(57)【要約】  【課題】  低誘電率かつ高膜強度な絶縁膜及びその効率的な製造方法、該絶縁膜を用いた電子装置の提供。  【解決手段】  中心部に空隙を有する炭素系中空構造体が、Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を含むことを特徴とする絶縁膜である。前記炭素系中空構造体がフラーレン及びカーボンナノチューブの少なくともいずれかである態様、連結が化学結合により行われる態様、などが好ましい。前記絶縁膜を少なくとも有してなることを特徴とする電子装置である。該電子装置は、絶縁膜を層間絶縁膜として有する態様が好ましい。【選択図】        図５
2006278512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に空隙を有する炭素系中空構造体が、Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を含むことを特徴とする絶縁膜。
【請求項２】
炭素系中空構造体が、フラーレン及びカーボンナノチューブの少なくともいずれかである請求項１に記載の絶縁膜。
【請求項３】
連結が化学結合により行われる請求項１から２のいずれかに記載の絶縁膜。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の絶縁膜を製造する方法であって、下記一般式（１）で表される官能基及び下記一般式（２）で表される官能基の少なくともいずれかを有する炭素系中空構造体と、下記一般式（３）で表されるシラン化合物とを含む絶縁材料を基材の表面に塗布する塗布工程と、該塗布された絶縁材料を硬化する硬化工程とを少なくとも含むことを特徴とする絶縁膜の製造方法。
【化１】
2006278512.tif 000014
ただし、前記一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２はアルキル基及びエーテル基のいずれかを表し、Ｒ３はアルキル基を表す。
【化２】
2006278512.tif 000015
ただし、前記一般式（２）中、Ｒ１及びＲ２はアルキル基を表し、Ｒ３は架橋基を表し、Ｒ４及びＲ５はアルキル基及びエーテル基のいずれかを表し、Ｒ６はアルキル基を表す。
【化３】
2006278512.tif 000016
ただし、前記一般式（３）中、Ｒは任意の置換基を表す。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の絶縁膜を少なくとも有してなることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号の高速伝播が必要とされる、半導体集積回路における多層配線に好適な絶縁膜及びその効率的な製造方法、並びに、該絶縁膜を用いた高性能な電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の集積度の増加及び素子密度の向上に伴い、特に半導体素子の多層化への要求が高まっているが、この半導体集積回路の高集積化に伴い、配線部での伝送遅延が問題となっている。
前記伝送遅延は、半導体デバイスの微細化による配線層そのものが微細化し、配線断面積が小さくなったことによる配線層自体の高抵抗化、及び配線層相互間の距離が短くなったことによる配線容量の増加に起因する。したがって、前記伝送遅延の問題を解決するためには、配線層自体をより低抵抗化させることや、配線層相互間の容量を低減させることが必要となる。配線層自体の低抵抗化については、例えば、銅を用いた配線が実用化されて改善されたものの、配線間距離は依然として短く、配線容量の問題については残存したままである。
【０００３】
そこで、配線層相互間の容量を低減させるために、配線層相互間の層間絶縁膜の誘電率を低下させることが試みられており、例えば、アダマンタン等のナノ寸法気孔を絶縁膜中に導入する方法（特許文献１参照）が知られている。この場合、アダマンタンが内部に空間を有するため、該空間により絶縁性が向上するが、十分であるとは言えない。絶縁膜の誘電率は、前記空間の体積（排除体積）に比例して低下するため、例えば、フラーレン（Ｃ６０）を用いた方が、より低誘電率の絶縁膜を得ることができるためである。即ち、例えば、Ｃ−Ｃ結合間の距離を１．５４Å（０．１５４ｎｍ）とすると、アダマンタンの排除体積は１４Å３（０．０１４ｎｍ３）程度であり、側鎖に官能基を有している場合を想定して多めに見積もったとしても５１Å３（０．０５１ｎｍ３）程度であるのに対し、Ｃ６０の排除体積は２６８Å３（０．２６８ｎｍ３）程度である。したがって、アダマンタンに比べて、Ｃ６０の方が５〜１９倍の空間（排除体積）を有し、より低誘電率を有する絶縁膜を形成することができるのが明らかである。
【０００４】
前記Ｃ６０等のフラーレン類を利用して絶縁膜中に空隙を導入する方法としては、例えば、従来より一般に使用されている絶縁材料中に、該絶縁材料をバインダーとして、Ｃ６０等のフラーレン類を分散させて閉じ込める、即ち、フラーレン類の周囲を絶縁材料で取り囲み、フラーレン類を絶縁膜中に固定させる方法（特許文献２〜５参照）が提案されている。しかし、これらの方法では、フラーレン類の混合率が低いときには効果的であるが、絶縁膜の誘電率の更なる低減を目的として、フラーレン類の混合率を高めると、前記バインダーとしての絶縁材料が量的に不足し、フラーレン類を結合させることができなくなる。このため、絶縁膜の強度が低下し、微小な応力を負荷しただけでもクラックが発生し易くなるという問題がある。
更に、例えば、Ｃ６０自体を光反応により結合させてポリマー化し、絶縁層として使用する方法（特許文献６参照）が提案されている。この場合、フラーレンが直接結合して形成されたポリマーが準安定相であるため、温度上昇により容易にフラーレン間の結合が切れてフラーレンの凝集体となり、絶縁膜の強度が損なわれるという問題がある。
したがって、絶縁膜の強度を低下させることなく、配線容量を低減させ、信号の高速伝播を実現する技術は未だ提供されていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５３０４６４号公報
【特許文献２】特開平８−１８１１３３号公報
【特許文献３】特開２０００−２６９２０４号公報
【特許文献４】特開平１１−２６３９１６号公報
【特許文献５】特開２００３−３１１９号公報
【特許文献６】特許第３５３１５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、低誘電率かつ高膜強度な絶縁膜及びその効率的な製造方法、並びに、該絶縁膜を用いた高性能な電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題に鑑み、鋭意検討を行った結果、以下の知見を得た。即ち、絶縁膜が、中心部に空隙を有する炭素系中空構造体（例えば、Ｃ６０等のフラーレン）がＳｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を含むと、フラーレン混合率が高い場合にも機械的強度が低下することがなく、従来の絶縁膜よりも体積密度が低く、低誘電率な絶縁膜が得られるという知見である。
【０００８】
本発明は、本発明者らの前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、後述の付記に記載の通りである。即ち、
本発明の絶縁膜は、中心部に空隙を有する炭素系中空構造体が、Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれか介して連結されてなる網目状構造物を含むことを特徴とする。該絶縁膜においては、前記炭素系中空構造体が中心部に空隙を有するので、低誘電率が実現され、前記炭素系中空構造体が前記Ｓｉ原子及び前記Ｏ原子の少なくともいずれかを介して連結されて形成された網目状構造物を含むので、前記炭素系中空構造体が混合されただけの絶縁膜に比し、高い膜強度が得られる。このため、高速で高い信頼性の要求される各種のデバイス、例えば、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体装置などの電子装置における層間絶縁膜に好適に用いられ、本発明の電子装置に特に好適に用いることができ、本発明の絶縁膜を前記層間絶縁膜として使用すると、配線層相互間の容量が低減され、信号の高速伝播が可能となる。
本発明の絶縁膜の製造方法は、本発明の前記絶縁膜を製造する方法であって、シロキサン結合を含む官能基を有する炭素系中空構造体と、シラン化合物とを含む絶縁材料を基材の表面に塗布する塗布工程と、該塗布された絶縁材料を硬化する硬化工程とを少なくとも含むことを特徴とする。該絶縁膜の製造方法では、前記塗布工程において、前記炭素系中空構造体と前記シラン化合物とを含む前記絶縁材料が前記基材の表面に塗布される。前記硬化工程において、該塗布された絶縁材料が硬化される。その結果、前記炭素系中空構造体が前記Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物が形成され、本発明の前記絶縁膜が効率的かつ容易に形成される。
【０００９】
本発明の電子装置は、本発明の前記絶縁膜を少なくとも有してなることを特徴とする。該電子装置は、低誘電率かつ高膜強度な本発明の前記絶縁膜を有するので、信号の高速伝播が可能であり、高品質かつ高性能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、低誘電率かつ高膜強度な絶縁膜及びその効率的な製造方法、並びに、該絶縁膜を用いた高性能な電子装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（絶縁膜及びその製造方法）
本発明の絶縁膜は、炭素系中空構造体が、Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を含んでなる。
本発明の絶縁膜は、公知の方法により製造することができるが、後述する本発明の絶縁膜の製造方法により、好適に製造される。
本発明の絶縁膜の製造方法は、塗布工程と、硬化工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。
以下、本発明の絶縁膜の製造方法の説明を通じて、本発明の絶縁膜の詳細も明らかにする。
【００１２】
＜塗布工程＞
前記塗布工程は、絶縁材料を基材の表面に塗布する工程である。
【００１３】
−絶縁材料−
前記絶縁材料は、シロキサン結合を含む官能基を有する炭素系中空構造体と、シラン化合物とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の成分を含んでなる。
【００１４】
−−シロキサン結合を含む官能基を有する炭素系中空構造体−−
前記シロキサン結合を含む官能基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記一般式（１）で表される基、下記一般式（２）で表される基、などが好適に挙げられる。前記炭素系中空構造体は、これらの官能基を１種単独で有していてもよいし、２種共に有していてもよい。
【００１５】
【化４】
2006278512.tif 000003
ただし、前記一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていていてもよく、アルキル基及びエーテル基のいずれかを表し、Ｒ３はアルキル基を表す。
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
前記エーテル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基，プロポキシ基などが挙げられる。
【００１６】
【化５】
2006278512.tif 000004
ただし、前記一般式（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、アルキル基を表し、Ｒ３は、架橋基を表し、Ｒ４及びＲ５は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、アルキル基及びエーテル基のいずれかを表し、Ｒ６はアルキル基を表す。
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
前記架橋基としては、例えば、アルカノ基、アルケノ基などが挙げられ、具体的には、メタノ基、エタノ基、プロペノ基などが挙げられる。
前記エーテル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基，プロポキシ基などが挙げられる。
【００１７】
前記炭素系中空構造体としては、中心部に空隙を有する構造のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭素６員環や炭素５員環が互いに連結した構造のもの、具体的には、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノコーン、カーボンナノホーン、フラーレン入りカーボンナノチューブ（ピーポット）、フラーレンポリマー（ダイマー、トリマー等）などが挙げられるが、熱安定性や均一性に優れる点で、フラーレンが特に好ましい。これらは、炭素原子のみから構成された分子内に空隙を有する構造のものであり、該空隙の存在により、絶縁性が向上し、絶縁膜の誘電率を低下させることができる。
【００１８】
ここで、前記絶縁膜の誘電率は、前記空隙の体積（排除体積）に比例して低下するため、例えば、従来より使用されているアダマンタンよりもフラーレン（Ｃ６０）を用いる方が、より低誘電率の絶縁膜を得ることができる。即ち、例えば、Ｃ−Ｃ結合間の距離を１．５４Å（０．１５４ｎｍ）とすると、アダマンタンの排除体積は１４Å３（０．０１４ｎｍ３）程度であり、側鎖に官能基を有している場合を想定して多めに見積もったとしても５１Å３（０．０５１ｎｍ３）程度であるのに対し、Ｃ６０の排除体積は２６８Å３（０．２６８ｎｍ３）程度である。したがって、アダマンタンに比べて、Ｃ６０の方が５〜１９倍の空隙（排除体積）を有し、より低誘電率を有する絶縁膜を形成することができるのが明らかである。
【００１９】
前記フラーレンは、表面に炭素原子から形成された網目構造を有する中空の球状分子の化合物であり、該フラーレンとしては、例えば、Ｃ６０、Ｃ７０などが挙げられる。これらの中でも、製造コストが比較的低い点では、Ｃ６０が好ましい。
前記炭素系中空構造体は、適宜合成してもよいし、市販のものを使用してもよい。
【００２０】
前記シロキサン結合を含む官能基を有する炭素系中空構造体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、図１及び図２に示すものが好適に挙げられる。
図１に示す炭素系中空構造体は、１つのフラーレンに対し、２つの前記一般式（１）で表される官能基が、該フラーレンにおける任意の１つの炭素６員環のパラ位に、それぞれ結合してなり、該炭素系中空構造体としては、例えば、１，４−ジヒドロ［６０］フラーレン誘導体が挙げられる。なお、前記図１中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、上述したアルキル基及びエーテル基の少なくともいずれかを表し、Ｒ３は上述したアルキル基を表す。
前記１，４−ジヒドロ［６０］フラーレン誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、図３に示す、１，４エトキシ−ジメチルシリル−ジヒドロ［６０］フラーレンなどが好適に挙げられる。
【００２１】
図２に示す炭素系中空構造体は、１つの前記フラーレンに対し、２つの前記一般式（２）で表される官能基が、該フラーレンにおける、隣り合う炭素６員環及び炭素５員環の任意の組合せの中から選択した２つに、それぞれ連結してなり、この際、前記一般式（２）で表される官能基における不飽和結合部分が、前記組合せにおける前記炭素６員環及び前記炭素５員環の任意の位置にそれぞれ連結して飽和状態となる。図２に示す炭素系中空構造体としては、例えば、ビスシリルメタン［６０］フラーレン誘導体が挙げられる。なお、前記図２中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、上述したアルキル基を表し、Ｒ３は、上述した架橋基及びエーテル基の少なくともいずれかを表し、Ｒ４及びＲ５は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、上述したアルキル基及びエーテル基の少なくともいずれかを表し、Ｒ６はアルキル基を表す。
前記ビスシリルメタン［６０］フラーレン誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、図４に示す、ビス（トリメトキシシリル−エチレン−ジメチルシリル−メタノ）［６０］フラーレンなどが好適に挙げられる。
【００２２】
また、これらの炭素系中空構造体のほか、前記一般式（２）で表される官能基を有する炭素系構造体としては、例えば、フラーレン（例えば、Ｃ６０）と、下記構造式（１）で表されるモノソリルジアゾメタン誘導体とを反応させて得られるものを好適に使用することができる。
【００２３】
【化６】
2006278512.tif 000005
【００２４】
前記シロキサン結合を含む官能基を有する炭素系中空構造体は、適宜合成してもよいし、市販のものを使用してもよい。
前記シロキサン結合を含む官能基を有する炭素系中空構造体は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
−−シラン化合物−−
前記シラン化合物としては、下記一般式（３）で表される酸化シランである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２６】
【化７】
2006278512.tif 000006
ただし、前記一般式（３）中、Ｒは任意の置換基を表す。該置換基としては、例えば、上述したアルキル基などが好適に挙げられる。
【００２７】
前記シラン化合物の具体例としては、例えば、下記構造式（２）で表されるテトラエトキシシラン、下記構造式（３）で表されるトリエトキシフルオロシラン、などが好適に挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
【化８】
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【００２９】
【化９】
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【００３０】
−−その他の成分−−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、公知の添加剤の中から適宜選択することができ、例えば、熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤（着色顔料あるいは染料）、体質顔料、などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類（例えば、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など）を併用してもよい。
【００３１】
−基材−
前記基材としては、特に制限はなく、その材料、形状、構造、厚みなどについては公知のものの中から適宜選択することができるが、前記絶縁膜が前記基材上に形成されて用いられる場合には、絶縁性を有する基板が好ましい。
【００３２】
前記絶縁性を有する基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、樹脂基板であるのが好ましく、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板、熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板、フッ素樹脂基板、セラミック基板、銅張積層板、ＲＣＣ（Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｆｏｉｌ：樹脂付銅箔）基板などが挙げられる。
【００３３】
−塗布−
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から、適宜選択することができ、例えば、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、グラビアコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、スピンコート法、などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記塗布の後には、乾燥するのが好ましい。
【００３４】
以上の工程により、前記基材の表面に前記絶縁材料が塗布される。
なお、前記絶縁材料は、前記基材上の全面に塗布されていてもよいし、部分的に塗布されていてもよいが、前記基材の両面、かつ全面に対して塗布されるのが好ましい。前記絶縁材料が前記基材の両面、かつ全面に塗布されて形成される前記絶縁膜は、多層配線基板、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体装置等における層間絶縁膜として好適に使用することができる。
【００３５】
＜硬化工程＞
前記硬化工程は、前記基材の表面に塗布された前記絶縁材料を硬化する工程である。
前記硬化する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
【００３６】
前記全面加熱処理の方法としては、前記塗布工程の後に、前記絶縁材料からなる膜が形成された前記基材上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記絶縁材料が硬化される。
前記全面加熱における加熱温度としては、１００〜２５０℃が好ましく、２００〜２３０℃がより好ましい。
前記加熱温度が、１００℃未満であると、加熱処理による前記絶縁膜の硬度の向上が得られないことがあり、２５０℃を超えると、前記絶縁膜中の樹脂の分解が生じ、膜質が脆くなることがある。
前記全面加熱処理における加熱時間としては、１０〜１２０分が好ましく、１５〜６０分がより好ましい。
前記加熱時間が、１０分未満であると、前記絶縁膜の硬度が十分でないことがあり、１２０分を超えても、それに見合う効果が得られないことがある。
前記全面加熱処理を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、ＩＲヒーターなどが挙げられる。
【００３７】
以上の工程により、前記基材の表面に塗布された前記絶縁材料が硬化される。その結果、前記炭素系中空構造体が、前記Ｓｉ原子及び前記Ｏ原子の少なくともいずれかを介して連結され、網目状構造物が形成され、本発明の絶縁膜が製造される。
【００３８】
本発明の前記絶縁膜は、前記炭素系中空構造体が、Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を少なくとも含んでなり、必要に応じて適宜選択した、その他の原子を含んでなる。
【００３９】
前記Ｓｉ原子及び前記Ｏ原子は、前記炭素系中空構造体どうしを連結させる機能を有するが、該Ｓｉ原子と該Ｏ原子とが結合してシロキサン結合を形成し、該シロキサン結合を介して前記炭素系中空構造体どうしを連結させるのが好ましい。
【００４０】
前記シロキサン結合を介して前記炭素系中空構造体どうしを連結させる場合、該炭素系中空構造体は、少なくとも２つの前記シロキサン結合の間に位置されるのが好ましい。この場合、前記炭素系中空構造体どうしが直接結合しないため、温度上昇により結合が切断されることがなく、絶縁膜の強度の低下を防止することができる一方、該炭素系中空構造体を前記絶縁膜中に一定間隔で存在させることが容易となり、該絶縁膜の物性を均一化させることができる点で有利である。
また、このとき、前記シロキサン結合を形成する前記Ｓｉ原子に、少なくとも１つのフッ素原子が結合しているのが好ましい。この場合、シロキサン結合からなるネットワーク構造における誘電率を低下させることができる点で有利である。
【００４１】
前記連結の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記炭素系中空構造体と前記Ｓｉ原子及び前記Ｏ原子の少なくともいずれかとを強固に連結させることができ、絶縁膜の膜強度を向上させることができる点で、化学結合であるのが好ましい。
【００４２】
前記網目状構造物は、図５に示すように、前記炭素系中空構造体５００と前記Ｓｉ原子及び前記Ｏ原子の少なくともいずれかとが連結してなる、複数の鎖（ポリマー鎖）５１０により形成された網目状構造（以下、「ポリマーネットワーク構造」と称することがある）を有する。
前記網目状構造物には、前記ポリマーネットワーク構造を形成する鎖の構成単位として、前記炭素系中空構造体が含まれているのが好ましい。この場合、前記鎖が途中で遮断されることなく、絶縁膜中で、前記炭素系中空構造体が前記Ｓｉ原子及び前記Ｏ原子を介して連続的に繰り返し存在し、該絶縁膜の物性を均一化させることができる点で有利である。
前記構成単位は、規則的に配列していもよいし、不規則に配列していてもよいが、絶縁膜の諸物性を絶縁膜中で均一化することができる点で、規則的に配列するのが好ましく、前記網目状構造物において、前記炭素系中空構造体が略等間隔に位置し、繰り返し存在するのが好ましい。
また、前記ポリマーネットワーク構造の網目交点に前記炭素系中空構造体が位置するのが好ましい。この場合、１つの前記炭素系中空構造体から、三次元的にポリマー鎖が広がり、かつ前記炭素系中空構造体どうしが直接結合しないため、絶縁膜の膜強度に優れる。
なお、前記網目状構造物は、例えば、赤外線吸収分光法や核磁気共鳴分光法を用いることにより、その存在を検出することができる。
【００４３】
本発明の前記絶縁膜としては、その形状、構造、大きさ、厚み等の諸物性については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、低誘電率かつ高膜強度であるのが好ましい。
【００４４】
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基材の全面に形成されたベタの膜形状、パターン状などが挙げられる。
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記絶縁膜を、半導体装置における層間絶縁膜などに適用する場合には、既存の半導体装置などの大きさに対応した大きさが好ましい。
前記厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記絶縁膜を半導体装置における層間絶縁膜に用いる場合、伝送距離を低減させるため、可能な限り薄くすることが必要であるが、絶縁信頼性及び製造面での制約から、通常、１０〜６００ｎｍ程度であり、１０〜３００ｎｍであるのが好ましい。
【００４５】
前記誘電率は、比誘電率の値が低いほど好ましく、該比誘電率の測定方法としては、例えば、前記絶縁膜上に、一辺が１ｍｍの正方形状金属電極を真空蒸着により形成し、１ＭＨｚの交流における比誘電率を市販の誘電率計を用いて簡便に測定することができる。
前記膜強度は高いほど好ましく、該膜強度の測定方法としては、例えば、ナノインデンテーション法により測定することができる。
【００４６】
本発明の絶縁膜は低誘電率かつ高膜強度であるため、高速で高い信頼性の要求される各種のデバイス、例えば、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体装置などの電子装置における安定な層間絶縁膜に好適に用いられ、本発明の電子装置に特に好適に用いることができる。
本発明の絶縁膜の製造方法によれば、本発明の前記絶縁膜を簡便かつ効率的に製造することができる。
【００４７】
（電子装置）
本発明の電子装置は、本発明の前記絶縁膜を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
前記電子装置は、本発明の前記絶縁膜を層間絶縁膜として有してなるのが好ましい。
本発明の電子装置の具体例としては、例えば、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ等を初めとする各種半導体装置などが好適に挙げられる。
本発明の電子装置は、低誘電率かつ高膜強度な本発明の前記絶縁膜を有するので、信号の高速伝播が可能であり、高品質かつ高性能である。
【００４８】
以下に、本発明の電子装置の一例として、本発明の前記絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の一例を図面を参照しながら説明する。
図６に示すように、シリコンウェハ１０上に、ゲート電極１２が形成されている。ゲート電極１２両側のシリコンウェハ１０中には、ソース／ドレイン拡散層１４ａ、１４ｂが形成されている。そして、ゲート電極１２とソース／ドレイン拡散層１４ａ、１４ｂとを有するトランジスタが構成されている。なお、シリコンウェハ１０には、トランジスタを分離する素子分離膜１６が形成されている。
トランジスタが形成されたシリコンウェハ１０全面には、層間絶縁膜１８と、ストッパ膜２０とが順次形成されている。層間絶縁膜１８及びストッパ膜２０には、ドレイン拡散層１４ｂに達するコンタクトホール２２が形成されており、コンタクトホール２２には、窒化チタン膜２４が形成され、タングステンからなる導体プラグ２６が埋め込まれている。
ストッパ膜２０の上面には、本発明の絶縁膜２８と、シリコン酸化膜からなるキャップ膜３０とが順次形成されている。
絶縁膜２８及びキャップ膜３０には、導体プラグ２６に接続する第１層目の配線パターンを有する第１の配線溝３２が形成されており、第１の配線溝３２には、窒化チタン膜３４が形成され、銅からなる第１の配線層３６が埋め込まれている。
キャップ膜３０の上面には、シリコン窒化膜からなる拡散防止膜３８と、本発明の絶縁膜４０と、シリコン窒化膜からなる拡散防止膜４２とが順次形成されている。
前記絶縁膜４０及び拡散防止膜４２には、第１の配線層３６に接続するビアホール４４が形成されており、ビアホール４４には、窒化チタン膜４６が形成され、銅からなるビア層４８が埋め込まれている。
拡散防止層４２の上面には、本発明の絶縁膜５０と、シリコン酸化膜からなるキャップ膜５２とが順次形成されている。
絶縁膜５０及びキャップ膜５２には、ビア層４８に接続する第２層目の配線パターンを有する第２の配線溝５６が形成されている。第２の配線溝５６には、窒化チタン膜４６が形成され、銅からなる第２の配線層６０が埋め込まれている。
【００４９】
次に、本発明の電子装置の製造方法の一例を図面を参照しながら説明する。
まず、通常の半導体装置プロセスにより、ゲート電極１２とソース／ドレイン拡散層１４ａ、１４ｂとを有するトランジスタ、素子分離膜１６を形成したシリコンウェハ１０上に、層間絶縁膜１８とストッパ膜２０とを順次形成する。次いで、層間絶縁膜１８及びストッパ膜２０に、ドレイン拡散層１４ｂに接続するコンタクトホール２２を形成する。その後、スパッタ法により、コンタクトホール２２に膜厚５０ｎｍの窒化チタン膜２４を形成する。そして、ＷＦ6を水素と混合して還元することにより、コンタクトホール２２中にタングステンからなる導体プラグ２６を埋め込む。更に、ＣＭＰにより、コンタクトホール２２中以外の窒化チタン膜２４及び導体プラグ２６を形成するために用いたタングステンを除去する（図７Ａ参照）。
【００５０】
続いて、ストッパ膜２０の全面に、前記絶縁材料をスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行い、シリコンウェハを酸素濃度５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で２１０℃、３時間の焼成を行う。こうして、膜厚４５０ｎｍの本発明の絶縁膜２８を形成する。次いで、絶縁膜２８上に、ＴＥＯＳ（TetraEthOxySilane）を原料とするＣＶＤ法により、膜厚５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるキャップ膜３０を積層する。
【００５１】
次いで、フォトリソグラフィーにより、キャップ膜３０上に、第１層目の配線パターンの形成予定領域を露出するレジスト膜６２を形成した後、パターニングしたレジスト膜６２をマスクとして、ＣＦ4／ＣＨＦ3を用いたＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）によりキャップ膜３０膜及び絶縁膜２８をエッチングする。こうして、第１層目の配線パターンを有する第１の配線溝３２を形成する（図７Ｂ参照）。そして、第１の配線溝３２を形成した後、レジスト膜６２を除去する。
続いて、全面に、スパッタ法により膜厚５０ｎｍの窒化チタン膜３４と、膜厚５０ｎｍのシード銅膜（図示せず）を順次形成する。次いで、シード銅膜上に、シード銅膜を電極として電解メッキ法により膜厚６００ｎｍの銅膜６４を形成する（図７Ｃ参照）。
ＣＭＰにより第１の配線溝３２以外の部分に形成されている銅膜６４、シード銅膜及び窒化チタン膜３４を除去する。ここで、本発明による絶縁膜の形成方法により形成された絶縁膜２８は高い機械的強度を有しているので、ＣＭＰにより銅膜６４等を容易に除去することができる。このようにして、第１の配線溝３２に埋め込まれた銅膜６４からなる第１の配線層３６を形成する（図７Ｄ参照）。
【００５２】
次に、デュアルダマシン法により、第２の配線層６０と、第１の配線層３６と第２の配線層６０とを接続するビア層４８とを同時に形成する。まず、シランとアンモニアガスとを原料とするプラズマＣＶＤ法により、第１の配線層３６を形成したシリコンウェハ１０全面に、膜厚５０ｎｍのシリコン窒化膜からなる拡散防止膜３８を形成する。次いで、絶縁膜２８を形成した場合と同様にして、前記絶縁材料により、膜厚６５０ｎｍの絶縁膜４０を拡散防止膜３８上に形成する。そして、絶縁膜４０上に、シリコン窒化膜からなる拡散防止膜４２を形成する。拡散防止膜４２上に、本発明による絶縁膜の製造方法により膜厚４５０ｎｍの絶縁膜５０を同様に形成する。更に、絶縁膜５０上に、ＴＥＯＳを原料とするＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるキャップ膜５２を形成する（図８Ａ参照）。
【００５３】
次いで、フォトリソグラフィーにより、キャップ膜５２上にビアホール４４の形成予定領域を露出するレジスト膜６６を形成した後、パターニングしたレジスト膜６６をマスクとして、ＣＦ4／ＣＨＦ3を用いたＲＩＥにより、キャップ膜５２、絶縁膜５０、拡散防止膜４２、絶縁膜４０、拡散防止膜３８を順次エッチングする。こうして、第１の配線層３６に接続するビアホール４４を形成する（図８Ｂ参照）。ビアホール４４を形成した後、レジスト膜６６を除去する。
【００５４】
次いで、フォトリソグラフィーにより、全面に、第２層目の配線パターンの形成予定領域を露出するレジスト膜６８を形成した後、パターニングしたレジスト膜６８をマスクとして、ＣＦ4／ＣＨＦ3を用いたＲＩＥによりキャップ膜５２と絶縁膜５０とを順次エッチングする。こうして、第２層目の配線パターンを有するの第２の配線溝５６を形成する。（図９Ａ参照）。第２の配線溝５６を形成した後、レジスト膜６８を除去する。続いて、全面に、スパッタ法により膜厚５０ｎｍの窒化チタン膜４６と膜厚５０ｎｍのシード銅膜（図示せず）とを順次形成する。そして、シード銅膜上に、シード銅膜を電極として電解メッキ法により膜厚６００ｎｍの銅膜７０を形成する（図９Ｂ参照）。
ＣＭＰによりビアホール４４及び配線溝５６以外の部分に形成されている銅膜７０、シード銅膜及び窒化チタン膜４６を除去する。第１の配線層３６を形成したときと同様に、絶縁膜５０、４０は高い機械的強度を有しているので、ＣＭＰにより銅膜７０等を容易に除去することができる。こうして、ビアホール４４及び第２の配線溝５６に埋め込まれた銅膜７０からなるビア層４８と第２の配線層６０とを同時に形成する。
以上の工程を適宜繰り返すことにより、多層配線を形成することができる。このようにして、得られる多層配線において、１００万個の連続ビアの歩留まりを９０％以上とすることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００５６】
（実施例１）
−絶縁膜の作製−
−−塗布液の調製−−
前記絶縁材料としての、図３に示す１，４エトキシ−ジメチルシリル−ジヒドロ［６０］フラーレンのトルエン溶液、及び前記構造式（２）で表されるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のエタノール溶液を、２：１の割合で混合し、塗布液を調製した。
【００５７】
−−塗布工程及び硬化工程−−
得られた塗布液を、ボロンをドーピングして導電性を付与した前記基材としてのシリコン基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行った。次いで、酸素濃度５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２１０℃、３時間加熱処理を行い絶縁膜（厚み：２００ｎｍ）を作製した。
【００５８】
（実施例２）
−絶縁膜の作製−
−−塗布液の調製−−
前記絶縁材料としての、前記構造式（１）で表されるモノシリルジアゾメタン誘導体、Ｃ６０のトルエン溶液、及び前記構造式（２）で表されるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のエタノール溶液を、１：１：１．５の割合で混合し、酸素濃度１０ｐｐｍ以下のＮ２雰囲気中にて５０℃、３時間反応させて塗布液を調製した。
【００５９】
−−塗布工程及び硬化工程−−
得られた塗布液を、ボロンをドーピングして導電性を付与した前記基材としてのシリコン基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行った。次いで、酸素濃度５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２１０℃、３時間加熱処理を行い絶縁膜（厚み：２００ｎｍ）を作製した。
【００６０】
（実施例３）
−絶縁膜の作製−
−−塗布液の調製−−
前記絶縁材料としての、図３に示す１，４エトキシ−ジメチルシリル−ジヒドロ［６０］フラーレンのトルエン溶液、及び前記構造式（３）で表されるトリエトキシフルオロシランのエタノール溶液を、２：１の割合で混合し、酸素濃度１０ｐｐｍ以下のＮ２雰囲気中にて５０℃、３時間反応させて塗布液を調製した。
【００６１】
−−塗布工程及び硬化工程−−
得られた塗布液を、ボロンをドーピングして導電性を付与した前記基材としてのシリコン基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行った。次いで、酸素濃度５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２１０℃、３時間加熱処理を行い絶縁膜（厚み：２００ｎｍ）を作製した。
【００６２】
（実施例４）
−絶縁膜の作製−
−−塗布液の調製−−
前記絶縁材料としての、前記構造式（１）で表されるモノシリルジアゾメタン誘導体、Ｃ６０のトルエン溶液、及び前記構造式（２）で表されるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のエタノール溶液を、１：１：１．５の割合で混合し、酸素濃度１０ｐｐｍ以下のＮ２雰囲気中にて５０℃、３時間反応させた。得られた溶液と、図３に示す１，４エトキシ−ジメチルシリル−ジヒドロ［６０］フラーレンのトルエン溶液とを１：１の割合で混合して塗布液を調製した。
【００６３】
−−塗布工程及び硬化工程−−
得られた塗布液を、ボロンをドーピングして導電性を付与した前記基材としてのシリコン基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行った。次いで、酸素濃度５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２１０℃、３時間加熱処理を行い絶縁膜（厚み：２００ｎｍ）を作製した。
【００６４】
（実施例５）
−絶縁膜の作製−
−−塗布液の調製−−
前記絶縁材料としての、図４に示すビス（トリメトキシシリル−エチレン−ジメチルシリル−メタノ）［６０］フラーレンのトルエン溶液、及び前記構造式（２）で表されるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のエタノール溶液を、２：１の割合で混合して塗布液を調製した。
【００６５】
−−塗布工程及び硬化工程−−
得られた塗布液を、ボロンをドーピングして導電性を付与した前記基材としてのシリコン基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行った。次いで、酸素濃度４０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２１０℃、３時間加熱処理を行い絶縁膜（厚み：２００ｎｍ）を作製した。
【００６６】
（比較例１）
−絶縁膜の作製−
石英製セパラブルフラスコ中で、蒸留メチルトリメトキシシラン７７．０４ｇ、蒸留テトラメトキシシラン２４．０５ｇ、及び蒸留テトラキス（アセチルアセトナート）チタン０．４８ｇを、蒸留プロピレングリコールモノプロピルエーテル２９０ｇに溶解させた後、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を６０℃に安定させた。次に、イオン交換水８４ｇを１時間かけて溶液に添加した。次いで、６０℃で２時間反応させた後、蒸留アセチルアセトン２５ｇを添加し、更に３０分間反応させ、反応液を室温まで冷却した。その後、５０℃にて、メタノールと水とを含む溶液を１４９ｇエバポレーションで除去し、反応液を得た。
得られた反応液５０ｇに、フラーレンＣ６０１２ｇを添加し、ホモジナイザーを用いて十分攪拌した。この溶液を０．２μｍ孔径のテフロン（登録商標）製フィルターで濾過し、塗布液を得た。
【００６７】
得られた塗布液を、ボロンをドーピングして導電性を付与した前記基材としてのシリコン基板上にスピンコート法により塗布し、絶縁膜（厚み：２００ｎｍ）を形成した。
【００６８】
得られた実施例１〜５及び比較例１の絶縁膜について、比誘電率及び膜強度を測定した。結果を表１に示す。
【００６９】
＜比誘電率及び膜強度の測定＞
前記比誘電率は、実施例１〜５の絶縁膜上に、一辺が１ｍｍの正方形状金属電極（材質：Ａｕ、厚み：１００ｎｍ）を真空蒸着（製膜速度０．１ｎｍ／ｓｅｃ）により形成し、１ＭＨｚの交流における比誘電率を測定した。
前記膜強度は、ナノインデンテーション法により、押し込み量２０ｎｍの条件で測定した。
【００７０】
【表１】
2006278512.tif 000009
【００７１】
表１の結果より、本発明の絶縁膜は、低誘電率かつ高膜強度であることが判った。一方、比較例１の絶縁膜は、フラーレンを単に添加して作製したものであるため、フラーレンがＳｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を絶縁膜中に含まず、膜強度に劣ることが判った。
【００７２】
（実施例６）
−電子装置（半導体装置）の製造−
本発明の絶縁膜を備えた本発明の電子装置（半導体装置）を以下のようにして製造した。
【００７３】
まず、通常の半導体装置プロセスにより、ゲート電極１２とソース／ドレイン拡散層１４ａ、１４ｂとを有するトランジスタ、素子分離膜１６を形成したシリコンウェハ１０上に、層間絶縁膜１８とストッパ膜２０とを順次形成した。次いで、層間絶縁膜１８及びストッパ膜２０に、ドレイン拡散層１４ｂに接続するコンタクトホール２２を形成した。その後、スパッタ法により、コンタクトホール２２に膜厚５０ｎｍの窒化チタン膜２４を形成した。そして、ＷＦ6を水素と混合して還元することにより、コンタクトホール２２中にタングステンからなる導体プラグ２６を埋め込んだ。更に、ＣＭＰにより、コンタクトホール２２中以外の窒化チタン膜２４及び導体プラグ２６を形成するために用いたタングステンを除去した（図７Ａ参照）。
【００７４】
続いて、ストッパ膜２０の全面に、前記絶縁材料をスピンコート法により塗布し、乾燥した後、大気中にて２３０℃、１０分間加熱処理を行い、シリコンウェハを酸素濃度５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で２１０℃、３時間の焼成を行った。こうして、膜厚４５０ｎｍの本発明の絶縁膜２８を形成した。次いで、絶縁膜２８上に、ＴＥＯＳ（TetraEthOxySilane）を原料とするＣＶＤ法により、膜厚５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるキャップ膜３０を積層した。
【００７５】
次いで、フォトリソグラフィーにより、キャップ膜３０上に、第１層目の配線パターンの形成予定領域を露出するレジスト膜６２を形成した後、パターニングしたレジスト膜６２をマスクとして、ＣＦ4／ＣＨＦ3を用いたＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）によりキャップ膜３０膜及び絶縁膜２８をエッチングした。こうして、第１層目の配線パターンを有する第１の配線溝３２を形成した（図７Ｂ参照）。そして、第１の配線溝３２を形成した後、レジスト膜６２を除去した。
続いて、全面に、スパッタ法により膜厚５０ｎｍの窒化チタン膜３４と、膜厚５０ｎｍのシード銅膜（図示せず）を順次形成した。次いで、シード銅膜上に、シード銅膜を電極として電解メッキ法により膜厚６００ｎｍの銅膜６４を形成した（図７Ｃ参照）。
ＣＭＰにより第１の配線溝３２以外の部分に形成されている銅膜６４、シード銅膜及び窒化チタン膜３４を除去した。ここで、本発明の絶縁膜の製造方法により形成された絶縁膜２８は高い機械的強度を有しているので、ＣＭＰにより銅膜６４等を容易に除去することができた。このようにして、第１の配線溝３２に埋め込まれた銅膜６４からなる第１の配線層３６を形成した（図７Ｄ参照）。
【００７６】
次に、デュアルダマシン法により、第２の配線層６０と、第１の配線層３６と第２の配線層６０とを接続するビア層４８とを同時に形成した。まず、シランとアンモニアガスとを原料とするプラズマＣＶＤ法により、第１の配線層３６を形成したシリコンウェハ１０全面に、膜厚５０ｎｍのシリコン窒化膜からなる拡散防止膜３８を形成した。次いで、絶縁膜２８を形成した場合と同様にして、前記絶縁材料により、膜厚６５０ｎｍの絶縁膜４０を拡散防止膜３８上に形成した。そして、絶縁膜４０上に、シリコン窒化膜からなる拡散防止膜４２を形成した。拡散防止膜４２上に、本発明による絶縁膜の形成方法により膜厚４５０ｎｍの絶縁膜５０を同様に形成した。更に、絶縁膜５０上に、ＴＥＯＳを原料とするＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるキャップ膜５２を形成した（図８Ａ参照）。
【００７７】
次いで、フォトリソグラフィーにより、キャップ膜５２上にビアホール４４の形成予定領域を露出するレジスト膜６６を形成した後、パターニングしたレジスト膜６６をマスクとして、ＣＦ4／ＣＨＦ3を用いたＲＩＥにより、キャップ膜５２、絶縁膜５０、拡散防止膜４２、絶縁膜４０、拡散防止膜３８を順次エッチングした。こうして、第１の配線層３６に接続するビアホール４４を形成した（図８Ｂ参照）。ビアホール４４を形成した後、レジスト膜６６を除去した。
【００７８】
次いで、フォトリソグラフィーにより、全面に、第２層目の配線パターンの形成予定領域を露出するレジスト膜６８を形成した後、パターニングしたレジスト膜６８をマスクとして、ＣＦ4／ＣＨＦ3を用いたＲＩＥによりキャップ膜５２と絶縁膜５０とを順次エッチングした。こうして、第２層目の配線パターンを有するの第２の配線溝５６を形成した。（図９Ａ参照）。第２の配線溝５６を形成した後、レジスト膜６８を除去した。続いて、全面に、スパッタ法により膜厚５０ｎｍの窒化チタン膜４６と膜厚５０ｎｍのシード銅膜（図示せず）とを順次形成した。そして、シード銅膜上に、シード銅膜を電極として電解メッキ法により膜厚６００ｎｍの銅膜７０を形成した（図９Ｂ参照）。
ＣＭＰによりビアホール４４及び配線溝５６以外の部分に形成されている銅膜７０、シード銅膜及び窒化チタン膜４６を除去した。第１の配線層３６を形成したときと同様に、絶縁膜５０、４０は高い機械的強度を有しているので、ＣＭＰにより銅膜７０等を容易に除去することができた。こうして、ビアホール４４及び第２の配線溝５６に埋め込まれた銅膜７０からなるビア層４８と第２の配線層６０とを同時に形成した。
以上の工程を繰り返すことにより、図６に示すような多層配線構造の層間絶縁膜を有する半導体装置を製造した。以上のようにして得た半導体装置における多層配線では、１００万個の連続ビアの歩留まりを９０％以上とすることができた。
【００７９】
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１）  中心部に空隙を有する炭素系中空構造体が、Ｓｉ原子及びＯ原子の少なくともいずれかを介して連結されてなる網目状構造物を含むことを特徴とする絶縁膜。
（付記２）  炭素系中空構造体が、フラーレン及びカーボンナノチューブの少なくともいずれかである付記１に記載の絶縁膜。
（付記３）  フラーレンがＣ６０である付記２に記載の絶縁膜。
（付記４）  炭素系中空構造体がＳｉ原子及びＯ原子を介して連結され、該Ｓｉ原子及び該Ｏ原子が、シロキサン結合を形成する付記１から３のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記５）  連結が化学結合により行われる付記１から４のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記６）  炭素系中空構造体が、少なくとも２つのシロキサン結合の間に配置されてなる付記５に記載の絶縁膜。
（付記７）  炭素系中空構造体が、網目状構造物を形成する鎖の構成単位として含まれる付記１から６のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記８）  炭素系中空構造体が、網目状構造の網目交点に位置してなる付記１から７のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記９）  炭素系中空構造体が、略等間隔に位置してなる付記１から８のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記１０）  Ｓｉ原子に、少なくとも１つのフッ素原子が結合してなる付記１から９のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記１１）  層間絶縁膜として用いられる付記１から１０のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記１２）  絶縁膜の厚みが、１０〜３００ｎｍである付記１から１１のいずれかに記載の絶縁膜。
（付記１３）  付記１から１２のいずれかに記載の絶縁膜を製造する方法であって、下記一般式（１）で表される官能基及び下記一般式（２）で表される官能基の少なくともいずれかを有する炭素系中空構造体と、下記一般式（３）で表されるシラン化合物とを含む絶縁材料を基材の表面に塗布する塗布工程と、該塗布された絶縁材料を硬化する硬化工程とを少なくとも含むことを特徴とする絶縁膜の製造方法。
【化１０】
2006278512.tif 000010
ただし、前記一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２はアルキル基及びエーテル基のいずれかを表し、Ｒ３はアルキル基を表す。
【化１１】
2006278512.tif 000011
ただし、前記一般式（２）中、Ｒ１及びＲ２はアルキル基を表し、Ｒ３は架橋基を表し、Ｒ４及びＲ５はアルキル基及びエーテル基のいずれかを表し、Ｒ６はアルキル基を表す。
【化１２】
2006278512.tif 000012
ただし、前記一般式（３）中、Ｒは任意の置換基を表す。
（付記１４）  一般式（２）で表される官能基を有する炭素系中空構造体が、フラーレンと下記構造式（１）で表されるモノソリルジアゾメタン誘導体とを反応させて得られる付記１３に記載の絶縁膜の製造方法。
【化１３】
2006278512.tif 000013
（付記１５）  付記１から１２のいずれかに記載の絶縁膜を少なくとも有してなることを特徴とする電子装置。
（付記１６）  絶縁膜を層間絶縁膜として有する付記１５に記載の電子装置。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の絶縁膜は、低誘電率かつ高膜強度であるため、高速で高い信頼性の要求される各種のデバイス、例えば、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体装置等の電子装置における層間絶縁膜に好適に用いられ、本発明の電子装置に特に好適に用いることができる。
る。本発明の絶縁膜の製造方法は、本発明の前記絶縁膜の製造に特に好適である。本発明の電子装置は、本発明の前記絶縁膜を有するので、信号の高速伝播が可能であり、高性能かつ高品質であり、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ等を初めとする各種半導体装置などの分野で好適に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、一般式（１）で表される官能基を有する炭素系中空構造体の一例を示す概略説明図である。
【図２】図２は、一般式（２）で表される官能基を有する炭素系中空構造体の一例を示す概略説明図である。
【図３】図３は、図１の炭素系中空構造体の一具体例を示す概略説明図である。
【図４】図４は、図２の炭素系中空構造体の一具体例を示す概略説明図である。
【図５】図５は、ポリマーネットワーク構造を示す断面概略説明図である。
【図６】図６は、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の構造を示す断面概略説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の絶縁膜を多層配線構造の層間絶縁膜として適用した半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その８）である。
【符号の説明】
【００８２】
１０                シリコンウェハ
１２                ゲート電極
１４ａ，１４ｂ      ソース／ドレイン拡散層
１６                素子分離膜
１８                層間絶縁膜
２０                ストッパ膜
２２                コンタクトホール
２４，３４，４６    窒化チタン膜
２６                導体プラグ
２８，４０，５０    絶縁膜
３０，５２          キャップ膜
３２                第１の配線溝
３６                第１の配線膜
３８，４２          拡散防止膜
４４                ビアホール
４８                ビア層
５６                第２の配線溝
６０                第２の配線層
５００              炭素系中空構造体
５１０              ポリマー鎖
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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