JP2002026003A - 極低誘電率化学調剤用のイオン系添加物 - Google Patents

極低誘電率化学調剤用のイオン系添加物

Info

Publication number
JP2002026003A
JP2002026003A JP2001106073A JP2001106073A JP2002026003A JP 2002026003 A JP2002026003 A JP 2002026003A JP 2001106073 A JP2001106073 A JP 2001106073A JP 2001106073 A JP2001106073 A JP 2001106073A JP 2002026003 A JP2002026003 A JP 2002026003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tetramethylammonium
solution
ionic additive
salt
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001106073A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4777530B2 (ja
Inventor
Robert P Mandal
ピー． マンダル ロバート
Alex Demos
デモス アレックス
Timothy Weidman
ウェイドマン ティモシー
Michael P Nault
ピー． ノールト マイケル
Nikolaos Bekiaris
ベキアリス ニコラオス
Scott Jeffrey Weigel
ジェフリー ウェイゲル スコット
Lee A Senecal
エー． セネカル リー
James E Macdougall
イー． マック ドーガル ジェイムズ
Hareesh Thridianam
スリディナム ハレーシュ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Products and Chemicals Inc
Applied Materials Inc
Original Assignee
Air Products and Chemicals Inc
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Products and Chemicals Inc, Applied Materials Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Publication of JP2002026003A publication Critical patent/JP2002026003A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4777530B2 publication Critical patent/JP4777530B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/16—Preparation of silica xerogels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02203—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being porous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02214—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen
    • H01L21/02216—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen the compound being a molecule comprising at least one silicon-oxygen bond and the compound having hydrogen or an organic group attached to the silicon or oxygen, e.g. a siloxane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31695—Deposition of porous oxides or porous glassy oxides or oxide based porous glass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/96—Porous semiconductor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249967—Inorganic matrix in void-containing component
    • Y10T428/249969—Of silicon-containing material [e.g., glass, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多孔質シリコン酸化物をベースにした膜を堆
積するための前駆体溶液調剤を提供する。 【解決手段】 前駆体溶液調剤には、シリコン酸化物、
水、溶媒中に精製された非イオン系界面活性剤と添加物
とが含まれる。添加物は、酸性の前駆体溶液中でアンモ
ニウムイオン種の塩を作るアミン添加物又はイオン系添
加物である。この前駆体溶液調剤を使うことにより、
２．５よりも小さい誘電率、適切な力学的特性、及び最
小レベルのアルカリ金属不純物を有する膜を形成するこ
とができる。１つの実施形態においては、界面活性剤を
精製して、テトラアンモニウム塩及びアミン等のアミン
添加物又はイオン系添加物を、前駆体原液に加えること
によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】関連出願の相互参照本出願は、２０００年
４月４日に出願された米国仮出願第６０／１９４３５６
号であって、本明細書に参考文献として取り込まれてい
る出願の利益を主張する。
【０００２】
【発明の背景】本発明は、誘電層の形成に関連する。よ
り具体的には、本発明は、集積回路においてプリメタル
又はインターメタル誘電層として特に有効な低誘電率膜
を形成するための方法に関連する。
【０００３】集積回路が数十年前に最初に導入されてか
ら、半導体デバイス形状は、その大きさにおいて劇的に
減少し、この傾向が続くであろうということは全てにお
いて指示されるところである。今日のウエハ製造プラン
トにおいては、縮小しているデバイスが日常的に生産さ
れているが、将来のプラントでは、より小さな形状のデ
バイスがまもなく生産されるであろう。
【０００４】集積回路上のデバイスの大きさが減少され
続けるためには、低誘電率を有する絶縁物が使われる必
要がある。このような膜は、プリメタル誘電（ＰＭＤ）
層及びインターメタル誘電（ＩＭＤ）層として、相互結
合金属化のＲＣ時延を減少させ、金属化における異なる
レベル間でのクロストークを防いで、デバイスの電力消
費を減少させるために特に望ましい。そのため、幾つか
の半導体メーカ、材料供給元と研究機関は、低誘電率及
び極低誘電率膜を同定することに集中してきた。本明細
書では、低誘電率材料とは、３．０から２．５の間の誘
電率を有する膜のことであり、極低誘電率（「ＥＬＫ」）
膜とは、２．５以下の誘電率から２．０以下に及ぶ誘電
率を有する膜のことである。
【０００５】誘電率を減少させるための１つの方法は、
誘電膜層内へ高い多孔性をもたらすことである。空気の
誘電率は、名義上１である。よって、誘電膜は、多孔質
にされると固体膜と比較してより低い誘電率を有する傾
向にあり、２．５よりも小さな誘電率値が達せられるよ
うになる。
【０００６】特定種のＥＬＫ材料を形成する１つの方法
は、ゾル-ゲルプロセスに基づく。この方法において
は、高い多孔性膜が、テトラエチルオルトケイ酸エステ
ル（ＴＥＯＳ）等のシリコンアルコキシドの加水分解と
重縮合によって生産される。ゾル-ゲルプロセスは、セ
ラミック材料を作るための多様な溶液プロセスである。
一般に、ゾル-ゲルプロセスには、均一な液体「ゾル」
（大部分はコロイド状）から固体「ゲル」位相への、系
の移行が含まれる。「ゾル」の調製に使われる開始材料
は、一般には、シリコンアルコキシド等の無機塩又は化
合物である。一般に、前駆体溶液は、スピン方法によっ
て基板上に置かれる。一般的なゾル-ゲルプロセスで
は、前駆体が一連の加水分解及び重合反応を受け、コロ
イド状の縣濁液又は「ゾル」を形成する。「ゾル」を更
に処理することにより、異なる形式でセラミック材料を
作ることが可能になる。更に処理することには、熱的に
不安定な成分を熱分解することがある。それには、蒸着
によって誘導される自己アセンブリとそれに続くテンプ
レートの熱分解による界面活性剤をテンプレートとした
規則正しいメゾ構造膜の形成が含まれる。
【０００７】多孔性の低誘電率膜を形成するための特定
のゾル-ゲルをベースにした処理では、界面活性剤は、
膜の多孔性のためにテンプレートの働きをする。多孔質
膜は、一般に、超分子アセンブリを形成するために、ゾ
ル-ゲル前駆体を基板上に堆積し、その後ゾル-ゲル前駆
体の溶媒成分を選択的に気化させることによって形成さ
れる。アセンブリは、その後、およそ３００℃から４５
０℃の間の温度域で、超分子界面活性剤テンプレートの
高温分解によって、多孔質膜に形成される。この特定の
ゾル-ゲル・ベースのプロセスにより、制御可能な細孔
サイズで、細孔サイズの有利に狭い分布を持つ多孔質膜
が生産され、集積回路製造のために有益となっている。
【０００８】図１は、先に提案されたＥＬＫ膜を堆積す
るための、基礎的なゾル-ゲルをベースとした処理を図
示するフローチャートである。図１で示すように、第１
ステップは、前駆体貯蔵液の合成（ステップ１００）で
ある。たとえば、前駆体貯蔵液は、可溶なシリコン酸化
物源（例えばＴＥＯＳ、水）、溶媒（例えばアルコー
ル）、酸触媒（例えば塩酸）を特定のモル比で所定の環
境条件で化合させることによって調製され、特定の時間
にわたって混合される。
【０００９】原液が得られると、塗布液が混合される
（ステップ１１０）。塗布液を調製する一般的な手順
は、界面活性剤を原液に加えることである。界面活性剤
は、多孔質シリカのためのテンプレートとして使われ
る。後のプロセスで、界面活性剤は焼かれる（すなわ
ち、灰にされる）多孔質シリコン酸化物膜を残す。一般
の界面活性剤は、同時に親水性であり疎水性という両媒
性な性質を示す。両媒性界面活性剤は、水にとても親和
的な親水基と水をはねのける長い疎水性基を有する。長
い疎水性基は、後に多孔質膜の孔を供給するテンプレー
ト部の働きをする。両親媒性物質は、スピン-塗布中に
溶媒が除去されると、溶液中及び固体化するゲル中で、
超分子アレーに凝集することができる。そして、多孔質
膜のテンプレートとして機能する構造を作り上げる。こ
れらのアレーの中でテンプレートになる酸化物は、制御
可能な細孔サイズと形を示す材料になる。界面活性剤
は、アニオン系、カチオン系又は非イオン系物質であり
得るが、ＩＣ利用の誘電層の形成のためには、非イオン
系活性活性剤がむしろ好まれる。酸触媒は、超分子凝集
体でシリカの縮合反応を速めるために加えられる。
【００１０】塗布液は、混合されてからスピニング・プ
ロセスを使って基板上に置かれる（ステップ１２０）。
このプロセスでは、遠心ドレーニングにより、基板が一
様に塗布液で被覆されることが確実にされる。その後、
塗布された基板は、ＴＯＥＳ前駆体の加水分解を完了
し、ゲル化プロセスを続け、膜から残っている溶媒を取
り除くために、予め焼かれる（ステップ１３０）。
【００１１】その後、予め焼かれた基板は、堅焼きの膜
を形成するために、さらに焼かれる（ステップ１４
０）。焼きステップに選択される温度域は、スピン・キ
ャストされた膜から過剰な水が蒸発することを確実にす
る。この段階で、膜は、シリカと界面活性剤の堅焼きマ
トリックスとから構成され、界面活性剤は、利用される
界面活性剤の量とその種類に特徴的な相互結合構造を持
つ。相互結合構造は、次の界面活性剤抽出フェーズの実
行を補助する。相互結合構造は、その後、界面活性剤分
子が多孔質酸化物マトリックスから逃れるための連続的
な経路を供給する。
【００１２】一般的シリカベースの膜は、たびたび親水
性の孔壁を有し、周囲の環境から積極的に湿気を吸収す
る。およそ７８の誘電率（ｋ）を持つ水が、多孔質膜に
吸収されると、膜の低ｋ誘電性は悪影響を受ける。一般
に、これらの親水性膜は、上昇温度において焼かれ、湿
気が取り除かれ、シリカ-界面活性剤マトリックスから
界面活性剤が溶発及び抽出される。このようなアニール
ステップにより、相互に結合した孔を示す多孔質膜がで
きる（ステップ１５０）。しかし、膜はこの手順の後も
吸湿に敏感であるので、これは堆積プロセスでの暫定的
な処置である。
【００１３】幾つかのゾル-ゲルプロセスには、堆積後
の処理ステップが更に含まれる。このステップは、孔の
表面に種々の望ましい特性を加えるために、その表面を
修飾することを目的とする。望ましい特性とは、疎水
性、及び特定の化学物質に対しての増大した抵抗等であ
る。膜をより安定にする一般的処理は、脱水プロセス
で、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン［（CH3)3-Si-N
H-Si-(CH3)3 ］）を使った処理である。これによって、
ヒドロキシル基が取り除かれ、トリメチルシリル基と取
り代えられ、膜が疎水性になる(ステップ１６０)。ある
いは、このようなシリレーションステップにより、例え
ばメチルトリエトキシシラン、CH3Si(OCH 2CH 3) 3（Ｍ
ＴＥＳ）等のアルキル置換されたシリコン前駆体を前駆
体調剤に加えることによって、多孔物質はより疎水性に
なる。液体前駆体調剤中で、ＭＴＥＳ（たとえば３０−
７０％）でＴＥＯＳの大部分を置換することにより、引
き続きＨＭＤＳに晒さなくても、吸湿に対して良い抵抗
を示す膜を生成することがわかった。
【００１４】ＥＬＫ材料を堆積するための上記のゾル-
ゲルプロセスへの種々の代替法が提案されてきた。これ
らの代替法の多くは、上述と同様の基本的一般処理法に
よるが、塗布液中の成分の選択、処理時間、及び／又は
温度を異なるものとし、特定のステップを合わせ、及び
／又は他のステップをいろいろなサブステップに分けて
いる。
【００１５】しかし、本発明者に知られている変形又は
代替法のどれもが、集積回路製作のためには適当でな
い。これは、容認できない不純物種によるか、多孔質な
ＥＬＫ堆積のために使われる前駆体溶液中に、市販の界
面活性剤成分に関連する上手く制御されていないか制御
されていない不純物レベルによるものである。
【００１６】膜が適当であり、ＩＣ製造のために成功す
る集積化を許容するには、膜は制御されたレベルに不純
物を有していなければならない。または、膜は、マイク
ロエレクトロニクス素子のシリコン酸化物をベースにす
る絶縁膜において有害である不純物を最小レベルに有す
る成分を使って堆積されなければならない。シリコン酸
化物をベースにする絶縁膜において有害である不純物と
は、ナトリウムとカリウムのようなアルカリイオンを含
む。これらは、電界の影響で移動し不揮発性である。一
般に、これらの不純物は、界面活性剤がテンプレートに
なった多孔質酸化物前駆体調剤における界面活性剤の一
部として膜に導入される。
【００１７】アルカリ金属イオン（例えばナトリウムと
カリウム）が、ＭＯＳトランジスタ絶縁物及び多層間相
互結合絶縁物として使われる二酸化珪素膜から、厳格に
除外されなければならないことは、半導体集積回路の産
業界で知られている。これらの正に荷電したイオンは、
電場に晒されると移動しやすく、正にバイアスされた膜
から負にバイアスされた膜の方へドリフトしてしまい、
容量電圧シフトを引き起こしてしまう。その非偏在性と
高い移動性とのため、ナトリウムの除外が最も多くの注
目を受けてきた一方で、他のアルカリイオン（特にカリ
ウムとリチウム）もまた、等しく問題を含んでおり、絶
縁膜から除外されなければならない。集積回路に利用す
る化学的前駆体溶液（例えばＴＥＯＳ）のためのアルカ
リ金属不純物仕様は、各々の種類のアルカリ金属に対し
て、許容できる不純物レベルをおよそ２０ｐｐｂに設定
する。
【００１８】上述の通り、界面活性剤は、アニオン系、
カチオン系又は非イオン系物質であり得るが、マイクロ
エレクトロニクスの利用のためには、一般には、非イオ
ン系界面活性剤が好ましい。大部分のアニオン系界面活
性剤はマイクロエレクトロニクスの利用にふさわしくな
い。これは、マイクロエレクトロニクス素子での汚染物
とみなされる、アルカリ、アルカリ土類金属、硫酸エス
テル又はスルホン酸基を分子が含むからである。カチオ
ン系界面活性剤は構造的にアニオン系界面活性剤と異な
るけれども、同じような問題を持っている。カチオン系
界面活性剤は、必然的に対イオンを取り込むからであ
る。このようなイオンは、膜に残って電界の下で移動
し、金属又はバリア膜の腐食を促進し得る。
【００１９】従って、マイクロエレクトロニクスの利用
のために許容できない不純物を含まないが、低誘電率膜
を生産する界面活性剤を使用する調剤の必要がある。
【００２０】
【発明の概要】本発明の実施形態では、前駆体溶液調剤
を利用するゾル-ゲル法を使って、多孔質シリコン酸化
物をベースにした膜を堆積するためのプロセスを提供す
る。前駆体溶液調剤には、他成分中に精製された非イオ
ン系界面活性剤と添加物とが含まれる。添加物は、酸性
の前駆体溶液中でアンモニウムイオン種の塩を形成する
アミン添加物又はイオン系添加物である。この前駆体溶
液調剤を使うことにより、２．５よりも低い誘電率、Ｉ
Ｃを製造するにおいてＩＭＤ又はＰＭＤ層に十分な力学
的特性、最小レベルのアルカリ金属不純物を有する膜を
形成することができる。これは、１つの実施形態におい
ては、界面活性剤を精製して、テトラアルキルアンモニ
ウム塩及びアミンの等のイオン系添加物又はアミン添加
物を前駆体原液に加えることによって達成される。
【００２１】ある実施形態においては、イオン系添加物
は、Ｒが、テトラメチルアンモニウムとセチルトリメチ
ルアンモニウムを含む鎖長１から２４の疎水性リガンド
であり、Ａ-が、ギ酸エステル、硝酸エステル、シュウ
酸エステル、アセテート、リン酸エステル、炭酸エステ
ル、水酸化物及びこれらの組み合わせよりなる群から選
ばれるアニオンである、一般的な組成［NR(CH3) 3］+Ａ
-のカチオン系添加物よりなる群から選ばれる化合物で
ある。イオン成分を増加させるために、テトラメチルア
ンモニウム塩、より一般的には、テトラアルキルアンモ
ニウム塩、又はテトラオルガノアンモニウム塩若しくは
オルガノアミンが、酸性溶媒中で、界面活性剤をテンプ
レートにした多孔質酸化物調剤へ加えられる。これによ
り、界面活性剤の精製中に除去されるが、誘電率に有利
な効果を示すことが認められたアルカリイオン不純物が
置換される。
【００２２】本発明のこれらの実施形態及び他の実施形
態並びにその利益の詳細を、以下の記載及び添付の図面
と共に説明する。
【００２３】
【具体的な実施形態の説明】本発明の実施形態は、多孔
質シリコン酸化物誘電層の種類の層を堆積するために使
われるスピンオン前駆体溶液のための特定成分に向けら
れている。具体的には、本発明の実施形態では、多孔質
ＥＬＫ材料を堆積するために精製された界面活性剤を使
う添加物であって、特定の前駆体調剤との関連で使用す
るための添加物の説明がされている。界面活性剤は、界
面活性剤分子から不純物を除去し、集積回路製造に有害
である既知のアルカリ金属及びアルカリイオン不純物の
存在を減少又は除去させるために精製される。
【００２４】半導体集積回路産業においては、アルカリ
金属イオン（例えばナトリウムとカリウム）は、ＭＯＳ
トランジスタ絶縁物と多層間相互結合絶縁物に使われる
二酸化珪素膜から排出されるべきであるということが知
られている。それは、このような正に荷電したイオン
は、電場に晒されると移動しやすく、正に荷電した膜の
インターフェースから負にバイアスされた膜のインター
フェースへとドリフトし、容量電圧シフトを引き起こ
す。その非偏在性と高い移動性とのため、ナトリウムの
除外が最も多くの注目を受けてきた一方で、他のアルカ
リイオン（特にカリウムとリチウム）も等しく許容レベ
ルに保たれるべきである。集積回路に利用する化学的前
駆体溶液（例えばＴＥＯＳ）のためのアルカリ金属不純
物仕様は、各々の種類のアルカリ金属対して、許容でき
る不純物レベルをおよそ２０ｐｐｂに設定する。
【００２５】発明者は、アルカリ金属イオンが、集積回
路のために一般に使われている密なシリコン酸化物膜に
比べ、多孔質のシリコン酸化物をベースにした膜中で高
い易動度を持つことを見出した。ナトリウムイオンに比
べて、密なシリコン酸化物膜中で非常に低い移動度を持
つセシウムイオンでさえ、電場の影響下では、多孔質Ｅ
ＬＫ膜を通って移動することが明らかにされた。従っ
て、多孔質のシリコン酸化物をベースにした膜に対して
は、ＥＬＫ膜の化学前駆体溶液中でのアルカリ金属不純
物濃度は、各種のアルカリ金属につき２０ｐｐｂより少
なくなければならない。、将来、これらの要求は緩くな
るかもしれないが、アルカリ金属不純物濃度を制御する
ことは重要である。
【００２６】望ましい低誘電率の多孔質膜を形成するた
めに、市販の精製されていない界面活性剤を化学的調剤
に使うこともできるが、最終的な膜が、許容可能なレベ
ルをはるかに越える不純物を含んでしまう。よって、界
面活性剤は精製されなければならない。界面活性剤の精
製は、一般的な手法によって行うことができる。例え
ば、アルカリイオンが保持され、その代りに水素イオン
が放たれる、イオン交換カラムを利用することができ
る。精製されていない界面活性剤は、一般に、およそ１
００から１０００ｐｐｍの範囲のアルカリイオン濃度を
持つ。界面活性剤の精製の目的は、アルカリイオンの不
純物レベルを、５０ｐｐｂ未満に減少させることであ
る。ＥＬＫ膜の化学前駆体液中でのアルカリイオン不純
物の許容濃度は、各アルカリ元素につき、１０ｐｐｂ未
満である。
【００２７】しかし、驚くべきことに、望ましくないア
ルカリ金属イオン不純物（最も顕わにはナトリウム又は
カリウムイオン）を除去するために（５０ｐｐｂ未満の
レベルのアルカリイオン不純物を含むように）精製され
た界面活性剤を含む前駆体調剤から膜を堆積すると、堆
積された膜は、比較的高い誘電率を示し、密な二酸化珪
素の誘電率に近づくということを発明者は発見した。こ
のことは、メソフェーズの弱い分離により、及び／又は
か焼の間に多孔質構造が崩れてしまったことにより、安
定メソフェーズが形成されなかったことによるものと発
明者は信じている。
【００２８】非常に重大なことに、イオン又はアミン添
加物の特定種が比較的低濃度で調剤に加えられる場合、
望ましい低誘電率の多孔質膜を生産するためには、精製
された界面活性剤を使うことできるということがその後
に発見された。これらの不純物は、多孔質膜を供給する
ために、界面活性剤を除去して熱分解を許容し崩壊を防
ぐよう、メソフェーズ分離を強化して孔壁の硬化を進め
ると思われている。
【００２９】通常、イオン系添加物は、一般的組成［NR
(CH3) 3］+Ａ-、を持つ一群のカチオン系添加物から選
ばれる化合物である。ここで、Ｒは、テトラメチルアン
モニウムとセチルトリメチルアンモニウムを含む１から
２４の鎖長の疎水性リガンドであり、Ａ-はアニオンで
ある。アニオンは、本質的には、ギ酸エステル、硝酸エ
ステル、シュウ酸エステル、アセテート、リン酸エステ
ル、炭酸エステルと水酸化物及びこれらの組み合わせか
ら成る群から選ばれる。イオン成分を増加させるため
に、テトラメチルアンモニウム塩、より一般的には、テ
トラアルキルアンモニウム塩、又はテトラオルガノアン
モニウム塩若しくはオルガノアミンが、酸性溶液中で、
界面活性剤をテンプレートにした多孔質酸化物調剤へ加
えられる。これにより、界面活性剤の精製中に除去され
るが、誘電率に有利な効果を示すことが見出されたアル
カリイオン不純物を置き換える。
【００３０】一般に、上述されているように、添加物
は、イオン系添加物であってもよいが、その代わりとし
て、酸性前駆体溶液中で、アンモニウムイオン種の塩を
形成する、アミン添加物であってもよい。特定の理論に
制限されるわけではないが、発明者は、酸性前駆体溶液
中でアンモニウムイオン種の塩を形成するアミン添加物
が、多孔質膜の形成にとって重要である、膜の熱処理中
のｐＨシフトを容易にすることを示唆している。
【００３１】適当なアミン添加物は、以下の群から選ば
れる：TEDA（トリエチレンジアミン）（CH2)6N2;DELA
（ジエタノールアミン）（HOCH2CH2)2NH;TELA（トリエ
タノールアミン）（HOCH2CH2)3N;APDEA（アミノプロピ
ルジエタノールアミン)（HOCH2CH2) 2N(CH2CH2CH2NH2);
PACM（ビス(p-アミノシクロヘキシル)メタン）NH2(C6H
10)CH2(C6H10)NH2;QUIN（キヌクリジン）N(CH2)6CH;3-
キヌクリジノール（N(CH2)6CH）;TMA（トリメチルアミ
ン）（CH3)3N;TMEDA（テトラメチルエチレンジアミン）
（CH3)2NCH2CH2N(CH3)2;TMPDA（テトラメチル-1,3-プロ
パンジアミン）（CH3)2N(CH2)3N(CH3)2;TMA(O（トリメ
チルアミンオキシド）（CH3)3N(O);PC-9（N,N,N-トリス
(N',N'-ジメチル3-アミノプロピル)アミン）（（CH3)2N
CH2CH2CH2)3N;PC-77（3,3'-ビス(ジメチルアミノ)-N メ
チルジプロピルアミン）（（CH3)2NCH2CH2CH2)2NCH3;CB
（コリン水酸化物）HOCH2CH2N(CH3) 3OH;DMAP（4-ジメ
チルアミノピリジン）（CH3)2N(C6H5N);DPA（ジフェニ
ルアミン）（C6H5N)2NH;TEPA（テトラエチレンペンタミ
ン）HN(CH2CH2NHCH2CH2NH2)2 ＥＬＫ膜の多数の代替実施例はスピンオン溶液成分の選
択、特に、界面活性剤、添加物、処理時間及びパラメー
タ、に依存して、ＥＫＬ膜の数々の代替的実施態様が堆
積されることが認識されよう。本発明の幾つかの実施形
態に従って堆積されたＥＫＬ膜は、以下の特性を示す。
【００３２】膜は、本質的に、Si-O及びSi-CH3結合で構
成されている。４から２．５の範囲の誘電率。２０％か
ら６０％の有孔率。１．４ＧＰａから１０ＧＰａ、一般
には、２ＧＰａから６ＧＰａの弾性係数。０．２から
２．０ＧＰａ、一般には、０．４ＧＰａから１．２ＧＰ
ａの硬度値。６３３ｎｍにおいて、１．１から１．５の
屈折率。
【００３３】最終的な化学前駆体調剤における添加物の
レベルは、およそ０．１から２０００ｐｐｍの範囲であ
り、幾つかの実施形態においては、１から５００ｐｐｍ
の範囲である。
【００３４】上述したように、図１で示されている特定
のゾル-ゲルベースのプロセスは、界面活性剤がテンプ
レートにされたＥＬＫ膜を堆積するために使われる。図
１の１００から１６０のステップにおいて、ＥＬＫ膜
は、テンプレートにされたゾル-ゲルＥＬＫ化学前駆体
調剤を作ること、その前駆体調剤によって基板をスピン
塗布すること、そして基板上に多孔質誘電層を形成する
ために塗布された膜を熱処理することによって形成され
る。本発明の具体的実施形態は、前駆体溶液組成を構成
するための特定の方法に向けられており、図１のステッ
プ１００とステップ１１０で説明されている。
【００３５】具体的には、本発明の実施形態によると、
テンプレートにされたゾル-ゲルＥＬＫ化学物質前駆体
は、２つの溶液を混合して、その混合液に精製された界
面活性剤を加えることによって調剤される。ここで、第
１の溶液は、可溶なシリコン酸化物源（例えばＴＥＯ
Ｓ）、アルキル基が置換されたシリコン前駆体（例えば
ＭＴＥＳ）及び溶媒を混合することによって得られる。
また、第２の溶液は、水、酸触媒及び添加物を混合する
ことによって得られる。上述したように、添加物はイオ
ン系添加物であっても、それに代替するアミン添加物で
あって先に述べたように酸性の前駆体調剤においてアン
モニウムイオン種の塩を作るものであってもよい。
【００３６】あるいは、本発明のその他の実施形態によ
ると、テンプレート化されたゾル-ゲルＥＬＫ化学物質
前駆体は、２つの溶液を互いに混合することによって調
剤される。第１の溶液は、可溶性シリコン酸化物源（例
えばＴＥＯＳ）と、アルキル基が置換されたシリコン前
駆体（例えばＭＴＥＳ）と、溶媒と、精製された界面活
性剤とを混合することによって得られる。また、第２の
溶液は、水、酸触媒及び添加物を互いに混合することに
よって得られる。さらにここで、この添加物は、イオン
系添加物であっても、それに代替するアミン添加物であ
って先に述べたように酸性の前駆体調剤においてアンモ
ニウムイオン種の塩を作るものであってもよい。
【００３７】しかし、他の代替前駆体調剤では、精製さ
れた界面活性剤は、シリカを含んでいる溶液ではなく
て、水と酸と添加物とを含んでいる溶液に加えられる。
２つの別々の溶液を作ることが望ましい。その１つが、
溶媒、水、酸、添加物を含んでいる溶液であって、他
が、シリカ前駆体と溶媒を含んでいる溶液である。界面
活性剤は、どちらの溶液に加えられてもよい。これらの
２つの溶液から最終的な前駆体溶液を作ることにより、
貯蔵寿命の長い２つの溶液を生成することが可能であ
る。これは、比較的短い貯蔵寿命を持っている他の非常
に反応し易い溶液に比べて商業上有利である。２つの溶
液を混ぜることによって作られる最終的な前駆体溶液
は、２つの別々の溶液より非常に短い貯蔵寿命を持つ。
たとえば、２つの別々の溶液は、化学的に安定であり、
６ヵ月以上の貯蔵寿命を持つ。一方、基板を塗布するた
めに使われる最終的な前駆体調剤は、１週間以内であれ
ば化学的に安定している。貯蔵寿命が長い２つの溶液か
ら最終的な前駆体溶液を作るもう一つの利点は、基板を
塗布する前に非常に高い反応性混合物を作ることができ
る点にある。非常に高い反応性混合物は、塗布された基
板のより速い硬化を許容し、減少した時間で安定な膜を
作る。よって、ウエハに適用されるより反応性のある調
剤混合物を作るために、まず、貯蔵寿命の長い２つの溶
液を互いに混合するための堆積装置が開発され得る。
【００３８】このような堆積装置の実例は、「ULTRASON
IC SPRAY COATING OF LIQUID PRECURSOR FOR LOW K DIE
LECTRIC COATINGS」と称される、アプライドマテリアル
ズ社に譲渡された同時継続出願中の米国出願番号第０９
／６９２６６０号において記述されている。その全体
が、参考文献として本明細書に取り込まれている。
【００３９】本発明の実施形態は、本発明の方法に従っ
て調製される例示的な調剤（発明の実施例１）は、２つ
の比較例と比べることによってさらに記載される。比較
例（すなわち、比較例１及び比較例２）では、産業上利
用可能な（精製されていない）界面活性剤を使ったアル
カリ前駆体溶液調剤（すなわち、比較例１）、及び、精
製された界面活性剤を使った種々の調剤（すなわち、比
較例２）を含む先行技術プロセスが記載されている。本
発明の実施例（すなわち、実施例１）は、界面活性剤の
精製よって除去された材料不純物の効果を補償するため
に、添加物の追加量が加えられた調剤について記載して
いる。
【００４０】精製された調剤（比較例２）又は添加物を
有する調剤（発明の実施例１）について記述する前に、
精製されていない界面活性剤を使っている前駆体調剤の
例（比較例１）を以下に記載する。この例（比較例１）
は、残りの実例のための基礎となっている。
【００４１】（比較例１：精製されていない界面活性剤
を使った前駆体調剤）この例では、多孔質酸化物をベー
スにした膜を形成するために、精製されていない界面活
性剤を使って前駆体調剤を調製する先行技術のプロセス
について記載する。この調剤を使うと、ＥＬＫ膜を、上
述のとおりステップ１００〜ステップ１５０のゾル-ゲ
ルをベースにしたプロセスに従って堆積することができ
る。ステップ１００〜ステップ１５０の間に、主にシリ
コン／酸素化合物、水、溶媒、界面活性剤及び触媒から
なる、少なくともシリカ前駆体を含む前駆体溶液を作っ
た。前駆体溶液をウエハ上でスピンにかけ、そしてウエ
ハを、チャンバ内で、およそ０．１トールから大気圧の
範囲の圧力を持つ不活性又は酸化環境内で、およそ３０
から３６００秒の間、およそ９０℃から４５０℃間の種
々の温度で焼くことによって熱処理した。シリコン／酸
素化合物は、テトラエチルオルトシリケート、テトラメ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、1,1,3,3-テトラエトキシ-1,3-ジメ
チルジシラザン、及びこれらの組み合わせよりなる群か
ら選んだ。溶媒は、エタノール、イソプロパノール、プ
ロピレングリコール、モノプロピルエーテル、ｎ-プロ
パノール、ｎ-ブタノール、ｔ-ブタノール、エチレング
リコール、及びこれらの組み合わせよりなる群から選ん
だ。触媒は、酢酸、ギ酸、グリコール酸、グリオキシル
酸、シュウ酸及び硝酸よりなる群から選んだ。界面活性
剤は、例えば、ポリオキシエチレン酸化物-酸化プロピ
レン-ポリエチレンオキシド・トリブロック・コポリマ
ー（例えばＢＡＳＦによって市場に出される界面活性剤
のプルロニックス系とＩＣＩによって市場に出されるＢ
ｒｉｊ系）、オクタエチレングリコールモノデシルエー
テル、オクタエチレングリコールモノヘキサデシルエー
テル、トリトンTM１００、トリトンTM１１４、トリトン
TM４５よりなる群から選ばれた非イオン系活性剤、又は
関連する化合物及びこれらの組み合わせであった。使わ
れた界面活性剤は、精製されていない特定のものであっ
て、ユニオン・カーバイドより提供された。具体的に
は、トリトンTM１１４界面活性剤であり、オクチルフェ
ノールエトキシレート-タイプの界面活性剤である。Ｘ
−１１４界面活性剤の使用により、リストに揚げられた
他の非トリトン系界面活性剤に比べて、より小さくてよ
り均一な細孔サイズを持つ膜が形成される。
【００４２】具体的には、この例（比較例１）で使われ
る特定の前駆体調剤は、以下の成分を有するものであ
る：テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）（２２．５ｇｍ
ｓ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）（２２．
５ｇｍｓ）、プロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル（ＰＧＰＥ）（４６．７２ｇｍｓ）、０．１Ｎ硝酸
（２４ｇｍｓ）、トリトンＸ−１１４（９．６７ｇｍ
ｓ）（トリトン１１４は、ユニオン・カーバイド社によ
って製造されるエトキシル化されたp-tert-オクチルフ
ェノール混合物の商標である）。
【００４３】発明者は、アルカリ金属不純物を含む市販
の非イオン系界面活性剤を使って、シリコン酸化物をベ
ースとする膜を堆積した。一般に、市販の非イオン系界
面活性剤には、アルカリ金属不純物がおよそ１００から
１０００ｐｐｍの範囲で存在する。このような膜は、非
常に低い誘電率、良い粘着性、高い弾性係数、小さな孔
径等のマイクロエレクトロニクス素子のための必要な条
件を持っているが、界面活性剤内に含まれるアルカリ金
属とアルカリイオン不純物の許容できないレベルの混在
により、マイクロエレクトロニクスへの利用において
は、これらのシリコン酸化物をベースにする許容できな
い膜を形成することになった。上述のように、ＥＬＫ膜
化学物質前駆体溶液中においてアルカリ金属不純物の濃
度の許容できるレベルは、各種のアルカリ金属について
２０ｐｐｍ未満であり、各アルカリ元素について１０ｐ
ｐｂ未満であることが好ましい。
【００４４】よって、発明者は、前駆体調剤中で改善さ
れた界面活性剤を使うことより、最小レベルの不純物を
有するＥＬＫ膜を形成するために使われ得る調剤を開発
することを目的とした。この調剤ために改善された界面
活性剤は、蒸留、イオン交換クロマトグラフィー、によ
って容易に精製可能であるか、理想的には、アルカリ金
属化合物等の問題を含む不純物の使用なしに調製され
る。
【００４５】（比較例２：精製された界面活性剤を使っ
た前駆体調剤）この例においては、膜を堆積するため
に、精製された界面活性剤を使って前駆体調剤を作るた
めのプロセスについて記載する。先例（比較例１）の特
定の調剤とこの例（比較例２）の調剤との違いは、この
例の調剤が精製されたトリトンTM界面活性剤を使ってい
るということである。塗布液に加える前に、このトリト
ン TM界面活性剤からはアルカリ金属不純物が除去され
た。精製された界面活性剤中のアルカリ金属不純物は、
およそ５０ｐｐｂ未満であった。界面活性剤の精製は、
一般的な手段を使って行われる。例えば、アルカリイオ
ンが保持され、それに代わって水素イオンが放たれる、
イオン交換カラムを利用することができる。この調剤を
使うことにより、上述のステップ１００からステップ１
５０によるゾル-ゲルプロセスをベースにしてＥＬＫ膜
を堆積した。
【００４６】しかし、一旦発明者が精製された界面活性
剤を使って膜を堆積すると、膜中に孔が形成されないと
いう、予想外の結果が発見された。ゆえに、膜は、予想
以上に非常に薄い厚さに崩壊し、膜の誘電率は、許容さ
れない値（３．０を超える）まで増加した。誘電率の増
加は、少なくとも、膜中の孔の喪失によると思われる。
よって、発明者は、市販用に存在するアルカリ金属イオ
ン不純物を欠如させると、このような精製された調剤を
使ってできた最終的な膜の特性に有害な衝撃が与えられ
ることを見出した。
【００４７】（発明の実施例１：精製された界面活性剤
と添加物を使った前駆体調剤）本実施例は、前駆体溶液
調剤を利用してゾル-ゲルをベースにしたプロセスを使
った、多孔質シリコン酸化物をベースにした膜を堆積す
るための特定の調剤について記載する。この調剤は、本
発明の実施形態に従い、精製された非イオン系界面活性
剤及びイオン系添加物を含む。精製された界面活性剤中
のアルカリ金属不純物は、およそ５０ｐｐｂ未満であっ
た。この例（発明の実施例１）の調剤と先例（比較例
２）の調剤との違いは、前駆体調剤への添加物の添加で
あり、以下に記載されている。この前駆体溶液調剤を用
いると、最小レベルのアルカリ金属不純物を含む一方
で、堆積された膜の特性は、２．５以下の誘電率及び高
有孔率という要求を満たす。
【００４８】具体的な調剤においては、テトラメチルア
ンモニウムギ酸エステル、テトラメチルアンモニウム硝
酸エステル、テトラメチルアンモニウムシュウ酸エステ
ル、テトラメチル水酸化アンモニウム及びテトラメチル
アンモニウムアセテートを含むテトラメチルアンモニウ
ム塩が前駆体調剤に加えられた。その後、水と酸を含ん
でいる第１の溶液に添加物を加え、この第１の溶液を、
ＴＥＯＳ、ＭＴＥＳ、溶媒及び界面活性剤を含んでいる
第２の溶液に加えることによって前駆体溶液を調剤し
た。次の熱処理中での酸成分の揮発化は、膜中の有効ｐ
Ｈを、酸性から中性又はアルカリ性へとシフトさせたと
考えられる。これによって、界面活性剤のまわりでゾル
-ゲルネットワーク（孔壁への前駆体）の縮合をを促進
させたと考えられる。しかし、他の機構も考えられる。
添加物によって強化された３種類の調剤を使って、具体
的に３種類の膜を調製した。これらの３種類の膜は、以
下の表１に示すとおり、ウエハ２―７上に形成された。
３つの調剤に使われた添加物の種類とその量は、以下の
表１に示されている。アルカリ金属イオン不純物を除去
するために、表１に示される全ての場合に使われた界面
活性剤は、精製されたトリトンTM１１４界面活性剤であ
った。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１は、表１に示される種々の前駆体調剤
から堆積された膜の誘電率データを提供する。この表か
らわかるように、テトラメチルアンモニウム塩の添加に
よる効果は、明らかである。たとえば、ウエハ１上に酸
化物ベースの膜を堆積するために使われた調剤には、塩
が加えられていない。表１からわかるように、ウエハ１
の堆積膜の厚さは４０５５Åであり、誘電率は３．３で
ある。一方、前駆体液にテトラメチルアンモニウムギ酸
エステルを０．２５ｇ添加することにより、ウエハ２に
ついての結果が得られた。これによって、堆積膜の厚さ
は５９０３Åであり、誘電率は２．１２になった。ウエ
ハ３に膜を堆積する前に、前駆体溶液にテトラメチルア
ンモニウムギ酸エステルを０．０５ｇ添加することによ
っても、同様の結果が得られた。増大した膜厚は、塩添
加物を加えることで、膜中で増大した孔形成が起こるこ
とによるものであった。
【００５１】ウエハ４、５、６及び７上に、多孔質酸化
物膜を形成するための調剤では、添加物としてテトラメ
チルアンモニウム水酸化物（ＴＭＡＨ）溶液の２．４重
量％溶液を使った。溶液に加えられた添加物の量は、前
駆体調剤に対して、７００ｐｐｍから１５ｐｐｍの範囲
であった。表１の結果から分かるように、ＴＭＡＨによ
り、調剤中に添加物が存在しない精製された界面活性剤
を使って形成された膜に比較してより厚い膜が形成され
た。一般に、ＴＭＡＨ添加による結果は、加えられたＴ
ＭＡＨの量の増加により、添加物無しの調剤を使って堆
積された膜に比べて、膜厚が増加し、膜の誘電率が減少
するという結果を生じた。これらの結果は、ＩＭＤ又は
他のエレクトロニクス利用のために望ましい膜特性を回
復させるために、この処理法の有用性を確信させてい
る。
【００５２】特定の理論によって制限されるわけではな
いが、発明者は、これらの結果は、熱処理ステップ中又
はその前に、ゾルの縮合を促進させること、メソフェー
ス構造を安定化させることにおいて、除去されたアルカ
リ金属と塩が同様の役割を果たすという事実によるもの
だと考える。さらに、これらの結果は、界面活性剤分子
とシリカ種の間での改善された分子レベルでの相互作用
によるものだとも考える。既に知られているように、界
面活性剤をテンプレートにした薄膜形成は、静電的相互
作用又は水素結合による相互作用による、シリカと界面
活性剤の共アセンブリに基づくものである。
【００５３】本発明の幾つかの実施形態を完全に記載し
たことにより、本発明にしたがい多孔質酸化物膜を堆積
するための前駆体溶液を作るための、同等であるか代替
する他の多くの方法が、当業者には明らかであろう。た
とえば、イオン系添加物を、原液か前駆体溶液に加える
ことができる。これらの同等法は、本発明の範囲内で含
まれるものであり、添付の請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】多孔質シリコン酸化層を堆積するために、テン
プレート化されたゾルゲルプロセスが使われる、一般的
なプロセスのフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 183/02 Ｃ０９Ｄ 183/02 Ｈ０１Ｌ 21/768 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｐ Ｖ (71)出願人 591035368 エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド ＡＩＲ ＰＲＯＤＵＣＴＳ ＡＮＤ ＣＨ ＥＭＩＣＡＬＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥ Ｄ アメリカ合衆国 ペンシルヴェニア アレ ンタウン ハミルトン ブールヴァード 7201 (72)発明者 ロバート ピー． マンダル アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サラトガ， アローヨ デ アーゲロ 12472 (72)発明者 アレックス デモス アメリカ合衆国， カリフォルニア州， フリーモント， レッド ホーク サーク ル 1401 (72)発明者 ティモシー ウェイドマン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェイル， ヘンダーソン アヴェ ニュー 776 (72)発明者 マイケル ピー． ノールト アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン ノゼ， チャリス コート 1242 (72)発明者 ニコラオス ベキアリス アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン ノゼ， アルバニー ドライヴ 4390 ナンバー43 (72)発明者 スコット ジェフリー ウェイゲル アメリカ合衆国， ペンシルヴェニア州, アレンタウン， エルム ロード 246 (72)発明者 リー エー． セネカル アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ヴィスタ， ヴィア クリスティーナ 1302 (72)発明者 ジェイムズ イー． マック ドーガル アメリカ合衆国， ペンシルヴェニア州, ニュー トリポリ， ガン クラブ ロ ード 7410 (72)発明者 ハレーシュ スリディナム アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ヴィスタ， カントリーサイド ドライヴ 1690 Ｆターム(参考） 4D075 BB16X BB26Z BB28Z BB93Z CA02 CA23 CA47 DA06 DC22 EA06 EA12 EB43 EB47 EC07 EC35 EC37 EC54 4J038 DL021 DL032 DL082 JA35 JB01 KA04 KA06 KA09 NA21 5F033 RR04 RR29 SS22 XX24 5F058 BA20 BC02 BC04 BF46 BH01

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板にわたって誘電層を形成するプロセ
    スであって、 シリコン酸化物、水、溶媒、非イオン系界面活性剤、イ
    オン系添加物及び酸触媒の可溶性源を含む溶液で前記基
    板を塗布するステップ、 前記溶液を多孔質シリコン酸化物膜に硬化させるため
    に、前記塗布された基板を処理するステップ、 を含む、前記プロセス。
  2. 【請求項２】 前記非イオン系界面活性剤が、アルカリ
    金属不純物を除去するために先ず精製される、請求項１
    記載のプロセス。
  3. 【請求項３】 前記非イオン系界面活性剤が、５０ｐｐ
    ｂに等しいかそれよりも低いアルカリ金属を含む、請求
    項１記載のプロセス。
  4. 【請求項４】 前記イオン系添加物が、（ａ）テトラア
    ルキルアンモニウム塩、（ｂ）テトラオルガノアンモニ
    ウム塩、 （ｃ） 酸性媒体中のオルガノアミン、及びこ
    れらの組み合わせ、よりなる群から選択される化合物で
    ある、請求項１記載のプロセス。
  5. 【請求項５】 前記イオン系添加物が、テトラアルキル
    アンモニウム塩、及び、Ｒが鎖長１から２４の疎水性リ
    ガンドでありＡ-がアニオンである、一般的なカチオン
    系組成［NR(CH3) 3］+Ａ-の塩よりなる群から選ばれる
    化合物である、請求項１記載のプロセス。
  6. 【請求項６】 前記イオン系添加物が、０．１から２０
    ００ｐｐｍの範囲の量において前記溶液に加えられる、
    請求項１記載のプロセス。
  7. 【請求項７】 前記イオン系添加物が、（ａ）テトラメ
    チルアンモニウム塩及び（ｂ）３００℃と４５０℃との
    間の温度に加熱することによって、残留物を残さず揮発
    性種への完全な分解を示す塩、よりなる群から選択され
    る、請求項１記載のプロセス。
  8. 【請求項８】 前記イオン系添加物は、Ｒが、テトラメ
    チルアンモニウムとセチルトリメチルアンモニウムを含
    む鎖長１から２４の疎水性リガンドであり、A-が、ギ酸
    エステル、硝酸エステル、シュウ酸エステル、アセテー
    ト、リン酸エステル、炭酸エステル、水酸化物及びこれ
    らの組み合わせよりなる群から選ばれるアニオンであ
    る、一般的な組成［NR(CH3) 3］+Ａ-のカチオン系添加
    物よりなる群から選ばれる化合物である、請求項１記載
    のプロセス。
  9. 【請求項９】 前記イオン系添加物が、テトラメチルア
    ンモニウムギ酸エステル、テトラメチルアンモニウム硝
    酸エステル、テトラメチルアンモニウムシュウ酸エステ
    ル、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチ
    ルアンモニウム水酸化物、及び、３００℃と４５０℃と
    の間の温度に加熱することによって、残留物を残さず揮
    発性種への完全な分解を示す塩、よりなる化合物の群か
    ら選ばれるテトラメチルアンモニウム塩である、請求項
    １記載のプロセス。
  10. 【請求項１０】 前記溶液が、少なくとも第一の混合物
    と第二の混合物とを化合させることによって調剤され
    る、請求項１のプロセス。
  11. 【請求項１１】 前記第一の混合物と前記第二の混合物
    とが、前記塗布の前に化合される、請求項１０記載のプ
    ロセス。
  12. 【請求項１２】 前記第一の混合物が、溶媒、水、酸触
    媒及びイオン系添加物を含み、前記第二の混合物が、可
    溶性シリコン酸化物源及び溶媒を含む、請求項１０に記
    載のプロセス。
  13. 【請求項１３】 基板にわたって誘電層を形成するプロ
    セスであって、 シリコン酸化物、水、溶媒、非イオン系界面活性剤、イ
    オン系添加物及び酸触媒の可溶性源を含む溶液で前記基
    板を塗布するステップ、前記溶液を多孔質シリコン酸化
    物膜に硬化させるために、前記塗布された基板を処理す
    るステップであって、前記非イオン系界面活性剤は、ア
    ルカリ金属不純物を除去するために先ず精製され、前記
    イオン系添加物が、（ａ）テトラアルキルアンモニウム
    塩、（ｂ）テトラオルガノアンモニウム塩、 （ｃ）酸
    性媒体中のオルガノアミン、及びこれらの組み合わせ、
    よりなる群から選択される、前記ステップ、 を含む、前記プロセス。
  14. 【請求項１４】 基板にわたって誘電層を形成するプロ
    セスであって、 シリコン酸化物、水、溶媒、非イオン系界面活性剤、イ
    オン系添加物及び酸触媒の可溶性源を含む溶液で前記基
    板を塗布するステップ、 前記溶液を多孔質シリコン酸化物膜に硬化させるため
    に、前記塗布された基板を処理するステップであって、
    前記非イオン系界面活性剤が、アルカリ金属不純物を除
    去するために先ず精製され、前記イオン系添加物が、テ
    トラメチルアンモニウムギ酸エステル、テトラメチルア
    ンモニウム硝酸エステル、テトラメチルアンモニウムシ
    ュウ酸エステル、テトラメチルアンモニウムアセテー
    ト、テトラメチルアンモニウム水酸化物、及び、３００
    ℃と４５０℃との間の温度に加熱することによって、残
    留物を残さず揮発性種への完全な分解を示す塩、よりな
    る化合物の群から選ばれるテトラメチルアンモニウム塩
    である、前記ステップ、 を含む、前記プロセス。
  15. 【請求項１５】 基板にわたって誘電層を形成するプロ
    セスであって、 シリコン酸化物、水、溶媒、非イオン系界面活性剤、イ
    オン系添加物及び酸触媒の可溶性源を含む溶液で前記基
    板を塗布するステップ、 前記溶液を多孔質シリコン酸化物膜に硬化させるため
    に、前記塗布された基板を処理するステップであって、
    前記イオン系添加物が、Ｒが、テトラメチルアンモニウ
    ムとセチルトリメチルアンモニウムを含む鎖長１から２
    ４の疎水性リガンドであり、Ａ-が、ギ酸エステル、硝
    酸エステル、シュウ酸エステル、アセテート、リン酸エ
    ステル、炭酸エステル、水酸化物及びこれらの組み合わ
    せよりなる群から選ばれるアニオンである、一般的な組
    成［NR(CH3) 3］+Ａ-のカチオン系添加物よりなる群か
    ら選ばれる化合物である、前記ステップ、 を含む、前記プロセス。
JP2001106073A 2000-04-04 2001-04-04 極低誘電率化学調剤用のイオン系添加物 Expired - Fee Related JP4777530B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19435600P 2000-04-04 2000-04-04
US60/194356 2000-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002026003A true JP2002026003A (ja) 2002-01-25
JP4777530B2 JP4777530B2 (ja) 2011-09-21

Family

ID=22717262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001106073A Expired - Fee Related JP4777530B2 (ja) 2000-04-04 2001-04-04 極低誘電率化学調剤用のイオン系添加物

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6576568B2 (ja)
EP (1) EP1142832B1 (ja)
JP (1) JP4777530B2 (ja)
KR (1) KR100764962B1 (ja)
DE (1) DE60107745T2 (ja)
TW (1) TWI247724B (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064307A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Hitachi Chem Co Ltd シリカ系被膜、シリカ系被膜形成用組成物、シリカ系被膜の製造方法及び電子部品
JP2003064306A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Hitachi Chem Co Ltd シリカ系被膜、シリカ系被膜形成用組成物、シリカ系被膜の製造方法及び電子部品
JP2004161601A (ja) * 2002-05-30 2004-06-10 Air Products & Chemicals Inc 低誘電率材料を調製するための組成物
WO2006068026A1 (ja) * 2004-12-24 2006-06-29 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. シリカ系被膜形成用塗布液
WO2006101027A1 (ja) * 2005-03-23 2006-09-28 Ulvac, Inc. 多孔質膜の前駆体組成物及びその調製方法、多孔質膜及びその作製方法、並びに半導体装置
US7153355B2 (en) 2003-11-05 2006-12-26 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Coating solution for forming silica film
US7186613B2 (en) 2002-05-30 2007-03-06 Air Products And Chemicals, Inc. Low dielectric materials and methods for making same
US7291215B2 (en) 2003-04-24 2007-11-06 Mitsui Chemicals, Inc. Coating liquid for forming porous silica
JP2007321092A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Ulvac Japan Ltd 多孔質膜の前駆体組成物及びその調製方法、多孔質膜及びその作製方法、並びに半導体装置
US7358300B2 (en) 2002-02-27 2008-04-15 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7635524B2 (en) 2005-03-16 2009-12-22 Lg Chem, Ltd. Coating composition for dielectric insulating film, dielectric insulating film prepared therefrom, and electric or electronic device comprising the same
JP2009302087A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Ｔｆｔ平坦化膜形成用組成物及び表示装置
US7682701B2 (en) 2002-02-27 2010-03-23 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7687590B2 (en) 2002-02-27 2010-03-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
JP2012049548A (ja) * 2003-10-07 2012-03-08 Honeywell Internatl Inc 集積回路用途の被覆およびハードマスク組成物、これらの製造方法および使用

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6592980B1 (en) * 1999-12-07 2003-07-15 Air Products And Chemicals, Inc. Mesoporous films having reduced dielectric constants
US7265062B2 (en) * 2000-04-04 2007-09-04 Applied Materials, Inc. Ionic additives for extreme low dielectric constant chemical formulations
US6624092B2 (en) * 2001-06-28 2003-09-23 Macronix International Co., Ltd. Method for forming low dielectric constant insulating layer with foamed structure
JP4540885B2 (ja) * 2001-06-29 2010-09-08 ローム株式会社 半導体装置の製造方法
JP2003324201A (ja) * 2002-02-26 2003-11-14 Hitachi Ltd 薄膜トランジスタ及びそれを用いた表示装置
US7381441B2 (en) 2002-04-10 2008-06-03 Honeywell International Inc. Low metal porous silica dielectric for integral circuit applications
JP2005522877A (ja) 2002-04-10 2005-07-28 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 集積回路用の多孔質シリカ誘電体のための新規なポロジェン
US6673132B1 (en) * 2002-08-20 2004-01-06 Everlight Usa, Inc. SiO2/Al2O3 composite abrasive and method for producing the same
KR20040035108A (ko) * 2002-10-18 2004-04-29 학교법인 포항공과대학교 기능성 박막 형성 방법
JP4225765B2 (ja) * 2002-10-31 2009-02-18 日揮触媒化成株式会社 低誘電率非晶質シリカ系被膜の形成方法および該方法より得られる低誘電率非晶質シリカ系被膜
JP4471564B2 (ja) * 2002-10-31 2010-06-02 日揮触媒化成株式会社 低誘電率非晶質シリカ系被膜形成用塗布液および該塗布液の調製方法
US7288292B2 (en) 2003-03-18 2007-10-30 International Business Machines Corporation Ultra low k (ULK) SiCOH film and method
JP2004292641A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Shin Etsu Chem Co Ltd 多孔質膜形成用組成物、多孔質膜の製造方法、多孔質膜、層間絶縁膜、及び半導体装置
US20050260420A1 (en) * 2003-04-01 2005-11-24 Collins Martha J Low dielectric materials and methods for making same
JP2004311532A (ja) 2003-04-02 2004-11-04 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 多孔質膜の形成方法
JP2006529056A (ja) * 2003-05-23 2006-12-28 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 装着可能な可変抵抗器
US7462678B2 (en) * 2003-09-25 2008-12-09 Jsr Corporation Film forming composition, process for producing film forming composition, insulating film forming material, process for forming film, and silica-based film
US20050196974A1 (en) * 2004-03-02 2005-09-08 Weigel Scott J. Compositions for preparing low dielectric materials containing solvents
CN1757445B (zh) * 2004-03-02 2010-12-01 气体产品与化学公司 用于制备含溶剂的低介电材料的组合物
US6958480B1 (en) * 2004-06-25 2005-10-25 The Regents Of The University Of California Sample desorption/ionization from mesoporous silica
US8901268B2 (en) 2004-08-03 2014-12-02 Ahila Krishnamoorthy Compositions, layers and films for optoelectronic devices, methods of production and uses thereof
US7446055B2 (en) * 2005-03-17 2008-11-04 Air Products And Chemicals, Inc. Aerosol misted deposition of low dielectric organosilicate films
DE602006020588D1 (de) * 2005-08-17 2011-04-21 Panasonic Elec Works Co Ltd Infrarotsensor und herstellungsverfahren dafür
US8969865B2 (en) * 2005-10-12 2015-03-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Semiconductor film composition
US20070080428A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 Herman Gregory S Semiconductor film composition
DE102005062606A1 (de) * 2005-12-23 2007-07-05 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Nanoskalige Teilchen auf der Basis von SiO2 und Mischoxiden hiervon, deren Herstellung und Verwendung zur Behandlung textiler Materialien
JP4949692B2 (ja) * 2006-02-07 2012-06-13 東京応化工業株式会社 低屈折率シリカ系被膜形成用組成物
DE102006008534A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-30 Stiftung Nano Innovations - For A Better Living, Olten Behälterverschlussbeschichtungszusammensetzung, Behälterverschlussbeschichtung, deren Herstellung und Anwendung
DE102006008535A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-30 Stiftung Nano Innovations - For A Better Living, Olten Anitbakterielle Beschichtungszusammensetzung auf Basis eines Siliziumdioxid erzeugenden Mittels, ein Anwendungsset, eine nanoskalige Beschichtung, die Herstellung der Beschichtung, die Weiterverarbeitung der Beschichtung sowie deren Verwendung
US20080012074A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Air Products And Chemicals, Inc. Low Temperature Sol-Gel Silicates As Dielectrics or Planarization Layers For Thin Film Transistors
US8530369B2 (en) * 2007-09-19 2013-09-10 General Electric Company Catalyst and method of manufacture
US9272271B2 (en) * 2007-09-19 2016-03-01 General Electric Company Manufacture of catalyst compositions and systems
US20100151206A1 (en) 2008-12-11 2010-06-17 Air Products And Chemicals, Inc. Method for Removal of Carbon From An Organosilicate Material
US8557877B2 (en) 2009-06-10 2013-10-15 Honeywell International Inc. Anti-reflective coatings for optically transparent substrates
US8864898B2 (en) 2011-05-31 2014-10-21 Honeywell International Inc. Coating formulations for optical elements
CN104823265A (zh) * 2012-10-31 2015-08-05 Sba材料有限公司 含有非金属催化剂的低k介电溶胶的组合物
DE102013114226B4 (de) * 2013-12-17 2019-03-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlaserdiode, Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterlaserdiode und Halbleiterlaserdiodenanordnung
US10544329B2 (en) 2015-04-13 2020-01-28 Honeywell International Inc. Polysiloxane formulations and coatings for optoelectronic applications
FR3069534B1 (fr) * 2017-07-28 2020-10-16 Commissariat Energie Atomique Preparation de nouveaux capteurs et filtres d'aldehydes et/ ou de cetones
TWI702186B (zh) * 2018-03-19 2020-08-21 日商理光股份有限公司 形成氧化物用的塗佈液、製造氧化物薄膜的方法及製造場效電晶體的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023102A1 (en) * 1997-10-31 1999-05-14 Alliedsignal Inc. Polyol-based precursors for nanoporous silica thin films
JP2001226171A (ja) * 1999-12-07 2001-08-21 Air Prod And Chem Inc セラミックフィルムの形成方法及びセラミックフィルム

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2621030B1 (fr) 1987-09-29 1990-11-16 Centre Nat Rech Scient Procede de preparation d'oxydes metalliques
JP2676918B2 (ja) * 1989-06-06 1997-11-17 東レ株式会社 塗布液用組成物
JPH06244268A (ja) * 1993-02-16 1994-09-02 Tokyo Electron Tohoku Ltd 移載装置
US5488015A (en) 1994-05-20 1996-01-30 Texas Instruments Incorporated Method of making an interconnect structure with an integrated low density dielectric
US5785787A (en) 1994-05-23 1998-07-28 General Electric Company Processing low dielectric constant materials for high speed electronics
US5548159A (en) 1994-05-27 1996-08-20 Texas Instruments Incorporated Porous insulator for line-to-line capacitance reduction
JP4014234B2 (ja) 1994-05-27 2007-11-28 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド 半導体デバイス中に線間容量の低減化された相互接続線を作製する方法
US5504042A (en) 1994-06-23 1996-04-02 Texas Instruments Incorporated Porous dielectric material with improved pore surface properties for electronics applications
US5645891A (en) 1994-11-23 1997-07-08 Battelle Memorial Institute Ceramic porous material and method of making same
KR100310249B1 (ko) * 1995-08-05 2001-12-17 엔도 마코토 기판처리장치
US5995140A (en) 1995-08-28 1999-11-30 Ultrak, Inc. System and method for synchronization of multiple video cameras
US5948482A (en) 1995-09-19 1999-09-07 University Of New Mexico Ambient pressure process for preparing aerogel thin films reliquified sols useful in preparing aerogel thin films
US5834845A (en) 1995-09-21 1998-11-10 Advanced Micro Devices, Inc. Interconnect scheme for integrated circuits
US5736425A (en) 1995-11-16 1998-04-07 Texas Instruments Incorporated Glycol-based method for forming a thin-film nanoporous dielectric
US5807607A (en) 1995-11-16 1998-09-15 Texas Instruments Incorporated Polyol-based method for forming thin film aerogels on semiconductor substrates
US5955140A (en) 1995-11-16 1999-09-21 Texas Instruments Incorporated Low volatility solvent-based method for forming thin film nanoporous aerogels on semiconductor substrates
US6159295A (en) 1995-11-16 2000-12-12 Texas Instruments Incorporated Limited-volume apparatus for forming thin film aerogels on semiconductor substrates
US5814370A (en) 1996-06-11 1998-09-29 Sandia Corporation Encapsulation of nanoclusters in dried gel materials via an inverse micelle/sol gel synthesis
US6011123A (en) 1996-11-20 2000-01-04 Jsr Corporation Curable resin composition and cured products
US5922299A (en) 1996-11-26 1999-07-13 Battelle Memorial Institute Mesoporous-silica films, fibers, and powders by evaporation
US6255156B1 (en) 1997-02-07 2001-07-03 Micron Technology, Inc. Method for forming porous silicon dioxide insulators and related structures
JP3354431B2 (ja) 1997-03-31 2002-12-09 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 電気絶縁性薄膜形成用組成物および電気絶縁性薄膜の形成方法
US6015457A (en) 1997-04-21 2000-01-18 Alliedsignal Inc. Stable inorganic polymers
JP4093596B2 (ja) 1997-07-15 2008-06-04 旭化成株式会社 絶縁薄膜製造用アルコキシシラン−有機ポリマー組成物、及びその用途
JPH1135315A (ja) * 1997-07-18 1999-02-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 高密度メソ多孔体の製造方法
US5858457A (en) 1997-09-25 1999-01-12 Sandia Corporation Process to form mesostructured films
US6120891A (en) 1997-10-29 2000-09-19 Board Of Regemts. The University Of Texas System Mesoporous transition metal oxide thin films and methods of making and uses thereof
US6126733A (en) 1997-10-31 2000-10-03 Alliedsignal Inc. Alcohol based precursors for producing nanoporous silica thin films
ATE275600T1 (de) 1997-12-09 2004-09-15 Sba Materials Inc Blockcopolymerverarbeitung für mesostrukturierte anorganische oxidmaterialien
US6168737B1 (en) 1998-02-23 2001-01-02 The Regents Of The University Of California Method of casting patterned dielectric structures
US6162583A (en) 1998-03-20 2000-12-19 Industrial Technology Research Institute Method for making intermetal dielectrics (IMD) on semiconductor integrated circuits using low dielectric constant spin-on polymers
AU756688B2 (en) 1998-06-05 2003-01-23 Georgia Tech Research Corporation Porous insulating compounds and method for making same
US6395651B1 (en) 1998-07-07 2002-05-28 Alliedsignal Simplified process for producing nanoporous silica
US6335296B1 (en) 1998-08-06 2002-01-01 Alliedsignal Inc. Deposition of nanoporous silica films using a closed cup coater
WO2000008879A1 (en) 1998-08-06 2000-02-17 Motorola Inc. Method for authenticating a source of communication in a communication system
US6037275A (en) 1998-08-27 2000-03-14 Alliedsignal Inc. Nanoporous silica via combined stream deposition
CN1146964C (zh) * 1998-08-27 2004-04-21 联合讯号公司 使纳米级微孔二氧化硅机械强度最优化的方法
US6187248B1 (en) 1998-11-19 2001-02-13 Air Products And Chemicals, Inc. Nanoporous polymer films for extreme low and interlayer dielectrics
JP2000235705A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Hitachi Ltd 磁気ヘッド
US6172128B1 (en) 1999-04-09 2001-01-09 Honeywell International Inc. Nanoporous polymers crosslinked via cyclic structures
US6204202B1 (en) 1999-04-14 2001-03-20 Alliedsignal, Inc. Low dielectric constant porous films
JP3818480B2 (ja) * 1999-04-21 2006-09-06 株式会社日立国際電気 半導体素子の製造方法及びその装置
US6277765B1 (en) 1999-08-17 2001-08-21 Intel Corporation Low-K Dielectric layer and method of making same
US6197913B1 (en) 1999-08-26 2001-03-06 Dow Corning Corporation Method for making microporous silicone resins with narrow pore-size distributions
US6171687B1 (en) 1999-10-18 2001-01-09 Honeywell International Inc. Infiltrated nanoporous materials and methods of producing same
US6107357A (en) 1999-11-16 2000-08-22 International Business Machines Corporatrion Dielectric compositions and method for their manufacture
US6365266B1 (en) * 1999-12-07 2002-04-02 Air Products And Chemicals, Inc. Mesoporous films having reduced dielectric constants
US6143360A (en) 1999-12-13 2000-11-07 Dow Corning Corporation Method for making nanoporous silicone resins from alkylydridosiloxane resins
US6270846B1 (en) 2000-03-02 2001-08-07 Sandia Corporation Method for making surfactant-templated, high-porosity thin films
JP2003077974A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2003124284A (ja) * 2001-10-11 2003-04-25 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023102A1 (en) * 1997-10-31 1999-05-14 Alliedsignal Inc. Polyol-based precursors for nanoporous silica thin films
JP2001226171A (ja) * 1999-12-07 2001-08-21 Air Prod And Chem Inc セラミックフィルムの形成方法及びセラミックフィルム

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064307A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Hitachi Chem Co Ltd シリカ系被膜、シリカ系被膜形成用組成物、シリカ系被膜の製造方法及び電子部品
JP2003064306A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Hitachi Chem Co Ltd シリカ系被膜、シリカ系被膜形成用組成物、シリカ系被膜の製造方法及び電子部品
US7687590B2 (en) 2002-02-27 2010-03-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7682701B2 (en) 2002-02-27 2010-03-23 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7358300B2 (en) 2002-02-27 2008-04-15 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7307343B2 (en) 2002-05-30 2007-12-11 Air Products And Chemicals, Inc. Low dielectric materials and methods for making same
JP2004161601A (ja) * 2002-05-30 2004-06-10 Air Products & Chemicals Inc 低誘電率材料を調製するための組成物
US7186613B2 (en) 2002-05-30 2007-03-06 Air Products And Chemicals, Inc. Low dielectric materials and methods for making same
JP2010123992A (ja) * 2002-05-30 2010-06-03 Air Products & Chemicals Inc 低誘電率材料を調整するための組成物
US7291215B2 (en) 2003-04-24 2007-11-06 Mitsui Chemicals, Inc. Coating liquid for forming porous silica
JP2012049548A (ja) * 2003-10-07 2012-03-08 Honeywell Internatl Inc 集積回路用途の被覆およびハードマスク組成物、これらの製造方法および使用
US7153355B2 (en) 2003-11-05 2006-12-26 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Coating solution for forming silica film
JP2006182811A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd シリカ系被膜形成用塗布液
WO2006068026A1 (ja) * 2004-12-24 2006-06-29 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. シリカ系被膜形成用塗布液
US7635524B2 (en) 2005-03-16 2009-12-22 Lg Chem, Ltd. Coating composition for dielectric insulating film, dielectric insulating film prepared therefrom, and electric or electronic device comprising the same
JP2006265350A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Ulvac Japan Ltd 多孔質膜の前駆体組成物及びその調製方法、多孔質膜及びその作製方法、並びに半導体装置
WO2006101027A1 (ja) * 2005-03-23 2006-09-28 Ulvac, Inc. 多孔質膜の前駆体組成物及びその調製方法、多孔質膜及びその作製方法、並びに半導体装置
JP2007321092A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Ulvac Japan Ltd 多孔質膜の前駆体組成物及びその調製方法、多孔質膜及びその作製方法、並びに半導体装置
US8394457B2 (en) 2006-06-02 2013-03-12 Ulvac, Inc. Precursor composition for porous thin film, method for preparation of the precursor composition, porous thin film, method for preparation of the porous thin film, and semiconductor device
JP2009302087A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Ｔｆｔ平坦化膜形成用組成物及び表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4777530B2 (ja) 2011-09-21
US6576568B2 (en) 2003-06-10
TWI247724B (en) 2006-01-21
EP1142832B1 (en) 2004-12-15
KR20010095253A (ko) 2001-11-03
EP1142832A1 (en) 2001-10-10
US20030008525A1 (en) 2003-01-09
DE60107745D1 (de) 2005-01-20
KR100764962B1 (ko) 2007-10-08
US6896955B2 (en) 2005-05-24
US20020042210A1 (en) 2002-04-11
DE60107745T2 (de) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4777530B2 (ja) 極低誘電率化学調剤用のイオン系添加物
DE60314475T2 (de) Zusammensetzungen für die Herstellung von Materialien niedriger Dielektrizitätskonstante
US7186613B2 (en) Low dielectric materials and methods for making same
US7265062B2 (en) Ionic additives for extreme low dielectric constant chemical formulations
EP1832351B1 (en) Low dielectric materials and methods for making same
US7404990B2 (en) Non-thermal process for forming porous low dielectric constant films
KR20010073059A (ko) 혼합된 스트림 증착에 의한 나노다공성 실리카
EP1420439B1 (en) Non-thermal process for forming porous low dielectric constant films

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101125

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101130

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20101130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20101203

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20110317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110621

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees