JP2002514004A - 化学蒸着によって堆積された酸化物／有機ポリマー多層薄膜 - Google Patents

化学蒸着によって堆積された酸化物／有機ポリマー多層薄膜

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ジョン ジェイ センケヴィック
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Abstract

(57)【要約】 酸化物及び有機ポリマー誘電体材料の交互層の多重薄膜は、分離した前駆体揮発／解離領域を有するCVD装置を使用する化学蒸着によって製造される。装置(１００)は、共通の堆積チャンバー(１２２)からなり、その圧力は、圧力計(１３０)によってモニターされ、ポンプ(１３４)で減圧され、及びSiO2前駆体用 (１１２)及びポリマー前駆体用(１０２) の気化チャンバーからなる。方法は、多層フィルムの製造方法について開示する。本多層フィルムの電気的特性は、本発明の態様のフィルムを、半導体製造用の誘電体材料として好適に使用させるようにする。本発明の態様の多層フィルムは、RC遅延及びクロストークを減少し、これにより、密度を増加し、周波数特性を高め、及びエレクトロニクス工業で使用するための半導体デバイスの信頼性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連する出願 米国の実用特許出願：「酸化フィルムの室温近傍温度の化学蒸着」。発明者：Se
shu B. Desu及びJohn J. Senkevichの共同出願。
【０００２】 発明の背景 I. 発明の技術分野 本発明の技術分野は、半導体デバイスの製造のための薄膜の製造方法を含む。 より詳しくは、本発明は酸化物、例えばSiO2、及び有機ポリマー、例えばポリ(
クロロ-p-キシレン)を含む多層薄膜の製造方法を含む。
【０００３】 II. 関連技術の考察 多層ポリマー/セラミック構造の合成及び知識は、多くの用途において重要で
ある(Sanchez, Physics of Polymer Surfaces andInterfaces, Butterworth-Hei
nemann, Boston, MA (1992))。これらの用途の中で、電子的包装、コーティング
、不動態化層、潤滑、生体適合材料及びULSIデバイス用の合金誘電体のために薄
膜ポリマーが必要である。現在、二酸化珪素（SiO2）をポリマーのような低誘電
率材料に交換して、超大規模集積回路（USLI）デバイスにおけるRC-遅延(RC-del
ay)、電力消費及びクロストーク(cross-talk)を減少することが、主に要望され
ている（Mooreら、 Microelectronics Technology 4CS symposium series 614:
449-70 (1995); Zhang, Thin SolidFilms 270:508-511 (1995); Majid, J Elect
ron. Mat. 18(2):301-311 (1989); Whittingtonら、 IEEE Trans. CHMT 1(4):41
6 222 (1978))。 しかしながら、全体的にポリマーの合金誘電体を組み込む前に、異なるハイブ
リッド集積化スキーム(hybrid integration scheme)が、提案された(Zhaoら、TE
. Seidel Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 427:415-426 (1996))。彼らは、SiO2の
良好な接着特性及び熱的安定性を利用し、その一方で、LTLSIデバイスのRC-ディ
レイを最終的に減少するポリマー低誘電率も利用するために、SiO2及び機能的ポ
リ（p-キシリレン）誘導体を使用する。同じ温度及び圧力における化学蒸着法に
よってSiO2及びポリマーを堆積させる能力は、これらのハイブリッド構造、及び
多層構造に依存する他の用途に対する処理費用を減少する。 従来のSiO2堆積方法は、ポリマーCVDでは禁じられる高温又はプラズマプロセ
スを使用する。SiO2堆積に対する高い堆積温度は、別々の堆積チャンバーを必要
とし、一方はSiO2堆積用の高温であり、もう一方はポリマー堆積用の低温である
。プラズマプロセスは、ポリマー構造に欠陥を加え、及びSiO2堆積に対する熱CV
D方法は、多層構造のポリマー/SiO2 CVDに対して好適である。 ポリマーは、複雑な異方性の形態上の構造を有する。しかしながら、SiO2が存
在すると、特異的な相互作用及び物理的な制限によって、薄膜ポリマーは、より
多くの複雑な形態を有するようになる（Bitsanisら、J Chem. Phys. 92(6):3827
-3847 (1990); Prestら、I Appl. Phys. 50(10): 6067-6071 (1979); Prestら、
J Appl, Phys. 51(10): 5170-5174 (1980))。特異的相互作用及び物理的な制限
がポリマーにもたらす、ある非常に顕著な影響は、ポリマー鎖の協同運動による
ポリマーの結晶化作用である(Frank, Science 273:912-915 (1996); Despotopou
louら、Macromolecules 29:5797-5804 (1996); Billonら、ColloidPolym. ScL 2
72:633-654 (1996); Billonら、ColloidPolym. Sci. 267:668-680 (1989); Escl
ineら、ColloidPolym. Sci. 262:366-373 (1984))。これらの研究は、湿式化学
堆積技術であるスピンコートポリマー超薄膜のポリマー結晶化に注目した。しか
しながら、堆積方法と無関係に、束縛(constrainment)の効果は、超薄高分子フ
ィルムの移動性を低下する。 更に、薄膜を堆積させるためのスピンコート又はディップコート法は、ULSIデ
バイスを作る際に有利ではない。これは、低処理流量、充填間隔に対する不能性
、フィルムの低い等角性、フィルムへの不純物の混合及びフィルム前駆体を溶解
するために使用した溶媒の存在によるものであり、これは、環境への懸念がある
。他の技術は、セラミックとポリマーとの交互又は金属とポリマー層との交互の
多層構造を生産するために存在する（Akelahら、Letters 22:97-102 (1995); Va
iaら、Chem. Mater. 5:1694-1696 (1993); Fukushimaら、J Chem. So., Chem. C
ommun. 241-242 (1995); Lvovら、Lanamuir 12:3038 3044 (1996); Messersmith
ら、Chem. Mater. 5:1064-1066 (1993))。しかしながら、これらの方法は、すべ
て、セラミック層の高温堆積を必要とするため、各層に対する堆積条件を変える
必要がある。これは、多層フィルムを堆積させるために必要な時間が増大するた
め、製造効率を低下させる。 したがって、今後の集積回路の製造方法は、ポリマーの限界温度より下の温度
で、セラミック及び有機ポリマー誘電材料の並列の又は連続の堆積ができるよう
にして、多層構造を堆積させるために開発されなければならない。ポリマーの限
界温度とは、ポリマー堆積が反応中間体の物理吸着不足のために不可能な温度で
ある。反応中間体の物理吸着は、分子量、分極率及び中間体の構造の関数である
。順に、反応中間体は、熱的に分離された前駆体から発生し、低温域チャンバー
に運ばれ、そこで堆積及び重合が起こる。 したがって、本発明の目的の一つは、低誘電率、高い耐絶縁性、高い熱的安定
度及び高い機械強度を有する薄膜を製造するための方法の開発にある。 更なる本発明の目的は、室温近くまたはそれより低い温度での薄膜の製造にあ
る。 更なる本発明の目的は、室温近くまたはそれより低い温度で多層薄膜を製造す
る方法の開発にある。 付加的な本発明の目的は、比誘電率、屈折率及び厚さの関数としての接着性の
段階的な特性を有するフィルムの製造である。
【０００４】 発明の要約 本発明は、半導体製造のための薄膜を形成するための、酸化物及びポリマー誘
電材料の堆積方法を含む。 したがって、本発明の一態様は酸化物誘電体及び有機ポリマーの交互層の堆積
方法の開発を含む。 さらなる本発明の態様は、室温近くまたはそれより低い温度での酸化物及び有
機ポリマー誘電層の共堆積を含む。 本発明の更なる態様は、酸化物及び有機ポリマーの交互層の堆積によって製造
される薄膜であって、それぞれが室温近くの温度で堆積されたものを含む。 本発明の別の態様は、純粋な酸化物薄膜より低い比誘電率を有する多層薄膜を
含む。 本発明の更に別の態様は、純粋な有機ポリマー薄膜より大きい熱安定性及び機
械強度を有する薄膜を含む。 本発明の別の態様は、酸化物及び有機ポリマーの交互層を有する誘電材料を持
つ半導体チップの製造を含む。 更なる本発明の態様は、酸化物及び有機ポリマーの交互層を持つ誘電材料を有
する半導体チップを含む、半導体デバイスの製造を含む。 本発明は、その特定の実施態様に関して記述される。本発明の他の目的、特徴
及び利点は、明細書及び図面を参照することにより明らかになるだろう。 ここで、本発明は、発明の詳細な説明においてより十分に説明される。
【０００５】 発明の詳細な説明 I. 多層薄膜の堆積 本発明は、酸化物、例えばSiO2及び有機ポリマー、例えばポリ(クロロ−パラ
−キシレン)の交互層を含む薄膜の堆積のための方法と装置を含む。このような
方法は、SiO2の低温化学蒸着（CVD）の開発によって、現在実行できる（共願の
特許出願、「酸化フィルムの近室温熱化学蒸着（Near-Room Temperature Therma
l Chemical Vapor Deposition of Oxide Films)」S. Desuら、を参照のこと：こ
の文献は、ここで参考文献として取り入れる）。しかしながら、SiO2の堆積のた
めの物理的及び化学メカニズムが、CVD法を使用するポリマー薄膜の堆積に対す
るこれらのメカニズムと異なり得るので、フィルムの各タイプに対する堆積のメ
カニズムは、異なり得る。
【０００６】 A. 酸化物誘電体材料 多層フィルムの成分として、酸化物層は、室温近くまたはそれより低い温度で
、共通のアルコキシ前駆体から出発して形成されてもよい。例示目的のみで、多
くのアルコキシド前駆体が好適であるにもかかわらず、SiO2は前駆体、例えばジ
アセトキシ-di-t-ブトキシシラン（DADBS）及びテトラエトキシシラン（TEOS）
から堆積されてもよい。２段階反応配列をここに表すが、アルコキシド前駆体か
ら出発する酸化物薄膜の形成は多段階反応配列であってもよい。本発明の方法は
SiO2に限られていない。これは、他の酸化物、例えば、Al203、Y203、Ti02、Zr0 2 、Ta2O5、Nb2O5及びZnOが、共通のアルコキシ前駆体から出発する同様のメカニ
ズムによって形成され得るからである。しかしながら、好ましい酸化物は、SiO2 である。SiO2の場合、この方法は、２段階反応配列が存在し得ると理解すること
によって以下のように説明される：
【０００７】 Ea1 Ａ―――――＞Ｂ*＋副生物 （１） Ea2 Ｂ*――――＞ＳｉＯ2＋副生物 （２） Ａは、アルコキシ前駆体であり、一定の実施態様ではジアセトキシ-ジ-t-ブトキ
シシラン（DADBS）であり、及びＢ*は、比較的長寿命の活性化中間種である。Si
O2、Ti02、Al203又は他のどの酸化物をも室温近くで堆積させる能力は、少なく
とも2つの理由により生じ得る。第一に、比較的長寿命の活性化中間種は、反応
（1）によって形成され、他のチャンバーに運ばれ得る。第２に、反応（2）に対
する活性エネルギー、つまりEa2は、重合を促進するために十分に小さくし得る
。これは、反応（2）に対する大きな活性エネルギーが、ポリマー製品の形成を
嫌うからである。反応（2）は、より低活性エネルギーを持ち得る。これは、化
学結合は壊されないが、そのかわりに組合せ反応が起こり得るからである。それ
によって反応中間体は、加えるエネルギー源を要求することなく、互いに化学反
応し、及び支持体表面に重合し得る。同様の熱力学的関係は、フィルムの有機ポ
リマー成分の解離及び堆積に適用し得る。
【０００８】 加えて、反応の中間種は、望ましくは、支持体表面で高移動性を有し得る。良
好な移動性によって、中間体が支持体及び開発しているフィルムにおける小さな
特徴(feature)に接近することができ、これにより、良好な間隔充填(gap fillin
g)を生じ得る。さらに、反応中間体が室温近くで合理的反応速度を有することは
、望ましい。しかしながら、Ea1は、一般に、Ea2より大きい。これは、前駆体内
の結合が壊されて、反応中間体を形成することが必要であるためである。SiO2の
場合、Si-Oの結合エネルギーは、C-Oが86mol/kcalであるのに対して108kcal/mol
である(Leeら、J Electrochem Soc. 143(4): 1443-1451 (1996))。したがって、
C-0結合が優先して壊れ、Si-O含有反応中間体及び副生物として有機脱離基が残
る。DADBSは、TEOSのように、C-O結合を有する。しかしながら、DADBSのSi-O結
合の結合エネルギーは、TEOSのC−O結合よりわずかに弱い。結合エネルギーの差
は、反応1に示される反応に対する熱分解で要求されるより低い温度に反映され
る。
【０００９】 多くの異なる有機金属系前駆体は、本発明の一実施態様の酸化物層を製造する
ために使用され得る。一般に、前駆体は、望ましくは、品位を下げることのなく
、低温で高い蒸気圧を有し得る。前駆体が、気相に運ばれ得る反応中間体に分離
されることがさらに望ましく、及び半導体支持体の表面において十分に低温度で
反応し、支持体上の他の既存構造が溶解することを回避する。一般に、いかなる
酸化物も、以下の一般式のうちの1つを有する本発明の方法を使用して堆積され
てもよい： C-O-M-O-C’、C-M-O-C’、またはC-M-C' 式中、Mは金属原子であり、Oは酸素原子であり、及びC及びC’は有機成分であっ
て、互いに独立に選択されてもよい。酸素が結合した金属原子の数は、金属の酸
化状態に依存する。典型的に、好適な酸化物は、SiO2のようなシリケート、又は
他酸化物、例えばAl203、Y203、Ti02、Zr02、Ta205、Nb2O又はZnOを含む。この
リストは、例示目的のみであって、限定されることを目的としない。 C及びC’が同じであるSiO2堆積用の典型的な前駆体は、アルコキシシラン前駆
体、つまり、DADBS（C12H24O6Si）、TEOS（C8H20O4Si）、テトラアセトキシシラ
ン（CH12O8Si）、テトラメトキシシラン（TMOS）、テトラアリルオキシシラン（
Cl2H20O4Si）、テトラ-n-ブトキシシラン（C16H36O4Si）、テトラキス（エトキ
シエトキシ）シラン（C8H36O8Si）、テトラキス（2-エチルヘキソキシ）シラン
（C32H68O4Si）、テトラキス（2-メトキシクリロキシエトキシ）シラン（C24H36 O12Si）、テトラキス（メトキシエトキシエトキシ）シラン（C20H44O12Si）、テ
トラキス（メトキシエトキシ）シラン（Cl2H28O8Si）、テトラキス（メトキシプ
ロポキシ）シラン（C16H36O8Si）及びテトラ-n-プロポキシシラン（C12H28O4Si
）を含む。さらに、含むものは、C及びC’が、上記のシランの脱離基から、独立
に選択される前駆体である。
【００１０】 他の金属酸化物の堆積用の典型的な前駆体は、例示目的のみで、アルミニウム
（III）n-ブトキシド、イットリウムイソプロポキシド、チタン-ジ-n-ブトキシ
ド（ビス-2,4-ペンタンジオナート）、ジルコニウムイソプロポキシド、タンタ
ル（V）n-ブトキシド、ニオブ（V）n-ブトキシド及び亜鉛 n-ブトキシドを含む
。 上記の材料は、例示目的のみであり、本発明の範囲を制限することを意図する
ものではない。
【００１１】 B. 有機ポリマー誘電体材料 多数有機ポリマーは、本発明の実施態様の多層フィルムの製造において使用さ
れ得る。好適なポリマーの例は、ポリ(パラ-キシリレン）を含み、これは、パリ
レンとして既知である。ポリマーは、対応するパラ-キシリレン前駆体から製造
される。好適なポリ（パラ-キシリレン）ポリマーには、ポリ（クロロ-p-キシリ
レン）（PPXC）、ポリ（ジクロロ-p-キシリレン（PPXDC）及びポリ（テトラフル
オロ-p-キシリレン）、ポリ（ジメトキシ-p-キシリレン）、ポリ（スルホ-p-キ
シリレン）、ポリ（ヨード-p-キシリレン）、ポリ（α,α,α',α'-テトラフル
オロ-p-キシリレン）（AF-4）、ポリ（トリフルオロ-p-キシリレン）、ポリ（ジ
フルオロ-p-キシリレン）及びポリ（フルオロ-p-キシリレン）が含まれる。しか
しながら、ポリ（パラ-キシリレン）ポリマーのいかなる前駆体も、本発明の方
法に従って合成されるホモポリマーのナノコンポジット薄膜を製造するために使
用され得る。ポリ（パラ-キシリレン）の実施例は、Salome, Polymeric Materia
ls Encyclopeida, CRC Press, Boca Raton, FL (1996) (ここで、参考文献とし
て取り入れられる)に含まれている。更に、ポリイミド、例えば、例示目的のみ
で、ポリ（N-フェニルマレイミド）の前駆体が使用され得る。 ポリ（パラキシリレン）のコポリマー及び他有機化学種を含む有機相を製造す
るために、以下の有機ポリマーに対する前駆体が好適であり得る：ポリ（マレイ
ミド/パリレン）コポリマー、ポリアセナフタレン/パリレンコポリマー、ジビニ
ルベンゼン/パリレンコポリマー、ペルフルオロオクチルメタクリレート（PFOMA
）/パリレンコポリマー、4-ビニルビフェニル/パリレンコポリマー、9-ビニルア
ントラセン/パリレンコポリマー、無水マレイン酸/パリレンコポリマー、N-ビニ
ルピロリドン/パリレンコポリマー、4-ビニルピリジン/パリレンコポリマー、ス
チレン/パリレンコポリマー、バックミニスター(buckminster)フラーレン/パリ
レンコポリマー及びトリヒドロペルフルオロウンデシルメタクリレート/パリレ
ンコポリマー。いかなるポリ（パラ-キシリレン）も上記コポリマーにおいて使
用され得ると理解される。 加えて、本発明の一実施態様の架橋コポリマーの形成のための前駆体は、ナノ
コンポジットの有機相を製造するために使用され得る。例示目的のみで、以下が
有用である：2,3,5,7-テトラビニル、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキ
サン/パリレン、1,3,5-トリビニル、1,3,5-トリメチルシクロトリシロキサン/パ
リレン、テトラビニルシラン/パリレン/パリレン及び1,1,3,3-テトラビニルジメ
チルジシロキサン/パリレン。いかなるポリ（パラキシリレン）も、いかなる上
記の架橋コポリマーに使用されてもよいことが理解される。 さらに、共有結合性の酸化物-有機ポリマー相は、前駆体を使用して製造され
得る。前駆体は、例示目的のみで、ビニルトリエトキシシラン/パリレン、ビニ
ルトリアセトキシシラン/パリレン、及びビニル トリ-t-ブトキシシランを含む
。いかなるポリ（パラ-キシリレン）も、いかなる上記の酸化物-有機ポリマーコ
ポリマーに使用され得ると理解される。 上記材料は、例示目的のみであり、かつ本発明の範囲を制限することを意図す
るものではないと理解される。
【００１２】 II. 多層誘電体薄膜の成長 多層フィルムは、室温近くまたはそれより低い温度で、反応器デザインを使用
して、反応中間体の堆積及び重合によって成長され得る。この反応器デザインは
、少なくとも2つの別々の解離チャンバー、一方は酸化物を堆積させるため及び
他方は有機ポリマーを堆積させるためのチャンバーを持っている(図１)。解離チ
ャンバーは、単一の堆積チャンバーに接続され得る。別々の解離チャンバーを使
用することによって、２つのタイプのポリマーが、堆積され得る。2より多い解
離チャンバーを使用することによって、より多くのタイプのポリマーが堆積され
得る。各アームは、それ自身、揮発/昇華チャンバー及び解離又は熱分解チャン
バーを含む。解離チャンバーの目的は、前駆体分子を解離するのに必要な温度よ
り低い温度で、支持体の表面に堆積され得る堆積チャンバーに運ばれた反応中間
体を生成することにある。 揮発又は昇華の好適な条件は、使用される前駆体に依存する。一般に、約10℃
〜約90℃の範囲の温度は、酸化物薄膜用のアルコキシ有機金属系前駆体のために
好適である。揮発/昇華チャンバー内の圧力は、前駆体の気化に好都合な、いか
なる圧力であってもよい。一般に、約1.33Pa〜約133Pa(約0.01Torr〜約1Torr)の
圧力が好ましく、好適な圧力は、約6.67Pa〜約133Pa(約0.05Torr〜約1Torr)の範
囲であり、より好ましくは約6.67Pa〜約20.0Pa(約0.05Torr〜約0.15Torr)である
。 揮発/昇華チャンバーから離れた後に、気化された前駆体は、解離チャンバー
で解離され得る。前駆体は、圧力勾配によって、又はキャリヤーガス、例えばN2 、アルゴン又は他の都合のよい非反応的ガスを用いて、解離チャンバーに流し得
る。金属を有する前駆体が炭素原子に直接結合した場合、例えば、式：C-M-O-C'
及びC-M-C' を有する前駆体において、酸素をガス混合物に使用することが望ま
しい。酸素は、前駆体の解離を援助し、及び金属-酸素反応中間体を生成し得る
反応性部分を提供し得る。前駆体流れの流速を制御して、解離された前駆体の堆
積チャンバーへの流れを変えることができる。好適な流速は、約１標準立方セン
チ／分（SCCM）〜約1000SCCMである。より高い前駆体流速は、支持体上のポリマ
ーの堆積速度を増大する。 前駆体の解離は、熱、プラズマ、レーザー又は公知技術である他の好適な方法
によるものであってもよい。例えば、熱解離のために、熱分解チャンバーの温度
は、望ましくは、前駆体を反応中間体に実質的に解離するのに十分高いものであ
る。熱分解は、抵抗加熱器を使用することによって都合よく行なわれ得る。SiO2 の前駆体の熱解離のために、約400℃〜約800℃の温度、あるいは約650℃〜約750
℃の範囲、及び他の実施態様では約650℃である。一般に、熱分解温度が増大す
ると、得られるSiO2フィルムのアルコールの量は減少し得る。他の酸化物層の堆
積のために、他の温度範囲が使用されてもよい。 有機重合体の前駆体の熱解離に対し、解離温度は、酸化物層に対する温度と異
なり得る。例えば、PPXCに対し、所望の温度範囲は、約550℃〜約750℃、あるい
は約600℃〜約700℃であり、及び他の実施態様では約615℃である。分解過程の
他のタイプの条件は、当該技術で周知であり、及び使用される個々の前駆体にあ
わせて調整されてもよい。 解離チャンバーから離れた後、反応中間体は、どのタイプのポリマーフィルム
が堆積されるかを選択するために使用されるバルブを通して流れる。その後、反
応中間体は、支持体を含む堆積チャンバーに流れ得る。 堆積された第１層に良好な接着を示すいかなる支持体も、使用されてもよい。
支持体は、ケイ素、例えばケイ素（111）、ケイ素（100）、酸化ケイ素、CaF2、
チタン、他の金属又は他の所望の支持体を含む半導体ウエハースであってもよい
。支持体は、堆積の前に洗浄されてもよい。洗浄することは、支持体を有するフ
ィルム層のより良好な接着性を促進する。ケイ素又は二酸化ケイ素ウエハースを
洗浄することを別にすれば、好適なクリーニング方法は、公知技術である。例え
ば、このような方法は、HF、NH4OH又はH2SO4の使用を含む。 連続した誘電層の堆積は、まず、反応中間体の１つの化学種、典型的に酸化物
を使用して行われ得るが、有機誘電材料が代わりに最初に堆積されてもよい。第
１誘電材料の薄膜は、所望の厚さ、例えば例示目的のみで、10nm〜約1000nm、あ
るいは約10nm〜約500nm及び他の実施態様では約50nmであり、これは所望の用途
に依存する。フィルムの第１層が堆積された後、堆積チャンバーは、第2反応性
中間種の流れが開始する前に第１反応中間体を取り除き得る。このようなパージ
は、ガス、例えば窒素、アルゴン又は酸素のバイアス流によって達成されてもよ
い。パージの後、第2化学種はチャンバーに導入されて、誘電材料の第2層は堆積
され得る。この様式によって、いかなる所望の層配列及び層の厚さの多層フィル
ムは、製造され得る。この方法は、多層薄膜の各タイプのポリマー間での狭い移
行領域を有する多層フィルムをつくるために使用され得る。 これとは別に、堆積チャンバーを、第2反応性中間種の流の開始の前に、パー
ジする必要はない。このような方法で、双方の反応中間体の化学種は、第2化学
種が、堆積チャンバーの第１化学種を置換しながら、次第に減少する第１化学種
の相対量と共に共堆積され得る。したがって、誘電材料の2層間の境界面が、１
つのポリマーから他へ徐々に移行する。このような方法で、段階的な境界を有し
ているフィルムが製造され得る。ここで比誘電率、屈折率又は接着性の段階は、
膜厚の関数として、得られ得る。 第2誘電材料の層の堆積は、所望の厚さ、例えば、例示目的のみで、1nm〜約10
00nm、あるいは、約10nm〜約500nm及び他の実施態様においては約50nmの第2誘電
材料の薄膜が達成されるまで、起こり得る。上記の方法は、所望の数の誘電体薄
膜試料および／または所望の膜厚が達成されるまで繰り返され得る。 解離された前駆体の相対的な量及び堆積された各層の厚さは、特定の要求を満
たすように変化し得る。機械的により強いフィルムが要求される場合、より多く
の酸化物及びより少ない有機ポリマーを堆積し得る。これとは別に、より低比誘
電率を有すフィルムが要求される場合、より多くの有機ポリマー及びより少ない
酸化物を堆積し得る。典型的に、有機ポリマーの全量は、約10%〜約90%の範囲で
あり得、あるいは、約30%〜から約70%であり、及び他の実施態様では約50%であ
る。 典型的に、堆積速度は、約1nm/分〜約2000nm/分の範囲であり得、あるいは、
約10nm/分〜約500nm/分の範囲であり、及び他の実施態様では、約10nm/分〜約20
nm/分である。堆積速度は、前駆体の気化の温度に依存し得る。気化温度が高い
と、前駆体がより速く気化する結果になり得る。これは、反応中間体への解離に
利用できる前駆体の濃度を増大し、それによって、最終的にポリマーフィルムの
堆積を増大し得る。 堆積温度は、液体窒素温度から、最も低い融解温度を有する誘電材料の融解温
度より低い、いかなる温度、典型的には有機ポリマーの温度までである。例示目
的のみで、PPXCは、液体窒素温度〜110℃で、あるいは約50℃〜約100℃で、及び
他の実施態様では約80℃で堆積され得る。DADBSを使用して、同様に、SiO2の層
は、液体窒素温度〜約600℃の範囲の温度で、あるいは約0℃〜約100℃の範囲で
、及び他の実施態様では約80℃で堆積され得る。より低い温度を使用することが
望ましい。これは、有機ポリマーに対する堆積速度は、低い温度でより高くなり
得るからである。しかしながら、SiO2は、望ましくはより高い温度で堆積され得
る。フィルムの特性は、より高い温度で堆積される場合により望ましいからであ
る。したがって、フィルム品質の所望のバランス及び堆積の速度を達成するため
に各層の堆積を最適化し得る。 これらの温度領域は例証のためだけであり、他の温度も使用され得る。酸化物
層に対する堆積温度が有機ポリマー層に対する温度と同じであることが望ましい
。従って、堆積チャンバー内の成分の温度は、１つのタイプのポリマーから他の
ものに堆積移行する間、ほとんど一定のままであることができる。これは、温度
応力を蒸着過程の間減少でき、これにより、より強い薄膜となり得、及び多層薄
膜を製造する効率を増大した。 堆積チャンバーの圧力は、約1.33Pa〜約133Pa(約0.01Torr〜約1Torr)の範囲で
あり得、あるいは約6.67Pa〜約133Pa (約0.05Torr〜約1Torr)の範囲であり、及
び他の実施態様では約6.67Pa〜約20.0Pa(約0.05Torr〜約0.15Torr)である。前駆
体の流速は、典型的に、約1SCCM〜約1000SCCMの範囲であり得る。
【００１３】 B. 薄膜の後堆積処理 堆積の後、多層薄膜は所望の特性を与えるために任意に処理され得る。例えば
、堆積温度より上であるが融解温度（Tm）より下の温度におけるアニーリング工
程によって、誘電材料の2つの相がよりしっかりとお互いに付着することができ
る。アニーリングは、さらに水、有機酸又はアルコールのような揮発性不純物を
フィルムから排除し、及び、フィルムの物理的、化学及び電気的特性の再現性を
増大する、より均一な微結晶構造を作成し得る。さらに、アニーリング工程は、
結晶化度を増大し得る。 望むのであれば、付加的なアニーリング工程を、例えば、有機ポリマーのガラ
ス遷移温度（Tg）より上の温度で実行できる。このアニーリング工程は逆流でき
、及びポリマーの濃度、および／またはフィルムの表面に不完全度を滑らにする
ことを増大できる。加えて、付加的なアニーリング工程は、フィルムの構造を変
えるために行われ得る。純粋なPPXCフィルム及びSiO2を含む多層フィルム及びPP
XCは、Tgより上の温度でアニール化された後にアモルファスになる。したがって
、融解温度より上の温度でアニールすることによって、結晶質フィルムは、少な
くとも部分的に非晶質のフィルムに変換され得る。 III. 薄膜の一般的特性決定方法 本発明の薄膜の厚さ及び光学的特性の測定は、可変角分光エリプソメーター（
VASE）（例えばJ.A. Woollam Companyから得られる）を使用することによって行
われ得る。使用される光の波長は、約400nm〜約1000nmで変化し得、及び、３つ
の角度、70°、75°及び80°の試料に対する法線(normal)が典型的に使用され得
る。VASEから得られるパラメーターは、デルタ及びpsiであり得る。これらは、
直線的に偏光された光が、薄膜と相互作用した後に偏光解析的に偏光される後、
得られた楕円体(ellipsoid)を定義する、三角法のパラメーターである。コーシ
ーモデルを、デルタ及びpsiにあてはめて、多層、酸化物及び有機ポリマーフィ
ルムの屈折率及び吸光係数に対する厚さ値及び分散曲線を引き出すことができる
。 薄膜の化学種の性質を研究するために、フーリエ変換赤外分光学を使用し得る
。例えば、Perkin Elmerモデル1600FTIRは、後述する赤外分光法試験のために使
用された。酸化物、有機ポリマー及び多層フィルムの赤外線スペクトルを分析す
る試験のために、CaF2単結晶支持体を典型的に使用し得る。これらのフィルムを
、約4000cm-1〜約880cm-1の波数で分析し得る。例えば、前駆体DADBSから製造さ
れるフィルムは、NaCl単結晶からなるそのままのセルを調製した後、約4000cm-1 〜約625cm-1の波数で典型的に分析され得る。4つのスキャンは、バックグラウン
ド及び薄膜試料に対し、各スキャンに対して約4.0cm-1の分解能で、典型的に行
われる。 薄膜の比誘電率及び誘電損失の測定は、標準的な機器及び方法を使用して得ら
れ、例えば、Solarton S1 1260 Impedance Analyzerを含む。約50mVの交互電位
が、典型的に試料に適用される。スパッタ堆積した白金からなる上部電極は、約
4.26×10-4cm2〜約9.62×10-4cm2の円形の領域を有してもよい。二酸化ケイ素フ
ィルムを、高度にドープしたp型ポリ結晶質ケイ素上に堆積し得る。これは、堆
積した二酸化ケイ素に対して良好な接着特性を有する。多層フィルムはさらにSi
(111)/Cu/Al基礎構造を有するアルミニウム上に堆積され、実際の合金の誘電体/
相互接続システムを模倣する。単一のRC並列回路は、静電容量及び誘電損失を計
算するために使用され得る。一般に、静電容量及び誘電損失の測定は、約10kHz
の周波数で得られる。比誘電率は、標準方法を使用し、及び平行板コンデンサ配
置、VASEによって測定される厚さ及び光学顕微鏡を使用して測定される電極面積
を仮定して計算され得る。 漏れ電流、電気抵抗率及び薄膜の絶縁破壊は、公知技術の方法を使用して得ら
れる。それらの方法は、ヒューレットパッカードモデル4140Bピコアンプ/直流電
圧源を使用することを含み得る。二酸化ケイ素フィルムは、（111）ケイ素上に
物理的に気化されたチタンフィルム上部で成長され得るのに対し、多層フィルム
は、望ましくはアルミニウム上で成長され得る。SiO2及び多層フィルムは、スパ
ッタ-堆積白金でできた上部電極、便宜上、堆積された上部電極を有してもよい
。電気抵抗率及び漏れ電流に対して得られる値は、典型的に1.0MV/cmで得られ、
これは、SiO2フィルム用の25nm厚のフィルムに対して2.55V、及び180nm厚の多層
フィルムに対して18Vの電圧に対応する。最後に、Ｘ線回折データは、Scintag X
DS 2000 (Sunnyvale, California)Ｘ線回折計又は同等の装置を用いて、例えば
、1.5418ÅのCu Kα放射を使用して得られる。評価のために、XRDに使用されるP
PXC及び多層フィルムの厚さは、各フィルムの有機ポリマーのおよそ同じ正味の
厚さを提供するように調節され得る。例えば、PPXCフィルムにおいて、純粋なPP
XCフィルムに対して選択される厚さが約246nmであり、多層フィルムの厚さが約3
70nmであるので、ほぼ同じ量の有機フィルムを有する純粋なPPXC及び多層フィル
ムの評価ができるようになる。
【００１４】 IV. 酸化物／ポリマー多層薄膜の特性 本発明の一実施態様の多層フィルムは、従来技術薄膜と比較して改善された電
気的及び機械的特性を示し得る。純粋なSiO2フィルムの比誘電率が約4.0である
のに対し、20% SiO2及び80% PPXCを含む多層フィルムの比誘電率は、約3.30であ
り得る。この比誘電率の減少が、電力消費を下げ、素子間のクロストークを減少
し及び相互接続又はRC遅延を減少し得る。比誘電率の減少によって、製造される
べきデバイス特性がより高密度になり、これにより、半導体製品に対する計算ス
ピードが増大し、及びメモリー記憶容量が増大する。 酸化物又は有機ポリマーからなる以前の薄膜は、製造業者から各タイプのフィ
ルムの利点と不利点とのバランスを保つことを別々に要求していた。したがって
、製造業者が強くて熱的に安定なフィルムを望む場合、SiO2が所望の材料となり
得る。しかしながら、製造業者が低誘電率を有するフィルムを望む場合、有機ポ
リマーが所望の材料となり得る。しかし、従来技術の単一型フィルムは、SiO2の
強度及び熱安定性及び有機ポリマーフィルムの低誘電率を有しない。多層フィル
ムの製造の間、SiO2フィルムの比較的高い機械強度及び熱安定性を維持し、同じ
ように有機ポリマーフィルムの低誘電率を維持する。したがって、本発明の実施
態様の多層フィルムは、従来の方法を使用して製造されたSiO2フィルムまたは有
機ポリマー薄膜よりも、より高い機械強度、熱安定性及び低い比誘電率を有し得
る。
【００１５】 実質的に汚染のない多層フィルムが製造され得る。比較的低熱分解温度でDADB
Sから製造されて合成される多層フィルムは、t-ブタノール及び酢酸の存在を示
し得る。これらの化学種は前駆体DADBSに由来し、不完全な熱分解の条件下でフ
ィルム中に現れ得る。しかしながら、DADBSが完全に反応中間体に変換されるの
に十分高い温度でDADBSを熱分解するときに、フィルムで検出され得るDADBSは、
ほとんどまたは全くない。DADBSにおいては、他の前駆体の解離のために望まし
い温度が測定され得る。 多層フィルムの屈折率及び吸光係数は、PPXCホモポリマー又はSiO2ホモポリマ
ーよりも分散を示し得る。多層フィルムの増大した屈折及び吸光係数は、ポリマ
ー及びSiO2フィルムとの間の乱れた境界面を表し得る。吸光係数が高いと、より
高いAC及びDC及び光学損失になる。これは、電気シグナルの損失を増大し得る。
しかしながら、この損失は、多層の構造を電気用途に使用できるほど十分に低い
。
【００１６】 さらに、一定の中間温度域でフィルムをアニールすると、フィルムの結晶性が
増大し得る。結晶性を増大することによって、フィルムはより透明になり得る。
PPXCフィルムに対するXRDパターンは、150℃の後堆積アニーリング工程の後、d-
間隔の換算及び平均の微結晶サイズの増加によって証明されたように、既存の及
び新しい微結晶の成長を示した（表1）。同じフィルムが200℃でアニールされた
場合、フィルムの結晶化の量は増大した。しかしながら、平均の微結晶サイズは
、実質的に増加せず、より多くの微結晶が形成されて、既存の微結晶成長に対し
てより大きいサイズに成長したことを示している。 意外にも、同じフィルムが350℃でアニールされ、その後冷却され、XRDスペク
トルがピークの振幅の実質的な減少を示す。これは、この構造が、増大したアモ
ルファス構造を発生したことを示す。アモルファス材料は、等方性の光学的、電
気的及び機械的特性を示し得る。対照的に、準結晶又は結晶性高分子薄膜は異方
性の誘電性質を示し、これは、製造業者の優先順位がRC-遅延、クロストーク及
び電気デバイスの電力消費を減少することにある場合に望ましくない。したがっ
て、RC-遅延、クロストーク及び電力消費が所望に最小化する状況において、多
層フィルムをフィルムの構造を結晶質又は準結晶からアモルファスへ少なくとも
部分的に変えるのに十分高い温度でアニールすることが有利である。
【００１７】 多層フィルムのXRDスペクトルは、純粋なPPXCフィルムのXRDスペクトルと異な
り得る。80℃〜85℃で堆積した約35nm厚の厚さを有するPPXCフィルムは、ほとん
ど結晶性を有しないが、フィルムを150℃でアニールした後に結晶性が現れた（
表1）。この結晶性は、より厚いPPXCフィルムのように増加せず、一定にとどま
った。しかしながら、多層フィルムを350℃でアニールすると、このフィルムは
アモルファスになり、同様のことが同じ温度でアニールされたPPXCフィルムにつ
いても起こり得る。 上記作用の理論は、本発明の一実施態様のフィルムの特性を説明するために可
能な理論を表すだけであり、及び、我々は実施可能性に対するいかなる特定の理
論にも頼ることはない。 更なる本発明の態様は、実施例及び図面を考慮することによって明らかである
。
【００１８】
【実施例】
実施例1 SiO2/パリレン−Ｃ 多層薄膜の堆積装置 図１は、多層フィルムを製造するための本発明の一実施態様の反応器100の概
略図を示す。別々の昇華/気化チャンバー、及び酸化物及び有機ポリマー前駆体
の解離用熱分解管が提供され、及び、単一の、共通堆積チャンバー112に取り付
けられた。本発明の一実施態様の多層フィルムを堆積させるために、SiO2前駆体
（DADBS 112）を前駆体ホルダー114で保持し、これを加熱し、DADBS 112を気化
させた。気化されたDADBSは、99℃に暖められた領域116を通過し、約615℃〜約6
50℃の温度に加熱した熱分解チャンバー118に入り、DADBSを反応中間体に変換し
た。 ポリ（クロロ-p-キシリレン）前駆体DPXC 102を、気化チャンバー104に置き、
116℃の温度で気化した。気化された前駆体を、パイプ108を通して運んだ。この
パイプは、210℃の温度に加熱して、パイプの壁への前駆体の堆積を防止した。
チャンバーベント106は、装置の要素の圧力を等しくするために使用した。チャ
ンバーベント106は、さらに薄膜の堆積の後、反応器を大気圧にするために使用
し、これにより、蒸着フィルム及び支持体を反応器から除去し得る。気化したDP
XCを、600℃の温度に加熱した熱分解管110に通し、DPXCを反応中間体に解離した
。
【００１９】 多層フィルムを堆積させるために使用される支持体は、ケイ素（111）のウエ
ハースであり、これは、カーバイドスクライブ(carbide scribe)により約1.5 cm
×2cmの寸法に切断された。支持体は、窒素下で乾燥され、その後、堆積チャン
バー122に配置し、及び支持体ホルダー（図示せず）上の位置に保持した。堆積
チャンバー122を充填した後、ドア124を閉じ、及び系の圧力をポンプ134を使用
して約14.0Pa〜約29.3Pa(約0.105Torr〜約0.220Torr)に下げた。圧力は、圧力計
130を使用してモニターし、バルブ132を有する管を経由して、ポンプ134に接続
した。バルブ132は、ガスの流を制御するため、及び反応器に逆流する真空ポン
プオイルを抑制するために使用された。
【００２０】 実施例2 SiO2のフィルムの析出 SiO2フィルム125nm厚は、CaF2に前駆体DADBSから約71℃〜約75℃の温度で堆積
された。SiO2の第１層を堆積させるために、バルブ120を調節してSiO2前駆体か
ら堆積チャンバー122への流れを可能にする。バルブ120を、210℃の温度に加熱
して、バルブ及び管材料へのポリマーの堆積を防止する。SiO2の形成のための反
応中間体を、堆積チャンバー122に運び、ここで反応中間体を80℃〜85℃で堆積
し、重合して第１SiO2層を形成する。 図2は、880cm-1〜3700cm-1の波数で測定したSiO2のフィルムのIRスペクトルを
示す。1072cm-1で観測される主なピークは、おそらくSiO2のSi-O-Si結合の非対
称伸縮によるものである。これは、さらに横光学的（TO）様式(transverse opti
cal mode)と呼ばれている(Leeら, J Electrochem Soc. 143(4):1443-1451 (1996
)）。この幅広いピークは、SiO2の特徴のある非対称なこぶを作り得る (Pai et
ら, J Vac. Sci. TechnoL A. 4(3):689 694 (1986); Almeidaら, I Appl. Phys.
68:4225-4232 (1990))。したがって、このフィルムの主成分は、SiO2である。
このピークは、3つの別々のピーク(Goulletら, J Appl. Phys. 74:6876-6882, 1
993)、1024cm-1〜1052cm-1、1071cm-1〜1093cm-1及び1123cm-1〜1177cm-1に、デ
コンヴォルーション(deconvolute)してもよい。 1072cm-1での主なピークに加えて、3つの他、より小さなピークが、図2に示さ
れるSiO2フィルムのIRスペクトルにおいて観測された。3308cm-1での大きいピー
クは、-OH伸縮によるものであり得、及びフィルム中の水の存在に起因するもの
であり得る。937cm-1で観測されるピークは、Si-OH伸縮によるものであり得る(L
ee, et al. Electrochem Soc. 143(4):1443-1451 (1996)。Si-OH伸縮はさらに36
00cm-1及び3200cm-1の波数との間に現れ得るが、近くの波数の大きい-OH伸縮が
明らかにこのピークを不明瞭にしている。
【００２１】 DADBS、酢酸（沸点（bp）：116℃〜117℃）及びt-ブタノール（bp：83℃)の解
離の副生物は、このフィルムを欠いていた。t-ブタノールの主な吸着ピークは、
図2のベースラインのマイナーな変形だけに現れる2963cm-1であり、酢酸の主な
幅広い吸着ピークは1709cm-1に集中し、酢酸のカルボニル-酸素原子の存在のた
めに、実質的でなかった。したがって、3308cm-1で観測されるピークは、製造の
間のフィルムによって吸収されるH20のSi-OH及び-OHによるものであり得る。こ
れらの結果は、SiO2フィルムが実質的に汚染されていなかったことを意味し、こ
こで、このフィルムは、解離してない前駆体又は副生物の実質的な量を含まない
。
【００２２】 実施例3 SiO2及びPPXCの多層薄膜の堆積 本発明の実施態様の多層フィルムを、上記実施例1及び2で説明したような装置
及び方法を使用して、CaF2上に堆積した。図3は、65% PPXC及び35% SiO2を含む
多層フィルムの赤外スペクトルを示す。フィルムの構造は、CaF2/PPXC/SiO2/PPX
C/SiO2（厚さ、53nm/30nm/53nm/30nm）である。1072cm-1での主なピークは、強
い吸着を表し、及び、PPXCスペクトルは、SiO2でできているフィルムに対して観
測されるSi-O-Si伸縮ほどの大きなピークを有していなかった。図3に示す172nm
の厚さを有する多層フィルムのスペクトルは、PPXCによって支配された。図3の1
050cm-1でのピークは、図2と比較して1072cm-1からシフトされた。 図4は、前駆体（DADBS）の赤外スペクトルを示す。このスペクトルは、1747cm -1 で主な吸着ピークを示し、これは、酢酸のカルボニル（C=O）伸縮によるもの
であり、及びSiO2スペクトル（図2）において又は多層スペクトル（図3）におい
ては現れなかった。しかしながら、1747cm-1でのピークは、SiO2前駆体が低温で
熱分解された多層の構造において現れた。
【００２３】 2987cm-1及び2942cm-1で観測されるピークは、t-ブタノールのC-H伸縮による
ものであろう。1368cm-1でのピークは、t-ブタノールのC-C伸縮によるものであ
り、及び約1215cm-1に群がるピークは、酢酸及びt-ブタノールのC-O伸縮による
ものであろう。1096cm-1でのピークは、酢酸及びt-ブタノールのSi-O伸縮による
ものであり得る。 さらに、DADBSの沸点は、231℃であるので、沸点が、116℃〜117℃である酢酸
又は沸点が83℃であるt-ブタノールより、かなり低蒸気圧を有する。したがって
、高処理温度を使用している生産工程において、酢酸及びt-ブタノールは、SiO2 又は多層フィルムから優先的に排除され得る。これは、より高い温度で堆積され
た酢酸及びt-ブタノールに対して観測される比較的小さなピークを説明し得る。
【００２４】 実施例４ PPXCのフィルムの堆積 PPXCのフィルムを80℃〜88℃で、CaF2でできている支持体上に、前駆体DPXCか
ら堆積した。図5は、PPXCの257nm厚のフィルムのIRスペクトルを示す。スペクト
ルは、波数で880cm-1〜3200cm-1まで得られた。PPXCの特性である２つのピーク
が観測された。3015cm-1、2926cm-1及び2858cm-1のピーク群は、-CH伸縮による
ものであり得る。ピークは、３つに分けられるだろう。これは、PPXCモノマー単
位において生じ得る-CH結合タイプが異なるためである。他のPPXCのピークの特
性は、1489cm-1、1449cm-1及び1398cm-1の波数で観測された。これは、C-H曲げ(
bending)及びC-C伸縮によるものであって、双方ともπ-結合構造を有するPPXCの
結合タイプである。1605cm-1で観測されるピークは、芳香族C-C伸縮の特性であ
った。
【００２５】 SiO2フィルム又はPPXCフィルムにおいて観測されなかったいくらかのピークは
、多層フィルムのスペクトルにおいて現れた。ピーク2976cm-1及び1371cm-1は、
t-ブタノールによるものであり、1708cm-1でのピークは酢酸によるものであり得
る。905cm-1〜939cm-1のピークは、SiO2層のSi-OH結合によるものであり、PPXC
フィルムの堆積の間、SiO2層に入るt-ブタノールの混合によるものである。加え
て、SiO2層及びPPXCとの間に起こる界面反応は、Si-O-C結合を生じ、1050cm-1で
観測される大きく非対称的に広がったピークと同じ領域に現れ得る。
【００２６】 実施例5 SiO2及びPPXCでできているフィルム及び多層フィルムの屈折率 SiO2、PPXC及び実施例2、3及び4に記載されている多層フィルムの屈折率は、4
00nm〜1000nmの入射電磁放射線の波長関数として、VASEを使用して測定した。そ
の結果を図6に示す。等方性のコーシー散乱モデルによってモデル化されたフィ
ルムの厚さは、PPXC、SiO2及び、多層フィルムに対し、それぞれ246nm、85nm及
び166nmであると測定された。多層フィルムは、以下の構造に関して更にモデル
化された：Si(111)（支持体）/未変性のSiO2(3nm)/PPXC/SiO2/PPXC/SiO2。これ
は、PPXC及びSiO2の交互層に対し、計算した厚さが41、22、72、31nm（各層±4n
m）となった。
【００２７】 SiO2は、図６に示す多層フィルム又はPPXCフィルムのどちらよりも少ない分散
を示し、及び630nmでのSiO2の屈折率は1.44であった。これは、DADBS を使用し
て410℃〜600℃で堆積されたSiO2に対する以前の研究(Smolinsky et al., MaL R
es. Soc. Symp. Proc. 390:490-496 (1986))において報告された観測された屈折
率と同じである。したがって、本発明の実施態様の方法を使用して堆積されたSi
O2フィルムの密度は、従来法を使用して堆積されたフィルムの密度と同一だった
。多層フィルムは、PPXCホモポリマーより非常に高い分散を示した。おそらくSi
O2とPPXC層との間の界面の領域の存在によるものである。PPXCにおいて、630nm
で1.62の屈折率は、他が発表した値より低かった。これは、より薄いフィルムの
ためでもあろう(Beach, EncycL Polym. Sci. & Tech., Wiley, New York, 17: p
p. 990-1025 (1989))。後で論議するように、関連性がポリマーフィルムの厚さ
と結晶性との間に存在してもよい。これは、同様に、堆積温度による影響を受け
得る。結晶性が低いと、あまり密でないポリマーを生じ、屈折率を下げ得る。
【００２８】 実施例6 SiO2及びPPXCフィルム及び多層フィルムの吸光係数 図7は、波長で400nm〜1000nmまでのPPXC、SiO2及び多層フィルムの吸光係数を
、VASEを使用して、及び等方性のコーシーモデルを使用して計算したものを示す
。研究されたフィルムは、実施例2、3及び4で示す同じものであった。予想され
るように、多層フィルムは、吸光の最も大きい係数を有した。これは、屈折率と
相関する。多層フィルムに対して観測される大きい吸光係数は、すべての分析さ
れた波長において、可視、近IR光子をより大きな程度吸収する、ポリマー及びSi
O2層との間に境界面によるものであろう。境界面での不規則構造は、フィルムを
通した光透過を減少させ得る。この理論でこの観測を説明してもよいが、他の理
論でさらにこの結果を説明してもよい。
【００２９】 実施例7 PPXC及び多層フィルムの構造性質 246nmの厚さを有するPPXCフィルムの結晶性に関する構造情報を、図8に示す。
これは、10℃〜28℃2θのXRDスペクトルを示す。アニールされていないフィルム
に対する2θの値13.93°は、以下の大きさを有する単斜晶単位セルの（020）平
面に対する他の実測値13.95°に密接に適合する：a=5.96Å b=12.69Å c=6.66Å
P= 135.20（Isodaら, Bull. Inst Chem. Res., Kyoto Univ. 61(3):222-228 (1
983))。窒素中、4時間150℃（有機ポリマーのガラス遷移温度（Tg）より上の温
度）の温度でアニールした後、次いで、3℃/分の速度で室温に冷却した後、観測
されたピークは、14.34°2θにシフトし、及びピークの半値幅（FWHM）における
減少が明らかだった。表１に、PPXCホモポリマー及び多層薄膜に対するＸ線回折
データを要約する。
【００３０】 表1 PPXC及びSiO2/PPXC多層フィルムからできるフィルムの結晶特性 平均の相対的微結晶サイズを、周知のScherrer式を使用して計算した： Ｂ＝（λ 0.9）／（cosθｔ） 式中、λはＸ線放射の波長であり、θはXRDピークの中央であり（ラジアン）、t
は微結晶の平均直径であり、及びBはそのピークの半値幅（FWHM）によって測定
した回折ピークの広がりである。公知の微結晶サイズを含む基準を使わずに、Sc
herrer式から計算される相対的な微結晶サイズは、微結晶の相対成長を比較する
ためだけに使用されるべきであり、微結晶サイズの絶対値でない。
【００３１】 表１から、150℃でPPXCフィルムをアニールすると、微結晶サイズが185Åから
335Åまで増大し、新しい微結晶の形成を示すことがわかる。これは、全結晶性
が変わらないからである（図8のピーク高さに見られる）。同じフィルムを窒素
中200℃で2.25時間アニールし、3℃/分で冷却しても、FWHMは変わらないが、ピ
ーク高さは変わり（Surendranら、 I Polym. Sci.: Part A Polym. Chem. 25:20
89-2106 (1987))、平均の微結晶サイズだけが335Åから351Åまで増大するので
より多くの微結晶の成長を示す。 意外にも350℃で1時間PPXCフィルムをアニールし（PPXC（290℃）の融点より
上の温度）、1℃/分で200℃まで冷却し、3℃/分で室温まで冷却し（図8、上のト
レース）、約14°2θのピークがほとんどない、アモルファスフィルムとなった
。アニール後のピークの欠如は、徐冷によってでさえ、ポリマーは実質的に再結
晶したことを意味する。
【００３２】 研究される本発明の一実施態様の多層フィルムは、Si(111)(基礎構造)/生の酸
化物(3nm)/PPXC/SiO2/PPXC/SiO2/PPXC/SiO2/PPXC/SiO2/PPXC/SiO2/PPXC/SiO2/PP
XC/SiO2の構造を有し、ここで、全14のPPXC及びSiO2の交互層をそれぞれ5分間堆
積した。全フィルムに対する全厚さは382nmであり、及び各有機ポリマー層は約3
5nmの厚さを有し、及び各SiO2層は約20nmの厚さを有した。多層フィルムを、全
てのポリマー層に対する正味の厚さを、PPXCフィルムの厚さと同様になることを
達成するために堆積する結果、同量のポリマーが両方のフィルムの中に存在する
。これは、より簡単な2つのXRDスペクトルで比較される。 多層フィルムに対するXRDスペクトルは（図9）、実質的にPPXCフィルムのスペ
クトルと相違した。アニールされていない多層フィルムは、14.15°2θを中心と
した非常に幅広いピークを有するが、有意な結晶性は、観測されなかった。しか
しながら、存在する微結晶は、201Åの平均サイズを有した（表1）。150℃での
後堆積アニーリングし、及びその後の3℃/分の速度での冷却の後、微結晶は、29
6Åの平均サイズに成長し、及びかなりより多くの結晶性がフィルムに存在した
。14.06°を中心とするピークは、さらに、おそらくフィルムの機械的応力のた
めに非対称に広がることを示した。機械的応力は、後堆積アニーリング段階の結
果として引き起こされるSiO2とPPXCとの熱膨張係数の差のためであり得る。
【００３３】 200℃で2.25時間アニールされ、及びその後3℃/分で室温に冷却される多層フ
ィルムは、14.25°2θを中心とするピークが非対称に広がることを示したが、広
がりの程度は、150℃で後堆積アニーリングした後に観測された広がりより（表1
）小さかった。強さの増加は、PPXCフィルムと比較して明白ではなかった。これ
は、FWHMがほとんど同じだったからである。したがって、ポリマー鎖移動性の有
意な増加は、150℃でアニール化された後に観測される移動性と比較して、200℃
では観測されなかった。したがって、200℃でのアニーリングは、フィルムの結
晶性のいかなる実質的な差にもならなかった。 以前に、PPXCフィルムに対して示されるように、350℃（PPXCの融点温度（TM
）290℃より上）に加熱される場合、多層フィルムのPPXC成分はアモルファスに
なり、1℃/分の速度で200℃に達成するまで冷却して、その後、3℃/分の速度で
、室温に達成するまでさらに冷却する（図9、上部トレース））。PPXCの融解温
度より上での準結晶からアモルファス構造への非可逆的転移は、厚さから独立し
ていると思われる。これは、両方の現象が薄い及び超薄フィルムにおいて明らか
だからである。
【００３４】 実施例8 多層フィルム、PPXCフィルム及びSiO2フィルムの電気的性質 SiO2/PPXCフィルムの多層、及びSiO2またはPPXCフィルムの電気的性質を測定
し、その結果を表2に示す。 表2 SiO2、PPXC、及びSiO2/PPXC多層フィルムの電気的性質 表2は、80% PPXC及び20% SiO2を含む多層フィルムに対する比誘電率（K）が3.30
であるを示す。これは、純粋なSiO2のフィルムに対して測定される比誘電率と比
較して約17%の減少を示した。多層フィルムは、SiO2又はPPXCフィルムのいずれ
かより高い誘電損失を示し（Beachら、R.A. Olson Encycl. Polym. Scj. & Tech
., Wiley, New York, 17:990-1025 (1989))、及び、漏れ電流は、SiO2又はPPXC
フィルムに対するよりも、多層フィルムに対して高かった。結果は、多層フィル
ムのPPXC及びSiO2層との間に、弱い境界面が存在することと一致する。
【００３５】 この観測を説明するために上記論議された理論は、限定することを目的としな
い。この観察を説明し得る他理論は、可能であり、及び、本発明は実施可能性に
対するいかなる特定の理論にも頼らない。 他に参考文献として取り入れない限り、全ての論文、特許及び他の刊行物は参
考文献としてここに取り入れられる。 前記実施例及び説明は、図示することのみを目的とし、及び、本発明の範囲を
限定する目的ではない。本発明の範囲の更なる理解は、請求項を参照することに
よって見いだされ得る。
【００３６】 産業適用性 酸化物及び有機ポリマーの交互層を含む多層フィルム及び多層フィルムを製造
するための方法に関する。本フィルムは、半導体デバイスの製造において有用で
あり、酸化物誘電材料及び有機誘電材料の効果は、1つの薄膜において達成され
得る。 多層フィルムを製造するための装置は、誘電薄膜の交互層の堆積ができる。 酸化物及び有機ポリマーでできている多層の誘電薄膜を使用すると、より高い
デバイス密度、より好適な物理的及び電気的特性、例えば低誘電率、より高い周
波数性能及び高い機械強度を有する集積回路デバイスの製造ができるようになる
。
【図面の簡単な説明】
【図１】酸化物及び有機ポリマーを有する多層フィルムの化学蒸着のための本
発明の装置の一実施態様を表す。
【図２】アルコキシシラン前駆体ジアセトキシ-di-t-ブトキシシラン（DADBS
）からで堆積されたSiO2を含む本発明の実施態様のフィルムのフーリエ変換赤外
（FTIR）スペクトルを示す。
【図３】本発明の実施態様の、80℃〜85℃の温度で堆積され、SiO2前駆体DADB
S及びPPXC前駆体DPXCから製造された多層薄膜のFTIRスペクトルを示す。
【図４】単結晶NaClプレートを有するそのままのセルで調製されたDADBSのFTI
Rスペクトルを示す。
【図５】80℃〜85℃でDPXCから堆積されたPPXCのFTIRスペクトルを示す。
【図６】PPXC、SiO2及び本発明の実施態様のSiO2及びPPXCの多層薄膜の屈折率
のデータを示す。
【図７】PPXC、SiO2及び本発明の実施態様のSiO2及びPPXCの多層薄膜の吸光係
数のデータを示す。
【図８】PPXCの薄膜のＸ線回折（XRD）スペクトルを示す。
【図９】SiO2及びPPXCを含む本発明の実施態様の多層フィルムのXRDスペクト
ルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 センケヴィック ジョン ジェイ アメリカ合衆国 バージニア州 24060 ブラックスバーグ クレイ ストリート 611−＃７ Ｆターム(参考） 4K030 AA04 AA06 AA09 AA11 BA42 BA44 BA61 BB04 BB12 CA04 CA12 FA10 LA01 LA15 5F033 QQ74 RR03 RR04 RR21 SS01 SS03 SS04 SS11 SS14 SS15 TT04 WW00 WW03 WW04 WW06 5F058 AD02 AD05 AD09 AD10 AF01 AG01

Claims (61)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多層酸化物／有機ポリマーフィルムを堆積チャンバーで支持体
    の表面に形成する方法であって、 (a)酸化物フィルムからなるフィルムを前記支持体の前記表面に、化学蒸着を利
    用して形成する工程；及び (d)有機ポリマーからなるフィルムを前記酸化物フィルムと接触させて形成する
    工程、 を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】酸化物フィルムを形成する工程が、 (a)酸化物フィルム用の前駆体を気化する工程； (b)前記気化した酸化物フィルム用の前駆体を解離する工程； (c)酸化物フィルムの解離され、気化された前記前駆体を前記支持体の表面に堆
    積して酸化物ポリマーを形成する工程、 を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】有機ポリマーフィルムを形成する工程が、 (a)有機ポリマーフィルム用の前駆体を気化する工程； (b)前記気化した有機ポリマーフィルム用の前駆体を解離する工程； (c)有機ポリマーフィルムの解離され、気化された前記前駆体を前記支持体の表
    面に堆積して有機ポリマーを形成する工程、 をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】酸化物フィルム用の前記前駆体の堆積温度が、約４０℃〜約１
    ７０℃の範囲である、請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】前記酸化物フィルム用の前記前駆体が、C-O-M-O-C’、C-M-O-C
    ’及びC-M-C（式中、Mは金属原子であり、Oは酸素原子であり、及び、C並びにC
    ’は有機成分である）からなる群より選択される構造を有する、請求項２に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】前記酸化物フィルム用の前記前駆体が、ケイ素原子を含む、請
    求項２に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記酸化物フィルム用の前記前駆体が、ケイ素、アルミニウム
    、イットリウム、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ及び亜鉛からなる群
    より選択される金属原子を有する、請求項２に記載の方法。
  8. 【請求項８】前記酸化物前駆体が、アルコキシシランである、請求項２に記
    載の方法。
  9. 【請求項９】前記酸化物前駆体が、DADBS及びTEOSからなる群より選択され
    る、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記酸化物前駆体が、テトラアセトキシシラン、テトラメト
    キシシラン、テトラアリルオキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、テトラキ
    ス（エトキシエトキシ）シラン、テトラキス（2-エチルヘキソキシ）シラン、テ
    トラキス（2-メトキシクリロキシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシエト
    キシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシエトキシ）シラン、テトラキス（
    メトキシプロポキシ）シラン及びテトラ-n-プロポキシシランからなる群より選
    択される、請求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記酸化物前駆体が、アルミニウム（III）n-ブトキシド、
    イットリウムイソプロポキシド、チタン-ジ-n-ブトキシド（ビス-2,4-ペンタン
    ジオナート）、ジルコニウムイソプロポキシド、タンタル（V）n-ブトキシド、
    ニオブ（V）n-ブトキシド及び亜鉛 n-ブトキシドからなる群より選択される、請
    求項５に記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記前駆体の前記解離工程が、抵抗加熱器を使用して行われ
    る、請求項２に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記前駆体の解離工程が、約４００℃〜約８００℃の範囲の
    温度で行われる、請求項２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記前駆体の解離工程が、約６３０℃〜約６５０℃の範囲の
    温度で行われる、請求項２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】重合工程が、約1.33Pa〜約133Pa(約０.０１Torr〜約１.０To
    rr)の範囲の圧力で行われる、請求項１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】重合工程が、約4.0Pa〜約26.7Pa(約０.０３Torr〜約０.２To
    rr)の範囲の圧力で行われる、請求項１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】重合工程が、約6.67Pa〜約13.3Pa(約０.０５Torr〜約０.１T
    orr)の範囲の圧力で行われる、請求項１に記載の方法。
  18. 【請求項１８】前駆体が、解離チャンバーに、キャリアーガスを使用して運
    ばれる、請求項２に記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記キャリアーガスが、窒素、アルゴン及び酸素からなる群
    より選択される、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】酸化物前駆体が、約１SCCM〜約1000SCCMの範囲の流速で運ば
    れる、請求項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】酸化物前駆体が、約10SCCM〜約100SCCMの範囲の流速で運ば
    れる、請求項１８に記載の方法。
  22. 【請求項２２】酸化物前駆体が、約20SCCMの流速で運ばれる、請求項１８に
    記載の方法。
  23. 【請求項２３】重合工程が、約１nm／分〜約2000nm／分の堆積速度で行われ
    る、請求項２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】前記有機ポリマーフィルム用の前記前駆体が、パラ(キシリ
    レン)を含む、請求項３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】ポリ（クロロ-p-キシリレン）（PPXC）、ポリ（ジクロロ-p-
    キシリレン（PPXDC）及びポリ（テトラフルオロ-p-キシリレン）、ポリ（ジメト
    キシ-p-キシリレン）、ポリ（スルホ-p-キシリレン）、ポリ（ヨード-p-キシリ
    レン）、ポリ（α,α,α',α'-テトラフルオロ-p-キシリレン）（AF-4）、ポリ
    （トリフルオロ-p-キシリレン）、ポリ（ジフルオロ-p-キシリレン）及びポリ（
    フルオロ-p-キシリレン）からなる群より選択される、請求項３に記載の有機ポ
    リマー。
  26. 【請求項２６】ポリイミドを含む、請求項３に記載の有機ポリマー。
  27. 【請求項２７】N-フェニルマレイミドを更に含む、請求項２６に記載の有機
    ポリマー。
  28. 【請求項２８】有機コポリマーを含む、請求項３に記載の有機ポリマー。
  29. 【請求項２９】ポリ（マレイミド/パリレン）コポリマー、ポリアセナフタ
    レン/パリレンコポリマー、ジビニルベンゼン/パリレンコポリマー、ペルフルオ
    ロオクチルメタクリレート（PFOMA）/パリレンコポリマー、4-ビニルビフェニル
    /パリレンコポリマー、9-ビニルアントラセン/パリレンコポリマー、無水マレイ
    ン酸/パリレンコポリマー、N-ビニルピロリドン/パリレンコポリマー、4-ビニル
    ピリジン/パリレンコポリマー、スチレン/パリレンコポリマー、バックミニスタ
    ーフラーレン/パリレンコポリマー及びトリヒドロペルフルオロウンデシルメタ
    クリレート/パリレンコポリマーからなる群より選択される、請求項２８に記載
    の有機ポリマー。
  30. 【請求項３０】架橋有機コポリマーを含む、請求項３に記載の有機ポリマー
    。
  31. 【請求項３１】2,3,5,7-テトラビニル、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラ
    シロキサン/パリレン、1,3,5-トリビニル、1,3,5-トリメチルシクロトリシロキ
    サン/パリレン、テトラビニルシラン/パリレン/パリレン及び1,1,3,3-テトラビ
    ニルジメチルジシロキサン/パリレンからなる群より選択される、請求項３０に
    記載の架橋有機コポリマー。
  32. 【請求項３２】共有結合性の酸化物−有機ポリマーフィルムを形成すること
    を含む、請求項１に記載の方法。
  33. 【請求項３３】ビニルトリエトキシシラン/パリレン、ビニルトリアセトキ
    シシラン/パリレン、及びビニル トリ-t-ブトキシシランからなる群より選択さ
    れる、請求項３２に記載の共有結合性酸化物−有機ポリマーフィルム。
  34. 【請求項３４】前記前駆体を解離する前記工程が、抵抗加熱器を使用して行
    われる、請求項３に記載の方法。
  35. 【請求項３５】前記有機ポリマー用の前記前駆体の解離工程が、約５５０℃
    〜約７５０℃の範囲の温度で行われる、請求項３に記載の方法。
  36. 【請求項３６】前駆体が、解離チャンバーに、キャリアーガスを使用して運
    ばれる、請求項３に記載の方法。
  37. 【請求項３７】前記キャリアーガスが、窒素、アルゴン及び酸素からなる群
    より選択される、請求項３６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】前駆体が、約１SCCM〜約1000SCCMの範囲の流速で運ばれる、
    請求項３６に記載の方法。
  39. 【請求項３９】酸化物前駆体が、約10SCCM〜約100SCCMの範囲の流速で運ば
    れる、請求項３６に記載の方法。
  40. 【請求項４０】酸化物前駆体が、約20SCCMの流速で運ばれる、請求項３６に
    記載の方法。
  41. 【請求項４１】重合工程が、約１nm／分〜約2000nm／分の堆積速度で行われ
    る、請求項３に記載の方法。
  42. 【請求項４２】酸化物及び有機ポリマーの多重交互層が製造される、請求項
    １に記載の方法。
  43. 【請求項４３】前記有機ポリマーフィルムが前記支持体の前記表面に堆積さ
    れ、前記酸化物フィルムが前記有機ポリマーフィルムの上に堆積される、請求項
    １に記載の方法。
  44. 【請求項４４】堆積速度が、約１nm／分〜約2000nm／分の範囲である、請求
    項１に記載の方法。
  45. 【請求項４５】前記酸化物フィルム及び前記有機ポリマーフィルムを形成す
    る工程の間に、堆積チャンバーから、前に解離した前駆体を取り除く、請求項１
    に記載の方法。
  46. 【請求項４６】有機ポリマーの質量パーセントが、約１０％〜約９０％の範
    囲にある、請求項１に記載の方法。
  47. 【請求項４７】酸化物／有機ポリマーフィルムを支持体に形成する方法であ
    って、 (a)DADBS及びTEOSからなる群より選択される前駆体を気化する工程； (b)気化した前駆体を約５００℃〜約８００℃の範囲の温度で解離する工程； (c)解離され、気化された前駆体を支持体に液体窒素温度から約１７０℃の範囲
    の温度で重合して、酸化物フィルムを形成する工程； (d)ポリ(パラ−キシリレン)に対する前駆体を気化する工程； (e)工程(d)の気化前駆体を約５００℃〜約７５０℃の範囲の温度で解離する工程
    ；及び (f)解離され、気化された前駆体を酸化物フィルムに液体窒素温度から約１７０
    ℃の範囲の温度で重合する工程、 を含むことを特徴とする方法。
  48. 【請求項４８】多層酸化物／有機ポリマーフィルムを支持体に形成する方法
    であって、 (a)DADBSを気化する工程； (b) DADBSを約６３０℃〜約６５０℃の範囲の温度で解離する工程； (c)解離され、気化されたDADBSを支持体に約７０℃〜約９０℃の範囲の温度で重
    合して、酸化物フィルムを形成する工程、ここで、重合工程は、約6.67Pa〜約13
    .3Pa(約０.０５Torr〜約０.１Torr)の範囲の圧力で行われ、二酸化ケイ素の堆積
    速度は、約７nm／分〜約100nm／分の範囲である； (d)PPXCを気化する工程； (e)気化したPPXCを約５５０℃〜約７５０℃の範囲の温度で解離する工程； (f)解離され、気化されたPPXCを前記酸化物フィルムに重合する工程；及び (g)所望の数のフィルム層が形成されるまで工程(a)〜(f)を繰り返すこと、 を含むことを特徴とする方法。
  49. 【請求項４９】請求項１に記載の方法により製造された多層酸化物／有機ポ
    リマーフィルム。
  50. 【請求項５０】SiO2、Al203、Y203、Ti02、Zr02、Ta2O5、Nb2O5及びZnOから
    なる群より選択される酸化物を含む、請求項４９に記載の薄酸化物フィルム。
  51. 【請求項５１】SiO2を含み、前記酸化物フィルムが、DADBS及びTEOSからな
    る群より選択される前駆体から製造される、請求項４９に記載の薄酸化物フィル
    ム。
  52. 【請求項５２】テトラアセトキシシラン、テトラメトキシシラン(TMOS)、テ
    トラアリルオキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、テトラキス（エトキシエ
    トキシ）シラン、テトラキス（2-エチルヘキソキシ）シラン、テトラキス（2-メ
    トキシクリロキシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシエトキシエトキシ）
    シラン、テトラキス（メトキシエトキシ）シラン、テトラキス（メトキシプロポ
    キシ）シラン及びテトラ-n-プロポキシシランからなる群より選択される前駆体
    から製造されるSiO2を含む、請求項４９に記載の薄酸化物フィルム。
  53. 【請求項５３】アルミニウム（III）n-ブトキシド、イットリウムイソプロ
    ポキシド、チタン-ジ-n-ブトキシド（ビス-2,4-ペンタンジオナート）、ジルコ
    ニウムイソプロポキシド、タンタル（V）n-ブトキシド、ニオブ（V）n-ブトキシ
    ド及び亜鉛 n-ブトキシドからなる群より選択される前駆体から製造される、請
    求項４９に記載の薄酸化物フィルム。
  54. 【請求項５４】1MV/cmで測定された漏れ電流が、約８×１０-9Ａ/cm2より低
    い、請求項４９に記載のフィルム。
  55. 【請求項５５】さらに、実質的に水がない、請求項４９に記載のフィルム。
  56. 【請求項５６】さらに、実質的に汚染がない、請求項４９に記載のフィルム
    。
  57. 【請求項５７】前記酸化物フィルムが、約１.４３３より大きい平均屈折率
    を有する、請求項４９に記載のフィルム。
  58. 【請求項５８】さらに、３３０nmの波長で測定した吸光係数が、５.４１×
    １０-3より大きい、請求項４９に記載のフィルム。
  59. 【請求項５９】約３.８より低い比誘電率を有する、請求項４９に記載のフ
    ィルム。
  60. 【請求項６０】多層酸化物／有機ポリマーフィルムを堆積チャンバー中の支
    持体の表面に形成する方法であって、 (a)有機ポリマーからなるフィルムを前記支持体の前記表面と接触させて形成す
    る工程；及び (b)酸化物からなるフィルムを有機ポリマーの前記フィルムの上に形成する工程
    、 を含むことを特徴とする方法。
  61. 【請求項６１】請求項６０に記載の方法に従って製造された、多層酸化物／
    有機ポリマーフィルム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013143563A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Hzo Inc 内部耐水性被覆を備える電子デバイスを組み立てるためのシステム
US11060183B2 (en) 2012-03-23 2021-07-13 Hzo, Inc. Apparatuses, systems and methods for applying protective coatings to electronic device assemblies

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1192294C (zh) * 1999-02-10 2005-03-09 申克碳化技术股份有限公司 调节高温－汽相－过程的方法及其应用
US20030196680A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-23 Dielectric Systems, Inc Process modules for transport polymerization of low epsilon thin films
US6881447B2 (en) * 2002-04-04 2005-04-19 Dielectric Systems, Inc. Chemically and electrically stabilized polymer films
EP1251530A3 (en) * 2001-04-16 2004-12-29 Shipley Company LLC Dielectric laminate for a capacitor
ES2186530B1 (es) * 2001-04-19 2005-05-01 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas Procedimiento para la preparacion de capas finas porosas de oxidos inorganicos.
KR100446957B1 (ko) * 2001-08-16 2004-09-01 전배혁 폴리머 코팅에 의한 드라이 플라워의 보존처리 방법
AU2003302222A1 (en) * 2002-07-22 2004-06-30 Massachusetts Institute Of Technolgoy Porous material formation by chemical vapor deposition onto colloidal crystal templates
WO2004016672A2 (en) * 2002-08-19 2004-02-26 Rensselaer Polytechnic Institute Surface modification of cvd polymer films
US20040137243A1 (en) * 2002-10-21 2004-07-15 Massachusetts Institute Of Technology Chemical vapor deposition of organosilicate thin films
KR100471401B1 (ko) * 2002-12-27 2005-03-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 콘택 패드 형성 방법
US20050271893A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Applied Microstructures, Inc. Controlled vapor deposition of multilayered coatings adhered by an oxide layer
US7122481B2 (en) * 2003-07-25 2006-10-17 Intel Corporation Sealing porous dielectrics with silane coupling reagents
US20050276910A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Post processing of films to improve film quality
US7575781B2 (en) * 2004-08-03 2009-08-18 Sur Modics, Inc. Method for depositing a polymeric coating on a substrate
JP2006261434A (ja) 2005-03-17 2006-09-28 L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude シリコン酸化膜の形成方法
US7485338B2 (en) * 2005-03-31 2009-02-03 Tokyo Electron Limited Method for precursor delivery
US7425350B2 (en) * 2005-04-29 2008-09-16 Asm Japan K.K. Apparatus, precursors and deposition methods for silicon-containing materials
JPWO2008012921A1 (ja) * 2006-07-28 2009-12-17 第三化成株式会社 化学気相蒸着装置及び化学気相蒸着方法
KR100840783B1 (ko) * 2006-08-21 2008-06-23 삼성전자주식회사 전구체 기화 방법 및 장치, 및 이를 이용한 유전막 형성방법
US7799377B2 (en) * 2006-12-07 2010-09-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic/inorganic thin film deposition method
US8580174B2 (en) * 2006-12-29 2013-11-12 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method for texturing polymeric films and articles comprising the same
US8900695B2 (en) * 2007-02-23 2014-12-02 Applied Microstructures, Inc. Durable conformal wear-resistant carbon-doped metal oxide-comprising coating
US8236379B2 (en) * 2007-04-02 2012-08-07 Applied Microstructures, Inc. Articles with super-hydrophobic and-or super-hydrophilic surfaces and method of formation
US20080248263A1 (en) * 2007-04-02 2008-10-09 Applied Microstructures, Inc. Method of creating super-hydrophobic and-or super-hydrophilic surfaces on substrates, and articles created thereby
US20090115060A1 (en) 2007-11-01 2009-05-07 Infineon Technologies Ag Integrated circuit device and method
WO2011044325A2 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Stewart Engineers, Inc. Methods of nucleation control in film deposition
CN102275350B (zh) * 2011-05-10 2013-11-06 上海交通大学 掺杂纳米SiO2的聚合物复合薄膜及其制备方法
SG11201500946SA (en) 2012-08-08 2015-03-30 3M Innovative Properties Co Articles including a (co)polymer reaction product of a urethane (multi)-(meth)acrylate (multi)-silane
BR112015002836A2 (pt) 2012-08-08 2018-04-24 3M Innovative Properties Co dispositivos fotovoltaicos com filme de barreira para encapsulação.
CN104969099A (zh) 2012-09-26 2015-10-07 8797625加拿大有限公司 多层光干涉滤片
TWI535750B (zh) 2013-01-14 2016-06-01 國立臺灣大學 基材上的聚合物組成物以及表面改質方法
CN103887431B (zh) * 2014-02-11 2017-01-04 北京大学 一种多值非易失性有机阻变存储器及制备方法
KR102008566B1 (ko) * 2016-05-24 2019-08-07 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102018318B1 (ko) * 2018-09-11 2019-09-04 주식회사 유진테크 박막 형성 방법
US20220293416A1 (en) * 2021-03-12 2022-09-15 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved carbon adhesion
CN114855142B (zh) * 2022-04-18 2023-07-25 电子科技大学 一种低表面能的派瑞林材料及其制备方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3274267A (en) 1963-09-23 1966-09-20 Union Carbide Corp Cyclic alpha-perfluoro-di-p-xylylenes
US3332891A (en) 1963-09-23 1967-07-25 Union Carbide Corp Process for the preparation of alpha-per-fluoro-p-xylylene polymers
US3440277A (en) 1965-12-13 1969-04-22 Us Air Force Fluoroaromatic compounds
US3342754A (en) 1966-02-18 1967-09-19 Union Carbide Corp Para-xylylene polymers
US4291244A (en) 1979-09-04 1981-09-22 Union Carbide Corporation Electrets
US4737379A (en) * 1982-09-24 1988-04-12 Energy Conversion Devices, Inc. Plasma deposited coatings, and low temperature plasma method of making same
DE3240303C1 (de) 1982-10-30 1984-01-19 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Verfahren zur Herstellung von [2,2]-Paracyclophan
JPS601846A (ja) * 1983-06-18 1985-01-08 Toshiba Corp 多層配線構造の半導体装置とその製造方法
US5714029A (en) 1984-03-12 1998-02-03 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Process for working a semiconductor wafer
JPS60231442A (ja) 1984-04-28 1985-11-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 撥水処理硝子の製造方法
US4911992A (en) * 1986-12-04 1990-03-27 Dow Corning Corporation Platinum or rhodium catalyzed multilayer ceramic coatings from hydrogen silsesquioxane resin and metal oxides
US5139813A (en) 1990-09-28 1992-08-18 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Method for inducing fluorescence in parylene films by an active plasma
EP0518544B1 (en) * 1991-06-10 2000-08-30 AT&T Corp. Anisotropic deposition of dielectrics
US5230929A (en) 1992-07-20 1993-07-27 Dow Corning Corporation Plasma-activated chemical vapor deposition of fluoridated cyclic siloxanes
US5210341A (en) 1991-12-20 1993-05-11 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Processes for the preparation of octafluoro-[2,2]paracyclophane
US5324813A (en) 1992-07-22 1994-06-28 International Business Machines Corporation Low dielectric constant fluorinated polymers and methods of fabrication thereof
US5352487A (en) * 1992-08-31 1994-10-04 Gte Products Corporation Process for the formation of SiO2 films
US5268202A (en) 1992-10-09 1993-12-07 Rensselaer Polytechnic Institute Vapor deposition of parylene-F using 1,4-bis (trifluoromethyl) benzene
US5424097A (en) 1993-09-30 1995-06-13 Specialty Coating Systems, Inc. Continuous vapor deposition apparatus
JP3407086B2 (ja) * 1994-06-17 2003-05-19 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 半導体装置の製造方法
EP1021389A1 (en) 1995-10-18 2000-07-26 Specialty Coating Systems, Inc. Processes for the preparation of octafluoro- 2,2]paracyclophane
US5536892A (en) 1995-10-18 1996-07-16 Specialty Coating Systems, Inc. Processes for the preparation of octafluoro-[2,2]paracyclophane
EP0769788A3 (en) 1995-10-20 1998-01-14 W.L. Gore & Associates, Inc. Low dielectric constant material for use as an insulation element in an electronic device
JP3808102B2 (ja) 1995-10-27 2006-08-09 スペシャルティ、コーティング、システムズ、インコーポレイテッド 半導体ウエハ上へのパリレンａｆ４の蒸着方法
US5536322A (en) 1995-10-27 1996-07-16 Specialty Coating Systems, Inc. Parylene deposition apparatus including a heated and cooled support platen and an electrostatic clamping device
TW297147B (en) 1995-10-27 1997-02-01 Specialty Coating Systems Inc Multi-level circuit structure including fluorinated parylene polymer dielectric interlayers
US5556473A (en) 1995-10-27 1996-09-17 Specialty Coating Systems, Inc. Parylene deposition apparatus including dry vacuum pump system and downstream cold trap
US5536319A (en) 1995-10-27 1996-07-16 Specialty Coating Systems, Inc. Parylene deposition apparatus including an atmospheric shroud and inert gas source
US5534068A (en) 1995-10-27 1996-07-09 Specialty Coating Systems, Inc. Parylene deposition apparatus including a tapered deposition chamber and dual vacuum outlet pumping arrangement
US5536321A (en) 1995-10-27 1996-07-16 Specialty Coating Systems, Inc. Parylene deposition apparatus including a post-pyrolysis filtering chamber and a deposition chamber inlet filter
US5538758A (en) 1995-10-27 1996-07-23 Specialty Coating Systems, Inc. Method and apparatus for the deposition of parylene AF4 onto semiconductor wafers
US5536317A (en) 1995-10-27 1996-07-16 Specialty Coating Systems, Inc. Parylene deposition apparatus including a quartz crystal thickness/rate controller
US6284933B1 (en) 1996-10-23 2001-09-04 William R. Dolbier, Jr. TFPX synthesis
US5783614A (en) 1997-02-21 1998-07-21 Copytele, Inc. Polymeric-coated dielectric particles and formulation and method for preparing same
US5841005A (en) 1997-03-14 1998-11-24 Dolbier, Jr.; William R. Parylene AF4 synthesis
US5759906A (en) * 1997-04-11 1998-06-02 Industrial Technology Research Institute Planarization method for intermetal dielectrics between multilevel interconnections on integrated circuits
US6086679A (en) * 1997-10-24 2000-07-11 Quester Technology, Inc. Deposition systems and processes for transport polymerization and chemical vapor deposition
US6051321A (en) * 1997-10-24 2000-04-18 Quester Technology, Inc. Low dielectric constant materials and method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013143563A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Hzo Inc 内部耐水性被覆を備える電子デバイスを組み立てるためのシステム
JP2015079963A (ja) * 2012-01-10 2015-04-23 エイチズィーオー・インコーポレーテッド 内部耐水性被覆を備える電子デバイスを組み立てるためのシステム
JP2016129245A (ja) * 2012-01-10 2016-07-14 エイチズィーオー・インコーポレーテッド 内部耐水性被覆を備える電子デバイスを組み立てるためのシステム
US9426936B2 (en) 2012-01-10 2016-08-23 Hzo, Inc. Systems for assembling electronic devices with internal moisture-resistant coatings
TWI549581B (zh) * 2012-01-10 2016-09-11 和佐公司 用於組裝具有內部抗水性塗層的電子裝置之系統
US10070569B2 (en) 2012-01-10 2018-09-04 Hzo, Inc. Method for manufacturing an electronic device
US11060183B2 (en) 2012-03-23 2021-07-13 Hzo, Inc. Apparatuses, systems and methods for applying protective coatings to electronic device assemblies

Also Published As

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