JP2003017481A - 低誘電率絶縁膜材料 - Google Patents
低誘電率絶縁膜材料Info
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- JP2003017481A JP2003017481A JP2001198790A JP2001198790A JP2003017481A JP 2003017481 A JP2003017481 A JP 2003017481A JP 2001198790 A JP2001198790 A JP 2001198790A JP 2001198790 A JP2001198790 A JP 2001198790A JP 2003017481 A JP2003017481 A JP 2003017481A
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- insulating film
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- low dielectric
- constant insulating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりもその誘電率を低減することができ
る絶縁膜を提供しようとするもの。 【解決手段】 この低誘電率絶縁膜材料は、空隙３を有
する複数の微小エレメントが絶縁材料に混合された。
る絶縁膜を提供しようとするもの。 【解決手段】 この低誘電率絶縁膜材料は、空隙３を有
する複数の微小エレメントが絶縁材料に混合された。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体デバイス
分野などにおける低誘電率絶縁膜（ low-k膜）に関する
ものである。
分野などにおける低誘電率絶縁膜（ low-k膜）に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今の技術革新により、半導体デバイス
の微細化や高速化がますます要求されるようになってき
ている。
の微細化や高速化がますます要求されるようになってき
ている。
【０００３】半導体デバイスの高速化には、金属配線の
低抵抗化と同時に配線容量の低減が重要である。このう
ち金属配線の低抵抗化のため、現行のＡｌ配線をＣｕ配
線に置き換える技術が活発に開発されている。
低抵抗化と同時に配線容量の低減が重要である。このう
ち金属配線の低抵抗化のため、現行のＡｌ配線をＣｕ配
線に置き換える技術が活発に開発されている。
【０００４】またそれと同時に配線容量の低減のため、
通常はＳｉＯ2 膜が一般的に使用されている絶縁膜の誘
電率（約４．０程度）をより引き下げることが極めて重
要になってきている。
通常はＳｉＯ2 膜が一般的に使用されている絶縁膜の誘
電率（約４．０程度）をより引き下げることが極めて重
要になってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、従
来よりもその誘電率を低減することができる絶縁膜を提
供しようとするものである。
来よりもその誘電率を低減することができる絶縁膜を提
供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明では次のような技術的手段を講じている。 この発明の低誘電率絶縁膜材料は、空隙を有する複
数の微小エレメントが絶縁材料に混合されたことを特徴
とする。
この発明では次のような技術的手段を講じている。 この発明の低誘電率絶縁膜材料は、空隙を有する複
数の微小エレメントが絶縁材料に混合されたことを特徴
とする。
【０００７】この低誘電率絶縁膜材料は、空隙を有する
複数の微小エレメントが絶縁材料に混合されたので、こ
の絶縁材料により製膜された絶縁膜中には複数の空隙が
存在する。なお、前記空隙の態様として真空、空気、そ
の他ガスなどが考えられるが、このうち空気の誘電率は
物質中の最小値１である。 前記微小エレメントとして中空微小球体が混合され
たこととしてもよい。このようにして微小エレメントを
中空微小球体により構成すると、中空の空隙内には絶縁
材料が浸入することはないので、誘電率の低減化をより
確実に行うことができる。 前記絶縁材料を被膜対象物にスピン塗布法によって
製膜して固定するようにしてもよい。このようにして絶
縁膜の形成プロセスを構成すると、設備コストを安価に
することができる。 前記のような低誘電率絶縁膜材料により被膜対象物
に形成された特徴的な低誘電率絶縁膜を得ることができ
る。 前記のような低誘電率絶縁膜を有する特徴的な半導
体材料を得ることができる。
複数の微小エレメントが絶縁材料に混合されたので、こ
の絶縁材料により製膜された絶縁膜中には複数の空隙が
存在する。なお、前記空隙の態様として真空、空気、そ
の他ガスなどが考えられるが、このうち空気の誘電率は
物質中の最小値１である。 前記微小エレメントとして中空微小球体が混合され
たこととしてもよい。このようにして微小エレメントを
中空微小球体により構成すると、中空の空隙内には絶縁
材料が浸入することはないので、誘電率の低減化をより
確実に行うことができる。 前記絶縁材料を被膜対象物にスピン塗布法によって
製膜して固定するようにしてもよい。このようにして絶
縁膜の形成プロセスを構成すると、設備コストを安価に
することができる。 前記のような低誘電率絶縁膜材料により被膜対象物
に形成された特徴的な低誘電率絶縁膜を得ることができ
る。 前記のような低誘電率絶縁膜を有する特徴的な半導
体材料を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。
明する。
【０００９】この実施形態の低誘電率絶縁膜材料は、空
隙を有する複数の微小エレメント（中空微小球体）を絶
縁材料（ＳｉＯ2 ）に混合している。
隙を有する複数の微小エレメント（中空微小球体）を絶
縁材料（ＳｉＯ2 ）に混合している。
【００１０】前記絶縁膜材料は、被膜対象物（ウエーハ
基板）に対しスピン塗布法（スピンオンコート法）によ
って製膜して固定することができる。前記スピン塗布法
とは、スピンナーを利用して回転中のウエーハ基板に原
材料を滴下し、遠心力により均一な膜を形成する方法で
ある。
基板）に対しスピン塗布法（スピンオンコート法）によ
って製膜して固定することができる。前記スピン塗布法
とは、スピンナーを利用して回転中のウエーハ基板に原
材料を滴下し、遠心力により均一な膜を形成する方法で
ある。
【００１１】次に、この実施形態の低誘電率絶縁膜材料
の使用状態を説明する。
の使用状態を説明する。
【００１２】この低誘電率絶縁膜材料は、空隙を有する
複数の微小エレメント（中空微小球体）が絶縁材料に混
合されたので、図１に示すように、この絶縁材料（塗布
材料）によりウエーハ基板１上に製膜された層間絶縁膜
２中には複数の微小空隙３が存在し、配線４と配線４と
の間にも微小空隙３が存在するので、従来よりもその誘
電率を低減することができるという利点がある。
複数の微小エレメント（中空微小球体）が絶縁材料に混
合されたので、図１に示すように、この絶縁材料（塗布
材料）によりウエーハ基板１上に製膜された層間絶縁膜
２中には複数の微小空隙３が存在し、配線４と配線４と
の間にも微小空隙３が存在するので、従来よりもその誘
電率を低減することができるという利点がある。
【００１３】また微小エレメントを中空微小球体により
構成しており、中空の空隙内には絶縁材料が浸入するこ
とはないので、誘電率の低減化をより確実に行うことが
できるという利点がある。
構成しており、中空の空隙内には絶縁材料が浸入するこ
とはないので、誘電率の低減化をより確実に行うことが
できるという利点がある。
【００１４】さらに絶縁膜の形成プロセスを前記絶縁材
料を被膜対象物にスピン塗布法によって製膜して固定す
るようにすると、設備コストを安価にすることができる
という利点がある。
料を被膜対象物にスピン塗布法によって製膜して固定す
るようにすると、設備コストを安価にすることができる
という利点がある。
【００１５】
【実施例】次に、この発明の構成をより具体的に説明す
る。
る。
【００１６】絶縁材料（ＳｉＯ2 ）としてシンメトリッ
クス社製の商品名 ＳＹＭ−Ｓ１０５を用い、微小エレ
メントとしてエクスパンセル社製の商品名 ５５１ＤＥ
（中空高分子微小球体）を混合して低誘電率絶縁膜材料
を調整した。
クス社製の商品名 ＳＹＭ−Ｓ１０５を用い、微小エレ
メントとしてエクスパンセル社製の商品名 ５５１ＤＥ
（中空高分子微小球体）を混合して低誘電率絶縁膜材料
を調整した。
【００１７】前記低誘電率絶縁膜材料により、ウエーハ
基板に低誘電率絶縁膜を製膜し半導体材料を製造した。
すなわち、ウエーハ基板上に前記低誘電率絶縁膜材料の
塗布膜をスピンコータを使用して均一に形成し、これを
ベーク炉にて加熱焼成した。なお前記スピンコータのコ
ート液として、シンメトリックス社製のもの等を用いる
ことができる。
基板に低誘電率絶縁膜を製膜し半導体材料を製造した。
すなわち、ウエーハ基板上に前記低誘電率絶縁膜材料の
塗布膜をスピンコータを使用して均一に形成し、これを
ベーク炉にて加熱焼成した。なお前記スピンコータのコ
ート液として、シンメトリックス社製のもの等を用いる
ことができる。
【００１８】こうして焼成して得られた半導体材料によ
ると、ウエーハ基板上に製膜された低誘電率絶縁膜中の
中空高分子微小球体の容積比が約１０％であった場合、
誘電率は約３．８であった。同様に中空高分子微小球体
の容積比が約５０％であった場合の誘電率は約３．３で
あり、中空高分子微小球体の容積比が約７０％であった
場合の誘電率は約２．８であった。
ると、ウエーハ基板上に製膜された低誘電率絶縁膜中の
中空高分子微小球体の容積比が約１０％であった場合、
誘電率は約３．８であった。同様に中空高分子微小球体
の容積比が約５０％であった場合の誘電率は約３．３で
あり、中空高分子微小球体の容積比が約７０％であった
場合の誘電率は約２．８であった。
【００１９】
【発明の効果】この発明は上述のような構成であり、次
の効果を有する。
の効果を有する。
【００２０】この絶縁材料により製膜された絶縁膜中に
は複数の空隙が存在するので、従来よりもその誘電率を
低減することができる絶縁膜を提供することができる。
は複数の空隙が存在するので、従来よりもその誘電率を
低減することができる絶縁膜を提供することができる。
【図１】この発明の低誘電率絶縁膜材料の実施形態を説
明する図。
明する図。
２ 低誘電率絶縁膜
３ 空隙
Claims (5)
- 【請求項１】 空隙を有する複数の微小エレメントが絶
縁材料に混合されたことを特徴とする低誘電率絶縁膜材
料。 - 【請求項２】 前記微小エレメントとして中空微小球体
が混合された請求項１記載の低誘電率絶縁膜材料。 - 【請求項３】 前記絶縁材料を被膜対象物にスピン塗布
法によって製膜して固定するようにした請求項１又は２
記載の低誘電率絶縁膜材料。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の低誘
電率絶縁膜材料により被膜対象物に形成された低誘電率
絶縁膜。 - 【請求項５】 請求項４記載の低誘電率絶縁膜を有する
半導体材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198790A JP2003017481A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 低誘電率絶縁膜材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198790A JP2003017481A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 低誘電率絶縁膜材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017481A true JP2003017481A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19036173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001198790A Pending JP2003017481A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 低誘電率絶縁膜材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7135767B2 (en) * | 2003-07-29 | 2006-11-14 | Agilent Technologies, Inc. | Integrated circuit substrate material and method |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001198790A patent/JP2003017481A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7135767B2 (en) * | 2003-07-29 | 2006-11-14 | Agilent Technologies, Inc. | Integrated circuit substrate material and method |
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