JP2003501518A - ポリカルボシランから生じた低誘電率ポリオルガノシリコンコーティング - Google Patents

ポリカルボシランから生じた低誘電率ポリオルガノシリコンコーティング

Info

Publication number
JP2003501518A
JP2003501518A JP2001502153A JP2001502153A JP2003501518A JP 2003501518 A JP2003501518 A JP 2003501518A JP 2001502153 A JP2001502153 A JP 2001502153A JP 2001502153 A JP2001502153 A JP 2001502153A JP 2003501518 A JP2003501518 A JP 2003501518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycarbosilane
coating
polyorganosilicon
heating
dielectric constant
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001502153A
Other languages
English (en)
Inventor
ウー，ホゥイ−チュン
Original Assignee
アライドシグナル インコーポレイテッド
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 アライドシグナル インコーポレイテッド filed Critical アライドシグナル インコーポレイテッド
Publication of JP2003501518A publication Critical patent/JP2003501518A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/14—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/12—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a coating with specific electrical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/16—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • 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
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02345—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light
    • 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
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H01L21/3121—Layers comprising organo-silicon compounds
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ポリオルガノ誘電コーティングが、特定のポリカルボシラン類を熱又は高エネルギー処理して、低ｋ誘電特性を有する架橋ポリオルガノシリコンコーティングを生じさせる。その熱プロセスは、多段階の継続的に増加する温度加熱段階を包含している。その製造されたポリオルガノシリコンポリマーは、誘電内結合物質及び半導体装置における導線用のフィルムコーティングとして使用される。これらのポリオルガノフィルムコーティングは、比較的熱安定性の追加特徴及び基体表面への優れた付着性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的には、ポリカルボシラン産組成物とその製造方法に関し、よ
り具体的には、マイクロエレクトロニックデバイスのための低誘電率、低吸湿性
且つ高ガラス遷移温度の誘電性フィルム又はコーティングを形成するポリオルガ
ノシリコン組成物と、その製造方法に関する。加えて、本発明は、半導体デバイ
スにおける金属若しくは他の電気的に導電性の路又は層の間の電気的に絶縁性の
層、すなわち、誘電層として、ポリカルボシラン誘導体を形成する方法に関する
。かかるポリカルボシラン誘電層を、以後、中間層又は中間誘電層と呼ぶ。また
、誘電層は、半導体デバイスの上面に適用する場合には、デバイスを環境から保
護するための保護層として機能することができる。
【０００２】 本明細書中に使用する“半導体デバイス”の語は、シリコンのような半導体か
らなる物質を有し、その上に半導体集積回路（ＩＣｓ）、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉｓ）、超大規模集積回路（ＢＬＳＩｓ）、超々大規模集積回路（ＵＬＳＩｓ）
などをパターン化した種々のデバイス、並びに半導体を使用するいずれかの他の
電子デバイスを意味するものと意図される。 関連技術の背景 半導体集積回路デバイスの従来技術の製造においては、半導体領域の小パター
ン（fine pattern）、電極、配線、及び他の部材を、慣用的な方法工程、一つは
化学気相成長法（ＣＶＤ）を用いることにより、半導体基板上に組み立てる。デ
バイス上に配線パターンを形成後、中間誘電性物質堆積物を水平に配置された配
線の間に形成し、そのパターンを誘電性フィルム形成性物質で上塗りし、当技術
分野において周知の多層形成法を提供して、多層集積半導体デバイスを形成する
。
【０００３】 現在のところ、半導体産業における進歩は、大容量情報の高速処理を達成する
目的のための前世代のものより、高い性能と大きい機能性とを有する新世代の集
積回路（ＩＣｓ）の導入を特徴とする。これらの進歩は、多くの場合、ＩＣデバ
イスのサイズを縮小した結果である；すなわち、集積化における進歩は、デバイ
ス、すなわちチップのサイズ又は寸法の拡大に依らないが、チップに組み込まれ
た部材の数を小型化して増加させることにより、従ってチップ自身の寸法を縮小
させることにより、得ることができる。その結果、チップにおける配線のライン
及びスペースの最小サイズはミクロン以下のオーダーであり、必然的に、現行の
チップに採用される配線構造は、多層若しくは多平面の配線又は金属被覆構造で
ある。
【０００４】 しかし、半導体ウェーハにおけるデバイス配置が、０．２５ミクロン（μｍ）
と同じくらい小さい寸法に近づいて、それを超えると、導電路の間に使用される
絶縁材料、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）の誘電率は、デバイス性能におい
てますます有意な因子となる。隣接する導電路の間の距離が小さくなるにつれて
、生ずるキャパシタンス、導電路の間の距離により分割される絶縁材料の誘電特
性の機能は増加する。このことは、チップの全域で信号を伝える、近接する導電
路の間の容量性カップリング（capacitive coupling）、又はクロストークを増
加させる。高いキャパシタンスは、更に、ＩＣについての高い電力消費と高いＲ
Ｃ時定数とをもたらし、後者は、低い信号伝搬速度をもたらす。要するに、小型
化の結果、電力消費を増加させ、成し遂げられる信号速度を制限し、妥当なＩＣ
デバイス又はチップ演算を保証するために使用されるノイズマージンを低下させ
てしまう。
【０００５】 電力消費及びクロストーク効果を少なくするための一つのやり方は、導体を隔
てる絶縁体、又は誘電体の誘電率を減少させることである。おそらく、最も一般
的な半導体誘電体は、約３．９の誘電率（ｋ）を有する二酸化シリコンである。
対照的に、空気（部分的に真空を含む）はちょうど１を超える誘電率を有する。
更に他の絶縁材料は、二酸化シリコンフィルムのものより有意に低いおよそ２．
０〜３．０の低い誘電率を有するフィルムを供給することができる。従って、一
定の有機又は無機絶縁材料の使用における低いキャパシタンスにより、容量性カ
ップリングなどの前述の問題を多少とも解決することができることは周知である
。しかし、半導体デバイスにおける使用を企図するあらゆる材料は、広く使用さ
れる二酸化シリコンを置換するために使用できるに先だっては、低誘電率に加え
て他の基準を満たさなければならない。例えば、半導体デバイスにおける誘電体
としての使用を企図するあらゆるコーティング材料は、次の性質又は特徴を示す
べきである： １．優れた電気絶縁性； ２．高い熱安定性； ３．クラック耐性；及び ４．基部にある、コートされた物質への良好な接着性。
【０００６】 多くの誘電性材料が、半導体デバイスにおける誘電性フィルムコーティングと
しての使用のために提案されてきたが、それらの多くは、前述の厳しい電気的物
理的要求を満たすには不充分と考えられている。誘電性フィルム形成性材料には
、化学気相成長法（ＣＶＤ）により、パターン化された配線層化構造の上に適用
される無機材料が含まれる。有用な無機誘電性材料の典型的な例には、すでに引
用した二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、及びリンケイ酸
塩ガラス（ＰＳＧ）が含まれる。プラズマに基づく堆積法は、基部にある配線パ
ターンの平坦でない段になったプロフィール構造を正確に再現するので、化学気
相成長法によるこれらの無機誘電体の好ましい形成により、これらの無機誘電性
層を本質的に平坦でなくする。一方、ポリイミド樹脂、有機ＳＯＧ（スピン・オ
ン・ガラス）のような有用な有機／無機誘電性材料、及び他の有機／無機誘電性
材料は、一般的には、これまでに概説した中間層誘電性コーティングの一以上の
所望の電気的又は物理的性質において不充分であった。例えば、ポリイミド樹脂
は、それらの分極する化学構造のため高い吸湿性を示し、その湿気により、使用
される特定的なポリイミド材料の誘電率において望ましくない増加が起こる。
【０００７】 二酸化シリコンの代わりとして使用することができる低誘電性コーティング材
料に対する必要性に応えて、一定のポリカルボシラン類を制御された熱処理に曝
して、セラミック化（ceramification）（ＳｉＯ2への酸化）を避け、優れた誘
電性質（低いｋ又は低いキャパシタンス誘電性）を有し、半導体デバイスの製造
業者においてフィルム形成性材料として有用なオルガノ−シリコンポリマーを形
成することができることが分かった。本発明のポリオルガノシリコン誘電性絶縁
性フィルム材料は、全てこれまで従来技術においては価値を認められていない、
二酸化シリコンのものより充分に低い２．５程度の低い誘電率と、全体的に平坦
化され、熱的に安定な、半導体デバイス上の接着性誘電性層を形成することがで
きることとを特徴とする。例えば、Kobayashiへの米国特許第５，６０２，０６
０号においては、特定的なポリカルボシランの有機溶媒溶液を配線パターン化さ
れた半導体ウェーハ上に適用し、得られるポリカルボシランのフィルム層を、そ
の全体のフィルムを酸化シリコン層に転化（セラミック化）するような酸化性雰
囲気において３５０℃に等しいか又はそれより高い温度で硬化させることにより
半導体ウェーハを調製するための方法が開示されている。この特許された方法は
、有機ポリカルボシラン前駆体から全体的に平坦化されたフィルム表面を達成す
る際に一定の利点を有するが、最終的な二酸化シリコン絶縁性材料は、これまで
に説明した新らしい形態と配線構造とを満たすには不充分な誘電率を有する。
【０００８】 Shandra et al.への米国特許第５，７８９，３２５号においては、ポリカルボ
シラン材料を有機溶媒に溶解し、電気的にパターン化されたデバイス上にスピン
コートし、得られるコーティングを充分な時間（６時間まで）高温で酸化性環境
下で加熱して、セラミック化しそれにより電子デバイス上に二酸化シリコン含有
性の硬化させたコーティングを形成する。Shandra et alの真の目的は、ポリカ
ルボシランコーティングを酸化性環境において加熱して、シリカ含有性コーティ
ングへの完全な転化（セラミック化）を達成することである。Shandra et al.法
は、最終的に形成されたシリコンベースコーティングは二酸化シリコンのもの（
３．９）に近い誘電率を本質的に有するであろうことから、Kobayashiのものと
同様、３より低いｋ値を達成するには不充分である。
【０００９】 一定のポリカルボシラン類を、制御された条件下でエネルギー産性制御処理に
曝して、低い誘電率と、半導体プラズマ処理の厳しい環境に耐えることができる
熱耐性半導体フィルムコーティングを形成するのに充分な３５０℃より高いガラ
ス遷移温度値（Ｔｇ）とを有する、一定のオルガノシリコンフィルムを産生する
ことができることが発見された。かかるポリオルガノシリコンコーティング産生
法は、サーマル（ヒート）のようなあらゆるエネルギー源、又はサーマル（ヒー
ト）、電子ビーム（ｅ−ビーム）、ＵＶ光のような高エネルギー源、及びあらゆ
る他の機能的高エネルギー源を使用することができる。これらのエネルギー源を
、そのポリカルボシラン類を思いがけなく低いｋ誘電性コーティング又はフィル
ムを形成するポリオルガノシリコン材料に転化するように制御されたやり方で、
本発明のポリカルボシラン類に適用する。好ましい高エネルギー処理は、温度を
少しずつ増加させる複数の増加工程において、サーマル（ヒート）エネルギーを
本発明のポリカルボシラン類に適用して、本発明の低ｋポリオルガノシリコンコ
ーティングを形成することである。
【００１０】 本発明のこれらの低ｋポリオルガノシリコン誘電性コーティングは、接着剤を
使用することなく種々の一般的な半導体表面への良好な接着性を示す。そのうえ
、本発明のポリオルガノシラン誘電性コーティングは、有意な、ギャップを満た
す特徴をもち、それによって、０．２５ミクロン（μｍ）か又はそれより小さい
導電性空間の間を完全に埋める。また、これらの低ｋポリオルガノシリコン誘電
体は、進行中の半導体処理の間にガス発生が全くみられない充分な熱安定性、フ
ィルム抵抗率（resistivity）を保持する低い吸湿性、及び種々の一般的なエッ
チング法に対する安定性をもつ。有機フォトレジストフィルムコーティングを半
導体ウェーハに適用する場合において、現在の低ｋポリカルボシラン産生誘電性
コーティングは、標準的なスピン・ベーク・硬化処理技術を用いて高収率で容易
に電子基板に適用することができ、それによって、ポリカルボシラン前駆体材料
のコスト効果を保証することができる。最終的に、開発され本明細書中に開示さ
れたポリカルボシラン産生誘電性コーティングは、ＩＣｓ、例えば、印刷回路板
（ＰＣＢｓ）、マルチ・チップモジュール（ＭＣＭｓ）などに加えて、他の電子
デバイスにおける使用に適用することができる。 本発明の要旨 本発明は、半導体絶縁体として使用するための、熱的に安定な、接着性の、低
誘電率（４．０未満、好ましくは、３．０未満、及び最も好ましくは、２．５未
満のｋ）ポリオルガノシリコン誘電性フィルムを形成するための方法を供給する
。驚くべきことには、本発明の方法は、非常に低い誘電率を有するポリオルガノ
シリコンコーティングであって、ウェットコーティング及び標準的な高エネルギ
ー発生法を使用して、新しい製造技術の必要性なく、又は他の低ｋ誘電性フィル
ム形成法においてみられる不都合を被ることなく、具体化されたポリカルボシラ
ン出発材料から生成されるコーティングを供給することができる。
【００１１】 本発明によれば、一般式：
【００１２】
【化５】
【００１３】 （式中、Ｒ1、Ｒ7及びＲ10は各々独立して置換又は無置換のアルキレン、シクロ
アルキレン又はアリーレン基を示し； Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9は各々独立して水素原子又は有機基を示す。
【００１４】 Ｒ6は、オルガノシリコン、シラニル、シロキシル、又は有機基を示し；ｘ、
ｙ、ｚ及びｗは、［１０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＜１００，０００］の条件を満たし、
ｙ及びｚ及びｗは、集合的にか又は独立してゼロであることができる。） の明細に記されたポリカルボシランを含んでなる組成物を基板に適用することに
より低い誘電率のポリオルガノシリコンコーティングを調製するための方法が供
給される。 次いで、ポリカルボシランコートされた基板を、ポリカルボシランの相互作用及
び架橋を起こして４未満の誘電率を有するポリオルガノシリコンコーティングを
形成するように制御された条件下で、熱又は高エネルギー源に曝す。好ましい方
法態様においては、ポリカルボシラン（式（Ｉ））コートされた基板を、そのポ
リカルボシランを４未満の低い誘電率を有する熱的に安定なポリオルガノシリコ
ンコーティングに転化するように制御された条件及び環境下で、５０℃〜約４５
０℃の逐次的に高められた温度の多段処理工程において熱することにより熱エネ
ルギーに曝す。
【００１５】 本明細書中において好ましい方法は、制御された様式及び環境における、約５
０℃〜約４５０℃の逐次的に高められた温度平坦域の多段工程において、式Ｉの
ポリカルボシランをベークし；そして更に、前処理したポリカルボシランを４０
０℃を超える温度で熱し硬化して、４．０未満の誘電率を特徴とする電気的に絶
縁性の特性を有するオルガノシリコンポリマーフィルムを形成することに向けら
れる。より正確には、本発明の加熱又はベーク処理において、式Ｉのポリカルボ
シランを、大気又は非酸化性（例えば、窒素又はアルゴンガスのような不活性又
は非反応性ガス）環境条件下で、そのポリカルボシランを相互反応及び架橋させ
るのに充分な時間、それぞれ、１００℃以下及び２００℃の逐次的に増加する温
度の多数の加熱（ベーク）工程に曝し；そしてその後、架橋したポリカルボシラ
ンを、最終的なオルガノシリコンコーティングの密度を高めるため４５０℃まで
の温度で非酸化性環境（例えば、窒素、アルゴンなどのような不活性又は非反応
性ガス環境）下で熱硬化させて、低誘電率を特徴とするフィルムを形成する。
【００１６】 式Ｉの具体化されたポリカルボシランを選択し、それらを本明細書中における
特定的な熱（加熱）処理条件に曝すことにより、４．０未満の低い誘電率をもつ
架橋されたオルガノシリコンポリマーが得られる。式Ｉの具体化されたポリカル
ボシランを選択して、これらの材料を本発明の多段加熱処理に暴露することによ
り、ポリカルボシラン出発（前駆体）材料の制御された架橋（及び場合により酸
化）を可能とし、かかるポリカルボシラン産性オルガノシリコンポリマーを形成
する一方、これらのポリオルガノシリコン材料の完全なセラミック化（ceramifi
cation）又は酸化を避けることができるが、そのセラミック化は従来技術のポリ
カルボシラン加熱処理において一般的に起こる。本方法により、半導体処理にお
いて遭遇する不利な（hostile）高温環境下において熱的に安定であり、更に、
その上にかかる材料がコートされる基板への良好な接着性を示す、低誘電率ポリ
オルガノシリコンコーティングが生成される。
【００１７】 本方法は、従来技術のポリカルボシランコーティング材料は、一般的には、半
導体ウェーハの現在の小型化されたパターン化配線をコートするのに必要とされ
る低いｋ誘電率値を達成するには適していないという発見に基づいている。その
ような形態学的な（topographical）コーティングをベークし硬化させるために
使用される従来技術の制御されていない加熱処理により、特定的なポリカルボシ
ランのオルガノ−シリコン性を妨げる架橋及び化学反応が引き起こされ、その結
果、オルガノ−シリコンポリマーは、その材料中至るところで、酸素化されたシ
リコンが多数を構成する点まで開裂して酸化され、それによって、オルガノシリ
コンコーティングの有益な特徴が排除されることが分かった。別のやり方（put
another way）、従来技術の方法で生成されたセラミック化オルガノ−シリコン
フィルムは二酸化シリコンに近い抵抗率を有し、（inflexibly）固体であり、脆
性と、現在の半導体の模造において必要とされる低誘電率フィルムコーティング
には不適当な他の性質とをもたらす。対照してみると、本明細書中に供給される
本ポリカルボシランは、かかる処理である多数の加熱工程に曝すと具体化された
方法で反応し、半導体絶縁用途に必要な電気的性質と、厳しい処理条件下での熱
安定性及びエレクトロニクス産業において使用される基板表面への高い接着性の
物理的性質とを有するフィルム形成性高分子材料をもたらすことが分かった。
【００１８】 より正確には、式（Ｉ）により表されるポリカルボシラン前駆体組成物は、半
導体集積回路における誘電性中間層又は中間膜（interliner）としての使用に適
する低誘電率ポリオルガノシリコンフィルム（４未満のｋ）を生成する本発明の
高エネルギー源条件下で反応する。本明細書中にみられる材料について重要なこ
とは、式Ｉのポリカルボシランは、そのポリカルボシランの主基構造中に（１）
反応性のヒドリド（hydrido）置換されたシリコン及び（２）安定なアルキレン
、シクロアルキレン、又はアリーレン置換体（Ｒ1、Ｒ7及びＲ10）を有するとい
う発見である。これらの二つの特徴は、本発明の多段階加熱処理に曝した場合に
反応性も耐久性（durable）もあるポリカルボシランポリマーを提供する。本発
明の好ましい熱的な態様においては。かかるポリカルボシラン材料の溶液コーテ
ィングを、大気条件下でそのポリカルボシランを酸化させ架橋するのに充分な時
間、それぞれ、１００℃、２００℃及び４００℃未満の多段工程における、５０
℃〜４５０℃の逐次的に増加する温度平坦域の多段加熱処理に曝し；そしてその
後、ポリカルボシラン産性ポリオルガノシリコン誘導体を、非酸化性環境下４０
０℃から４５０℃までの温度の硬化工程において最後に加熱して、そのコーティ
ングの、４未満の誘電率を有する電気的に有用な絶縁性コーティングへの転化を
終える。別の熱的態様においては、全体の多段加熱処理を不活性環境下で行って
、酸化されていない架橋化低ｋポリカルボシラン誘導体を製造する。
【００１９】 本明細書中に具体的に示される発明は、低い誘電率のポリオルガノシリコン材
料を調製するための方法であって：ａ）一般式（Ｉ）のポリカルボシランを供給
し；そして（ｂ）そのポリカルボシランを、４未満の誘電率（ｋ）を有するポリ
オルガノシリコン材料に転化するように制御された条件下で高エネルギーに曝す
ことを含んでなる方法である。一つの態様においては、ポリカルボシランを約５
０℃〜４５０℃の多段階の加熱温度平坦域で加熱することにより熱工程を使用し
て、そのポリカルボシランを４未満の誘電率を有する、接着性、熱耐性のポリオ
ルガノシリコン材料に転化する。この方法の一つの実施においては、ポリカルボ
シランを、一つの加熱工程において１００℃〜２００℃の等温平坦域温度、逐次
的な加熱工程において２００℃〜３５０℃と、４００℃より高い温度に曝す。
【００２０】 本明細書中に供給される更に別の態様においては、半導体デバイスの製造業者
のための方法であって、（ａ）式（Ｉ）として本明細書中に供給されるポリカル
ボシランの溶液を、その中に電気的に導電性の部材を組み込んだ半導体基板上に
適用し；（ｂ）そのコートされた基板を、そのポリカルボシランを、基板表面に
固く接着する、架橋されたオルガノシリコンポリマーに転化するのに充分な時間
、一定の環境条件下で５０℃〜４００℃の徐々に増加する温度平坦域で加熱し；
そして（ｃ）その処理されたフィルムコート基板を４５０℃までの温度で硬化し
て、４未満の誘電率を有するポリオルガノシリコン電気的絶縁性フィルムコーテ
ィングを生成する。好適な具体例の詳細な説明 本明細書中で用いる「シラン」は、１以上の珪素−珪素結合を含む化合物であ
る。「シラニル」の語は、本発明のポリカルボシラン又はポリカルボシラン由来
誘導体（ポリオルガノシリコン化合物）において生じるシラン基を指す。「ポリ
シラン」の語は、オリゴマー及びポリマーのシラン、すなわち２以上のシランモ
ノマー単位を含む化合物を意図する。
【００２１】 本明細書中で用いられる「シロキサン」は、１以上の珪素−酸素結合を含む化
合物であり、環状単位を含んでも含まなくてもよい化合物である。「シロキシル
」の語は、本発明のポリカルボシラン又はポリカルボシラン由来誘導体（ポリオ
ルガノシリコン化合物）において生じるシロキサン基を指す。本明細書において
使用される「ポリシロキサン」及び「シロキサンポリマー」の語は、オリゴマー
及びポリマーのシロキサン、すなわち２以上のシロキサンモノマー単位を含む化
合物を意図する。
【００２２】 「オルガニック」又は「オルガノ」の語は、枝分かれした、枝分かれしていな
い、もしくは環状の炭化水素グループもしくは基、又は１〜２６個の炭素原子、
典型的には１〜８個の炭素原子を表す。「オルガニック」又は「オルガノ」グル
ープは、他の、アルキル、アルケニル、アルキレン、およびアリールグループを
含む。
【００２３】 本発明に従う方法は、まず上記式（Ｉ）で示すポリカルボシランを提供し、そ
の後そのポリカルボシランを多段階加熱プロセスに暴露し、ポリカルボシランを
低誘電率を有するポリオルガノシリコン材料に転換する。本明細書において多段
階加熱プロセスは、ポリカルボシランを、４以下の誘電率（ｋ）という有用な電
気絶縁特性を有するポリオルガノシリコン材料に転換することを達成するために
制御された環境の下で実質的に等温の平坦部における連続した加熱工程である。
多段階加熱工程は、式（Ｉ）のポリカルボシランを低ｋのポリオルガノシリコン
材料に転換するために、実質的に５０℃から４５０℃まで昇温して行われる。本
明細書において連続多段階加熱工程は、１００℃以下、２００℃、４００℃およ
び４５０℃の実質的に等温平坦部で操作する。例示のプロセスは、完全に開いた
大気（又は酸化）雰囲気下で行われ、その場合ポリカルボシランが架橋酸化され
低ｋポリオルガノシリコン組成物に転換する。代替的に、例示の多段階プロセス
は、望む場合には、容易に製造されるポリカルボシラン由来オルガノシリコンポ
リマーの酸化を防ぐために窒素もしくはアルゴンガス被覆下のような不活性（非
反応性）環境において行ってもよい。本プロセスの最終加熱工程は、４００℃を
超える温度でのキュアリング工程であり、一般的に特定のポリカルノシラン由来
低ｋポリオルガノシリコンコーティングを硬化させるために非酸化環境において
行われる。本多段階プロセス又はそれらのいかなる部分も、本発明の精神又は範
囲に含まれる限り、不活性ガス、大気雰囲気、非反応ガス、酸素化ガス、又はこ
れらの混合物のようなあらゆる環境の下で行うことができる。
【００２４】 本発明のプロセスで用いられる特定のポリカルボシランの一般式（Ｉ）におい
て、式（Ｉ）のポリカルボシランの置換基Ｒ1、Ｒ7及びＲ10グループは独立して
、置換もしくは非置換アルキレン、シクロアルキレン又はアリーレングループを
示す。アリーレングループは、フェニレンおよびナフテンにような二価の芳香族
炭化水素であってもよい。Ｒ1アルキレン、シクロアルキレン、又はアリーレン
グループは、本発明の強力なエネルギー施用の間、特に多段階加熱プロセスの間
、ポリカルボシラン原料の熱安定性を確実なものとする。
【００２５】 Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立に、水素又は、置換、
非置換アルキル、アルケニル、アルキニル、もしくはアルールグループを表す。
アルキル、アルケニル、及びアルキニルグループは、一般に約１から８個の炭素
原子を含む。本発明の好ましいポリカルボシランは、Ｒ2グループが水素であり
、付帯する基が存在しない、すなわちｙ、ｚ及びｗがすべてゼロである、ジヒド
リドポリカルボシランである。ポリカルボシランの他の好適なグループは、式（
Ｉ）のＲ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9グループが２から８個の炭素原子を有す
る置換もしくは非置換のアルケニルグループである。アルケニルグループは、エ
テニル、プロペニル、アリル、ブテニル又は１０個までの炭素原子を有する他の
不飽和有機骨格基であってもよい。アルケニルグループは、ジエニルであっても
よく、他のアルキルもしくは不飽和有機ポリマー骨格上に付帯し、又は置換して
いる不飽和アルケニルラジカルを含む。好適なポリカルボシランの例には、ジヒ
ドリドポリカルボシラン及びアリルヒドリドポリカルボシランを含む、ジヒドリ
ドもしくはアルケニル置換のポリカルボシランを含む。
【００２６】 式（Ｉ）からわかるように、本発明のプロセスにおいて用いられるポリカルボ
シランは、ｚ＞０のときシロキシルグループの形態で酸化された基を含んでもよ
い。したがって、Ｒ6はオルガノシリコン、シラニル、シリコキシ又はｚ＞０の
ときのオルガノグループを表す。式（Ｉ）のポリカルボシランの酸化されたもの
（ｚ＞０）は、本発明の多段階加熱プロセスにおいて、非常に効率的に操作でき
ることが評価され、本発明に合致する。等しく明らかなように、ｚは、ｘ及びｙ
と独立してゼロであってもよく、唯一の条件は、式Ｉのポリカルボシランの基ｘ
、ｙ及びｚが［１０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＜１００，０００の条件を満たさなければ
ならず、かつｙとｚはまとめて、あるいは独立にゼロである。
【００２７】 本明細書で用いられるポリカルボシラン化合物は、多くの製造業者から現在商
業的に入手可能な原料から製造することができる。それらは、従来の高分子化プ
ロセスを用いて製造することができる。たとえば、原料は、共通のオルガノシラ
ン化合物から製造することができ、又は原料としてのポリシランから不活性雰囲
気中でポリシランとポリカルボシロキサンとの混合物を加熱してその結果対応す
るポリマーを製造し、又はポリシランと低分子カルボシランの混合物を不活性雰
囲気中でポリボロジフェニルシロキサンのような触媒の存在下で加熱しその結果
対応するポリマーを製造する。ポリカルボシランは、本明細書に参考として組み
入れられる米国特許第５，１５３，２９５において報告されたグリニアール反応
により合成することもできる。ポリカルボシランは、炭化珪素繊維や電子機器用
のフィルムコーティングの製造において原材料として有用であることは周知であ
ることを記しておく。
【００２８】 上記式Ｉの例示のポリカルボシランは、適当な溶媒によって塗布され基板上に
フィルム層を形成し本明細書中のプロセスに暴露される。好適な具体例において
、式Ｉのポリカルボシランの溶媒溶液は、二次加工される導電性成分を有する基
板上に塗布される。広範な種類の有機溶媒はポリカルボシランが溶解することが
でき同時にコーティング溶液として得られるポリマー溶液の粘度を制御できる限
りにおいて本明細書において使用することができる。攪拌及び／又は加熱などの
種々の実施手段が溶解しやすくするために用いられる。適当な溶媒には、メチル
イソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ジブチルエーテル、キシレン、ベンゼン、トル
エン、ｎ−ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、デカン、又は環状
ジメチルポリシロキサンその他が含まれる。
【００２９】 例示のポリカルボシランを平面もしくは特定形状の表面もしくは基板上に塗布
することは、スピンコータ、ローラ及びこれらと同様なものなど従来の装置を使
用して行うことができる。本明細書で用いられるポリカルボシランがかかるコー
タに適する制御された粘度を有するため、好ましくは、スピンコータが用いられ
る。スピンコーティングの間周囲環境に暴露することにより単純な空気乾燥のよ
うな適当な手段によって、もしくは真空にすることによって、又は低温加熱（例
えば＜５０℃）によって、溶媒を蒸発させる。
【００３０】 ポリカルボシランの溶液が塗布される、二次加工された電気的成分を含む特定
形状の基板は、従来の半導体装置において見られる広範な種類の金属あるいは電
気的導電層を含む。このような層の典型的な例には、回路もしくは配線層、電極
層その他が含まれ、これらの層の材料にはＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｔａ、Ｔ
ａＮ、Ｗ、ＴｉＷ、ＣＶＤ−ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＰＳＧその他が含まれる。
【００３１】 ポリカルボシラン・コーティングの厚さは、用いられるポリカルボシランの詳
細、ポリカルボシラン溶液の濃度、湿式コーティングプロセス（例えばスピンコ
ーティング）、及び下の層の構成、加熱もしくは焼成温度、その他を含む他の詳
細事項によって広範に変化させることができる。一般に、ポリカルボシランの厚
さは、約０．０５〜３ミクロン（μｍ）の範囲内、より好ましくは約０．１〜２
ミクロン（μｍ）の範囲内が好ましい。
【００３２】 ポリカルボシラン−溶媒コーティングの形成後、本発明の熱処理プロセスに暴
露され、そこでコーティングは、５０℃から４５０℃まで実質的に昇温される温
度領域で多段階加熱プロセスに暴露され、そのコーティングを重合させそのコー
ティングをセラミック化させることなく、またフィルムのポリカルソシラン構造
を破壊することなく、硬化させた形態とする。多段階焼成もしくは加熱プロセス
は、（１）大気もしくは窒素被覆環境中で溶媒を除去しポリカルボシランポリマ
ーを架橋するのに十分な時間１００℃を超えない第１等温平面温度でコーティン
グされたポリカルボシランを加熱すること；（２）ポリカルボシラン・コーティ
ングをさらに架橋させるに十分な期間大気もしくは窒素被覆環境中で２００℃ま
でのより高い第２等温平坦部温度でポリマーを加熱すること、（３）オルガノシ
リコンポリマーの完全な酸化もしくはセラミック化を起こすことなくポリカルボ
シラン・コーティングを硬化させるに十分な期間大気もしくは窒素被覆環境中で
４００℃までのより高い第３等温平坦部温度までポリマーを加熱すること；及び
最後に（４）４以下の電気的誘電率を有する硬化された部分的に酸化された、も
しくは酸化されていない、架橋されたポリカルボシランポリマーを得るに十分な
期間非酸化（不活性もしくは非反応性ガス状）環境中で４００℃を超える温度で
加熱することによりポリカルボシラン・コーティングをキュアリングすること、
を含む。
【００３３】 焼成及び熱処理が代替的に大気もしくは窒素環境において起こるので、酸化さ
れていない、酸化された、もしくは部分的に酸化された架橋されたポリカルボシ
ランは、焼成もしくはキュアリング工程が起きる環境条件（酸素雰囲気もしくは
不活性ガス）に依存して得られる。制御された多段階焼成条件によれば、ポリカ
ルボシラン・コーティングはポリオルガノシラン誘導体と相互反応し架橋するこ
とができるが、セラミック化されず（シリコンジオキシドへ酸化）重合されたポ
リカルボシランのオルガノシリコン特性を保持したままとすることができる。得
られる誘電層は、４以下、好ましくは３以下、もっとも好ましくは２．５以下の
誘電率を有する。ポリオルガノシランは物理的に、内部歪みの発生はほとんどな
く、このため破壊に曝されず、平坦なもしくは特定形状の導電性配線パターンの
表面もしくは基板に対して良好な接着を示す。
【００３４】 例示的な多段階加熱もしくは焼成プロセスにおいて好適な昇温平坦部は、約７
０℃から９０℃までの第１工程；１２０℃から１６０℃までの第２工程；及び約
２２０℃から１６０℃までの第３工程を含む。実施例から明らかなように、本発
明の加熱（もしくは焼成）及びキュアリングプロセス工程の重要な工程は、約２
００℃を超え４００℃以下の加熱工程である。式（Ｉ）のポリカルボシランを２
００℃まで加熱された等温温度平坦部において加熱し、その後２４０℃から２６
０℃の等温温度平坦部において処理されたポリカルボシランを最終的に加熱する
こと（キュアリング前）により、３以下の低誘電率を有するポリカルボシランを
生ずることができることが判明した。
【００３５】 大気（酸化）条件下で処理すると以下の部分的に酸化された架橋された構造を
得ることを述べることにより限定的に解釈はされない。
【００３６】
【化６】
【００３７】 例示のプロセスが非酸化条件下で完全に行うことができるときの構造は以下の
通りである。
【００３８】
【化７】
【００３９】 これらの構造の一つ一つの形成プロセスの間、前駆体のポリカルボシランポリ
マー中の珪素−水素結合は、コーティングされた基板と強い接着結合を形成する
。
【００４０】 キュアリングは、不活性環境中でポリカルボシランの架橋と硬化し部分的に酸
化した架橋した誘電層を完全化するために適当な、いかなる温度及び時間で行う
ことができる。しかし、より低い温度ではポリカルボシランポリマーの架橋を完
全化するには不十分であるため、キュアリング温度は３５０℃以下であってはな
らない。一般に、キュアリングは４００℃から約４５０℃までの温度で行われる
。同様に、キュアリング時間は、キュアリング温度の条件及びその他の条件下で
変更することができ、一般的にキュアリング時間の好適な範囲は約３０分から約
６０分である。
【００４１】 キュアリングは、電子オーブン、ホットプレートその他などの従来のキュアリ
ングチャンバ中で行うことができる。キュアリングは、キュアリングチャンバ中
で非酸化雰囲気（窒素、ヘリウムその他）中で行う。一般的に以下の実施例で用
いられる不活性雰囲気は、窒素被覆である。ポリカルボシランをキュアリングし
そこに低ｋ誘電性フィルムを得ることが効率的である場合には、他の非酸化もし
くは減圧雰囲気を本発明の実施において用いてもよい。
【００４２】 図１において、ポリカルボシラン誘電内部層３０は半導体基板１０の上にコー
ティングされて示されている。例示の誘電体層３０は、２つのタイプのパターン
化された工程、すなわち電極のような比較的広い工程２０ａ及び配線のような比
較的狭い工程２０ｂを有するパターン化された金属層の工程化プロフィールを再
製せず平らな平坦化された表面を有する。金属の配線パターン層２０の形成後、
例示のポリカルボシラン層は上記式（Ｉ）のポリカルボシランを用いて金属層２
０上にスピンコーティングされる。その後この層は、本明細書で記述した多段階
加熱及びキュアリングプロセスに暴露され、平らな誘電性中間層３０表面をつく
り、低ｋ誘電性ポリカルボシランフィルムの性質によって完成される全体的平坦
化が本プロセス発明の実施において達成されることが証明される。例示のポリカ
ルボシランとプロセスは、多数パターン化された層を連続してコーティングする
ために用いることができる。
【００４３】 上記の方法により、珪素含有平坦コーティングを基板上に製造する。コーティ
ングは、種々の基板の平滑でない表面を滑らかにし、優れた接着性を有する。さ
らに、このコーティングは非常に厚く（例えば＞０．５ミクロン）することがで
きる。このポリカルボシラン中間層コーティングは、さらにＳｉＯ2コーティン
グ、ＳｉＯ2／改変セラミック酸化層、シリコン含有コーティング、シリコン炭
素含有コーティング、シリコン窒素含有コーティング、シリコン窒素炭素含有コ
ーティング及び／又はダイヤモンド状炭素コーティングのような他のコーティン
グにより被覆されてもよい。このような多層コーティングは、本明細書の参考と
して組み入れられる米国特許第４，９７３，５２６号に教示されている。本例示
プロセスにおいて製造されたポリカルボシランは、電子的もしくは二次加工され
た半導体基板上で連結された導体要素の間の層間堆積コーティングもしくはフィ
ルムとして形成してもよい。
【００４４】 次の非限定実施例は、この技術分野の当業者が本発明をさらに容易に理解でき
るようにするために与えられるものである。 実施例１ スターファイアー・システムズ社（Starfire Systems, Inc.）から購入したア
リルヒドリドポリカルボシラン・[[Si(CH2CHCH)HCH2]0.1[SiH2CH2]0.9]n（AHPCS
）２グラムを、無水のジブチルエーテル４グラムに溶解した。この溶液を次に０
．２ミクロンフィルターを通して濾過した。この溶液約２ｍＬを４″ウェーハの
表面上に分配し、次いでこのウェーハを２０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。
この塗布ウェーハを、８０℃、１５０℃および２５０℃の逐次昇温温度で、大気
（空気）条件下において、各段階について３分間加熱した。次に、この膜を、炉
の中で、窒素環境下において、４００℃で３０分間硬化させた。
【００４５】 回転されたままの膜および各プロセス段階後の膜についてＩＲスペクトルを得
た。この材料の赤外吸収の帰属を表１に示す。逐次加熱および硬化中におけるス
ピン塗布膜の構造変化は、各プロセス段階後の膜の赤外スペクトル（グラフ１お
よび表２に示される）を追跡することによってモニターすることができる。膜の
加熱中における１つの明白な変化は、約２１３０ｃｍ-1におけるSi-Hの吸収強度
が減少していることである。Si-Hピーク面積（以下のグラフに示される）の積分
は、このプロセス中のSi-Hの反応を示していた。Si-Hの減少と同時に、約１０５
０ｃｍ-1の吸収スペクトルに増加があったが、これはSi-O結合の形成を示してい
る。１３５７、１０４８および７６５ｃｍ-1の吸収の存在は、このプロセスにお
いてSi-C構造が保存されていることを示すものであった。赤外スペクトルから得
られた情報は、４００℃での硬化後の膜はSi-C、Si-H、Si-OおよびC-Hの各結合
を保持していることを示唆するものである。屈折率はウーラム（Woolam）楕円偏
光測定器で測定された。４００℃での硬化後の膜は、膜厚が６２４２Åであるこ
と、および屈折率が６３３ｎｍにおいて１．４６であることを示していた。誘電
率は、標準ＣＶ曲線技法により、MOSコンデンサー構造を用いて、１MHzにおいて
測定された。作成された膜の誘電率は２．５であった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】 実施例２ スターファイアー・システムズ社から購入したアリルヒドリドポリカルボシラ
ン（AHPCS）２グラムを、無水のジブチルエーテル４グラムに溶解した。この溶
液を次に０．２ミクロンフィルターを通して濾過した。この溶液約２ｍＬを４″
ウェーハの表面上に分配し、次いでこのウェーハを２０００ｒｐｍで３０秒間回
転させた。この塗布ウェーハを、８０℃、１５０℃および２２０℃の逐次昇温温
度で、大気（空気）条件下において各々３分間加熱した。次に、この膜を、炉の
中で、窒素ブランケット環境下において、４００℃で６０分間硬化させた。
【００５０】 回転されたままの膜および各プロセス段階後の膜からＩＲスペクトルを得た。
この材料の赤外吸収の帰属を表１に示す。逐次加熱および硬化中におけるスピン
塗布膜の構造変化は、表２に示される各プロセス段階後の膜の赤外スペクトルを
追跡することによってモニターすることができる。膜の加熱中における１つの明
白な変化は、約２１３０ｃｍ-1におけるSi-Hの吸収強度が減少していることであ
る。Si-Hピーク面積（以下のグラフ３に示される）の積分は、このプロセス中の
Si-H結合の反応を示していた。Si-H結合の減少と同時に、約１０５０ｃｍ-1の吸
収スペクトルに増加があったが、これはSi-O結合の形成を示している。１３５７
、１０４８および７６５ｃｍ-1の吸収の存在は、このプロセス中にその重合体骨
格中にSi-C構造が保存され、維持されていることを証明している。赤外スペクト
ルから得られた情報は、４００℃での硬化後の膜はSi-C、Si-H、Si-OおよびC-H
の各結合を保持していることを示唆するものである。屈折率はウーラム楕円偏光
測定器で測定された。４００℃での硬化後の膜は、膜厚が６４２５Åであること
、および屈折率が６３３ｎｍにおいて１．４６８であることを示していた。誘電
率は、標準ＣＶ曲線技法により、MOSコンデンサー構造を用いて測定された。作
成された膜の誘電率は２．６であった。
【００５１】
【表４】
【００５２】
【表５】
【００５３】 実施例３ スターファイアー・システムズ社から購入したヒドリドポリカルボシラン（HP
CS）・[SiH2CH2]n２グラムを、無水のジブチルエーテル４グラムに溶解した。こ
の溶液を次に０．２ミクロンフィルターを通して濾過した。この溶液約２ｍＬを
４″ウェーハの表面上に分配し、次いでこのウェーハを２５００ｒｐｍで３０秒
間回転させた。先の実施例におけるように、この塗布ウェーハを、８０℃、１５
０℃および２２０℃において３分間逐次的に加熱し、その際各段階を大気（空気
）条件下で行った。次に、この膜を、炉の中で、窒素ブランケット環境下におい
て、４００℃で６０分間硬化させた。
【００５４】 回転されたままの膜および各プロセス段階後の膜についてＩＲスペクトルを得
た。この材料の赤外吸収の帰属を表３に示す。逐次加熱および硬化中におけるス
ピン塗布膜の構造変化は、各プロセス段階後の膜のFT-IRを追跡することによっ
てモニターすることができる。膜の逐次昇温加熱中における１つの明白な変化は
、約２１４３ｃｍ-1におけるSi-Hの吸収強度が減少していることである。以下の
グラフ３および表４において証明されるように、Si-Hピーク面積の積分は、この
プロセス中のSi-Hの反応を示していた。Si-Hの減少と同時に、約１０５０ｃｍ-1 の吸収スペクトルに増加があったが、これはSi-O結合の形成を示している。１３
５８、１０４８および７６３ｃｍ-1の吸収の存在は、このプロセスにおいてSi-C
構造が保存されていることを示していた。赤外スペクトルから得られた情報は、
この膜は、４００℃における硬化後に、Si-C、Si-H、Si-OおよびC-Hの各結合を
有していることを示唆するものである。屈折率はウーラム楕円偏光測定器で測定
された。４００℃での硬化後の膜は、膜厚が３７５２Åであること、および屈折
率が６３３ｎｍにおいて１．５３６であることを証明していた。
【００５５】
【表６】
【００５６】
【表７】
【００５７】
【表８】
【００５８】 実施例４ スターファイアー・システムズ社から購入したアリルヒドリドポリカルボシラ
ン（AHPCS）２グラムを、無水のジブチルエーテル４グラムに溶解した。この溶
液を次に０．２ミクロンフィルターを通して濾過した。この溶液約２ｍＬを４″
ウェーハの表面上に分配し、次いでこのウェーハを２０００ｒｐｍで３０秒間回
転させた。この塗布ウェーハを、８０℃、１５０℃および２５０℃において、大
気（空気）条件下で各々３分間逐次的に加熱した。次に、この膜を、炉の中で、
窒素ブランケット環境下において、４００℃で３０分間硬化させた。
【００５９】 屈折率はウーラム楕円偏光測定器で測定された。４００℃での硬化後の膜は、
膜厚が５４６６Åであること、および屈折率が６３３ｎｍにおいて１．４７９で
あることを示していた。誘電率は、標準ＣＶ曲線技法により、MOSコンデンサー
構造を用いて測定された。作成された膜の誘電率は２．４であった。硬化膜のピ
ーク面積：Si-H：７．０９、C-H：１．５３。
【００６０】 実施例５ スターファイアー・システムズ社から購入したアリルヒドリドポリカルボシラ
ン（AHPCS）２グラムを、無水のジブチルエーテル４グラムに溶解した。この溶
液を次に０．２ミクロンフィルターを通して濾過した。この溶液約２ｍＬを４″
ウェーハの表面上に分配し、次いでこのウェーハを２０００ｒｐｍで３０秒間回
転させた。この塗布ウェーハを、８０℃、１５０℃および３００℃において、大
気（空気）条件下で各々３分間逐次的に加熱した。次に、この膜を、炉の中で、
窒素環境下において、４００℃で３０分間硬化させた。
【００６１】 屈折率はウーラム楕円偏光測定器で測定された。４００℃での硬化後の膜は、
膜厚が５５４９Åであること、および屈折率が６３３ｎｍにおいて１．４６９で
あることを示していた。誘電率は、標準ＣＶ曲線技法により、MOSコンデンサー
構造を用いて測定された。作成された膜の誘電率は３．５であった。硬化膜のピ
ーク面積：Si-H：２．７２、C-H：１．４５。
【００６２】 実施例６ スターファイアー・システムズ社から購入したアリルヒドリドポリカルボシラ
ン（AHPCS）２グラムを、無水のジブチルエーテル４グラムに溶解した。この溶
液を次に０．２ミクロンフィルターを通して濾過した。この溶液約２ｍＬを４″
ウェーハの表面上に分配し、次いでこのウェーハを２０００ｒｐｍで３０秒間回
転させた。この塗布ウェーハを、８０℃、１５０℃および３２０℃において、大
気（空気）条件下で各々３分間逐次的に加熱した。次に、この膜を、炉の中で、
窒素環境下において、４００℃で３０分間硬化させた。
【００６３】 屈折率はウーラム楕円偏光測定器で測定された。４００℃での硬化後の膜は、
膜厚が５７７７Åであること、および屈折率が６３３ｎｍにおいて１．４５７６
であることを示していた。誘電率は、標準ＣＶ曲線技法により、MOSコンデンサ
ー構造を用いて測定された。作成された膜の誘電率は３．８であった。硬化膜の
ピーク面積：Si-H：１．８８、C-H：１．２５。
【００６４】 実施例４、５および６とそれより前の実施例との比較は、加熱プロセスが、得
られる膜の酸化の程度（Si-HおよびSi-C結合の保持）および誘電率に関して、最
終的な生成ポリカルボシラン、即ち生成ポリオルガノシリコン生成物に直接的な
関係があることを証明している。この相関関係は、次の表６、およびグラフ４の
ＩＲスペクトルから観察することができる。最終加熱処理温度（final bake tem
perature）（空気中）を上げると、それにつれてSi-Hピーク面積が減少し、そし
て得られる膜の誘電率（ｋ）が増加した。このことは、加熱プロセスの温度条件
または雰囲気条件を制御および変更することによって、加工された膜の構造およ
び組成を、ある種特定の所望とされる性質を有する膜を生成させるように、予想
通りに調節できることを劇的に証明している。誘電率（ｋ）の上昇は、Si-Hおよ
びSi-Cの含有量の低下、および膜中のSi-Oの増加に直接帰せしめることができる
。Si-O含有量が膜中で増加するにつれて、膜は一層SiO2膜に似た挙動を取ると予
想することができ、そして誘電率ｋもSiO2の誘電率（SiO2のｋは３．９である）
に一層近くなる。
【００６５】
【表９】
【００６６】
【表１０】
【００６７】 上記のように、逐次的に昇温される温度におけるこの多加熱段階の中でも、２
００〜３００℃の温度で行われるその加熱段階が低ｋ誘電体膜コーティングの達
成にとって決定的に重要である。３未満の誘電率ｋを有する最適の誘電体膜コー
ティングを達成するために、この処理段階の好ましい範囲は２４０〜２６０℃で
ある。２５０℃の等温熱処理平坦域は、約２．５という低ｋのポリカルボシラン
膜をもたらす。
【００６８】 上記実施例は、全て、本明細書に開示されるポリカルボシラン類の本発明によ
る多段熱処理が、予想外に特異な構造上の特質を持つ低ｋの誘電体ポリオルガノ
シリコン膜コーティングを生成させることを明白に証明している。
【００６９】 以上述べたものは本発明の好ましい諸態様に関するが、本発明の他のさらなる
態様も本発明の基本的範囲から逸脱せずに工夫することができ、従って本発明の
範囲は前記特許請求の範囲によって定められるものである。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付する図面を参照して以下に示す説明からより明確に理解される
であろう。
【図１】 図１は、構造のための誘電性フィルム層コーティングを有する、本
発明に従った半導体デバイスの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｓ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気絶縁性のポリオルガノシリコン物質の製造方法であつて
    、 ａ） 次の一般式のポリカルボシランを準備し： 【化１】 （Ｒ1、Ｒ7及びＲ10の各々が別個に置換又は非置換アルキレン、シクロアルキ
    レン、又はアリーレン基を表し、 Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9の各々が別個に水素原子又は有機基を表し、 Ｒ6がオルガノシリコン、シラニル（ｓｉｌａｎｙｌ）、シロキシル（ｓｉｌ
    ｏｘｙｌ）、又はオルガノ基を表し、 ｘ、ｙ、ｚ及びｗが［１０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＜１００，０００］の条件を満た
    し、そして ｚ及びｗが一まとめにして又は別個に０であることができる）、 ｂ） ポリカルボシラン被覆基体を制御された条件下で熱又は高エネルギー源
    にもたらし、そのポリカルボシランの相互作用（interaction）及び架橋を生起
    させて、４以下の誘電率を有するポリオルガノシリコン物質を形成することから
    なる方法。
  2. 【請求項２】 ポリカリボシランがｅ−ビーム又はＵ．Ｖ．又は他の高エネ
    ルギー源にさらされる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 ポリカルボシラン被覆基体が、５０℃〜４５０℃の増加する
    温度平坦域でそのポリカルボシランを多段階的に加熱して、そのポリカルボシラ
    ンをポリオルガノシリコン物質に転化することによる、熱プロセスにもたらされ
    る請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 ポリカルボシラン被覆基体が、一加熱段階において１００℃
    〜２００℃の恒温平坦域にもたらされ、それから最終加熱又は４００℃以上の温
    度における硬化段階前に、２００℃〜３５０℃の恒温平坦域の温度にもたらされ
    る請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 そのポリカルボシランが、１００℃、２００℃、及び４５０
    ℃以下の継続的な多段階恒温平坦域加熱温度にもたらされる請求項２記載の方法
    。
  6. 【請求項６】 そのポリカルボシランの全多段階加熱が非酸化環境において
    行われる請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 請求項１の方法により製造されたポリオルガノシリコン物質
    。
  8. 【請求項８】 ４以下の低誘電率（ｋ）を有するポリカルボシランフィルム
    コーティングを製造する方法であって、 ａ） 次の一般式のポリカルボシランの表面コーティングに適用され、 【化２】 （Ｒ1、Ｒ7及びＲ10の各々が別個に置換又は非置換アルキレン、シクロアルキ
    レン、又はアリーレン基を表し、 Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9の各々が別個に水素原子又は有機基を表し、 Ｒ6がオルガノシリコン、シラニル、シロキシル、又はオルガノ基を表し、 ｘ、ｙ、ｚ及びｗが［１０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＜１００，０００］の条件を満
    たし、そして ｚ及びｗが一まとめにして又は独立して０であることができる）、 ｂ） そのコーティングを、５０℃〜４００℃の継続的に高い恒温の平坦域温
    度で、そのポリカルボシラン先駆物質を架橋するのに十分な期間、そのコーティ
    ングのセラミック化を起こさずに加熱し、そして ｃ） そのコーティングを約４００℃〜４５０℃の温度で硬化させ、そのポリ
    カルボシラン先駆物質を４以下の誘電率（ｋ）を有するポリオルガノシリコン層
    に十分に転化することからなる方法。
  9. 【請求項９】 そのポリカルボシランが約２４０℃〜２６０℃の高い恒温の
    平坦域温度で加熱され、そして硬化されたポリカルボシランコーティングが３以
    下の誘電率を有する請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 加熱段階が大気環境条件下で行われ、そしてそのコーティ
    ングが酸化された架橋ポリカルボシランである請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】 その加熱及び段階が不活性環境下で行われ、そしてそのコ
    ーティングが非酸化架橋ポリカルボシランである請求項８記載の方法。
  12. 【請求項１２】 ポリカルボシラン被覆電子基体を製造する方法であって、 ａ） 電子基体に次の一般式のポリカルボシランを付与し、 【化３】 （Ｒ1、Ｒ7及びＲ10の各々が別個に置換又は非置換アルキレン、シクロアルキ
    レン、又はアリーレン基を表し、 Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9の各々が別個に水素原子又は有機基を表し、 Ｒ6がオルガノシリコン、シラニル、シロキシル、又はオルガノ基を表し、 ｘ、ｙ、ｚ及びｗが［１０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＜１００，０００］の条件を満
    たし、そして ｚ及びｗが一まとめにして又は別個に０であることができる）、 ｂ） そのポリカルボシラン被覆基体を約５０℃〜約４００℃の継続的に高い
    温度で多段階に加熱し、そのポリカルボシランを内反応（inter-react）及び架
    橋させ、そして ｃ） そのポリカルボシラン被覆基体を約４００℃〜約４５０℃の温度で硬化
    させ、そのポリカルボシランを４以下の低誘電率を有するポリオルガノシリコン
    物質層に転化することからなる方法。
  13. 【請求項１３】 ポリカルボシラン被覆基体が、約５０℃〜約１００℃の
    第１段階恒温平坦域において加熱される請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 ポリカルボシラン被覆基体が、約１００℃〜約２００℃の
    第２段階恒温平坦域において加熱される請求項１２記載の方法。
  15. 【請求項１５】 ポリカルボシラン被覆基体が、硬化前に、約２００℃〜約
    ３００℃の第３段階恒温平坦域において加熱される請求項１２記載の方法。
  16. 【請求項１６】 ポリカルボシラン被覆基体が、硬化前に、第１段階におい
    て約７０℃〜９０℃の、第２段階において約１５０℃〜約１９０℃の、第３段階
    において約２５０℃〜約４００℃の継続的な高い恒温温度の平坦域で加熱される
    請求項１２記載の方法。
  17. 【請求項１７】 多段階加熱が酸化雰囲気中で行われて、そのポリカルボシ
    ラン物質層を酸化する請求項１２記載の方法。
  18. 【請求項１８】 多段階加熱が非酸化雰囲気中で行われ、加熱されたポリカ
    ルボシラン層の酸化を防止する請求項１２記載の方法。
  19. 【請求項１９】 そのポリカルボシランが、第１導線（conductor）と水平
    方向に隣接する第２導線とを有する作成パターンからなる半導体基体上にスピン
    被覆され、その導線間に間隙があり、その間隙がそのポリカルボシランコーティ
    ングで充填されている請求項１２記載の方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１９の方法により製造されたポリカルボシラン製品
    。
  21. 【請求項２１】 半導体装置（semiconductor device）上に誘電体を形成す
    る方法であって、 ａ） 基体上に形成され、且つ導線間に間隙（gap）が形成された第１導線と
    水平方向に隣接した第２導線とを準備し、 ｂ） 電子基体に次の一般式のポリカルボシランを付与し、 【化４】 （Ｒ1、Ｒ7及びＲ10の各々が別個に置換又は非置換アルキレン、シクロアルキ
    レン、又はアリーレン基を表し、 Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ8及びＲ9の各々が別個に水素原子又は有機基を表し、 Ｒ6がオルガノシリコン、シラニル、シロキシル、又はオルガノ基を表し、 ｘ、ｙ、ｚ及びｗが［１０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＜１００，０００］の条件を満た
    し、そして ｚ及びｗが一まとめにして又は別個に０であることができる）、 ｃ） そのポリカルボシラン被覆基体を約５０℃〜約４００℃の継続的に高い
    温度で多段階に加熱し、そのポリカルボシランを内反応及び架橋させてポリオル
    ガノシリコン物質層を形成し、そして ｄ） そのポリカルボシラン被覆基体を硬化させて、そのポリオルガノシリコ
    ン物質の低誘電率層への転化を完成させることからなる方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２１記載の方法により製造された製品。
  23. 【請求項２３】 電気絶縁性ポリオルガノシリコン物質を製造する方法であ
    つて、 ａ） ポリカルボシランを準備し、 ｂ） そのポリカルボシラン被覆基体を、注意深く制御した多段階において、
    約５０℃〜約４５０℃の継続的に高い温度で加熱し、そのポリカルボシランを内
    反応及び架橋して３以下の誘電率を有するポリオルガノシリコン物質を形成する
    ことからなる方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２３の方法により製造された製品。
JP2001502153A 1999-06-07 2000-06-07 ポリカルボシランから生じた低誘電率ポリオルガノシリコンコーティング Withdrawn JP2003501518A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/327,356 1999-06-07
US09/327,356 US6225238B1 (en) 1999-06-07 1999-06-07 Low dielectric constant polyorganosilicon coatings generated from polycarbosilanes
PCT/US2000/015637 WO2000075975A2 (en) 1999-06-07 2000-06-07 Low dielectric constant polyorganosilicon coatings generated from polycarbosilanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003501518A true JP2003501518A (ja) 2003-01-14

Family

ID=23276214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001502153A Withdrawn JP2003501518A (ja) 1999-06-07 2000-06-07 ポリカルボシランから生じた低誘電率ポリオルガノシリコンコーティング

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6225238B1 (ja)
EP (1) EP1206796A2 (ja)
JP (1) JP2003501518A (ja)
KR (1) KR20020012265A (ja)
CN (1) CN1211842C (ja)
AU (1) AU5327200A (ja)
WO (1) WO2000075975A2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002284998A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Fujitsu Ltd シリコン系組成物、低誘電率膜、半導体装置および低誘電率膜の製造方法
JP2005076031A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Samsung Electronics Co Ltd 新規のシロキサン樹脂及びこれを用いた半導体層間絶縁膜
JP2006111741A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Jsr Corp 表面疎水化用組成物、表面疎水化方法、半導体装置およびその製造方法
JP2006117917A (ja) * 2004-09-22 2006-05-11 Jsr Corp ポリカルボシランおよびその製造方法
JP2006151704A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Ngk Insulators Ltd 炭化珪素質多孔体及びその製造方法
JP2007131779A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Jsr Corp ポリカルボシランおよびその製造方法、塗布用シリカ系組成物、およびシリカ系膜
JP2007131778A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Jsr Corp ポリカルボシラン、塗布用シリカ系組成物、およびシリカ系膜
JP2009513805A (ja) * 2005-10-25 2009-04-02 スターファイアー システムズ インコーポレイテッド 炭化ケイ素前駆体とその使用
JP2009188046A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Jsr Corp 積層体およびその製造方法
KR101334001B1 (ko) 2005-11-11 2013-11-27 제이에스알 가부시끼가이샤 폴리카르보실란 및 그의 제조 방법, 도포용 실리카계조성물, 및 실리카계 막

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6841256B2 (en) * 1999-06-07 2005-01-11 Honeywell International Inc. Low dielectric constant polyorganosilicon materials generated from polycarbosilanes
US6761975B1 (en) * 1999-12-23 2004-07-13 Honeywell International Inc. Polycarbosilane adhesion promoters for low dielectric constant polymeric materials
EP1197999B1 (en) * 1999-12-28 2010-02-17 JGC Catalysts and Chemicals Ltd. Method of forming low-dielectric-constant film, and semiconductor substrate with low-dielectric-constant film
JP3615979B2 (ja) * 2000-01-18 2005-02-02 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置及びその製造方法
JP3604007B2 (ja) * 2000-03-29 2004-12-22 富士通株式会社 低誘電率被膜形成材料、及びそれを用いた被膜と半導体装置の製造方法
US6489030B1 (en) * 2000-04-14 2002-12-03 Honeywell International, Inc. Low dielectric constant films used as copper diffusion barrier
US6448186B1 (en) * 2000-10-06 2002-09-10 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for use of hydrogen and silanes in plasma
US6768200B2 (en) * 2000-10-25 2004-07-27 International Business Machines Corporation Ultralow dielectric constant material as an intralevel or interlevel dielectric in a semiconductor device
US6583048B2 (en) * 2001-01-17 2003-06-24 Air Products And Chemicals, Inc. Organosilicon precursors for interlayer dielectric films with low dielectric constants
ATE456863T1 (de) * 2001-02-19 2010-02-15 Ibm Verfahren zur herstellung einer dünnfilmtransistorstruktur
US6303524B1 (en) * 2001-02-20 2001-10-16 Mattson Thermal Products Inc. High temperature short time curing of low dielectric constant materials using rapid thermal processing techniques
JP2005501131A (ja) * 2001-04-06 2005-01-13 ハネウエル・インターナシヨナル・インコーポレーテツド 低誘電率材料およびその調製方法
JP2003100757A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JP3886779B2 (ja) 2001-11-02 2007-02-28 富士通株式会社 絶縁膜形成用材料及び絶縁膜の形成方法
DE10162443A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von dielektrischen Schichten unter Verwendung multifunktioneller Carbosilane
US20040247896A1 (en) * 2001-12-31 2004-12-09 Paul Apen Organic compositions
US6759344B2 (en) * 2002-01-29 2004-07-06 Asm Japan K.K. Method for forming low dielectric constant interlayer insulation film
US6654226B2 (en) * 2002-03-08 2003-11-25 Lsi Logic Corporation Thermal low k dielectrics
CN1510723A (zh) * 2002-06-03 2004-07-07 ϣ 电子器件制造
US6809041B2 (en) * 2002-07-01 2004-10-26 Rensselaer Polytechnic Institute Low dielectric constant films derived by sol-gel processing of a hyperbranched polycarbosilane
US6730802B2 (en) * 2002-07-09 2004-05-04 Starfire Systems, Inc. Silicon carbide precursor
US20070158178A1 (en) * 2002-07-23 2007-07-12 Tosoh Smd, Inc. Method and apparatus for deposition of low-k dielectric materials
US6762494B1 (en) * 2002-09-24 2004-07-13 Applied Micro Circuits Corporation Electronic package substrate with an upper dielectric layer covering high speed signal traces
US6872588B2 (en) * 2002-11-22 2005-03-29 Palo Alto Research Center Inc. Method of fabrication of electronic devices using microfluidic channels
JP3918933B2 (ja) * 2002-12-06 2007-05-23 Ｊｓｒ株式会社 化学機械研磨ストッパー、その製造方法および化学機械研磨方法
JP3951124B2 (ja) * 2002-12-06 2007-08-01 Ｊｓｒ株式会社 絶縁膜
US6855645B2 (en) * 2002-12-30 2005-02-15 Novellus Systems, Inc. Silicon carbide having low dielectric constant
US7187081B2 (en) * 2003-01-29 2007-03-06 International Business Machines Corporation Polycarbosilane buried etch stops in interconnect structures
US7208389B1 (en) * 2003-03-31 2007-04-24 Novellus Systems, Inc. Method of porogen removal from porous low-k films using UV radiation
JP4296051B2 (ja) * 2003-07-23 2009-07-15 株式会社リコー 半導体集積回路装置
TW200538491A (en) * 2004-01-16 2005-12-01 Jsr Corp The composition of forming insulating film and the method of producing insulating film
WO2005097883A2 (en) * 2004-03-26 2005-10-20 King Industries, Inc. Method of producing a crosslinked coating in the manufacture of integrated circuits
EP1746123A4 (en) * 2004-05-11 2012-03-21 Jsr Corp PROCESS FOR FORMING ORGANIC SILICA FILM, ORGANIC SILICA FILM, WIRING STRUCTURE, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND COMPOSITION FOR FILM FORMATION
JP5110239B2 (ja) * 2004-05-11 2012-12-26 Ｊｓｒ株式会社 有機シリカ系膜の形成方法、膜形成用組成物
JP5110238B2 (ja) * 2004-05-11 2012-12-26 Ｊｓｒ株式会社 絶縁膜形成用組成物およびその製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜およびその形成方法
TWI322334B (en) 2004-07-02 2010-03-21 Rohm & Haas Elect Mat Method for processing a photoresist composition in an immersion photolithography process and system and organic barrier composition used therein
JP5223193B2 (ja) * 2004-07-16 2013-06-26 東亞合成株式会社 ポリカルボシラン及びその製造方法並びに絶縁性材料
JP2006152063A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Jsr Corp 新規ポリカルボシランおよびその製造方法、膜形成用組成物、ならびに膜およびその形成方法
US7166531B1 (en) 2005-01-31 2007-01-23 Novellus Systems, Inc. VLSI fabrication processes for introducing pores into dielectric materials
EP1693484A3 (en) 2005-02-15 2007-06-20 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Plating Method
CN101110308B (zh) * 2006-07-19 2011-05-04 清华大学 场发射阴极的制造方法
US7927664B2 (en) * 2006-08-28 2011-04-19 International Business Machines Corporation Method of step-and-flash imprint lithography
WO2008097599A2 (en) * 2007-02-07 2008-08-14 Elizabeth Mccaughey Antimicrobial blood pressure cuff liner
TWI374478B (en) 2007-02-13 2012-10-11 Rohm & Haas Elect Mat Electronic device manufacture
JP5470687B2 (ja) * 2007-08-10 2014-04-16 富士通株式会社 シリコン化合物、紫外線吸収体、多層配線装置の製造方法および多層配線装置
JP2009199061A (ja) 2007-11-12 2009-09-03 Rohm & Haas Electronic Materials Llc オーバーコートされたフォトレジストと共に用いるためのコーティング組成物
SG179209A1 (en) * 2009-09-16 2012-05-30 Brewer Science Inc Scratch-resistant coatings for protecting front-side circuitry during backside processing
WO2012061593A2 (en) * 2010-11-03 2012-05-10 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for deposition of silicon carbide and silicon carbonitride films
US20140004358A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 James M. Blackwell Low k carbosilane films
US9711458B2 (en) 2015-11-13 2017-07-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and formation method for chip package
KR102192462B1 (ko) * 2017-12-14 2020-12-17 삼성에스디아이 주식회사 실리카 막 형성용 조성물, 실리카 막, 및 전자소자
CN110653573B (zh) * 2019-10-16 2021-07-20 安徽心连心重型封头有限公司 三复合封头制作方法
CN111760771A (zh) * 2020-07-06 2020-10-13 爱仕达股份有限公司 一种具有凹纹的不粘锅的加工方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3251614B2 (ja) * 1991-03-29 2002-01-28 株式会社東芝 ポリシラン
FR2693465B1 (fr) * 1992-07-10 1994-09-02 Aerospatiale Soc Nat Industrielle Procédé de préparation d'un polysilane réticulé par rayonnement ionisant et procédé de fabrication d'un matériau composite à matrice de polysilane.
US5384382A (en) * 1992-07-31 1995-01-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Crosslinkable polysilane compositions and cured products thereof
US5357019A (en) * 1993-01-15 1994-10-18 Weber William P Carbosilane polymers prepared from butadiene
JP3418458B2 (ja) * 1993-08-31 2003-06-23 富士通株式会社 半導体装置の製造方法
US5436084A (en) * 1994-04-05 1995-07-25 Dow Corning Corporation Electronic coatings using filled borosilazanes
US5483017A (en) * 1994-11-07 1996-01-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High temperature thermosets and ceramics derived from linear carborane-(siloxane or silane)-acetylene copolymers
US5789325A (en) * 1996-04-29 1998-08-04 Dow Corning Corporation Coating electronic substrates with silica derived from polycarbosilane

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4545973B2 (ja) * 2001-03-23 2010-09-15 富士通株式会社 シリコン系組成物、低誘電率膜、半導体装置および低誘電率膜の製造方法
JP2002284998A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Fujitsu Ltd シリコン系組成物、低誘電率膜、半導体装置および低誘電率膜の製造方法
JP2005076031A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Samsung Electronics Co Ltd 新規のシロキサン樹脂及びこれを用いた半導体層間絶縁膜
JP4549781B2 (ja) * 2003-09-01 2010-09-22 三星電子株式会社 新規のシロキサン樹脂及びこれを用いた半導体層間絶縁膜
JP2006117917A (ja) * 2004-09-22 2006-05-11 Jsr Corp ポリカルボシランおよびその製造方法
JP2006111741A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Jsr Corp 表面疎水化用組成物、表面疎水化方法、半導体装置およびその製造方法
JP2006151704A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Ngk Insulators Ltd 炭化珪素質多孔体及びその製造方法
JP4633449B2 (ja) * 2004-11-25 2011-02-16 日本碍子株式会社 炭化珪素質多孔体及びその製造方法
JP2009513805A (ja) * 2005-10-25 2009-04-02 スターファイアー システムズ インコーポレイテッド 炭化ケイ素前駆体とその使用
JP2007131779A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Jsr Corp ポリカルボシランおよびその製造方法、塗布用シリカ系組成物、およびシリカ系膜
JP2007131778A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Jsr Corp ポリカルボシラン、塗布用シリカ系組成物、およびシリカ系膜
KR101334001B1 (ko) 2005-11-11 2013-11-27 제이에스알 가부시끼가이샤 폴리카르보실란 및 그의 제조 방법, 도포용 실리카계조성물, 및 실리카계 막
JP2009188046A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Jsr Corp 積層体およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU5327200A (en) 2000-12-28
US6225238B1 (en) 2001-05-01
CN1211842C (zh) 2005-07-20
KR20020012265A (ko) 2002-02-15
WO2000075975A3 (en) 2001-08-23
EP1206796A2 (en) 2002-05-22
CN1369110A (zh) 2002-09-11
US6395649B1 (en) 2002-05-28
WO2000075975A2 (en) 2000-12-14
US20020064965A1 (en) 2002-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003501518A (ja) ポリカルボシランから生じた低誘電率ポリオルガノシリコンコーティング
US5145723A (en) Process for coating a substrate with silica
JP3418458B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6841256B2 (en) Low dielectric constant polyorganosilicon materials generated from polycarbosilanes
WO2006024693A1 (en) Novel polyorganosiloxane dielectric materials
KR100898158B1 (ko) 에칭-정지 수지
US5906859A (en) Method for producing low dielectric coatings from hydrogen silsequioxane resin
KR100451044B1 (ko) 유기실리케이트 중합체의 제조방법, 및 이를 이용한절연막의 제조방법
US5707681A (en) Method of producing coatings on electronic substrates
US7514709B2 (en) Organo-silsesquioxane polymers for forming low-k dielectrics
KR19980071624A (ko) 실리카 박막 형성용 조성물 및 이의 형성 방법
JP2002201415A (ja) シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系被膜の製造方法及び半導体装置
JP3485425B2 (ja) 低誘電率絶縁膜の形成方法及びこの膜を用いた半導体装置
JPH07242747A (ja) 有機珪素重合体及び半導体装置
EP1535290A1 (en) Nanoporous materials and methods of formation thereof
JP2000021872A (ja) 低誘電率樹脂組成物、低誘電率絶縁膜形成方法および半導体装置の製造方法
JP2004292767A (ja) 絶縁膜形成材料及びそれを用いた絶縁膜
KR100508902B1 (ko) 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 절연막
KR100490853B1 (ko) 반도체의 절연막 형성용 나노 기공 형성 물질 및 이를포함하는 저유전 절연막
JPH07133350A (ja) ポリパーフルオロアルキレンシロキサン樹脂とその製造方法および層間絶縁膜の製造方法
JPH04185640A (ja) 有機硅素重合体と半導体装置の製造方法
JPH04252230A (ja) 有機燐珪素重合体およびそれを用いた半導体装置
JPH04185639A (ja) 絶縁膜の形成方法および半導体装置
JPH05267479A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807