JP2004312041A5

JP2004312041A5 -

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Publication number: JP2004312041A5
Application number: JP2004200926A
Authority: JP
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2005-09-29

Claims

式Ｓｉ_vＯ_wＣ_xＨ_yＦ_z（ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００％、ｖは１０〜３５原子％、ｗは１０〜６５原子％、ｙは１０〜５０原子％、ｘは２〜３０原子％、およびｚは０．１〜１５原子％）で表わされ、実質的にフッ素は炭素に結合されていない、３．０未満の誘電率を有する、膜。
大部分の水素が炭素に結合されている請求項１記載の膜。
２．０ｇ／ｃｃ未満の嵩密度を有する請求項１記載の膜。
１．５ｇ／ｃｃ未満の嵩密度を有する請求項１記載の膜。
小角中性子散乱もしくは陽電子消滅寿命分光法により測定された相当球径５ｎｍ未満の細孔径を有する請求項１記載の膜。
小角中性子散乱もしくは陽電子消滅寿命分光法により測定された相当球径２．５ｎｍ未満の細孔径を有する請求項１記載の膜。
集積回路において、絶縁層、層間絶縁膜、金属間絶縁膜、キャッピング層、化学的機械平坦化もしくはエッチングストップ層、バリア層または接着層として与えられる請求項１記載の膜。
Ｎ₂中で４２５℃の等温下に１．０wt％／ｈｒより小さい平均減量を有する請求項１記載の膜。
空気中で４２５℃の等温下に１．０wt％／ｈｒより小さい平均減量を有する請求項１記載の膜。
１．５ｇ／ｃｃ未満の嵩密度、小角中性子散乱もしくは陽電子消滅寿命分光法により測定された相当球径２．５ｎｍ未満の細孔径を有し、大部分の水素は炭素に結合され、そして膜は集積回路において、絶縁層、層間絶縁膜、金属間絶縁膜、キャッピング層、化学的機械平坦化もしくはエッチングストップ層、バリア層または接着層として基板上に堆積される請求項１記載の膜。
ｘ／ｚ＞０．２５である請求項１記載の膜。
式Ｓｉ_vＯ_wＣ_xＨ_yＦ_z（ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００％、ｖは１０〜３５原子％、ｗは１０〜６５原子％、ｙは１０〜５０原子％、ｘは１〜３０原子％、およびｚは０．１〜１５原子％）で表わされ、ｘ／ｚ＞０．２５であり実質的にフッ素は炭素に結合されていない、３．０未満の誘電率を有する、膜。
１．５ｇ／ｃｃ未満の嵩密度、小角中性子散乱もしくは陽電子消滅寿命分光法により測定された相当球径２．５ｎｍ未満の細孔径を有し、大部分の水素は炭素に結合され、そして膜は集積回路において、絶縁層、層間絶縁膜、金属間絶縁膜、キャッピング層、化学的機械平坦化もしくはエッチングストップ層、バリア層または接着層として基板上に堆積される請求項１２記載の膜。
請求項１記載の膜を製造するための化学的気相堆積法であり、その方法は：
ａ．真空チャンバ内に基板を用意すること；
ｂ．フッ素を供給するガス、酸素を供給するガス、ならびにオルガノシランおよびオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも１つの前駆体ガスを含むガス状試薬を真空チャンバに導入すること；ならびに
ｃ．該チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加えてガス状試薬の反応を引き起こさせ、そして基板上に膜を形成させること、
を含む方法。
少なくとも１つの前駆体ガスが一般式Ｒ¹ _nＳｉＲ² _4-nのアルキルシラン（ここでｎは１〜３の整数；Ｒ¹およびＲ²は独立して、少なくとも１つの分枝もしくは直鎖Ｃ₁〜Ｃ₈のアルキル基、Ｃ₃〜Ｃ₈の置換もしくは非置換シクロアルキル基、Ｃ₂〜Ｃ₁₀の部分置換アルキル基、Ｃ₆〜Ｃ₁₂の置換もしくは非置換芳香族、アルコキシ基を含有する対応する線状、分枝、環状、部分非置換アルキル、もしくは芳香族、ならびにあるいはＲ²は水素化物である）である請求項１４記載の方法。
アルキルシランが、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、フェニルシラン、メチルフェニルシラン、シクロへキシルシラン、ｔｅｒｔ−ブチルシラン、エチルシラン、ジエチルシラン、テトラエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、トリエトキシシラン、トリメチルフェノキシシランおよびフェノキシシランからなる群より選ばれる１員である請求項１５記載の方法。
フッ素を供給するガスおよびその少なくとも１つの前駆体の少なくとも１つが式Ｒ¹ _nＳｉＦ_4-n（ここでｎは１〜３の整数；Ｒ¹およびＲ²は独立して、少なくとも１つの分枝もしくは直鎖Ｃ₁〜Ｃ₈のアルキル基、Ｃ₃〜Ｃ₈の置換もしくは非置換シクロアルキル基、Ｃ₂〜Ｃ₁₀の部分置換アルキル基、Ｃ₆〜Ｃ₁₂の置換もしくは非置換芳香族、アルコキシ基を含有する対応する線状、分枝、環状、部分非置換アルキル、もしくは芳香族である）を有する請求項１４記載の方法。
フッ素を供給するガスおよびその少なくとも１つの前駆体の少なくとも１つがフルオロトリメチルシラン、ジフルオロジメチルシラン、メチルトリフルオロシラン、フルオロトリエトキシシランもしくはジフルオロジメトキシシランである請求項１７記載の方法。
少なくとも１つの前駆体が式Ｉ：Ｒ¹（Ｒ² ₂ＳｉＯ）_nＳｉＲ² ₃の線状オルガノシロキサン（ｎは１〜１０の整数である）または式II：（Ｒ¹Ｒ²ＳｉＯ）_nの環状オルガノシロキサン（ｎは２〜１０の整数である）
（ここでＲ¹およびＲ²は独立して、少なくとも１つの分枝もしくは直鎖Ｃ₁〜Ｃ₈のアルキル基、Ｃ₃〜Ｃ₈の置換もしくは非置換シクロアルキル基、Ｃ₂〜Ｃ₁₀の部分置換アルキル基、Ｃ₆〜Ｃ₁₂の置換もしくは非置換芳香族、アルコキシ基を含有する対応する線状、分枝、環状、部分非置換アルキル、もしくは芳香族、ならびにあるいはＲ²は水素化物である）
である請求項１４記載の方法。
オルガノシロキサンが、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、１，１，２，２−テトラメチルジシロキサンおよびオクタメチルトリシロキサンからなる群より選ばれる請求項１９記載の方法。
オルガノシランおよびフッ素を供給するガスの少なくとも１つが、少なくとも１つのＳｉ−Ｆ結合を含有する環状もしくは線状オルガノシロキサンである請求項１４記載の方法。
少なくとも１つの前駆体が一般式Ｒ²（ＳｉＲ¹Ｒ²）_nＲ²の線状オルガノシランオリゴマー（ｎは２〜１０の整数である）、または一般式（ＳｉＲ¹Ｒ²）_nの環状オルガノシランオリゴマー（ｎは３〜１０の整数）
（ここでＲ¹およびＲ²は独立して、少なくとも１つの分枝もしくは直鎖Ｃ₁〜Ｃ₈のアルキル基、Ｃ₃〜Ｃ₈置換もしくは非置換シクロアルキル基、Ｃ₂〜Ｃ₁₀の部分置換アリキル基、Ｃ₆〜Ｃ₁₂の置換もしくは非置換芳香族、アルコキシ基を含有する対応する線状、分枝、環状、部分非置換アルキル、もしくは芳香族、ならびにあるいはＲ²は水素化物である）
である請求項１４記載の方法。
線状オルガノシランオリゴマーが１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジメチル−１，１，２，２−ジメトキシジシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルトリシラン、１，２，３，４，５，６−ヘキサフェニルヘキサシラン、１，２−ジメチル−１，２−ジフェニルジシランおよび１，２−ジフェニルジシランからなる群より選ばれる請求項２２記載の方法。
オルガノシランはフッ素を供給するガスの少なくとも１つが、少なくとも１つのＳｉ−Ｆ結合を有する線状もしくは環状オルガノシランである請求項１４記載の方法。
少なくとも１つの前駆体が環状アルキルシラン、環状アルコキシシランであるか、または一対のＳｉ原子の間に少なくとも１つのアルコキシもしくはアルキル架橋を含む、請求項１４記載の方法。
少なくとも１つの前駆体が、１，２−ジシラノエタン、１，３−ジシラノプロパン、ジメチルジシラシクロブタン、１，２−ビス（トリメチルシロキシ）シクロブテン、１，１−ジメチル−１−シラ−２，６−ジオキサシクロへキサン、１，１−ジメチル−１−シラ−２−オキサシクロへキサン、１，２−ビス（トリメチルシロキシ）エタン、１，４−ビス（ジメチルシリル）ベンゼンまたは１，３−ジメチルシラシクロブタンである請求項２５記載の方法。
少なくとも１つの前駆体が、エポキシド、カルボン酸塩、アルキン、ジエン、フェニルエチニル、ひずんだ環状基、および少なくとも１つの前駆体ガスを立体的に妨害またはひずませうるＣ₄〜Ｃ₁₀の基からなる群より選ばれる反応性側基を含有する請求項１４記載の方法。
フッ素を供給するガスがＳｉＦ₄、ＮＦ₃、Ｆ₂、ＨＦ、ＳＦ₆、ＣｌＦ₃、ＢＦ₃、ＢｒＦ₃、ＳＦ₄、ＮＦ₂Ｃｌ、ＦＳｉＨ₃、Ｆ₂ＳｉＨ₂、Ｆ₃ＳｉＨ、オルガノフルオロシランおよびそれらの混合物からなる群から選ばれ、オルガノフルオロシランはいかなるＦ−Ｃ結合をも含有しない、請求項１４記載の方法。
酸素を供給するガスが、Ｏ₂、Ｎ₂Ｏ、オゾン、過酸化水素、ＮＯ、ＮＯ₂、Ｎ₂Ｏ₄もしくはそれらの混合物である請求項１４記載の方法。
半導体基板上に厚さ０．００２〜１０μｍで膜を堆積することをさらに含む請求項１４記載の方法。
集積回路において、絶縁層、層間絶縁膜、金属間絶縁膜、キャップ層、化学的機械平坦化もしくはエッチストップ層、バリア層または接着層として膜を用いることをさらに含む請求項１４記載の方法。
膜が嵩密度、小角中性子散乱もしくは陽電子消滅寿命分光法により測定された相当球径２．５ｎｍ未満の細孔径を有し、大部分の水素は炭素に結合され、そして膜は集積回路において、絶縁層、層間絶縁膜、金属間絶縁膜、キャッピング層、化学的機械平坦化もしくはエッチングストップ層、バリア層または接着層として基板上に堆積される請求項１４記載の方法。
ガス状試薬がフッ素を供給するガス、酸素を供給するガスおよび少なくとも１つの前駆体ガス、の少なくとも２つとして機能する少なくとも１分子を含む請求項１４記載の方法。
ガス状試薬がフッ素を供給するガス、酸素を供給するガスおよび少なくとも１つの前駆体ガスとして機能する少なくとも１分子を含む請求項１４記載の方法。
該膜が化学的機械平坦化、アルミニウム低減法、銅ダマシン法、もしくは異方エッチングに供される請求項１記載の膜。
該膜がシリコン、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＯＳＧ、ＦＳＧ、炭化ケイ素、反射防止被覆、フォトレジスト、有機ポリマー、多孔質有機および無機材料、金属および金属バリア層に接着しうる請求項１記載の膜。
オルガノシリカガラス膜を製造するためにオルガノシランもしくはオルガノシロキサンの化学的気相堆積を含むオルガノシリカガラス製造方法において、無機フッ素源が実質的に有機フッ素を含まない膜を製造するためのオルガノシランもしくはオルガノシロキサンの少なくとも１部の堆積の間に無機フッ素を共堆積することを特徴とするオルガノシリカガラスの製造方法。