JP2007318067A - Insulating film material, film forming method using the same, and insulating film - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体装置の層間絶縁膜などの絶縁膜を成膜する際に用いられる絶縁膜材料およびこれを用いる成膜方法ならびに絶縁膜に関し、低誘電率で、かつ高強度の絶縁膜が得られるようにしたものである。 The present invention relates to an insulating film material used when forming an insulating film such as an interlayer insulating film of a semiconductor device, a film forming method using the same, and an insulating film. A low dielectric constant and high strength insulating film is obtained. It is intended to be.
半導体装置の高集積化に伴い、配線層が微細化されつつある。しかし、微細な配線層では、配線層における信号遅延の影響が大きくなり高速化を妨げている。この信号遅延は、配線層の抵抗と配線層間容量に比例するため、高速化を実現するためには配線層の低抵抗化と配線層間容量の低減が必須である。 As semiconductor devices are highly integrated, wiring layers are being miniaturized. However, in the fine wiring layer, the influence of the signal delay in the wiring layer becomes large, which hinders speeding up. Since this signal delay is proportional to the resistance of the wiring layer and the wiring interlayer capacitance, it is essential to reduce the resistance of the wiring layer and reduce the wiring interlayer capacitance in order to achieve high speed.
このため、最近では配線層をなす材料として、従来のアルミニウムから抵抗率の低い銅を用い、配線層間容量を減らすために、層間絶縁膜をSiO2(比誘電率=4.1)から誘電率の低いSiOF(比誘電率=3.7)を用いるようになっている。しかし、層間絶縁膜に求められる比誘電率の値は次第に小さくなり、近い将来では2.4以下という小さな値のものが求められることが予想される。 Therefore, recently, copper having a lower resistivity than conventional aluminum is used as a material for the wiring layer, and the interlayer insulating film is changed from SiO 2 (relative dielectric constant = 4.1) to dielectric constant in order to reduce the wiring interlayer capacitance. Low SiOF (relative dielectric constant = 3.7). However, the value of the dielectric constant required for the interlayer insulating film is gradually reduced, and it is expected that a value as small as 2.4 or less will be required in the near future.
配線層を銅から形成する場合には、配線層の形成にはダマシン法と呼ばれる手法が採用されている。ダマシン法とは、予めレジストマスキングにより層間絶縁膜にドライエッチングにより配線溝を形成し、この上に銅を堆積した後、配線溝以外に堆積している銅を化学機械研磨法(CMP)によって除去して銅からなる配線層を形成する手法である。 When the wiring layer is formed from copper, a technique called a damascene method is employed for forming the wiring layer. Damascene method is to form wiring grooves in interlayer insulation film by dry etching in advance by resist masking, deposit copper on this, and then remove the deposited copper other than wiring grooves by chemical mechanical polishing (CMP) This is a method of forming a wiring layer made of copper.
この化学機械研磨法による操作は、ウエハにスラリとパッドで荷重をかけながら銅を研磨除去するため、層間絶縁膜には上方向と横方向とからの力がかかり、場合によっては層間絶縁膜が破損したり剥離したりする不具合が起こる。
層間絶縁膜が、テトラエトキシシランを用い、CVD法で形成したSiO2膜である場合には、この膜の強度が高いため、化学機械研磨によって破損することは無い。しかし、誘電率を下げるためにSiO2膜を多孔質にすると強度が大きく低下して脆くなる。
In this chemical mechanical polishing method, copper is polished and removed while a load is applied to the wafer with a slurry and a pad. Therefore, the interlayer insulating film is subjected to a force from the upper side and the horizontal direction. Failure to break or peel occurs.
When the interlayer insulating film is a SiO 2 film formed by CVD using tetraethoxysilane, the film has high strength and is not damaged by chemical mechanical polishing. However, if the SiO 2 film is made porous in order to lower the dielectric constant, the strength is greatly reduced and the film becomes brittle.
この絶縁膜の強度の指標として、ヤング率を用いるのが一般的であるが、テトラエトキシシランを用いたSiO2膜では80GPa程度あったものが、SiOF膜になると70GPa、更にSiOC膜になると12GPaにまで低下する。
最近の有機シロキサン原料や有機物原料を用いた多孔質膜では、2〜4GPa程度の強度しかないことが判明し、化学機械研磨ができない状況も現出しており、これが半導体装置の製造歩留まりを大きく低下させる原因となっている。
The Young's modulus is generally used as an index of the strength of the insulating film, but the SiO 2 film using tetraethoxysilane has a thickness of about 80 GPa, but the SiOF film is 70 GPa, and further the SiOC film is 12 GPa. Drop to.
Recent porous films using organic siloxane raw materials and organic raw materials have been found to have only about 2 to 4 GPa of strength, and it has become impossible to perform chemical mechanical polishing, which greatly reduces the manufacturing yield of semiconductor devices. It is a cause.
半導体装置の層間絶縁膜として、誘電率を低減させたものを用いるようにした提案は多数あり、以下のその一部を示す。
よって、本発明における課題は、半導体装置の層間絶縁膜などに有用な誘電率が低く、かつ機械的強度が高い絶縁膜が得られるようにすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to obtain an insulating film having a low dielectric constant and high mechanical strength useful for an interlayer insulating film of a semiconductor device.
かかる課題を解決するため、
請求項1にかかる発明は、下記化学式(1)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
The invention according to
請求項2にかかる発明は、下記化学式(2)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
請求項3にかかる発明は、下記化学式(3)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
請求項4にかかる発明は、下記化学式(4)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
請求項5にかかる発明は、下記化学式(5)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
請求項6にかかる発明は、下記化学式(6)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
請求項7にかかる発明は、下記化学式(7)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料である。
請求項8にかかる発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の絶縁膜材料を用いプラズマCVD法により絶縁膜を成膜する成膜方法である。
請求項9にかかる発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載のプラズマCVD用絶縁膜材料と下記化学式(8)で示されるプラズマCVD用絶縁膜材料を用いプラズマCVD法により絶縁膜を成膜する成膜方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, an insulating film is formed by a plasma CVD method using the insulating film material for plasma CVD according to any one of the first to seventh aspects and the insulating film material for plasma CVD represented by the following chemical formula (8). A film forming method for forming a film.
請求項10にかかる発明は、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトンあるいは水素のいずれか1種以上を同伴させて成膜する請求項8または9記載の成膜方法である。
請求項11にかかる発明は、少なくとも1種以上の炭素数2〜3の鎖状炭化水素を同伴させて成膜する請求項8または9記載の成膜方法である。
The invention according to
The invention according to an eleventh aspect is the film forming method according to the eighth or ninth aspect, wherein the film formation is performed with at least one or more chain hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms.
請求項12にかかる発明は、成膜の際、CO2、O2、H2O、NO、N2O、NO2、CO、水素、炭素数2〜3の炭化水素基を有する鎖状炭化水素、炭素数2〜3の炭化水素基を有するアルコール類、炭素数2〜3の炭化水素基を有するエーテル類、Si(CnH2n+1)xH4−X(n=0〜3、x=1〜4)、SiHxCl4−x(x=1〜3)のいずれか1種のガスを同伴させることを特徴とする請求項8または9記載の成膜方法である。
The invention according to
請求項13にかかる発明は、ポロジエンを添加して成膜する請求項8ないし12のいずれかに記載の成膜方法である。
請求項14にかかる発明は、請求項8ないし13のいずれかに記載の成膜方法を用いて成膜された絶縁膜である。
The invention according to claim 13 is the film forming method according to any one of
The invention according to
本発明によれば、この絶縁膜材料を利用してプラズマCVD法により成膜された絶縁膜は、誘電率が低く、しかも機械的強度が高く、化学機械研磨法によっても、層間絶縁膜が破損することがなくなる等の効果が得られる。誘電率が2.1〜4.7で、ヤング率が3.5〜21GPaの絶縁膜を得ることができる。 According to the present invention, the insulating film formed by the plasma CVD method using this insulating film material has a low dielectric constant and high mechanical strength, and the interlayer insulating film is damaged even by the chemical mechanical polishing method. The effect that it does not occur is obtained. An insulating film having a dielectric constant of 2.1 to 4.7 and a Young's modulus of 3.5 to 21 GPa can be obtained.
従来より、絶縁膜の機械的強度を維持しながら、誘電率を下げるための材料として、有機シリコン系材料が多く提案されている。これまで提案された有機シリコン材料は、有機シリコン系絶縁膜における有機鎖は低誘電率の物質を絶縁膜中に導入するという目的のためだけに使用され、結合の終端に配置され、ネットワーク構造はSi−O−Si結合によってのみ形成されるという考え方に基づいて提案されている。 Conventionally, many organic silicon-based materials have been proposed as materials for lowering the dielectric constant while maintaining the mechanical strength of the insulating film. In the organic silicon materials proposed so far, the organic chain in the organic silicon-based insulating film is used only for the purpose of introducing a low dielectric constant substance into the insulating film, placed at the end of the bond, and the network structure is It has been proposed based on the idea that it is formed only by Si—O—Si bonds.
これに対して、本発明者は、絶縁膜構造に対する理論的検討を実施し、ネットワークとしてSi−O−Si結合だけでなくSi−(炭化水素)−Si結合を含めば高い機械強度の低誘電率材料が得られることを見出した。
具体的には、(炭化水素)がCH2、C2H4またはC3H6であり、Siの酸素配位数が1となる構造において、誘電率が大きく低下し、強度の低下がほとんどないことを見出した。これを実現できるような材料を種々検討し、上述の絶縁膜材料を発見した。
On the other hand, the present inventor conducted a theoretical study on the insulating film structure, and included not only the Si—O—Si bond but also the Si— (hydrocarbon) —Si bond as a network. It has been found that a rate material can be obtained.
Specifically, in the structure in which (hydrocarbon) is CH 2 , C 2 H 4 or C 3 H 6 and the oxygen coordination number of Si is 1, the dielectric constant is greatly reduced and the strength is hardly reduced. Found no. Various materials that can realize this were studied, and the above-mentioned insulating film material was discovered.
さらに、絶縁膜材料として不飽和結合を持つ有機シリコン系化合物を使用することにより成膜速度の急激な上昇が認められ、スループットの上昇に貢献する。 Furthermore, when an organic silicon compound having an unsaturated bond is used as the insulating film material, a rapid increase in film formation rate is recognized, which contributes to an increase in throughput.
本発明者は、絶縁膜構造に対する理論的検討を行い、炭化水素が終端した場合とネットワーク構造をとった場合とで、物性がどのように変化していくかを検証した。
90nmノードの低誘電率膜のモデル構造を参照構造として作成し、その2個のSi−CH3終端をSi−C2H4−Siネットワーク構造に置換したモデルにおいて、誘電率とヤング率の変化を調べた。
参照構造は、テトラシクロテトラシロキサンを原料とするプラズマCVD膜をモデル化したもので、実際に成膜した膜を解析したものと同じ原子団を持ち、実測の組成を再現するように作成した構造である。
The present inventor conducted a theoretical study on the insulating film structure and verified how the physical properties change between when the hydrocarbon is terminated and when the network structure is taken.
Changes in dielectric constant and Young's modulus in a model in which a model structure of a 90 nm node low dielectric constant film is created as a reference structure and the two Si—CH 3 terminations are replaced with Si—C 2 H 4 —Si network structure I investigated.
The reference structure is a model of a plasma CVD film that uses tetracyclotetrasiloxane as a raw material, and has the same atomic group as the one that was actually analyzed for the film, and was created to reproduce the measured composition. It is.
図1に計算によって得られたモデル構造のヤング率と誘電率を示した。図1において、曲線Aは、テトラシクロテトラシロキサンを原料とするプラズマCVD膜のモデルについてのもので、曲線Bは、この絶縁膜の2個のSi−CH3終端をSi−C2H4−Siネットワーク構造に置換したモデルについてのものである。
図1から明らかに、炭化水素ネットワークを有するモデル構造は、高ヤング率で低誘電率となる可能性が示唆される。
FIG. 1 shows the Young's modulus and dielectric constant of the model structure obtained by calculation. In FIG. 1, curve A is for a model of a plasma CVD film using tetracyclotetrasiloxane as a raw material, and curve B shows two Si—CH 3 ends of this insulating film as Si—C 2 H 4 —. It is about the model replaced with the Si network structure.
1 clearly suggests that the model structure having a hydrocarbon network may have a high Young's modulus and a low dielectric constant.
したがって、機械強度の同じ点で比較すると、炭化水素架橋を持つSiOCH膜の方が誘電率が低くなるため、低誘電率膜としては、炭化水素ネットワークを有するモデル構造の方が素性の良い物質であることがわかる。以上の計算結果から炭化水素ネットワークを形成することで強度の上昇が見込めることを見出した。 Therefore, when compared in terms of the same mechanical strength, the SiOCH film having a hydrocarbon bridge has a lower dielectric constant. Therefore, a model structure having a hydrocarbon network is a better material for a low dielectric constant film. I know that there is. From the above calculation results, it was found that the strength could be increased by forming a hydrocarbon network.
そこで、このような構造を実現できるような材料を種々検討し、上述の化学式(1)〜(8)に示される材料を発見した。
また、成膜の際にHeなどの希ガスをベースガス(絶縁膜材料からなるガスを除き、成膜チャンバー内に送り込まれるガスの50%以上を占めるガスを言う)とした場合は、添加ガス(CO2、O2、H2O、NO、N2O、NO2、CO、水素、炭素数2〜3の炭化水素基を有するアルコール類、炭素数2〜3の炭化水素基を有するエーテル類、Si(CnH2n+1)xH4−x(n=0〜3、x=0〜4)、SiHxCl4−x(x=1〜4))(絶縁膜材料からなるガスを除き、成膜チャンバー内に送り込まれるガスの50%未満を占めるガスを言う)を添加することでより良好な膜特性を得られる。
Therefore, various materials that can realize such a structure have been studied, and the materials represented by the above chemical formulas (1) to (8) have been discovered.
In addition, when a rare gas such as He is used as a base gas (a gas that occupies 50% or more of the gas fed into the film formation chamber excluding a gas made of an insulating film material) at the time of film formation, the additive gas (CO 2 , O 2 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 , CO, hydrogen, alcohol having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms, ether having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms s, Si (C n H 2n + 1) x H 4-x (n = 0~3, x = 0~4), the SiH x Cl 4-x (x = 1~4)) ( gas composed of an insulating film material Except for gas that occupies less than 50% of the gas fed into the film forming chamber).
さらに、ヘリウムなどの希ガスや水素をベースガス(絶縁膜材料からなるガスを除き、成膜チャンバー内に送り込まれるガスの50%以上を占めるガスを言う)とし、これに添加ガス(絶縁膜材料からなるガスを除き、成膜チャンバー内に送り込まれるガスの50%未満を占めるガスを言う)として炭素数2〜3の鎖状炭化水素を使用した場合には堆積速度(デポレート)を維持したまま誘電率を低下させることができる。
この効果を推し進め、ベースガスに添加ガスとして炭素数2〜3の鎖状炭化水素を使用して成膜すると、より大きな誘電率の低下効果を得ることができ、希ガスと炭素数2〜3の鎖状炭化水素とのチャンバー内での混合割合で堆積速度を維持したまま誘電率の低下率を制御することが可能である。
Further, a rare gas such as helium or hydrogen is used as a base gas (referring to a gas that occupies 50% or more of the gas sent into the film formation chamber, excluding a gas made of an insulating film material), and an additive gas (insulating film material) When a chain hydrocarbon having 2 to 3 carbon atoms is used as a gas that accounts for less than 50% of the gas fed into the film forming chamber except for the gas consisting of The dielectric constant can be reduced.
If this effect is promoted and a film is formed using a chain hydrocarbon having 2 to 3 carbon atoms as an additive gas to the base gas, a larger effect of reducing the dielectric constant can be obtained. It is possible to control the reduction rate of the dielectric constant while maintaining the deposition rate by the mixing ratio of the chain hydrocarbon with the chain hydrocarbon.
また、この誘電率低下効果は、添加ガスの種類によって違いがあるため、違う種類の炭素数2〜3の鎖状炭化水素を混合して使用することも、さらにヘリウムなどの希ガスの3種類以上を混合して使用することも可能である。
特に、不飽和結合を有する炭化水素化合物を使用した場合は、飽和結合のみを有する化合物と比較し非常に大きな誘電率低下効果が得られる。このことは、同等の誘電率の膜を得るのに飽和炭化水素添加の場合に比べ微量の不飽和炭化水素の添加でよいため、成膜条件を大きく変更しないですむメリットがある。
In addition, since this dielectric constant lowering effect varies depending on the type of additive gas, it is also possible to mix different types of chain hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms and use three types of rare gases such as helium. It is also possible to use a mixture of the above.
In particular, when a hydrocarbon compound having an unsaturated bond is used, a very large dielectric constant lowering effect can be obtained as compared with a compound having only a saturated bond. This is advantageous in that it is not necessary to greatly change the film forming conditions because a small amount of unsaturated hydrocarbon may be added to obtain a film having the same dielectric constant as compared with the case of adding saturated hydrocarbon.
さらに、水素を使用した場合において、その使用量には注意が必要であるが、終端基の発生を抑えられ、より強度の高い膜を形成できる。
また、成膜の際に、ヘリウムなどの希ガスをベースガスとした場合は、添加ガス(CO2、O2、H2O、NO、N2O、NO2、CO、水素、炭素数2〜3の炭化水素基を有するアルコール類、炭素数2〜3の炭化水素基を有するエーテル類、Si(CnH2n+1)xH4−x(n=0〜3、x=0〜4)、SiHxCl4−x(x=1〜4))を添加することでより良好な膜特性が得られる。
Furthermore, when hydrogen is used, attention must be paid to the amount used, but the generation of terminal groups can be suppressed, and a film with higher strength can be formed.
In addition, when a rare gas such as helium is used as a base gas during film formation, an additive gas (CO 2 , O 2 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 , CO, hydrogen,
さらに、成膜条件においては低いRFパワーであることが誘電率を低減させるのに有効である。これをより進めていくとより低パワーとなりプラズマが着火しない事態も起こりえる。このような場合においてはウエハーをチャンバー室内に導入後あらかじめヘリウムなどを導入し、成膜目的以下のパワーのプラズマを一瞬点火後、チャンバー内を真空排気し改めて成膜条件を整えプラズマを点火すると、安定して着火し成膜可能になることが判明した。 Furthermore, a low RF power is effective for reducing the dielectric constant under the deposition conditions. If this is further advanced, the power will be lower and the plasma may not ignite. In such a case, after introducing the wafer into the chamber chamber, helium or the like is introduced in advance, and after igniting plasma with a power lower than the purpose of film formation for a moment, the inside of the chamber is evacuated and the film formation conditions are adjusted to ignite the plasma. It was found that it was possible to ignite stably and form a film.
さらに、この材料を用いてこれらの成膜を行う際、ポロジェンと呼ばれる物質を成膜時に導入し、これをアニールあるいは電子線照射、紫外線照射などによって除去することで絶縁膜内に空孔を導入し、より誘電率を低下させることができる。同時に導入するポロジェンとしては、一般に使用される1−メチル−4−イソプロピル−1、3−シクロヘキサジエン、シクロヘキサンオキシドなどが使用できる。 Furthermore, when forming these films using this material, a substance called porogen is introduced at the time of film formation, and this is removed by annealing, electron beam irradiation, ultraviolet irradiation, etc., thereby introducing vacancies in the insulating film. In addition, the dielectric constant can be further reduced. As the porogen to be introduced at the same time, generally used 1-methyl-4-isopropyl-1,3-cyclohexadiene, cyclohexane oxide and the like can be used.
以下、本発明を詳しく説明する。
初めに、本発明の絶縁膜材料について説明する。
本発明のプラズマCVD用絶縁膜材料のうち、上記化学式(1)で表される化合物の具体例としては、トリビニルメトキシシラン、トリビニルエトキシシラン、トリビニルプロポキシシラン、トリビニルイソプロポキシシラン、トリビニルブトキシシラン、トリビニルタシャリーブトキシシラン、トリビニルシクロペンチロキシシラン、トリビニルペンチロキシシランなどが挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the insulating film material of the present invention will be described.
Among the insulating film materials for plasma CVD of the present invention, specific examples of the compound represented by the chemical formula (1) include trivinylmethoxysilane, trivinylethoxysilane, trivinylpropoxysilane, trivinylisopropoxysilane, Examples thereof include vinyl butoxysilane, trivinyl tertiary butoxysilane, trivinylcyclopentyloxysilane, and trivinylpentyloxysilane.
また、上記化学式(2)で表される化合物の具体例としては、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジプロポキシシラン、ジビニルジイソプロポキシシラン、ジビニルジブトキシシラン、ジビニルジタシャリーブトキシシラン、ジテトラジシクロペンチロキシシラン、ジビニルジペンチロキシシランなどがある。 Specific examples of the compound represented by the above chemical formula (2) include divinyldimethoxysilane, divinyldiethoxysilane, divinyldipropoxysilane, divinyldiisopropoxysilane, divinyldibutoxysilane, divinyldibutarysilane, dite Examples include tradicyclopentyloxysilane and divinyldipentyloxysilane.
上記化学式(3)で表される化合物の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリタシャリーブトキシシラン、テトラトリシクロペンチロキシシラン、ビニルトリペンチロキシシランなどがある。 Specific examples of the compound represented by the chemical formula (3) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltritarybutoxysilane, tetratri Examples include cyclopentyloxysilane and vinyltripentyloxysilane.
上記化学式(4)で表される化合物の具体例としては、ヘキサアルコキシジシラメタン、ヘキサアルコキシジシラエタン、ヘキサアルコキシジシラビニラン、ヘキサアルコキシジシラプロパン、ヘキサアルコキシジシラプロぺン、ヘキサアルコキシジシラプロピレン、ヘキサメトキシジシラメタン、ヘキサメトキシジシラエタン、ヘキサメトキシジシラビニラン、ヘキサメトキシジシラプロパン、ヘキサメトキシジシラプロぺン、ヘキサメトキシジシラプロピレン、ヘキサエトキシジシラメタン、ヘキサエトキシジシラエタン、ヘキサエトキシジシラビニラン、ヘキサエトキシジシラプロパン、ヘキサエトキシジシラプロぺン、ヘキサエトキシジシラプロピレン、ヘキサプロポキシジシラメタン、ヘキサプロポキシジシラエタン、ヘキサプロポキシジシラビニラン、ヘキサプロポキシジシラプロパン、ヘキサプロポキシジシラプロぺン、ヘキサプロポキシジシラプロピレンなどが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the chemical formula (4) include hexaalkoxydisilamethane, hexaalkoxydisilaethane, hexaalkoxydisilavinylene, hexaalkoxydisilapropane, hexaalkoxydisilapropene, hexa Alkoxydisilapropylene, hexamethoxydisilamethane, hexamethoxydisilaethane, hexamethoxydisilavinylene, hexamethoxydisilapropane, hexamethoxydisilapropene, hexamethoxydisilapropylene, hexaethoxydisilamethane, Hexaethoxydisilaethane, Hexaethoxydisilavinylene, Hexaethoxydisilapropane, Hexaethoxydisilapropene, Hexaethoxydisilapropylene, Hexapropoxydisilamethane, Hexapropoxydisilaethane, Hexapro Carboxymethyl disilacyclobutanes vinyl run, hexa propoxy disilacyclobutanes propane, Hekisapuropokishijishirapuropen, such as hexa-propoxy disilacyclobutanes propylene.
上記化学式(5)で表される化合物の具体例としては、テトラアルコキシジシラメタン、テトラアルコキシジシラエタン、テトラアルコキシジシラビニラン、テトラルコキシジシラプロパン、テトラルコキシジシラプロぺン、テトラルコキシジシラプロピレン、テトラメトキシジシラメタン、テトラメトキシジシラエタン、テトラメトキシジシラビニラン、テトラメトキシジシラプロパン、テトラメトキシジシラプロぺン、テトラメトキシジシラプロピレン、テトラエトキシジシラメタン、テトラエトキシジシラエタン、テトラエトキシジシラビニラン、テトラエトキシジシラプロパン、テトラエトキシジシラプロぺン、テトラエトキシジシラプロピレン、テトラプロポキシジシラメタン、テトラプロポキシジシラエタン、テトラプロポキシジシラビニラン、テトラプロポキシジシラプロパン、テトラプロポキシジシラプロぺン、テトラプロポキシジシラプロピレン、テトラアルコキシジメチルジシラメタン、テトラアルコキシジメチルジシラエタン、テトラアルコキシジメチルジシラビニラン、テトラアルコキシジメチルジシラプロパン、テトラアルコキシジメチルジシラプロぺン、テトラアルコキシジメチルジシラプロピレン、テトラメトキシジメチルジシラメタン、テトラメトキシジメチルジシラエタン、テトラメトキシジジメチルシラビニラン、テトラメトキシジメチルジシラプロパン、テトラメトキシジメチルジシラプロぺン、テトラメトキシジメチルジシラプロピレン、テトラエトキシジメチルジシラメタン、テトラエトキシジメチルジシラエタン、テトラエトキシジメチルジシラビニラン、テトラエトキシジメチルジシラプロパン、テトラエトキシジメチルジシラプロぺン、テトラエトキシジメチルジシラプロピレン、テトラプロポキシジメチルジシラメタン、テトラプロポキシジメチルジシラエタン、テトラプロポキシジメチルジシラビニラン、テトラプロポキシジメチルジシラプロパン、テトラプロポキシジメチルジシラプロぺン、テトラプロポキシジメチルジシラプロピレン、テトラアルコキシジエチルジシラメタン、テトラアルコキシジエチルジシラエタン、テトラアルコキシジエチルジシラビニラン、テトラルコキシジエチルジシラプロパン、テトラルコキシジエチルジシラプロぺン、テトラルコキシジエチルジシラプロピレン、テトラメトキシジエチルジシラメタン、テトラメトキシジエチルジシラエタン、テトラメトキシジジエチルシラビニラン、テトラメトキシジエチルジシラプロパン、テトラメトキシジエチルジシラプロぺン、テトラメトキシジエチルジシラプロピレン、テトラエトキシジエチルジシラメタン、テトラエトキシジエチルジシラエタン、テトラエトキシジエチルジシラビニラン、テトラエトキシジエチルジシラプロパン、テトラエトキシジエチルジシラプロぺン、テトラエトキシジエチルジシラプロピレン、テトラプロポキシジエチルジシラメタン、テトラプロポキシジエチルジシラエタン、テトラプロポキシジエチルジシラビニラン、テトラプロポキシジエチルジシラプロパン、テトラプロポキシジエチルジシラプロぺン、テトラプロポキシジエチルジシラプロピレン、テトラアルコキシジプロピルジシラメタン、テトラアルコキシジプロピルジシラエタン、テトラアルコキシジプロピルジシラビニラン、テトラルコキシジプロピルジシラプロパン、テトラルコキシジプロピルジシラプロぺン、テトラルコキシジプロピルジシラプロピレン、テトラメトキシジプロピルジシラメタン、テトラメトキシジプロピルジシラエタン、テトラメトキシジジプロピルシラビニラン、テトラメトキシジプロピルジシラプロパン、テトラメトキシジプロピルジシラプロぺン、テトラメトキシジプロピルジシラプロピレン、テトラエトキシジプロピルジシラメタン、テトラエトキシジプロピルジシラエタン、テトラエトキシジプロピルジシラビニラン、テトラエトキシジプロピルジシラプロパン、テトラエトキシジプロピルジシラプロぺン、テトラエトキシジプロピルジシラプロピレン、テトラプロポキシジプロピルジシラメタン、テトラプロポキシジプロピルジシラエタン、テトラプロポキシジプロピルジシラビニラン、テトラプロポキシジプロピルジシラプロパン、テトラプロポキシジプロピルジシラプロぺン、テトラプロポキシジプロピルジシラプロピレンなどがある。 Specific examples of the compound represented by the chemical formula (5) include tetraalkoxydisilamethane, tetraalkoxydisilaethane, tetraalkoxydisilavinylane, tetraalkoxydisilapropane, and tetraalkoxydisilapropene. , Tetrarulcoxydisilapropylene, tetramethoxydisilamethane, tetramethoxydisilaethane, tetramethoxydisilavinylene, tetramethoxydisilapropane, tetramethoxydisilapropene, tetramethoxydisilapropylene, tetraethoxydi Silamethane, tetraethoxydisilaethane, tetraethoxydisilavinylene, tetraethoxydisilapropane, tetraethoxydisilapropene, tetraethoxydisilapropylene, tetrapropoxydisilamethane, tetrapropoxydisilaethane, tetrapropoxy Silavinilan, tetrapropoxydisilapropane, tetrapropoxydisilapropene, tetrapropoxydisilapropylene, tetraalkoxydimethyldisilamethane, tetraalkoxydimethyldisilaethane, tetraalkoxydimethyldisilavinylene, tetraalkoxydimethyldisilapropane , Tetraalkoxydimethyldisilapropene, tetraalkoxydimethyldisilapropylene, tetramethoxydimethyldisilamethane, tetramethoxydimethyldisilaethane, tetramethoxydidimethylsilabinilane, tetramethoxydimethyldisilapropane, tetramethoxydimethyldi Silapropene, tetramethoxydimethyldisilapropylene, tetraethoxydimethyldisilamethane, tetraethoxydimethyldisilaethane, tetraethoxydi Tildisilavinylane, tetraethoxydimethyldisilapropane, tetraethoxydimethyldisilapropene, tetraethoxydimethyldisilapropylene, tetrapropoxydimethyldisilamethane, tetrapropoxydimethyldisilaethane, tetrapropoxydimethyldisilabinane , Tetrapropoxydimethyldisilapropane, tetrapropoxydimethyldisilapropene, tetrapropoxydimethyldisilapropylene, tetraalkoxydiethyldisilamethane, tetraalkoxydiethyldisilaethane, tetraalkoxydiethyldisilavinylane, tetraalkoxydiethyl Disilapropane, Tetraalkoxydiethyldisilapropene, Tetralcoxydiethyldisilapropylene, Tetramethoxydiethyldisilamethane, Tetramethoxydiethyldi Silaethane, tetramethoxydidiethylsilabinylene, tetramethoxydiethyldisilapropane, tetramethoxydiethyldisilapropene, tetramethoxydiethyldisilapropylene, tetraethoxydiethyldisilamethane, tetraethoxydiethyldisilaethane, tetraethoxydiethyl Disilavinylane, tetraethoxydiethyldisilapropane, tetraethoxydiethyldisilapropene, tetraethoxydiethyldisilapropylene, tetrapropoxydiethyldisilamethane, tetrapropoxydiethyldisilaethane, tetrapropoxydiethyldisilabinylane, Tetrapropoxydiethyldisilapropane, tetrapropoxydiethyldisilapropene, tetrapropoxydiethyldisilapropylene, tetraalkoxydipropyldisilameta , Tetraalkoxydipropyldisilaethane, tetraalkoxydipropyldisilavinylane, tetraalkoxydipropyldisilapropane, tetraalkoxydipropyldisilapropene, tetraalkoxydipropyldisilapropylene, tetramethoxydi Propyl disilamethane, tetramethoxy dipropyl disila ethane, tetramethoxy didipropyl silabinilan, tetramethoxy dipropyl disila propane, tetramethoxy dipropyl disila propene, tetramethoxy dipropyl disila propylene, tetraethoxy di Propyldisilamethane, tetraethoxydipropyldisilaethane, tetraethoxydipropyldisilavinirane, tetraethoxydipropyldisilapropane, tetraethoxydipropyldisilapropene, tetraethoxydipropyl Silapropylene, Tetrapropoxydipropyldisilamethane, Tetrapropoxydipropyldisilaethane, Tetrapropoxydipropyldisilavinylene, Tetrapropoxydipropyldisilapropane, Tetrapropoxydipropyldisilapropene, Tetrapropoxydipropyl For example, disilapropylene.
上記化学式(6)で表される化合物の具体例としては、ジルコキシテトラシラメタン、ジルコキシテトラシラエタン、ジルコキシテトラシラビニラン、ジルコキシテトラシラプロパン、ジルコキシテトラシラプロぺン、ジルコキシテトラシラプロピレン、ジメトキシテトラシラメタン、ジメトキシテトラシラエタン、ジメトキシテトラシラビニラン、ジメトキシテトラシラプロパン、ジメトキシテトラシラプロぺン、ジメトキシテトラシラプロピレン、ジエトキシテトラシラメタン、ジエトキシテトラシラエタン、ジエトキシテトラシラビニラン、ジエトキシテトラシラプロパン、ジエトキシテトラシラプロぺン、ジエトキシテトラシラプロピレン、ジプロポキシテトラシラメタン、ジプロポキシテトラシラエタン、ジプロポキシテトラシラビニラン、ジプロポキシテトラシラプロパン、ジプロポキシテトラシラプロぺン、ジプロポキシテトラシラプロピレン、ジアルコキシテトラメチルジシラメタン、ジアルコキシテトラメチルジシラエタン、ジアルコキシテトラメチルジシラビニラン、ジアルコキシテトラメチルジシラプロパン、ジアルコキシテトラメチルジシラプロぺン、ジアルコキシテトラメチルジシラプロピレン、ジメトキシテトラメチルジシラメタン、ジメトキシテトラメチルジシラエタン、ジメトキシテトラジメチルシラビニラン、ジメトキシテトラメチルジシラプロパン、ジメトキシテトラメチルジシラプロぺン、ジメトキシテトラメチルジシラプロピレン、ジエトキシテトラメチルジシラメタン、ジエトキシテトラメチルジシラエタン、ジエトキシテトラメチルジシラビニラン、ジエトキシテトラメチルジシラプロパン、ジエトキシテトラメチルジシラプロぺン、ジエトキシテトラメチルジシラプロピレン、ジプロポキシテトラメチルジシラメタン、ジプロポキシテトラメチルジシラエタン、ジプロポキシテトラメチルジシラビニラン、ジプロポキシテトラメチルジシラプロパン、ジプロポキシテトラメチルジシラプロぺン、ジプロポキシテトラメチルジシラプロピレン、ジアルコキシテトラエチルジシラメタン、ジアルコキシテトラエチルジシラエタン、ジアルコキシテトラエチルジシラビニラン、ジルコキシテトラエチルジシラプロパン、ジアルコキシテトラエチルジシラプロぺン、ジアルコキシテトラエチルジシラプロピレン、ジアメトキシテトラエチルジシラメタン、ジメトキシテトラエチルジシラエタン、ジメトキシテトラジエチルシラビニラン、ジメトキシテトラエチルジシラプロパン、ジメトキシテトラエチルジシラプロぺン、ジメトキシテトラエチルジシラプロピレン、ジエトキシテトラエチルジシラメタン、ジエトキシテトラエチルジシラエタン、ジエトキシテトラエチルジシラビニラン、ジエトキシテトラエチルジシラプロパン、ジエトキシテトラエチルジシラプロぺン、ジエトキシテトラエチルジシラプロピレン、ジプロポキシテトラエチルジシラメタン、ジプロポキシテトラエチルジシラエタン、ジプロポキシテトラエチルジシラビニラン、ジプロポキシテトラエチルジシラプロパン、ジプロポキシテトラエチルジシラプロぺン、ジプロポキシテトラエチルジシラプロピレン、ジアルコキシテトラプロピルジシラメタン、ジアルコキシテトラプロピルジシラエタン、ジアルコキシテトラプロピルジシラビニラン、ジアルコキシテトラプロピルジシラプロパン、ジアルコキシテトラプロピルジシラプロぺン、ジアルコキシテトラプロピルジシラプロピレン、ジメトキシテトラプロピルジシラメタン、ジメトキシテトラプロピルジシラエタン、ジメトキシテトラジプロピルシラビニラン、ジメトキシテトラプロピルジシラプロパン、ジメトキシテトラプロピルジシラプロぺン、ジメトキシテトラプロピルジシラプロピレン、ジエトキシテトラプロピルジシラメタン、ジエトキシテトラプロピルジシラエタン、ジエトキシテトラプロピルジシラビニラン、ジエトキシテトラプロピルジシラプロパン、ジエトキシテトラプロピルジシラプロぺン、ジエトキシテトラプロピルジシラプロピレン、ジプロポキシテトラプロピルジシラメタン、ジプロポキシテトラプロピルジシラエタン、ジプロポキシテトラプロピルジシラビニラン、ジプロポキシテトラプロピルジシラプロパン、ジプロポキシテトラプロピルジシラプロぺン、ジプロポキシテトラプロピルジシラプロピレンなどがある。 Specific examples of the compound represented by the chemical formula (6) include zircoxytetrasilamethane, zircoxytetrasilaethane, zircoxytetrasilavinylane, zircoxytetrasilapropane, zircoxytetrasilapropene, zirco. Xytetrasilapropylene, dimethoxytetrasilamethane, dimethoxytetrasilaethane, dimethoxytetrasilavinylene, dimethoxytetrasilapropane, dimethoxytetrasilapropene, dimethoxytetrasilapropylene, diethoxytetrasilamethane, diethoxytetrasilaethane, Diethoxytetrasilavinirane, diethoxytetrasilapropane, diethoxytetrasilapropene, diethoxytetrasilapropylene, dipropoxytetrasilamethane, dipropoxytetrasilaethane, dipropoxytetrasila Niran, dipropoxytetrasilapropane, dipropoxytetrasilapropene, dipropoxytetrasilapropylene, dialkoxytetramethyldisilamethane, dialkoxytetramethyldisilaethane, dialkoxytetramethyldisilavinylane, dialkoxytetra Methyldisilapropane, dialkoxytetramethyldisilapropene, dialkoxytetramethyldisilapropylene, dimethoxytetramethyldisilamethane, dimethoxytetramethyldisilaethane, dimethoxytetradimethylsilabinilane, dimethoxytetramethyldisilapropane , Dimethoxytetramethyldisilapropene, dimethoxytetramethyldisilapropylene, diethoxytetramethyldisilamethane, diethoxytetramethyldisilaethane, diethoxytetramethyl Silavinilan, diethoxytetramethyldisilapropane, diethoxytetramethyldisilapropene, diethoxytetramethyldisilapropylene, dipropoxytetramethyldisilamethane, dipropoxytetramethyldisilaethane, dipropoxytetramethyldisila Vinylan, dipropoxytetramethyldisilapropane, dipropoxytetramethyldisilapropene, dipropoxytetramethyldisilapropylene, dialkoxytetraethyldisilamethane, dialkoxytetraethyldisilaethane, dialkoxytetraethyldisilabiniran , Zircoxytetraethyldisilapropane, dialkoxytetraethyldisilapropene, dialkoxytetraethyldisilapropylene, dimethoxytetraethyldisilamethane, dimethoxytetraethyldi Silaethane, dimethoxytetradiethylsilabinilane, dimethoxytetraethyldisilapropane, dimethoxytetraethyldisilapropene, dimethoxytetraethyldisilapropylene, diethoxytetraethyldisilamethane, diethoxytetraethyldisilaethane, diethoxytetraethyldisilavinylane , Diethoxytetraethyldisilapropane, diethoxytetraethyldisilapropene, diethoxytetraethyldisilapropylene, dipropoxytetraethyldisilamethane, dipropoxytetraethyldisilaethane, dipropoxytetraethyldisilabinylene, dipropoxytetraethyldi Silapropane, dipropoxytetraethyldisilapropene, dipropoxytetraethyldisilapropylene, dialkoxytetrapropyldisilameta Dialkoxytetrapropyldisilaethane, dialkoxytetrapropyldisilavinylene, dialkoxytetrapropyldisilapropane, dialkoxytetrapropyldisilapropene, dialkoxytetrapropyldisilapropylene, dimethoxytetrapropyldisilamethane , Dimethoxytetrapropyldisilaethane, dimethoxytetradipropylsilabinilane, dimethoxytetrapropyldisilapropane, dimethoxytetrapropyldisilapropene, dimethoxytetrapropyldisilapropylene, diethoxytetrapropyldisilamethane, diethoxytetra Propyl disilaethane, diethoxytetrapropyldisilavinylene, diethoxytetrapropyldisilapropane, diethoxytetrapropyldisilapropene, diethoxytetrap Pildisilapropylene, Dipropoxytetrapropyldisilamethane, Dipropoxytetrapropyldisilaethane, Dipropoxytetrapropyldisilavinirane, Dipropoxytetrapropyldisilapropane, Dipropoxytetrapropyldisilapropene, Dipropoxy Tetrapropyldisilapropylene and the like.
上記化学式(7)で表される化合物は、ジシラメタン、ジシラエタン、ジシラビニラン、ジシラプロパン、ジシラプロぺン、ジシラプロピレン、ヘキサメチルジシラメタン、ヘキサメチルジシラエタン、ヘキサメチルジシラビニラン、ヘキサメチルジシラプロパン、ヘキサメチルジシラプロぺン、ヘキサメチルジシラプロピレン、ヘキサエチルジシラメタン、ヘキサエチルシラエタン、ヘキサエチルジシラビニラン、ヘキサエチルジシラプロパン、ヘキサエチルジシラプロぺン、ヘキサエチルジシラプロピレン、ヘキサプロパニルジシラメタン、ヘキサプロパニルシジシラエタン、ヘキサプロパニルジシラビニラン、ヘキサプロパニジシラプロパン、ヘキサプロパニルジシラプロぺン、ヘキサプロパニルジシラプロピレンなどが挙げられる。 The compound represented by the chemical formula (7) is disilamethane, disilaethane, disilavinylane, disilapropane, disilapropene, disilapropylene, hexamethyldisilamethane, hexamethyldisilaethane, hexamethyldisilavinylene, hexamethyldi. Silapropane, hexamethyldisilapropene, hexamethyldisilapropylene, hexaethyldisilamethane, hexaethylsilaethane, hexaethyldisilavinylene, hexaethyldisilapropane, hexaethyldisilapropene, hexa Ethyl disilapropylene, hexapropanyl disilamethane, hexapropanyl disila ethane, hexapropan disila vinylane, hexapropani disila propane, hexapropan disila propene, hexapropan disila propylene, etc. Can be mentioned.
上記化学式(8)で表される化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラビニリキシシラン、テトラプロピキシシラン、テトラプロパニルシラン、テトラプロピルシランなどがある。 Specific examples of the compound represented by the chemical formula (8) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetravinyloxysilane, tetrapropoxysilane, tetrapropanylsilane, and tetrapropylsilane.
次に、本発明の成膜の方法について説明する。
本発明の成膜方法は、基本的には、上述の絶縁膜材料を用い、プラズマCVD法により成膜を行うものである。この場合、各化学式(1)〜(7)のいずれかの1群から選択される1種以上の絶縁膜材用、各化学式(1)〜(7)のいずれかの2群以上から選択される1種以上の絶縁膜材料を用いることができる。
また、化学式(1)〜(7)で示される絶縁膜材料の1種以上と、化学式(8)で示される絶縁膜材料の1種以上とを混合して使用することができる。
Next, the film forming method of the present invention will be described.
The film forming method of the present invention basically forms a film by the plasma CVD method using the above insulating film material. In this case, for one or more insulating film materials selected from one group of each of the chemical formulas (1) to (7), selected from two or more groups of any of the chemical formulas (1) to (7). One or more insulating film materials can be used.
Further, one or more kinds of insulating film materials represented by the chemical formulas (1) to (7) and one or more kinds of insulating film materials represented by the chemical formula (8) can be mixed and used.
1種以上の絶縁膜材を混合して使用する場合の混合比率は特に限定されず、得られる絶縁膜の誘電率、ヤング率を勘案して決定することができる。
また、成膜装置のチャンバー内に送り込まれ成膜に供される成膜用ガスは、絶縁膜材料からなるガスの他に、ベースガスおよび/または添加ガスが混合された混合ガスとなる。
The mixing ratio when one or more insulating film materials are mixed and used is not particularly limited, and can be determined in consideration of the dielectric constant and Young's modulus of the insulating film to be obtained.
Further, the film forming gas fed into the chamber of the film forming apparatus and used for film formation is a mixed gas in which a base gas and / or an additive gas is mixed in addition to a gas made of an insulating film material.
ベースガスとは、成膜用ガスのうち、絶縁膜材料からなるガスを除いた体積の50体積%以上を占めるガスを言い、添加ガスとは、絶縁膜材料からなるガスを除いた体積の50体積%未満を占めるガスを言う。
また、絶縁膜材料が常温において気体状のものであればそのまま用いられ、液体状のものであればヘリウムなどの不活性ガスを用いたバブリングによる気化、気化器による気化または材料容器の加熱による気化によってガス化して用いられる。
The base gas refers to a gas that occupies 50% by volume or more of the volume excluding the gas composed of the insulating film material, and the additive gas refers to 50% of the volume excluding the gas composed of the insulating film material. Gas that occupies less than volume%.
Also, if the insulating film material is gaseous at room temperature, it is used as it is, and if it is liquid, it is vaporized by bubbling using an inert gas such as helium, vaporized by a vaporizer, or vaporized by heating the material container. It is used by gasification.
ここでの成膜方法でのベースガスとしては、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンの希ガスあるいは水素の1種以上および/またはエタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピン、プロピレンなどの炭素数2〜3の鎖状炭化水素の1種以上が用いられる。これらのベースガスとなり得るガスは、互いに混合し使用することができる。 As the base gas in the film forming method here, helium, argon, krypton, xenon or at least one kind of hydrogen and / or carbon atoms of 2-3 such as ethane, ethylene, acetylene, propane, propyne, propylene, etc. One or more chain hydrocarbons are used. These gases that can serve as the base gas can be mixed and used.
添加ガスには、CO2、O2、H2O、NO、N2O、NO2、CO、水素、炭素数2〜3の炭化水素基を有する鎖状炭化水素、炭素数2〜3の炭化水素基を有するアルコール類、炭素数2〜3の炭化水素基を有するエーテル類、Si(CnH2n+1)xH4−x(n=0〜3、x=0〜4)、SiHxCl4−x(x=1〜4))の1種以上が用いられる。
また、成膜用ガスに占める絶縁膜材料からなるガスの比率は、5〜90体積%、好ましくは25〜50体積%、さらに好ましくは30〜35体積%とされる。
The additive gas includes CO 2 , O 2 , H 2 O, NO, N 2 O, NO 2 , CO, hydrogen, a chain hydrocarbon having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms, and a carbon atom having 2 to 3 carbon atoms. alcohols having a hydrocarbon group, ethers having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms, Si (C n H 2n + 1) x H 4-x (n = 0~3, x = 0~4), SiH x One or more types of Cl 4-x (x = 1 to 4) are used.
The ratio of the gas made of the insulating film material to the film-forming gas is 5 to 90% by volume, preferably 25 to 50% by volume, and more preferably 30 to 35% by volume.
上記添加ガスにおける炭素数2〜3の炭化水素基は、エチル基、ビニル基、エチニル基、プロピル基、アリル基、1−プロペニル基、1、2−プロパジエニル基である。
炭素数2〜3の炭化水素基を有する鎖状炭化水素には、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロペン、1、2−プロパジエン、ブタン、1−ブテン、2−ブテン、1、2−ブタジエン、ペンタン、1−ペンテン、2−ペンテン、1、2−ペンタジエン、ヘキサン、1−ヘキサン、2−ヘキセン、1、2−ヘキサジエンなどがある。
The hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms in the additive gas is an ethyl group, a vinyl group, an ethynyl group, a propyl group, an allyl group, a 1-propenyl group, or a 1,2-propadienyl group.
Chain hydrocarbons having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms include ethane, ethylene, acetylene, propane, propene, 1,2-propadiene, butane, 1-butene, 2-butene, 1,2-butadiene, Examples include pentane, 1-pentene, 2-pentene, 1,2-pentadiene, hexane, 1-hexane, 2-hexene, and 1,2-hexadiene.
炭素数2〜3の炭化水素基を有するアルコール類には、エタノール、プロパノール、2−プロペノール、3−プロペノール、2、3−プロパジエノール、ブタノール、3−ブテノール、4−ブテノール、3、4−ブタジエノール、ペンタノール、4−ペンテノール、5−ペンテノール、4、5−ペンタジエノール、ヘキサノール、5−ヘキセノール、6−ヘキセノール、5、6−ヘキサジエノールなどがある。 Examples of the alcohol having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms include ethanol, propanol, 2-propenol, 3-propenol, 2,3-propadienol, butanol, 3-butenol, 4-butenol, 3, 4- Examples include butadienol, pentanol, 4-pentenol, 5-pentenol, 4,5-pentadienol, hexanol, 5-hexenol, 6-hexenol, 5,6-hexadienol and the like.
炭素数2〜3の炭化水素基を有するエーテル類には、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルアリルエーテル、メチル−1−プロペニルエーテル、メチル−1、2−プロパジエニルエーテル、ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルアリルエーテル、エチル−1−プロペニルエーテル、エチル−1、2−プロパジエニルエーテル、ジプロピルエーテル、プロピルアリルエーテル、プロピル−1−プロペニルエーテル、プロピル−1、2−プロパジエニルエーテルなどがある。 Examples of ethers having a hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms include methyl ethyl ether, methyl propyl ether, methyl allyl ether, methyl-1-propenyl ether, methyl-1,2-propadienyl ether, diethyl ether, ethyl Propyl ether, ethyl allyl ether, ethyl-1-propenyl ether, ethyl-1,2-propadienyl ether, dipropyl ether, propyl allyl ether, propyl-1-propenyl ether, propyl-1,2-propadienyl ether and so on.
Si(CnH2n+1)xH4−x(n=0〜3、x=0〜4)で示される化合物としては、シラン、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、エチルシラン、ジエチルシラン、トリエチルシラン、テトラエチルシラン、プロパシラン、ジプロパシラン、トリプロパシランなどがある。 Si (C n H 2n + 1 ) x H 4-x (n = 0~3, x = 0~4) as the compound represented by silane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, tetramethylsilane, ethylsilane, diethylsilane , Triethylsilane, tetraethylsilane, propasilane, dipropasilane, tripropasilane and the like.
SiHxCl4−x(x=1〜4)で示される化合物としては、クロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、テトラクロロシランなどがある。 Examples of the compound represented by SiH x Cl 4-x (x = 1 to 4) include chlorosilane, dichlorosilane, trichlorosilane, and tetrachlorosilane.
これら添加ガスの使用により、得られる絶縁膜の誘電率、ヤング率の値を制御することができる。
CO2、O2、H2O、NO、N2O、NO2の添加の場合は、成膜時に誘電率を低下させる目的で添加する。酸化剤添加により強度は減少する。H2O、CO2は酸化剤としての効果が弱いため酸素と混合して使用することで調整することもできる。
By using these additive gases, the dielectric constant and Young's modulus of the resulting insulating film can be controlled.
When CO 2 , O 2 , H 2 O, NO, N 2 O, or NO 2 is added, it is added for the purpose of reducing the dielectric constant during film formation. The strength decreases with the addition of oxidant. Since H 2 O and CO 2 have a weak effect as an oxidizing agent, they can be adjusted by mixing with oxygen.
CO添加の場合は、酸化剤と同時に添加した場合には酸化剤の強さを弱めることができる。たとえばO2と同時に使用することでプリカーサーが酸化され絶縁膜中のSiO2成分が増加しすぎることを防ぐ。単独で使用する場合では、化学式(4)、化学式(5)、化学式(6)の化合物を使用するときの添加剤として最適である。
特に、化学式(4)、化学式(5)、化学式(6)のR’1〜nがHの場合、R1〜n に結合する基がプラズマによって切断されて脱離してしまう場合に使用すると良い。
In the case of adding CO, the strength of the oxidizing agent can be reduced when it is added simultaneously with the oxidizing agent. For example, when used simultaneously with O 2 , the precursor is oxidized and the SiO 2 component in the insulating film is prevented from excessively increasing. When used alone, it is optimal as an additive when using the compounds of chemical formula (4), chemical formula (5), and chemical formula (6).
In particular, when R ′ 1 to n in chemical formula (4), chemical formula (5), and chemical formula (6) is H, it is preferable to use it when the group bonded to
水素添加の場合は、化学式(1)、化学式(2)、化学式(3)の化合物を使用するときの添加剤として最適である。化学式(1)、化学式(2)、化学式(3)のC=C結合を切断しHを付けたい場合に使用すると良い。ただし、条件が合わないと誘電率を著しく増加させるので注意が必要である。
同一の官能基を持つ化合物の場合、プラズマのパワーが強い場合や酸化剤を使用する場合の添加剤として最適である。全ての材料に使用でき、プラズマで有機側鎖が切断されてしまう恐れがある場合に添加することで絶縁膜中のSiO2成分が増加しすぎることを防ぎ、誘電率を低下させる。特にプラズマのパワーが強すぎる場合には不飽和結合の多い基を持つ化合物を使用すると少量でも効果が大きい。
In the case of hydrogenation, it is optimal as an additive when using the compounds of chemical formula (1), chemical formula (2), and chemical formula (3). It may be used when the C = C bond in chemical formula (1), chemical formula (2), or chemical formula (3) is to be cleaved and H is attached. However, care should be taken because the dielectric constant is significantly increased if the conditions are not met.
In the case of a compound having the same functional group, it is optimal as an additive when the plasma power is strong or an oxidizing agent is used. It can be used for all materials and is added when there is a possibility that the organic side chain may be cut by plasma, thereby preventing the SiO 2 component in the insulating film from increasing excessively and lowering the dielectric constant. In particular, when the plasma power is too strong, the use of a compound having a group having many unsaturated bonds is effective even in a small amount.
なお、添加ガスとなる化合物が常温で液体であれば、ヘリウムなどを用いたバブリング、または材料容器の加熱による気化によって用いることになる。
また、この化学式(1)〜(8)に示される絶縁膜材料を用いて成膜する場合も、RFパワーをできるだけ小さくして成膜することが好ましい。
RFパワーは、成膜装置によってその範囲は多少異なるものの、250W未満が好ましく、50W〜100Wとなるべく低い方が終端基の少ない絶縁膜を形成可能である。
Note that if the additive gas is a liquid at room temperature, it is used by bubbling using helium or the like, or by vaporization by heating the material container.
Moreover, also when forming into a film using the insulating film material shown by this Chemical formula (1)-(8), it is preferable to form into a film by making RF power as small as possible.
Although the range of the RF power varies slightly depending on the film forming apparatus, it is preferably less than 250 W, and an insulating film with few termination groups can be formed as low as 50 W to 100 W.
プラズマCVD法としては、周知のものが用いられ、例えば、図2に示すような平行平板型のプラズマ成膜装置などを使用して成膜することができる。
図2に示したプラズマ成膜装置は、減圧可能なチャンバー1を備え、このチャンバー1は、排気管2、開閉弁3を介して排気ポンプ4に接続されている。また、チャンバー1には、図示しない圧力計が備えられ、チャンバー1内の圧力が測定できるようになっている。チャンバー1内には、相対向する一対の平板状の上部電極5と下部電極6とが設けられている。上部電極5は、高周波電源7に接続され、上部電極5に高周波電流が印加されるようになっている。
As the plasma CVD method, a well-known method is used. For example, the film can be formed using a parallel plate type plasma film forming apparatus as shown in FIG.
The plasma film forming apparatus shown in FIG. 2 includes a
下部電極6は、基板8を載置する載置台を兼ねており、その内部にはヒーター9が内蔵され、基板8を加熱できるようになっている。
また、上部電極5には、ガス供給配管10が接続されている。このガス供給配管10には、図示しない成膜用ガス供給源が接続され、この成膜用ガス供給装置からの成膜用のガスが供給され、このガスは上部電極5内に形成された複数の貫通孔を通って、下部電極6に向けて拡散しつつ流れ出るようになっている。
The
A
また、上記成膜用ガス供給源には、上述の絶縁膜材料を気化する気化装置と、その流量を調整する流量調整弁を備えるとともに、ベースガスを供給する供給装置および添加用ガスを供給する供給装置が設けられており、これらのガスもガス供給配管10を流れて、上部電極5からチャンバー1内に流れ出るようになっている。
The film forming gas supply source is provided with a vaporizer for vaporizing the insulating film material and a flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate, as well as a supply device for supplying a base gas and an additive gas. A supply device is provided, and these gases also flow through the
プラズマ成膜装置のチャンバー1内の下部電極6上に基板8を置き、成膜用ガス供給源から上記成膜用ガスをチャンバー1内に送り込む。高周波電源7から高周波電流を上部電極5に印加して、チャンバー1内にプラズマを発生させる。これにより、基板8上に上記成膜用ガスから気相化学反応により生成した絶縁膜が形成される。
プラズマCVD法としては、平行平板型の他に、ICPプラズマ、ECRプラズマ、マグネトロンプラズマを用いることが可能であり、平行平板型装置の下部電極にも高周波を導入する2周波励起プラズマを使用することもできる。
The
As the plasma CVD method, in addition to the parallel plate type, ICP plasma, ECR plasma, and magnetron plasma can be used, and dual frequency excitation plasma that introduces a high frequency to the lower electrode of the parallel plate type apparatus is used. You can also.
このプラズマ成膜装置における成膜条件は、以下の範囲が好適であるがこの限りではない。
絶縁膜材料流量 :25〜100cc/m (2種以上の場合は合計量である)
添加ガス流量 :0〜50cc/min
ベースガス流量 :25〜100cc/min
圧力 :1〜10torr
RFパワー :50〜500W、好ましくは50〜250W
基板温度 :300〜400℃
成膜厚さ :200nm
The film forming conditions in this plasma film forming apparatus are preferably in the following range, but are not limited thereto.
Insulating film material flow rate: 25 to 100 cc / m (in the case of 2 or more types, the total amount)
Additive gas flow rate: 0 to 50 cc / min
Base gas flow rate: 25-100 cc / min
Pressure: 1-10 torr
RF power: 50 to 500 W, preferably 50 to 250 W
Substrate temperature: 300-400 ° C
Deposition thickness: 200 nm
このときに使用する絶縁膜材料にあっては、材料中に含まれる金属成分は合計100ppb未満であり、窒素成分は10ppm未満であることが好ましい。
絶縁膜材料中の金属成分は成膜された膜のリーク特性を悪化させるため少ないほうがよく、窒素は成膜後ArFレジストを行う際にアミンを生成するなどの悪影響があるため少ないほうが良い。
In the insulating film material used at this time, the total of the metal components contained in the material is preferably less than 100 ppb, and the nitrogen component is preferably less than 10 ppm.
The metal component in the insulating film material is preferably small because it deteriorates the leak characteristics of the formed film, and nitrogen is preferably small because it has an adverse effect such as generation of amine when performing ArF resist after film formation.
本発明の絶縁膜は、上述のプラズマCVD用絶縁膜材料、またはこれとベースガス、添加ガスとを用い、プラズマ成膜装置によって、プラズマCVD反応により成膜されたもので、その誘電率が2.1〜4.7で、ヤング率が3.5〜18GPaとなって、機械的強度が高いものとなる。
このため、この絶縁膜は、化学機械研磨によって破損したり、基板から剥離するようなことがない。
The insulating film of the present invention is formed by a plasma CVD reaction using a plasma film forming apparatus using the above-described insulating material for plasma CVD, or a base gas and an additive gas, and has a dielectric constant of 2 0.1 to 4.7, Young's modulus becomes 3.5 to 18 GPa, and mechanical strength is high.
For this reason, this insulating film is not damaged by chemical mechanical polishing or peeled off from the substrate.
化学式(1)〜(8)で示される絶縁膜材料から得られた絶縁膜では、絶縁膜を構成するネットワークとして、その一部がSi−O−Si結合で構成され、残部がSi−(炭化水素)−Si結合を含むもので構成され、(炭化水素)がCH2、C2H4、C3H6であり、Siの酸素配位数が1である構造となっている。 In the insulating film obtained from the insulating film material represented by the chemical formulas (1) to (8), a part of the insulating film is composed of Si—O—Si bonds and the remainder is Si— (carbonized). (Hydrogen) -Si bond is included, (Hydrocarbon) is CH 2 , C 2 H 4, C 3 H 6 , and the oxygen coordination number of Si is 1.
以下、実施例を示す。
実施例における絶縁膜の膜厚、誘電率、密度の測定は、以下のようして実施した。
膜厚は、分光エリプソメーターを使用し測定した。誘電率は、水銀プローブを使用し、膜厚400nm以上の膜を測定した。密度はXRRで測定した。
Examples are shown below.
The measurement of the film thickness, dielectric constant, and density of the insulating film in the examples was performed as follows.
The film thickness was measured using a spectroscopic ellipsometer. The dielectric constant was measured using a mercury probe with a film thickness of 400 nm or more. The density was measured by XRR.
実施例1
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.68
ヤング率 :6.9GPa
デポレート :100nm/min
Example 1
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.68
Young's modulus: 6.9 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例2
絶縁膜材料名称:ジビニルジメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.71
ヤング率 :9.7GPa
デポレート :120nm/min
Example 2
Insulating film material name: Divinyldimethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.71
Young's modulus: 9.7 GPa
Deposition: 120 nm / min
実施例3
絶縁膜材料名称:ビニルトリメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.81
ヤング率 :7.3GPa
デポレート :110nm/min
Example 3
Insulating film material name: Vinyltrimethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.81
Young's modulus: 7.3 GPa
Deposition: 110 nm / min
実施例4
絶縁膜材料名称:ヘキサメトキシジシラビニラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :4torr
RFパワー :250W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.76
ヤング率 :6.9GPa
デポレート :90nm/min
Example 4
Insulating film material name: Hexamethoxydisilaziniran insulating film material flow rate: 25cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 4 torr
RF power: 250W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.76
Young's modulus: 6.9 GPa
Deposition: 90 nm / min
実施例5
絶縁膜材料名称:ジビニルテトラメトキシジシラビニラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :4torr
RFパワー :300W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.53
ヤング率 :4.7GPa
デポレート :70nm/min
Example 5
Insulating film material name: Divinyltetramethoxydisilavinylene insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 4 torr
RF power: 300W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.53
Young's modulus: 4.7 GPa
Deposition: 70 nm / min
実施例6
絶縁膜材料名称:テトラビニルジメトキシジシラビニラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :4torr
RFパワー :300W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.57
ヤング率 :5.9GPa
デポレート :20nm/min
Example 6
Insulating film material name: Tetravinyldimethoxydisilavinylene insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 4 torr
RF power: 300W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.57
Young's modulus: 5.9 GPa
Deposition: 20 nm / min
実施例7
絶縁膜材料名称:ヘキサビニルジジシラビニラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :4torr
RFパワー :100W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.52
ヤング率 :7.2GPa
デポレート :30nm/min
Example 7
Insulating film material name: Hexavinyl didisilavinylene insulating film material flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 4 torr
RF power: 100W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.52
Young's modulus: 7.2 GPa
Deposition: 30 nm / min
実施例8
絶縁膜材料名称:ヘキサビニルジシロキサン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :4torr
RFパワー :100W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.52
ヤング率 :7.7GPa
デポレート :30nm/min
Example 8
Insulating film material name: Hexavinyldisiloxane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 4 torr
RF power: 100W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.52
Young's modulus: 7.7 GPa
Deposition: 30 nm / min
実施例9
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:12.5cc/min
絶縁膜材料名称:ジビニルジメトキシシラン
絶縁膜材料流量:12.5cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.69
ヤング率 :9.3GPa
デポレート :120nm/min
Example 9
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material flow rate: 12.5 cc / min
Insulating film material name: Divinyldimethoxysilane insulating film material flow rate: 12.5 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.69
Young's modulus: 9.3 GPa
Deposition: 120 nm / min
実施例10
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:12.5cc/min
絶縁膜材料名称:テトラメトキシシラン
絶縁膜材料流量:12.5cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.75
ヤング率 :21.3GPa
デポレート :100nm/min
Example 10
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material flow rate: 12.5 cc / min
Insulating film material name: Tetramethoxysilane insulating film material flow rate: 12.5 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.75
Young's modulus: 21.3 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例11
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:エチレン
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.48
ヤング率 :3.9GPa
デポレート :100nm/min
Example 11
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Ethylene base gas Flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.48
Young's modulus: 3.9 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例12
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:エチレン
ベースガス流量:30cc/min
添加ガス名称 :ヘリウム
添加ガス流量 :20cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.56
ヤング率 :4.5GPa
デポレート :100nm/min
Example 12
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Ethylene base gas Flow rate: 30cc / min
Additive gas name: Helium additive gas flow rate: 20cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.56
Young's modulus: 4.5 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例13
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:30cc/min
添加ガス名称 :エチレン
添加ガス流量 :20cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.6
ヤング率 :4.9GPa
デポレート :100nm/min
Example 13
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 30cc / min
Additive gas name: Ethylene additive gas flow rate: 20cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.6
Young's modulus: 4.9 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例14
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:26cc/min
添加ガス名称 :エチレン
添加ガス流量 :24cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.58
ヤング率 :4.7GPa
デポレート :100nm/min
Example 14
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 26cc / min
Additive gas name: Ethylene additive gas flow rate: 24cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative dielectric constant: 2.58
Young's modulus: 4.7 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例15
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:エチレン
ベースガス流量:25cc/min
添加ガス名称 :ヘリウム
添加ガス流量 :20cc/min
添加ガス名称 :水素
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.57
ヤング率 :4.9GPa
デポレート :100nm/min
Example 15
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Ethylene base gas Flow rate: 25cc / min
Additive gas name: Helium additive gas flow rate: 20cc / min
Additive gas name: Hydrogenated gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.57
Young's modulus: 4.9 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例16
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:12.5cc/min
絶縁膜材料名称:テトラメトキシシラン
絶縁膜材料流量:12.5cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:30cc/min
添加ガス名称 :エチレン
添加ガス流量 :20cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.61
ヤング率 :10.2GPa
デポレート :100nm/min
Example 16
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material flow rate: 12.5 cc / min
Insulating film material name: Tetramethoxysilane insulating film material flow rate: 12.5 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 30cc / min
Additive gas name: Ethylene additive gas flow rate: 20cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.61
Young's modulus: 10.2 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例17
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :CO2
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.65
ヤング率 :6.9GPa
デポレート :120nm/min
Example 17
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: CO 2
Additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.65
Young's modulus: 6.9 GPa
Deposition: 120 nm / min
実施例18
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :O2
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.73
ヤング率 :9.9GPa
デポレート :140nm/min
Example 18
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: O 2
Additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.73
Young's modulus: 9.9 GPa
Deposition: 140 nm / min
実施例19
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :H2O
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.63
ヤング率 :6.9GPa
デポレート :100nm/min
Example 19
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: H 2 O
Additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.63
Young's modulus: 6.9 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例20
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :水素
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.68
ヤング率 :10.3GPa
デポレート :120nm/min
Example 20
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: Hydrogenated gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.68
Young's modulus: 10.3 GPa
Deposition: 120 nm / min
実施例21
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :メタノール
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.65
ヤング率 :7.3GPa
デポレート :120nm/min
Example 21
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: Methanol additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.65
Young's modulus: 7.3 GPa
Deposition: 120 nm / min
実施例22
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:30cc/min
添加ガス名称 :エタン
添加ガス流量 :20cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.64
ヤング率 :5.2GPa
デポレート :100nm/min
Example 22
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 30cc / min
Addition gas name: Ethane addition gas flow rate: 20cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.64
Young's modulus: 5.2 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例23
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :ジエチルエーテル
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.69
ヤング率 :7.2GPa
デポレート :120nm/min
Example 23
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: Diethyl ether additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.69
Young's modulus: 7.2 GPa
Deposition: 120 nm / min
実施例24
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :シラン
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.67
ヤング率 :9.9GPa
デポレート :100nm/min
Example 24
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: Silane additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.67
Young's modulus: 9.9 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例25
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:50cc/min
添加ガス名称 :ジクロロシラン
添加ガス流量 :5cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.83
ヤング率 :11.0GPa
デポレート :100nm/min
Example 25
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 50cc / min
Additive gas name: Dichlorosilane additive gas flow rate: 5cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.83
Young's modulus: 11.0 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例26
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:水素
ベースガス流量:50cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
比誘電率 :2.74
ヤング率 :7.4GPa
デポレート :100nm/min
Example 26
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Hydrogen base gas Flow rate: 50cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Relative permittivity: 2.74
Young's modulus: 7.4 GPa
Deposition: 100 nm / min
実施例27
絶縁膜材料名称:トリビニルメトキシシラン
絶縁膜材料流量:25cc/min
ベースガス名称:ヘリウム
ベースガス流量:40cc/min
ポロジェン :シクロヘキサンオキシド
ポロジェン流量:10cc/min
圧力 :2torr
RFパワー :150W
基板温度 :350℃
アニール圧力 :1torr
アニール雰囲気:N2
アニール温度 :400℃
アニール時間 :30min
比誘電率 :2.27
ヤング率 :3.2GPa
Example 27
Insulating film material name: Trivinylmethoxysilane insulating film material Flow rate: 25 cc / min
Base gas name: Helium base gas flow rate: 40cc / min
Porogen: cyclohexane oxide porogen flow rate: 10 cc / min
Pressure: 2 torr
RF power: 150W
Substrate temperature: 350 ° C
Annealing pressure: 1 torr
Annealing atmosphere: N 2
Annealing temperature: 400 ° C
Annealing time: 30 min
Relative permittivity: 2.27
Young's modulus: 3.2 GPa
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