JP2575540B2 - シルセスキオキサンコポリマーコーティングの平坦化 - Google Patents
シルセスキオキサンコポリマーコーティングの平坦化Info
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- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
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- H10P14/6921—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon
- H10P14/6922—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses 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
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、改良された絶縁層に関し、そ
してさらに特別には、アミノアルコキシシラン及びアリ
−ルアルコキシシランから誘導され、そして改良された
平坦化及び熱安定性質を示すラダータイプのシルセスキ
オキサンコポリマ−の絶縁層を生成させる方法に関す
る。
してさらに特別には、アミノアルコキシシラン及びアリ
−ルアルコキシシランから誘導され、そして改良された
平坦化及び熱安定性質を示すラダータイプのシルセスキ
オキサンコポリマ−の絶縁層を生成させる方法に関す
る。
【０００２】
【先行技術の説明】半導体処理の分野においては、有機
物質を絶縁層として使用することはよく知られている。
特に、ポリイミド樹脂がこの目的のために広く使用され
てきた。しかしながら、使用されてきたポリイミド樹脂
は、多くの点では適当であるけれども、むしろ貧弱な、
形状の障害の上の平坦化特性を示す傾向があることが見
い出された。これらの及びその他の問題のために、その
他の有機物質、例えばオルガノシランの使用が検討され
てきた。
物質を絶縁層として使用することはよく知られている。
特に、ポリイミド樹脂がこの目的のために広く使用され
てきた。しかしながら、使用されてきたポリイミド樹脂
は、多くの点では適当であるけれども、むしろ貧弱な、
形状の障害の上の平坦化特性を示す傾向があることが見
い出された。これらの及びその他の問題のために、その
他の有機物質、例えばオルガノシランの使用が検討され
てきた。
【０００３】例えば、ＩＢＭ Ｔｅｃｈ．Ｄｉｓｃｌ．
Ｂｕｌｌ．、２８巻、Ｎｏ．１２、ｐ．５２４６（１９
８６年５月）においては、加水分解されたオルガノシラ
ンモノマー（例えば、３−アミノプロピルトリエトキシ
シランの水溶液）をスピン塗布しそして次に熱処理する
ことによってポリイミド層の上にポリシロキサン絶縁体
を生成させる。
Ｂｕｌｌ．、２８巻、Ｎｏ．１２、ｐ．５２４６（１９
８６年５月）においては、加水分解されたオルガノシラ
ンモノマー（例えば、３−アミノプロピルトリエトキシ
シランの水溶液）をスピン塗布しそして次に熱処理する
ことによってポリイミド層の上にポリシロキサン絶縁体
を生成させる。
【０００４】また、１９８４年１０月３０日にＢｅｒｇ
ｅｒに発行された米国特許４，４８０，００９において
は、改良された接着性質を有する保護コーティングを生
成させる目的のためにポリイミド中に選ばれたポリシロ
キサン単位を組み込む。
ｅｒに発行された米国特許４，４８０，００９において
は、改良された接着性質を有する保護コーティングを生
成させる目的のためにポリイミド中に選ばれたポリシロ
キサン単位を組み込む。
【０００５】また、平面の深い分離トレンチの形成にお
いて充填物質としてオルガノシラン（即ち、ポリシロキ
サン）が使用される、１９８２年８月１５日にＬｅｖｅ
ｒらに発行された米国特許４，２２２，７９２も参照せ
よ。
いて充填物質としてオルガノシラン（即ち、ポリシロキ
サン）が使用される、１９８２年８月１５日にＬｅｖｅ
ｒらに発行された米国特許４，２２２，７９２も参照せ
よ。
【０００６】しかしながら、ポリイミドを凌ぐ平坦化特
性を一般に有するポリシロキサンは、応力に誘発される
クラッキング及び比較的貧弱な接着を示すことが見い出
された。
性を一般に有するポリシロキサンは、応力に誘発される
クラッキング及び比較的貧弱な接着を示すことが見い出
された。
【０００７】最近、もう一つのタイプのオルガノシラン
- - 即ち、シルセスキオキサンポリマー - - が、絶縁
層としての使用のために当該技術に導入された。例え
ば、１９８２年９月１４日にＴａｋｅｄａらに発行され
た米国特許４，３４９，６０９においては、アミノを含
まないラダータイプのシルセスキオキサンポリマーの、
単独のまたはシラノール若しくはチタノール化合物と混
合しての、硬化したコーティングが、金属配線層の間の
層間絶縁層として用いられる。
- - 即ち、シルセスキオキサンポリマー - - が、絶縁
層としての使用のために当該技術に導入された。例え
ば、１９８２年９月１４日にＴａｋｅｄａらに発行され
た米国特許４，３４９，６０９においては、アミノを含
まないラダータイプのシルセスキオキサンポリマーの、
単独のまたはシラノール若しくはチタノール化合物と混
合しての、硬化したコーティングが、金属配線層の間の
層間絶縁層として用いられる。
【０００８】しかしながら、Ｔａｋｅｄａらにおける手
法に関しては多数の問題がある。例えば、このようなシ
ステムは熟成（ａｇｉｎｇ）を遅らせるために低温で貯
蔵されねばならず、そしてそれらはこのような注意にも
拘わらず限られた棚寿命を有し、使用における増加した
コスト及びプロセス制御問題をもたらす。また、シラノ
ール出発物質のシステム中への添加は、生成する層の絶
縁性質を劣化させる傾向がある。
法に関しては多数の問題がある。例えば、このようなシ
ステムは熟成（ａｇｉｎｇ）を遅らせるために低温で貯
蔵されねばならず、そしてそれらはこのような注意にも
拘わらず限られた棚寿命を有し、使用における増加した
コスト及びプロセス制御問題をもたらす。また、シラノ
ール出発物質のシステム中への添加は、生成する層の絶
縁性質を劣化させる傾向がある。
【０００９】１９８６年１２月２日にＮｏｚｕｅらに発
行された米国特許４，６２６，５５６もまた、アミノを
含まないシルセスキオキサンポリマー層の生成を開示し
ている。この特許中の方法によれば、オルガノポリシル
セスキオキサンの製造において水がトリハロゲノシラン
と反応し、このオルガノポリシルセスキオキサンは、パ
ターン化された絶縁層の形成において、照射に際して橋
かけ−反応−活性種を発生させる化合物との混合物にお
いて使用される。
行された米国特許４，６２６，５５６もまた、アミノを
含まないシルセスキオキサンポリマー層の生成を開示し
ている。この特許中の方法によれば、オルガノポリシル
セスキオキサンの製造において水がトリハロゲノシラン
と反応し、このオルガノポリシルセスキオキサンは、パ
ターン化された絶縁層の形成において、照射に際して橋
かけ−反応−活性種を発生させる化合物との混合物にお
いて使用される。
【００１０】１９８８年２月９日にＣｌｏｄｇｏらに発
行された米国特許４，７２３，９７８においては、まず
シラノール溶液から改質されたラダータイプのシルセス
キオキサンポリマーを生成させ、そして次にそれを酸素
プラズマ中で処理することによって有機ガラス絶縁層を
製造する。
行された米国特許４，７２３，９７８においては、まず
シラノール溶液から改質されたラダータイプのシルセス
キオキサンポリマーを生成させ、そして次にそれを酸素
プラズマ中で処理することによって有機ガラス絶縁層を
製造する。
【００１１】以下の引例においてはシルセスキオキサン
ポリマーのその他の絶縁層が形成される：
ポリマーのその他の絶縁層が形成される：
【００１２】１９８７年６月２日にＦｕｋｕｙａｍａら
に発行された米国特許４，６７０，２９９は、低級アル
キル三官能シランをー２０〜ー５０℃の温度で有機溶媒
中に溶解させて溶液を生成させること、１，０００〜
３，０００Ｐａに加圧された不活性ガス下でこの溶液中
に水を滴下すること、及びこの溶液を６０〜１００℃の
温度に次第に加熱することによって低級アルキルポリシ
ルセスキオキサンを製造する。
に発行された米国特許４，６７０，２９９は、低級アル
キル三官能シランをー２０〜ー５０℃の温度で有機溶媒
中に溶解させて溶液を生成させること、１，０００〜
３，０００Ｐａに加圧された不活性ガス下でこの溶液中
に水を滴下すること、及びこの溶液を６０〜１００℃の
温度に次第に加熱することによって低級アルキルポリシ
ルセスキオキサンを製造する。
【００１３】１９８９年１月３１日にＥｓｔｅｓらに発
行された米国特許４，８０１，５０７は、アリール三官
能シラントリオール（例えばフェニルトリクロロシラ
ン）を四官能ケイ酸化合物（例えばエチルシリケート）
と反応させてシロキサン単位に富んだポリマーを生成さ
せる。
行された米国特許４，８０１，５０７は、アリール三官
能シラントリオール（例えばフェニルトリクロロシラ
ン）を四官能ケイ酸化合物（例えばエチルシリケート）
と反応させてシロキサン単位に富んだポリマーを生成さ
せる。
【００１４】種々の理由のために、いずれの先行する技
術も完全に満足であるとは証明されなかった。
術も完全に満足であるとは証明されなかった。
【００１５】平坦化性質における改良を得るために、１
９８８年１１月２８日にＣｌｏｄｇｏらによって出願さ
れた米国特許出願連番２７６，５９７中の方法は、まず
水と溶媒中のアミノアルコキシシランモノマーとを、約
１．３／１〜１．７／１の範囲の水／モノマーの限界的
なモル比を用いることにより、反応させることによって
溶液を製造することによって絶縁層を形成する。溶液を
十分に熟成せしめた後で、それを適当な基体の上にコー
トし、次にこの基体を本質的に酸素のない雰囲気中でそ
して硬化したラダータイプのシルセスキオキサンポリマ
ーの層が生成されるような条件下で加熱する。この方法
の実施においては、改良されたクラック抵抗を有する高
度な平坦化を達成することができる絶縁層が製造される
が、しかし、多くの応用においては、望ましい平坦化特
性ばかりでなく、増大した熱安定性もまた示す絶縁層を
製造することが望ましい。
９８８年１１月２８日にＣｌｏｄｇｏらによって出願さ
れた米国特許出願連番２７６，５９７中の方法は、まず
水と溶媒中のアミノアルコキシシランモノマーとを、約
１．３／１〜１．７／１の範囲の水／モノマーの限界的
なモル比を用いることにより、反応させることによって
溶液を製造することによって絶縁層を形成する。溶液を
十分に熟成せしめた後で、それを適当な基体の上にコー
トし、次にこの基体を本質的に酸素のない雰囲気中でそ
して硬化したラダータイプのシルセスキオキサンポリマ
ーの層が生成されるような条件下で加熱する。この方法
の実施においては、改良されたクラック抵抗を有する高
度な平坦化を達成することができる絶縁層が製造される
が、しかし、多くの応用においては、望ましい平坦化特
性ばかりでなく、増大した熱安定性もまた示す絶縁層を
製造することが望ましい。
【００１６】
【発明の要約】この背景に反して本発明は改良された絶
縁層を生成させる方法を導入するものである。本発明に
従うと、有機溶液は、アミノアルコキシシランモノマ
ー、アリールアルコキシシランまたはアリールシラザン
モノマー、及び水を溶媒中で反応させることによって製
造される。この溶液を適当な基体に付与し、そしてこの
溶媒を蒸発しそして硬化したラダータイプのシルセスキ
オキサンコポリマーの層を生成させるような温度及び時
間で、このコートされた基体を加熱する。本発明の実際
においては、４００℃より高い熱安定性及び高度の平坦
化を示し、一方また満足な耐クラック性、接着及び絶縁
性質も示す絶縁層が製造される。例えば、この改良され
た絶縁層は、４７５℃への熱アニールを通してクラック
生成を示すことなく、９０％より多く、トポグラフィッ
クステップを減少させそして、同時に、高いアスペクト
比のサブミクロンのギャップを充填することができ、一
方硬化したポリイミドによって通常示されるものと一般
的に同等な誘電定数及び散逸（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏ
ｎ）係数を有することが見い出された。好ましい応用に
おいては、本発明の方法に従って製造された改良された
絶縁層を含む半導体装置が製造される。
縁層を生成させる方法を導入するものである。本発明に
従うと、有機溶液は、アミノアルコキシシランモノマ
ー、アリールアルコキシシランまたはアリールシラザン
モノマー、及び水を溶媒中で反応させることによって製
造される。この溶液を適当な基体に付与し、そしてこの
溶媒を蒸発しそして硬化したラダータイプのシルセスキ
オキサンコポリマーの層を生成させるような温度及び時
間で、このコートされた基体を加熱する。本発明の実際
においては、４００℃より高い熱安定性及び高度の平坦
化を示し、一方また満足な耐クラック性、接着及び絶縁
性質も示す絶縁層が製造される。例えば、この改良され
た絶縁層は、４７５℃への熱アニールを通してクラック
生成を示すことなく、９０％より多く、トポグラフィッ
クステップを減少させそして、同時に、高いアスペクト
比のサブミクロンのギャップを充填することができ、一
方硬化したポリイミドによって通常示されるものと一般
的に同等な誘電定数及び散逸（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏ
ｎ）係数を有することが見い出された。好ましい応用に
おいては、本発明の方法に従って製造された改良された
絶縁層を含む半導体装置が製造される。
【００１７】
【詳細な説明】本発明の方法に従って絶縁層を生成させ
る際には、有機溶液を適当な基体に付与する。この溶液
は、アミノアルコキシシランモノマーとアリールアルコ
キシシランまたはアリールシラザンモノマー及び水を溶
媒中で反応させることによって製造される。適当なアミ
ノアルコキシシランモノマーは、式： ＨＮ（Ｒ１）−Ｒ２−Ｓｉ（ＯＲ３）３（Ａ） （式中Ｒ１は、水素原子；好ましくは１〜５の炭素原子
を有する、飽和炭化水素残基またはアミノ置換飽和炭化
水素残基；またはフェニル基または、アルキル基が好ま
しくは１〜５の炭素原子を有する、アルキル置換フェニ
ル基若しくはその誘導体であり；式中Ｒ２は、好ましく
は２〜６の炭素原子を有する飽和炭化水素残基であり；
そして式中Ｒ３は、好ましくは１〜５の炭素原子を有す
る飽和炭化水素残基である）によって表されるアミノト
リアルコキシシランを含む。また、このようなアミノト
リアルコキシシランの混合物も使用することができる。
る際には、有機溶液を適当な基体に付与する。この溶液
は、アミノアルコキシシランモノマーとアリールアルコ
キシシランまたはアリールシラザンモノマー及び水を溶
媒中で反応させることによって製造される。適当なアミ
ノアルコキシシランモノマーは、式： ＨＮ（Ｒ１）−Ｒ２−Ｓｉ（ＯＲ３）３（Ａ） （式中Ｒ１は、水素原子；好ましくは１〜５の炭素原子
を有する、飽和炭化水素残基またはアミノ置換飽和炭化
水素残基；またはフェニル基または、アルキル基が好ま
しくは１〜５の炭素原子を有する、アルキル置換フェニ
ル基若しくはその誘導体であり；式中Ｒ２は、好ましく
は２〜６の炭素原子を有する飽和炭化水素残基であり；
そして式中Ｒ３は、好ましくは１〜５の炭素原子を有す
る飽和炭化水素残基である）によって表されるアミノト
リアルコキシシランを含む。また、このようなアミノト
リアルコキシシランの混合物も使用することができる。
【００１８】好ましいアミノアルコキシシランモノマ−
は、上の式（Ａ）、［式中Ｒ1は、水素原子、または２
若しくは３の炭素原子を有する、飽和炭化水素残基また
はアミノ置換飽和炭化水素残基であり；式中Ｒ2は、３
〜６の炭素原子を有する飽和炭化水素残基であり；そし
て式中Ｒ3は、１〜４の炭素原子を有する飽和炭化水素
残基である］によって表されるアミノトリアルコキシシ
ランを含む。
は、上の式（Ａ）、［式中Ｒ1は、水素原子、または２
若しくは３の炭素原子を有する、飽和炭化水素残基また
はアミノ置換飽和炭化水素残基であり；式中Ｒ2は、３
〜６の炭素原子を有する飽和炭化水素残基であり；そし
て式中Ｒ3は、１〜４の炭素原子を有する飽和炭化水素
残基である］によって表されるアミノトリアルコキシシ
ランを含む。
【００１９】アミノアルコキシシランモノマ−の特別に
好ましい群は、次のアミノトリアルコキシシラン：γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−β−（ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
を含む。
好ましい群は、次のアミノトリアルコキシシラン：γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−β−（ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
を含む。
【００２０】この溶液を製造する際に用いられるアリー
ルアルコキシシランまたはアリールシラザンモノマー
は、好ましくは式： Ｒ４−Ｓｉ（Ｙ）３ （Ｂ） 〔式中Ｒ４は、置換されていないまたは置換された芳香
族残基、例えば、 ＣＨ３（ＣＨ２）ｎ−Ｃ６Ｈ４− （Ｃ） （式中ｎ＝０〜６、そしてさらに好ましくは０〜３、例
えばベンジル、キシリル、メシチリルまたはより高次の
官能基）であり；そして式中Ｙは（ＯＲ５）またはＮ
（Ｒ６）２、（式中Ｒ５は１〜５の炭素原子を有する飽
和炭化水素残基であり、そしてＲ６は水素原子または、
１〜５の炭素原子を有する飽和炭化水素残基である）で
ある〕によって表される。また、このようなアリールア
ルコキシシラン及びアリールシラザンの混合物も使用す
ることができる。
ルアルコキシシランまたはアリールシラザンモノマー
は、好ましくは式： Ｒ４−Ｓｉ（Ｙ）３ （Ｂ） 〔式中Ｒ４は、置換されていないまたは置換された芳香
族残基、例えば、 ＣＨ３（ＣＨ２）ｎ−Ｃ６Ｈ４− （Ｃ） （式中ｎ＝０〜６、そしてさらに好ましくは０〜３、例
えばベンジル、キシリル、メシチリルまたはより高次の
官能基）であり；そして式中Ｙは（ＯＲ５）またはＮ
（Ｒ６）２、（式中Ｒ５は１〜５の炭素原子を有する飽
和炭化水素残基であり、そしてＲ６は水素原子または、
１〜５の炭素原子を有する飽和炭化水素残基である）で
ある〕によって表される。また、このようなアリールア
ルコキシシラン及びアリールシラザンの混合物も使用す
ることができる。
【００２１】特に好ましいアリールアルコキシシラン及
びアリールシラザンモノマーは、Ｒ4が置換されていな
いまたは置換されたフェニル基でありそしてＲ5が１〜
４の炭素原子を有する飽和炭化水素残基でありまたはＲ
6が水素原子若しくは１〜４の炭素原子を有する飽和炭
化水素残基であるものを含む。フェニルトリアルコキシ
シラン、例えばフェニルトリエトキシシランのようなア
リ−ルアルコキシシランモノマ−がもっとも好ましい。
びアリールシラザンモノマーは、Ｒ4が置換されていな
いまたは置換されたフェニル基でありそしてＲ5が１〜
４の炭素原子を有する飽和炭化水素残基でありまたはＲ
6が水素原子若しくは１〜４の炭素原子を有する飽和炭
化水素残基であるものを含む。フェニルトリアルコキシ
シラン、例えばフェニルトリエトキシシランのようなア
リ−ルアルコキシシランモノマ−がもっとも好ましい。
【００２２】アミノアルコキシシラン及びアリールアル
コキシシランまたはアリールシラザンを溶解することが
できそして水と混和性である任意の適当な溶媒を用いる
ことができる。典型的な溶媒は、当業者には明らかであ
ろうように、例えば、アルコール、例えばメタノール、
エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノ
ール、イソブタノール、イソアミルアルコールなど；エ
ーテル、例えばセロソルブ、例えばメチルセロソルブ、
ジグリム、ジオキサン、ブチルカルビトール、テトラヒ
ドロフランなど；芳香族アルコール、例えばフェノール
など；多価アルコール、例えばエチレングリコール、テ
トラメチレングリコールなど；ケトン、例えばメチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン
など；及び類似物、並びにこれらの混合物を含む。好ま
しい溶媒は、メタノール、エタノール及びイソプロパノ
ールを含む。
コキシシランまたはアリールシラザンを溶解することが
できそして水と混和性である任意の適当な溶媒を用いる
ことができる。典型的な溶媒は、当業者には明らかであ
ろうように、例えば、アルコール、例えばメタノール、
エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノ
ール、イソブタノール、イソアミルアルコールなど；エ
ーテル、例えばセロソルブ、例えばメチルセロソルブ、
ジグリム、ジオキサン、ブチルカルビトール、テトラヒ
ドロフランなど；芳香族アルコール、例えばフェノール
など；多価アルコール、例えばエチレングリコール、テ
トラメチレングリコールなど；ケトン、例えばメチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン
など；及び類似物、並びにこれらの混合物を含む。好ま
しい溶媒は、メタノール、エタノール及びイソプロパノ
ールを含む。
【００２３】好ましくは、この反応は約１：３〜約４：
１、さらに好ましくは約２：３〜約２．５：１の範囲の
アリールアルコキシシランモノマー対アミノアルコキシ
シランモノマーのモル比、そして約０．５：１〜約２：
１、さらに好ましくは約０．９：１〜約１．７：１の範
囲の水／全モノマ−のモル比を用いることによって実施
される。
１、さらに好ましくは約２：３〜約２．５：１の範囲の
アリールアルコキシシランモノマー対アミノアルコキシ
シランモノマーのモル比、そして約０．５：１〜約２：
１、さらに好ましくは約０．９：１〜約１．７：１の範
囲の水／全モノマ−のモル比を用いることによって実施
される。
【００２４】生成する絶縁層の性質を改質するために、
有機溶液を製造する際にその他のモノマーを添加してよ
い。例えば、層の均一性を改良するために、橋かけを容
易にする、より高次の官能性のシランモノマー、例えば
四官能のシランモノマーを用いてよい。本発明の特に好
ましい実施態様においては、アミノアルコキシシラン及
びアリールアルコキシシランまたはアリールシラザンモ
ノマー及び水に加えて、テトラアルコキシシランモノマ
ー、例えばテトラエトキシシランを反応させることによ
って有機溶液を製造する。好ましくは、テトラアルコキ
シシランモノマーは、全モノマーのモル数を基にして約
５０％まで、さらに好ましくは約４５％まで、そしても
っとも好ましくは約２０〜約４５％までの割合で用いら
れる。
有機溶液を製造する際にその他のモノマーを添加してよ
い。例えば、層の均一性を改良するために、橋かけを容
易にする、より高次の官能性のシランモノマー、例えば
四官能のシランモノマーを用いてよい。本発明の特に好
ましい実施態様においては、アミノアルコキシシラン及
びアリールアルコキシシランまたはアリールシラザンモ
ノマー及び水に加えて、テトラアルコキシシランモノマ
ー、例えばテトラエトキシシランを反応させることによ
って有機溶液を製造する。好ましくは、テトラアルコキ
シシランモノマーは、全モノマーのモル数を基にして約
５０％まで、さらに好ましくは約４５％まで、そしても
っとも好ましくは約２０〜約４５％までの割合で用いら
れる。
【００２５】反応性シラノール種の生成の制御を容易に
するために、まずアリールアルコキシシランまたはアリ
ールシラザンモノマーを溶媒中に溶解させ、そして次に
所望の量の水を添加することが好ましい。一般に、溶媒
中のアリールアルコキシシランまたはアリールシラザン
モノマーの溶液の濃度は、広い範囲にわたって変動する
ことができるが、アリールアルコキシシランまたはアリ
ールシラザンの１容量部あたり好ましくは約０．５〜約
５０容量部の溶媒が利用される。
するために、まずアリールアルコキシシランまたはアリ
ールシラザンモノマーを溶媒中に溶解させ、そして次に
所望の量の水を添加することが好ましい。一般に、溶媒
中のアリールアルコキシシランまたはアリールシラザン
モノマーの溶液の濃度は、広い範囲にわたって変動する
ことができるが、アリールアルコキシシランまたはアリ
ールシラザンの１容量部あたり好ましくは約０．５〜約
５０容量部の溶媒が利用される。
【００２６】次に、アミノアルコキシシランモノマーを
この溶液に添加し、次にこれを、安定化させるための縮
合反応及びラダータイプオリゴマーの生成を可能にする
のに十分である時間の期間の間、熟成せしめる。一般
に、この熟成期間の長さは、アミノアルコキシシラン、
アリールアルコキシシランまたはアリールシラザン及び
使用される溶媒、溶媒濃度、添加される水の量、温度な
どに依存して広く変動することができる。しかしなが
ら、典型的には、この熟成期間は、少なくとも約２時間
であり、そして好ましくは約８〜約７２時間の範囲であ
る。
この溶液に添加し、次にこれを、安定化させるための縮
合反応及びラダータイプオリゴマーの生成を可能にする
のに十分である時間の期間の間、熟成せしめる。一般
に、この熟成期間の長さは、アミノアルコキシシラン、
アリールアルコキシシランまたはアリールシラザン及び
使用される溶媒、溶媒濃度、添加される水の量、温度な
どに依存して広く変動することができる。しかしなが
ら、典型的には、この熟成期間は、少なくとも約２時間
であり、そして好ましくは約８〜約７２時間の範囲であ
る。
【００２７】次に、この有機溶液を適当な基体、例えば
ミクロ電子工学装置、例えば半導体の表面の上にコート
する。コートされる表面の性質は、熟成された溶液がそ
れに接着する限り、限界的ではない。従ってこの表面
は、例えば、有機絶縁層（例えば、ポリイミド）または
無機基体、例えばＳｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3
または一般金属、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗま
たは合金等でよい。
ミクロ電子工学装置、例えば半導体の表面の上にコート
する。コートされる表面の性質は、熟成された溶液がそ
れに接着する限り、限界的ではない。従ってこの表面
は、例えば、有機絶縁層（例えば、ポリイミド）または
無機基体、例えばＳｉ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3
または一般金属、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗま
たは合金等でよい。
【００２８】この有機溶液を、慣用的なやり方でコート
されるべき表面に付与する。典型的には、それを、一般
には約１，０００〜約１５，０００Åの範囲であるコー
ティングの所望の厚さに依存して約２，０００〜５，０
００ｒｐｍの範囲内のスピン速度で所望の表面の上にス
ピンさせる。
されるべき表面に付与する。典型的には、それを、一般
には約１，０００〜約１５，０００Åの範囲であるコー
ティングの所望の厚さに依存して約２，０００〜５，０
００ｒｐｍの範囲内のスピン速度で所望の表面の上にス
ピンさせる。
【００２９】この有機溶液の付与の後で、この層を加熱
してラダータイプシルセスキオキサンコポリマーの生成
を行わしめる。実際の硬化条件、即ち温度、圧力及び時
間は、広い範囲にわたって変動してよく、そして、一般
的には、用いられるアミノアルコキシシラン及びアリー
ルアルコキシシランまたはアリールシラザン、水／モノ
マー比、製造される硬化した層の所望の厚さ、及び当業
者には明らかであるべきその他の要因に依存する。しか
しながら、一般に、大気圧で約３０〜約１２０分の期間
で約１５０℃を越える温度が典型的である。
してラダータイプシルセスキオキサンコポリマーの生成
を行わしめる。実際の硬化条件、即ち温度、圧力及び時
間は、広い範囲にわたって変動してよく、そして、一般
的には、用いられるアミノアルコキシシラン及びアリー
ルアルコキシシランまたはアリールシラザン、水／モノ
マー比、製造される硬化した層の所望の厚さ、及び当業
者には明らかであるべきその他の要因に依存する。しか
しながら、一般に、大気圧で約３０〜約１２０分の期間
で約１５０℃を越える温度が典型的である。
【００３０】本発明の方法を実施するための好ましい実
施態様においては、熱処理は、大気圧での一連のステッ
プで実施される。このやり方においては、層を、溶媒を
追い出すために約８５〜１１０℃の温度、そして次に引
き続いて最後の硬化した層を生成させるために約２００
℃を越える増加した温度にさらす。
施態様においては、熱処理は、大気圧での一連のステッ
プで実施される。このやり方においては、層を、溶媒を
追い出すために約８５〜１１０℃の温度、そして次に引
き続いて最後の硬化した層を生成させるために約２００
℃を越える増加した温度にさらす。
【００３１】かくして、例えば半導体処理の応用におけ
るような広い範囲の用途を有する改良された絶縁層が達
成される。この絶縁層は、接着の問題を伴うことなく、
従来使用されているポリイミドを凌ぐ増進された平坦化
及び熱安定性特性を示す。加えて、それは、望ましい電
気的性質を与えながら、耐クラック性であることが見い
出された。この層はまた、望ましいＯ2反応性イオンエ
ッチ耐性性質も示す。
るような広い範囲の用途を有する改良された絶縁層が達
成される。この絶縁層は、接着の問題を伴うことなく、
従来使用されているポリイミドを凌ぐ増進された平坦化
及び熱安定性特性を示す。加えて、それは、望ましい電
気的性質を与えながら、耐クラック性であることが見い
出された。この層はまた、望ましいＯ2反応性イオンエ
ッチ耐性性質も示す。
【００３２】以下の実施例は、本発明を説明するために
提供される。実施例中で詳記されたすべての操作は、
“クラス１００”のクリーンルーム環境中で実施されそ
してそれらにおいては相対湿度は５０％未満に制御され
たことを記すべきである。
提供される。実施例中で詳記されたすべての操作は、
“クラス１００”のクリーンルーム環境中で実施されそ
してそれらにおいては相対湿度は５０％未満に制御され
たことを記すべきである。
【００３３】
【実施例】比較例Ａ １９５ｍｌアリコートの乾いた（＜０．０１％Ｈ2Ｏ）
メタノールを、きれいな乾いたＮａｌｇｅｎｅ（ポリエ
チレン）ボトル中に移した。５０ｍｌアリコートの高純
度1３−アミノプロピルトリエトキシシラン2をこのメタ
ノールに添加し、そしてこの溶液を、雰囲気への暴露を
制御するために置かれたキャップを付して、完全に混合
した。次に、５．００ｍｌアリコートの脱イオン蒸留Ｈ
2Ｏを、このシラン／メタノール溶液を渦巻きさせなが
らゆっくりと添加し、ボトルにキャップをし、そしてこ
の混合物を１０〜２０秒間激しく振った。この閉じた容
器をローラーミルの上に置きそして室温で１６時間混合
した。熟成した溶液を、最小の雰囲気への暴露を確実す
る条件下で０．２μのポリプロピレンフィルターを使用
して濾過した。 １．モノマー含量＞９９．５％（ガスクロマトグラフィ
ー）、及び全イオンの濃度＜５ｐｐｍ。 ２．“Ａ１１００”という名称でユニオンカーバイド社
から商業的に入手できる。
メタノールを、きれいな乾いたＮａｌｇｅｎｅ（ポリエ
チレン）ボトル中に移した。５０ｍｌアリコートの高純
度1３−アミノプロピルトリエトキシシラン2をこのメタ
ノールに添加し、そしてこの溶液を、雰囲気への暴露を
制御するために置かれたキャップを付して、完全に混合
した。次に、５．００ｍｌアリコートの脱イオン蒸留Ｈ
2Ｏを、このシラン／メタノール溶液を渦巻きさせなが
らゆっくりと添加し、ボトルにキャップをし、そしてこ
の混合物を１０〜２０秒間激しく振った。この閉じた容
器をローラーミルの上に置きそして室温で１６時間混合
した。熟成した溶液を、最小の雰囲気への暴露を確実す
る条件下で０．２μのポリプロピレンフィルターを使用
して濾過した。 １．モノマー含量＞９９．５％（ガスクロマトグラフィ
ー）、及び全イオンの濃度＜５ｐｐｍ。 ２．“Ａ１１００”という名称でユニオンカーバイド社
から商業的に入手できる。
【００３４】約１０ｍｌの熟成し濾過した溶液を、１０
ｃｍ（径）のシリコン基体ウェーハの表面に、使用の点
で０．２μのフィルターを通しての基体表面の上への直
接の流出によって与え、基体表面積の８０〜１００％を
効果的にカバーした。このウェーハを、約１０秒の後付
与“ドエル”期間（静止の状態）の後でＭＴＩスピン付
与装置（ＭＴＩ社）でスピン加速した。この加速は、約
４００ｒｐｍ／ｓｅｃから約３，０００ｒｐｍの最後の
スピン速度へと制御され、ここで最後の速度は約２５秒
間維持された。
ｃｍ（径）のシリコン基体ウェーハの表面に、使用の点
で０．２μのフィルターを通しての基体表面の上への直
接の流出によって与え、基体表面積の８０〜１００％を
効果的にカバーした。このウェーハを、約１０秒の後付
与“ドエル”期間（静止の状態）の後でＭＴＩスピン付
与装置（ＭＴＩ社）でスピン加速した。この加速は、約
４００ｒｐｍ／ｓｅｃから約３，０００ｒｐｍの最後の
スピン速度へと制御され、ここで最後の速度は約２５秒
間維持された。
【００３５】このウェーハを、接近したホットプレート
暴露を与えるＭＴＩホットプレート（ＭＴＩ社）に移
し、そして空気中で約１０５℃の温度で１２分間ベーク
して過剰の溶媒を除去した。次に、このウェーハを石英
キャリアーに、そして石英の炉チューブ並びにこのキャ
リアーのチューブ中への及びチューブからの移動を最小
の粒子汚染で制御するために設計された自動化されたカ
ンチレバー移送機構を備えたＣｏｒｓｏ−Ｇｒａｙ炉中
へ移した。炉内部の一連の温度ゾーンを通してキャリア
ーを移動させるために一つのプログラムを使用した（以
下の表中に要約されたような）。このオーブン硬化の間
中、径が＞０．２μの粒子を除去するために濾過された
乾いた窒素の流れを維持して、温度が＞１５０℃である
すべてのゾーンにおいてチューブの酸素含量を＜１０ｐ
ｐｍに制御することによって基体の酸化を最小にした。
このオーブンチューブを通るランプシーケンスは以下の
ようであった：
暴露を与えるＭＴＩホットプレート（ＭＴＩ社）に移
し、そして空気中で約１０５℃の温度で１２分間ベーク
して過剰の溶媒を除去した。次に、このウェーハを石英
キャリアーに、そして石英の炉チューブ並びにこのキャ
リアーのチューブ中への及びチューブからの移動を最小
の粒子汚染で制御するために設計された自動化されたカ
ンチレバー移送機構を備えたＣｏｒｓｏ−Ｇｒａｙ炉中
へ移した。炉内部の一連の温度ゾーンを通してキャリア
ーを移動させるために一つのプログラムを使用した（以
下の表中に要約されたような）。このオーブン硬化の間
中、径が＞０．２μの粒子を除去するために濾過された
乾いた窒素の流れを維持して、温度が＞１５０℃である
すべてのゾーンにおいてチューブの酸素含量を＜１０ｐ
ｐｍに制御することによって基体の酸化を最小にした。
このオーブンチューブを通るランプシーケンスは以下の
ようであった：
【００３６】
【表１】
【００３７】Ｎ2中での（合計）１００分のオーブン硬
化の後で、流れるＮ2中の第一ゾーン（９５℃）にキャ
リアーを引き出し、そこでこのキャリアー及び基体を１
５０℃未満に冷却せしめ、その時点で基体を炉から取り
出した。
化の後で、流れるＮ2中の第一ゾーン（９５℃）にキャ
リアーを引き出し、そこでこのキャリアー及び基体を１
５０℃未満に冷却せしめ、その時点で基体を炉から取り
出した。
【００３８】上で述べた手順は、エリプソメトリーによ
って測定して約４０００Åの厚さの硬化したシルセスキ
オキサンフィルムを製造し、そしてＦＴＩＲによって測
定して、顕著なバルクの“ラダータイプ”構造を有する
シルセスキオキサンポリマーの特徴を含む赤外スペクト
ルを提示した。標準的なＭＯＳタイプの基体モニターを
使用して、このフィルムの絶縁性質を測定した。絶縁破
壊は＞６ＭＶ／ｃｍであり、誘電定数は約３．４（４０
０ＫＨｚ）であり、そして散逸係数は０．０６（４００
ＫＨｚ）であった。真性（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）フィル
ム応力は、Ｔｒｏｐｅｌ光学平坦度テスターによって測
定して、引張でありそして＜１０8ダイン／ｃｍ2であっ
た。
って測定して約４０００Åの厚さの硬化したシルセスキ
オキサンフィルムを製造し、そしてＦＴＩＲによって測
定して、顕著なバルクの“ラダータイプ”構造を有する
シルセスキオキサンポリマーの特徴を含む赤外スペクト
ルを提示した。標準的なＭＯＳタイプの基体モニターを
使用して、このフィルムの絶縁性質を測定した。絶縁破
壊は＞６ＭＶ／ｃｍであり、誘電定数は約３．４（４０
０ＫＨｚ）であり、そして散逸係数は０．０６（４００
ＫＨｚ）であった。真性（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）フィル
ム応力は、Ｔｒｏｐｅｌ光学平坦度テスターによって測
定して、引張でありそして＜１０8ダイン／ｃｍ2であっ
た。
【００３９】実施例１ １９５ｍｌアリコートの乾いた（＜０．０１％Ｈ2Ｏ）
メタノールを、きれいな乾いたＮａｌｇｅｎｅ（ポリエ
チレン）ボトル中に移した。２５ｍｌアリコートの高純
度1フェニルトリエトキシシラン2をこのメタノールに添
加し、そしてこの溶液を、雰囲気への暴露を制御するた
めに置かれたキャップを付して、完全に混合した。次
に、５．００ｍｌアリコートの脱イオンＨ2Ｏを、この
シラン／メタノール溶液を渦巻きさせながらゆっくりと
添加し、ボトルにキャップをし、そしてこの混合物を１
０〜２０秒間激しく振った。マグネチックスタ−ラ−の
バ−をこの溶液中に入れそしてこのボトルをマグネチッ
クスタ−ラ−の上に置いた。このとき２５ｍｌの高純度
1３−アミノプロピルトリエトキシシラン3をポリプロピ
レン添加漏斗中に置きそしてボトルに接続し、そしてこ
れを良好な撹拌をしながら１時間の期間にわたって添加
した。添加後このボトルをロ−ラ−ミルの上に置きそし
て１６時間混合した。熟成した溶液を、最小の雰囲気へ
の暴露を確実する条件下で０．２μのポリプロピレンフ
ィルターを使用して濾過した。
メタノールを、きれいな乾いたＮａｌｇｅｎｅ（ポリエ
チレン）ボトル中に移した。２５ｍｌアリコートの高純
度1フェニルトリエトキシシラン2をこのメタノールに添
加し、そしてこの溶液を、雰囲気への暴露を制御するた
めに置かれたキャップを付して、完全に混合した。次
に、５．００ｍｌアリコートの脱イオンＨ2Ｏを、この
シラン／メタノール溶液を渦巻きさせながらゆっくりと
添加し、ボトルにキャップをし、そしてこの混合物を１
０〜２０秒間激しく振った。マグネチックスタ−ラ−の
バ−をこの溶液中に入れそしてこのボトルをマグネチッ
クスタ−ラ−の上に置いた。このとき２５ｍｌの高純度
1３−アミノプロピルトリエトキシシラン3をポリプロピ
レン添加漏斗中に置きそしてボトルに接続し、そしてこ
れを良好な撹拌をしながら１時間の期間にわたって添加
した。添加後このボトルをロ−ラ−ミルの上に置きそし
て１６時間混合した。熟成した溶液を、最小の雰囲気へ
の暴露を確実する条件下で０．２μのポリプロピレンフ
ィルターを使用して濾過した。
【００４０】１．モノマー含量＞９９．５％（ガスクロ
マトグラフィー）、及び全イオンの濃度＜５ｐｐｍ。 ２．“ＰＯ３２０”という名称でＰｅｔｒａｒｃｈ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ社から商業的に入手できる。 ３．“Ａ１１００”という名称でユニオンカーバイド社
から商業的に入手できる。
マトグラフィー）、及び全イオンの濃度＜５ｐｐｍ。 ２．“ＰＯ３２０”という名称でＰｅｔｒａｒｃｈ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ社から商業的に入手できる。 ３．“Ａ１１００”という名称でユニオンカーバイド社
から商業的に入手できる。
【００４１】約１０ｍｌの熟成し濾過した溶液を、１０
ｃｍ（径）のシリコン基体ウェーハの表面に、使用の点
で０．２μのフィルターを通しての基体表面の上への直
接の流出によって与え、基体表面積の８０〜１００％を
効果的にカバーした。このウェーハを、約１０秒の後付
与“ドエル”期間（静止の状態）の後でＣｏｎｖａｃ付
与ベ−ク装置でスピン加速した。この加速は、約４００
ｒｐｍ／ｓｅｃから約３，０００ｒｐｍの最後のスピン
速度へと制御され、ここで最後の速度は約２５秒間維持
された。
ｃｍ（径）のシリコン基体ウェーハの表面に、使用の点
で０．２μのフィルターを通しての基体表面の上への直
接の流出によって与え、基体表面積の８０〜１００％を
効果的にカバーした。このウェーハを、約１０秒の後付
与“ドエル”期間（静止の状態）の後でＣｏｎｖａｃ付
与ベ−ク装置でスピン加速した。この加速は、約４００
ｒｐｍ／ｓｅｃから約３，０００ｒｐｍの最後のスピン
速度へと制御され、ここで最後の速度は約２５秒間維持
された。
【００４２】このウェーハを、接近したホットプレート
暴露を与えるベ−クトラックに移し、そして空気中で約
１００℃の温度で１０分間ベークして過剰の溶媒を除去
した。次に、このウェーハを石英キャリアーに、そして
石英の炉チューブ並びにこのキャリアーのチューブ中へ
の及びチューブからの移動を最小の粒子汚染で制御する
ために設計された自動化されたカンチレバー移送機構を
備えたＣｏｒｓｏ−Ｇｒａｙ炉中へ移した。比較例Ａの
表中に示したような、炉内部の一連の温度ゾーンを通し
てキャリアーを移動させるために一つのプログラムを使
用した。このオーブン硬化の間中、径が＞０．２μの粒
子を除去するために濾過された乾いた窒素の流れを維持
して、温度が＞１５０℃であるすべてのゾーンにおいて
チューブの酸素含量を＜１０ｐｐｍに制御することによ
って基体の酸化を最小にした。
暴露を与えるベ−クトラックに移し、そして空気中で約
１００℃の温度で１０分間ベークして過剰の溶媒を除去
した。次に、このウェーハを石英キャリアーに、そして
石英の炉チューブ並びにこのキャリアーのチューブ中へ
の及びチューブからの移動を最小の粒子汚染で制御する
ために設計された自動化されたカンチレバー移送機構を
備えたＣｏｒｓｏ−Ｇｒａｙ炉中へ移した。比較例Ａの
表中に示したような、炉内部の一連の温度ゾーンを通し
てキャリアーを移動させるために一つのプログラムを使
用した。このオーブン硬化の間中、径が＞０．２μの粒
子を除去するために濾過された乾いた窒素の流れを維持
して、温度が＞１５０℃であるすべてのゾーンにおいて
チューブの酸素含量を＜１０ｐｐｍに制御することによ
って基体の酸化を最小にした。
【００４３】Ｎ2中での（合わせて）１００分のオーブ
ン硬化の後で、流れるＮ2中の第一ゾーン（９５℃）に
キャリアーを引き出し、そこでこのキャリアー及び基体
を１５０℃未満に冷却せしめ、その時点で基体を炉から
取り出した。
ン硬化の後で、流れるＮ2中の第一ゾーン（９５℃）に
キャリアーを引き出し、そこでこのキャリアー及び基体
を１５０℃未満に冷却せしめ、その時点で基体を炉から
取り出した。
【００４４】上で述べた手順は、エリプソメトリーによ
って測定して約７８００Åの厚さの硬化したシルセスキ
オキサンフィルムを製造し、そしてＦＴＩＲによって測
定して、顕著なバルクの“ラダータイプ”構造を有する
シルセスキオキサンポリマーの特徴を含む赤外スペクト
ルを提示した。標準的なＭＯＳタイプの基体モニターを
使用して、このフィルムの絶縁性質を測定した。誘電定
数は約３．２（４００ＫＨｚ）であり、そして散逸係数
は０．０６（４００ＫＨｚ）であった。真性フィルム応
力は、Ｔｒｏｐｅｌ光学平坦度テスターによって測定し
て、引張でありそして＜１０8ダイン／ｃｍ2であった。
って測定して約７８００Åの厚さの硬化したシルセスキ
オキサンフィルムを製造し、そしてＦＴＩＲによって測
定して、顕著なバルクの“ラダータイプ”構造を有する
シルセスキオキサンポリマーの特徴を含む赤外スペクト
ルを提示した。標準的なＭＯＳタイプの基体モニターを
使用して、このフィルムの絶縁性質を測定した。誘電定
数は約３．２（４００ＫＨｚ）であり、そして散逸係数
は０．０６（４００ＫＨｚ）であった。真性フィルム応
力は、Ｔｒｏｐｅｌ光学平坦度テスターによって測定し
て、引張でありそして＜１０8ダイン／ｃｍ2であった。
【００４５】実施例２〜４ 異なる割合の反応物を用いた以外は、実施例１の手順に
従った。反応物の、モル％で表された割合、及び硬化し
たシルセスキオキサンフィルムの性質を以下の表１及び
表２中に要約する。
従った。反応物の、モル％で表された割合、及び硬化し
たシルセスキオキサンフィルムの性質を以下の表１及び
表２中に要約する。
【００４６】比較例Ｂ〜Ｄ 異なる割合の反応物を用いた以外は、実施例１の手順に
従った。特に、比較的少ない量のフェニルトリエトキシ
シランを使用した。この結果は、これら三つの比較例の
硬化したシルセスキオキサンフィルムが、比較例Ａのフ
ィルムのように、受け入れられない熱安定性の性質を有
していることを示した。反応物の、モル％で表された割
合、及び硬化したシルセスキオキサンフィルムの性質を
以下の表１及び表２中に要約する。
従った。特に、比較的少ない量のフェニルトリエトキシ
シランを使用した。この結果は、これら三つの比較例の
硬化したシルセスキオキサンフィルムが、比較例Ａのフ
ィルムのように、受け入れられない熱安定性の性質を有
していることを示した。反応物の、モル％で表された割
合、及び硬化したシルセスキオキサンフィルムの性質を
以下の表１及び表２中に要約する。
【００４７】実施例５〜８ 異なる割合の反応物を用いそして付加的なモノマ−、テ
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を溶液に添加した以外
は、実施例１の手順に従った。この結果は、生成し硬化
したフィルムの均一性及びエッチレ−ト比における改良
を示した。反応物の、モル％で表された割合、及び硬化
したシルセスキオキサンフィルムの性質を以下の表２及
び表３中に要約する。
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を溶液に添加した以外
は、実施例１の手順に従った。この結果は、生成し硬化
したフィルムの均一性及びエッチレ−ト比における改良
を示した。反応物の、モル％で表された割合、及び硬化
したシルセスキオキサンフィルムの性質を以下の表２及
び表３中に要約する。
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローズマリー・アン・プレビテイ−ケリ ー アメリカ合衆国バーモント州（05477) リツチモンド．ア−ル・デイー１．ボツ クス213−７
Claims (21)
- 【請求項１】 アミノアルコキシシランモノマー、アリ
ールアルコキシシランまたはアリールシラザンモノマー
および水を有機溶媒中で縮合反応させることにより製造
した縮合生成物の有機溶媒溶液を基体上に付与する、お
よび有機溶媒を蒸発させ、そして硬化したラダータイプ
のシルセスキオキサンコポリマーの層を生成させるよう
に１５０℃を越える温度にコートされた基体を加熱す
る、 各工程からなり、そして縮合反応を、１：３〜４：１の
範囲のアリールアルコキシシランまたはアリールシラザ
ンモノマー対アミノアルコキシシランモノマーのモル
比、そして０．５：１〜２：１の範囲の水／全モノマー
のモル比を用いて行う、基体上に絶縁層を生成させる方
法。 - 【請求項２】 アミノアルコキシシランモノマーが、式 ＨＮ（Ｒ１）−Ｒ２（ＯＲ３）３ （式中、Ｒ１は水素原子、炭素原子１〜５を有する飽和
炭化水素残基またはアミノ置換飽和炭化水素残基、フェ
ニル基または炭素原子１〜５のアルキル置換フェニル基
もしくはそれらの誘導体、Ｒ２は炭素原子２〜６を有す
る飽和炭化水素残基、およびＲ３は炭素原子１〜５の飽
和炭化水素残基である）表わされるアミノトリアルコキ
シシランまたはそれらの混合物である請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 アリールアルコキシシランまたはアリー
ルシラザンモノマーが、式 Ｒ４−Ｓｉ（Ｙ）３ （式中、Ｒ４は非置換または置換芳香族残基、およびＹ
は（ＯＲ５）３またはＮ（Ｒ６）２であり、ここでＲ５
は炭素原子１〜５を有する飽和炭化水素残基、そしてＲ
６は水素原子または炭素原子１〜５を有する飽和炭化水
素残基である）で表わされる請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 縮合反応を、２：３〜２．５：１の範囲
のアリールアルコキシランまたはアリールシラザンモノ
マー対アミノアルコキシシランモノマーのモル比を用い
て行う請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 縮合反応を、０．９：１〜１．７：１の
範囲の水／全モノマーのモル比を用いて行う請求項１記
載の方法。 - 【請求項６】 有機溶媒が、メタノール、エタノールお
よびイソプロパノールよりなる群から選択される請求項
１記載の方法。 - 【請求項７】 縮合生成物の有機溶媒溶液を、アリール
アルコキシシランまたはアリールシラザンモノマーを有
機溶媒に最初に溶解し、水を添加し、次いでアミノアル
コキシシランモノマーを添加することにより製造する請
求項１記載の方法。 - 【請求項８】 縮合生成物の有機溶媒溶液を、基体に付
与する前に少なくとも２時間熟成させる請求項１記載の
方法。 - 【請求項９】 縮合生成物の有機溶媒溶液を、アミノア
ルコキシシランモノマー、アリールアルコキシシランま
たはアリールシラザンモノマー、テトラアルコキシシラ
ンモノマーおよび水を有機溶媒中で反応させることによ
り製造する請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 テトラアルコキシランモノマーが、テ
トラエトキシシランであり、そして全モノマーのモル基
準で４５％までの比率で使用される請求項９記載の方
法。 - 【請求項１１】 式 Ｒ４−Ｓｉ（Ｙ）３ （式中、Ｒ４は非置換または置換芳香族残基、およびＹ
は（ＯＲ５）３またはＮ（Ｒ６）２であり、ここにＲ５
は炭素原子１〜５を有する飽和炭化水素残基、そしてＲ
６は水素原子または炭素原子１〜５を有する飽和炭化水
素残基である）で表わされるアリールアルコキシシラン
またはアリールシラザンモノマーを有機溶媒中に溶解
し、有機溶媒中にモノマー溶液を生成させ、 モノマー溶液に水を添加し、 水を添加したモノマー溶液に、式 ＨＮ（Ｒ１）−Ｒ２（ＯＲ３）３ （式中、Ｒ１は水素原子、炭素原子１〜５を有する飽和
炭化水素残基またはアミノ置換飽和炭化水素残基、フェ
ニル基または炭素原子１〜５のアルキル置換フェニル基
もしくはそれらの誘導体、Ｒ２は炭素原子２〜６を有す
る飽和炭化水素残基、およびＲ３は炭素原子１〜５の飽
和炭化水素残基である）表わされるアミノトリアルコキ
シシランモノマーまたはそれらの混合物を添加し、ここ
で、アリールアルコキシシランまたはアリールシラザン
モノマー対アミノアルコキシシランモノマーのモル比は
１：３〜４：１の範囲、そして水／全モノマーのモル比
は０．５：１〜２：１の範囲である、 縮合反応を安定化させるのに少なくとも２時間、縮合反
応溶液を熟成させ、 熟成した縮合反応溶液の層で基体をコートし、そして有
機溶媒を蒸発させ、そしてラダータイプのシルセスキオ
キサンコポリマーの層を生成させるように１５０℃を越
える温度にコートされた基体を加熱する、工程からな
る、半導体装置の基体上に絶縁層を生成させる方法。 - 【請求項１２】 アリールアルコキシシランまたはアリ
ールシラザンモノマー対アミノアルコキシシランモノマ
ーのモル比が２：３〜２．５：１の範囲、そして水／全
モノマーのモル比が０．９：１〜１．７：１の範囲であ
る請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 アミノトリアルコキシシランモノマー
が、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランおよびＮ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエト
キシシランよりなる群から選択され、アリールアルコキ
シランモノマーがフェニルトリエトキシシランである請
求項１１記載の方法。 - 【請求項１４】 縮合反応溶液に、テトラエトキシシラ
ンモノマーが添加され、全モノマーのモル基準で２０〜
４５％の比率で使用される請求項１１記載の方法。 - 【請求項１５】 有機溶媒がメタノール、エタノールお
よびイソプロパノールよりなる群から選択され、縮合反
応溶液を８〜７２時間の範囲で熟成させ、そしてコート
された基体を２００℃を越える温度に加熱する請求項１
１記載の方法。 - 【請求項１６】 請求項１記載の方法により製造される
絶縁層。 - 【請求項１７】 請求項１１記載の方法により製造され
る絶縁層。 - 【請求項１８】 請求項１５記載の方法により製造され
る絶縁層。 - 【請求項１９】 請求項１記載の方法により製造される
絶縁層からなる半導体装置。 - 【請求項２０】 請求項１１記載の方法により製造され
る絶縁層からなる半導体装置。 - 【請求項２１】 請求項１５記載の方法により製造され
る絶縁層からなる半導体装置。
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