JPH04233732A - 半導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体 - Google Patents
半導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体Info
- Publication number
- JPH04233732A JPH04233732A JP3226425A JP22642591A JPH04233732A JP H04233732 A JPH04233732 A JP H04233732A JP 3226425 A JP3226425 A JP 3226425A JP 22642591 A JP22642591 A JP 22642591A JP H04233732 A JPH04233732 A JP H04233732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spin
- coupled
- dielectric
- atoms
- bonds
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims abstract description 11
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 15
- -1 organosilane compound Chemical class 0.000 claims description 13
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 abstract 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 9
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910020781 SixOy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- H01L21/02205—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 the layer being characterised by the precursor material for deposition
- H01L21/02208—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 the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
- H01L21/02214—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 the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen
- H01L21/02216—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 the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen the compound being a molecule comprising at least one silicon-oxygen bond and the compound having hydrogen or an organic group attached to the silicon or oxygen, e.g. a siloxane
-
- 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
-
- 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
- H01L21/3122—Layers comprising organo-silicon compounds layers comprising polysiloxane compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
- H01L23/5329—Insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に電子部品の製造
工程で使用する誘電体に関し、特に半導体の製造工程で
使用されるスピン・オン誘電体に関する。
工程で使用する誘電体に関し、特に半導体の製造工程で
使用されるスピン・オン誘電体に関する。
【０００２】
【従来の技術】スピン・オン誘電体は半導体産業の分野
でスピン・オン・グラスとして使用されていた。これら
のスピン・オン誘電体を使用することは半導体の製造プ
ロセスの技術分野ではよく知られていた。スピン・オン
・グラスは通常オルガノシラン化合物と水とから生成さ
れ、それをアルコール溶媒中に溶解させる。こうして生
じた重合体はシロキサンと呼ばれ、半導体ウエハに応用
できる液体である。すなわちこれを一様な被覆を形成す
るように引き伸ばし、所望の基盤に粘着性結合を形成す
るように硬化させる。その硬化の際シロキサン重合体は
シリコン酸素結合すなわちガラスを形成することにより
基盤に付着する。そのことからこれらは、スピン・オン
・グラスと呼ばれ、主として誘電体物質として使用され
ていた。
でスピン・オン・グラスとして使用されていた。これら
のスピン・オン誘電体を使用することは半導体の製造プ
ロセスの技術分野ではよく知られていた。スピン・オン
・グラスは通常オルガノシラン化合物と水とから生成さ
れ、それをアルコール溶媒中に溶解させる。こうして生
じた重合体はシロキサンと呼ばれ、半導体ウエハに応用
できる液体である。すなわちこれを一様な被覆を形成す
るように引き伸ばし、所望の基盤に粘着性結合を形成す
るように硬化させる。その硬化の際シロキサン重合体は
シリコン酸素結合すなわちガラスを形成することにより
基盤に付着する。そのことからこれらは、スピン・オン
・グラスと呼ばれ、主として誘電体物質として使用され
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら従来のスピン・
オン・グラスは誘電率の高いものに限られていた。半導
体チップ上で導体を絶縁するとき、これらのスピン・オ
ン・グラスの高い誘電率は、その導体上に容量性負荷を
作り出し、高周波トランジスタおよび高密度のトランジ
スタの性能を低下させる。半導体工学の進歩によりトラ
ンジスタはより小さくなり、それに伴ってトランジスタ
から容量性負荷に供給される出力駆動能力も小さくなる
。こうしてスピン・オン・グラスの容量によりトランジ
スタの性能は落される。従来のスピン・オン・グラスの
誘電率は３．８を越えていた。誘電率が３．８程度のも
のは、誘電率が約３．９である二酸化シリコンと同程度
であるが、ポリイミド（２．８〜３．５）のような他の
誘電体よりも高く、極端な高周波に対する応用での空気
（１．０）に対しては非常に高い。従ってこれらのスピ
ン・オン・グラスは多くの半導体製品中で誘電体として
使用することが不適当なものとなってきた。
オン・グラスは誘電率の高いものに限られていた。半導
体チップ上で導体を絶縁するとき、これらのスピン・オ
ン・グラスの高い誘電率は、その導体上に容量性負荷を
作り出し、高周波トランジスタおよび高密度のトランジ
スタの性能を低下させる。半導体工学の進歩によりトラ
ンジスタはより小さくなり、それに伴ってトランジスタ
から容量性負荷に供給される出力駆動能力も小さくなる
。こうしてスピン・オン・グラスの容量によりトランジ
スタの性能は落される。従来のスピン・オン・グラスの
誘電率は３．８を越えていた。誘電率が３．８程度のも
のは、誘電率が約３．９である二酸化シリコンと同程度
であるが、ポリイミド（２．８〜３．５）のような他の
誘電体よりも高く、極端な高周波に対する応用での空気
（１．０）に対しては非常に高い。従ってこれらのスピ
ン・オン・グラスは多くの半導体製品中で誘電体として
使用することが不適当なものとなってきた。
【０００４】上記理由から、本発明は低い誘電率を有す
るスピン・オン誘電体を提供することを目的とする。
るスピン・オン誘電体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、すべてのシリ
コン原子に分極還元基を有するオルガノシラン化合物，
溶媒，触媒および水から構成されることを特徴とする半
導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体である。 さらに本発明は、重合体中の各々のシリコン原子が、１
つの分極還元基および３つの酸素原子と結合し、その各
々の酸素原子がまた別のシリコン原子と結合しているシ
ロキサン重合体を形成することにより得られるスピン・
オン誘電体である。
コン原子に分極還元基を有するオルガノシラン化合物，
溶媒，触媒および水から構成されることを特徴とする半
導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体である。 さらに本発明は、重合体中の各々のシリコン原子が、１
つの分極還元基および３つの酸素原子と結合し、その各
々の酸素原子がまた別のシリコン原子と結合しているシ
ロキサン重合体を形成することにより得られるスピン・
オン誘電体である。
【０００６】
【作用】本発明は半導体デバイスの製造工程で使用する
のに適した、低い誘電率を有するスピン・オン誘電体を
提供する。低い誘電率はシロキサン重合体を使用するこ
とにより得られ、そのシロキサン重合体は、分極が非常
に低い有機物基を有し、その有機物基は重合体中の分極
ひいてはその誘電率を減少させるために加えられる。
のに適した、低い誘電率を有するスピン・オン誘電体を
提供する。低い誘電率はシロキサン重合体を使用するこ
とにより得られ、そのシロキサン重合体は、分極が非常
に低い有機物基を有し、その有機物基は重合体中の分極
ひいてはその誘電率を減少させるために加えられる。
【０００７】物質の誘電率は、分子の分極と密接に関連
する。分極の大きい分子から構成される物質は、分極の
小さい分子から構成される物質よりも高い誘電率を有す
る。スピン・オン誘電体を生成する際に、分極の小さい
物質を使用すると、低い誘電率を有する誘電体物質が得
られるということが、知られている。有機化合物である
芳香族化合物はその特性の１つとして低い誘電率を有す
る化合物であり、フェニル，ビフェニルおよびナフタレ
ンは芳香族化合物の例である。芳香族化合物は、６つの
炭素から成る環から構成され、その環は炭素と炭素との
二重結合を３つ有する。そしてこの環状構造は、環内電
子を分散させ、非常に分極の小さい有機物となる。これ
が他の化合物に付着すると環の電荷分布は、付着した化
合物の分極を減少させるように機能する。従って芳香族
化合物から成る基は物質の分極を減少させ、誘電率を減
少させるために物質に加えることのできる分極還元基で
ある。
する。分極の大きい分子から構成される物質は、分極の
小さい分子から構成される物質よりも高い誘電率を有す
る。スピン・オン誘電体を生成する際に、分極の小さい
物質を使用すると、低い誘電率を有する誘電体物質が得
られるということが、知られている。有機化合物である
芳香族化合物はその特性の１つとして低い誘電率を有す
る化合物であり、フェニル，ビフェニルおよびナフタレ
ンは芳香族化合物の例である。芳香族化合物は、６つの
炭素から成る環から構成され、その環は炭素と炭素との
二重結合を３つ有する。そしてこの環状構造は、環内電
子を分散させ、非常に分極の小さい有機物となる。これ
が他の化合物に付着すると環の電荷分布は、付着した化
合物の分極を減少させるように機能する。従って芳香族
化合物から成る基は物質の分極を減少させ、誘電率を減
少させるために物質に加えることのできる分極還元基で
ある。
【０００８】
【実施例】図１に示すように、本発明は、スピン・オン
誘電体すなわち重合体の中ですべてのシリコン原子が分
極還元有機物基と結合しているシロキサン重合体を提供
する。シロキサン重合体は、４つの結合を有するシリコ
ン原子から構成され、そのシリコン原子の結合の１つは
分極還元基（ＰＲＧ：ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＲｅｄ
ｕｃｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）と結合しており、他の３つ
は酸素原子（Ｏ）と結合し、その各々の酸素原子はまた
別のシリコン原子と結合する。重合体の誘電率を減少さ
せるためには、ＰＲＧ基が、すべての重合体中のシリコ
ン原子と結合していなければならないということが知ら
れている。重合体の形成は、オルガノシラン化合物，水
，触媒および溶媒（アルコール，アセトン等）を混合す
ることにより達成される。オルガノシラン化合物は、シ
リコン原子から構成される分子を有し、そのシリコン原
子の４つの結合のうち１つが分極還元基と結合し、他の
３つの結合が加水分解可能な有機物基（エトキシ，メト
キシ，アセトキシ等）と結合している。上記物質が混合
されると、シリコン原子と結合している３つの加水分解
可能な有機物基が、最終的に酸素で置換される。酸素原
子は２つの結合を有するので、酸素原子の他の結合は別
のシリコン原子と結合し、その結果図１に示すような分
子構造を有する重合体が形成される。
誘電体すなわち重合体の中ですべてのシリコン原子が分
極還元有機物基と結合しているシロキサン重合体を提供
する。シロキサン重合体は、４つの結合を有するシリコ
ン原子から構成され、そのシリコン原子の結合の１つは
分極還元基（ＰＲＧ：ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＲｅｄ
ｕｃｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）と結合しており、他の３つ
は酸素原子（Ｏ）と結合し、その各々の酸素原子はまた
別のシリコン原子と結合する。重合体の誘電率を減少さ
せるためには、ＰＲＧ基が、すべての重合体中のシリコ
ン原子と結合していなければならないということが知ら
れている。重合体の形成は、オルガノシラン化合物，水
，触媒および溶媒（アルコール，アセトン等）を混合す
ることにより達成される。オルガノシラン化合物は、シ
リコン原子から構成される分子を有し、そのシリコン原
子の４つの結合のうち１つが分極還元基と結合し、他の
３つの結合が加水分解可能な有機物基（エトキシ，メト
キシ，アセトキシ等）と結合している。上記物質が混合
されると、シリコン原子と結合している３つの加水分解
可能な有機物基が、最終的に酸素で置換される。酸素原
子は２つの結合を有するので、酸素原子の他の結合は別
のシリコン原子と結合し、その結果図１に示すような分
子構造を有する重合体が形成される。
【０００９】好適実施例では、分極還元基が芳香族化合
物で特にフェニル基である。フェニル基を有しオルガノ
シラン化合物から容易に形成できるものにフェニルトリ
エトキシシランがある。この化合物により、重合体中の
すべてのシリコン原子にフェニル基が結合しているシロ
キサン重合体を生成することが可能となる。すなわち所
望のポリフェニルシロキサン・ポリマは、オルガノシラ
ン化合物としてフェニルトリエトキシシラン，溶媒とし
てエタノール，触媒として塩酸および水をつぎに示す重
量比で混合することにより形成される。
物で特にフェニル基である。フェニル基を有しオルガノ
シラン化合物から容易に形成できるものにフェニルトリ
エトキシシランがある。この化合物により、重合体中の
すべてのシリコン原子にフェニル基が結合しているシロ
キサン重合体を生成することが可能となる。すなわち所
望のポリフェニルシロキサン・ポリマは、オルガノシラ
ン化合物としてフェニルトリエトキシシラン，溶媒とし
てエタノール，触媒として塩酸および水をつぎに示す重
量比で混合することにより形成される。
【００１０】
フェニルトリエトキシシラン ０．３７８エ
タノール
０．５４６塩酸
０．０００４水
０．
０７５６Ｔｏｔａｌ
１．００００重量比は上記に示す値から変
化し得るが、本質はフェニル基が各々のシリコン原子に
適切に付着するように重合体を形成することであり、上
記の数値はその一例である。この重合体を化学式で表現
すると次の通りである。
タノール
０．５４６塩酸
０．０００４水
０．
０７５６Ｔｏｔａｌ
１．００００重量比は上記に示す値から変
化し得るが、本質はフェニル基が各々のシリコン原子に
適切に付着するように重合体を形成することであり、上
記の数値はその一例である。この重合体を化学式で表現
すると次の通りである。
【００１１】（ＳｉｘＯｙ（Ｃ６Ｈ５）ｚ）ｎここでＣ
６Ｈ５＝フェニル基 Ｓｉ ＝シリコン Ｏ ＝酸素 ｘ＝ｚ＝１ ｙ ＝１．５ ｎ ＞＞２ である。
６Ｈ５＝フェニル基 Ｓｉ ＝シリコン Ｏ ＝酸素 ｘ＝ｚ＝１ ｙ ＝１．５ ｎ ＞＞２ である。
【００１２】この誘電体が半導体あるいは他の物質上で
硬化されると、フェニル基はシリコン原子に付着したま
ま残り、分子分極の効果を減少させる。硬化の後このポ
リフェニルシロキサンの誘電率は約２．４となる。フェ
ニル基は硬化後もシリコン原子に付着したまま残るので
、ポリフェニルシロキサンはガラスと純粋な有機物との
間の中間の物質となり、両者の性質を有する。すなわち
硬い膜を形成し、スピン・オン・グラス特有の酸素・プ
ラズマ・エッチング耐性および有機物の低い誘電的性質
を有する。これらの性質により、半導体の製造工程で使
用するスピン・オン誘電体として適切なものとなる。
硬化されると、フェニル基はシリコン原子に付着したま
ま残り、分子分極の効果を減少させる。硬化の後このポ
リフェニルシロキサンの誘電率は約２．４となる。フェ
ニル基は硬化後もシリコン原子に付着したまま残るので
、ポリフェニルシロキサンはガラスと純粋な有機物との
間の中間の物質となり、両者の性質を有する。すなわち
硬い膜を形成し、スピン・オン・グラス特有の酸素・プ
ラズマ・エッチング耐性および有機物の低い誘電的性質
を有する。これらの性質により、半導体の製造工程で使
用するスピン・オン誘電体として適切なものとなる。
【００１３】
【発明の効果】本発明はまた、半導体の製造工程で使用
するのに適したスピン・オン誘電体を製造する新しい方
法も提供している。本発明による低い誘電率は、トラン
ジスタの性能を落とさないプレーナ・誘電体を提供する
。従ってポリフェニルシロキサンは、高速バイポーラ，
高周波ＲＦトランジスタ，ＭＯＳ ＭＰＵ，その他の
半導体を含む多くの半導体製品で誘電体として使用する
のに適している。
するのに適したスピン・オン誘電体を製造する新しい方
法も提供している。本発明による低い誘電率は、トラン
ジスタの性能を落とさないプレーナ・誘電体を提供する
。従ってポリフェニルシロキサンは、高速バイポーラ，
高周波ＲＦトランジスタ，ＭＯＳ ＭＰＵ，その他の
半導体を含む多くの半導体製品で誘電体として使用する
のに適している。
【図１】スピン・オン誘電体を形成する重合体の一部の
分子構造。
分子構造。
Ｓｉ シリコン原子
Ｏ 酸素原子
ＰＲＧ 分極還元基
Claims (4)
- 【請求項１】 すべてのシリコン原子に分極還元基を
有するオルガノシラン化合物；溶媒；触媒；および水；
から構成されることを特徴とする半導体の製造工程で使
用するスピン・オン誘電体。 - 【請求項２】 オルガノシラン化合物がフェニルトリ
エトキシシランであることを特徴とする請求項１記載の
スピン・オン誘電体。 - 【請求項３】 重合体中の各々のシリコン原子が誘電
体の誘電率を減少させるために付着させた分極還元基を
有するシロキサン重合体から構成されることを特徴とす
る半導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体。 - 【請求項４】 シロキサン重合体中の各々の分子が、
４つの結合を有するシリコン原子から成り、４つの結合
のうち１つが分極還元基と結合し、他の３つがそれぞれ
酸素原子と結合し、その各々の酸素原子がまた別のシリ
コン原子と結合することを特徴とする請求項３記載のス
ピン・オン誘電体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US56812090A | 1990-08-16 | 1990-08-16 | |
| US568120 | 1990-08-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233732A true JPH04233732A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=24269991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226425A Pending JPH04233732A (ja) | 1990-08-16 | 1991-08-13 | 半導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6274515B1 (ja) |
| EP (1) | EP0474383A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04233732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024639A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Kawasaki Steel Corporation | Method of evaluating siloxane used for forming insulation coating, coating fluid used for forming insulation coating, process for producing the fluid, process for forming insulation coating for semiconductor device, and process for producing semiconductor device by applying the above process |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08139194A (ja) * | 1994-04-28 | 1996-05-31 | Texas Instr Inc <Ti> | 半導体デバイス上に電気接続を作製する方法および該方法により作製された電気接続を有する半導体デバイス |
| KR100351506B1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-09-05 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for forming insulation layer of semiconductor device |
| WO2005108469A1 (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Jsr Corporation | 有機シリカ系膜の形成方法、有機シリカ系膜、配線構造体、半導体装置、および膜形成用組成物 |
| 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 |
| KR101562681B1 (ko) * | 2007-06-15 | 2015-10-22 | 에스비에이 머티어리얼스 인코포레이티드 | 저유전율 유전체 |
| US8084862B2 (en) * | 2007-09-20 | 2011-12-27 | International Business Machines Corporation | Interconnect structures with patternable low-k dielectrics and method of fabricating same |
| US8618663B2 (en) | 2007-09-20 | 2013-12-31 | International Business Machines Corporation | Patternable dielectric film structure with improved lithography and method of fabricating same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63117074A (ja) * | 1986-11-01 | 1988-05-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | コ−テイング用組成物およびその製造方法 |
| JPH01185924A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01313942A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-19 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH03263476A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 被膜形成用塗布液 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3017385A (en) | 1959-01-21 | 1962-01-16 | Gen Electric | Novel organopolysiloxanes |
| US3414540A (en) | 1967-05-11 | 1968-12-03 | Owens Illinois Inc | Methods of making organopolysiloxane flakes |
| US3962004A (en) * | 1974-11-29 | 1976-06-08 | Rca Corporation | Pattern definition in an organic layer |
| US4146491A (en) | 1975-03-03 | 1979-03-27 | Dow Corning Corporation | Electrical devices containing improved dielectric fluids |
| JPS5760330A (en) * | 1980-09-27 | 1982-04-12 | Fujitsu Ltd | Resin composition |
| EP0076656B1 (en) * | 1981-10-03 | 1988-06-01 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Solvent-soluble organopolysilsesquioxanes, processes for producing the same, and compositions and semiconductor devices using the same |
| GB8432570D0 (en) | 1984-12-22 | 1985-02-06 | Dow Corning Ltd | Siloxane compositions |
| JPH0791509B2 (ja) * | 1985-12-17 | 1995-10-04 | 住友化学工業株式会社 | 半導体用絶縁膜形成塗布液 |
| US4676867A (en) | 1986-06-06 | 1987-06-30 | Rockwell International Corporation | Planarization process for double metal MOS using spin-on glass as a sacrificial layer |
| US4950583A (en) * | 1986-09-17 | 1990-08-21 | Brewer Science Inc. | Adhesion promoting product and process for treating an integrated circuit substrate therewith |
| US4732858A (en) * | 1986-09-17 | 1988-03-22 | Brewer Science, Inc. | Adhesion promoting product and process for treating an integrated circuit substrate |
| US4798629A (en) * | 1987-10-22 | 1989-01-17 | Motorola Inc. | Spin-on glass for use in semiconductor processing |
| US4885262A (en) * | 1989-03-08 | 1989-12-05 | Intel Corporation | Chemical modification of spin-on glass for improved performance in IC fabrication |
| US5114727A (en) * | 1989-08-01 | 1992-05-19 | Nestec S.A. | Coated pasta for providing firm texture |
| US5043789A (en) * | 1990-03-15 | 1991-08-27 | International Business Machines Corporation | Planarizing silsesquioxane copolymer coating |
| US5152834A (en) * | 1990-09-14 | 1992-10-06 | Ncr Corporation | Spin-on glass composition |
| JP2613128B2 (ja) * | 1990-10-01 | 1997-05-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| US5194928A (en) * | 1991-01-14 | 1993-03-16 | International Business Machines Corporation | Passivation of metal in metal/polyimide structure |
| US5114754A (en) * | 1991-01-14 | 1992-05-19 | International Business Machines Corporation | Passivation of metal in metal/polyimide structures |
| US5186745A (en) * | 1991-02-04 | 1993-02-16 | Motorola, Inc. | Teos based spin-on-glass and processes for making and using the same |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3226425A patent/JPH04233732A/ja active Pending
- 1991-08-15 EP EP91307547A patent/EP0474383A1/en not_active Ceased
-
1993
- 1993-03-29 US US08/037,849 patent/US6274515B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63117074A (ja) * | 1986-11-01 | 1988-05-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | コ−テイング用組成物およびその製造方法 |
| JPH01185924A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01313942A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-19 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH03263476A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 被膜形成用塗布液 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024639A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Kawasaki Steel Corporation | Method of evaluating siloxane used for forming insulation coating, coating fluid used for forming insulation coating, process for producing the fluid, process for forming insulation coating for semiconductor device, and process for producing semiconductor device by applying the above process |
| US5998522A (en) * | 1994-03-11 | 1999-12-07 | Kawasaki Steel Corporation | Coating solution and method for preparing the coating solution, method for forming insulating films for semiconductor devices, and method for evaluating the coating solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6274515B1 (en) | 2001-08-14 |
| EP0474383A1 (en) | 1992-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7189663B2 (en) | Organic semiconductor device having an active dielectric layer comprising silsesquioxanes | |
| US5817582A (en) | Process for making a semiconductor device having a TEOS based spin-on-glass | |
| US6847048B2 (en) | Organic thin film transistor (OTFT) | |
| US7825404B2 (en) | Integrated circuit comprising an organic semiconductor, and method for the production of an integrated circuit | |
| JPH04233732A (ja) | 半導体の製造工程で使用するスピン・オン誘電体 | |
| EP0394767A2 (de) | Planarisierendes Dielektrikum | |
| JP2003517713A (ja) | 多孔質絶縁化合物およびその製法 | |
| KR100515583B1 (ko) | 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 절연막 | |
| US20060202198A1 (en) | Integrated circuit, and method for the production of an integrated circuit | |
| US6280794B1 (en) | Method of forming dielectric material suitable for microelectronic circuits | |
| Song et al. | One‐Step Fabricated and Solution‐Processed Hybrid Gate Dielectrics for Low‐Voltage Organic Thin‐Film Transistors | |
| Tousignant et al. | N‐Type Single Walled Carbon Nanotube Thin Film Transistors Using Green Tri‐Layer Polymer Dielectric | |
| EP1149412B9 (en) | Dielectric films from organohydridosiloxane resins | |
| JP2017063178A (ja) | シリカ膜の製造方法、シリカ膜および電子素子 | |
| KR102192462B1 (ko) | 실리카 막 형성용 조성물, 실리카 막, 및 전자소자 | |
| US5641838A (en) | Thermostable coating materials | |
| KR100878225B1 (ko) | 유기-무기 나노 복합 절연층을 포함하여 이루어진 유기물반도체 소자, 유기-무기 나노 복합 절연체 용액 및 이들의제조 방법 | |
| JPS6366237A (ja) | シリコ−ン系被膜の表面処理方法 | |
| KR100508903B1 (ko) | 저유전 절연막 형성용 조성물 및 절연막 제조 방법 | |
| DE10228769A1 (de) | Isoliermaterial für Aluminium und Kupfermetallisierungen | |
| KR102056351B1 (ko) | 우루시올을 포함하는 유기절연체, 이를 포함하는 유기전계효과트랜지스터 및 이의 제조 방법 | |
| JPH0334558A (ja) | 多層配線構造体の製造方法 | |
| CN112635673B (zh) | 一种高迁移率柔性低压有机薄膜晶体管及其制备方法 | |
| KR20060096447A (ko) | 낮은 유전 상수 ｋ를 가진 제올라이트-탄소 도핑된옥사이드 복합체 유전체 | |
| TW473919B (en) | Plasma postprocessing technology of organic low-k material |