JPH04352329A - 酸化物被膜形成用塗布液および酸化物被膜の製造法 - Google Patents
酸化物被膜形成用塗布液および酸化物被膜の製造法Info
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- JPH04352329A JPH04352329A JP3124370A JP12437091A JPH04352329A JP H04352329 A JPH04352329 A JP H04352329A JP 3124370 A JP3124370 A JP 3124370A JP 12437091 A JP12437091 A JP 12437091A JP H04352329 A JPH04352329 A JP H04352329A
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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】本発明は酸化物被膜形成用塗布液
および酸化物被膜の製造法に関し、さらに詳しくは熱的
に安定な被膜が得られ、かつ成膜性の良好な酸化物被膜
形成用塗布液およびこれを用いた酸化物被膜の製造法に
関する。
および酸化物被膜の製造法に関し、さらに詳しくは熱的
に安定な被膜が得られ、かつ成膜性の良好な酸化物被膜
形成用塗布液およびこれを用いた酸化物被膜の製造法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、IC、LSI等の半導体素子の層
間絶縁方法として、シラノール化合物の加水分解縮合物
を焼成し、酸化物被膜を形成する方法が知られている。 このシラノール化合物としてはテトラエトキシシラン等
の4官能シランが用いられているが、4官能シランのみ
を用いる方法では、焼成してシリカ系被膜を形成する際
に三次元架橋構造が非常に密になり、剛直となるため、
膜が厚くなるとクラックが発生するという問題がある。
間絶縁方法として、シラノール化合物の加水分解縮合物
を焼成し、酸化物被膜を形成する方法が知られている。 このシラノール化合物としてはテトラエトキシシラン等
の4官能シランが用いられているが、4官能シランのみ
を用いる方法では、焼成してシリカ系被膜を形成する際
に三次元架橋構造が非常に密になり、剛直となるため、
膜が厚くなるとクラックが発生するという問題がある。
【0003】この問題を解決するため、2官能および3
官能シランを共加水分解する方法が特開昭57−191
219号公報等に示されている。しかし、この方法では
、縮合物または膜の中に多量の炭素が含まれるため、そ
の後の半導体製造工程でクラックが発生するという欠点
がある。また膜の中に含まれる炭素を脱離するためには
500℃以上の高温処理が必要であり、この高温処理に
よって炭素の脱離による膜の収縮が生じたり、脱離後の
膜とシリコン、アルミ等の基体との熱膨張係数の差が大
きいために膜にクラックが発生するという欠点がある。 さらに上記に示した酸化物被膜形成用塗布液は、経時的
に縮合物の架橋反応が進行するために液の粘度が増加し
、ゲル化するという欠点がある。
官能シランを共加水分解する方法が特開昭57−191
219号公報等に示されている。しかし、この方法では
、縮合物または膜の中に多量の炭素が含まれるため、そ
の後の半導体製造工程でクラックが発生するという欠点
がある。また膜の中に含まれる炭素を脱離するためには
500℃以上の高温処理が必要であり、この高温処理に
よって炭素の脱離による膜の収縮が生じたり、脱離後の
膜とシリコン、アルミ等の基体との熱膨張係数の差が大
きいために膜にクラックが発生するという欠点がある。 さらに上記に示した酸化物被膜形成用塗布液は、経時的
に縮合物の架橋反応が進行するために液の粘度が増加し
、ゲル化するという欠点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を除去し、熱的に安定な被膜を得ること
ができ、かつ成膜性が良好で、経時的安定性に優れた酸
化物被膜形成用塗布液およびこれを用いた酸化物被膜の
製造法を提供することにある。
従来技術の欠点を除去し、熱的に安定な被膜を得ること
ができ、かつ成膜性が良好で、経時的安定性に優れた酸
化物被膜形成用塗布液およびこれを用いた酸化物被膜の
製造法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
に鑑み、鋭意検討した結果、シリコン、アルミ等の基体
上でクラックが発生せず、またその後の酸素プラズマ処
理等によってもクラックの発生しない酸化物被膜を形成
するためには、(1)焼成時の硬化収縮歪が小さく、(
2)膜の熱膨張係数が基体の値に近く、かつ(3)膜中
に炭素を含まないか炭素含有量が極めて少ない塗布液を
用いる必要があり、該塗布液は、特定の化合物を溶媒の
存在下に触媒を用いて縮重合させて得られること、およ
び該塗布液が経時安定性に優れることを見い出し、本発
明に到達した。
に鑑み、鋭意検討した結果、シリコン、アルミ等の基体
上でクラックが発生せず、またその後の酸素プラズマ処
理等によってもクラックの発生しない酸化物被膜を形成
するためには、(1)焼成時の硬化収縮歪が小さく、(
2)膜の熱膨張係数が基体の値に近く、かつ(3)膜中
に炭素を含まないか炭素含有量が極めて少ない塗布液を
用いる必要があり、該塗布液は、特定の化合物を溶媒の
存在下に触媒を用いて縮重合させて得られること、およ
び該塗布液が経時安定性に優れることを見い出し、本発
明に到達した。
【0006】本発明は、(A)一般式(I)Rm Si
(OCOR′)4−m (I)(式中、R
およびR′は炭素数1〜4のアルキル基であり、Rおよ
びR′は同一でも相違してもよく、mは0〜2の整数を
意味する)で表されるアセトキシシラン化合物と、(B
)一般式(II) M(OR′)2 (
II)(式中、Mは原子価2の金属原子、R′は炭素数
1〜4のアルキル基を意味する)または一般式(III
)M(OR″OR′)2 (II
I)(式中、Mは原子価2の金属原子、R′は炭素数1
〜4のアルキル基、R″は炭素数1〜4のアルキレン基
を意味する)で表される金属アルコキシド化合物および
(C)一般式(IV) M′(OR′)3 (I
V)(式中、M′は原子価3の金属原子、R′は炭素数
1〜4のアルキル基を意味する)で表される金属アルコ
キシド化合物を、溶媒の存在下に触媒を用いて縮重合さ
せて得られる反応物を含んでなる酸化物被膜形成用塗布
液ならびにこの塗布液を、基体表面上に塗布した後、5
0℃〜200℃で乾燥し、次いで300℃〜1000℃
で焼成することを特徴とする酸化物被膜の製造方法に関
する。
(OCOR′)4−m (I)(式中、R
およびR′は炭素数1〜4のアルキル基であり、Rおよ
びR′は同一でも相違してもよく、mは0〜2の整数を
意味する)で表されるアセトキシシラン化合物と、(B
)一般式(II) M(OR′)2 (
II)(式中、Mは原子価2の金属原子、R′は炭素数
1〜4のアルキル基を意味する)または一般式(III
)M(OR″OR′)2 (II
I)(式中、Mは原子価2の金属原子、R′は炭素数1
〜4のアルキル基、R″は炭素数1〜4のアルキレン基
を意味する)で表される金属アルコキシド化合物および
(C)一般式(IV) M′(OR′)3 (I
V)(式中、M′は原子価3の金属原子、R′は炭素数
1〜4のアルキル基を意味する)で表される金属アルコ
キシド化合物を、溶媒の存在下に触媒を用いて縮重合さ
せて得られる反応物を含んでなる酸化物被膜形成用塗布
液ならびにこの塗布液を、基体表面上に塗布した後、5
0℃〜200℃で乾燥し、次いで300℃〜1000℃
で焼成することを特徴とする酸化物被膜の製造方法に関
する。
【0007】本発明には上記の一般式(I)で表される
アセトキシシラン化合物(A)が用いられる。該化合物
としては、例えばSi(OCOCH3)4 、Si(O
COC2 H5)4 、Si(OCOC3 H7)4
、Si(OCOC4 H9)4 、等のテトラアセトキ
シシラン、CH3 Si(OCOCH3)3 、C2
H5 Si(OCOCH3)3 、C3 H7 Si(
OCOCH3)3 、C4 H9 Si(OCOCH3
)3、CH3 Si(OCOC2 H5)3 、C2
H5 Si(OCOC2 H5)3 、C3 H7 S
i(OCOC2 H5)3 、C4 H9 Si(OC
OC2 H5)3 、CH3 Si(OCOC3 H7
)3 、C2 H5 Si(OCOC3 H7)3 、
C3 H7 Si(OCOC3 H7)3 、C4 H
9 Si(OCOC3 H7)3 、CH3 Si(O
COC4 H9)3 、C2 H5 Si(OCOC4
H9)3 、C3 H7 Si(OCOC4 H9)
3 、C4 H9 Si(OCOC4 H9)3 等の
モノアルキルトリアセトキシシラン、(CH3)2 S
i(OCOCH3)2 、(C2 H5)2 Si(O
COCH3)2 、(C3 H7)2 Si(OCOC
H3)2 、(C4 H9)2 Si(OCOCH3)
2 、(CH3)2 Si(OCOC2 H5)2 、
(C2 H5)2 Si(OCOC2 H5)2 、(
C3 H7)2 Si(OCOC2 H5)2 、(C
4 H9)2 Si(OCOC2 H5)2 、(CH
3)2 Si(OCOC3 H7)2 、(C2 H5
)2 Si(OCOC3 H7)2 、(C3 H7)
2 Si(OCOC3 H7)2 、(C4 H9)2
Si(OCOC3 H7)2 、(CH3)2 Si
(OCOC4 H9)2 、(C2 H5)2 Si(
OCOC4 H9)2 、(C3 H7)2 Si(O
COC4 H9)2 、(C4 H9)2 Si(OC
OC4 H9)2 等のジアルキルジアセトキシシラン
が挙げられる。 これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
アセトキシシラン化合物(A)が用いられる。該化合物
としては、例えばSi(OCOCH3)4 、Si(O
COC2 H5)4 、Si(OCOC3 H7)4
、Si(OCOC4 H9)4 、等のテトラアセトキ
シシラン、CH3 Si(OCOCH3)3 、C2
H5 Si(OCOCH3)3 、C3 H7 Si(
OCOCH3)3 、C4 H9 Si(OCOCH3
)3、CH3 Si(OCOC2 H5)3 、C2
H5 Si(OCOC2 H5)3 、C3 H7 S
i(OCOC2 H5)3 、C4 H9 Si(OC
OC2 H5)3 、CH3 Si(OCOC3 H7
)3 、C2 H5 Si(OCOC3 H7)3 、
C3 H7 Si(OCOC3 H7)3 、C4 H
9 Si(OCOC3 H7)3 、CH3 Si(O
COC4 H9)3 、C2 H5 Si(OCOC4
H9)3 、C3 H7 Si(OCOC4 H9)
3 、C4 H9 Si(OCOC4 H9)3 等の
モノアルキルトリアセトキシシラン、(CH3)2 S
i(OCOCH3)2 、(C2 H5)2 Si(O
COCH3)2 、(C3 H7)2 Si(OCOC
H3)2 、(C4 H9)2 Si(OCOCH3)
2 、(CH3)2 Si(OCOC2 H5)2 、
(C2 H5)2 Si(OCOC2 H5)2 、(
C3 H7)2 Si(OCOC2 H5)2 、(C
4 H9)2 Si(OCOC2 H5)2 、(CH
3)2 Si(OCOC3 H7)2 、(C2 H5
)2 Si(OCOC3 H7)2 、(C3 H7)
2 Si(OCOC3 H7)2 、(C4 H9)2
Si(OCOC3 H7)2 、(CH3)2 Si
(OCOC4 H9)2 、(C2 H5)2 Si(
OCOC4 H9)2 、(C3 H7)2 Si(O
COC4 H9)2 、(C4 H9)2 Si(OC
OC4 H9)2 等のジアルキルジアセトキシシラン
が挙げられる。 これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0008】本発明には上記の一般式(II)または一
般式(III) で表される金属アルコキシド化合物(
B)が用いられる。該一般式(II)または(III)
のMは原子価2の金属原子であり、該金属原子として
は、例えばMg(マグネシウム)、Ba(バリウム)、
Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)などが挙
げられる。一般式(II)中の(OR′)2 としては
、(OCH3)2 、(OC2 H5)2 、(OC3
H7)2 、(Oiso −C3 H7)2 、(O
C4 H9)2 、(Oiso −C4 H9)2 な
どが挙げられ、一般式(III) の(OR″OR′)
2 としては、(OCH2 OCH3)2 、(OC2
H4 OCH3)2 、(OC3 H6 OCH3)
2 、(Oiso −C3 H6OCH3)2 、(O
C4 H8 OCH3)2 、(Oiso −C4 H
8 OCH3)2 、(OCH2 OC2 H5)2
、(OC2 H4 OC2 H5)2 、(OC3 H
6 OC2 H5)2 、(Oiso −C3 H6
OC2 H5)2 、(OC4 H8 OC2 H5)
2 、(Oiso −C4 H8 OC2 H5)2
、(OCH2 OC3 H7)2 、(OC2 H4
OC3 H7)2 、(OC3 H6 OC3 H7)
2 、(Oiso −C3 H6 OC3 H7)2
、(OC4 H8 OC3 H7)2 、(Oiso
−C4 H8 OC3 H7)2 などが挙げられる。 これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
般式(III) で表される金属アルコキシド化合物(
B)が用いられる。該一般式(II)または(III)
のMは原子価2の金属原子であり、該金属原子として
は、例えばMg(マグネシウム)、Ba(バリウム)、
Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)などが挙
げられる。一般式(II)中の(OR′)2 としては
、(OCH3)2 、(OC2 H5)2 、(OC3
H7)2 、(Oiso −C3 H7)2 、(O
C4 H9)2 、(Oiso −C4 H9)2 な
どが挙げられ、一般式(III) の(OR″OR′)
2 としては、(OCH2 OCH3)2 、(OC2
H4 OCH3)2 、(OC3 H6 OCH3)
2 、(Oiso −C3 H6OCH3)2 、(O
C4 H8 OCH3)2 、(Oiso −C4 H
8 OCH3)2 、(OCH2 OC2 H5)2
、(OC2 H4 OC2 H5)2 、(OC3 H
6 OC2 H5)2 、(Oiso −C3 H6
OC2 H5)2 、(OC4 H8 OC2 H5)
2 、(Oiso −C4 H8 OC2 H5)2
、(OCH2 OC3 H7)2 、(OC2 H4
OC3 H7)2 、(OC3 H6 OC3 H7)
2 、(Oiso −C3 H6 OC3 H7)2
、(OC4 H8 OC3 H7)2 、(Oiso
−C4 H8 OC3 H7)2 などが挙げられる。 これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0009】本発明には上記の一般式(IV)で表され
る金属アルコキシド化合物(C)が用いられる。該一般
式(IV)のMは原子価3の金属原子であり、該金属原
子としては、例えばB(ホウ素)、P(リン)、Y(イ
ットリウム)、Tl(タリウム)、Al(アルミニウム
)、In(インジウム)などが挙げられる。また一般式
(IV)中の(OR′)3 としては、(OCH3)3
、(OC2 H5)3 、(OC3 H7)3 、(
Oiso −C3 H7)3 、(OC4 H9)3
、(Oiso −C4 H9)3 などが挙げられる。 これらは2種以上を併用してもよい。
る金属アルコキシド化合物(C)が用いられる。該一般
式(IV)のMは原子価3の金属原子であり、該金属原
子としては、例えばB(ホウ素)、P(リン)、Y(イ
ットリウム)、Tl(タリウム)、Al(アルミニウム
)、In(インジウム)などが挙げられる。また一般式
(IV)中の(OR′)3 としては、(OCH3)3
、(OC2 H5)3 、(OC3 H7)3 、(
Oiso −C3 H7)3 、(OC4 H9)3
、(Oiso −C4 H9)3 などが挙げられる。 これらは2種以上を併用してもよい。
【0010】本発明の酸化物被膜形成用塗布液は、上記
アセトキシシラン化合物(A)、上記の2価の金属原子
を有する金属アルコキシド化合物(B)および3価の金
属原子を有する金属アルコキシド化合物(C)を溶媒の
存在下に触媒を用い、必要に応じて加熱し、縮重合させ
て得られる。これらの化合物(A)、(B)および(C
)の使用割合に特に制限はないが、酸化物被膜の耐クラ
ック性の点から、アセトキシシラン化合物(A)を50
〜80モル%、2価の金属原子を有する金属アルコキシ
ド化合物(B)を10〜20モル%および3価の金属原
子を有する金属アルコキシド化合物(C)を10〜40
モル%の範囲とするのが好ましい。
アセトキシシラン化合物(A)、上記の2価の金属原子
を有する金属アルコキシド化合物(B)および3価の金
属原子を有する金属アルコキシド化合物(C)を溶媒の
存在下に触媒を用い、必要に応じて加熱し、縮重合させ
て得られる。これらの化合物(A)、(B)および(C
)の使用割合に特に制限はないが、酸化物被膜の耐クラ
ック性の点から、アセトキシシラン化合物(A)を50
〜80モル%、2価の金属原子を有する金属アルコキシ
ド化合物(B)を10〜20モル%および3価の金属原
子を有する金属アルコキシド化合物(C)を10〜40
モル%の範囲とするのが好ましい。
【0011】溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、
酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系、エチレ
ングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコー
ルジアセテート等のグリコールアセテート系溶媒、N,
N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムア
ミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、
グリコールエーテル系溶媒など種々の溶媒が用いられ、
これらは2種以上を併用してもよい。触媒としては、塩
酸、硫酸、燐酸、硼酸、フッ酸、硝酸等の無機酸、シュ
ウ酸、マレイン酸、スルホン酸、ギ酸等の有機酸などが
用いられる。
酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系、エチレ
ングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコー
ルジアセテート等のグリコールアセテート系溶媒、N,
N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムア
ミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、
グリコールエーテル系溶媒など種々の溶媒が用いられ、
これらは2種以上を併用してもよい。触媒としては、塩
酸、硫酸、燐酸、硼酸、フッ酸、硝酸等の無機酸、シュ
ウ酸、マレイン酸、スルホン酸、ギ酸等の有機酸などが
用いられる。
【0012】本発明の酸化物被膜形成用塗布液を、ガラ
ス、セラミックス、シリコンウエハー、回路の形成され
たシリコンウエハー等の基体表面上に、浸漬法、回転塗
布法等の方法で塗布した後、通常50〜200℃、好ま
しくは100〜150℃で乾燥し、次いで通常400〜
1000℃、好ましくは300〜450℃で焼成するこ
とにより酸化物被膜が製造される。
ス、セラミックス、シリコンウエハー、回路の形成され
たシリコンウエハー等の基体表面上に、浸漬法、回転塗
布法等の方法で塗布した後、通常50〜200℃、好ま
しくは100〜150℃で乾燥し、次いで通常400〜
1000℃、好ましくは300〜450℃で焼成するこ
とにより酸化物被膜が製造される。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
。 実施例1 Si(OCOCH3)4 130.0g、B(Oiso
−C3 H7)3 75.0gおよびBa(OC2
H5)2 10.0gを酢酸メチル1000gに溶解し
、この溶液にマレイン酸4.0gを添加して50℃で3
時間加熱を行った後、メチルアルコール100.0gを
加えてさらに50℃で1時間加熱を行い、反応物溶液を
作製した。反応物溶液をガスクロマトグラフ(日立26
3−50型)で分析した結果、添加した酢酸メチル、メ
チルアルコールのほか酢酸エチル、酢酸イソプロピルの
ピークが観察された。 また反応物溶液の分子量を高速液体クロマトグラフ(日
立263−50型)で測定した結果、重量平均分子量は
3000であった。
。 実施例1 Si(OCOCH3)4 130.0g、B(Oiso
−C3 H7)3 75.0gおよびBa(OC2
H5)2 10.0gを酢酸メチル1000gに溶解し
、この溶液にマレイン酸4.0gを添加して50℃で3
時間加熱を行った後、メチルアルコール100.0gを
加えてさらに50℃で1時間加熱を行い、反応物溶液を
作製した。反応物溶液をガスクロマトグラフ(日立26
3−50型)で分析した結果、添加した酢酸メチル、メ
チルアルコールのほか酢酸エチル、酢酸イソプロピルの
ピークが観察された。 また反応物溶液の分子量を高速液体クロマトグラフ(日
立263−50型)で測定した結果、重量平均分子量は
3000であった。
【0014】この反応物溶液をスピナーを用いて200
0rpmでシリコンウエハー上に塗布した後、150℃
のホットプレート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中4
00℃で1時間焼成したところ、無色透明でクラックの
ない被膜が得られた。該被膜の膜厚は0.3μmであっ
た。該被膜の赤外吸収スペクトルを測定したところ、S
i−O−Si、B−O、Ba−O結合に基ずく吸収が観
察され、完全な酸化物被膜であることが確認された。ま
たこの酸化物被膜をバレル型酸素プラズマ灰化装置(ヤ
マト科学社製PR−501A型)を用いて400Wで2
0分間処理したが、膜にクラックは認められなかった。 さらに反応物溶液を用いて厚さ1.0μm、ラインとス
ペース幅が0.5〜5.0μmのアルミ配線が形成され
たシリコンウエハー上に、前記と同様な条件で成膜した
ところ、無色透明でクラックのない酸化物被膜が得られ
た。さらに反応物溶液を40℃の恒温槽内で30日保管
した後、この溶液の粘度を測定したが合成直後の粘度と
同じであった。
0rpmでシリコンウエハー上に塗布した後、150℃
のホットプレート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中4
00℃で1時間焼成したところ、無色透明でクラックの
ない被膜が得られた。該被膜の膜厚は0.3μmであっ
た。該被膜の赤外吸収スペクトルを測定したところ、S
i−O−Si、B−O、Ba−O結合に基ずく吸収が観
察され、完全な酸化物被膜であることが確認された。ま
たこの酸化物被膜をバレル型酸素プラズマ灰化装置(ヤ
マト科学社製PR−501A型)を用いて400Wで2
0分間処理したが、膜にクラックは認められなかった。 さらに反応物溶液を用いて厚さ1.0μm、ラインとス
ペース幅が0.5〜5.0μmのアルミ配線が形成され
たシリコンウエハー上に、前記と同様な条件で成膜した
ところ、無色透明でクラックのない酸化物被膜が得られ
た。さらに反応物溶液を40℃の恒温槽内で30日保管
した後、この溶液の粘度を測定したが合成直後の粘度と
同じであった。
【0015】実施例2
Si(OCOCH3)4 211.0g、P(Oiso
−C3 H7)3 21.0gおよびMg(OC2
H4 OC2 H5)2 20.0gを酢酸ブチル10
00gに溶解し、この溶液にp−トルエンスルホン酸5
.0gを添加して50℃で3時間加熱を行った後、メチ
ルアルコール100.0gを加えてさらに50℃で1時
間加熱を行い、反応物溶液を作製した。反応物溶液をガ
スクロマトグラフ(日立263−50型)で分析した結
果、添加した酢酸ブチル、メチルアルコールのほか酢酸
イソプロピルのピークが観察された。また反応物溶液の
分子量を高速液体クロマトグラフ(日立263−50型
)で測定した結果、重量平均分子量は3000であった
。
−C3 H7)3 21.0gおよびMg(OC2
H4 OC2 H5)2 20.0gを酢酸ブチル10
00gに溶解し、この溶液にp−トルエンスルホン酸5
.0gを添加して50℃で3時間加熱を行った後、メチ
ルアルコール100.0gを加えてさらに50℃で1時
間加熱を行い、反応物溶液を作製した。反応物溶液をガ
スクロマトグラフ(日立263−50型)で分析した結
果、添加した酢酸ブチル、メチルアルコールのほか酢酸
イソプロピルのピークが観察された。また反応物溶液の
分子量を高速液体クロマトグラフ(日立263−50型
)で測定した結果、重量平均分子量は3000であった
。
【0016】この反応物溶液をスピナーを用いて200
0rpmでシリコンウエハー上に塗布した後、150℃
のホットプレート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中4
00℃で1時間焼成したところ、無色透明でクラックの
ない被膜が得られた。該被膜の膜厚は0.25μmであ
った。また該被膜の赤外吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、Si−O−Si、P−O、Mg−O結合に基ずく吸
収が観察され、完全な酸化物被膜であることが確認され
た。またこの酸化物被膜をバレル型酸素プラズマ灰化装
置(ヤマト科学社製PR−501A型)を用いて400
Wで20分間処理したが、膜にクラックは認められなか
った。さらに反応物溶液を、厚さ1.0μm、ラインと
スペース幅が0.5〜5.0μmのアルミ配線が形成さ
れたシリコンウエハー上に前記と同様な条件で成膜した
ところ、無色透明でクラックのない酸化物被膜が得られ
た。さらに反応物溶液を40℃の恒温槽内で30日保管
した後、溶液の粘度を測定したが合成直後の粘度と同じ
であった。
0rpmでシリコンウエハー上に塗布した後、150℃
のホットプレート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中4
00℃で1時間焼成したところ、無色透明でクラックの
ない被膜が得られた。該被膜の膜厚は0.25μmであ
った。また該被膜の赤外吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、Si−O−Si、P−O、Mg−O結合に基ずく吸
収が観察され、完全な酸化物被膜であることが確認され
た。またこの酸化物被膜をバレル型酸素プラズマ灰化装
置(ヤマト科学社製PR−501A型)を用いて400
Wで20分間処理したが、膜にクラックは認められなか
った。さらに反応物溶液を、厚さ1.0μm、ラインと
スペース幅が0.5〜5.0μmのアルミ配線が形成さ
れたシリコンウエハー上に前記と同様な条件で成膜した
ところ、無色透明でクラックのない酸化物被膜が得られ
た。さらに反応物溶液を40℃の恒温槽内で30日保管
した後、溶液の粘度を測定したが合成直後の粘度と同じ
であった。
【0017】実施例3
Si(OCOCH3)4 106.0g、CH3 Si
(OCOCH3)3 66.0g、Al(Oiso −
C3 H7)3 28.0gおよびMg(OC2 H5
)2 17.0gを酢酸メチル1000gに溶解し、こ
の溶液にマレイン酸4.0gを添加して50℃で3時間
加熱を行った後、メチルアルコール100.0gを加え
てさらに50℃で1時間加熱を行い、反応物溶液を作製
した。この反応物溶液を実施例1と同様な条件でシリコ
ンウエハーおよびアルミ配線が形成されたシリコンウエ
ハー上に成膜したところ、膜厚0.35μmの無色透明
でクラックのない酸化物被膜が得られた。
(OCOCH3)3 66.0g、Al(Oiso −
C3 H7)3 28.0gおよびMg(OC2 H5
)2 17.0gを酢酸メチル1000gに溶解し、こ
の溶液にマレイン酸4.0gを添加して50℃で3時間
加熱を行った後、メチルアルコール100.0gを加え
てさらに50℃で1時間加熱を行い、反応物溶液を作製
した。この反応物溶液を実施例1と同様な条件でシリコ
ンウエハーおよびアルミ配線が形成されたシリコンウエ
ハー上に成膜したところ、膜厚0.35μmの無色透明
でクラックのない酸化物被膜が得られた。
【0018】比較例1
Si(OC2 H5)4 130.0g、B(Oiso
−C3 H7)3 75.0gおよびBa(OC2 H
5)2 10.0gを酢酸メチル1000gに溶解し、
この溶液にマレイン酸4.0gを溶解させた水70gに
添加し、加水分解縮合を行い、反応物溶液を作製した。 この反応物溶液をスピナーを用いて2000rpmでシ
リコンウエハー上に塗布した後、150℃のホットプレ
ート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中400℃で1時
間焼成したところ、0.3μmでクラックのない被膜が
得られたが、膜は白濁しており、析出物が観察された。 またこの溶液を40℃の恒温槽内で保管したところ3日
でゲル化した。
−C3 H7)3 75.0gおよびBa(OC2 H
5)2 10.0gを酢酸メチル1000gに溶解し、
この溶液にマレイン酸4.0gを溶解させた水70gに
添加し、加水分解縮合を行い、反応物溶液を作製した。 この反応物溶液をスピナーを用いて2000rpmでシ
リコンウエハー上に塗布した後、150℃のホットプレ
ート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中400℃で1時
間焼成したところ、0.3μmでクラックのない被膜が
得られたが、膜は白濁しており、析出物が観察された。 またこの溶液を40℃の恒温槽内で保管したところ3日
でゲル化した。
【0019】比較例2
Si(OCOCH3)4 264.0gをエチルアルコ
ール600gに溶解し、この溶液にマレイン酸4.0g
を溶解させた水80gを添加し、加水分解縮合を行い反
応物溶液を作製した。この反応物溶液をスピナーを用い
て2000rpmでシリコンウエハー上に塗布した後、
150℃のホットプレート上で1分間乾燥し、次いで電
気炉中400℃で1時間焼成したところ、無色透明でク
ラックのない被膜が得られた。1またこの溶液を、厚さ
1.0μm、ラインとスペース幅が0.5〜5.0μm
のアルミ配線が形成されたシリコンウエハー上に前記と
同様な条件で成膜したところ、膜全面にクラックが発生
した。この溶液を40℃の恒温槽内で保管したところ1
0日でゲル化した。
ール600gに溶解し、この溶液にマレイン酸4.0g
を溶解させた水80gを添加し、加水分解縮合を行い反
応物溶液を作製した。この反応物溶液をスピナーを用い
て2000rpmでシリコンウエハー上に塗布した後、
150℃のホットプレート上で1分間乾燥し、次いで電
気炉中400℃で1時間焼成したところ、無色透明でク
ラックのない被膜が得られた。1またこの溶液を、厚さ
1.0μm、ラインとスペース幅が0.5〜5.0μm
のアルミ配線が形成されたシリコンウエハー上に前記と
同様な条件で成膜したところ、膜全面にクラックが発生
した。この溶液を40℃の恒温槽内で保管したところ1
0日でゲル化した。
【0020】比較例3
Si(OCH3)4 152.0gおよびCH3 Si
(OCH3)3 136.0gをプロピレングリコール
モノプロピルエーテル1200gに溶解し、この溶液に
マレイン酸2.0gを溶解させた水63.0gを添加し
、加水分解縮合を行い、反応物溶液を作製した。反応物
溶液の分子量を高速液体クロマトグラフ(日立263−
50型)で測定した結果、重量平均分子量は3000で
あった。この反応物溶液をスピナーを用いて2000r
pmでシリコンウエハー上に塗布した後、150℃のホ
ットプレート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中400
℃で1時間焼成したところ、無色透明でクラックのない
被膜が得られた。該被膜の膜厚は0.25μmであった
。この酸化物被膜をバレル型酸素プラズマ灰化装置(ヤ
マト科学社製PR−501A型)を用いて400Wで2
0分間処理したが、膜全体にクラックが発生した。また
この溶液を、厚さ1.0μm、ラインとスペース幅が0
.5〜5.0μmのアルミ配線が形成されたシリコンウ
エハー上に前記と同様な条件で成膜したところ、膜には
多数クラックが存在していた。この溶液を40℃の恒温
槽内で30日保管した後、溶液の粘度を測定したが合成
直後の3倍の粘度になっていた。
(OCH3)3 136.0gをプロピレングリコール
モノプロピルエーテル1200gに溶解し、この溶液に
マレイン酸2.0gを溶解させた水63.0gを添加し
、加水分解縮合を行い、反応物溶液を作製した。反応物
溶液の分子量を高速液体クロマトグラフ(日立263−
50型)で測定した結果、重量平均分子量は3000で
あった。この反応物溶液をスピナーを用いて2000r
pmでシリコンウエハー上に塗布した後、150℃のホ
ットプレート上で1分間乾燥し、次いで電気炉中400
℃で1時間焼成したところ、無色透明でクラックのない
被膜が得られた。該被膜の膜厚は0.25μmであった
。この酸化物被膜をバレル型酸素プラズマ灰化装置(ヤ
マト科学社製PR−501A型)を用いて400Wで2
0分間処理したが、膜全体にクラックが発生した。また
この溶液を、厚さ1.0μm、ラインとスペース幅が0
.5〜5.0μmのアルミ配線が形成されたシリコンウ
エハー上に前記と同様な条件で成膜したところ、膜には
多数クラックが存在していた。この溶液を40℃の恒温
槽内で30日保管した後、溶液の粘度を測定したが合成
直後の3倍の粘度になっていた。
【0021】
【発明の効果】本発明の酸化物被膜形成用塗布液は、縮
合物の架橋反応が進行しないため、貯蔵安定性が良好で
、かつ成膜性に優れるため、基体表面上に1.0μm程
度の厚さに酸化物被膜を形成してもクラックの発生がな
い。また本発明の塗布液を用いて得られる酸化物被膜は
、従来のアルコキシシランの加水分解縮合物を用いて得
られる酸化物被膜等と比較して炭素含有量が少なく、ま
たMg、Ba、Sr、Ca、P、B、Tl、In、Y、
Alなどの酸化物がSiO2 と共重合体を形成するた
め、熱的に安定である。本発明の酸化物被膜形成用塗布
液は、電子部品、特に半導体の多層配線における層間断
差の被膜、磁気バブルメモリー等の素子表面平坦化等の
酸化物被膜形成に特に有用である。
合物の架橋反応が進行しないため、貯蔵安定性が良好で
、かつ成膜性に優れるため、基体表面上に1.0μm程
度の厚さに酸化物被膜を形成してもクラックの発生がな
い。また本発明の塗布液を用いて得られる酸化物被膜は
、従来のアルコキシシランの加水分解縮合物を用いて得
られる酸化物被膜等と比較して炭素含有量が少なく、ま
たMg、Ba、Sr、Ca、P、B、Tl、In、Y、
Alなどの酸化物がSiO2 と共重合体を形成するた
め、熱的に安定である。本発明の酸化物被膜形成用塗布
液は、電子部品、特に半導体の多層配線における層間断
差の被膜、磁気バブルメモリー等の素子表面平坦化等の
酸化物被膜形成に特に有用である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)一般式(I) Rm Si(OCOR′)4−m (I)
(式中、RおよびR′は炭素数1〜4のアルキル基であ
り、RおよびR′は同一でも相違してもよく、mは0〜
2の整数を意味する)で表されるアセトキシシラン化合
物と、 (B)一般式(II) M(OR′)2 (
II)(式中、Mは原子価2の金属原子、R′は炭素数
1〜4のアルキル基を意味する)または一般式(III
)M(OR″OR′)2 (II
I)(式中、Mは原子価2の金属原子、R′は炭素数1
〜4のアルキル基、R″は炭素数1〜4のアルキレン基
を意味する)で表される金属アルコキシド化合物および
(C)一般式(IV) M′(OR′)3 (I
V)(式中、M′は原子価3の金属原子、R′は炭素数
1〜4のアルキル基を意味する)で表される金属アルコ
キシド化合物を、溶媒の存在下に触媒を用いて縮重合さ
せて得られる反応物を含んでなる酸化物被膜形成用塗布
液。 - 【請求項2】 請求項1記載の塗布液を、基体表面上
に塗布した後、50℃〜200℃で乾燥し、次いで30
0℃〜1000℃で焼成することを特徴とする酸化物被
膜の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3124370A JPH04352329A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 酸化物被膜形成用塗布液および酸化物被膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3124370A JPH04352329A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 酸化物被膜形成用塗布液および酸化物被膜の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04352329A true JPH04352329A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14883722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3124370A Pending JPH04352329A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 酸化物被膜形成用塗布液および酸化物被膜の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04352329A (ja) |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP3124370A patent/JPH04352329A/ja active Pending
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