JPH08321217A - 絶縁材料、層間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法 - Google Patents
絶縁材料、層間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法Info
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- JPH08321217A JPH08321217A JP12765695A JP12765695A JPH08321217A JP H08321217 A JPH08321217 A JP H08321217A JP 12765695 A JP12765695 A JP 12765695A JP 12765695 A JP12765695 A JP 12765695A JP H08321217 A JPH08321217 A JP H08321217A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高耐熱性を有しかつ低誘電率の絶縁材料、層
間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法を提供すること。 【構成】 本発明の絶縁材料は、分子内の芳香環に結合
している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換され
たケイ素フタロシアニン、分子内の芳香環に結合してい
る水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換された無金
属フタロシアニン、分子内の芳香環に結合している水素
の少なくとも１個がフッ素原子で置換されたケイ素ナフ
タロシアニン、および分子内の芳香環に結合している水
素の少なくとも１個がフッ素原子で置換された無金属ナ
フタロシアニンのうちの少なくとも１種を主成分とする
ものである。また本発明の層間絶縁膜はこの絶縁材料か
らなるものであり、本発明の層間絶縁膜の形成方法では
上記絶縁材料をプラズマ重合させて層間絶縁膜を形成す
る。
間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法を提供すること。 【構成】 本発明の絶縁材料は、分子内の芳香環に結合
している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換され
たケイ素フタロシアニン、分子内の芳香環に結合してい
る水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換された無金
属フタロシアニン、分子内の芳香環に結合している水素
の少なくとも１個がフッ素原子で置換されたケイ素ナフ
タロシアニン、および分子内の芳香環に結合している水
素の少なくとも１個がフッ素原子で置換された無金属ナ
フタロシアニンのうちの少なくとも１種を主成分とする
ものである。また本発明の層間絶縁膜はこの絶縁材料か
らなるものであり、本発明の層間絶縁膜の形成方法では
上記絶縁材料をプラズマ重合させて層間絶縁膜を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁材料と該絶縁材料
からなる半導体素子の層間絶縁膜とその形成方法とに関
するものである。
からなる半導体素子の層間絶縁膜とその形成方法とに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体製造の分野では、デバイス
の微細化に伴い、配線間のＩＬＤ(Inter Layer Dielect
ric ; 層間絶縁膜）の誘電率が高いことによる配線間の
容量増加や配線の信号伝播遅延等が問題となっている。
一般に用いられている層間絶縁膜、例えばＢＰＳＧ（ボ
ロン−フォスフォシリケートガラス）、ＮＳＧ（ノンド
ープトシリケートガラス）、Ｐ−ＴＥＯＳ（プラズマ−
テトラエトキシシラン）、Ｏ3 −ＴＥＯＳ（オゾン−テ
トラエトキシシラン）、ＳＯＧ（スピンオンガラス）等
の絶縁膜は比誘電率（ε）が通常４以上あり、上記問題
を解決するには、層間絶縁膜の誘電率を低くすることが
有効である。
の微細化に伴い、配線間のＩＬＤ(Inter Layer Dielect
ric ; 層間絶縁膜）の誘電率が高いことによる配線間の
容量増加や配線の信号伝播遅延等が問題となっている。
一般に用いられている層間絶縁膜、例えばＢＰＳＧ（ボ
ロン−フォスフォシリケートガラス）、ＮＳＧ（ノンド
ープトシリケートガラス）、Ｐ−ＴＥＯＳ（プラズマ−
テトラエトキシシラン）、Ｏ3 −ＴＥＯＳ（オゾン−テ
トラエトキシシラン）、ＳＯＧ（スピンオンガラス）等
の絶縁膜は比誘電率（ε）が通常４以上あり、上記問題
を解決するには、層間絶縁膜の誘電率を低くすることが
有効である。
【０００３】そこで最近では、層間絶縁膜の誘電率を低
くするために、フッ素原子を導入した酸化膜（ＳｉＯ
Ｆ）で層間絶縁膜を形成することが提案されている。ま
た有機化合物材料は比較的、誘電率を低くすることが可
能であるため、ポリパラキシリレンの蒸着膜やポリイミ
ドにフッ素原子を導入した膜で層間絶縁膜を形成するこ
とも提案されている。前者のＳｉＯＦ膜を用いる場合で
は、従来のものに比べて層間絶縁膜の誘電率を低くでき
るものの比誘電率が通常３程度であるのに対し、後者の
有機化合物材料を用いた場合では、２〜３程度の比誘電
率を達成できるため注目されている。
くするために、フッ素原子を導入した酸化膜（ＳｉＯ
Ｆ）で層間絶縁膜を形成することが提案されている。ま
た有機化合物材料は比較的、誘電率を低くすることが可
能であるため、ポリパラキシリレンの蒸着膜やポリイミ
ドにフッ素原子を導入した膜で層間絶縁膜を形成するこ
とも提案されている。前者のＳｉＯＦ膜を用いる場合で
は、従来のものに比べて層間絶縁膜の誘電率を低くでき
るものの比誘電率が通常３程度であるのに対し、後者の
有機化合物材料を用いた場合では、２〜３程度の比誘電
率を達成できるため注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機化
合物を層間絶縁膜の材料に用いた場合には、有機化合物
の耐熱性が低いため、例えばポリパラキシリレン等の膜
で２００〜３００℃程度、ポリイミド膜でもせいぜい５
００℃程度しが耐えられないため、以降の半導体素子の
製造プロセスに制限を加えてしまうことになってしま
う。よって、耐熱性に優れしかも低誘電率の層間絶縁膜
の開発が切望されている。
合物を層間絶縁膜の材料に用いた場合には、有機化合物
の耐熱性が低いため、例えばポリパラキシリレン等の膜
で２００〜３００℃程度、ポリイミド膜でもせいぜい５
００℃程度しが耐えられないため、以降の半導体素子の
製造プロセスに制限を加えてしまうことになってしま
う。よって、耐熱性に優れしかも低誘電率の層間絶縁膜
の開発が切望されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の絶縁材料は、分
子内の芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフ
ッ素原子で置換されたケイ素フタロシアニン、分子内の
芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原
子で置換された無金属フタロシアニン、分子内の芳香環
に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置
換されたケイ素ナフタロシアニン、および分子内の芳香
環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で
置換された無金属ナフタロシアニンのうちの少なくとも
１種を主成分とするものである。
子内の芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフ
ッ素原子で置換されたケイ素フタロシアニン、分子内の
芳香環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原
子で置換された無金属フタロシアニン、分子内の芳香環
に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置
換されたケイ素ナフタロシアニン、および分子内の芳香
環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で
置換された無金属ナフタロシアニンのうちの少なくとも
１種を主成分とするものである。
【０００６】フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン
誘導体は配位能力を有するため、各種の金属原子を導入
することが可能であるが、本発明の絶縁材料では、これ
を半導体素子の層間絶縁膜の材料としても好適なよう
に、すなわち半導体素子を金属汚染させるこのないよう
に、金属原子を配位させていない無金属フタロシアニン
もしくは無金属ナフタロシアニン、または金属汚染に影
響のないケイ素原子を配位させたケイ素フタロシアニン
もしくはケイ素ナフタロシアニンを主成分としている。
誘導体は配位能力を有するため、各種の金属原子を導入
することが可能であるが、本発明の絶縁材料では、これ
を半導体素子の層間絶縁膜の材料としても好適なよう
に、すなわち半導体素子を金属汚染させるこのないよう
に、金属原子を配位させていない無金属フタロシアニン
もしくは無金属ナフタロシアニン、または金属汚染に影
響のないケイ素原子を配位させたケイ素フタロシアニン
もしくはケイ素ナフタロシアニンを主成分としている。
【０００７】またフッ素原子を導入していないケイ素フ
タロシアニンまたは無金属フタロシアニンは、１分子中
に４つの芳香環、すなわち４つのベンゼン環が存在しか
つこの各ベンゼン環に４つの水素が結合しているもので
ある。したがって、例えば各ベンゼン環に結合している
水素の全てがフッ素原子でそれぞれ置換された（以下、
完全フッ素置換と記す）ケイ素フタロシアニンまたは無
金属フタロシアニンは、１分子中のベンゼン環に合計１
６個のフッ素原子が結合しているものとなる。またフッ
素原子を導入していないケイ素ナフタロシアニンまたは
無金属ナフタロシアニンは、１分子中に４つの芳香環、
すなわち４つのナフタレン環が存在しかつこの各ナフタ
レン環に６つの水素が結合しているものである。したが
って、例えば各ナフタレン環に結合している水素の全て
がフッ素原子でそれぞれ置換された（以下、完全フッ素
置換と記す）ケイ素ナフタロシアニンまたは無金属ナフ
タロシアニンは、分子中のナフタレン環に合計２４個の
フッ素原子が結合しているものとなる。
タロシアニンまたは無金属フタロシアニンは、１分子中
に４つの芳香環、すなわち４つのベンゼン環が存在しか
つこの各ベンゼン環に４つの水素が結合しているもので
ある。したがって、例えば各ベンゼン環に結合している
水素の全てがフッ素原子でそれぞれ置換された（以下、
完全フッ素置換と記す）ケイ素フタロシアニンまたは無
金属フタロシアニンは、１分子中のベンゼン環に合計１
６個のフッ素原子が結合しているものとなる。またフッ
素原子を導入していないケイ素ナフタロシアニンまたは
無金属ナフタロシアニンは、１分子中に４つの芳香環、
すなわち４つのナフタレン環が存在しかつこの各ナフタ
レン環に６つの水素が結合しているものである。したが
って、例えば各ナフタレン環に結合している水素の全て
がフッ素原子でそれぞれ置換された（以下、完全フッ素
置換と記す）ケイ素ナフタロシアニンまたは無金属ナフ
タロシアニンは、分子中のナフタレン環に合計２４個の
フッ素原子が結合しているものとなる。
【０００８】なお、本発明のケイ素フタロシアニン、無
金属フタロシアニンのベンゼン環、、ケイ素ナフタロシ
アニン、無金属ナフタロシアニンのナフタレン環には１
部、アルコキシ基やアルキル基等の置換基が結合されて
いても良い。このような絶縁材料は、上記した半導体素
子における層間絶縁膜の他に、プリント配線板における
絶縁膜の絶縁材料等としても好適なものとなる。本発明
に係る層間絶縁膜は、半導体素子に形成される層間絶縁
膜であって、上記した本発明の絶縁材料を用いて形成さ
れてなるものである。例えば上記の絶縁材料をプラズマ
中で重合させることによって形成されるプラズマ重合膜
等からなる。
金属フタロシアニンのベンゼン環、、ケイ素ナフタロシ
アニン、無金属ナフタロシアニンのナフタレン環には１
部、アルコキシ基やアルキル基等の置換基が結合されて
いても良い。このような絶縁材料は、上記した半導体素
子における層間絶縁膜の他に、プリント配線板における
絶縁膜の絶縁材料等としても好適なものとなる。本発明
に係る層間絶縁膜は、半導体素子に形成される層間絶縁
膜であって、上記した本発明の絶縁材料を用いて形成さ
れてなるものである。例えば上記の絶縁材料をプラズマ
中で重合させることによって形成されるプラズマ重合膜
等からなる。
【０００９】また本発明に係る層間絶縁膜の形成方法
は、上記した本発明の絶縁材料を用いて基体表面に層間
絶縁膜を形成する方法であり、特にプラズマ重合膜から
なる層間絶縁膜を形成する方法である。すなわち、予め
容器内に基体を配置した後、上記の絶縁材料の蒸発物か
らなる雰囲気を容器内に形成するとともに、容器内にプ
ラズマを発生させ、このプラズマ中で蒸発物を重合させ
ながら基体表面に上記の絶縁材料からなる層間絶縁膜を
形成する。
は、上記した本発明の絶縁材料を用いて基体表面に層間
絶縁膜を形成する方法であり、特にプラズマ重合膜から
なる層間絶縁膜を形成する方法である。すなわち、予め
容器内に基体を配置した後、上記の絶縁材料の蒸発物か
らなる雰囲気を容器内に形成するとともに、容器内にプ
ラズマを発生させ、このプラズマ中で蒸発物を重合させ
ながら基体表面に上記の絶縁材料からなる層間絶縁膜を
形成する。
【００１０】この発明における基体としては、シリコン
等からなる基板やこの基板上に形成された配線層等が挙
げられる。またこの発明は、例えば平行平板型のプラズ
マ重合装置、ＥＣＲプラズマ重合装置等のような通常の
プラズマ重合装置を用いて行うことができる。
等からなる基板やこの基板上に形成された配線層等が挙
げられる。またこの発明は、例えば平行平板型のプラズ
マ重合装置、ＥＣＲプラズマ重合装置等のような通常の
プラズマ重合装置を用いて行うことができる。
【００１１】例えば平行平板型のプラズマ重合装置を用
いて基板表面に層間絶縁膜を形成する場合には、本発明
の容器となる真空チャンバー内に予め、基板と内部に上
記絶縁材料を配置したるつぼとを対向させて設置する。
なお、基板とるつぼとの間にはシャッターを配置してお
く。次いで真空チャンバー内をクライオポンプ等の負圧
源によって真空排気するとともに、るつぼを抵抗加熱等
の方法にて加熱する。またこのこととともに、真空チャ
ンバー内にアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ2 ）等の不活性
ガスを少量導入し、かつ真空チャンバー内に高周波を印
加して放電させることによりシャッターと基板との間に
不活性ガスのプラズマを発生させる。
いて基板表面に層間絶縁膜を形成する場合には、本発明
の容器となる真空チャンバー内に予め、基板と内部に上
記絶縁材料を配置したるつぼとを対向させて設置する。
なお、基板とるつぼとの間にはシャッターを配置してお
く。次いで真空チャンバー内をクライオポンプ等の負圧
源によって真空排気するとともに、るつぼを抵抗加熱等
の方法にて加熱する。またこのこととともに、真空チャ
ンバー内にアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ2 ）等の不活性
ガスを少量導入し、かつ真空チャンバー内に高周波を印
加して放電させることによりシャッターと基板との間に
不活性ガスのプラズマを発生させる。
【００１２】上記るつぼの加熱により絶縁材料の真空チ
ャンバー内への蒸発が始まったら（通常、真空チャンバ
ー内の圧力が０．１３３×１０-2〜０．１３３×１０-3
Ｐａにて２００℃以上）、シャッターを開ける。このこ
とによって、蒸発物はプラズマ中で重合しながら基板表
面に堆積し、基板表面に上記絶縁材料からなる層間絶縁
膜が形成される。なお、この方法において蒸発の開始
は、真空チャンバーに取り付けた圧力計の圧力値が上昇
することで、蒸発が始まったことをモニタすることがで
きる。
ャンバー内への蒸発が始まったら（通常、真空チャンバ
ー内の圧力が０．１３３×１０-2〜０．１３３×１０-3
Ｐａにて２００℃以上）、シャッターを開ける。このこ
とによって、蒸発物はプラズマ中で重合しながら基板表
面に堆積し、基板表面に上記絶縁材料からなる層間絶縁
膜が形成される。なお、この方法において蒸発の開始
は、真空チャンバーに取り付けた圧力計の圧力値が上昇
することで、蒸発が始まったことをモニタすることがで
きる。
【００１３】この方法において、絶縁材料の主成分が上
記した本発明のケイ素フタロシアニン、無金属フタロシ
アニンからなる場合、プラズマ重合を行うと、１分子の
ケイ素フタロシアニン、無金属フタロシアニンのそれぞ
れのベンゼン環の炭素と、他のケイ素フタロシアニン、
無金属フタロシアニンのベンゼン環の炭素とが結合し
た、すなわち３次元的にマトリックスが拡がった構造を
なす層間絶縁膜が形成されると考えられる。また絶縁材
料の主成分が上記した本発明のケイ素ナフタロシアニ
ン、無金属ナフタロシアニンからなる場合にも同様に、
プラズマ重合を行うと、１分子のケイ素素ナフタロシア
ニン、無金属ナフタロシアニンのそれぞれのナフタレン
環の炭素と、他のケイ素ナフタロシアニン、無金属ナフ
タロシアニンのナフタレン環の炭素とが結合した、すな
わち３次元的にマトリックスが拡がった構造をなす層間
絶縁膜が形成されると考えられる。
記した本発明のケイ素フタロシアニン、無金属フタロシ
アニンからなる場合、プラズマ重合を行うと、１分子の
ケイ素フタロシアニン、無金属フタロシアニンのそれぞ
れのベンゼン環の炭素と、他のケイ素フタロシアニン、
無金属フタロシアニンのベンゼン環の炭素とが結合し
た、すなわち３次元的にマトリックスが拡がった構造を
なす層間絶縁膜が形成されると考えられる。また絶縁材
料の主成分が上記した本発明のケイ素ナフタロシアニ
ン、無金属ナフタロシアニンからなる場合にも同様に、
プラズマ重合を行うと、１分子のケイ素素ナフタロシア
ニン、無金属ナフタロシアニンのそれぞれのナフタレン
環の炭素と、他のケイ素ナフタロシアニン、無金属ナフ
タロシアニンのナフタレン環の炭素とが結合した、すな
わち３次元的にマトリックスが拡がった構造をなす層間
絶縁膜が形成されると考えられる。
【００１４】
【作用】一般に、フタロシアニン誘導体、ナフタロシア
ニン誘導体は熱的に安定な化合物であることが知られて
いる。本発明の絶縁材料は、このようなフタロシアニン
誘導体、ナフタロシアニン誘導体を主成分としているの
で、高耐熱性の有機絶縁材料となる。また一般に、絶縁
材料では、フッ素原子が導入されると屈折率が下がるこ
とが知られており、また屈折率が下がると誘電率が低く
なることが知見されている。本発明の絶縁材料は、ケイ
素フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ケイ素ナフ
タロシアニン、無金属ナフタロシアニンの分子内の芳香
環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で
置換されているものを主成分としているので、フッ素原
子で置換されていないものに比較して屈折率が低く、こ
の結果、誘電率の低いものとなる。
ニン誘導体は熱的に安定な化合物であることが知られて
いる。本発明の絶縁材料は、このようなフタロシアニン
誘導体、ナフタロシアニン誘導体を主成分としているの
で、高耐熱性の有機絶縁材料となる。また一般に、絶縁
材料では、フッ素原子が導入されると屈折率が下がるこ
とが知られており、また屈折率が下がると誘電率が低く
なることが知見されている。本発明の絶縁材料は、ケイ
素フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ケイ素ナフ
タロシアニン、無金属ナフタロシアニンの分子内の芳香
環に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で
置換されているものを主成分としているので、フッ素原
子で置換されていないものに比較して屈折率が低く、こ
の結果、誘電率の低いものとなる。
【００１５】本発明の層間絶縁膜は、上記絶縁材料から
なるため、耐熱性が高い有機絶縁材料となる。よってこ
の層間絶縁膜を用いれば、層間絶縁膜の形成以降の半導
体素子の製造プロセスに制限が加わらない。また本発明
の層間絶縁膜は上記絶縁材料からなることから低誘電率
となるため、この層間絶縁膜を用いれば半導体素子にお
ける配線間の容量が低減し、また配線の信号伝播遅延等
が防止される。
なるため、耐熱性が高い有機絶縁材料となる。よってこ
の層間絶縁膜を用いれば、層間絶縁膜の形成以降の半導
体素子の製造プロセスに制限が加わらない。また本発明
の層間絶縁膜は上記絶縁材料からなることから低誘電率
となるため、この層間絶縁膜を用いれば半導体素子にお
ける配線間の容量が低減し、また配線の信号伝播遅延等
が防止される。
【００１６】本発明の層間絶縁膜の形成方法では、上記
した本発明のケイ素フタロシアニン、無金属フタロシア
ニン、ケイ素ナフタロシアニン、無金属ナフタロシアニ
ンの分子が３次元的にマトリックスが拡がった構造の層
間絶縁膜が形成されるため、高耐熱性を有しかつ低誘電
率であるととも、強度的に高い層間絶縁膜が形成され
る。
した本発明のケイ素フタロシアニン、無金属フタロシア
ニン、ケイ素ナフタロシアニン、無金属ナフタロシアニ
ンの分子が３次元的にマトリックスが拡がった構造の層
間絶縁膜が形成されるため、高耐熱性を有しかつ低誘電
率であるととも、強度的に高い層間絶縁膜が形成され
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、本
発明は以下の実施例により制限を受けるものではないの
は言うまでもない。 （実施例１）予め、前焼成しかつ充分洗浄した石英るつ
ぼを備えた前述の平行平板型のプラズマ重合装置を用意
し、このるつぼ内に、完全フッ素置換無金属フタロシア
ニンをほぼ１００％成分とする絶縁材料を５ｇ配置し、
また真空チャンバー内に基板を配置した。次いで真空チ
ャンバー内を真空排気しながらるつぼを加熱し、絶縁材
料を蒸発させた。加熱温度が２００℃になったところで
一旦加熱を抑えて、蒸発物に含まれている不純物をシャ
ッターに付着させた後、シャッターを開けた。また上記
絶縁材料の蒸発を行うとともに、真空チャンバー内にＡ
ｒガスを導入し、かつ周波数が１３．５６ＭＨｚの高周
波を印加してプラズマを発生させ、１０分間程度、基板
上への層間絶縁膜の成膜を行った。なお、成膜の際、Ａ
ｒガスの流量を５０ｓｃｃｍ、真空チャンバー内の圧力
を５０Ｐａ、高周波の周波数を１３．５６ＭＨｚ、高周
波電力を３０Ｗとした。
発明は以下の実施例により制限を受けるものではないの
は言うまでもない。 （実施例１）予め、前焼成しかつ充分洗浄した石英るつ
ぼを備えた前述の平行平板型のプラズマ重合装置を用意
し、このるつぼ内に、完全フッ素置換無金属フタロシア
ニンをほぼ１００％成分とする絶縁材料を５ｇ配置し、
また真空チャンバー内に基板を配置した。次いで真空チ
ャンバー内を真空排気しながらるつぼを加熱し、絶縁材
料を蒸発させた。加熱温度が２００℃になったところで
一旦加熱を抑えて、蒸発物に含まれている不純物をシャ
ッターに付着させた後、シャッターを開けた。また上記
絶縁材料の蒸発を行うとともに、真空チャンバー内にＡ
ｒガスを導入し、かつ周波数が１３．５６ＭＨｚの高周
波を印加してプラズマを発生させ、１０分間程度、基板
上への層間絶縁膜の成膜を行った。なお、成膜の際、Ａ
ｒガスの流量を５０ｓｃｃｍ、真空チャンバー内の圧力
を５０Ｐａ、高周波の周波数を１３．５６ＭＨｚ、高周
波電力を３０Ｗとした。
【００１８】この操作により形成された層間絶縁膜の比
誘電率を測定したところ、３．０であった。またＤＴＡ
（Differential Thermal Analysis;示差熱分析) により
耐熱温度を測定したところ、７３０℃であった。したが
って、上記のごとく形成された層間絶縁膜は、従来のも
の比較して高耐熱性を有し、かつ低誘電率であることが
確認された。
誘電率を測定したところ、３．０であった。またＤＴＡ
（Differential Thermal Analysis;示差熱分析) により
耐熱温度を測定したところ、７３０℃であった。したが
って、上記のごとく形成された層間絶縁膜は、従来のも
の比較して高耐熱性を有し、かつ低誘電率であることが
確認された。
【００１９】（実施例２）実施例１における絶縁材料
を、完全フッ素置換無金属ナフタロシアニンをほぼ１０
０％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にし
て層間絶縁膜の形成を行った。この操作により形成され
た層間絶縁膜の比誘電率は２．７であった。また実施例
１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、８
２０℃であった。この結果から、上記のごとく形成され
た層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘電率であるこ
とが確認された。
を、完全フッ素置換無金属ナフタロシアニンをほぼ１０
０％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にし
て層間絶縁膜の形成を行った。この操作により形成され
た層間絶縁膜の比誘電率は２．７であった。また実施例
１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、８
２０℃であった。この結果から、上記のごとく形成され
た層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘電率であるこ
とが確認された。
【００２０】（実施例３）実施例１における絶縁材料
を、完全フッ素置換無金属フタロシアニンおよび完全フ
ッ素置換無金属ナフタロシアニン（重量比１：１）から
なる絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にして層間
絶縁膜の形成を行った。この操作により形成された層間
絶縁膜の比誘電率は２．９であった。また実施例１と同
様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、７８０℃
であった。よって、高耐熱性を有し、かつ低誘電率の層
間絶縁膜が形成されたことが確認された。
を、完全フッ素置換無金属フタロシアニンおよび完全フ
ッ素置換無金属ナフタロシアニン（重量比１：１）から
なる絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にして層間
絶縁膜の形成を行った。この操作により形成された層間
絶縁膜の比誘電率は２．９であった。また実施例１と同
様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、７８０℃
であった。よって、高耐熱性を有し、かつ低誘電率の層
間絶縁膜が形成されたことが確認された。
【００２１】（実施例４）実施例１における絶縁材料
を、完全フッ素置換ケイ素フタロシアニンをほぼ１００
％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にして
層間絶縁膜の形成を行った。この操作により形成された
層間絶縁膜の比誘電率は３．１であった。また実施例１
と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、７１
０℃であった。この結果から、上記のごとく形成された
層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘電率であること
が確認された。
を、完全フッ素置換ケイ素フタロシアニンをほぼ１００
％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にして
層間絶縁膜の形成を行った。この操作により形成された
層間絶縁膜の比誘電率は３．１であった。また実施例１
と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、７１
０℃であった。この結果から、上記のごとく形成された
層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘電率であること
が確認された。
【００２２】（実施例５）実施例１における絶縁材料
を、完全フッ素置換ケイ素ナフタロシアニンをほぼ１０
０％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にし
て層間絶縁膜の形成を行った。この操作により形成され
た層間絶縁膜の比誘電率は２．８であった。また実施例
１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、８
００℃であった。したがって、高耐熱性を有し、かつ低
誘電率の層間絶縁膜が形成されたことが確認された。
を、完全フッ素置換ケイ素ナフタロシアニンをほぼ１０
０％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にし
て層間絶縁膜の形成を行った。この操作により形成され
た層間絶縁膜の比誘電率は２．８であった。また実施例
１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定したところ、８
００℃であった。したがって、高耐熱性を有し、かつ低
誘電率の層間絶縁膜が形成されたことが確認された。
【００２３】（実施例６）実施例１における絶縁材料
を、完全フッ素置換テトラメトキシ無金属フタロシアニ
ンをほぼ１００％とする絶縁材料に替えた以外は実施例
１と同様にして層間絶縁膜の形成を行った。この操作に
より形成された層間絶縁膜の比誘電率は３．１であっ
た。また実施例１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定
したところ、６８０℃であった。したがって、上記のご
とく形成された層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘
電率であることが確認された。
を、完全フッ素置換テトラメトキシ無金属フタロシアニ
ンをほぼ１００％とする絶縁材料に替えた以外は実施例
１と同様にして層間絶縁膜の形成を行った。この操作に
より形成された層間絶縁膜の比誘電率は３．１であっ
た。また実施例１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定
したところ、６８０℃であった。したがって、上記のご
とく形成された層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘
電率であることが確認された。
【００２４】（実施例７）実施例１における絶縁材料
を、部分フッ素置換無金属フタロシアニンをほぼ１００
％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にして
層間絶縁膜の形成を行った。なお、この絶縁材料は、フ
ッ素原子が無金属フタロシアニンのベンゼン環に１６〜
４個結合した混合物からなるものである。この操作によ
り形成された層間絶縁膜の比誘電率は３．３であった。
また実施例１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定した
ところ、６３０℃であった。したがって、上記のごとく
形成された層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘電率
であることが確認された。
を、部分フッ素置換無金属フタロシアニンをほぼ１００
％とする絶縁材料に替えた以外は実施例１と同様にして
層間絶縁膜の形成を行った。なお、この絶縁材料は、フ
ッ素原子が無金属フタロシアニンのベンゼン環に１６〜
４個結合した混合物からなるものである。この操作によ
り形成された層間絶縁膜の比誘電率は３．３であった。
また実施例１と同様のＤＴＡにより耐熱温度を測定した
ところ、６３０℃であった。したがって、上記のごとく
形成された層間絶縁膜も高耐熱性を有し、かつ低誘電率
であることが確認された。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の絶縁材料
は、熱的に安定なフタロシアニン誘導体、ナフタロシア
ニン誘導体を主成分としており、かつこの主成分にフッ
素原子が導入されているので、高耐熱性を有しかつ低誘
電率の有機絶縁材料となる。また本発明の層間絶縁膜は
上記絶縁材料からなることから耐熱性が高いため、この
層間絶縁膜を用いれば、層間絶縁膜の形成以降、製造プ
ロセスに制限を加えることなく半導体素子を製造するこ
とができる。また本発明の層間絶縁膜は上記絶縁材料か
らなることから低誘電率であるため、この層間絶縁を用
いれば半導体素子における配線間の容量の低減を図るこ
とができるとともに、配線の信号伝播速度を高速化する
ことができる。本発明の層間絶縁膜の形成方法では、上
記絶縁材料がプラズマにより重合することによって形成
されるので、高耐熱性を有しかつ低誘電率であるとと
も、強度的に高い層間絶縁膜を形成することができる。
したがって、この方法を用いれば、信頼性の高い配線を
有する半導体素子を製造することが可能となる。
は、熱的に安定なフタロシアニン誘導体、ナフタロシア
ニン誘導体を主成分としており、かつこの主成分にフッ
素原子が導入されているので、高耐熱性を有しかつ低誘
電率の有機絶縁材料となる。また本発明の層間絶縁膜は
上記絶縁材料からなることから耐熱性が高いため、この
層間絶縁膜を用いれば、層間絶縁膜の形成以降、製造プ
ロセスに制限を加えることなく半導体素子を製造するこ
とができる。また本発明の層間絶縁膜は上記絶縁材料か
らなることから低誘電率であるため、この層間絶縁を用
いれば半導体素子における配線間の容量の低減を図るこ
とができるとともに、配線の信号伝播速度を高速化する
ことができる。本発明の層間絶縁膜の形成方法では、上
記絶縁材料がプラズマにより重合することによって形成
されるので、高耐熱性を有しかつ低誘電率であるとと
も、強度的に高い層間絶縁膜を形成することができる。
したがって、この方法を用いれば、信頼性の高い配線を
有する半導体素子を製造することが可能となる。
Claims (3)
- 【請求項１】 分子内の芳香環に結合している水素の少
なくとも１個がフッ素原子で置換されたケイ素フタロシ
アニンまたは無金属フタロシアニンと、分子内の芳香環
に結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置
換されたケイ素ナフタロシアニンまたは無金属ナフタロ
シアニンとのうちの少なくとも１種を主成分とすること
を特徴とする絶縁材料。 - 【請求項２】 半導体素子に形成される層間絶縁膜であ
って、 分子内の芳香環に結合している水素の少なくとも１個が
フッ素原子で置換されたケイ素フタロシアニンまたは無
金属フタロシアニンと、分子内の芳香環に結合している
水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換されたケイ素
ナフタロシアニンまたは無金属ナフタロシアニンとのう
ちの少なくとも１種を主成分とする絶縁材料からなるこ
とを特徴とする層間絶縁膜。 - 【請求項３】 基体表面に層間絶縁膜を形成する方法で
あって、 予め容器内に前記基体を配置した後、分子内の芳香環に
結合している水素の少なくとも１個がフッ素原子で置換
されたケイ素フタロシアニンまたは無金属フタロシアニ
ンと、分子内の芳香環に結合している水素の少なくとも
１個がフッ素原子で置換されたケイ素ナフタロシアニン
または無金属ナフタロシアニンとのうちの少なくとも１
種を主成分とする絶縁材料の蒸発物からなる雰囲気を前
記容器内に形成するとともに、前記容器内にプラズマを
発生させ、前記蒸発物を重合させつつ前記基体表面に前
記絶縁材料からなる層間絶縁膜を形成することを特徴と
する層間絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12765695A JP3401993B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 層間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12765695A JP3401993B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 層間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321217A true JPH08321217A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3401993B2 JP3401993B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=14965491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12765695A Expired - Fee Related JP3401993B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 層間絶縁膜および層間絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401993B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5989998A (en) * | 1996-08-29 | 1999-11-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming interlayer insulating film |
| US6337518B1 (en) | 1996-02-29 | 2002-01-08 | International Business Machines Corporation | Low dielectric constant amorphous fluorinated carbon and method of preparation |
| US6730618B2 (en) | 1999-08-10 | 2004-05-04 | International Business Machines Corporation | Low k dielectric materials with inherent copper ion migration barrier |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP12765695A patent/JP3401993B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337518B1 (en) | 1996-02-29 | 2002-01-08 | International Business Machines Corporation | Low dielectric constant amorphous fluorinated carbon and method of preparation |
| US5989998A (en) * | 1996-08-29 | 1999-11-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming interlayer insulating film |
| US6558756B2 (en) | 1996-08-29 | 2003-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming interlayer insulating film |
| US6730618B2 (en) | 1999-08-10 | 2004-05-04 | International Business Machines Corporation | Low k dielectric materials with inherent copper ion migration barrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3401993B2 (ja) | 2003-04-28 |
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|---|---|---|---|
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