JPH09283514A - 電子デバイス材料及びその製造方法 - Google Patents
電子デバイス材料及びその製造方法Info
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- JPH09283514A JPH09283514A JP11328396A JP11328396A JPH09283514A JP H09283514 A JPH09283514 A JP H09283514A JP 11328396 A JP11328396 A JP 11328396A JP 11328396 A JP11328396 A JP 11328396A JP H09283514 A JPH09283514 A JP H09283514A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化シリコン膜上に有機材料膜が形成された
電子デバイス材料の当該酸化シリコン膜と有機材料膜と
の間の接着性を向上させる。 【解決手段】 酸化シリコン膜とその上に形成された有
機材料膜とからなる電子デバイス材料において、有機材
料膜にシランカップリング剤を含有させる。この電子デ
バイス材料は、酸化シリコン膜上に、シランカップリン
グ剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材料膜形成用
組成物を塗布するか、又はシランカップリング剤とマト
リックス樹脂とを共蒸着させて有機材料膜を形成するこ
とにより製造できる。
電子デバイス材料の当該酸化シリコン膜と有機材料膜と
の間の接着性を向上させる。 【解決手段】 酸化シリコン膜とその上に形成された有
機材料膜とからなる電子デバイス材料において、有機材
料膜にシランカップリング剤を含有させる。この電子デ
バイス材料は、酸化シリコン膜上に、シランカップリン
グ剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材料膜形成用
組成物を塗布するか、又はシランカップリング剤とマト
リックス樹脂とを共蒸着させて有機材料膜を形成するこ
とにより製造できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化シリコン膜上
に有機材料膜が形成された電子デバイス材料及びその製
造方法に関する。より詳しくは、酸化シリコン膜と有機
材料膜との間の接着性が向上した電子デバイス材料及び
その製造方法に関する。
に有機材料膜が形成された電子デバイス材料及びその製
造方法に関する。より詳しくは、酸化シリコン膜と有機
材料膜との間の接着性が向上した電子デバイス材料及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体装置のデバイス材料の
基本的な構造として、酸化シリコン膜上に層間絶縁膜が
形成された材料が使用されている。このような層間絶縁
膜としては、比誘電率が３．９のＳｉＯ2膜や比誘電率
が３．７〜３．２のＳｉＯＦ膜などの無機材料が用いら
れている。
基本的な構造として、酸化シリコン膜上に層間絶縁膜が
形成された材料が使用されている。このような層間絶縁
膜としては、比誘電率が３．９のＳｉＯ2膜や比誘電率
が３．７〜３．２のＳｉＯＦ膜などの無機材料が用いら
れている。
【０００３】ところで、近年、半導体デバイスの微細化
に伴い、クロストークなどの発生を防止するために、デ
バイスの配線容量を低減することが求められており、特
に、半導体デバイスのデザインルールが０．１８μｍ以
下となるような場合にその要請が強い。このため、層間
絶縁膜を低誘電率化することが強く求められるようにな
っているが、ＳｉＯ2膜やＳｉＯＦ膜などに代わる無機
材料は開発されていないのが現状である。
に伴い、クロストークなどの発生を防止するために、デ
バイスの配線容量を低減することが求められており、特
に、半導体デバイスのデザインルールが０．１８μｍ以
下となるような場合にその要請が強い。このため、層間
絶縁膜を低誘電率化することが強く求められるようにな
っているが、ＳｉＯ2膜やＳｉＯＦ膜などに代わる無機
材料は開発されていないのが現状である。
【０００４】そこで、上述したような無機材料では実現
困難な低い誘電率を達成可能な材料膜として有機材料膜
を利用することが注目されている。例えば、半導体装置
の製造プロセスにおいて、従来より所定の材料膜のパタ
ーニング用レジストマスクやイオン注入用のレジストマ
スクとして用いられているポリイミド系樹脂膜の比誘電
率は３．５〜３．０である。また、レジストマスクとし
ては利用されていないが、非誘電率が非常に低い有機材
料として、フッ素系樹脂膜（比誘電率２．５〜１．７）
も知られている。
困難な低い誘電率を達成可能な材料膜として有機材料膜
を利用することが注目されている。例えば、半導体装置
の製造プロセスにおいて、従来より所定の材料膜のパタ
ーニング用レジストマスクやイオン注入用のレジストマ
スクとして用いられているポリイミド系樹脂膜の比誘電
率は３．５〜３．０である。また、レジストマスクとし
ては利用されていないが、非誘電率が非常に低い有機材
料として、フッ素系樹脂膜（比誘電率２．５〜１．７）
も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリイ
ミド系樹脂膜などの有機材料膜を層間絶縁膜として利用
する場合、下地となる酸化シリコン膜と有機材料膜とは
長期に亘って安定に接着していることが必要となるが、
レジストマスクとして利用されている従来の有機材料膜
は、下地となる酸化シリコン膜との密着性が不十分であ
り、高信頼性の半導体デバイスが得られないという問題
がある。これは、レジストマスクとして使用する有機材
料膜は、半導体デバイスの完成時には除去されてしまう
ものであるため、下地となる材料膜との接着性に長期的
な信頼性が求められることはなく、また下地との接着強
度が不十分であっても、それがデバイスの信頼性を損な
うものではないためである。
ミド系樹脂膜などの有機材料膜を層間絶縁膜として利用
する場合、下地となる酸化シリコン膜と有機材料膜とは
長期に亘って安定に接着していることが必要となるが、
レジストマスクとして利用されている従来の有機材料膜
は、下地となる酸化シリコン膜との密着性が不十分であ
り、高信頼性の半導体デバイスが得られないという問題
がある。これは、レジストマスクとして使用する有機材
料膜は、半導体デバイスの完成時には除去されてしまう
ものであるため、下地となる材料膜との接着性に長期的
な信頼性が求められることはなく、また下地との接着強
度が不十分であっても、それがデバイスの信頼性を損な
うものではないためである。
【０００６】また、フッ素系樹脂膜の場合、酸化シリコ
ン膜との接着性は、ポリイミド系樹脂膜の場合に比べい
っそう低く、層間絶縁膜として使用することは非常に困
難である。
ン膜との接着性は、ポリイミド系樹脂膜の場合に比べい
っそう低く、層間絶縁膜として使用することは非常に困
難である。
【０００７】本発明は、以上の従来の技術の問題を解決
しようとするものであり、酸化シリコン膜とその上に形
成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料、例え
ば半導体デバイスにおいて、酸化シリコン膜と有機材料
膜との間の接着性を向上させることを目的とする。
しようとするものであり、酸化シリコン膜とその上に形
成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料、例え
ば半導体デバイスにおいて、酸化シリコン膜と有機材料
膜との間の接着性を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機材料膜
にシランカップリング剤を含有させることにより上述の
問題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに
至った。
にシランカップリング剤を含有させることにより上述の
問題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに
至った。
【０００９】即ち、本発明は、酸化シリコン膜とその上
に形成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料に
おいて、有機材料膜がシランカップリング剤を含有する
ことを特徴とする電子デバイス材料を提供する。
に形成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料に
おいて、有機材料膜がシランカップリング剤を含有する
ことを特徴とする電子デバイス材料を提供する。
【００１０】また、本発明は、酸化シリコン膜とその上
に形成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料の
製造方法であって、酸化シリコン膜上に、シランカップ
リング剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材料膜形
成用組成物を塗布するか、又はシランカップリング剤と
マトリックス樹脂とを共蒸着させることにより有機材料
膜を形成することを特徴とする製造方法を提供する。
に形成された有機材料膜とからなる電子デバイス材料の
製造方法であって、酸化シリコン膜上に、シランカップ
リング剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材料膜形
成用組成物を塗布するか、又はシランカップリング剤と
マトリックス樹脂とを共蒸着させることにより有機材料
膜を形成することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】本発明の電子デバイス材料は、酸化シリコ
ン膜上に層間絶縁膜として機能する有機材料膜が形成さ
れた構造を有し、その有機材料膜にシランカップリング
剤が含有されていることを特徴とする。これにより、有
機材料膜と酸化シリコン膜との界面にシランカップリン
グ剤を存在させることができ、両者の接着性を向上させ
ることができる。
ン膜上に層間絶縁膜として機能する有機材料膜が形成さ
れた構造を有し、その有機材料膜にシランカップリング
剤が含有されていることを特徴とする。これにより、有
機材料膜と酸化シリコン膜との界面にシランカップリン
グ剤を存在させることができ、両者の接着性を向上させ
ることができる。
【００１３】本発明において好ましく使用できるシラン
カップリング剤としては、式（１）
カップリング剤としては、式（１）
【００１４】
【化３】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、０≦ａ≦３、０≦ｂ≦３、１
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子等）であり、ＯＲ1はアルコキシル基
（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）であり、Ｒ2は
アルキル基（例えば、メチル基、エチル基等）、ハロゲ
ン化アルキル基（例えば、トリフルオロメチル基等）、
アルケン基（例えば、ビニル基等）、ハロゲン化アルケ
ン基（例えば、パーフルオロビニル基等）、アミノアル
キル基（例えば、アミノメチル基等）、ハロゲン化アミ
ノアルキル基（例えば、フルオロアミノメチル基等）及
びその誘導体より選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２
の場合これらの任意の組み合わせとすることができ
る。）で示される化合物が挙げられる。
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子等）であり、ＯＲ1はアルコキシル基
（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）であり、Ｒ2は
アルキル基（例えば、メチル基、エチル基等）、ハロゲ
ン化アルキル基（例えば、トリフルオロメチル基等）、
アルケン基（例えば、ビニル基等）、ハロゲン化アルケ
ン基（例えば、パーフルオロビニル基等）、アミノアル
キル基（例えば、アミノメチル基等）、ハロゲン化アミ
ノアルキル基（例えば、フルオロアミノメチル基等）及
びその誘導体より選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２
の場合これらの任意の組み合わせとすることができ
る。）で示される化合物が挙げられる。
【００１５】ところで、式（１）の化合物において、Ｏ
Ｒ1のアルコキシル基又はＸのハロゲン原子は、酸化シ
リコン膜表面に存在する水酸基（−ＯＨ）と反応して酸
化シリコン膜とシランカップリング剤とを結合させる役
割を担う。このため、式（１）中のＳｉ原子が有する４
つの結合手のうち、少なくとも１つは、アルコキシル基
又はハロゲン原子である。即ち、ａとｂとの和（ａ＋
ｂ）は１以上の整数となる。この場合、アルコキシル基
及びハロゲン原子が共通のＳｉ原子に同時に結合してい
てもよい。
Ｒ1のアルコキシル基又はＸのハロゲン原子は、酸化シ
リコン膜表面に存在する水酸基（−ＯＨ）と反応して酸
化シリコン膜とシランカップリング剤とを結合させる役
割を担う。このため、式（１）中のＳｉ原子が有する４
つの結合手のうち、少なくとも１つは、アルコキシル基
又はハロゲン原子である。即ち、ａとｂとの和（ａ＋
ｂ）は１以上の整数となる。この場合、アルコキシル基
及びハロゲン原子が共通のＳｉ原子に同時に結合してい
てもよい。
【００１６】なお、酸化シリコン膜表面に存在する水素
基（−ＯＨ）濃度がごく低い場合、式（１）の化合物に
おけるＳｉ−Ｏ結合もしくはＳｉ−Ｘ結合の存在が、Ｓ
ｉ−Ｏ結合及びＳｉ−Ｓｉ結合よりなる酸化シリコン膜
に対する接着性を向上させることができる。従って、酸
化シリコン膜表面に存在する水素基（−ＯＨ）濃度がご
く低い場合においても、式（１）中のＳｉ原子が有する
４つの結合手のうち、少なくとも１つは、アルコキシル
基あるいはハロゲン原子であり、即ち、ａとｂとの和
（ａ＋ｂ）は１以上の整数となる。この場合も、アルコ
キシル基及びハロゲン原子が共通のＳｉ原子に同時に結
合していてもよい。
基（−ＯＨ）濃度がごく低い場合、式（１）の化合物に
おけるＳｉ−Ｏ結合もしくはＳｉ−Ｘ結合の存在が、Ｓ
ｉ−Ｏ結合及びＳｉ−Ｓｉ結合よりなる酸化シリコン膜
に対する接着性を向上させることができる。従って、酸
化シリコン膜表面に存在する水素基（−ＯＨ）濃度がご
く低い場合においても、式（１）中のＳｉ原子が有する
４つの結合手のうち、少なくとも１つは、アルコキシル
基あるいはハロゲン原子であり、即ち、ａとｂとの和
（ａ＋ｂ）は１以上の整数となる。この場合も、アルコ
キシル基及びハロゲン原子が共通のＳｉ原子に同時に結
合していてもよい。
【００１７】また、式（１）の化合物において、Ｒ2の
アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロ
ゲン化アルケン基、アミノアルキル基、ハロゲン化アミ
ノアルキル基及びその誘導体は、有機材料膜を主として
構成する樹脂（マトリックス樹脂）に対して吸着（もし
くは相溶）する機能を担う。即ち、有機材料膜の表面に
位置することとなったシランカップリング剤中のＲ2の
部分が、マトリックス樹脂からなる有機材料膜を酸化シ
リコン膜上に繋ぎ止めるのである。従って、式（１）中
のＳｉ原子が有する４つの結合手のうち、少なくとも１
つは、これらの置換基と結合している。即ち、ｃは１以
上の整数となる。この場合、２つ以上のＲ2が存在する
場合、それぞれのＲ2は、同一の構造を有する置換基で
あっても、異なる構造を有する置換基であってもよい。
アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロ
ゲン化アルケン基、アミノアルキル基、ハロゲン化アミ
ノアルキル基及びその誘導体は、有機材料膜を主として
構成する樹脂（マトリックス樹脂）に対して吸着（もし
くは相溶）する機能を担う。即ち、有機材料膜の表面に
位置することとなったシランカップリング剤中のＲ2の
部分が、マトリックス樹脂からなる有機材料膜を酸化シ
リコン膜上に繋ぎ止めるのである。従って、式（１）中
のＳｉ原子が有する４つの結合手のうち、少なくとも１
つは、これらの置換基と結合している。即ち、ｃは１以
上の整数となる。この場合、２つ以上のＲ2が存在する
場合、それぞれのＲ2は、同一の構造を有する置換基で
あっても、異なる構造を有する置換基であってもよい。
【００１８】式（１）で表されるシランカップリング剤
の具体例としては、トリメチルクロロシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプト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、Ｎ−β−（アミノエチル）−β−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン等を挙げることができる。
の具体例としては、トリメチルクロロシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプト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、Ｎ−β−（アミノエチル）−β−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン等を挙げることができる。
【００１９】なお、後述するようにマトリックス樹脂が
フッ素系樹脂である場合には、式（１）のシランカップ
リング剤としては、フッ素系樹脂との親和性が良好とな
るようにフッ素原子を含有するものが好ましい。この場
合、式（１）のＸがフッ素原子であるか、又はＲ2の少
なくとも一つにフッ素原子が含まれていればよい。
フッ素系樹脂である場合には、式（１）のシランカップ
リング剤としては、フッ素系樹脂との親和性が良好とな
るようにフッ素原子を含有するものが好ましい。この場
合、式（１）のＸがフッ素原子であるか、又はＲ2の少
なくとも一つにフッ素原子が含まれていればよい。
【００２０】このようなフッ素原子を含有するシランカ
ップリング剤の具体例としては、３，３，３−トリフロ
ロプロピルトリクロロシラン、メチル−３，３，３−ト
リフロロプロピルジクロロシラン、３，３，４，４，
５，５，６，６，６−ノナフロロヘキシルトリクロロシ
ラン、ジメトキシメチル−３，３，３−トリフロロプロ
ピルシラン、３，３，３−トリフロロプロピルトリメト
キシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノ
ナフロロヘキシルメチルジクロロシラン、３−トリフロ
ロアセトキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げるこ
とができる。
ップリング剤の具体例としては、３，３，３−トリフロ
ロプロピルトリクロロシラン、メチル−３，３，３−ト
リフロロプロピルジクロロシラン、３，３，４，４，
５，５，６，６，６−ノナフロロヘキシルトリクロロシ
ラン、ジメトキシメチル−３，３，３−トリフロロプロ
ピルシラン、３，３，３−トリフロロプロピルトリメト
キシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノ
ナフロロヘキシルメチルジクロロシラン、３−トリフロ
ロアセトキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げるこ
とができる。
【００２１】有機材料膜を主として構成するマトリック
ス樹脂としては、従来よりレジストマスクとして用いら
れているようなポリイミド系樹脂や、フッ素系樹脂を挙
げることができる。具体的には、テフロンＡＦ（デュポ
ン社製）、サイトップ（旭硝子社製）、フッ化ポリアリ
ルエーテル等を挙げることができる。特に、このような
フッ素系樹脂は、比誘電率が非常に低いのみならず、配
線材料としてＣｕを用いた場合には、このＣｕの拡散を
抑制することができるので、層間絶縁膜として好ましく
使用することができる。
ス樹脂としては、従来よりレジストマスクとして用いら
れているようなポリイミド系樹脂や、フッ素系樹脂を挙
げることができる。具体的には、テフロンＡＦ（デュポ
ン社製）、サイトップ（旭硝子社製）、フッ化ポリアリ
ルエーテル等を挙げることができる。特に、このような
フッ素系樹脂は、比誘電率が非常に低いのみならず、配
線材料としてＣｕを用いた場合には、このＣｕの拡散を
抑制することができるので、層間絶縁膜として好ましく
使用することができる。
【００２２】有機材料膜中におけるシランカップリング
剤とフッ素系樹脂等のマトリックス樹脂との比率は、シ
ランカップリング剤の量が少な過ぎると酸化シリコン膜
と有機材料膜の接着性が充分に向上せず、シランカップ
リング剤の量が多過ぎると有機材料膜の膜強度が低下す
るので、好ましくは重量比でシランカップリング剤：有
機材料＝１：１０００〜１：５、好ましくは、１：５０
０〜１：１０である。
剤とフッ素系樹脂等のマトリックス樹脂との比率は、シ
ランカップリング剤の量が少な過ぎると酸化シリコン膜
と有機材料膜の接着性が充分に向上せず、シランカップ
リング剤の量が多過ぎると有機材料膜の膜強度が低下す
るので、好ましくは重量比でシランカップリング剤：有
機材料＝１：１０００〜１：５、好ましくは、１：５０
０〜１：１０である。
【００２３】有機材料膜には、以上のシランカップリン
グ剤とマトリックス樹脂とに加えて、発明の効果を損な
わない範囲で種々の添加剤、例えば有機ＳＯＧ材料等を
適宜含有させることができる。
グ剤とマトリックス樹脂とに加えて、発明の効果を損な
わない範囲で種々の添加剤、例えば有機ＳＯＧ材料等を
適宜含有させることができる。
【００２４】本発明の電子デバイス材料を構成する酸化
シリコン膜としては特に限定はなく、半導体デバイス材
料として従来より用いられているものを好ましく使用す
ることができる。
シリコン膜としては特に限定はなく、半導体デバイス材
料として従来より用いられているものを好ましく使用す
ることができる。
【００２５】本発明の電子デバイス材料は次のように製
造することができる。
造することができる。
【００２６】即ち、前述したような特徴を有するシラン
カップリング剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材
料膜形成用組成物を調製し、その組成物を酸化シリコン
膜上に塗布して有機材料膜を形成することにより製造す
ることができる。あるいは、シランカップリング剤とマ
トリックス樹脂とを酸化シリコン膜上に共蒸着して有機
材料膜を形成すことにより製造することができる。
カップリング剤とマトリックス樹脂とを含有する有機材
料膜形成用組成物を調製し、その組成物を酸化シリコン
膜上に塗布して有機材料膜を形成することにより製造す
ることができる。あるいは、シランカップリング剤とマ
トリックス樹脂とを酸化シリコン膜上に共蒸着して有機
材料膜を形成すことにより製造することができる。
【００２７】ここで、有機材料膜形成用組成物は、マト
リックス樹脂とシランカップリング剤とを必要に応じて
溶媒中で公知の混合方法により均一に混合することによ
り調製することができる。
リックス樹脂とシランカップリング剤とを必要に応じて
溶媒中で公知の混合方法により均一に混合することによ
り調製することができる。
【００２８】このような有機材料膜形成用組成物の塗布
方法としては、公知の塗布方法を利用するこができ、例
えばスピンコート法やディッピング法によって塗布する
ことができる。
方法としては、公知の塗布方法を利用するこができ、例
えばスピンコート法やディッピング法によって塗布する
ことができる。
【００２９】また、シランカップリング剤とマトリック
ス樹脂との共蒸着方法としては、真空蒸着法等を利用す
ることができる。
ス樹脂との共蒸着方法としては、真空蒸着法等を利用す
ることができる。
【００３０】本発明の電子デバイス材料の製造方法にお
いては、有機材料膜形成用組成物を塗布した後に、又は
シランカップリング剤とマトリックス樹脂とを共蒸着し
た後に、加熱処理（室温以上〜２００℃）を行うことが
好ましい。これにより、シランカップリング剤のアルコ
キシル基やハロゲン原子と酸化シリコン膜表面の水酸基
との反応を促進させ、両者の接着性を短時間でより向上
させることができる。
いては、有機材料膜形成用組成物を塗布した後に、又は
シランカップリング剤とマトリックス樹脂とを共蒸着し
た後に、加熱処理（室温以上〜２００℃）を行うことが
好ましい。これにより、シランカップリング剤のアルコ
キシル基やハロゲン原子と酸化シリコン膜表面の水酸基
との反応を促進させ、両者の接着性を短時間でより向上
させることができる。
【００３１】本発明の電子デバイス材料は、酸化シリコ
ン膜に層間絶縁膜が形成された構造を有するデバイスを
製造する際に利用することができ、特に好ましくは半導
体デバイス材料として利用価値が高い。
ン膜に層間絶縁膜が形成された構造を有するデバイスを
製造する際に利用することができ、特に好ましくは半導
体デバイス材料として利用価値が高い。
【００３２】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００３３】実施例１ 有機材料膜のマトリックス樹脂として、式（２）
【００３４】
【化４】 （式中、ｎ及びｍは重合数を示す整数である）の構造を
有するフッ素系樹脂（テフロンＡＦ１６００，デュポン
社製）６重量部を、スピンコート用溶媒（フロリナート
ＦＣ−７５，３Ｍ社製）１００重量部に溶解させた。こ
の溶液に、シランカップリング剤として、３，３，４，
４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキシルトリクロ
ロシラン（ＬＳ−９１２，信越シリコーン社製）を、フ
ッ素系樹脂１００重量部に対し１重量部の割合で溶解さ
せることにより有機材料膜形成用組成物を調製した。
有するフッ素系樹脂（テフロンＡＦ１６００，デュポン
社製）６重量部を、スピンコート用溶媒（フロリナート
ＦＣ−７５，３Ｍ社製）１００重量部に溶解させた。こ
の溶液に、シランカップリング剤として、３，３，４，
４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキシルトリクロ
ロシラン（ＬＳ−９１２，信越シリコーン社製）を、フ
ッ素系樹脂１００重量部に対し１重量部の割合で溶解さ
せることにより有機材料膜形成用組成物を調製した。
【００３５】次に、シリコン基板上に０．５μｍ厚の酸
化シリコン膜が形成されたウェハ上に、有機材料膜形成
用組成物をスピンコート法により塗布し、６０℃にて５
時間放置した。これにより約０．４μｍ厚の有機材料膜
が酸化シリコン膜上に形成された電子デバイス材料を得
た。
化シリコン膜が形成されたウェハ上に、有機材料膜形成
用組成物をスピンコート法により塗布し、６０℃にて５
時間放置した。これにより約０．４μｍ厚の有機材料膜
が酸化シリコン膜上に形成された電子デバイス材料を得
た。
【００３６】なお、有機材料膜の膜厚は、段差測定装置
（Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ，テンコール社製により測定し
た。
（Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ，テンコール社製により測定し
た。
【００３７】実施例２ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルトリクロロシラン（ＬＳ−９１２，信越シリコーン
社製）を、フッ素系樹脂３０重量部に対し１重量部の割
合で溶解させることにより有機材料膜形成用組成物を調
製する以外は、実施例１と同様の操作により電子デバイ
ス材料を得た。
シルトリクロロシラン（ＬＳ−９１２，信越シリコーン
社製）を、フッ素系樹脂３０重量部に対し１重量部の割
合で溶解させることにより有機材料膜形成用組成物を調
製する以外は、実施例１と同様の操作により電子デバイ
ス材料を得た。
【００３８】実施例３ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルトリクロロシランに代えて、シランカップリング剤
として３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロ
ロヘキシルメチルジクロロシラン（ＬＳ−１４６５，信
越シリコーン社製）を使用する以外は、実施例１と同様
の操作により電子デバイス材料を得た。 実施例４ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルメチルジクロロシランを、フッ素系樹脂３０重量部
に対し１重量部の割合で溶解させることにより有機材料
膜形成用組成物を調製する以外は、実施例３と同様の操
作により電子デバイス材料を得た。
シルトリクロロシランに代えて、シランカップリング剤
として３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロ
ロヘキシルメチルジクロロシラン（ＬＳ−１４６５，信
越シリコーン社製）を使用する以外は、実施例１と同様
の操作により電子デバイス材料を得た。 実施例４ ３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフロロヘキ
シルメチルジクロロシランを、フッ素系樹脂３０重量部
に対し１重量部の割合で溶解させることにより有機材料
膜形成用組成物を調製する以外は、実施例３と同様の操
作により電子デバイス材料を得た。
【００３９】比較例１ シランカップリング剤を使用しない以外は実施例１と同
様の操作により比較のための電子デバイス材料を得た。
様の操作により比較のための電子デバイス材料を得た。
【００４０】（評価）実施例１〜４及び比較例１で得ら
れた電子デバイス材料の有機材料膜に対し、カッターナ
イフを用いて、２ｍｍ四方の正方形の傷を１００個設
け、その場所へ市販の粘着テープ（スコッチテープ（カ
タログナンバー８１０−１−１８），住友スリーエム社
製）を付着させ、粘着テープを酸化シリコン膜に対し４
５°の角度で引き剥がすことにより、カッター傷部分の
有機材料膜が酸化シリコン膜から剥離するか否かを目視
にて観察し、剥離した数をカウントした。その結果を表
１に示す。
れた電子デバイス材料の有機材料膜に対し、カッターナ
イフを用いて、２ｍｍ四方の正方形の傷を１００個設
け、その場所へ市販の粘着テープ（スコッチテープ（カ
タログナンバー８１０−１−１８），住友スリーエム社
製）を付着させ、粘着テープを酸化シリコン膜に対し４
５°の角度で引き剥がすことにより、カッター傷部分の
有機材料膜が酸化シリコン膜から剥離するか否かを目視
にて観察し、剥離した数をカウントした。その結果を表
１に示す。
【００４１】
【表１】シランカッフ゜リンク゛ 剤 シランカッフ゜リンク゛ 剤/フッ 素系樹脂 剥離数 実施例 １ ノナフロロヘキシルトリクロロシラン １／１００ ９０ ２ ノナフロロヘキシルトリクロロシラン １／３０ ８５ ３ ノナフロロヘキシルメチルシ゛クロロシラン １／１００ ９４ ４ ノナフロロヘキシルメチルシ゛クロロシラン １／３０ ８２ 比較例 １ 使用せず − １００
【００４２】表１から、シランカップリング剤を使用し
ていない電子デバイス材料の場合、カッター傷部分の有
機材料膜が全て剥離してしまうことがわかる。
ていない電子デバイス材料の場合、カッター傷部分の有
機材料膜が全て剥離してしまうことがわかる。
【００４３】一方、有機材料膜がシランカップリング剤
を含有する実施例１〜４の電子デバイス材料の場合、比
較例１に比べ剥離数が低減しており、従って酸化シリコ
ン膜と有機材料膜との接着性が改善されていることがわ
かる。
を含有する実施例１〜４の電子デバイス材料の場合、比
較例１に比べ剥離数が低減しており、従って酸化シリコ
ン膜と有機材料膜との接着性が改善されていることがわ
かる。
【００４４】また、シランカップリング剤としてノナフ
ロロヘキシルトリクロロシランまたはノナフロロヘキシ
ルメチルジクロロシランを用いた場合に、テフロンＡＦ
とシランカップリング剤の重量比が、１００：１のサン
プルウェハよりも、３０：１のサンプルウェハの方が、
有機材料膜が剥離しにくくなっている。これより、酸化
シリコン膜と有機材料膜の接着性より向上させる為には
シランカップリング剤の有機材料に添加する分量を増大
させればよいことがわかる。
ロロヘキシルトリクロロシランまたはノナフロロヘキシ
ルメチルジクロロシランを用いた場合に、テフロンＡＦ
とシランカップリング剤の重量比が、１００：１のサン
プルウェハよりも、３０：１のサンプルウェハの方が、
有機材料膜が剥離しにくくなっている。これより、酸化
シリコン膜と有機材料膜の接着性より向上させる為には
シランカップリング剤の有機材料に添加する分量を増大
させればよいことがわかる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、酸化シリコン膜とその
上に形成された低誘電率の有機材料膜とからなる電子デ
バイス材料においては、酸化シリコン膜と低誘電率の有
機材料膜との間の接着性が向上しており、従って、本発
明の電子デバイス材料から形成された各種電子デバイ
ス、例えば半導体デバイスの信頼性を向上させることが
できる。
上に形成された低誘電率の有機材料膜とからなる電子デ
バイス材料においては、酸化シリコン膜と低誘電率の有
機材料膜との間の接着性が向上しており、従って、本発
明の電子デバイス材料から形成された各種電子デバイ
ス、例えば半導体デバイスの信頼性を向上させることが
できる。
Claims (10)
- 【請求項１】 酸化シリコン膜とその上に形成された有
機材料膜とからなる電子デバイス材料において、有機材
料膜がシランカップリング剤を含有することを特徴とす
る電子デバイス材料。 - 【請求項２】 シランカップリング剤が、式（１） 【化１】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、０≦ａ≦３、０≦ｂ≦３、１
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子であり、ＯＲ1はアルコキ
シル基であり、Ｒ2はアルキル基、ハロゲン化アルキル
基、アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アミノアルキ
ル基、ハロゲン化アミノアルキル基及びその誘導体より
選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２の場合これらの任
意の組み合わせとすることができる。）に示される化合
物である請求項１記載の電子デバイス材料。 - 【請求項３】 少なくとも一つのＲ2がフッ素原子を含
有する請求項２記載の電子デバイス材料。 - 【請求項４】 有機材料膜が、フッ素系樹脂である請求
項１〜３のいずれかに記載の電子デバイス材料。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の電子デ
バイス材料から形成された半導体装置。 - 【請求項６】 酸化シリコン膜とその上に形成された有
機材料膜とからなる電子デバイス材料の製造方法であっ
て、酸化シリコン膜上に、シランカップリング剤とマト
リックス樹脂とを含有する有機材料膜形成用組成物を塗
布するか、又はシランカップリング剤とマトリックス樹
脂とを共蒸着させることにより有機材料膜を形成するこ
とを特徴とする製造方法。 - 【請求項７】 シランカップリング剤が、式（１） 【化２】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、０≦ａ≦３、０≦ｂ≦３、１
≦ｃ≦３、ａ＋ｂ≧１、及びａ＋ｂ＋ｃ＝４を満たす整
数であり、Ｘはハロゲン原子であり、ＯＲ1はアルコキ
シル基であり、Ｒ2はアルキル基、ハロゲン化アルキル
基、アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アミノアルキ
ル基、ハロゲン化アミノアルキル基及びその誘導体より
選ばれるいずれか１種であり、ｃ≧２の場合これらの任
意の組み合わせとすることができる。）に示される化合
物である請求項６記載の製造方法。 - 【請求項８】 少なくとも一つのＲ2がフッ素原子を含
有する請求項７記載の製造方法。 - 【請求項９】 有機材料膜が、フッ素系樹脂である請求
項６〜８のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項１０】 有機材料膜形成用組成物を塗布した後
に、又はシランカップリング剤とマトリックス樹脂とを
共蒸着した後に加熱処理を行う請求項６〜９のいずれか
に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11328396A JPH09283514A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 電子デバイス材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11328396A JPH09283514A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 電子デバイス材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283514A true JPH09283514A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14608261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11328396A Pending JPH09283514A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 電子デバイス材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09283514A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000012640A1 (en) * | 1998-09-01 | 2000-03-09 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Coating fluid for forming low-permittivity silica-based coating film and substrate with low-permittivity coating film |
| WO2000018847A1 (fr) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Fluide de revetement permettant de former une pellicule protectrice a base de silice dotee d'une faible permittivite et substrat recouvert d'une pellicule protectrice de faible permittivite |
| JP2006273942A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 塗料および塗膜 |
| JP2007305739A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
| WO2012053453A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | ダイキン工業株式会社 | 塗布型絶縁膜形成用含フッ素組成物、絶縁膜、及び薄膜トランジスタ |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP11328396A patent/JPH09283514A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000012640A1 (en) * | 1998-09-01 | 2000-03-09 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Coating fluid for forming low-permittivity silica-based coating film and substrate with low-permittivity coating film |
| WO2000018847A1 (fr) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Fluide de revetement permettant de former une pellicule protectrice a base de silice dotee d'une faible permittivite et substrat recouvert d'une pellicule protectrice de faible permittivite |
| US6451436B1 (en) | 1998-09-25 | 2002-09-17 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Coating liquid for forming a silica-containing film with a low-dielectric constant and substrate coated with such a film |
| JP2006273942A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 塗料および塗膜 |
| JP2007305739A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
| WO2012053453A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | ダイキン工業株式会社 | 塗布型絶縁膜形成用含フッ素組成物、絶縁膜、及び薄膜トランジスタ |
| JP2012109542A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-06-07 | Daikin Ind Ltd | 塗布型絶縁膜形成用含フッ素組成物、絶縁膜、及び薄膜トランジスタ |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20040622 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |