KR980009508A - 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착방법에 관한 것으로서, 상기는 높은 정도의 가교결합을 나타내고, 치환된 플루오로카본 중합체 층의 형성은 반응기에 기판을 놓고, 반응기의 압력을 100torr 이하로 유지하면서 반응기에 프로세스 기체를 첨가하는 것을 포함하며, 선택적으로 상기 기판에 바이어스를 걸고, 상기 프로세스 기체를 이온화하고, 기판에 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착방법
본 발명은 플라즈마로 향상되고 열화학적 증착을 사용하여 물질을 부착시키는 방법으로, 특히 낮은 유전상수를 갖는 층을 부착시키는 방법에 관한 것이다.
집적회로에서 유전층은 대개 절연체로서 사용된다. 반도체 장치가 더 빠르고, 복잡해지면 유전층의 특성이 크게 중요해진다.
한가지 중요한 특징은 유전상수이다. 유전상수는 전기장의 영향하에서 유전체로 진공에서 콘덴서의 용량에 대해 유전체로 물질에서 콘덴서의 용량에 대한 비율로서 측정되며 전기 위치에너지를 저장하기위해 대략 1의 유전상수를 갖는 공기에서 유전 물질의 능력을 측정하는 것이다.
유전상수는 낮은 용량을 갖는 낮은 유전상수 층에서 유전층과 결합된 용량을 측정하는 것이다.
유전층의 용량은 장치의 속도에 영향을 준다. 낮은 유전상수를 갖는 유전층으로 제조된 장치는 빠른 속도에서 작동한다. 예를 들면 100MHz의 “펜티엄” (DuPont의 등록상표) 칩이 4.0의 유전상수를 갖는 유전층으로 제조되면, 3.5의 유전상수를 갖는 유전층으로 제조된 같은 칩은 110MHz에서 작동할 것이다.
또한 유전층의 용량은 전력을 더 낮게 소비하는 낮은 용량(낮은 유전상수)의 유전층으로 제조된 장치의 전력소모에 영향을 준다. 당 분야는 낮은 전력 및 낮은 전압의 사용하고, 낮은 유전상수를 갖는 층으로 된 장치의 제조가 크게 중요하다.
다른 중요한 특징은 높은 온도에서 유전층의 기계적인 안정성이다. 고온 안정성은 다음 층을 부착하는 동안 유전층에 부여되는 응력에 의해 요구된다. 마지막 층이 부착된 온도는 400℃ 이상이다. 이와 같이 적어제4도00℃의 온도에서 좋은 기계적 안정성을 갖는 유전층을 제조하는 것이 바람직하다.
유전층의 다른 중요한 특징은 다른 층과 기판에 강한 결합을 형성할 수 있는 층의 능력이다. 다른 층과 결합하기위한 유전층의 능력을 향상시키기위해 예를 들면 유전층의 고온 안정성과 같은 유전층 실시의 다른 측면을 향상시킨다. 이와 같이 다른층과 결합된 유전층을 제조하는 것이 바람직하다.
유전층으로 사용되는 하나의 유전 물질은 이산화규소이다. 이산화규소는 전형적으로 좋은 물리적 기계적 성질을 갖기때문에 선택되어진다. 예를 들면 이산화규소 유전층은 높은 온도에서 좋은 기계적 안정성을 가지며, 전형적으로 4 내지 5의 유전상수를 갖는다. 그러나 당분야가 더 빠르고, 낮은 전력의 사용을 위해, 3이하의 유전상수를 갖는 유전층을 제조하는 것이 바람직하다.
대개 “TEFLON”(DuPont의 등록상표)로 불리는 탄소 불소 중합체가 상대적으로 낮은 유전상수를 갖는 것으로 공지되어 있다(탄소 불소 중합체의 한예로는 폴리테트라플루오로에틸렌: ((CF2)2)N이고, 식에서 N은 크다). 상기는 상대적으로 낮은 유전상수를 갖기때문에 탄소 불소 중합체는 고밀도 및 혼성 집적 회로에 대한 유전체로 측정된다(DuPont의 데이타 시트의 “Teflon AF Amorphous Fluoropolymer, A New Generation of Teflon Fluorocarbon Resins For High Performance” 페이지 14, 1992를 볼것). 그러나 반도체에서 탄소 불소 중합체를 사용하는데에는 몇가지 장애를 갖는다. 한가지 장애는 탄소 불소 중합체가 사용되는 최대의 온도는 200℃ 내지 300℃ 사이다. 상술된 바와 같이, 유전층은 적어제4도00℃의 온도를 유지할 수 있어야 한다.
탄소 불소 중합체를 사용하는 다른 장애는 낮은 접착 특성을 갖는다. 탄소 불소 중합체가 필수적으로 반응적인 화학 관눙기를 갖지 않는 비극성이고, 화학 공격에 크게 저항한다. 이와 같이 다양한 기판에 대한 부착은 우선 화학적 반응보다는 물리적 반응에 의존한다. (Dupont의“Teflon AF Product Information Sheet, Adhesion Information for Teflon AF”페이지 2, 1992를 볼 것).
따라서, 낮은 유전상수를 갖는 유전층이 바람직하며, 고온에서 좋은 기계적 안전성 및 좋은 부착 특성을 나타낸다.
본 발명에 따라 높은 정도의 가교결합을 나타내는 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착방법을 개시하였다. 본 발명에 따른 치환된 플루오로카본 중합체 층은 치환된 플루오로카본 중합체로 형성되고, 표준 플루오로카본 중합체내 탄소의 관능기는 치환 관능기로 예를들면 규소, 산소 또는 질소로 선택적으로 대체된다. 치환된 플루오로카본 중합체 층은 높은 정도의 가교성을 가지며, 예를 들면 치환된 플루오로카본 중합체의 사슬 사이에 높은 부착 정도를 갖는다. 높은 정도의 가교결합은 치환된 플루오로카본 중합체 층의 열 안정성 및 기계적 세기를 증가시킨다.
한 실시예에서, 플라즈마로 향상된 화학적 증착(PECVD) 반응기에 기판을 놓는다. 반응기의 압력을 100 torr 이하로 유지하면서 플루오로탄소를 함유하는 기체 성분(플루오로탄소 성분) 및 치환 관능기를 함유하는 기체 성분(치환 성분)으로 구성된 프로세스 기체가 반응기에 첨가된다. 그리고 프로세스 기체가 이온화되고, 기판에 치환된 플루오로탄소 중합체 층이 부착된다.
본 발명에 따라, 부착된 치환된 플루오로 탄소 중합체 층이 2 내지 4의 유전상수, 400℃ 이상의 온도에서 기계적 안정성 및 좋은 부착 성질을 갖는다.
몇가지 실시예에서, 플루오로카본 성분은 헥사플루오로프로필렌(C3F6), 비닐리덴 플루오라이드(C2F2H2) 및 테트라플루오르에틸렌(C2H4)로 구성된 그룹에서 선택된다. 또한 치환 성분은 규소, 산소 또는 질소의 원료를 제공하는 물질로 개별적으로 또는 결합시킨 것이다. 규소원으로 제공되는 적당한 물질로는 실리콘 테트라플루오로라이드(SiF4), 실란(SiH4) 및 디실리콘 헥사플루오라이드(Si2F6)를 포함한다. 산소원으로 제공되는 적당한 물질로는 테트라에톡시실란(Si(C2H5O)4)이 있다. 질소원으로 제공되는 적당한 물질로는 헥사메틸디실라잔(((CH3)3Si)2NH), 암모니아(NH3) 및 질소 트리플루오라이드(NF3)를 포함한다.
선택적 실시예에서, 상기 기판은 열화학적 증착(CVD) 반응기내 받침대에 놓는다. 기판의 온도는 -20℃ 내지 400℃의 온도로 조정한다. 반응기의 압력을 100torr 이하로 유지하면서 플루오로카본 성분 및 치환 성분으로 구성된 프로세스 기체가 반응기로 첨가된다. 상기 프로세스 기체는 기판의 표면과 반응하고, 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시킨다. 선택적으로 상기 프로세스 기체는 이온화하고, 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착을 향상시킨다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착을 포함하는 제1 단계의 순서도.
제2도는 본 발명의 실시예에 따라 치환된 플루오로카본 중합체 층이 부착된 평행판 PECVD 반응기의 도식적 설명.
제3도는 본 발명의 선택적 실시예에 따라 치환된 플루오로카본 중합체 층이 부착된 유도적 커플 PECVD 반응기의 도식적 설명.
제4도는 본 발명의 선택적 실시예에 따라 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착을 포함하는 제1 단계의 순서도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
52, 54, 55, 56, 62, 64, 66, 68 : 블록 70, 90 : 반응기
72, 74, 98 : 전도판 76, 100 : 기판
78, 80, 96, 102 : 발전기 92 : 반구
94 : 코일
본 발명에 따른 치환된 플루오로카본 중합체 층이 치환된 플루오로카본 중합체로 형성되고, 표준 플루오로카본 중합체내 탄소의 관능기는 전형적으로 규소, 산소 또는 질소를 함유하는 치환 관능기로 선택적으로 대체된다. 예를들면 표준 플루오로카본 중합체가 폴리테트라플루오로에틸렌(((CF2)2)N)(식에서 N은 크다)이면, 대체된 탄소 관능기는 CF2이다. 또한 본 발명에 따른 치환된 플루오로카본 중합체 층은 높은 정도의 가교결합으로 예를 들면 치환된 플루오로카본 중합체 사이의 높은 정도의 부착성을 갖는 것을 나타낸다. 상기 높은 정도의 가교 결합은 치환된 플루오로카본 중합체 층의 열안정성 및 기계적 세기를 향상시킨다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착을 포함하는 제1 단계의 순서도이다. 블록(52)에서 볼 수 있는 것과 같이 부착의 제1 단계는 반응기내 받침대 상에 기판, 전형적으로 실리콘 웨이퍼를 놓는다. 전형적으로 반응기는 플라즈마로 향상된 화학적 증착(PECVD) 반응기이다. 적당한 반응기로는 Novellus의 “CONCEPT 1”및“SPEED”반응기를 포함한다.
대개 반응기의 압력을 100torr 이하로, 전형적으로 0.2 내지 50torr 사이로 유지하고, 블록(54)에서 보여지는 것과 같이 반응기로 프로세스 기체를 첨가한다. 기체 유입 제어기가 반응기로 프로세스 기체의 유입을 조절하는데 사용된다.
전형적으로 프로세스 기체는 플루오로카본을 함유하는 기체 성분와 치환 관능기를 함유하는 기체 성분을 갖는 기체 혼합물이다(이후에 각각 플루오로카본 성분 및 치환 성분). 플루오로카본 성분에 대한 적당한 물질은 헥사플루오로프로필렌(C3F6)(이후에 HFP), 비닐리덴 플루오라이드(C2F2H2)(이후에 VDF) 및 테트라플루오르에틸렌(C2H4)(이후에 TFE)을 포함한다.
치환 성분은 규소, 산소 또는 질소의 원료를 제공하는 물질로 개별적으로 또는 결합시킨 것이다. 규소원으로 제공되는 적당한 물질로는 실리콘 테트라플루오로라이드(SiF4), 실란(SiH4) 또는 디실리콘 헥사플루오라이드(Si2F6)를 포함한다. 산소원으로 제공되는 적당한 물질로는 테트라에톡시실란(Si(C2H5O)4)(이후에 TEOS)이 있다. 질소원으로 제공되는 적당한 물질로는 헥사메틸디실라잔(((CH3)3Si)2NH)(이후에 HMDS), 암모니아(NH3) 및 질소 트리플루오라이드(NF3)를 포함한다.
블록(55)에서 보여진 것과 같이, 선택적으로 상기 기판에 예를 들면 웨이퍼의 위치에 대해 받침대에 라디오 진동수(RF) 전력(13.56MHz)에 커플링에 의해 바이어스를 건다.
마지막으로 상기 프로세스 기체는 이온화되고, 블록(56)에서 보여진 것과 같이 기판상에 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시킨다.
본 발명에 따라, 치환된 플루오로카본 중합체 층은 2 내지 4의 유전상수, 400℃ 이상에서 기계적 안정성 및 좋은 부착성을 갖는다.
제1 실시예에서, 상기 프로세스 기체는 HFP, VDF 및 실리콘 테트라플루오라이드의 기체 혼합물이다. 실란 또는 디실리콘 헥사플루오라이드가 실리콘 테트라플루오라이드로 치환될 수 있다. VDF에 대한 HFP의 분자비(이후에 다르게 지적하지 않는 한 “비율”로 언급한다)는 대략 0.1 내지 1.0 이고, VDF에 대한 실리콘 테트라플루오라이드(또는 실란 또는 디실리콘 헥사플루오라이드)의 비율은 대략 0.1이다. 상기 비율은 질량 유입 제어기를 사용하여 HFP, VDF 및 실리콘 테트라플루오라이드(또는 실란 또는 디실리콘 헥사플루오라이드)의 유속을 조절하기위해서 얻어진다. 예를 들면 VDF의 분당 1000 표준 입방 센티미터(이후에 sccm), HFP의 100 sccm 및 실리콘 테트라플루로오라이드(또는 실란 또는 디실리콘 헥사플루오라이드)의 100sccm의 유속은 소망의 비율을 갖는 기체 혼합물을 제공하며, 예를 들면 VDF에 대한 HFP의 비율은 0.1이고, VDF에 대한 실리콘 테트라플루로오라이드(또는 실란 또는 디실리콘 헥사플루오라이드)의 비율은 0.1이다.
그리고 상기 기체 혼합물이 이온화되고, 기판 상에 치환된 플루오로카본 중합체 층이 대략 2500Å/분의 성장 속도로 부착된다. 상기 실시예에서 생성된 중합체는 (CNSi)XF2N+4(식에서 N≥3이고, X>100이다)의 일반 화학적 조성물을 갖는다. 상기 중합체는 고온에서 좋은 기계적 안정성을 갖는 엘라스토머이고, 화학적 분해에 크게 저항한다.
제2 실시예에서, 상기 프로세스 기체는 HFP, VDF 및 TEOS의 기체 혼합물이다. HMDS가 TEOS로 치환될 수 있다. VDF에 대한 HFP의 비율은 대략 0.1 내지 1.0 이고, VDF에 대한 TEOS의 비율은 대략 0.1이다.
그리고 상기 기체 혼합물이 이온화되고, 기판 상에 치환된 플루오로카본 중합체 층이 대략 2500Å/분의성장 속도로 부착된다. 상기 제2 실시예에서 생성된 중합체는 각각 사용된 TEOS 또는 HMDS에 의존하여 (CF2)XSiO2F2 또는 (CF2)XSi2NF (식에서 X≥5이다)의 일반 화학적 조성물을 갖는다. 상기 중합체는 고온에서 좋은 기계적 안정성 및 유리와 같은 특성(비정질 구조)을 갖는다.
제3 실시예에서, 상기 프로세스 기체는 HFP, VDF 및 암모니아의 기체 혼합물이다. 질소 트리플루오라이드가 암모니아로 치환될 수 있다. VDF에 대한 HFP의 비율은 대략 0.1 내지 1.0 이고, VDF에 대한 암모니아(또는 질소 트리플루오라이드)의 비율은 대략 0.1이다.
그리고 상기 기체 혼합물이 이온화되고, 치환된 플루오로카본 중합체 층이 부착된다. 상기 제3 실시예에서 생성된 중합체는 암모니아가 질소원 물질로 사용된다면 (CF2)XN 및 (CF2)XNH(식에서 X≥10이다)이고, 질소 트리플루오라이드가 질소원 물질로 사용된다면 (CF2)XN 및 (CF2)XNF의 일반 화학적 조성물을 갖는다. 상기 중합체는 표면 결합을 보조하는 극성 질소 관능기를 갖는다.
제4 실시예에서, 상기 프로세스 기체는 TFE, HFP 및 실리콘 테트라플루오라이드의 혼합물이다. 디실리콘 헥사플루오라이드가 실리콘 테트라플루오라이드로 치환될 수 있다. TFE에 대한 HFP의 비율은 대략 0.1이고, TFE에 대한 실리콘 테트라플루오라이드(또는 디실리콘 헥사플루오라이드)의 비율은 대략 0.1이다.
그리고 상기 기체 혼합물이 이온화되고, 기판상에 치환된 플루오로카본 중합체 층이 대략 2500Å/분의 성장 속도로 부착된다. 상기 제4 실시예에서 생성된 중합체는 (CNSi)XF2N+4(식에서 N≥3이고, X>10이다)의 일반 화학적 조성물을 갖는다. 상기 중합체는 고온에서 좋은 기계적 안정성을 갖는 엘라스토머이고, 화학적 분해에 크게 저항성을 갖는다.
제2도는 본 발명의 한 실시예에 따라 치환된 플루오로카본 중합체 층이 부착된 평행판 PECVD 반응기(70)의 도식적 설명이다. 반응기(70)는 기판(76)이 놓이는 제2 전도판(74)(받침대) 및 제1 전도판(72)을 포함한다. AC 발전기(78), 전형적으로 RF 발전기가 제1 및 제2 전도판(72,74)에서 커플링된다.
발전기(78)에서 AC 전력(RF 전력)이 전도판(72,74)에서 커플링된다. 상기는 제1도의 블록(56)에서 언급된 것과 같이, 프로세스 기체를 이온화하는 전도판(72)와 전도판(74) 사이에 시간 변환 전기장을 만든다.
대개 낮은 전력 수준이 사용되면, 특히 기판(76) 표면의 전력 밀도는 대략 2watts/cm2 이하가 된다. 얻어진 이온밀도가 대개 1×108 ions/cm3 내지 1×109 ions/cm3 사이에 있다.
선택적으로 제1도의 블록(55)에서 언급된 것과 같이, 기판(76)은 제2 AC 발전기(80), 전형적으로 RF 발전기에서 전도판(74)으로 AC 전력(RF 전력)을 커플링함에 의해 바이어스를 건다. 상기는 양으로 하전된 이온이 기판(76)에 부착되는 기판(76)상에 유효 음전하를 만들고(전자가 이온보다 이동성이 더 크기때문에), 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착성을 향상시킨다. 예를 들면 기판(76)에 부착율을 증가시키기위해 바이어스를 건다.
제3도는 본 발명의 선택적 실시예에 따라 치환된 플루오로카본 중합체 층이 부착된 유도적 커플 PECVD 반응기의 도식적 설명이다. 반응기(90)는 석영 또는 알루미나로 만들어진 반구(92) 및 구(92)의 외부면 주위를 감는 전도성 코일(94)을 포함한다. AC 발전기(96), 전형적으로 RF 발전기가 제1 및 제2 전도성 코일(94) 끝에 커플링된다. 기판(100)은 AC 발전기(102), 전형적으로 RF 발전기가 커플링된 받침대(98)에 놓는다.
발전기(96)에서 AC 전력(RF 전력)이 전도성 코일(94)에 커플링된다. 상기는 제1도의 블록(56)에서 언급된 것과 같이 반응기(90)내 시간 변환 솔레노이드 전기장을 만들고, 프로세스 기체를 이온화한다. 대개 낮은 전력 수준이 사용되면, 특히 기판(100) 표면의 전력 밀도는 대략 10watts/cm2 이하가 된다. 1×1011 ions/cm3 내지 1×1012 ions/cm3 사이에서 고이온 밀도를 얻는다. 선택적으로 AC 전력(RF 전력)이 기판에 바이어스를 걸기위해 발전기(102)로부터 받침대(96)에 커플링된다.
제2도 및 제3도의 반응기에서 상기 기판을 플라즈마내에 놓는다. 그러나 선택적인 실시예에서 고밀도 플라즈마가 기판상에서 형성되고(1×1011 atoms/cm3 내지 1×1012 atoms/cm3 사이의 이온 밀도를 갖는 원격 플라즈마), 플라즈마에서 기판으로 이온이 옮겨가며, 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시킨다. 고밀도 원격 플라즈마 반응기의 예로는 전자 사이클론 공명(ECR) 반응기 및 헬리콘파 반응기를 포함한다. 몇가지 실시예에서 상기 기판에 플라즈마에서 기판으로 이온의 추출을 향상하기위해 바이어스를 건다.
개시된 제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따라 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착을 포함하는 제1 단계의 순서도이다. 블록(62)에서 보여지는 것과 같이 부착의 제1 단계는 반응기의 받침대상에 기판, 전형적으로 실리콘 웨이퍼를 놓는 것이다. 상기 반응기는 전형적으로 열 CVD 반응기이다.
블록(64)에서 보여지는 것과 같이, 상기 기판은 관습적인 기술을 사용하여 -20℃ 내지 400℃의 온도로 가열(또는 냉각)한다.
블록(64)에서 기판의 온도 및 100torr 이하로 반응기 압력을 유지하면서 블록(66)에서 보여지는 것과 같이 프로세스 기체가 반응기로 첨가된다. 프로세스 기체는 기판의 표면상에서 반응하고, 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시킨다. 예를 들면 상기 프로세스 기체는 상기의 네개의 실시예에서 기술된 것과 같은 기체 혼합물 중 하나일 것이다.
선택적으로 블록(68)에서 보여지는 것과 같이 상기 프로세스 기체는 이온화될 수 있다. 상기 프로세스 기체는 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착을 증가시키기위해 예를 들면 부착율을 증가시키기위해 이온화될 것이다.
본 발명이 상기 네개의 실시예 및 변형에 대해 기술하고 있으며, 상기 실시예 및 변형이 설명되고 있고, 상기 실시예 및 변형의 범위에 본 발명을 한정시키는 것은 아니다. 따라서, 여기에 기술되지 않은 다른 실시예 및 변형이 하기의 하나 이상의 청구범위에 의해 한정된 본 발명의 범위안에서 고려될 것이다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 플라즈마로 향상된 열화학적 증착을 사용하여 물질을 부착시키는 방법으로 특히 낮은 유전상수를 갖는 층을 부착시키는 방법으로 낮은 유전상수를 갖는 유전층이 고온에서 좋은 기계적 안정 및 좋은 부착 특성을 나타내며, 상기 높은 정도의 가교 결합은 치환된 플루오로카본 중합체 층의 열안정성 및 기계적 세기를 향상시킨다.

Claims (28)

  1. 반응기내 기판을 놓고; 상기 반응기내에 압력을 100torr 이하로 유지하면서 플루오로카본을 함유하는 기체 및 치환 관능기를 함유하는 기체 성분으로 구성된 제1 기체 혼합물을 첨가하고; 및 제1 기체 혼합물을 이온화하고, 상기 기판상에 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응기내 압력은 0.2 내지 50torr인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 플루오로카본을 함유하는 기체가 헥사플루오로프로필렌(HFP), 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 및 테트라플루오르에틸렌(TFE)으로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 규소원을 공급하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 실리콘 테트라플루오라이드, 실란 및 디실리콘 헥사플루오라이드로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 산소원을 공급하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 테트라에톡시실란인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 질소원을 공급하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 헥사메틸디실라잔(HMDS), 암모니아 및 질소 트리플루오라이드로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 플루오로카본을 함유하는 기체가 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 비닐리덴 플루오라이드(VDF)로 구성된 제2 기체 혼합물이고, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 실리콘 테트라플루오라이드, 실란 및 디실리콘 헥사플루오라이드로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 기체 혼합물내 VDF에 대한 HFP의 분자비는 대략 0.1 내지 1.0 이고, 상기 제1 기체 혼합물내 VDF에 대한 치환 관능기를 함유하는 기체의 분자비는 대략 0.1인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 치환된 플루오로카본 중합체 층이 (CNSi)XF2N+4(식에서 N≥3이고, X>100이다)의 일반 화학적 조성물을 갖는 중합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 플루오로카본을 함유하는 기체가 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 비닐리덴 플루오라이드(VDF)로 구성된 제2 기체 혼합물이고, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 테트라에톡시실란(TEOS) 및 헥사메틸디실라잔(HMDS)으로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 기체 혼합물내 VDF에 대한 HFP의 분자비는 대략 0.1 내지 1.0 이고, 상기 제1 기체 혼합물내 VDF에 대한 치환 관능기를 함유하는 기체의 분자비는 대략 0.1인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 치환된 플루오로카본 중합체 층은 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 TEOS이면 (CF2)XSiO2F2이고, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 HMDS이면 (CF2)XSi2NF(식에서 X≥5이다)인 일반 화학적 조성물을 갖는 중합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 플루오로카본을 함유하는 기체가 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 비닐리덴 플루오라이드(VDF)로 구성된 제2 기체 혼합물이고, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 암모니아 및 질소 트리플루오라이드로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 기체 혼합물내 VDF에 대한 HFP의 분자비는 대략 0.1 내지 1.0 이고, 상기 제1 기체 혼합물내 VDF에 대한 치환 관능기를 함유하는 기체의 분자비는 대략 0.1인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 치환된 플루오로카본 중합체 층이 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 암모니아이면 (CF2)XN 및 (CF2)XNH이고, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 질소 트리플루오라이드이면 (CF2)XN 및 (CF2)XNF(식에서 X≥10이다)인 일반 화학적 조성물을 갖는 중합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 플루오로카본을 함유하는 기체가 테트라플루오르에틸렌(TFE) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)으로 구성된 제2 기체 혼합물이고, 상기 치환 관능기를 함유하는 기체가 실리콘 테트라플루오라이드 및 디실리콘 헥사플루오라이드로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 기체 혼합물내 TFE에 대한 HFP의 분자비는 대략 0.1이고, 상기 제1 기체 혼합물내 TFE에 대한 치환 관능기를 함유하는 기체의 분자비는 대략 0.1인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 치환된 플루오로카본 중합체 층이 (CNSi)XF2N+4(식에서 N≥3이고, X>10이다)의 일반 화학적 조성물을 갖는 중합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 이온화의 부가적 단계는 상기 반응기에 RF 전력을 커플링하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 기판상에 전력 밀도는 대략 2 watts/cm2 이하인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  24. 제1항에 있어서, 상기 반응기는 평형판 플라즈마로 향상된 화학적 증착(PECVD) 반응기인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  25. 제1항에 있어서, 상기 반응기는 유도적으로 커플된 플라즈마로 향상된 화학적 증착(PECVD) 반응기인 것을 특징으로 하는 부착방법.
  26. 제1항에 있어서, 상기 제1 기체 혼합물을 이온화하는 단계는 플라즈마를 만들고, 상기 플라즈마는 상기 기판에서 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 부착방법.
  27. 반응기내 기판을 놓고; -20℃ 내지 400℃의 범위에서 상기 기판의 온도를 조정하고; 플루오로카본을 함유하는 기체 및 치환 관능기를 함유하는 기체로 구성된 기체 혼합물을 상기 반응기로 첨가하고, 상기 반응기의 압력을 100torr 이하로 유지하고, 상기 기판상에 치환된 플루오로카본 중합체 층을 부착시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 치환된 플루오로카본 중합체 층의 부착방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 기체 혼합물을 이온화시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 부착방법.
    ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8657081B2 (en) 2009-01-05 2014-02-25 Mando Corporation Disc brake

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243112B1 (en) 1996-07-01 2001-06-05 Xerox Corporation High density remote plasma deposited fluoropolymer films
SG53005A1 (en) * 1996-07-03 1998-09-28 Novellus Systems Inc Method for depositing substituted fluorcarbon polymeric layers
JP3773340B2 (ja) * 1996-12-18 2006-05-10 大日本印刷株式会社 低屈折率SiO2 膜及びその製造方法
TW417249B (en) * 1997-05-14 2001-01-01 Applied Materials Inc Reliability barrier integration for cu application
FR2792003B1 (fr) * 1999-04-09 2001-06-01 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent comportant un revetement hydrophobe/ oleophobe forme par cvd plasma
US6524360B2 (en) 2000-02-15 2003-02-25 Hollingsworth & Vose Company Melt blown composite HEPA filter media and vacuum bag
US6566263B1 (en) 2000-08-02 2003-05-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of forming an HDP CVD oxide layer over a metal line structure for high aspect ratio design rule
KR20030093270A (ko) * 2001-03-23 2003-12-06 다우 코닝 코포레이션 수소화 규소 옥시카바이드 필름의 제조 방법
EP1385597A1 (en) * 2001-05-02 2004-02-04 HOLLINGSWORTH & VOSE COMPANY Filter media with enhanced stiffness and increased dust holding capacity
US20030203696A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Healey David Thomas High efficiency ashrae filter media
US6869818B2 (en) * 2002-11-18 2005-03-22 Redwood Microsystems, Inc. Method for producing and testing a corrosion-resistant channel in a silicon device
EP1670298A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-14 Samsung SDI Germany GmbH Substrate for a display and method for manufacturing the same
JP5074059B2 (ja) * 2007-02-28 2012-11-14 東京エレクトロン株式会社 層間絶縁膜および配線構造と、それらの製造方法
US20100212272A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Hollingsworth & Vose Company Filter media suitable for ashrae applications
CN104114649A (zh) * 2011-12-05 2014-10-22 索尔维公司 常压等离子体用于无机颗粒表面的用途和包括有机含氟表面改性物的无机颗粒
TWI627192B (zh) * 2015-03-13 2018-06-21 村田製作所股份有限公司 Atomic layer deposition inhibiting material
US9899291B2 (en) * 2015-07-13 2018-02-20 Asm Ip Holding B.V. Method for protecting layer by forming hydrocarbon-based extremely thin film
CN106906456B (zh) * 2017-01-23 2018-04-20 江苏菲沃泰纳米科技有限公司 一种交联度可控的涂层的制备方法
CN107177835B (zh) * 2017-05-21 2018-06-19 江苏菲沃泰纳米科技有限公司 一种循环大占空比脉冲放电制备多功能性纳米防护涂层的方法
US10985009B2 (en) 2018-04-27 2021-04-20 Applied Materials, Inc. Methods to deposit flowable (gap-fill) carbon containing films using various plasma sources

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3205345A1 (de) * 1982-02-15 1983-09-01 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg "verfahren zur herstellung von fluordotierten lichtleitfasern"
US4557945A (en) * 1982-06-07 1985-12-10 Toshiharu Yagi Process for fluorination by inorganic fluorides in glow discharge
US4981713A (en) * 1990-02-14 1991-01-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low temperature plasma technology for corrosion protection of steel
US5156919A (en) * 1990-04-03 1992-10-20 Segate Technology, Inc. Fluorocarbon coated magnesium alloy carriage and method of coating a magnesium alloy shaped part
US5244730A (en) * 1991-04-30 1993-09-14 International Business Machines Corporation Plasma deposition of fluorocarbon
JPH06101462B2 (ja) * 1991-04-30 1994-12-12 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 過フッ化炭化水素ポリマ膜を基板に接着する方法および 基板
US5230929A (en) * 1992-07-20 1993-07-27 Dow Corning Corporation Plasma-activated chemical vapor deposition of fluoridated cyclic siloxanes
JPH07254592A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP3482725B2 (ja) * 1995-02-23 2004-01-06 東亞合成株式会社 フッ素含有シリコン酸化膜の製造方法
SG53005A1 (en) * 1996-07-03 1998-09-28 Novellus Systems Inc Method for depositing substituted fluorcarbon polymeric layers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8657081B2 (en) 2009-01-05 2014-02-25 Mando Corporation Disc brake

Also Published As

Publication number Publication date
TW374770B (en) 1999-11-21
EP0815953A3 (en) 2002-07-31
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JPH10107023A (ja) 1998-04-24
JP3219379B2 (ja) 2001-10-15
EP0815953A2 (en) 1998-01-07
US5759635A (en) 1998-06-02
SG53005A1 (en) 1998-09-28

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