TWI515235B - 用於形成氧化矽類絕緣層的組成物、氧化矽類絕緣層及氧化矽類絕緣層的製造方法 - Google Patents

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Description

用於形成氧化矽類絕緣層的組成物、氧化矽類絕緣層及氧化矽類絕緣層的製造方法 【相關申請案交叉參考】
本申請案主張於2013年8月8號，向韓國智慧財產局提申的韓國專利申請案第10-2013-0094274號的優先權及權益，其完整內容併入本文參考。
本揭露是關於一種用於形成氧化矽類絕緣層的組成物、使用其的氧化矽類絕緣層以及製造其的方法。
由於半導體科技的快速發展，已進行對於高積集度與高速的半導體記憶體單元的研究，所述記憶體藉由增加較小尺寸的 半導體晶片的積集度而具有改良的效能。然而，對於半導體的高積集度的需求，可能縮小導線之間的距離，因此引起RC延遲、干擾(cross-talk)、反應速度(response speed)的劣化等，其可能造成半導體的內連線方面的問題。因此，在半導體的整合(integration)期間，需要一種具有低介電常數且亦具有高硬度或模數的絕緣層材料。
提供一種具有低介電常數且同時具有絕佳機械性質的絕緣層。
一實施例提供用於形成氧化矽類絕緣層的組成物，所述組成物包括有機矽烷類縮合聚合產物(organosilane-based condensation polymerization product)以及溶劑。所述有機矽烷類縮合聚合產物包含由以下化學式1表示的結構單元。
在以上化學式1中，R1為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C4烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、乙烯基或其組合。
R2至R4各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的 C1至C20烷氧基、含鹵素基團(halogen-containing group)、含矽基團(silicon-containing group)或其組合。
m為1至6的整數；且x、y及z代表每一重複單元的相對莫耳比例，0.05x0.50，0.45y0.90，0.05z0.50，且x+y+z=1。
所述有機矽烷類縮合聚合產物可具有3000至20000的重量平均分子量(weight average molecular weight,Mw)。
基於所述組成物的總量，所述有機矽烷類縮合聚合產物的含量可為0.1wt%至50wt%。
所述組成物還可包括熱酸產生劑(thermal acid generator)。
另一實施例提供一種使用所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物製造的氧化矽類絕緣層。
所述絕緣層可具有1.9至3.5的介電常數(dielectric constant,k)。
所述絕緣層可具有4GPa至18GPa的模數(modulus,E)。
另一實施例提供一種製造氧化矽類絕緣層的方法，包括將上述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物塗覆於基板上；乾燥塗覆有所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的所述基板；以及在惰性氣體環境下、在200℃或高於200℃固化所得物。
所述絕緣層具有低介電常數，且可同時確保絕佳的機械性質。
以下，將詳細描述本發明的實施例。然而，這些實施例為例示性，且本揭露不限於此。
作為本文中所使用(當未另外提供定義時)的術語「經取代」，是指化合物中的氫被選自以下的取代基取代，所述取代基選自：氘(D)、鹵素原子(F、Cl、Br或I)、羥基、烷氧基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、羰基、胺甲醯基(carbamyl group)、硫醇基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C7至C30的芳烷基、C1至C4烷氧基，C1至C20雜烷基、C3至C20雜芳烷基、C3至C30環烷基、C3至C15環烯基、C6至C15環炔基、C2至C20的雜環烷基及其組合。
作為本文中所使用(當未另外提供定義時)的術語「雜」，是指一包括1至3個選自N、O、S及P的雜原子。
以下，將描述根據一實施例的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物。
根據一實施例的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物包括有機矽烷類縮合聚合產物以及溶劑，所述有機矽烷類縮合聚合產物包含由以下化學式1表示的結構單元。
[化學式1]
在以上化學式1中，R1為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C4烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、乙烯基或其組合。
R2至R4各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、含鹵素基團、含矽基團或其組合。
m為1至6的整數；且x、y及z代表每一重複單元的相對莫耳比例，0.05x0.50，0.45y0.90，0.05z0.50，且x+y+z=1。
以x、y及z所示的第一、第二及第三重複單元可能順序改變或隨機排列。此外，若有必要，可包括多於兩個的第一、第二及第三重複單元。
在表示為三個重複單元中的連接基團(linking group)的(CH2)m中，m可為1至6，且更具體而言，m可為1至3。
有機矽烷類縮合聚合產物包括由以上化學式1表示的結構單元，且因此，可提供一種相對具有均勻孔洞(uniform pore)與小內連線(small interconnection)的絕緣層。因此，藉由使用所述有機矽烷類縮合聚合產物而形成的絕緣層可展示低介電常數與高硬度及模數。
所述有機矽烷類縮合聚合產物可具有3000至20000的 重量平均分子量(Mw)，且更具體而言，可為4000至10000。
所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物還可包括熱酸產生劑(TAG)。
所述熱酸產生劑可為改良所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的發展能力(developability)的添加劑，且能使所述組成物中的所述有機矽烷類縮合聚合產物在相對低溫下發展(develop)。。
熱酸產生劑可包括任何化合物而沒有特別的限制，只要其可以透過加熱產生酸(H+)。特別的是，其可包括在90℃或高於90℃下活化的(activated)化合物，且產生足夠的酸，且亦具有低揮發性。
所述熱酸產生劑可包括(例如)由以下化學式2代表的化合物。
[化學式2]R5 4N+B
在以上化學式2中， R5為經取代或未經取代的C1至C20的烷基、環烷基、芳香基或其組合。
B可為NO3 -、OH-或其組合。
所述熱酸產生劑可選自(例如)硝基芐基甲苯磺酸酯(nitrobenzyl tosylate)、硝基芐基苯磺酸(nitrobenzyl benzenesulfonate)、酚磺酸酯(phenol sulfonate)及其組合。
基於所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的總量，可以0.01wt%至25wt%的量包括所述熱酸產生劑。在此範圍內，縮合聚合產物可在相對低溫下發展(develop)，且同時具有改良的塗覆特性。
所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物還可包括界面活性劑。
所述界面活性劑並無特別限制，且(可為)例如非離子型界面活性劑，像是聚氧乙烯烷基醚類，如聚氧乙烯月桂基醚(polyoxyethylene lauryl ether)、聚氧乙烯硬脂基醚(polyoxyethylene stearyl ether)、聚氧乙烯十六烷基醚(polyoxyethylene cetyl ether)、聚氧乙烯油基醚(polyoxyethylene oleyl ether)等；聚氧乙烯烷基烯丙基醚類(polyoxyethylene alkylallyl ethers)，如聚氧乙烯壬基苯酚醚(polyoxyethylene nonyl phenol ether)等；聚氧乙烯．聚氧丙烯嵌段共聚物類(polyoxyethylene．polyoxypropylene block copolymers)；聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯(polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester)，如山梨糖醇單月桂酸酯(sorbitan monolaurate)、山梨糖醇單棕櫚酸酯(sorbitan monopalmitate)、山梨糖醇單硬脂酸酯(sorbitan monostearate)、山梨糖醇單油酸酯(sorbitan monoleate)、聚氧乙烯脫水山梨醇單硬脂酸酯(polyoxyethylene sorbitan monostearate)、聚氧乙烯山梨糖醇三油酸酯(polyoxyethylene sorbitan trioleate)、聚氧乙烯脫水山梨醇三硬脂酸酯 (polyoxyethylene sorbitan tristearate)等；氟類界面活性劑：EFTOP EF301、EF303、EF352(土懇製品股份有限公司，Tochem Products Co.,Ltd.)、MEGAFACE F171、F173(大日本油墨化學公司，Dainippon Ink & Chem.,Inc.)、FLUORAD FC430、FC431(住友3M，Sumitomo 3M)、旭衛AG710(Asahi guardAG710)、薩夫(Surflon)S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(朝日玻璃股份有限公司，Asahi Glass Co.,Ltd.)等；其他矽類界面活性劑，諸如有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學有限公司，Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)等。基於所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的總量，可以0.001wt%至10wt%的量包括所述界面活性劑。在此範圍內，溶液的分散性(dispersion)以及膜層的均勻厚度及填充性(filling property)能同時被改良。
所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物可為溶液，其中有機矽烷類縮合聚合產物與其他成分溶解在溶劑中。
所述溶劑只要能夠溶解所述成分並沒有特別限制，但其可包括(例如)醇類，如甲醇、乙醇等；醚類，如二氯乙醚、叔丁基醚、二異戊基醚、甲基苯基醚、四氫呋喃等；乙二醇醚類，如乙二醇單甲醚，乙二醇單乙醚等；賽珞蘇乙酸酯類(cellosolve acetates)，如乙酸甲賽珞蘇(methyl cellosolve acetate)、乙酸乙賽珞蘇(ethyl cellosolve acetate)、乙酸二乙賽珞蘇(diethyl cellosolve acetate)等；卡必醇類(carbitols)，如甲基乙基卡必醇(methylethyl carbitol)、二乙基卡必醇(diethyl carbitol)、二甘醇單甲醚(diethylene glycol monomethylether)、二甘醇單乙醚(diethylene glycol monoethylether)、二甘醇二甲醚(diethylene glycol dimethylether)、二甘醇甲乙醚(diethylene glycol methylethylether)、二甘醇二乙醚(diethylene glycol diethylether)等；丙二醇烷基醚乙酸酯類，如丙二醇甲醚乙酸酯(propylene glycol methylether acetate)、丙二醇丙醚乙酸酯(propylene glycol propylether acetate)等；芳香烴類，如甲苯、二甲苯等；酮類，如甲乙酮(methyl ethyl ketone)、環己酮(cyclohexanone)、4-羥基-4-甲基-2-戊酮(4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone)、甲基正丙基酮(methyl-n-propylketone)、甲基正丁基酮(methyl-n-butylketone)、甲基戊基酮(methyl-n-amylketone)、2-庚酮(2-heptanone)等；飽和脂肪族單羧酸烷基酯類，如乙酸乙酯(ethyl acetate)、乙酸正丁酯(n-butyl acetate)、乙酸異丁酯(isobutyl acetate)等；乳酸酯類，如乳酸甲酯，乳酸乙酯等；氧烷基乙酸酯類，如氧基乙酸甲酯(oxy methyl acetate)、氧基乙酸乙酯(oxy ethyl acetate)、氧基乙酸丁酯(oxy butyl acetate)等；烷氧基乙酸烷基酯類，如甲氧基乙酸甲酯(methoxy methyl acetate)、甲氧基乙酸乙酯(methoxy ethyl acetate)、甲氧基乙酸丁酯(methoxy butyl acetate)、乙氧基乙酸甲酯(ethoxy methyl acetate)、乙氧基乙酸乙酯(ethoxy ethyl acetate)等；3-氧基烷基丙酸酯類，如3-氧基丙酸甲酯(3-oxy methyl propionate)、3-氧基 丙酸乙酯(3-oxy ethyl propionate)等；3-烷氧基丙酸烷基酯類，如3-甲氧基丙酸甲酯(3-methoxy methyl propionate)、3-甲氧基丙酸乙酯(3-methoxy ethyl propionate)、3-乙氧基丙酸乙酯(3-ethoxy ethyl propionate)、3-乙氧基丙酸甲酯(3-ethoxy methyl propionate)等；2-氧基丙酸烷基酯類，如2-氧基丙酸甲酯(2-oxy methyl propionate)、2-氧基丙酸乙酯(2-oxy ethyl propionate)、2-氧基丙酸丙酯(2-oxy propyl propionate)等；2-烷氧基丙酸烷基酯類，如2-甲氧基丙酸甲酯(2-methoxy methyl propionate)、2-甲氧基丙酸乙酯(2-methoxy ethyl propionate)、2-乙氧基丙酸乙酯(2-ethoxy ethyl propionate)、2-乙氧基丙酸甲酯(2-ethoxy methyl propionate)等；2-氧基-2-甲基丙酸酯類，如2-氧基-2-甲基丙酸甲酯(2-oxy-2-methyl methyl propionate)、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(2-oxy-2-methyl ethyl propionate)等；烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯(alkoxy-2-methyl alkyl propionate)的2-單氧基一元縮酸烷基酯類(2-monooxy monocarboxylic acid alkyl esters)，如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯(2-methoxy-2-methyl methyl propionate)、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯(2-ethoxy-2-methyl ethyl propionate)等；酯類，如2-羥基丙酸乙酯(2-hydroxy ethyl propionate)、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯(2-hydroxy-2-methyl ethyl propionate)、羥基乙酸乙酯(hydroxy ethyl acetate)、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯(2-hydroxy-3-methyl methyl butanoate)等；酮酯類(ketone esters)，如丙酮酸乙酯(ethyl pyruvate)等等。此外，可加入具有 高沸點的溶劑，如N-甲基甲醯胺(N-methylformamide)、N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide)、N-甲基甲醯苯胺(N-methylformanilide)、N-甲基乙醯胺(N-methylacetamide)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide)、N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)、苄基乙基醚(benzyl ethyl ether)、二己基醚(dihexylether)、丙酮乙烯(acetyl acetone)、異佛爾酮(isophorone)、己酸(caproic acid)、辛酸(caprylic acid)、1-辛醇(1-octanol)、1-壬醇(1-nonanol)、芐醇(benzylalcohol)、乙酸芐酯(benzyl acetate)、苯甲酸乙酯(ethyl benzoate)、草酸二乙酯(diethyl oxalate)、順丁烯二酸二乙酯(diethyl maleate)、γ-丁內酯(γ-butyrolactone)、碳酸乙烯酯(carbonate ethylene)、碳酸丙烯酯(carbonate propylene)、苯基賽珞蘇醋酸酯(phenyl cellosolve acetate)等。其中，可選擇選自以下的至少一者：二甘醇單甲醚(diethylene glycol monomethyl ether)、二乙二醇二乙醚(diethylene glycoldiethylether)、乙基-3-乙氧基丙酸酯(ethyl-3-ethoxy propionate)、甲基-3-甲氧基丙酸甲酯(methyl-3-methoxy propionate)、環戊酮(cyclopentanone)、環己酮(cyclohexanone)、丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)、丙二醇二甲醚乙酸酯(propylene glycol dimethyl ether acetate)、1-甲氧基-2-丙醇(1-methoxy-2-propanol)、乳酸乙酯、環戊酮及羥乙酸乙基(hydroxyacetic acid ethyl)。
具體來說，溶劑可較佳為至少一種具有高沸點的溶劑。 在此情況下，溶劑可預防間隙(gap)內孔洞的生成(當填充間隙時)，且亦可緩慢地揮發而因此增加膜平坦度(flatness)。
基於所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的總重量，可以以除了上述成分之外的餘量包括所述溶劑。
根據另一實施例，提供一種使用所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物製造的氧化矽類絕緣層。
所述絕緣層可具有低介電常數，且同時，可確保絕佳的機械性質，如範圍介於1.9至3.5之間的介電常數(k)以及範圍介於4GPa至18GPa之間的模數(E)。
本文中，是使用DC測量系統來測量介電常數(k)，所述DC測量系統有Summit11971b(克斯克德微科技公司，Casecade Microtech Inc.)、4156C(安捷倫科技公司，Agilent Technologies)與4200-SCS(吉時利儀器公司，Keithley Instruments Inc.)，而模數(E)是使用TI750 Ubi(亥西椽科技公司，Hysistron Inc.)測量。
根據另一實施例，製造氧化矽類絕緣層的方法包括：將上述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物塗覆到基板上；乾燥塗覆有用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的基板；以及在惰性氣體環境下、在200℃或高於200℃固化所得物。
所述基板可以是(例如)一種元件基板，例如半導體、液晶等，但不限於此。
以下實例更詳細地描述本發明。然而，此些實例在任何 意義上不被詮釋為限制本發明的範疇。
有機矽烷類縮合聚合產物的合成
比較合成實例1
在250ml的三頸燒瓶中，將10g的三乙氧基矽烷加入100g的甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone，MIBK)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3500，且其多分散性指數(polydispersity index,PDI)為1.9。
比較合成實例2
在250ml的三頸燒瓶中，將5g的三乙氧基矽烷以及5g的甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxy silane,MTMS)加入100g的甲基異丁基酮(MIBK)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3500，且其多分散性指數(PDI)為2.0。
比較合成實例3
在250ml的三頸燒瓶中，將10g的三乙氧基矽烷以及5 g的聚乙二醇二甲基醚(polyethylene glycol dimethyl ether)加入100g的甲基異丁基酮(MIBK)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述製品的重量平均分子量(Mw)為3600，且其多分散性指數(PDI)為2.2。
比較合成實例4
在250ml的三頸燒瓶中，將5g的三乙氧基矽烷、5g的甲基三甲氧基矽烷(MTMS)以及10g的聚乙二醇二甲基醚加入100g的甲基異丁基酮(MIBK)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3700，且其多分散性指數(PDI)為1.9。
合成實例1
在250ml的三頸燒瓶中，將2.5g的三乙氧基矽烷、2.5g的1,2-雙三乙氧基甲矽烷基乙烷(1,2-bis triethoxysilyl ethane)及5g的甲基三甲氧基矽烷(MTMS)加入100g的甲基異丁基酮(MIBK)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混 合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3800，且其多分散性指數(PDI)為1.9。
合成實例2
在250ml的三頸燒瓶中，將2.5g的三乙氧基矽烷、2.5g的1,2-雙三乙氧基甲矽烷基乙烷及5g的甲基三甲氧基矽烷(MTMS)加入100g的丙二醇甲基醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate,PGMEA)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3900，且其多分散性指數(PDI)為2.1。
合成實例3
在250ml的三頸燒瓶中，將2.5g的三乙氧基矽烷、2.5g的1,2-雙三乙氧基甲矽烷基乙烷、5g的甲基三甲氧基矽烷(MTMS)及10g的聚丙二醇單丁醚(polypropylene glycol monobutyl ether)加入100g的丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到 有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3900，且其多分散性指數(PDI)為2.1。
合成實例4
在250ml的三頸燒瓶中，將2.5g的三乙氧基矽烷、2.5g的1,2-雙三乙氧基甲矽烷基乙烷、5g的甲基三甲氧基矽烷(MTMS)及10g的聚乙二醇二甲基醚(polyethylene glycol dimethyl ether)加入100g的丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)，且將10g的5ppm的硝酸水溶液加至其中。其中，所述三頸燒瓶具有用於攪拌的磁棒、冷卻管與橡皮蓋。接著，將混合物在室溫下反應10天，且進一步將溫度增加至40℃後多反應4天，得到有機矽烷類縮合聚合產物。
所述產物的重量平均分子量(Mw)為3800，且其多分散性指數(PDI)為2.0。
氧化矽類絕緣層的製備
比較實例1
將根據比較合成實例1的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤(bake)1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4500埃厚的絕緣層。
比較實例2
將根據比較合成實例2的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉 塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4500埃厚的絕緣層。
比較實例3
將根據比較合成實例3的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4600埃厚的絕緣層。
比較實例4
將根據比較合成實例4的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4600埃厚的絕緣層。
實例1
將根據合成實例1的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4700埃厚的絕緣層。
實例2
將根據合成實例2的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4600埃厚的絕緣層。
實例3
將根據合成實例3的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4600埃厚的絕緣層。
實例4
將根據合成實例4的有機矽烷類縮合聚合產物旋轉塗佈至矽晶圓上，在150℃烘烤1分鐘，且接著在其溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4700埃厚的絕緣層。
實例5
將0.5wt%的四丁基硝酸銨加入根據合成實例4的有機矽烷類縮合聚合產物，且接著將混合物旋轉塗佈至矽晶圓上，且在150℃烘烤1分鐘。接著，在經烘烤的矽晶圓的溫度增加至430℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4900埃厚的絕緣層。
實例6
將0.5wt%的三丙胺(tripropylamine)加入根據合成實例4的有機矽烷類縮合聚合產物，且接著將混合物旋轉塗佈至矽晶圓上，且在150℃烘烤1分鐘。接著，在經烘烤的矽晶圓的溫度增加至300℃後(在N2環境下)，使其靜置30分鐘，形成4800埃厚的絕緣層。
評估
測量根據比較實例1至4及實例1至6的絕緣層的折射率(Refractive index,n)、介電常數(k)、硬度(H)與模數(E)。
用於測量的裝置與條件提供如下： 折射率與厚度：藉由使用ST-4000(K-Mac公司)在波長632.8nm測量之。
模數與硬度：TI750 Ubi(亥西椽(Hysistron)公司)。
介電常數：藉由使用DC測量系統測量，所述DC測量系統有Summit11971b(克斯克德微科技公司)、4156C(安捷倫科技公司)與4200-SCS(吉時利儀器公司)。
提供測量結果於表1中。
參照表1，根據實例1至2的氧化矽類絕緣層顯示其介電常數類似於根據比較實例1至2的介電常數；但其模數與硬度卻是比根據比較實例1至2的氧化矽類絕緣層要高約兩倍。
此外，相較於根據比較實例3至4的氧化矽類絕緣層，根據實例3至6的氧化矽類絕緣層維持低介電常數，且顯示高模 數與硬度。
雖然本發明已經被關於目前認知的實際示例性實施例所描述，但應理解，本發明不限於已揭露的實施例，而相反地，本發明意指涵蓋包含於隨附申請專利範圍內的各種修改及等效安排。

Claims (8)

  1. 一種用於形成氧化矽類絕緣層的組成物，包括：有機矽烷類縮合聚合產物，包括由以下化學式1表示的結構單元；以及溶劑： 其中，在上述化學式1中，R1為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C4烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、乙烯基或其組合，R2至R4各自獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、含鹵素基團、含矽基團或其組合，m為1至6的整數；且x、y及z代表每一重複單元的相對莫耳比例，0.05x0.50，0.45y0.90，0.05z0.50，且x+y+z=1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物，其中所述有機矽烷類縮合聚合產物具有3000至20000的重量平均分子量(Mw)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物，其中，基於所述組成物的總量，所述有機矽烷類縮合聚合產物的含量為0.1wt%至50wt%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物，其中所述組成物更包括熱酸產生劑。
  5. 一種氧化矽類絕緣層，是使用如申請專利範圍第1項所述的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物來製造的。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的氧化矽類絕緣層，其中所述絕緣層具有1.9至3.5的介電常數(k)。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的氧化矽類絕緣層，其中所述絕緣層具有4GPa至18GPa的模數(E)。
  8. 一種製造氧化矽類絕緣層的方法，包括：將如申請專利範圍第1項所述的用於形成氧化矽類絕緣層的組成物塗覆至基板上；乾燥塗覆有所述用於形成氧化矽類絕緣層的組成物的所述基板；以及於惰性氣體環境下，在200℃或大於200℃固化所得產物。
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