WO2006109686A1 - 絶縁膜用材料およびその成膜方法 - Google Patents

絶縁膜用材料およびその成膜方法 Download PDF

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Takahisa Ohno
Nobuo Tajima
Tomoyuki Hamada
Nobuyoshi Kobayashi
Katsumi Yoneda
Minoru Inoue
Satoshi Hasaka
Yoshiaki Sugimori
Kazuhiro Miyazawa
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Taiyo Nippon Sanso Corporation
National Institute For Materials Science
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    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]

Definitions

  • Insulating film material and method of forming the same
  • the present invention relates to an insulating film material used when forming an insulating film such as an interlayer insulating film of a semiconductor device, a film forming method using the same, and an insulating film.
  • the value of the relative dielectric constant required for the interlayer insulating film is gradually reduced, and it is expected that a value as low as 2.4 or less will be required in the near future.
  • a method called a damascene method is employed for forming the wiring layer.
  • the damascene method uses resist masking in advance to form wiring trenches in the interlayer insulating film by dry etching, deposit copper on top of this, and then deposit copper other than the wiring trenches on the mechanical mechanical polishing method ( This is a method of forming a wiring layer made of copper metal by removing by CMP.
  • this film Since this film has high strength, it is not damaged by chemical mechanical polishing. However, if the SiO film is made porous in order to lower the dielectric constant, the strength is greatly reduced and the material becomes brittle.
  • Young's modulus is generally used as a measure of the strength of the insulating film.
  • the strength of SiO film using xysilane was about 80 GPa.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-252228
  • Patent Document 2 JP 2002-256434 A
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-214161
  • an object of the present invention is to obtain an insulating film having a low dielectric constant and a high mechanical strength that is useful for an interlayer insulating film of a semiconductor device.
  • the present invention has the following configuration.
  • An insulating film material for plasma CVD containing an organosilane compound represented by the following chemical formula (1) An insulating film material for plasma CVD containing an organosilane compound represented by the following chemical formula (1).
  • the disiloxane-based material for an insulating film for plasma CVD has hydrogen, methyl group, bulle group, probe group, aryl group, isopropyl group in the molecule,
  • the concentration of the insulating film material in the solution is 1 to 25% by weight.
  • Supply to the film forming apparatus is performed by, for example, publishing an inert gas such as argon into this solution to vaporize it, or by applying pressure to the material container with an inert gas such as helium and supplying it to the vaporizer, and supplying the supplied solution. It can be vaporized in a vaporizer and sent to the film forming apparatus into the reaction chamber.
  • the insulating film material is suitable for a material having a low vapor pressure or a solid at room temperature.
  • Examples of the alcohol compound used in the first film-forming method of the present invention include methyl alcoholenore, ethenoleanoreconole, propinoreanoreconole, probenorenoreconole, Examples thereof include an alcoholocorenore, an isopropinoreanolenolenore, a secondary butinoleanoreconole, and tertiary butyl alcohol.
  • the second film forming method when the above-mentioned insulating film material is used to form a film by plasma CVD, a chain hydrocarbon compound or alcohol containing the same functional group as the functional group in the insulating film material is used. A compound or ether compound is sent in the form of a gas together with an insulating film material into the reaction chamber of the plasma CVD film forming apparatus.
  • Examples of the chain hydrocarbon compound used in the second film-forming method of the present invention include methane, ethane, ethylene, propane, propene, butane, butene, and isobutane.
  • chain hydrocarbon compounds examples include methane, ethane, ethylene, propane, propene, butane, butene, and isobutane.
  • examples of alcohol compounds include methyl alcohol, ethyl alcohol, propino oleoreno oleore, probe eno eno eno ole nore, areno eno eno eno ole no ole, isopropino eno ole no eno ole, secondary butyl alcohol, tertiary butyl. Examples include alcohol.
  • Jetinoreetinore Ethinorevininore Itel, Ethylpropyl ether, Ethylpropenyl ether, Ethinolearyl ethere, Ethinoreisopropinoreatenore, Divininoreetenore, Vininorepropinoreateoret , Vinylenopropenoleatenore, vinylenorelinoleatenore, vinylenoreisopropinoreatenore, dipro pinoleateenore, propinorepropenoleatenore, propinorealinoleatenore, propinoreisopropyl ether, dipro Vinyl ether, propenyl Nino Les allyl ether, propenyl - Le isopropyl ether, Jiarirueteru, ⁇ Lil isopropyl ether, diisopropyl ether and the like.
  • the plasma film forming apparatus shown in FIG. 1 includes a chamber 11 that can be decompressed, and the chamber 1 is connected to an exhaust pump 4 via an exhaust pipe 2 and an on-off valve 3.
  • the chamber 11 is provided with a pressure gauge (not shown) so that the pressure in the chamber 11 can be measured.
  • a pair of flat plate-like upper electrode 5 and lower electrode 6 that are opposed to each other are provided in the chamber 11.
  • the upper electrode 5 is connected to a high-frequency power source 7 so that a high-frequency current is applied to the upper electrode 5! /.
  • the lower electrode 6 also serves as a mounting table on which the substrate 8 is mounted.
  • a heater 9 is incorporated in the lower electrode 6 so that the substrate 8 can be heated.
  • a substrate 8 is placed on the lower electrode 6 in the chamber 1 of the plasma film-forming apparatus, and a gas, an inert gas, and an oxygen-containing gas are formed from the film-forming gas supply source. Send it in 1 A high frequency current is applied to the upper electrode 5 from the high frequency power source 7 to generate plasma in the chamber 1. As a result, an insulating film in which the gas force is also generated by the gas phase chemical reaction is formed on the substrate 8.
  • the material supply amount for the insulating film is, for example, 50 to 100 CC / Min, inert gas supply rate 50 to 100 cc / min, oxygen-containing gas supply rate 0 to 50 cc / min, pressure l to 10 torr, RF power 500 W, substrate temperature 200 to 400 ° C.
  • the supply amount of the published carrier gas is 100 to 500cc. / min, inert gas supply rate 50-100 cc / min, oxygen-containing gas supply rate 0-50 cc / min, pressure l-10 torr
  • the insulating film material used at this time has a total of less than lOOppb of metal components contained in the material, and each of oxygen and nitrogen components less than lOppm.
  • the insulating film thus formed by the method of the present invention has a high dielectric strength, a dielectric constant of 2.5 or less, a Young's modulus of 8 GPa or more, and a mechanical strength of about lOGPa depending on the film formation conditions. It became.
  • Insulating film material flow rate lOOcc / min
  • the insulating film thus obtained had a dielectric constant of 2.4 and Young's modulus of lOGPa.
  • Insulating film material concentration 5%
  • the dielectric film thus obtained had a dielectric constant of 2.3 and Young's modulus of 9 GPa.
  • Insulating film material concentration 5% Dissolved mixture supply (after gasification): 400 CC / min
  • Insulating film material flow rate 50cc / min
  • the insulating film thus obtained had a dielectric constant of 2.2 and Young's modulus of 8 GPa.
  • the insulating film thus obtained had a dielectric constant of 2.2 and Young's modulus of 8 GPa.
  • the film thus obtained had a dielectric constant of 2.3 and Young's modulus of 9 GPa.
  • Film formation conditions when the plasma film forming apparatus shown in FIG. 1 is used and isopropanol is added as a carrier gas to tetraisopropyl silane are as follows.
  • the insulating film thus obtained had a dielectric constant of 2.4 and Young's modulus of lOGPa.
  • Dissolved mixture supply (after gasification): 400 CC / min
  • the dielectric film thus obtained had a dielectric constant of 2.3 and Young's modulus of 9 GPa.
  • Insulating film material concentration 5%
  • the dielectric film thus obtained had a dielectric constant of 2.3 and Young's modulus of 9 GPa.
  • Insulating film material flow rate 50cc / min
  • the insulating film thus obtained had a dielectric constant of 2.2 and Young's modulus of 8 GPa.
  • the dielectric film thus obtained had a dielectric constant of 2.3 and Young's modulus of 9 GPa.
  • the dielectric film thus obtained had a dielectric constant of 2.3 and Young's modulus of 9 GPa. Industrial applicability
  • the insulating film formed by the plasma CVD method does not break the interlayer insulating film even by the chemical mechanical polishing method having a low dielectric constant and a high mechanical strength. .
  • An insulating film having a dielectric constant of 2.4 or less and a Young's modulus of lOGPa or more can be obtained.

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Abstract

本発明は、半導体装置の層間絶縁膜などに有用な誘電率が低く、かつ機械的強度が高い絶縁膜を得ることを目的とする。本発明の絶縁膜用材料としては、シクロテトラシロキサン系のもの、ジシロキサンモノシラン系のもの、モノシラン系のもの、ジヒドロキシシラン系のもの、トリシラベンゼン系のもの、トリシラシクロヘキサン系のものを用いる。プラズマＣＶＤ反応時に、絶縁膜用材料中の官能基と同じ官能基を有する有機化合物を共存させることが好ましい。

Description

明 細 書
絶縁膜用材料およびその成膜方法
技術分野
[0001] この発明は、半導体装置の層間絶縁膜などの絶縁膜を成膜する際に用いられる絶 縁膜用材料およびこれを用いた成膜方法ならびに絶縁膜に関する。
背景技術
[0002] 半導体集積回路装置の高集積化に伴い、配線層が微細化されつつある。しかし、 微細な配線層では、配線層における信号遅延の影響が大きくなり高速ィ匕を妨げて ヽ る。この信号遅延は、配線層の抵抗と配線層間容量に比例するため、高速化を実現 するためには配線層の低抵抗化と配線層間容量の低減が必須である。
[0003] このため、最近では配線層をなす材料として、従来のアルミニウムから抵抗率の低 い銅を用い、配線層間容量を減らすために、層間絶縁膜を SiO (比誘電率 =4.1)か
2
ら誘電率の低い SiOF (比誘電率 =3.7)を用いるようになつている。しかし、層間絶縁 膜に求められる比誘電率の値は次第に小さくなり、近い将来では 2.4以下という小さ な値のものが求められることが予想される。
[0004] 配線層を銅から形成する場合には、配線層の形成にはダマシン法と呼ばれる手法 が採用されている。ダマシン法とは、予めレジストマスキングにより層間絶縁膜にドラ ィエッチングにより配線溝を形成し、この上に銅を堆積した後、配線溝以外に堆積し て ヽる銅をィ匕学機械研磨法 (CMP)によって除去して銅カゝらなる配線層を形成する手 法である。
[0005] この化学機械研磨法による操作は、ウエノ、にスラリとパッドで荷重をかけながら銅を 研磨除去するため、層間絶縁膜には上方向と横方向とからの力がかかり、場合によ つては層間絶縁膜が破損したり剥離したりする不具合が起こる。
層間絶縁膜が、テトラエトキシシランを用い、 CVD法で形成した SiO膜である場合に
2
は、この膜の強度が高いため、化学機械研磨によって破損することは無い。しかし、 誘電率を下げるために SiO膜を多孔質にすると強度が大きく低下して脆くなる。
2
[0006] この絶縁膜の強度の指標として、ヤング率を用いるのが一般的であるが、テトラエト キシシランを用いた SiO膜では 80GPa程度あったもの力 SiOF膜になると 70GPa、更
2
に SiOC膜になると 12GPaにまで低下する。
最近 R S 5 oの I———— 有機物原料を用いた多孔質 SiO膜では、 4〜6GPa程度の強度しかないこと
2
が判明し、化学機械研磨ができない状況も現出しており、これが半導体集積回路装 置の微細化を阻害する原因となって 、る。
[0007] 半導体集積回路装置の層間絶縁膜として、誘電率を低減させたものを用いるように した提案は多数あり、以下のその一部を示す。
特許文献 1：特開 2002-252228号公報
特許文献 2：特開 2002-256434号公報
特許文献 3：特開 2004-200626号公報
特許文献 4:特開 2004-214161号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] よって、本発明における課題は、半導体装置の層間絶縁膜などに有用な誘電率が 低ぐかつ機械的強度が高い絶縁膜を得ることにある。
課題を解決するための手段
[0009] カゝかる課題を解決するため、本願発明は下記の構成をとる。
(1)下記化学式 (1)で示される有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材 料。
[0010] [化 1]
I
I
o
R5
(式中、尺1〜!?8は、 H、 CH、 C H、 C H、ト C Hの何れかである；但し、 R
3 2 3 3 5 3 7
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む） [0011] (2)下記化学式 (2)で示される有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材 料。
[0012] [化 2]
R1 R6
I I
R2 —Si ~ O— Si— 5 R3
(式中、尺1〜!?6は、 H、 CH、 C H、 C H、 i— C Hの何れかである；但し、尺1〜!?6は C
3 2 3 3 5 3 7 2
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む）
3 3 7
[0013] (3)下記化学式 (3)で示される有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材 料。
[0014] [化 3]
R1
R2 —Si— R" R3
(式中、尺1〜!?4は、 H、 CH、 C H、 C H、 i— C Hの何れかである；但し、尺1〜!?4は C
3 2 3 3 5 3 7 2
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む）
3 3 7
[0015] (4)下記化学式 (4)で示される有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材 料。
[0016] [化 4]
R1
1
R2 — O— Si— O― R4 3
(式中、尺1〜!?4は、 H、 CH、 C H、 C H、 i— C Hの何れかである；但し、尺1〜^は C
3 2 3 3 5 3 7 2
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む）
3 3 7
[0017] (5)下記化学式 (5)で示される有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材 料。
[0018] [化 5] ゝ Si 、
Si z \ 5
R4
(式中、尺1〜!?6は、 H、 CH 、 C H 、 C H、 C H、 C H、 C H、ト C H、 s— C H、 t—
3 2 3 2 5 3 5 3 7 4 9 4 9 4 9
C H、の何れかである）
4 9
[0019] (6)下記化学式 (6)で示される有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材 料。
[0020] [化 6]
R2 \ / R"
\ \ /
I I
R4— C C— s
R5 / ヽ
Z \ \
R6 R7
(式中、 〜尺12は、 H、 CH 、 C H 、 C H、 C H、ト C H、 C H、ト C H、 s— C H、
3 2 3 3 5 3 7 3 7 4 9 4 9 4 9 t-C H、の何れかである）
4 9
[0021] (7)上記（1)乃至 (6)の 、ずれか一つに記載の有機シランィ匕合物中の官能基と同 一の官能基を少なくとも 1つ以上含むアルコールィヒ合物またはエーテル化合物に、 当該有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材料を溶解する工程； 当該溶解物を、プラズマ CVD成膜装置に供給する工程；
を含むことを特徴とするプラズマ CVD法による成膜方法。
[0022] (8)上記（1)乃至 (6)の 、ずれか一つに記載の有機シランィ匕合物中の官能基と同 一の官能基を少なくとも 1つ以上含む鎖状炭化水素化合物、アルコール化合物また はエーテルィ匕合物を気化して添加ガスとする工程；
当該添加ガスを、当該有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁用材料カゝらなる 成膜ガスに添加する工程；
を含むことを特徴とするプラズマ CVD法による成膜方法。
[0023] (9)上記（1)乃至 (6)の 、ずれか一つに記載の有機シランィ匕合物中の官能基と同 一の官能基を少なくとも 1つ以上含む鎖状炭化水素化合物、アルコール化合物また はエーテルィ匕合物を気化してキャリアガスとする工程；
当該キャリアガスを、当該有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁用材料の溶 液中に供給する工程；
を含むことを特徴とする成膜方法。
[0024] (10)上記（7)乃至 (9)の 、ずれか一つに記載の成膜方法を用いて基板上に成膜 された絶縁膜。
発明の効果
[0025] 本発明によれば、この材料を利用してプラズマ CVD法により成膜された絶縁膜は、 誘電率が低ぐしかも機械的強度が高ぐ化学機械研磨法によっても、層間絶縁膜が 破損することがなくなる等の効果が得られる。特に、誘電率が 2.4以下で、ヤング率が lOGPa以上の絶縁膜を得ることができる。
[0026] また、従来、プラズマ CVD法により成膜された絶縁膜にあっては、減圧下で絶縁膜 用材料分子がプラズマによってラジカルに分解された後に基板上に成膜される。この ため、生成した有機ラジカルが絶縁膜中に取り込まれずに成膜され、所望の性能が 得られないものがあった。
[0027] 本発明の成膜方法によれば、絶縁膜用材料中の官能基と同じ官能基を有する有 機化合物を絶縁膜用材料と一緒にプラズマ CVD成膜装置の反応チャンバ一に送り 込み、反応下に共存させることで、反応時に絶縁膜用材料と有機化合物とから同一 の有機ラジカルが生成することになる。
[0028] このため、 CVDチャンバ一内での当該有機ラジカルの分圧が高くなり、絶縁膜用材 料力も発生した有機ラジカルが絶縁膜中に取り込まれなくなることを防ぎ、あるいはよ り多くの有機ラジカルを絶縁膜中に導入することにより所望の性能の絶縁膜を得るこ とがでさる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]本発明で用いられるプラズマ成膜装置の例を示す概略構成図である。
符号の説明
[0030] 1 · · ·チャンバ一、 2· "排気管、 3 · · ·開閉弁、 4· · ·排気ポンプ、 5 · · ·上部電極、 6 • · ·下部電極、 7· · ·高周波電源、 8 · · '基板、 9 · · 'ヒーター、 10· · 'ガス供給配管 発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、本発明を詳しく説明する。
初めに、本発明の絶縁膜用材料について説明する。
本発明のプラズマ CVD用絶縁膜用材料のうち、シクロテトラシロキサン系のものは、 分子中に水素、メチル基、ビニル基、プロべ-ル基、ァリル基、イソプロピル基のいず れかを有し、かつビニル基、プロぺニル基、ァリル基、イソプロピル基を 1つ以上必ず 有するシクロテトラシロキサンであって、上記化学式 (1)で表される化合物である。
[0032] 具体的な化合物としては、 1,3,5,7-テトラビ-ルシクロシロキサン、 1,3,5,7-テトラプロ ぺニルシクロシロキサン、 1,3,5, 7-テトラァリルシクロシロキサン、 1,3,5, 7-テトライソプロ ビルシクロシロキサン、 1,3, 5, 7-テトラメチル -2,4,6,8-テトラビュルシクロシロキサン、 1,
3.5.7 -テ卜ラメチノレ- 2,4,6,8 -テ卜ラプロぺニノレシクロシロキサン、 1,3, 5, 7 -テ卜ラメチノレ- 2,4,6,8 -テ卜ラ リノレシクロシロキサン、 1,3,5,7 -テ卜ラメチノレー 2,4,6,8 -テ卜ライソプロピ ルシクロシロキサン、 1,3,5, 7-テトラビュル- 2,4,6,8-テトラプロべニルシクロシロキサン
、 1,3,5, 7 -テ卜ラビニノレー 2,4,6,8 -テ卜ラァリノレシクロシロキサン、 1,3,5, 7 -テ卜ラビニノレー 2,
4.6.8-テトライソプロビルシクロシロキサン、 1,3,5, 7-テトラプロべ二ノレ- 2,4,6,8-テトラァ リルシクロシロキサン、 1,3,5, 7-テトラプロぺニル -2,4,6,8-テトライソプロビルシクロシロ キサン、 1,3,5, 7 -テ卜ラァリノレー 2,4,6,8 -テ卜ライソプロピノレシクロシロキサン、 1,2,3,4,5,6 ,7,8-ォクタビニルシクロシロキサン、 1,2, 3,4,5,6,7,8-ォクタプロべエルシクロシロキサ ン、 1,2,3,4,5,6,7,8 -才クタァリノレシクロシロキサン、 1,2,3,4,5, 6,7,8 -才クタイソプロピノレ シクロシロキサンなどがある。
[0033] また、ジシロキサン系のプラズマ CVD用絶縁膜用材料としては分子中に水素、メチ ル基、ビュル基、プロべ-ル基、ァリル基、イソプロピル基のいずれかを有し、かつビ -ル基プロべ-ル基、ァリル基、イソプロピル基を 1つ以上必ず有するジシロキサンで あって、上記化学式 (2)で表されるものである。
[0034] 具体的な化合物としては、 1,2,3-トリビュルジシロキサン、 1,2,3-トリプロべ-ルジシ ロキサン、 1,2, 3-トリアリルジシロキサン、 1,2,3-トリイソプロピルジシロキサン、 1,2,3-ト リメチル -4,5,6-トリビュルジシロキサン、 1,2,3-トリメチル -4,5,6-トリプロぺニルジシロ キサン、 1,2,3-トリメチル -4,5,6-トリアリルジシロキサン、 1,2,3-トリメチル -4,5, 6-トリイソ プロピルジシロキサン、 1,2,3-トリビュル- 4,5,6-トリプロぺニルジシロキサン、 1,2,3-トリ ビュル- 4,5,6-トリアリルジシロキサン、 1,2,3-トリビュル- 4,5,6-トリイソプロピルジシロキ サン、 1,2,3-トリプロぺニル -4,5,6-トリイソプロピルジシロキサン、 1,2,3-トリプロぺニル -4,5,6-トリイソプロピルジシロキサン、 1,2,3-トリアリル- 4,5,6-トリイソプロピルジシロキ サン、 1,2,3,4,5, 6-へキサビュルジシロキサン、 1,2,3,4,5,6-へキサプロぺニルジシロ キサン、 1,2,3,4,5,6-へキサァリルジシロキサン、 1,2,3,4,5,6-へキサイソプロピルジシ ロキサンなどが挙げられる。
[0035] モノシラン系のプラズマ CVD用絶縁膜用材料としては分子中に水素、メチル基、ビ -ル基、プロべ-ル基、ァリル基、イソプロピル基のいずれかを有し、かつビュル基プ 口ぺニル基、ァリル基、イソプロピル基を 1つ以上必ず有するモノシランであって、上 記化学式 (3)で表されるものである。
[0036] 具体的な化合物としては、トリビュルシラン、トリプロべ-ルシラン、トリアリルシラン、 トリイソプロビルシラン、メチルトリビュルシラン、メチルトリプロぺニルシラン、メチルァ リルシラン、メチルトリイソプロビルシラン、テトラビュルシラン、テトラプロべニルシラン 、テトラァリノレシラン、テトライソプロビルシランなどが挙げられる。
[0037] また、ジヒドロキシシラン系のプラズマ CVD用絶縁膜用材料としては絶縁膜用材料 としては分子中に水素、メチル基、ビニル基、プロぺニル基、ァリル基、イソプロピル 基のいずれかを有し、かつビュル基プロべ-ル基、ァリル基、イソプロピル基を 1っ以 上必ず有するジヒドロキシシシランであって、上記化学式 (4)で表されるものである。
[0038] 具体的な化合物としては、ジビュルジヒドロキシシラン、ジプロべ-ルジヒドロキシシ ン、ジプロぺニロキシシラン、ジァリロキシシラン、ジイソプロピロキシシラン、ジビニノレ ジメトキシシラン、ジプロべニノレジメトキシシラン、ジァリノレジメトキシシラン、ジイソプロ ピノレジメトキシシラン、ジビニノレジェトキシシラン、ジプロべニノレジェトキシシラン、ジビ 二ルジビ二口キシシラン、ジビニルジプロぺニロキシシラン、ジビニルジァリロキシシラ ン、ジビニノレジイソプロぺニロロキシシラン、ジプロぺニルジビニ口キシシラン、ジプロ ぺニルジプロぺニロキシシラン、ジプロベニルジァリロキシシラン、ジプロべニルジイソ プロピロキシシラン、ジァリルジビニ口キシシラン、ジァリルジプロぺニロキシシラン、ジ ァリルジァリロキシシラン、ジァリルジイソプロピロキシシラン、ジイソプロピルジビジ口 キシシラン、ジイソプロピノレジプロぺニロキシシラン、ジイソプロピノレジァリロキシシラン 、ジイソプロピルジイソプロキシシランなどが挙げられる。
[0039] 本発明のプラズマ CVD用絶縁膜用材料のうち、トリシラベンゼン系のものは、分子 中に水素又は、メチル基、ェチル基、ビニル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル 基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、若しくはターシャリーブチル基のアルキル 基を有するものであって、上記化学式 (5)で表される化合物である。
[0040] 具体的な化合物としては、 1,3,5-トリシラベンゼン、 1,3,5-トリメチル -1,3,5-トリシラベ ンゼン、 2,4,6-トリメチル -1,3,5-トリシラベンゼン、 1,2,3,4,5,6-へキサメチル -1,3,5-トリ シラベンゼン、 1,3,5-トリビニル -1,3,5-トリシラベンゼン、 2,4,6-トリビニル -1,3,5-トリシ ラベンゼン、 1,2,3,4,5,6-へキサビュル- 1,3,5-トリシラベンゼン、 1,3,5-トリイソプロピル -1,3,5-トリシラベンゼン、 2,4,6-トリイソプロピル- 1,3,5-トリシラベンゼン、 1,2,3,4,5,6- へキサイソプロピル- 1,3,5-トリシラベンゼンなどが挙げられる。
[0041] また、トリシラシクロへキサン系のプラズマ CVD用絶縁膜用材料としては、分子中に 水素又は、メチル基、ェチル基、ビュル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、 イソブチル基、セカンダリーブチル基、若しくはターシャリーブチル基のアルキル基を 有するものであって、上記化学式 (6)で表されるものである。
[0042] 具体的な化合物としては、 1,3,5-トリシラシクロへキサン、 1, 1, 3,3,5,5-へキサメチル- 1,3,5-トリシラシクロへキサン、 2, 2,4,4,6,6-へキサメチル -1,3,5-トリシラシクロへキサン 、 1,1,2,2, 3,3,4,4,5,5,6,6-ドデカメチル -1,3,5-トリシラシクロへキサン、 1, 1,3,3,5,5-へ キサビュル- 1,3,5-トリシラシクロへキサン、 2, 2,4,4,6,6-へキサビュル- 1,3,5-トリシラシ クロへキサン、 1, 1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6—ドデカピュノレ— 1,3,5—トリシラシクロへキサン、 1, 1,3,3,5,5 -へキサイソプロピノレー 1,3,5 -卜リシラシクロへキサン、 2,2,4,4,6,6 -へキサイソ プロピノレー 1,3, 5 -卜リシラシクロへキサン、 1,1, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6 -ドデ力イソプロピノレー 1 ,3,5-トリシラベンゼンなどが挙げられる。
[0043] 次に、本発明の成膜の方法について説明する。
本発明の第 1の成膜方法は、上述の絶縁膜用材料を用いプラズマ CVDにより成膜 を行う際、絶縁膜用材料中の官能基と同一の官能基を含むアルコールィ匕合物または エーテルィ匕合物に上記絶縁膜用材料を溶解してプラズマ CVD成膜装置に供給する ものである。
[0044] ここで、「絶縁膜用材料中の官能基と同一の官能基を含むアルコールィ匕合物また はエーテルィ匕合物」とは、例えば絶縁膜用材料をなすィ匕合物にメチル基とェチル基 とビニル基が含まれる場合、当該「メチル基とェチル基とビニル基」とがそれぞれ単独 で 1個以上含まれる化合物、これら 3種の官能基のうち、いずれか 2種以上をそれぞれ 1個以上含む化合物、これら 3種の官能基をすベてそれぞれ 1個以上含む化合物の 何れかである。すなわち、両者に共通する官能基が 1個以上あればよい。
この選択基準は、以下の第 2および第 3の成膜方法においても同様である。
[0045] この際の溶液中の絶縁膜用材料の濃度は、 1〜25重量％とされる。成膜装置への 供給は、例えばアルゴンなどの不活性ガスをこの溶液にパブリングして気化するか、 ヘリウムなどの不活性ガスで材料容器に圧力を加え気化器まで供給し、供給した溶 液を気化器にて気化しこれを成膜装置に反応チャンバ一に送り込むことができる。 この例では、絶縁膜用材料が蒸気圧が低い、あるいは常温で固体であるものに対 して好適である。
[0046] 本願発明の第 1の成膜方法において用いるアルコールィ匕合物の例としては、メチル ァノレコーノレ、ェチノレアノレコーノレ、プロピノレアノレコーノレ、プロべ-ノレァノレコーノレ、ァリノレ ァノレコーノレ、イソプロピノレアノレコーノレ、セカンダリーブチノレアノレコーノレ、ターシャリー ブチルアルコールなどが挙げられる。
同様にエーテル化合物の例としては、ジメチルエーテル、メチルェチルエーテル、 メチノレビニノレエーテノレ、メチノレプロピノレエーテノレ、メチノレプロぺニノレエーテノレ、メチノレ ァリノレエーテノレ、メチノレイソプロピノレエーテノレ、ジェチノレエーテノレ、ェチノレビニノレエ 一テル、ェチルプロピルエーテル、ェチルプロぺニルエーテル、ェチノレアリルエーテ ノレ、ェチノレイソプロピノレエーテノレ、ジビニノレエーテノレ、ビニノレプロピノレエーテノレ、ビニ ノレプロぺニノレエーテノレ、ビニノレアリノレエーテノレ、ビニノレイソプロピノレエーテノレ、ジプロ ピノレエーテノレ、プロピノレプロぺニノレエーテノレ、プロピノレアリノレエーテノレ、プロピノレイソ プロピルエーテル-ジプロぺニルエーテル、プロぺニノレアリルエーテル、プロぺ-ル イソプロピルエーテル、ジァリルエーテル、ァリルイソプロピルエーテル、ジイソプロピ ルエーテルなどが挙げられる。
[0047] 第 2の成膜方法は、上述の絶縁膜用材料を用いプラズマ CVDにより成膜を行う際、 絶縁膜用材料中の官能基と同一の官能基を含む鎖状炭化水素化合物、アルコール 化合物またはエーテルィ匕合物をガス状で絶縁膜用材料とともにプラズマ CVD成膜装 置の反応チャンバ一に送り込むものである。
この際の絶縁膜用材料に対するこれら化合物の添加量は、体積比で絶縁膜用材 料 1〖こ対して 0.01〜0.1とされる。
[0048] 本発明の第 2の成膜方法において用いる鎖状炭化水素化合物の例としては、メタ ン、ェタン、エチレン、プロパン、プロペン、ブタン、ブテン、イソブタンなどが挙げられ る。
本発明の第 2の成膜方法において用いるアルコールィ匕合物の例としてはメチルァ ノレコーノレ、ェチノレアノレコーノレ、プロピノレアノレコーノレ、プロべ-ノレァノレコーノレ、ァリノレア ノレコーノレ、イソプロピノレアノレコーノレ、セカンダリーブチノレアノレコーノレ、ターシャリーブ チルアルコールなどが挙げられる。
[0049] 本発明の第 2の成膜方法において用いるエーテルィ匕合物の例としては、ジメチル エーテノレ、メチノレエチノレエーテノレ、メチノレビニノレエーテノレ、メチノレプロピノレエーテノレ 、メチノレプロぺニノレエーテノレ、メチノレアリノレエーテノレ、メチノレイソプロピノレエーテノレ、 ジェチノレエ一テル、ェチルビ-ノレエーテル、ェチルプロピルエーテル、ェチルプロぺ ニノレエーテノレ、ェチノレアリノレエーテノレ、ェチノレイソプロピノレエーテノレ、ジビニノレエ一 テノレ、ビニノレプロピノレエーテノレ、ビニノレプロぺニノレエーテノレ、ビニノレアリノレエーテノレ、 ビニノレイソプロピノレエーテノレ、ジプロピノレエーテノレ、プロピノレプロぺニノレエーテノレ、プ 口ピノレアリノレエーテノレ、プロピノレイソプロピノレエーテノレ、ジプロぺニノレエーテノレ、プロ ぺ-ノレアリノレエーテノレ、プロべ-ノレイソプロピノレエーテノレ、ジァリノレエーテノレ、ァリノレ イソプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどが挙げられる。
[0050] 本発明の第 3の成膜方法は、上述の絶縁膜用材料を用いプラズマ CVDにより成膜 を行う際、絶縁膜用材料とともにこの絶縁膜用材料と同一の官能基を含む鎖状炭化 水素化合物、アルコールィ匕合物またはエーテルィ匕合物をキャリアガスとしてプラズマ CVD成膜装置に供給するものである。
[0051] この成膜方法にお!、ては、鎖状炭化水素化合物、アルコールィ匕合物またはエーテ ル化合物をガス化し、これを絶縁膜用材料溶液中にパブリングし、これをプラズマ CV
D成膜装置の反応チャンバ一に送り込む。
[0052] この成膜方法にお!、て用いることができる鎖状炭化水素化合物の例としては、メタ ン、ェタン、エチレン、プロパン、プロペン、ブタン、ブテン、イソブタンなどが挙げられ る。
同様にアルコール化合物の例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、プロ ピノレアノレコーノレ、プロべ-ノレァノレコーノレ、ァリノレアノレコーノレ、イソプロピノレアノレコーノレ 、セカンダリーブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコールなどが挙げられる。
[0053] 同様にエーテル化合物の例としては、ジメチルエーテル、メチルェチルエーテル、 メチノレビニノレエーテノレ、メチノレプロピノレエーテノレ、メチノレプロぺニノレエーテノレ、メチノレ ァリノレエーテノレ、メチノレイソプロピノレエーテノレ、ジェチノレエーテノレ、ェチノレビニノレエ 一テル、ェチルプロピルエーテル、ェチルプロぺニルエーテル、ェチノレアリルエーテ ノレ、ェチノレイソプロピノレエーテノレ、ジビニノレエーテノレ、ビニノレプロピノレエーテノレ、ビニ ノレプロぺニノレエーテノレ、ビニノレアリノレエーテノレ、ビニノレイソプロピノレエーテノレ、ジプロ ピノレエーテノレ、プロピノレプロぺニノレエーテノレ、プロピノレアリノレエーテノレ、プロピノレイソ プロピルエーテル、ジプロぺニルエーテル、プロぺニノレアリルエーテル、プロぺ-ル イソプロピルエーテル、ジァリルエーテル、ァリルイソプロピルエーテル、ジイソプロピ ルエーテルなどが挙げられる。
[0054] 本発明の成膜方法においては、周知のプラズマ CVD法を用いることができ、例えば 、図 1に示すような平行平板型のプラズマ成膜装置などを使用することができる。
[0055] 図 1に示したプラズマ成膜装置は、減圧可能なチャンバ一 1を備え、このチャンバ一 1は、排気管 2、開閉弁 3を介して排気ポンプ 4に接続されている。また、チャンバ一 1 には、図示しない圧力計が備えられ、チャンバ一 1内の圧力が測定できるようになつ ている。チャンバ一 1内には、相対向する一対の平板状の上部電極 5と下部電極 6と が設けられている。上部電極 5は、高周波電源 7に接続され、上部電極 5に高周波電 流が印加されるようになって!/、る。 [0056] 下部電極 6は、基板 8を載置する載置台を兼ねており、その内部にはヒーター 9が内 蔵され、基板 8を加熱できるようになつている。
また、上部電極 5には、ガス供給配管 10が接続されている。このガス供給配管 10に は、図示しない成膜用ガス供給源が接続され、この成膜用ガス供給装置からの成膜 用のガスが供給され、このガスは上部電極 5内に形成された複数の貫通孔を通って、 下部電極 6に向けて拡散しつつ流れ出るようになつている。
[0057] また、上記成膜用ガス供給源には、上述の絶縁膜用材料を気化する気化装置と、 その流量を調整する流量調整弁を備えるとともに、ヘリウム、アルゴンなどの不活性 ガスを供給する不活性ガス供給装置、水蒸気、酸素などの酸素含有ガスを供給する 供給装置および前述の添加用ガスを供給する供給装置が設けられており、これらの ガスもガス供給配管 10を流れて、上部電極 5からチャンバ一 1内に流れ出るようになつ ている。
[0058] プラズマ成膜装置のチャンバ一 1内の下部電極 6上に基板 8を置き、成膜用ガス供 給源から上記絶縁膜用材料カゝらなるガス、不活性ガス、酸素含有ガスをチャンバ一 1 内に送り込む。高周波電源 7から高周波電流を上部電極 5に印加して、チャンバ一 1 内にプラズマを発生させる。これにより、基板 8上に上記ガス力も気相化学反応により 生成した絶縁膜が形成される。
[0059] 前記（1)な ヽし (6)の材料を用い、図 1に示したプラズマ CVD成膜装置で成膜を行う 際の条件は、例えば絶縁膜用材料供給量 50〜100CC/min、不活性ガス供給量 50〜1 00cc/min、酸素含有ガス供給量 0〜50cc/min、圧力 l〜10torr、 RFパワー 500W、基 板温度 200〜400°Cとすることができる。
[0060] 前記 (7)に示した方法で、図 1に示したプラズマ CVD成膜装置を使って成膜する際 の条件の例としては、絶縁材料を濃度 5〜25%に溶解した混合物の供給量 (ガス化 後） 200〜400CC/min、不活性ガス供給量 50〜100cc/min、酸素含有ガス供給量 0〜 50cc/min、圧力 l〜10torr、 RFパワー 500W、基板温度 200〜400°Cとすることができる
[0061] 前記 (8)に示した方法で、図 1に示したプラズマ CVD成膜装置を使って成膜する条 件の例としては、絶縁膜用材料供給量 50〜100cc/min、添加ガス供給量 l〜5cc/min 、不活性ガス供給量 50〜100cc/min、酸素含有ガス供給量 0〜50cc/min、圧力 1〜10 torr、 RFパワー 500W、基板温度 200〜400°Cとすることができる。
[0062] 前記 (9)に示した方法で、図 1に示したプラズマ CVD成膜装置を使ってでの成膜を 行う際の条件の例としては、パブリングしたキャリアガスの供給量 100〜500cc/min、不 活性ガス供給量 50〜100cc/min、酸素含有ガス供給量 0〜50cc/min、圧力 l〜10torr
、 RFパワー 500W、基板温度 200〜400°Cとすることができる。
[0063] このときに使用する絶縁膜用材料は、材料中に含まれる金属成分が合計 lOOppb未 満であり、酸素、窒素成分はそれぞれ lOppm未満のものである。
絶縁膜用材料中の金属成分は、成膜された膜のリーク特性を悪化させるため少な いほうがよい。また、酸素は成膜時に Siと結合し膜内に取り込まれ膜の特性を変化さ せてしまうため少ないほうが良い。また、窒素は成膜後 ArFレジストを行う際にアミンを 生成するなどの悪影響があるため少な 、ほうが良 、。
[0064] このようにして本発明の方法で成膜された絶縁膜は、誘電率が 2.5以下で、ヤング 率が 8GPa以上、成膜条件によっては lOGPa程度となって、機械的強度が高いものと なった。
このため、この絶縁膜は、化学機械研磨によって破損したり、基板から剥離するよう なことがない。
[0065] 以下、具体例を示す。
(比較例）
図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、テトラエトキシシランを用いて SiOからなる
2 絶縁膜を形成した。成膜条件は、以下の通りである。
テトラエトキシシラン流量 ： lOOcc/min
酸素流量 ： 50cc/min
RFパワー ：500W
チャンバ一圧力 : 5.0torr
基板温度 ：370°C
厚さ : 200nm
得られた絶縁膜の誘電率は 4.1であった。 実施例 1
[0066] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,3,5,7-テトラメチル -2,4,6,8-テトラビ二ノレ シクロシロキサンを用いた成膜条件は下記のとおりである。
絶縁膜用材料流量 ： lOOcc/min
酸 流量 ： 5cc/min
ヘリウム流量 ： lOOcc/min
H力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
厚さ ：200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.4、ヤング率は lOGPaであった。
実施例 2
[0067] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,3,5,7-テトラメチル -2,4,6,8-テトライソプ 口ビルシクロシロキサンをイソプロピルアルコールに溶解した場合の成膜条件は下記 のとおりである。
絶縁膜用材料の濃度 ：5%
溶解した混合物の供給量 (ガス化後）： 00cc/min
酸素流直 : 5cc/ min
ヘリウム流量 ： lOOcc/min
ϋ力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
厚さ ：200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。
実施例 3
[0068] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用しジイソプロピルジビ-口キシシランをビュル イソプロピルエーテルに溶解した場合の成膜条件は下記のとおりである。
絶縁膜用材料の濃度 ：5% 溶解した混合物の供給量 (ガス化後）： 400CC/min
： 5cc/ mm
ヘリウム流 ： 100cc/min
圧力 ： 5torr
RFパワー : 50請
基板温度 : 350°C
: 200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 4
[0069] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し 1,2,3-トリメチル -4，5，6 -トリビュルジシロキサ ンにエチレンをガス状で添加した場合の成膜条件は下記のとおりである。
絶縁膜用材料流量 ：50cc/min
添カ卩ガス流量 ：5cc/min
Figure imgf000017_0001
ヘリウム流 ： 50cc/ min
圧力 ： 5torr
RFパワー : 500W
基板温度 : 350°C
: 200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.2、ヤング率は 8GPaであった。 実施例 5
[0070] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、テトライソプロビルシランにイソプロノ V— ルをガス状で添加した場合のプラズマ成膜装置を使用した成膜条件は下記のとおり である。
絶縁膜用材料流 j ： 50cc/ min
： 5cc/ min
： 5cc/ min
ヘリウム流 ： 50cc/ min 圧力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
厚さ : 200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.2、ヤング率は 8GPaであった。 実施例 6
[0071] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,2,3-トリメチル -4,5,6-トリイソプロピルジ シロキサンにビュルイソプロピルエーテルをガス状で添カ卩した場合の成膜条件は下 記のとおりである。
絶縁膜用材料流量 ：50cc/min
添カ卩ガス流量 ：5cc/min
酸素流量 ： 5cc/min
ヘリゥム流量 ： 50cc/min
圧力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
厚さ : 200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.2、ヤング率は 8GPaであった。 実施例 7
[0072] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,2,3-トリメチル -4,5,6-トリビニルジシロキ サンにキャリアガスとしてエチレンを添加した場合の成膜条件は下記のとおりである。 キャリアガスでパブリングした絶縁膜用材料流量： 500cc/min
酸素流量 ： 5cc/min
圧力 ： lOtorr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
厚さ : 200nm
このようにして得られた膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 8
[0073] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、テトライソプロビルシランにキャリアガスとし てイソプロパノールを添加した場合の成膜条件は下記のとおりである。
キャリアガスでパブリングした絶縁膜用材料流量： 500cc/min
酸素流重 : 5cc/min
圧力 ： lOtorr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
厚さ ：200nm
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 9
[0074] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,3,5-トリシラベンゼンを用いた成膜条件は 下記のとおりである。
絶縁膜用材料流量 ：100cc/min
酸素流重 : 5cc/min
ヘリウム流量 ： lOOcc/min
jEb力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.4、ヤング率は lOGPaであった。
実施例 10
[0075] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,2,3,4,5,6-ヘクトプロピル- 1,3,5-トリシラ ベンゼンをイソプロピルアルコールに溶解した場合の成膜条件は下記のとおりである 絶縁膜用材料の濃度 ：5%
溶解した混合物の供給量 (ガス化後）： 400CC/min
酸素流直 ： 5cc/ min
ヘリウム流量 ： lOOcc/min 圧力 ： 5torr
RFパワー ：50請
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 11
[0076] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し 1，2，3，4，5，6-ヘクトビュル- 1，3，5-トリシラベン ゼンをビュルイソプロピルエーテルに溶解した場合の成膜条件は下記のとおりである
絶縁膜用材料の濃度 ：5%
溶解した混合物の供給量 (ガス化後）： 400cc/min
酸素流量 ： 5cc/min
ヘリウム流量 ：100cc/min
圧力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 12
[0077] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し 1,1,3，3，5，5 -へキサビニル -1,3,5-トリシラシク 口へキサンにエチレンをガス状で添加した場合の成膜条件は下記のとおりである。 絶縁膜用材料流量 ：5cC/min
添カ卩ガス流量 ：5cc/min
酸 流量 ： 50cc/min
ヘリウム流重 ： 50cc/min
圧力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.2、ヤング率は 8GPaであった。 実施例 13 [0078] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1,2,3,4,5,6-ヘクトプロピル- 1,3,5-トリシラ ベンゼンにイソプロパノールをガス状で添加した場合のプラズマ成膜装置を使用した 成膜条件は下記のとおりである。
絶縁膜用材料流量 ：50cc/min
添カ卩ガス流量 ：5cc/min
酸素流直 : 5cc/min
ヘリウム流重 ：50cc/min
ϋ力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.2、ヤング率は 8GPaであった。 実施例 14
[0079] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 1 , 1 ,3,3,5,5-へキサイソプロピル- 1 ,3，5 -トリ シラシクロへキサンにビニルイソプロピルエーテルを添カ卩した場合の成膜条件は下記 のとおりである。
絶縁膜用材料流量 ：50cc/min
添カ卩ガス流量 ：5cc/min
酸素流直 ： 5cc/ min
ヘリゥム流直 ： 50cc/min
jEh力 ： 5torr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.2、ヤング率は 8GPaであった。 実施例 15
[0080] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 2，4,6-トリビ二/レ- 1，3，5-トリシラベンゼンに キャリアガスとしてエチレンを添加した場合の成膜条件は下記のとおりである。
キャリアガスでパブリングした絶縁膜用材料流量： 500cc/min
酸素流直 ： 5cc/ min 圧力 ： lOtorr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 16
[0081] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 2,2,4,4,6,6-へキサイソプロピル- 1,3,5-トリ シラシクロへキサンにキャリアガスとしてイソプロパノールを添加した場合の成膜条件 は下記のとおりである。
キャリアガスでパブリングした絶縁膜用材料流量： 500cc/min
酸素流量 ： 5cc/min
圧力 ： lOtorr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 実施例 17
[0082] 図 1に示したプラズマ成膜装置を使用し、 2,4,6-トリイソプロピル- 1,3,5-トリシラベン ゼンにキャリアガスとしてイソプロパノールを添加した場合の成膜条件は下記のとおり である。
キャリアガスでパブリングした絶縁膜用材料流量： 500cc/min
酸素流量 ： 5cc/min
圧力 ： lOtorr
RFパワー ：500W
基板温度 ：350°C
このようにして得られた絶縁膜の誘電率は 2.3、ヤング率は 9GPaであった。 産業上の利用可能性
[0083] 本発明によれば、プラズマ CVD法により成膜された絶縁膜は、誘電率が低ぐしか も機械的強度が高ぐ化学機械研磨法によっても、層間絶縁膜が破損することがない 。また誘電率が 2.4以下で、ヤング率が lOGPa以上の絶縁膜を得ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 下記化学式 (1) :
S—
化 7]
0
O o
R3 - Si ~ O― Si— R6
I 1
4
(式中、尺1〜!?8は、 H、 CH C H、 C H、ト C Hの何れかである；但し、尺1〜!?8は C
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む)
3 3 7
で示されるプラズマ CVD用絶縁膜用材料。
[2] 下記化学式 (2) :
[化 8]
R1 R6
I I
—Si— O一 Si— Rs 3
(式中、 〜!?6は、 H、 CH、 C H、 C H、ト C Hの何れかである；但し、！?1〜^は C
3 2 3 3 5 3 7 2
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む）
3 3 7
で示されるプラズマ CVD用絶縁膜用材料。
[3] 下記化学式 (3) :
[化 9]
R2—Si— R4
(式中、 1^〜1？4は、 H、 CH、 C H、 C H、 i— C Hの何れかである；但し、！?1〜^は C
3 2 3 3 5 3 7 2
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む）
3 3 7
で示されるプラズマ CVD用絶縁膜用材料。 [4] 下記化学式 (4) :
[化 10]
R1
Rz -— O S i― O― R4
S
(式中、！^〜 は、 H CH C H C H、ト C Hの何れかである；但し、尺1 !?4は C
3 2 3 3 5 3 7
H、又は i-C Hを少なくとも 1つ以上含む）
3 3 7
で示されるプラズマ CVD用絶縁膜用材料。
[5] 下記化学式 (5) :
[化 11] s
I
R3 Si R5
(式中、！^〜尺6は、 H CH C H C H C H C H C H i— C H S— C H t—
3 2 3 2 5 3 5 3 7 4 9 4 9 4 9
C H、の何れかである）
4 9
で示されるプラズマ CVD用絶縁膜用材料。
[6] 下記化学式 (6) :
[化 12]
R¾ R12
«2 \ / R 1
\ 人 /
R3 — S「 Si— R10
I I
R4— C C― R9
R5 / z \ \ Re
R6 R7
(式中、！^〜尺12は、 H CH C H、（： H C H、ト C H C H、ト C H s— C H
3 2 3 3 5 3 7 3 7 4 9 4 9 4 9 t-C H、の何れかである）
4 9
で示されるプラズマ CVD用絶縁膜用材料。
[7] 請求項 1乃至 6のいずれか一項に記載の有機シランィ匕合物中の官能基と同一の官 能基を少なくとも 1つ以上含むアルコールィ匕合物またはエーテルィ匕合物に、当該有 機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁膜用材料を溶解する工程；
当該溶解物を、プラズマ CVD成膜装置に供給する工程；
を含むことを特徴とするプラズマ CVD法による成膜方法。
[8] 請求項 1乃至 6のいずれか一項に記載の有機シランィ匕合物中の官能基と同一の官 能基を少なくとも 1つ以上含む鎖状炭化水素化合物、アルコールィヒ合物またはエー テルィ匕合物を気化して添加ガスとする工程；
当該添加ガスを、当該有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁用材料カゝらなる 成膜ガスに添加する工程；
を含むことを特徴とするプラズマ CVD法による成膜方法。
[9] 請求項 1乃至 6のいずれか一項に記載の有機シランィ匕合物中の官能基と同一の官 能基を少なくとも 1つ以上含む鎖状炭化水素化合物、アルコールィヒ合物またはエー テルィ匕合物を気化してキャリアガスとする工程；
当該キャリアガスを、当該有機シランィ匕合物を含むプラズマ CVD用絶縁用材料の溶 液中に供給する工程；
を含むことを特徴とする成膜方法。
[10] 請求項 7乃至 9のいずれか一項に記載の成膜方法を用いて基板上に成膜された絶 縁膜。
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