JPH04341705A - 酸化ケイ素系層間絶縁膜の製造方法 - Google Patents
酸化ケイ素系層間絶縁膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH04341705A JPH04341705A JP13953691A JP13953691A JPH04341705A JP H04341705 A JPH04341705 A JP H04341705A JP 13953691 A JP13953691 A JP 13953691A JP 13953691 A JP13953691 A JP 13953691A JP H04341705 A JPH04341705 A JP H04341705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- organic solvent
- case
- silicon oxide
- halogenosilane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 title claims abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract description 5
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 abstract description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 abstract description 4
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 abstract description 2
- 150000003974 aralkylamines Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- -1 ethylenediamine Chemical compound 0.000 description 4
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940022663 acetate Drugs 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1CC KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 2,5-hexanedione Chemical compound CC(=O)CCC(C)=O OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 2-Methylpentane Chemical compound CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Natural products CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004721 HSiCl3 Inorganic materials 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHHGXPLMPWCGHP-UHFFFAOYSA-N Phenethylamine Chemical compound NCCC1=CC=CC=C1 BHHGXPLMPWCGHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUKGYYKBILRGFE-UHFFFAOYSA-N benzyl acetate Chemical compound CC(=O)OCC1=CC=CC=C1 QUKGYYKBILRGFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N isophorone Chemical compound CC1=CC(=O)CC(C)(C)C1 HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 2
- QSLPNSWXUQHVLP-UHFFFAOYSA-N $l^{1}-sulfanylmethane Chemical compound [S]C QSLPNSWXUQHVLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N Benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXDDRFCJKNROTO-UHFFFAOYSA-N Glycerol 1,2-diacetate Chemical compound CC(=O)OCC(CO)OC(C)=O UXDDRFCJKNROTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N Lactic Acid Natural products CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001089 [(2R)-oxolan-2-yl]methanol Substances 0.000 description 1
- XMUZQOKACOLCSS-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)phenyl]methanol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1CO XMUZQOKACOLCSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940007550 benzyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N ethyl acetoacetate Chemical compound CCOC(=O)CC(C)=O XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229940117803 phenethylamine Drugs 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- BSYVTEYKTMYBMK-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofurfuryl alcohol Chemical compound OCC1CCCO1 BSYVTEYKTMYBMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethyl)silane Chemical compound CC[Si](Cl)(Cl)Cl ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDADIYYMSXQJK-UHFFFAOYSA-N trichlorosilicon Chemical compound Cl[Si](Cl)Cl PPDADIYYMSXQJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な層間絶縁膜、さら
に詳しくは、特に各種電子部品、例えば半導体素子や液
晶表示素子などに好適に用いられる厚膜でもクラックが
発生することなく、かつ密着性及び絶縁性に優れた層間
絶縁膜に関するものである。
に詳しくは、特に各種電子部品、例えば半導体素子や液
晶表示素子などに好適に用いられる厚膜でもクラックが
発生することなく、かつ密着性及び絶縁性に優れた層間
絶縁膜に関するものである。
【0002】
【従来の技術】各種電子部品材料の製造においては、固
体表面に層間絶縁膜を形成させる必要性がしばしば生じ
る。この層間絶縁膜としては、従来、シリカ系被膜が一
般的に用いられ、これは例えば気相成長法、分散塗布法
、被膜形成液塗布法などによって固体表面に形成されて
いる。
体表面に層間絶縁膜を形成させる必要性がしばしば生じ
る。この層間絶縁膜としては、従来、シリカ系被膜が一
般的に用いられ、これは例えば気相成長法、分散塗布法
、被膜形成液塗布法などによって固体表面に形成されて
いる。
【0003】しかしながら、該気相成長法は、特殊な装
置を用いて固体表面にシリカを蒸着させ、成長させる方
法であって、高価な装置を必要とする上、大量生産が困
難であるという欠点を有している。また、分散塗布法は
、シリカやガラス粉末を高分子化合物中に分散させたも
のを固体表面に塗布する方法であり、簡便なため近年注
目されるようになってきたが、均質な分散を行うことが
むずかしい上に、膜厚が不均一となりやすく、かつピン
ホールが発生しやすいなどの欠点がある。さらに、被膜
形成液塗布法としては、例えばカルボン酸、ハロゲノシ
ラン及びアルコールの反応生成物を塗布液として用いる
ことが知られているが(特公昭52−16488号公報
)、このような塗布液から形成されたシリカ系被膜は吸
湿性を有するため、雰囲気中の水分を吸収して密着性及
び絶縁特性が低下し、実用的な層間絶縁膜が得られない
上に、厚膜にするとクラックが発生しやすいという欠点
があった。
置を用いて固体表面にシリカを蒸着させ、成長させる方
法であって、高価な装置を必要とする上、大量生産が困
難であるという欠点を有している。また、分散塗布法は
、シリカやガラス粉末を高分子化合物中に分散させたも
のを固体表面に塗布する方法であり、簡便なため近年注
目されるようになってきたが、均質な分散を行うことが
むずかしい上に、膜厚が不均一となりやすく、かつピン
ホールが発生しやすいなどの欠点がある。さらに、被膜
形成液塗布法としては、例えばカルボン酸、ハロゲノシ
ラン及びアルコールの反応生成物を塗布液として用いる
ことが知られているが(特公昭52−16488号公報
)、このような塗布液から形成されたシリカ系被膜は吸
湿性を有するため、雰囲気中の水分を吸収して密着性及
び絶縁特性が低下し、実用的な層間絶縁膜が得られない
上に、厚膜にするとクラックが発生しやすいという欠点
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のシリカ系層間絶縁膜が有する欠点を克服し、密着
性及び絶縁特性に優れる上、厚膜にしてもクラックの発
生のないシリカ系層間絶縁膜を提供することを目的とし
てなされたものである。
従来のシリカ系層間絶縁膜が有する欠点を克服し、密着
性及び絶縁特性に優れる上、厚膜にしてもクラックの発
生のないシリカ系層間絶縁膜を提供することを目的とし
てなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
従来のシリカ系層間絶縁膜がもつ欠点を克服し、鋭意研
究を重ねた結果、非水条件下で形成された酸化ケイ素膜
を用いることにより、その目的を達成しうることを見い
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
従来のシリカ系層間絶縁膜がもつ欠点を克服し、鋭意研
究を重ねた結果、非水条件下で形成された酸化ケイ素膜
を用いることにより、その目的を達成しうることを見い
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、非水条件下で形成さ
れた酸化ケイ素膜から成る層間絶縁膜を提供するもので
ある。
れた酸化ケイ素膜から成る層間絶縁膜を提供するもので
ある。
【0007】本発明でいう「非水条件下」とは、水の不
存在下及び水の生成を伴わない条件下を意味する。従来
の層間絶縁膜として用いられている酸化ケイ素膜は、水
の存在下又は水が生成する条件下で形成されるため、そ
の赤外吸収スペクトルにおいて、水の存在に起因する波
数3200〜3600cm−1の範囲にピークが存在す
るのに対し、本発明の層間絶縁膜として用いられる酸化
ケイ素膜は、前記波数の範囲に実質上ピークが存在しな
いという点で、両者の間は明らかに組成上の差異が認め
られる。
存在下及び水の生成を伴わない条件下を意味する。従来
の層間絶縁膜として用いられている酸化ケイ素膜は、水
の存在下又は水が生成する条件下で形成されるため、そ
の赤外吸収スペクトルにおいて、水の存在に起因する波
数3200〜3600cm−1の範囲にピークが存在す
るのに対し、本発明の層間絶縁膜として用いられる酸化
ケイ素膜は、前記波数の範囲に実質上ピークが存在しな
いという点で、両者の間は明らかに組成上の差異が認め
られる。
【0008】このような特徴をもつ酸化ケイ素膜は、例
えば固体表面に、シラザン化合物の有機溶剤溶液を塗布
し、次いでこれを酸化雰囲気中で焼成することによって
得られる。このシラザン化合物は、分子中にSi‐N結
合を有する化合物の総称であるが、本発明においては、
分子中に酸素原子を含まないシラザン化合物を用いるの
が好ましい。
えば固体表面に、シラザン化合物の有機溶剤溶液を塗布
し、次いでこれを酸化雰囲気中で焼成することによって
得られる。このシラザン化合物は、分子中にSi‐N結
合を有する化合物の総称であるが、本発明においては、
分子中に酸素原子を含まないシラザン化合物を用いるの
が好ましい。
【0009】このようなシラザン化合物は、ハロゲノシ
ランやオルガノハロゲノシランとアンモニア又はアミン
類とを、有機溶媒中で反応させることによって得られる
。この際用いられるハロゲノシランとしては、例えばS
iCl4、HSiCl3、H2SiCl2、H3SiC
lなどを挙げることができるし、またオルガノハロゲノ
シランとしては、例えばCH3SiHCl2、CH3S
iH2Cl、CH3SiCl3、(CH3)2SiCl
2、(CH3)3SiCl、C2H5SiCl3、(C
2H5)3SiCl、(C2H5)(C6H5)SiC
l2、(C2H5)(C6H5)2SiCl、(CH3
)3CSiHCl2、(CH3)2CHSiHCl2、
(C6H5)SiHCl2、(C6H5)SiCl3、
(C6H5)2SiCl2、(C6H5)3SiCl、
C6H5CH2SiCl3、(C6H5CH2)2Si
Cl2、(C6H5CH2)3SiClなどを挙げるこ
とができる。
ランやオルガノハロゲノシランとアンモニア又はアミン
類とを、有機溶媒中で反応させることによって得られる
。この際用いられるハロゲノシランとしては、例えばS
iCl4、HSiCl3、H2SiCl2、H3SiC
lなどを挙げることができるし、またオルガノハロゲノ
シランとしては、例えばCH3SiHCl2、CH3S
iH2Cl、CH3SiCl3、(CH3)2SiCl
2、(CH3)3SiCl、C2H5SiCl3、(C
2H5)3SiCl、(C2H5)(C6H5)SiC
l2、(C2H5)(C6H5)2SiCl、(CH3
)3CSiHCl2、(CH3)2CHSiHCl2、
(C6H5)SiHCl2、(C6H5)SiCl3、
(C6H5)2SiCl2、(C6H5)3SiCl、
C6H5CH2SiCl3、(C6H5CH2)2Si
Cl2、(C6H5CH2)3SiClなどを挙げるこ
とができる。
【0010】一方、これらのハロゲノシランやオルガノ
ハロゲノシランと反応させるアミン類としては、例えば
モノメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミンなどの低級アルキルアミンやエチレンジアミ
ンなどのポリアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミ
ンなどのアラルキルアミンなどを挙げることができる。
ハロゲノシランと反応させるアミン類としては、例えば
モノメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミンなどの低級アルキルアミンやエチレンジアミ
ンなどのポリアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミ
ンなどのアラルキルアミンなどを挙げることができる。
【0011】また、これらの反応に用いる有機溶媒とし
ては、例えばトルエン、キシレン、ジエチルエーテル、
ジクロロメタンなどが挙げられる。
ては、例えばトルエン、キシレン、ジエチルエーテル、
ジクロロメタンなどが挙げられる。
【0012】特に好適なシラザン化合物は、前記有機溶
媒中に、HSiCl3、H2SiCl2、H3SiCl
などのハロゲノシランを溶解し、これにアンモニアガス
を吹き込むことによって得られるものである。
媒中に、HSiCl3、H2SiCl2、H3SiCl
などのハロゲノシランを溶解し、これにアンモニアガス
を吹き込むことによって得られるものである。
【0013】本発明においては、このようにして得られ
たハロゲノシラン又はオルガノハロゲノシランとアンモ
ニア又はアミン類との反応混合物をそのまま塗布液とす
ることもできるし、またこの反応混合物から減圧蒸留な
どにより溶媒を除去して、所望のシラザン化合物を油状
物質又は固体物質として回収したのち、これを適当な有
機溶剤に溶解し塗布液とすることもできる。
たハロゲノシラン又はオルガノハロゲノシランとアンモ
ニア又はアミン類との反応混合物をそのまま塗布液とす
ることもできるし、またこの反応混合物から減圧蒸留な
どにより溶媒を除去して、所望のシラザン化合物を油状
物質又は固体物質として回収したのち、これを適当な有
機溶剤に溶解し塗布液とすることもできる。
【0014】この場合の有機溶剤としては、例えばメタ
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シク
ロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジメチロールベ
ンゼン、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリ
ルアルコール、ジアセトンアルコール、エチレングリコ
ールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノ
アルキルエーテル、トリエチレングリコールモノアルキ
ルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテ
ルなどのアルコール類、酢酸アルキルエステル、ジエチ
レングリコールモノアルキルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート
、アセト酢酸エチルエステル、乳酸アルキルエステル、
安息香酸アルキルエステル、ベンジルアセテート、グリ
セリンジアセテートなどのエステル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン
、イソホロン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、メチルn−ブチルケトン、アセトニルアセトンなど
のケトン類、n‐ペンタン、n‐ヘキサン、イソヘキサ
ン、n‐ヘプタン、n‐オクタン、イソオクタン、ベン
ゼン、トンエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチル
ベンゼン、イソプロピルベンゼン、テトラリンなどの炭
化水素類などが挙げられる。これらの有機溶剤は単独で
用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シク
ロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジメチロールベ
ンゼン、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリ
ルアルコール、ジアセトンアルコール、エチレングリコ
ールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノ
アルキルエーテル、トリエチレングリコールモノアルキ
ルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテ
ルなどのアルコール類、酢酸アルキルエステル、ジエチ
レングリコールモノアルキルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート
、アセト酢酸エチルエステル、乳酸アルキルエステル、
安息香酸アルキルエステル、ベンジルアセテート、グリ
セリンジアセテートなどのエステル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン
、イソホロン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、メチルn−ブチルケトン、アセトニルアセトンなど
のケトン類、n‐ペンタン、n‐ヘキサン、イソヘキサ
ン、n‐ヘプタン、n‐オクタン、イソオクタン、ベン
ゼン、トンエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチル
ベンゼン、イソプロピルベンゼン、テトラリンなどの炭
化水素類などが挙げられる。これらの有機溶剤は単独で
用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0015】本発明の層間絶縁膜の形成に用いられる塗
布液としては、シラザン化合物を1〜60重量%、好ま
しくは10〜30重量%の割合で含有し、かつ常温にお
ける粘度が0.5〜50センチポイズ、好ましくは1〜
20センチポイズの範囲にあるものが実用上好適である
。該粘度は所望の膜厚などによって、有機溶剤の種類や
量を適宜選択することにより、調整することができる。
布液としては、シラザン化合物を1〜60重量%、好ま
しくは10〜30重量%の割合で含有し、かつ常温にお
ける粘度が0.5〜50センチポイズ、好ましくは1〜
20センチポイズの範囲にあるものが実用上好適である
。該粘度は所望の膜厚などによって、有機溶剤の種類や
量を適宜選択することにより、調整することができる。
【0016】本発明の層間絶縁膜は、前記のようにして
調製された塗布液を、所望の固体表面にスピンナー法、
スプレー法、浸せき法など、従来慣用されている手段に
より塗布したのち、50〜200℃程度の温度で乾燥し
てポリシラザン系被膜を形成させ、次いで大気中又は酸
素雰囲気中で、通常200〜800℃の範囲の温度にお
いて、15〜60分間程度焼成し、該ポリシラザン系被
膜を酸化ケイ素膜に転化することにより、形成すること
ができる。
調製された塗布液を、所望の固体表面にスピンナー法、
スプレー法、浸せき法など、従来慣用されている手段に
より塗布したのち、50〜200℃程度の温度で乾燥し
てポリシラザン系被膜を形成させ、次いで大気中又は酸
素雰囲気中で、通常200〜800℃の範囲の温度にお
いて、15〜60分間程度焼成し、該ポリシラザン系被
膜を酸化ケイ素膜に転化することにより、形成すること
ができる。
【0017】このようにして形成された層間絶縁膜は、
膜厚が0.2〜3.0μmのクラックのない均質な吸湿
性の低い酸化ケイ素から成る連続膜であるが、本発明の
目的がそこなわれない範囲で窒素原子や炭素原子が含有
されていてもよい。
膜厚が0.2〜3.0μmのクラックのない均質な吸湿
性の低い酸化ケイ素から成る連続膜であるが、本発明の
目的がそこなわれない範囲で窒素原子や炭素原子が含有
されていてもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明の層間絶縁膜は吸湿性が低く、均
質でち密な酸化ケイ素膜から成るものであって、基板と
の密着性に優れ、剥離や厚膜でもクラックを発生するこ
とがなく、かつ絶縁性に優れており、例えば電子部品の
多層配線用層間絶縁膜などとして好適に用いられる。
質でち密な酸化ケイ素膜から成るものであって、基板と
の密着性に優れ、剥離や厚膜でもクラックを発生するこ
とがなく、かつ絶縁性に優れており、例えば電子部品の
多層配線用層間絶縁膜などとして好適に用いられる。
【0019】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定さ
れるものではない。
するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定さ
れるものではない。
【0020】実施例
表面にアルミニウムによる回路パターンが形成されたシ
リコンウエハー上に、ハロゲノシランとアンモニアとの
反応生成物の20重量%キシレン溶液であるTEFP(
東燃社製)を2000rpmでスピン塗布し、150℃
で30分間乾燥してポリシラザン系被膜を形成したのち
、大気中で500℃にて、60分間焼成することにより
、酸化ケイ素膜から成る絶縁膜を形成した。この酸化ケ
イ素膜は表面にクラックの発生は確認されず、極めて均
質性の高い被膜であった。また、この酸化ケイ素膜は赤
外吸収スペクトルから水の存在を示すピークは確認され
なかった。
リコンウエハー上に、ハロゲノシランとアンモニアとの
反応生成物の20重量%キシレン溶液であるTEFP(
東燃社製)を2000rpmでスピン塗布し、150℃
で30分間乾燥してポリシラザン系被膜を形成したのち
、大気中で500℃にて、60分間焼成することにより
、酸化ケイ素膜から成る絶縁膜を形成した。この酸化ケ
イ素膜は表面にクラックの発生は確認されず、極めて均
質性の高い被膜であった。また、この酸化ケイ素膜は赤
外吸収スペクトルから水の存在を示すピークは確認され
なかった。
【0021】次いで、形成された酸化ケイ素膜上にアル
ミニウムを蒸着し、i線感応ポジ型ホトレジストである
TSMR‐V50(東京応化工業社製)をスピンナーに
より4000rpmで20秒間塗布し、ホットプレート
上で90℃にて90秒間乾燥することにより、1.0μ
m厚のレジスト膜を形成したのち、i線用縮小投影露光
装置LD‐5011iA(日立製作所社製)によりi線
を選択的に露光し、さらに、2.35重量%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸せきして
i線の照射部分を溶解除去することで、レジストパター
ンを形成した。次に、四塩化炭素ガスを使用してOAP
M‐400(東京応化工業社製、プラズマ処理装置)に
よりRIEモードでアルミニウムをエッチングしたとこ
ろ、絶縁膜上に高精度のアルミニウムパターンが得られ
た。
ミニウムを蒸着し、i線感応ポジ型ホトレジストである
TSMR‐V50(東京応化工業社製)をスピンナーに
より4000rpmで20秒間塗布し、ホットプレート
上で90℃にて90秒間乾燥することにより、1.0μ
m厚のレジスト膜を形成したのち、i線用縮小投影露光
装置LD‐5011iA(日立製作所社製)によりi線
を選択的に露光し、さらに、2.35重量%テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸せきして
i線の照射部分を溶解除去することで、レジストパター
ンを形成した。次に、四塩化炭素ガスを使用してOAP
M‐400(東京応化工業社製、プラズマ処理装置)に
よりRIEモードでアルミニウムをエッチングしたとこ
ろ、絶縁膜上に高精度のアルミニウムパターンが得られ
た。
【0022】比較例
実施例で用いたTEFP(東燃社製)の代りに、テトラ
エトキシシランをエチルアルコールの存在下で部分加水
分解して得られたSiO2換算濃度が12重量%の塗布
液を使用した以外は、実施例と同様の操作により酸化ケ
イ素膜から成る絶縁膜を形成した。この酸化ケイ素膜の
赤外吸収スペクトルから水に起因する3200〜360
0cm−1の範囲に吸収ピークが確認された。次にこの
上に実施例と同様の操作によりアルミニウムパターンを
形成したところ、アルミニウムパターンに剥離現象が確
認された。
エトキシシランをエチルアルコールの存在下で部分加水
分解して得られたSiO2換算濃度が12重量%の塗布
液を使用した以外は、実施例と同様の操作により酸化ケ
イ素膜から成る絶縁膜を形成した。この酸化ケイ素膜の
赤外吸収スペクトルから水に起因する3200〜360
0cm−1の範囲に吸収ピークが確認された。次にこの
上に実施例と同様の操作によりアルミニウムパターンを
形成したところ、アルミニウムパターンに剥離現象が確
認された。
Claims (1)
- 【請求項1】 非水条件下で形成された酸化ケイ素膜
から成る層間絶縁膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3139536A JP2974035B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 酸化ケイ素系層間絶縁膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3139536A JP2974035B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 酸化ケイ素系層間絶縁膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04341705A true JPH04341705A (ja) | 1992-11-27 |
JP2974035B2 JP2974035B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=15247565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3139536A Expired - Lifetime JP2974035B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 酸化ケイ素系層間絶縁膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2974035B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5885654A (en) * | 1996-08-14 | 1999-03-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Polysilazane-based coating solution for interlayer insulation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01203476A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-16 | Toa Nenryo Kogyo Kk | コーティング用組成物及びコーティング方法 |
JPH021124A (ja) * | 1988-06-08 | 1990-01-05 | Sharp Corp | 誘電体膜の製造方法 |
JPH02125944U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-17 | ||
JPH0352287A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-06 | Tonen Corp | セラミック回路基板,パッケージ,その製法及び材料 |
JPH04320055A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | リードフレームおよび半導体パッケージ |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3139536A patent/JP2974035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01203476A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-16 | Toa Nenryo Kogyo Kk | コーティング用組成物及びコーティング方法 |
JPH021124A (ja) * | 1988-06-08 | 1990-01-05 | Sharp Corp | 誘電体膜の製造方法 |
JPH02125944U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-17 | ||
JPH0352287A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-06 | Tonen Corp | セラミック回路基板,パッケージ,その製法及び材料 |
JPH04320055A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | リードフレームおよび半導体パッケージ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5885654A (en) * | 1996-08-14 | 1999-03-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Polysilazane-based coating solution for interlayer insulation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2974035B2 (ja) | 1999-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101849638B1 (ko) | 습식-박리성 실리콘-함유 반사방지제 | |
EP0517475B1 (en) | Process for coating a substrate with a silica precursor | |
KR100333989B1 (ko) | Si-O함유 피막의 형성방법 | |
US4865649A (en) | Coating solution for forming a silica-based coating film | |
JPH06345417A (ja) | 水素シルセスキオキサンを用いた塗布剤 | |
JPH04228415A (ja) | アミン触媒を用いて低温でシリカ前駆体をシリカに転化する方法 | |
EP1577935A2 (en) | Compositions for preparing low dielectric materials containing solvents | |
JP2004161601A (ja) | 低誘電率材料を調製するための組成物 | |
EP1826613A2 (en) | Top coat for lithography processes | |
JP4021131B2 (ja) | 低誘電率シリカ系被膜形成用塗布液および低誘電率シリカ系被膜付基板 | |
EP1564269A4 (en) | COMPOSITION FOR FORMING POROUS FILM, POROUS FILM, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, INTERLAYER INSULATING FILM, AND SEMICONDUCTOR DEVICE | |
JPH0559154B2 (ja) | ||
JP3998979B2 (ja) | 低誘電率シリカ系被膜の形成方法および低誘電率被膜付半導体基板 | |
JP3919862B2 (ja) | 低誘電率シリカ質膜の形成方法及び同シリカ質膜 | |
JP2004292643A (ja) | 多孔質膜形成用組成物、多孔質膜の製造方法、多孔質膜、層間絶縁膜、及び半導体装置 | |
JP2001115029A (ja) | シリカ系被膜形成用塗布液およびその製造方法 | |
CN1759135B (zh) | 有机硅氧烷树脂以及使用该有机硅氧烷树脂的绝缘膜 | |
JPH08215637A (ja) | 基材上に不溶性コーティングを形成する方法 | |
JP3939408B2 (ja) | 低誘電率シリカ質膜 | |
JPH04341705A (ja) | 酸化ケイ素系層間絶縁膜の製造方法 | |
JP2641644B2 (ja) | 多層レジスト法用積層材料の製造方法 | |
JP2661815B2 (ja) | 平坦化膜 | |
JPH11340220A (ja) | シリカ系被膜形成用塗布液及びその製造方法 | |
JP3139230B2 (ja) | シリカ系被膜形成用塗布液および被膜付基材 | |
JPH0925179A (ja) | シリカと金の付着方法 |