KR100488347B1 - 실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막의형성방법 - Google Patents

실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막의형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환형 실록산 화합물, 3개의 가수분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물, 및 3개의 가수분해 가능한 작용기 및 1개의 열분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물을 유기용매 중에서 촉매와 물의 존재 하에 가수분해 및 축중합시켜 제조된 실록산계 수지, 및 상기 실록산계 수지를 이용하여 저유전성 반도체 층간 절연막을 형성하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실록산계 수지를 이용하면 기계적 물성이 우수한 저유전율의 절연막을 용이하게 형성할 수 있다.

Description

실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막의 형성방법{Siloxane-based resin and method for forming an insulating thin film between interconnect layers in a semiconductor device by using the same}
본 발명은 실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막의 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환형 실록산 화합물, 3개의 가수분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물, 및 3개의 가수분해 가능한 작용기 및 1개의 열분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물을 유기용매 중에서 촉매와 물의 존재 하에 가수분해 및 축중합시켜 제조된 실록산계 수지, 및 상기 실록산계 수지를 이용하여 기계적 물성이 향상된 저유전성 반도체 층간 절연막을 형성하는 방법에 관한 것이다.
반도체의 집적도가 증가함에 따라 소자의 성능은 배선 속도에 의해 좌우되며, 배선에서의 저항과 용량(capacity)을 작게 하기 위해서는 층간 절연막의 축적용량을 낮추는 것이 요구된다. 이와 관련하여, 미국특허 제 3,615,272호, 제 4,399,266호 및 제 4,999,397호에서는 반도체 층간 절연막 형성을 위하여, 기존의 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition)에 사용되던 유전율 4.00의 SiO2 대신에 SOD(Spin On Deoposition)가 가능한 유전율 2.5~3.1 정도의 폴리실세스퀴옥산 (polysilsesquioxane)을 사용한 예를 개시하고 있으며, 이 경우 우수한 평탄화 특성으로 인해 스핀코팅 방법을 적용하는 것이 가능하였다.
상기 폴리실세스퀴옥산 및 이의 제조방법은 당해 기술분야에 이미 공지되어 있는데, 예를 들면 미국특허 제 3,615,272호에는 벤젠술폰산 수화물의 가수분해 중간생성물 중에서 트리클로로실란을 가수분해하여 수지를 형성한 후, 그 수지를 물 또는 수성황산으로 세척함으로써, 근본적으로 완전히 축합된 폴리실세스퀴옥산 수지를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 미국특허 제 5,010,159호에는 아릴술폰산 수화물의 가수분해 중간생성물 중에서 하이드로실란을 가수분해하여 수지를 형성한 후, 그 수지를 중화제와 접촉시키는 단계를 포함하는 폴리실세스퀴옥산 수지의 제조방법이 개시되어 있다. 한편, 미국특허 제 6,232,424호에서는 모노머로서 테트라알콕시실란(tetraalkoxysilane), 유기실란(organosilane) 및 유기트리알콕시실란(organotrialkoxysilane)을 사용하여 물과 촉매를 이용 가수분해, 축합반응시켜 용액 안정성(solution stability)이 뛰어나고 잘 녹는 성질을 가진 실리콘 수지 조성물 및 이의 제조방법을 개시하였다. 미국특허 제 6,000,339호에서는 산소 플라즈마에 대한 저항성과 물성의 개선 및 두꺼운 박막형성을 위하여, 알콕시실란(alkoxysilane), 불소-함유 알콕시실란(fluorine-containing alkoxysilane) 및 알킬알콕시실란(alkylalkoxysilane) 중에 선택된 모노머와 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr) 알콕사이드(alkoxide) 화합물을 물과 촉매를 이용하여 반응시켜 제조된 실리카계(silica-based) 화합물을 개시하였다. 또한, 미국특허 제 5,853,808호에서는 박막내 SiO2의 함량을 높이기 위하여 유기실란의 β-위치에 다른 원소 또는 반응성기가 치환된 화합물을 이용하여 제조한 실록산, 실세스퀴옥산계 폴리머 및 이를 이용한 박막 조성물을 개시하였다.
그러나, 이러한 폴리실세스퀴옥산 수지의 사용만으로는 고집적도 반도체 층간 절연막의 유전성을 낮추는데 충분치 않아, 보다 낮은 유전성을 달성할 수 있는 새로운 수지의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 또한, 반도체 층간 절연막으로서 적절한 기계적 물성 및 열 안정성, 균열에 대한 저항성 등의 물성 향상도 요구되고 있음은 물론이다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 환형 실록산 화합물, 3개의 가수분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물, 및 3개의 가수분해 가능한 작용기 및 1개의 열분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물을 단위체로 사용하여 유전율이 매우 낮은 실록산계 삼원중합체를 제조하고, 상기 중합체와 선택적으로 기공형성제를 이용하여 기계적 물성이 우수한 저유전성 반도체 층간 절연막을 형성하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 한 측면은 단위체 (a)로서 하기 화학식 1의 구조를 갖는 환형 실록산 화합물, 단위체 (b)로서 하기 화학식 2의 구조를 갖는 실란 화합물, 및 단위체 (c)로서 하기 화학식 3의 구조를 갖는 실란 화합물을 유기용매 중에서 촉매와 물의 존재 하에 가수분해 및 축중합시켜 제조된 실록산계 수지에 관한 것이다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기이고;
X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, C1~3의 알킬기, C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기로서, 이들 중 적어도 하나는 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이며;
m은 1~10의 정수이고;
n은 3~8의 정수이며;
[화학식 2]
R'SiX 1 X 2 X 3
상기 화학식 2에서,
R'은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기이고;
X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이며;
[화학식 3]
R"SiX 1 X 2 X 3
상기 화학식 3에서,
R"은 C1~3의 불소-, 페닐- 또는 시아노기-함유 알킬기 또는 아릴기이고;
X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이다.
본 발명의 다른 측면은 상기 실록산계 수지를 선택적으로 기공형성제와 함께 유기용매에 용해시켜 실리콘 기판 위에 코팅한 후, 열경화시키는 단계를 포함하는 반도체 층간 절연막의 형성방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 실록산계 수지에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실록산계 수지는 환형 실록산 화합물, 3개의 가수분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물, 및 3개의 가수분해 가능한 작용기 및 1개의 열분해 가능한 작용기를 가진 실란 화합물 등 총 3종의 단위체를 유기용매 중에서 촉매와 물의 존재 하에 가수분해 및 축중합시켜 제조된 삼원중합체임을 특징으로 한다.
본 발명의 실록산계 수지 제조에 사용되는 환형 실록산계 단위체(이하, "단위체 (a)"라 함)는 산소 원자를 통해 규소 원자가 서로 연결된 환형 구조를 갖는 화합물로서, 말단에 가수분해 가능한 1개 이상의 작용기를 갖는 유기기가 포함되어 있으며, 하기 화학식 1로 표현될 수 있다:
상기 화학식 1에서,
R은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기이고;
X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, C1~3의 알킬기, C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기로서, 이들 중 적어도 하나는 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이며;
m은 1~10의 정수이고;
n은 3~8의 정수이다.
상기 단위체 (a)는 예를 들면, 금속촉매를 이용하여 규소원자에 치환되어 있는 비닐기를 하이드로실릴레이션시켜 제조된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 실록산계 수지 제조에 사용되는 실란계 단위체는 i) 규소원자에 가수분해 가능한 작용기가 3개 치환되어 있는 구조의 실란 화합물(이하, "단위체 (b)"라 함), 및 ii) 열적으로 분해될 수 있는 작용기를 1개 가지고 있으며 나머지 작용기는 가수분해 가능한 작용기인 실란 화합물(이하, "단위체 (c)"이라 함)로서, 이들은 각기 하기 화학식 2와 화학식 3으로 표현가능하다:
R'SiX 1 X 2 X 3
상기 화학식 2에서,
R'은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기이고;
X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이며;
R"SiX 1 X 2 X 3
상기 화학식 3에서,
R"은 C1~3의 불소-, 페닐- 또는 시아노기-함유 알킬기 또는 아릴기이고;
X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이다.
상기 화학식 2의 구조를 갖는 실란 화합물의 구체적인 예로는 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리-n-프로폭시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리클로로실란, 페닐트리플루오로실란, 메틸트리클로로실란, 메틸트리브로모실란, 메틸트리플루오로실란, 트리에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리클로로실란, 트리플루오로실란 등이 있으며, 상기 화학식 3의 구조를 갖는 실란 화합물의 구체적인 예로는 3,3,3-트리플루오로프로필 트리메톡시 실란, 펜에틸트리메톡시 실란, 시아노에틸트리메톡시실란 등이 있다.
본 발명의 실록산계 수지는 상기 단위체 (a), 단위체 (b) 및 단위체 (c)를 유기용매 중에서 촉매와 물을 이용하여 가수분해 및 축중합반응시켜 얻을 수 있다.
이러한 삼원 실록산계 수지의 제조 시, 각 단위체는 적어도 1몰% 이상 사용되며, 총 단위체의 몰수를 100으로 했을 때 상기 3종의 단위체들 간의 몰비가 (a):(b):(c) = 0.5~5 : 5~20 : 0.5~5인 것이 최종 삼원중합체의 기계적 물성 측면에서 바람직하다.
본 발명의 실록산계 수지 제조에 사용되는 유기용매로는 방향족 탄화수소계 용매, 지방족 탄화수소계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 아세테이트계 용매, 알코올계 용매, 실리콘 용매, 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실록산계 수지 제조에 사용되는 촉매의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니나, 염산, 질산, 벤젠술폰산, 옥살산, 포름산, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 트리에틸아민, 탄산수소나트륨, 및 피리딘 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 촉매는 총 단위체(단위체 (a) + 단위체 (b) + 단위체 (c)) 1몰에 대하여 10-8몰~10-1몰의 비율로 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실록산계 수지를 얻기 위한 가수분해반응 및 축중합반응에 사용되는 물의 양은 사용된 단위체(단위체 (a) + 단위체 (b) + 단위체 (c)) 1몰에 대하여 0.1몰~10몰의 비율로 첨가되는 것이 바람직하다. 즉, 물:단위체의 몰비는 바람직하게는 0.1:1~10:1의 범위에 든다.
본 발명에 있어서, 상기 가수분해반응 및 축중합반응은 0~200℃, 바람직하게는 50~110℃의 온도에서, 0.1~100시간 동안, 바람직하게는 3~48시간 동안 수행된다.
이와 같이 제조된 본 발명의 실록산계 수지는 3,000~500,000, 바람직하게는 3,000~100,000의 중량평균분자량을 가지며, 제조된 수지 내 Si-OR 및/또는 Si-R로 표시되는 전체 말단기 중 Si-OR 함량은 10 몰% 이상인 것이 바람직하다(여기서, R은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기임). 이러한 본 발명의 실록산계 수지는 반도체 층간 절연막의 매트릭스 고분자로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실록산계 수지를 이용한 반도체 층간 절연막의 형성방법에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 반도체 층간 절연막 형성방법은 상기 실록산계 수지를 유기용매에 용해시켜 실리콘 기판 위에 코팅하는 단계, 및 상기 코팅된 기판을 가열하여 실록산계 수지를 경화시키는 단계를 포함한다. 이때 상기 수지 용액은 기공형성제인 포로젠 용액과 혼합하여 사용될 수 있다. 본 발명에 사용가능한 포로젠으로는 대한민국 특허출원 제2001-15883호에 개시된 사이클로덱스트린 및 그 유도체를 예로 들 수 있다. 이들은 하기 화학식 4에 표시된 바와 같은 열적으로 불안정한 3차원 구조를 가지며, 적절한 온도에서 50Å 이하 수준으로 그 크기가 매우 작은 나노기공들을 대단히 균일한 분포로 형성할 수 있기 때문에, 이와 같은 포로젠을 본 발명의 실록산계 수지와 함께 사용하면 수지 박막의 유전율을 낮추는 효과가 극대화되어, 전자소자인 반도체 재료에 포함되는 층간 절연막으로서 유용한 극 저유전상수 (2.50 이하)를 가지는 박막을 보다 더 용이하게 형성할 수 있다:
상기 화학식 4에서,
q는 6~12의 정수이고;
R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 할로겐 원자, C0~10의 아미노 또는 아지도기, C3~20의 이미다졸 또는 피리딘기, C1~10의 시아노기, C2~10의 카보네이트기, C1~10의 카바메이트기, 또는 -OR4로 표시되는 작용기이며, 여기서 R4는 수소 원자, C2~30 의 아실기, C1~20의 알킬기, C3~10의 알켄기, C3~20의 알킨기, C7~20의 토실기, C1~10의 메실기, C0~10의 포스포로스기, C3~10의 시클로알킬기, C6~30의 아릴기, C1~20 의 히드록시 알킬기, 카르복시기, C1~20의 카르복시알킬기, 글루코실기, 말토실기 또는 Sir1r2 r3로 표시되는 규소(Si) 화합물로서, 여기서 r1, r2 및 r3는 각각 독립적으로 C 1~5의 알킬기, C1~5의 알콕시기, 또는 C6~20의 아릴기이다.
본 발명에서는, 이러한 사이클로덱스트린 유도체 중에서도 바람직하게는 하기 화학식 5로 표시되는 β-사이클로덱스트린 유도체가 사용되는데, 이 화합물은 크기가 13~17Å 정도인 제한된 3차원 구조를 가지는 물질이다:
상기 화학식 5에서,
R1, R2 및 R3의 의미는 하기 화학식 4에서 정의된 바와 같다.
본 발명에 유용한 포로젠의 구체적인 예에는, 이들로 한정되는 것은 아니나, 헥사키스(2,3,6-트리-오-아세틸)-알파-사이클로덱스트린, 헵타키스(2,3,6-트리-오-아세틸)-베타-사이클로덱스트린, 옥타키스(2,3,6-트리-오-아세틸)-감마-사이클로덱스트린, 헥사키스(2,3,6-트리-오-메틸)-알파-사이클로덱스트린, 헵타키스(2,3,6-트리-오-메틸)-베타-사이클로덱스트린, 헥사키스(6-오-토실)-알파-사이클로덱스트린, 헥사키스(6-아미노-6-디옥시)-알파-사이클로덱스트린, 헵타키스(6-아미노-6-디옥시)-베타-사이클로덱스트린, 비스(6-아지도-6-디옥시)-베타-사이클로덱스트린, 헥사키스(2,3-오-아세틸-6-브로모-6-디옥시)-알파-사이클로덱스트린, 헵타키스(2,3-오-아세틸-6-브로모-6-디옥시)-베타-사이클로덱스트린, 모노(2-오-포스포릴)-알파-사이클로덱스트린, 모노(2-오-포스포릴)-베타-사이클로덱스트린, 헥사키스(6-디옥시-6-(1-이미다 조일))-베타-사이클로덱스트린, 및 모노(2,(3)-오-카복시메틸))-알파-사이클로덱스트린이 포함된다.
본 발명의 절연막 형성방법에서 실록산계 수지와 포로젠을 용해시키는데 사용되는 유기용매의 종류는 특별히 제한된 것은 아니나, 지방족 탄화수소계 용매; 아니졸(anisole), 메시틸렌(mesitylene), 크실렌 (xylene) 등의 방향족 탄화수소계 용매; 메틸이소부틸케톤, 1-메틸-2-피롤리디논, 사이클로헥사논, 아세톤 등의 케톤계 용매; 테트라하이드로퓨란, 이소프로필에테르 등의 에테르계 용매; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트 등의 아세테이트계 용매; 이소프로필 알코올, 부틸 알코올, 옥틸 알코올 등의 알코올계 용매; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 실리콘계 용매; 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유기용매는 실록산계 수지, 또는 실록산계 수지와 포로젠의 혼합물을 기판에 용이하게 도포하기에 충분한 양으로 사용되어야 하며, 수지 용액과 포로젠 용액 각각의 농도는 0.1~80 중량%, 바람직하게는 5~40 중량%이고, 수지 용액과 포로젠 용액의 혼합비(수지 용액:포로젠 용액)는 100: 0 내지 1: 99(v/v)인 것이 바람직하다.
이와 같이 준비된 본 발명의 실록산계 수지 용액(또는 실록산계 수지 용액과 포로젠 용액의 혼합용액)을 기판에 도포하기 위한 방법은 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 분무 코팅(spray coating), 흐름 코팅(flow coating), 스크린 인쇄(screen printing) 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 가장 바람직한 도포방법은 스핀 코팅이다. 특히, 스핀 코팅을 행하는 경우, 스핀의 속도는 1000~5000 rpm의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.
도포가 완료되면 코팅된 기판으로부터 유기용매를 증발시켜 실록산계 수지막이 기판 상에 침착되게 한다. 이때, 증발 방법으로는 코팅된 기판을 주위 환경에 노출시키는 것과 같은 단순 공기 건조법, 또는 경화 공정의 초기 단계에서 진공을 적용하거나 100℃ 이하의 온도에서 약하게 가열하는 방법 등이 사용될 수 있다.
유기용매를 증발시킨 후에는, 코팅된 기판을 1~150분 동안 150~600℃, 바람직하게는 200~500℃의 온도에서 열경화시켜 균열이 없는 불용성 피막을 형성시킨다. 균열이 없는 피막이란 1000 배율의 광학현미경으로 관찰했을 때, 육안으로 볼 수 있는 임의의 균열이 관찰되지 않는 피막을 의미하며, 불용성 피막이란 상기 실록산계 수지 용액의 제조에 사용된 유기용매에 본질적으로 용해되지 않는 피막을 의미한다.
상술한 본 발명의 방법에 따라 제조된 박막은 3.0 이하의 유전율, 바람직하게는 1.5~2.7의 유전율을 가지므로, 반도체 층간 절연막으로서 매우 유용하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.
제조예 1: 환형 실록산계 단위체의 합성
2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐사이클로테트라실록산 29.014mmol(10.0g)과 크실렌에 용해된 플래티늄(0)-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물(platinum(0)-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex, solution in xylene) 0.164g을 플라스크에 투입한 후, 디에틸 에테르 300ml를 첨가하여 희석시켰다. 이어서, 반응 용기의 온도를 -78℃로 낮춘 후, 트리클로로실란 127.66mmol(17.29g)을 서서히 가한 다음, 반응온도를 서서히 상온까지 승온시켰다. 이후 상온에서 20시간 동안 반응을 진행시키고, 0.1Torr 정도의 감압하에서 휘발성 물질을 제거하였다. 여기에 펜탄 100ml을 가하고, 1시간 동안 교반한 후, 셀라이트(celite)를 통해 여과하여 여액을 얻고, 다시 이 여액으로부터 0.1Torr 정도의 감압하에서 펜탄을 제거하여, 하기의 구조를 갖는 액상 화합물을 수득하였다:
상기 액상 화합물 11.28 mmol(10.0g)을 테트라하이드로퓨란 500ml로 희석시키고, 트리에틸아민 136.71 mmol(13.83g)을 첨가하였다. 이어서, 반응온도를 -78℃로 낮추고, 메틸알코올 136.71 mmol(4.38g)을 서서히 가한 후, 반응온도를 서서히 상온까지 승온시켰다. 상온에서 16시간 동안 반응을 진행시킨 후, 셀라이트를 통해 여과하고, 그 여액으로부터 0.1 Torr 정도의 감압 하에서 휘발성 물질을 제거하였다. 여기에 펜탄 100ml을 가하고, 1시간 동안 교반한 후, 셀라이트를 통해 여과하여 무색의 맑은 여액을 얻고, 다시 이 여액으로부터 0.1Torr 정도의 감압 하에서 펜탄을 제거하여, 하기의 구조를 갖는 환형 실록산계 화합물을 수득하였다:
상기 환형 실록산계 화합물을 CDCl3에 용해시켜 NMR 측정한 결과는 다음과 같다:
1H-NMR(300MHz): δ0.09(s, 12H, 4-CH3), 0.52~0.64(m, 16H, 4-CH2CH 2-), 3.58(s, 36H, 4-[OCH3]3)
실시예 1: 실록산계 수지 (A)~(C)의 합성
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 단위체 (a)로서 상기 제조예 1-1에서 합성된 환형 실록산계 화합물, 단위체 (b)로서 메틸트리메톡시실란(MTMS), 및 단위체 (c)로서 3,3,3-트리플루오로프로필 트리메톡시 실란을 각각 정량한 후, 테트라하이드로퓨란 50ml로 희석시켜 플라스크에 투입하고, 플라스크의 내부 온도를 -78℃까지 내렸다. -78℃에서 20.16ml의 탈이온수와 10-7M의 염산 용액 4.03ml을 서서히 첨가한 후, 온도를 70℃로 서서히 승온시켰다. 이후 70℃에서 반응을 24시간 동안 진행시켰다. 반응용액을 분별깔대기에 옮긴 후, 디에틸에테르 150ml를 첨가하고, 물 30ml로 3회 세척한 다음, 감압 하에서 휘발성 물질을 제거하여 흰색 분말 형태의 중합체를 수득하였다. 상기 중합체를 소량의 아세톤에 용해시키고, 이 용액을 기공의 지름이 0.2㎛인 실린지 필터로 여과하여 미세한 분말 및 기타 이물질을 제거하고 맑은 여액 부분만을 취한 후, 탈이온수를 서서히 가하였다. 이때 생성된 흰색 분말과 용액 부분(아세톤과 물의 혼합용액)을 분리한 후, 온도를 0~5℃의 범위 내로 유지하면서 0.1 Torr의 감압 하에서 상기 흰색 분말을 건조시켜, 분별된 실록산계 수지를 수득하였다. 각각의 수지 합성에 사용된 단위체, 촉매, 탈이온수 및 수득한 실록산계 수지의 양은 하기 표 1과 같다.
수지 단위체(g) HCl(mmol) H2O(mol) 수지 수득량(g)
단위체 (a) 단위체 (b) 단위체 (c)
(A) 8 11.77 2.1 4.03 x 10-4 1.12 6.8
(B) 8 11.77 4.2 4.32 x 10-4 1.21 7.6
(C) 8 11.77 6.3 4.61 x 10-4 1.28 9.4
실시예 2: 실록산계 수지 (D)~(F)의 합성
단위체 (c)로서 시아노에틸트리메톡시실란을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 실록산계 수지를 합성하였다. 각각의 수지 합성에 사용된 단위체, 촉매, 탈이온수 및 수득한 실록산계 수지의 양은 하기 표 2와 같다.
수지 단위체(g) HCl(mmol) H2O(mol) 수지 수득량(g)
단위체 (a) 단위체 (b) 단위체 (c)
(D) 8 11.77 1.68 4.03 x 10-4 1.12 6.0
(E) 8 11.77 3.36 4.03 x 10-4 1.21 6.9
(F) 8 11.77 5.04 4.03 x 10-4 1.28 8.4
실시예 3: 실록산계 수지 (G)~(I)의 합성
단위체 (c)로서 펜에틸트리메톡시실란을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 실록산계 수지를 합성하였다. 각각의 수지 합성에 사용된 단위체, 촉매, 탈이온수 및 수득한 실록산계 수지의 양은 하기 표 3과 같다.
수지 단위체(g) HCl(mmol) H2O(mol) 수지 수득량(g)
단위체 (a) 단위체 (b) 단위체 (c)
(G) 8 11.77 2.17 4.03 x 10-4 1.12 5.5
(H) 8 11.77 4.34 4.03 x 10-4 1.21 6.4
(I) 8 11.77 6.51 4.03 x 10-4 1.28 8.0
실시예 4: 수지 박막의 두께 및 굴절율 측정
상기 실시예 1~3으로 부터 수득한 실록산계 수지 A, D 및 G와 포로젠인 헵타키스(2,3,6-트리-오-메틸)-베타-사이클로덱스트린을 각각 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트에 용해시켜 25 중량% 용액을 제조한 후, 이로부터 수득한 각 수지 용액과 포로젠 용액을 하기 표 4에 기재된 부피비로 혼합한 후, 그 혼합용액을 3000 rpm의 속도로 30 초간 실리콘 웨이퍼 상에 스핀 코팅(spin-coating)하였다. 코팅된 기판을 질소 분위기의 핫플레이트(hot plate) 상에서 100℃에서 1 분, 250℃에서 1 분간 순차적으로 소프트 베이킹(soft baking)을 실시하여 유기용매를 충분히 제거하였다. 이어서, 진공 분위기에서 승온 속도를 3℃/min으로 하여 420℃까지 승온시킨 후, 420℃에서 1 시간 동안 소성시켜 테스트 시편을 제작하였다. 완성된 테스트 시편 각각에 대해서, 일립소미터(Ellipsometer)를 이용하여 기판 상에 형성된 박막의 두께 및 굴절율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 실시예 5에서 측정된 유전율과 함께 하기 표 4에 명시하였다.
실시예 5: 수지 박막의 유전율 측정
수지 박막을 기판 상에 도포하기 이전에, 우선 보론(boron)으로 도핑 (doping)된 P-타입의 실리콘 웨이퍼 상에 실리콘 열 산화막을 3000Å의 두께로 도포한 후, 금속 증발기(Metal evaporator)로 100Å 두께의 티타늄 박막 및 2000Å 두께의 알루미늄 박막을 순차적으로 증착한 다음, 상기 실시예 4에서와 동일한 방식으로 수지 박막을 코팅하였다. 이후에 전극지름이 1mm로 설계된 하드마스크 (hard mask)를 이용하여 1mm의 지름을 가지는 원형의 알루미늄 박막을 2000Å 두께로 증착하여 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 유전율 측정용 박막을 완성하였다. 이러한 박막을 프로브 스테이션(Micromanipulatior 6200 probe station)이 장착된 PRECISION LCR METER(HP4284A)를 이용하여 약 10kHz, 100kHz 및 1MHz의 주파수에서 각각 정전용량(Capacitance)을 측정하였다. 박막의 두께를 일립소미터로 측정한 후, 하기 수학식 1에 대입하여 유전율을 계산하여 그 결과를 하기 표 4에 명시하였다.
k = (C x A) / (εo x d)
[주] k : 유전율(Dielectric ratio)
C : 정전용량(Capacitance)
εo : 진공의 유전상수(Dielectric constant)
d : 저유전 박막의 두께
A : 전극의 접촉 단면적
수지 수지 용액:포로젠 용액(v/v) 두께(Å) 굴절율 유전율(k)
(A) 100:0 5185 1.38 2.75
90:10 5288 1.375 2.69
80:20 4414 1.37 2.22
70:30 4347 1.35 2.26
(D) 100:0 5100 1.37 2.70
90:10 4920 1.36 2.65
80:20 4620 1.35 2.40
70:30 4374 1.33 2.01
(G) 100:0 5255 1.37 2.75
90:10 4800 1.355 2.59
70:30 4400 1.33 2.10
실시예 6: 수지 박막의 기계적 물성(경도 및 탄성 모듈러스) 측정
본 발명의 수지 박막의 기계적 물성을 파악하기 위해서, 상기 실시예 4에서와 동일한 방식으로 제조된 각 시편에 대하여 MTS사의 나노인덴터(Nanoindenter) II를 이용하여 수지 박막의 경도(hardness)와 탄성 모듈러스(elastic modulus)를 측정하였다. 신뢰성 있는 데이터를 수집하기 위해 각 시편 당 4 군데를 압입(indent)하였으며, 압입 개시 후 압입 깊이가 박막 전체 두께의 10%가 되었을 때의 박막의 경도와 모듈러스의 평균값을 취하여, 이를 하기 표 5에 명시하였다. 하기 표 5에서 박막의 두께는 프리즘 커플러를 이용하여 측정된 값이다.
수지 수지 용액:포로젠 용액(v/v) 두께(Å) 경도(GPa) 탄성 모듈러스(GPa)
(A) 100:0 10012 0.69 5.05
90:10 10002 0.69 4.46
80:20 9991 0.45 3.22
70:30 9340 0.38 2.40
(D) 100:0 5100 0.70 5.05
90:10 4920 0.59 4.32
80:20 4620 0.45 3.41
70:30 4374 0.40 2.50
(G) 100:0 5255 0.68 5.10
90:10 4800 0.60 4.61
70:30 4400 0.35 2.65
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실록산계 수지를 이용하면 기계적 물성이 우수한 저유전율의 절연막을 용이하게 형성할 수 있다.

Claims (5)

  1. 단위체 (a)로서 하기 화학식 1의 구조를 갖는 환형 실록산 화합물, 단위체 (b)로서 하기 화학식 2의 구조를 갖는 실란 화합물, 및 단위체 (c)로서 하기 화학식 3의 구조를 갖는 실란 화합물을 유기용매 중에서 촉매와 물의 존재 하에 가수분해 및 축중합시켜 제조된 실록산계 수지:
    [화학식 1]
    상기 화학식 1에서,
    R은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기이고;
    X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, C1~3의 알킬기, C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기로서, 이들 중 적어도 하나는 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이며;
    m은 1~10의 정수이고;
    n은 3~8의 정수이며;
    [화학식 2]
    R'SiX 1 X 2 X 3
    상기 화학식 2에서,
    R'은 수소 원자, C1~3의 알킬기, C3~10의 환형알킬기, 또는 C6~15의 아릴기이고;
    X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이며;
    [화학식 3]
    R"SiX 1 X 2 X 3
    상기 화학식 3에서,
    R"은 C1~3의 불소-, 페닐- 또는 시아노기-함유 알킬기 또는 아릴기이고;
    X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 C1~10의 알콕시기, 또는 할로겐기이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단위체 (c)가 3,3,3-트리플루오로프로필 트리메톡시 실란, 펜에틸트리메톡시 실란, 및 시아노에틸트리메톡시실란으로 구성된 군에서 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 실록산계 수지.
  3. 제 1항의 실록산계 수지를 유기용매에 용해시켜 제조된 수지 용액을 실리콘 기판 위에 코팅한 후, 열경화시키는 단계를 포함하는 반도체 층간 절연막의 형성방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 수지 용액을 포로젠 용액과 혼합하여 기판 위에 코팅하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 포로젠이 하기 화학식 4의 구조를 갖는 사이클로덱스트린 또는 그의 유도체인 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 4]
    상기 화학식 4에서,
    q는 6~12의 정수이고;
    R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 할로겐 원자, C0~10의 아미노 또는 아지도기, C3~20의 이미다졸 또는 피리딘기, C1~10의 시아노기, C2~10의 카보네이트기, C1~10의 카바메이트기, 또는 -OR4로 표시되는 작용기이며, 여기서 R4는 수소 원자, C2~30 의 아실기, C1~20의 알킬기, C3~10의 알켄기, C3~20의 알킨기, C7~20의 토실기, C1~10의 메실기, C0~10의 포스포로스기, C3~10의 시클로알킬기, C6~30의 아릴기, C1~20 의 히드록시 알킬기, 카르복시기, C1~20의 카르복시알킬기, 글루코실기, 말토실기 또는 Sir1r2 r3로 표시되는 규소(Si) 화합물로서, 여기서 r1, r2 및 r3는 각각 독립적으로 C 1~5의 알킬기, C1~5의 알콕시기, 또는 C6~20의 아릴기이다.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100685734B1 (ko) 2005-06-07 2007-02-26 삼성전자주식회사 다공성 스핀 온 글래스 조성물, 이의 제조 방법 및 이를이용한 다공성 실리콘 산화막 제조 방법
KR101157234B1 (ko) 2004-12-02 2012-06-15 삼성코닝정밀소재 주식회사 실록산계 수지 및 이를 이용한 저유전성 패턴막의 형성방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004161877A (ja) * 2002-11-13 2004-06-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 多孔質膜形成用組成物、多孔質膜とその製造方法、層間絶縁膜及び半導体装置
KR100504291B1 (ko) * 2003-07-14 2005-07-27 삼성전자주식회사 게르마늄을 포함하는 실록산계 수지 및 이를 이용한반도체 층간 절연막 형성 방법
KR100589123B1 (ko) * 2004-02-18 2006-06-14 학교법인 서강대학교 기공형성용 템플레이트로 유용한 사이클로덱스트린유도체와 이를 이용하여 제조된 저유전체
KR101139052B1 (ko) 2005-12-06 2012-04-30 삼성전자주식회사 불소를 포함하는 유기절연체 조성물 및 이를 이용한 유기박막 트랜지스터
KR101353824B1 (ko) 2007-06-12 2014-01-21 삼성전자주식회사 유기 절연체 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 유기절연체
CN101749902B (zh) * 2008-12-02 2013-01-23 乐金电子(天津)电器有限公司 一种感应电加热器的安装结构

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005131A (en) * 1996-01-30 1999-12-21 Bayer Aktiengesellschaft Multi-functional, cyclic organosiloxanes, process for the production thereof and use thereof
US6136939A (en) * 1997-05-23 2000-10-24 Bayer Aktiengesellschaft Organosilane oligomers
JP2002053805A (ja) * 2000-08-04 2002-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd 被膜形成用組成物
KR100343938B1 (en) * 2000-11-29 2002-07-20 Samsung Electronics Co Ltd Preparation method of interlayer insulation membrane of semiconductor
KR20020075669A (ko) * 2001-03-27 2002-10-05 삼성전자 주식회사 실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막의형성방법
KR100405312B1 (ko) * 2001-04-11 2003-11-12 주식회사 엘지 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 저유전 절연막
KR100419069B1 (ko) * 2001-06-21 2004-02-19 주식회사 엘지화학 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 저유전 절연막
KR100422916B1 (ko) * 2001-06-26 2004-03-12 주식회사 엘지화학 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 저유전 절연막
KR100430464B1 (ko) * 1999-12-28 2004-05-10 쇼꾸바이 카세이 고교 가부시키가이샤 낮은 유전상수를 갖는 실리카-함유 코팅 필름의 형성 방법및 이 필름으로 코팅된 반도체 기판
KR100455339B1 (ko) * 2001-03-27 2004-11-06 삼성전자주식회사 나노기공을 가지는 물질을 형성하기 위한 조성물

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615272A (en) * 1968-11-04 1971-10-26 Dow Corning Condensed soluble hydrogensilsesquioxane resin
EP0046695B1 (en) * 1980-08-26 1986-01-08 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Ladder-like lower alkylpolysilsesquioxanes and process for their preparation
US4999397A (en) * 1989-07-28 1991-03-12 Dow Corning Corporation Metastable silane hydrolyzates and process for their preparation
US5010159A (en) * 1989-09-01 1991-04-23 Dow Corning Corporation Process for the synthesis of soluble, condensed hydridosilicon resins containing low levels of silanol
AU3460095A (en) * 1994-06-30 1996-01-25 Hitachi Chemical Company, Ltd. Material for forming silica-base coated insulation film, process for producing the material, silica-base insulation film, semiconductor device, and process for producing the device
WO1997010282A1 (en) * 1995-09-12 1997-03-20 Gelest, Inc. Beta-substituted organosilsesquioxanes and use thereof
ATE190785T1 (de) 1997-12-18 2000-04-15 Europ Des Satellites Soc Verfahren und vorrichtung zur festlegung eines arbeitspunktes eines nichtlinearen verstärkers in einem übertragungskanal
US6232424B1 (en) * 1999-12-13 2001-05-15 Dow Corning Corporation Soluble silicone resin compositions having good solution stability

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005131A (en) * 1996-01-30 1999-12-21 Bayer Aktiengesellschaft Multi-functional, cyclic organosiloxanes, process for the production thereof and use thereof
US6136939A (en) * 1997-05-23 2000-10-24 Bayer Aktiengesellschaft Organosilane oligomers
KR100430464B1 (ko) * 1999-12-28 2004-05-10 쇼꾸바이 카세이 고교 가부시키가이샤 낮은 유전상수를 갖는 실리카-함유 코팅 필름의 형성 방법및 이 필름으로 코팅된 반도체 기판
JP2002053805A (ja) * 2000-08-04 2002-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd 被膜形成用組成物
KR100343938B1 (en) * 2000-11-29 2002-07-20 Samsung Electronics Co Ltd Preparation method of interlayer insulation membrane of semiconductor
KR20020075669A (ko) * 2001-03-27 2002-10-05 삼성전자 주식회사 실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막의형성방법
KR100455339B1 (ko) * 2001-03-27 2004-11-06 삼성전자주식회사 나노기공을 가지는 물질을 형성하기 위한 조성물
KR100405312B1 (ko) * 2001-04-11 2003-11-12 주식회사 엘지 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 저유전 절연막
KR100419069B1 (ko) * 2001-06-21 2004-02-19 주식회사 엘지화학 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 저유전 절연막
KR100422916B1 (ko) * 2001-06-26 2004-03-12 주식회사 엘지화학 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 저유전 절연막

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101157234B1 (ko) 2004-12-02 2012-06-15 삼성코닝정밀소재 주식회사 실록산계 수지 및 이를 이용한 저유전성 패턴막의 형성방법
KR100685734B1 (ko) 2005-06-07 2007-02-26 삼성전자주식회사 다공성 스핀 온 글래스 조성물, 이의 제조 방법 및 이를이용한 다공성 실리콘 산화막 제조 방법

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Publication number Publication date
US20040096398A1 (en) 2004-05-20
US6908977B2 (en) 2005-06-21
KR20040037968A (ko) 2004-05-08

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