KR20090119903A - 규소 함유 막 형성용 재료, 및 규소 함유 절연막 및 그의 형성 방법 - Google Patents

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KR20090119903A
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히사시 나까가와
요헤이 노베
히또시 가또
겐지 이시즈끼
데루까즈 고꾸보
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제이에스알 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 규소 함유 막 형성용 재료는 하기 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 유기 실란 화합물을 포함한다.
<화학식 1>
Figure 112009056000486-PCT00026
(식 중, R1 내지 R6은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기이고, n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)
규소 함유 막 형성용 재료, 규소 함유 절연막, 유기 실란 화합물

Description

규소 함유 막 형성용 재료, 및 규소 함유 절연막 및 그의 형성 방법{MATERIAL FOR FORMING SILICON-CONTAINING FILM, AND SILICON-CONTAINING INSULATING FILM AND METHOD FOR FORMING THE SAME}
본 발명은 규소 함유 막 형성용 재료, 및 규소 함유 절연막 및 그의 형성 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 대규모 반도체 집적 회로(ULSI)는 증대하는 정보 처리량이나 기능의 복잡함에 대응하기 위해서, 추가적인 고속 처리가 강하게 요망되고 있다. ULSI의 고속화는 칩내 소자의 미세화ㆍ고집적화나 막의 다층화에 의해 실현되어 오고 있다. 그러나, 소자의 미세화에 따라 배선 저항이나 배선간 기생 용량이 증대되어, 배선 지연이 디바이스 전체의 신호 지연의 지배적 요인이 되고 있다. 이 문제를 회피하기 위해서, 저저항율 배선 재료나 저유전율(Low-k) 층간 절연막 재료의 도입이 필수적인 기술로 되고 있다.
배선 재료로서는 Al 대신 저항율이 낮은 금속인 Cu의 사용이 검토되어, 실용화되고 있다. 한편, 층간 절연막 재료는 화학적 기상 성장(CVD)법 등의 진공 공정에 의해 형성된 실리카(SiO2)막이 많이 사용되고 있지만, 층간 절연막의 저유전 율(Low-k)화에 대해서는 다양한 제안이 이루어져 있다.
저유전율의 층간 절연막으로서는, 예를 들면 실리카(SiO2)의 막 밀도를 저하시킨 다공성 실리카막, F를 도핑한 실리카막인 FSG, C를 도핑한 SiOC막 등의 무기계 층간 절연막이나, 폴리이미드, 폴리아릴렌, 폴리아릴렌에테르 등의 유기계 층간 절연막을 들 수 있다.
또한, 보다 균일한 층간 절연막을 형성하는 것을 목적으로서, SOG막이라고 불리는 테트라알콕시실란의 가수분해 축합 생성물을 주성분으로 하는 도포형의 층간 절연막이나, 유기 알콕시실란을 가수분해 축합하여 얻어지는 폴리실록산을 포함하는 유기 SOG막이 제안되어 있다.
여기서, 층간 절연막의 형성 방법에 대해서 화제를 전환한다. 층간 절연막의 형성 방법에 대해서는 크게 2개의 방법으로 분류할 수 있다. 하나는 스핀 코터 등을 이용하여 절연막 형성용 중합체 용액을 도포하여 성막을 행하는 도포법(또는 스핀 코팅법)이고, 또 하나는 반응 가스를 챔버내에 송입하여 기상 중에서의 반응을 이용하여 막을 퇴적시키는 화학 기상 성장(CVD)법이다.
도포법 및 화학 기상 성장법 중 어느 것에 있어서도, 무기계 재료 및 유기계 재료의 제안이 이루어져 있다. 일반적으로, 도포법으로서는 막의 균일성이 양호하지만, 기판이나 배리어 메탈과의 밀착성이 떨어지는 경우가 많다. 한편, 화학 기상 성장법으로서는 막의 균일성이 과제가 되거나, 막의 저유전율화가 불충분한 경우가 많은 것이 지적되고 있지만, 범용되고 있는 층간 절연막의 대부분이 CVD법에 의해서 성막되어 있기 때문에, 조작상 우위이거나, 기판과의 밀착성이 양호하다는 이점이 우세하고, 성막 수법으로서는 우위성이 있다.
따라서, 화학적 기상 성장법에 의한 제안이 다수 이루어져 있다. 특히, 반응에 사용하는 실란 화합물에 특징이 있는 것이 다수 제안되어 있다. 예를 들면, 디알콕시실란을 이용한 것(일본 특허 공개 (평)11-288931호 공보, 일본 특허 공개 제2002-329718호 공보), 환상 실란 화합물을 이용한 것(일본 특허 공표2002-503879호 공보, 일본 특허 공표2005-513766호 공보), 제3급 탄소 또는 제2급 탄소와 Si가 결합한 실란 화합물을 이용한 것(일본 특허 공개 제2004-6607호 공보, 일본 특허 공개 제2005-51192호 공보)이 제안되어 있다. 이러한 재료를 이용함으로써, 저유전율이면서 또한 배리어 메탈 등과의 밀착성이 충분히 확보된 막이 얻어진다고 하고 있다.
그러나, 이들 실란 화합물은 화학적으로 안정되기 때문에 화학적 기상 성장법에 의한 성막시에 극도한 조건을 필요로 하는 것이나, 반대로 화학적으로 불안정하여, 챔버내에 공급하는 배관 속에서 반응을 일으키는 것이나, 또한 실란 화합물 자체의 저장 안정성이 나쁜 것이 존재한다.
또한, 선택하는 화합물에 따라서는 성막 후의 절연막의 흡습성이 높고, 이것에 따라 누설 전류가 높아지는 폐해도 생긴다. 또한, 실제의 반도체 장치의 제조 공정에서는 층간 절연막을 RIE(Reactive Ion Etching)를 이용하여 가공하는 공정이 많이 이용되고 있고, 이 RIE시에 막의 유전율이 상승하는 문제나, 그 후의 세정 공정에서 이용되는 불소산계의 약액에 의해 층간 절연막에 손상이 가는 문제가 존재 하고 있어, 가공 내성이 높은 층간 절연막이 요구되고 있다.
또한 반도체 배선 재료에는 막의 다층화에 따라, 제막시의 잔류 응력이 작은 재료가 요구되고 있다. 층간 절연막의 잔류 응력이 큰 경우, 적층시에 다른 박막과의 밀착성의 저하나, 균열 발생으로 이어질 염려가 있다.
<발명의 개시>
본 발명은 고집적화 및 다층화가 요망되고 있는 반도체 소자 등에 있어서 바람직하게 사용할 수 있고, 화학적으로 안정되면서 화학적 기상 성장법에 최적이고, 기계적 강도가 우수하고, 저비유전율이면서 또한 흡습성이 낮고, 가공 내성이 높고, 또한 제막시의 잔류 응력이 작은 층간 절연막을 형성할 수 있는 규소 함유 막 형성용 재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 기계적 강도가 우수하고, 저비유전율이면서 또한 흡습성이 낮고, 가공 내성이 높은 규소 함유 절연막 및 그의 형성 방법을 제공한다.
본 발명자들은 규소-산소-탄소-규소 골격을 갖는 특정 구조의 유기 실란 화합물을 포함하는 규소 함유 막 형성용 재료가 저비유전율이면서 또한 흡습성이 낮고, 가공 내성이 높은 데다, 제막시의 잔류 응력이 작은 층간 절연막을 형성할 수 있는 것을 발견하였다.
또한, 상기 규소 함유 막 형성용 재료에 있어서, 또한 규소-탄소-규소 골격을 갖는 특정 구조의 유기 실란 화합물을 추가로 포함함으로써, 특히 저비유전율이면서 또한 흡습성이 낮고, 가공 내성이 높은 층간 절연막을 형성할 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명의 일양태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 하기 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 유기 실란 화합물을 포함한다.
Figure 112009056000486-PCT00001
(식 중, R1 내지 R6은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기이고, n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)
또한, 상기 규소 함유 막 형성용 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 0.1％ 내지 70％(몰 비율) 포함할 수 있다.
또한, 상기 규소 함유 막 형성용 재료는 하기 화학식 2로 표시되는 1종 이상의 유기 실란 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00002
(식 중, R7 내지 R9는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, R10은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기를 나타내고, R11은 동일하거나 상이하고, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 아세틸기 또는 페닐기를 나타내고, l은 0 내지 3의 정수를 나타내고, k는 0 내지 2의 정수를 나타냄)
상기 규소 함유 막 형성용 재료는 규소, 탄소, 산소 및 수소를 포함하는 절연막을 형성하기 위해서 사용할 수 있다.
상기 규소 함유 막 형성용 재료는 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량이 10 ppb 미만이고, 또한 함수분량이 100 ppm 미만일 수 있다.
본 발명의 일양태에 관한 규소 함유 절연막은 상기 규소 함유 막 형성용 재료를 이용하여 형성된 것이다.
상기 규소 함유 절연막은 화학 기상 성장법에 의해 형성할 수 있다.
본 발명의 일양태에 관한 규소 함유 절연막의 형성 방법은 상기 규소 함유 막 형성용 재료를 화학 기상 성장법에 의해 기판에 퇴적시켜 퇴적막을 형성하는 공정과, 상기 퇴적막에 대해서 가열, 전자선 조사, 자외선 조사 및 산소 플라즈마로부터 선택되는 1종 이상의 경화 처리를 행하는 공정을 포함한다.
본 발명의 일양태에 관한 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure 112009056000486-PCT00003
(식 중, R1 내지 R6은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기이고, n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)
본 발명의 일양태에 관한 상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물의 제조 방법은
산소가 존재하는 분위기하에서 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 1과 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 2를 반응시키는 공정을 포함한다.
Figure 112009056000486-PCT00004
(식 중, R12 내지 R14는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, X는 할로겐 원자를 나타내고, a는 0 내지 2의 정수를 나타냄)
Figure 112009056000486-PCT00005
(식 중, R15 내지 R17은 동일하거나 상이하고, R15 내지 R17의 1개 이상이 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R15 내지 R17의 1개 이상이 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, Y는 할로겐 원자, 수소 원자 또는 알콕시기를 나타냄)
상기 규소 함유 막 형성용 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함함으로써, 고집적화 및 다층화가 요망되고 있는 반도체 소자 등에 있어서 바람직하게 사용할 수 있고, 화학적으로 안정되면서 화학적 기상 성장법에 최적이고, 기계적 강도가 우수하고, 저비유전율이면서 또한 흡습성이 낮고, 가공 내성이 높고, 또한 제막시의 잔류 응력이 작은 절연막을 형성하기 위해서 사용할 수 있다. 또한, 상기 규소 함유 막 형성용 재료에 있어서, 규소-탄소-규소 골격을 갖는 특정 구조의 유기 실란 화합물을 추가로 포함함으로써, 특히 저비유전율이면서 또한 흡습성이 낮고, 가공 내성이 높은 절연막을 형성하기 위해서 사용할 수 있다.
또한, 상기 규소 함유 절연막은 기계적 강도가 우수하고, 저비유전율이면서 또한 가공 내성이 높다.
또한, 상기 규소 함유 절연막의 형성 방법에 따르면, 기계적 강도가 우수하고, 저비유전율이면서 또한 가공 내성이 높은 절연막을 얻을 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하에, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다.
1. 규소 함유 막 형성용 재료 및 그의 제조 방법
1.1. 규소 함유 막 형성용 재료
본 발명의 일실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 하기 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 유기 실란 화합물을 포함한다.
<화학식 1>
Figure 112009056000486-PCT00006
(식 중, R1 내지 R6은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기이고, n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)
즉, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 규소-산소-탄소-규소 골격을 갖고, 각 규소 원자의 치환기(R1 내지 R6)가 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 아세톡시기, 히드록시기 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 중 어느 하나로 치환되어 있고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기 중 어느 하나로 치환되어 있다. 여기서, 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기를 들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 특히 규소-산소-탄소-규소 골격을 갖고, 어느 한쪽의 규소 원자의 모든 치환기(R1 내지 R3, 또는 R4 내지 R6)가 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 및 페닐기 중 어느 하나로 치환되어 있는 것이 바람직하고, R4 내지 R6이 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 및 페닐기 중 어느 하나로 치환되어 있는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물 중 모든 치환기가 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 및 페닐기 중 어느 하나로 치환된 규소 원자는 RIE로부터 받는 손상을 줄이고, 또한 불소산계의 약액에 대한 내성을 높이는 기능으로서 작용한다고 생각된다. 또한, R1 내지 R3, 또는 R4 내지 R6은 독립적으로 메틸기, 비닐기 또는 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.
한편, 상기 화학식 1의 Si-O-(CH2)n-Si 부분은 제막시의 응력을 완화하는 기능으로서 작용한다고 생각된다. 또한, 상기 화학식 1의 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기로 되어 있고, 이들 기가 -Si-O-Si- 결합을 형성하여, 3차원의 가교도가 높은 골격을 형성하기 때문에 기계적 강도가 우수하고, 저비유전율이면서 또한 가공 내성이 높고, 제막시의 잔류 응력이 작은 절연막을 얻을 수 있다고 추측된다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물에 있어서, 가공 내성 및 제막시의 잔류 응력 측면에서, n=1 내지 3인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 추가로 하기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
<화학식 2>
Figure 112009056000486-PCT00007
(식 중, R7 내지 R9는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, R10은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기를 나타내고, R11은 동일하거나 상이하고, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 아세틸기 또는 페닐기를 나타내고, l은 0 내지 3의 정수를 나타내고, k는 0 내지 2의 정수를 나타냄)
상기 화학식 2에 있어서, R10으로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기를 들 수 있다. R7 내지 R9로서는 메틸기, 비닐기, 수소 원자가 특히 바람직하다.
또한, 상기 화학식 2에 있어서, R11로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는, 예를 들면 상기 R7 내지 R10으로서 예시한 것과 동일한 알킬기를 들 수 있다. R11로서는 메틸기, 에틸기가 특히 바람직하다. 또한, 상기 화학식 2에 있어서, l은 1 내지 3의 정수를 나타내고, k는 1 내지 2의 정수를 나타낸다.
상기 화학식 2에 있어서, l=1이고 k=1인 유기 실란 화합물로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00008
Figure 112009056000486-PCT00009
상기 화학식 2에 있어서, l=1이고 k=2인 유기 실란 화합물로서는, 예를 들면 이하에 나타내는 것을 들 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00010
Figure 112009056000486-PCT00011
상기 화학식 2에 있어서, l=2이고 k=1인 유기 실란 화합물로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00012
Figure 112009056000486-PCT00013
상기 화학식 2에 있어서, l=2이고 k=2인 화합물로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00014
Figure 112009056000486-PCT00015
상기 화학식 2에 있어서, l=3이고 k=1인 화합물로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00016
상기 화학식 2에 있어서, l=3이고 k=2인 화합물로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
Figure 112009056000486-PCT00017
상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물에 있어서, 합성 및 정제의 용이성, 취급 용이성 측면에서, R7 내지 R10에 있어서 수소 원자의 총수가 0 내지 2인 것이 바람직하고, 0 내지 1인 것이 보다 바람직하다.
상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물에 있어서, 규소 함유 막의 기계적 강도 측면에서, k=1 또는 2인 것이 바람직하고, k=2인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물의 구체예는 상술한 상기 화학식 2의 구체예에 준하는 것으로, 상기 화학식 2의 Si-(CH2)l-Si 골격 중 어느 하나의 규소-탄소 결합 사이에 산소 원자를 갖는 구조의 화합물을 일례로서 들 수 있다.
본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 함유하고, 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 추가로 다른 성분을 포함하고 있을 수 있다. 바람직하게는 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 규소 함유 막 형성용 재료 전체의 0.1 내지 70 몰％ 포함하는 것이 바람직하고, 0.1 내지 50 몰％ 포함하는 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 30 몰％ 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 0.8 내지 15 몰％ 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 1.0 내지 15몰％ 포함하는 것이 특히 바람직하다.
그리고, 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물을 규소 함유 막 형성용 재료 전체의 30 몰％ 이상(통상 30 내지 99.9 몰％, 바람직하게는 50 내지 99.9 몰％) 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물에 대한 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물과의 비율(몰비)은 1×10-3 내지 10인 것이 바람직하고, 5×10-3 내지 5인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물의 총량은 규소 함유 막 형성용 재료 전체의 95 몰％ 이상(바람직하게는 99.0 몰％ 이상)인 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료는 규소, 탄소, 산소 및 수소를 포함하는 절연막을 형성하기 위해서 사용할 수 있다. 이러한 절연막은 반도체 제조 공정 중의 세정 공정에서 범용되는 불산계의 약액에 대하여 높은 내성을 갖기 때문에, 가공 내성이 높다는 특징을 갖는다.
또한, 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료를 절연막 형성용 재료로서 사용하는 경우, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소(이하, 「불순물」이라고도 함)의 함유량이 10 ppb 미만이고, 또한 함수분량이 100 ppm 미만인 것이 바람직하다. 이러한 절연막 형성용 재료를 이용하여 절연막을 형성함으로써, 저비유전율이면서 또한 가공 내성이 우수한 절연막을 좋은 수율로 얻을 수 있다.
1.2. 유기 실란 화합물의 제조 방법
상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물의 제조 방법은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들면 하기 화학식 3으로 표시되는 유기 실란 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 유기 실란 화합물을 금속 존재하에서 커플링 반응시키는 방법을 들 수 있다.
반응에 의해 생성되는 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물과 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물의 생성 비율은 하기 화학식 3으로 표시되는 유기 실란 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 유기 실란 화합물과의 혼합비, 반응 온도, 반응 시간 등을 적절하게 설정함으로써 바꿀 수 있다. 예를 들면, 하기 화학식 3으로 표시되는 유기 실란 화합물에 대한 하기 화학식 4로 표시되는 유기 실란 화합물의 혼합비(몰 비율)는 통상 0.1 내지 50이고, 0.5 내지 20인 것이 바람직하고, 0.8 내지 10인 것이 특히 바람직하다. 또한, 반응 온도로서는 통상 30 ℃ 내지 120 ℃이고, 바람직하게는 40 내지 100 ℃이고, 특히 바람직하게는 50 내지 80 ℃이다. 또한, 반응 시간은 통상 0.1시간 내지 100시간이고, 바람직하게는 0.5 내지 30시간이고, 특히 바람직하게는 1 내지 10시간이다. 예를 들면, 반응 시간이 0.1시간 미만의 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물이 많이 생성되는 경향이 있고, 한편, 반응 시간이 30시간을 초과하는 경우, 상기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물이 많이 생성되는 경향이 있다.
또한, 산소 존재하에서 상기 반응을 행함으로써, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 많이 생성시킬 수도 있다.
예를 들면, 산소를 포함하는 가스를 취입함으로써, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 보다 많이 생성시킬 수도 있다. 산소를 포함하는 가스로서는, 예를 들면 공기, 산소 가스 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 또한, 산소를 포함하는 가스를 취입하는 경우에는 단위 시간당 반응액량에 대한 유량은 0.01 내지 10 L/분ㆍL인 것이 바람직하고, 0.1 내지 1 L/분ㆍL인 것이 특히 바람직하다. 취입 시간은 1 내지 60분인 것이 바람직하고, 5 내지 30분인 것이 특히 바람직하다.
또한, 산소 존재하에서 상기 반응을 행하는 경우에는 적극적으로 불활성 가스 분위기하에서 행하지 않는 경우(예를 들면 공기속에서 상기 반응을 행하는 경우)도 포함되고, 이러한 경우에 있어서도 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 생성시킬 수 있다.
<화학식 3>
Figure 112009056000486-PCT00018
(식 중, R12 내지 R14는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, X는 할로겐 원자를 나타내고, a는 0 내지 2의 정수를 나타냄)
<화학식 4>
Figure 112009056000486-PCT00019
(식 중, R15 내지 R17은 동일하거나 상이하고, R15 내지 R17의 1개 이상이 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R15 내지 R17의 1개 이상이 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, Y는 할로겐 원자, 수소 원자 또는 알콕시기를 나타냄)
상기 화학식 3 및 4에 있어서, R12 내지 R17로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는 상기 화학식 1에 있어서 R1 내지 R6으로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서 예시한 것을 들 수 있고, X, Y로 표시되는 할로겐 원자로서는, 예를 들면 브롬 원자, 염소 원자를 들 수 있다.
2. 규소 함유 막의 형성 방법
본 발명의 일실시 형태에 관한 규소 함유 막(절연막)의 형성 방법은 한정되는 것이 아니지만, 화학 기상 성장법(CVD법)에 의해 행하는 것이 바람직하고, 특히 플라즈마 여기 CVD법(PECVD법)에 의해 행하는 것이 바람직하다. PECVD법 장치에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 기화기에 의해 기화시켜, 성막 챔버내에 도입하고, 고주파 전원에 의해 성막 챔버내의 전극에 인가하여, 플라즈마를 발생시킴으로써, 성막 챔버내의 기재에 플라즈마 CVD막을 형성할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 규소 함유 막이 형성되는 기재로서는 Si, SiO2, SiN, SiC, SiCN 등의 Si 함유 층을 들 수 있다. 이 때, 성막 챔버내에는 플라즈마를 발생시키는 목적으로 아르곤, 헬륨 등의 가스, 산소, 아산화질소 등의 산화제를 도입할 수 있다. PECVD 장치에 의해서 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막 형성용 재료를 이용하여 성막함으로써, 반도체 디바이스용의 저유전율 재료로서 바람직한 박막(퇴적막)을 형성할 수 있다.
PECVD 장치의 플라즈마 발생 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 유도 결합형 플라즈마, 용량 결합형 플라즈마, ECR 플라즈마 등을 사용할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 규소 함유 퇴적막의 막 두께는 0.05 내지 5.0 μm인 것이 바람직하다. 그 후, 얻어진 상기 퇴적막에 대하여 경화 처리를 실시함으로써, 규소 함유 막(절연막)을 형성할 수 있다.
경화 처리로서는 가열, 전자선 조사, 자외선 조사 및 산소 플라즈마로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
가열에 의해 경화를 행하는 경우에는, 예를 들면 화학 기상 성장법에 의해 형성된 퇴적막을 불활성 분위기하 또는 감압하에서 80 ℃ 내지 450 ℃로 가열한다. 이 때의 가열 방법으로서는 핫 플레이트, 오븐, 퍼니스 등을 사용할 수 있고, 가열 분위기로서는 불활성 분위기하 또는 감압하에서 행할 수 있다.
또한, 퇴적막의 경화 속도를 제어하기 위해서, 필요에 따라서 단계적으로 가열하거나, 또는 질소, 공기, 산소, 감압 등의 분위기를 선택하거나 할 수 있다. 이상의 공정에 의해, 규소 함유 막을 형성할 수 있다.
3. 규소 함유 막
본 발명의 일실시 형태에 관한 규소 함유 막은 상기 형성 방법에 의해 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 관한 규소 함유 막은 저유전율이면서 또한 표면 평탄성이 우수하기 때문에, LSI, 시스템 LSI, DRAM, SDRAM, RDRAM, D-RDRAM 등의 반도체 소자용 층간 절연막으로서 특히 우수하고, 또한 에칭 스토퍼막, 반도체 소자의 표면 코팅막 등의 보호막, 다층 레지스트를 이용한 반도체 제조 공정의 중간층, 다층 배선 기판의 층간 절연막, 액정 표시 소자용의 보호막이나 절연막 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막은 예를 들면, 구리 상감 공정에 의해서 형성되는 반도체 장치에 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 규소 함유 막은 상기 규소 함유 막 형성용 재료를 이용하여 형성되기 때문에, -Si-O-(CH2)n-Si-부위(여기서 n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)를 포함할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 규소 함유 막은 상기 부위를 가짐으로써, 약제 내성이 우수하고, 또한 가공시에 비유전율의 상승을 억제할 수 있기 때문에, 저비유전율이면서 또한 가공 내성이 우수하다.
본 실시 형태에 관한 규소 함유 막의 비유전율은, 바람직하게는 3.0 이하이고, 보다 바람직하게는 1.8 내지 3.0이고, 더욱 바람직하게는 2.2 내지 3.0이다.
본 실시 형태에 관한 규소 함유 막의 탄성률은, 바람직하게는 4.0 내지 15.0 GPa이고, 보다 바람직하게는 4.0 내지 12.0 GPa이고, 경도는, 바람직하게는 0.1 GPa 이상이고, 보다 바람직하게는 0.5 GPa 이상이다. 이러한 점에서, 본 실시 형태에 관한 규소 함유 막은 기계적 강도, 비유전율 등의 절연막 특성이 매우 우수하다고 할 수 있다.
4. 실시예
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예 중의 「부」 및 「％」는 특기하지 않는 한, 각각 중량부 및 중량％인 것을 나타내고 있다.
4.1. 평가 방법
각종 평가는 다음과 같이 하여 행하였다.
4.1.1. 유기 실란 화합물 중의 불순물 함유량
정제한 유기 실란 화합물 중의 수분량 및 불순물 함유량은 칼 피셔(Carl Fischer) 수분계(히라누마 산교사 제조, 미량 수분 측정 장치 AQ-7) 및 원자 흡광 분광 광도계(히타치 하이테크사 제조, 편광 제만(Zeeman) 원자 흡광 분광 광도계 Z-5700)를 이용하여 측정하였다.
4.1.2. 비유전율 측정
8인치 실리콘 웨이퍼상에, PECVD법에 의해 후술하는 조건에 따라 규소 함유 절연막을 형성하였다. 얻어진 막에, 증착법에 의해 알루미늄 전극 패턴을 형성하여, 비유전율 측정용 샘플을 제조하였다. 상기 샘플에 대해서, 주파수 100 kHz의 주파수로 요코가와ㆍ휴렛팩커드(주) 제조, HP16451B 전극 및 HP4284A 정밀 LCR 미터를 이용하여 CV법에 의해 해당 절연막의 비유전율을 측정하였다. Δk는 24 ℃, 40％ RH의 분위기에서 측정한 비유전율(k@RT)과, 200 ℃, 건조 질소 분위기하에서 측정한 비유전율(k@200 ℃)과의 차(Δk=k@RT-k@200 ℃)이다. 이러한 Δk에 의해, 주로 막의 흡습에 의한 비유전율의 상승분을 평가할 수 있다. 통상, Δk가 0.15 이상이면, 흡수성이 높은 유기 실리카막이라고 말할 수 있다.
4.1.3. 절연막의 경도 및 탄성률(영률) 평가
MTS사 제조 초미소 경도계(Nanoindentator XP)에 베르코비치(Berkovichd)형 압자를 부착하여, 얻어진 절연막의 유니버설 경도를 구하였다. 또한, 탄성률은 연속 강성 측정법에 의해 측정하였다.
4.1.4. 막의 잔류 응력
막의 잔류 응력은 이하의 방법에 의해 측정되었다.
FLEX-2320(KLA사 제조)을 이용하여, 성막 전후의 기판의 휘어짐을 레이저로 측정하여, 막의 응력을 산출하였다.
4.1.5. 보존 안정성
40 ℃에서 30일 보존한 유기 실란 화합물을 GC(장치 본체: 애질런트 테크놀러지스사(Agilent technologies) 제조 6890N, 칼럼: 슈펠코사(Supelco) 제조 SPB-35)에 의해 순도를 구하였다. 보존 전후의 순도 변화가 0.5％ 미만이면, 보존 안정성이 양호하다고 판단하였다.
4.1.6. 약액 내성
규소 함유 절연막이 형성된 8인치 웨이퍼를 실온에서 0.2％의 묽은 불산 수용액 내에 3분간 침지하고, 침지 전후의 규소 함유 막의 막 두께 변화를 관찰하였다. 하기에 정의하는 잔막률이 99％ 이상이면, 약액 내성이 양호하다고 판단하였다.
잔막률(％)=(침지 후의 막의 두께)÷(침지 전의 막의 두께)×100
A: 잔막률이 99％ 이상임.
B: 잔막률이 99％ 미만임.
4.2. 규소 함유 막 형성용 재료의 제조
4.2.1. 합성예 1
냉각 컨덴서 및 적하 깔때기를 구비한 3구 플라스크를 50 ℃에서 감압 건조하였다. 이어서, 플라스크 내에 마그네슘 20 g 및 THF 500 ml를 가하고, 실온에서 교반하면서 (클로로메틸)트리메틸실란 25 g을 가하였다. 잠시 교반하여 발열을 확인한 후, 적하 깔때기로부터 (클로로메틸)트리메틸실란 55 g을 30분에 걸쳐 가하였다. 적하 종료 후, 액체 온도가 실온으로 되돌아간 것을 확인한 후, 플라스크에 THF 250 ml 및 메틸트리메톡시실란 237 g의 혼합액을 가하고, 계속해서 70 ℃에서 6시간 가열 환류함으로써, 반응을 완결시켰다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 생성된 마그네슘염 및 미반응한 마그네슘을 여과 분별하고, 여액을 분류함으로써 [(트리메틸실릴)메틸]메틸디메톡시실란 75 g(수율 70 몰％) 및 [(트리메틸실릴)메톡시]메틸디메톡시실란 1.2 g(수율 0.9 몰％)을 포함하는 조성물 A를 얻었다(GC법으로 확인). 또한, 상기 화합물 이외의 화합물은 조성물 A 전체의 1.0 몰％ 이하였다(GC법으로 확인). 또한, 잔존 수분량은 80 ppm, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량(금속 불순물 함유량)은 Na=1.5 ppb, K=1.1 ppb, Fe=1.7 ppb이고, Li, Mg, Cr, Ag, Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Ti, Zr, Al, Pb, Sn, W의 각 원소는 검출 한계치(0.2 ppb) 이하였다. 이상의 결과에 의해, 본 합성예에서 얻어진 유기 실란 화합물은 절연막 형성용 재료로서 충분한 순도를 구비한 것이 확인되었다.
4.2.2. 합성예 2
냉각 컨덴서 및 적하 깔때기를 구비한 3구 플라스크를 50 ℃에서 감압 건조하였다. 이어서, 플라스크 내에 마그네슘 20 g 및 THF 500 ml를 가하고, 실온에서 교반하면서 (클로로메틸)트리메틸실란 25 g을 가하였다. 잠시 교반하여 발열을 확인한 후, 적하 깔때기로부터 (클로로메틸)트리메틸실란 55 g을 30분에 걸쳐 가하였다. 적하 종료 후, 액체 온도가 실온으로 되돌아간 것을 확인한 후, 플라스크에 THF 250 ml 및 비닐트리메톡시실란 258 g의 혼합액을 가하고, 계속해서, 70 ℃에서 6시간 가열 환류함으로써, 반응을 완결시켰다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 생성된 마그네슘염 및 미반응한 마그네슘을 여과 분별하고, 여액을 분류함으로써 [(트리메틸실릴)메틸]비닐디메톡시실란 80 g(수율 65 몰％) 및 [(트리메틸실릴)메톡시]비닐디메톡시실란 2.3 g(수율 1.6 몰％)을 포함하는 조성물 B를 얻었다(GC법으로 확인). 또한, 상기 화합물 이외의 화합물은 조성물 B 전체의 1.0 몰％ 이하였다(GC법으로 확인). 또한, 잔존 수분량은 70 ppm, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량(금속 불순물 함유량)은 Na=1.5 ppb, K=0.9 ppb, Fe=0.7 ppb이고, Li, Mg, Cr, Ag, Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Ti, Zr, Al, Pb, Sn, W의 각 원소는 검출 한계치(0.2 ppb) 이하였다. 이상의 결과에 의해, 본 합성예에서 얻어진 유기 실란 화합물은 절연막 형성용 재료로서 충분한 순도를 구비한 것이 확인되었다.
4.2.3. 합성예 3
냉각 컨덴서 및 적하 깔때기를 구비한 3구 플라스크를 50 ℃에서 감압 건조하였다. 이어서, 플라스크 내에 마그네슘 20 g 및 THF 500 ml를 가하고, 실온에서 교반하면서 (클로로에틸)트리에틸실란 25 g을 가하였다. 잠시 교반하여 발열을 확인한 후, 적하 깔때기로부터 (클로로에틸)트리에틸실란 91 g을 30분에 걸쳐 가하였다. 적하 종료 후, 액체 온도가 실온으로 되돌아간 것을 확인한 후, 플라스크에 THF 250 ml 및 에틸트리에톡시실란 375 g의 혼합액을 가하고, 계속해서, 70 ℃에서 6시간 가열 환류함으로써, 반응을 완결시켰다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 생성된 마그네슘염 및 미반응한 마그네슘을 여과 분별하고, 여액을 분류함으로써 [(트리에틸실릴)에틸]에틸디에톡시실란 113 g(수율 60 몰％) 및 [(트리에틸실릴)에톡시]에틸디에톡시실란 1.9 g(수율 1.0 몰％)을 포함하는 조성물 C를 얻었다(GC법으로 확인). 또한, 상기 화합물 이외의 화합물은 조성물 C 전체의 1.0 몰％ 이하였다(GC법으로 확인). 또한, 잔존 수분량은 85 ppm, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량(금속 불순물 함유량)은 Na=1.1 ppb, K=0.5 ppb, Fe=0.4 ppb이고, Li, Mg, Cr, Ag, Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Ti, Zr, Al, Pb, Sn, W의 각 원소는 검출 한계치(0.2 ppb) 이하였다. 이상의 결과에 의해, 본 합성예에서 얻어진 유기 실란 화합물은 절연막 형성용 재료로서 충분한 순도를 구비한 것이 확인되었다.
4.2.4. 합성예 4
냉각 컨덴서 및 적하 깔때기를 구비한 3구 플라스크를 50 ℃에서 감압 건조하였다. 이어서, 플라스크 내에 마그네슘 20 g 및 THF 500 ml를 가하고, 실온에서 교반하면서 (클로로메틸)트리메틸실란 25 g을 가하였다. 잠시 교반하여 발열을 확인한 후, 적하 깔때기로부터 (클로로메틸)트리메틸실란 55 g을 30분에 걸쳐 가하였다. 적하 종료 후, 액체 온도가 실온으로 되돌아간 것을 확인한 후, 얼음조에서 플라스크를 냉각하면서 건조 압축 공기(니혼 산소 제조)를 0.1 L/분의 유량으로 5분간 버블링을 행하였다. 버블링 후, 플라스크에 THF 250 ml 및 메틸트리메톡시실란 237 g의 혼합액을 가하고, 계속해서, 70 ℃에서 6시간 가열 환류함으로써, 반응을 완결시켰다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 생성된 마그네슘염 및 미반응한 마그네슘을 여과 분별하고, 여액을 분류함으로써 [(트리메틸실릴)메틸]메틸디메톡시실란 45.0 g(수율 42 몰％) 및 [(트리메틸실릴)메톡시]메틸디메톡시실란 15 g(수율 11.3 몰％)을 포함하는 조성물 D를 얻었다(GC법으로 확인). 또한, 상기 화합물 이외의 화합물은 조성물 C 전체의 1.0 몰％ 이하였다(GC법으로 확인). 또한, 잔존 수분량은 30 ppm, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량(금속 불순물 함유량)은 Na=2.4 ppb, K=1.0 ppb, Fe=1.2 ppb이고, Li, Mg, Cr, Ag, Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Ti, Zr, Al, Pb, Sn, W의 각 원소는 검출 한계치(0.2 ppb) 이하였다. 이상의 결과에 의해, 본 합성예에서 얻어진 유기 실란 화합물은 절연막 형성용 재료로서 충분한 순도를 구비한 것이 확인되었다.
4.2.5. 합성예 5
냉각 컨덴서 및 적하 깔때기를 구비한 3구 플라스크를 50 ℃에서 감압 건조하였다. 이어서, 플라스크 내에 마그네슘 20 g 및 THF 500 ml를 가하고, 실온에서 교반하면서 (클로로메틸)트리메틸실란 25 g을 가하였다. 잠시 교반하여 발열을 확인한 후, 적하 깔때기로부터 (클로로메틸)트리메틸실란 55 g을 30분에 걸쳐 가하였다. 적하 종료 후, 액체 온도가 실온으로 되돌아간 것을 확인한 후, 얼음조에서 플라스크를 냉각하면서 건조 압축 공기(니혼 산소 제조)를 0.5 L/분의 유량으로 15 분간 버블링을 행하였다. 버블링 후, THF 250 ml 및 비닐트리메톡시실란 258 g의 혼합액을 적하하면서 가하고, 계속해서 70 ℃에서 6시간 가열 환류함으로써, 반응을 완결시켰다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 생성된 마그네슘염 및 미반응한 마그네슘을 여과 분별하고, 여액을 분류함으로써 [(트리메틸실릴)메틸]비닐디메톡시실란 42.0 g(수율 34.3 몰％) 및 [(트리메틸실릴)메톡시]비닐디메톡시실란 57.5 g(수율 40.0 몰％)을 포함하는 조성물 E를 얻었다(GC법으로 확인). 또한, 상기 화합물 이외의 화합물은 조성물 C 전체의 1.0 몰％ 이하였다(GC법으로 확인). 또한, 잔존 수분량은 80 ppm, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량(금속 불순물 함유량)은 Na=1.4 ppb, K=2.9 ppb, Fe=3.8 ppb이고, Li, Mg, Cr, Ag, Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Ti, Zr, Al, Pb, Sn, W의 각 원소는 검출 한계치(0.2 ppb) 이하였다. 이상의 결과에 의해, 본 합성예에서 얻어진 유기 실란 화합물은 절연막 형성용 재료로서 충분한 순도를 구비한 것이 확인되었다.
4.3. 막의 형성
4.3.1. 실시예 1
삼코사 제조 플라즈마 CVD 장치 PD-220N을 이용하고, 조성물 A의 가스 유량 25(sccm), Ar의 가스 유량 3(sccm), RF 전력 250 W, 기판 온도 380 ℃, 반응 압력 10 Torr의 조건으로 플라즈마 CVD법에 의해, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (1-1) 0.5 μm를 성막하였다.
4.3.2. 실시예 2
실시예 1과 동일한 장치를 이용하여, 실리카원으로서 조성물 B를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (1-2) 0.5 μm를 성막하였다.
4.3.3. 실시예 3
실시예 1과 동일한 장치를 이용하여, 실리카원으로서 조성물 C를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (1-3) 0.5 μm를 성막하였다.
4.3.4. 실시예 4
실시예 1과 동일한 장치를 이용하여, 실리카원으로서 조성물 D를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (1-4) 0.5 μm를 성막하였다.
4.3.5. 실시예 5
실시예 1과 동일한 장치를 이용하여, 실리카원으로서 조성물 E를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (1-5) 0.5 μm를 성막하였다.
4.3.6. 비교예 1
실시예 1과 동일한 장치를 이용하여, 실리카원으로서 디메톡시디메틸실란을 이용한 것 이외에는 비교예 1과 동일 조건으로, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (2) 500 nm를 성막하였다.
4.3.7. 비교예 2
실시예 1과 동일한 장치를 이용하여, 실리카원으로서 디비닐디메톡시실란을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로, 실리콘 기판상에 규소 함유 막 (2-2) 500 nm를 성막하였다.
실시예 및 비교예에서 얻어진 규소 함유 막의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112009056000486-PCT00020
실시예 1-5에서 얻어진 규소 함유 막은 기계적 강도가 우수하고, 막의 잔류 응력, 비유전율 및 흡습성을 나타내는 지표인 Δk가 낮고, 또한 약액 내성 및 보존 안정성에 있어서도 우수하였다. 이에 대하여, 비교예 1-2에서 얻어진 막은 실시예 1-3에서 얻어진 막과 비교하여, 기계적 강도가 낮고, 비유전율 및 Δk가 높고, 또한 약액 내성이 낮았다.
이상에 의해, 본 발명에 따른 규소 함유 막은 기계적 강도가 우수하고, 막의 잔류 응력 및 비유전율이 낮고, 또한 내흡습성, 약액 내성 및 보존 안정성에 있어서도 우수하기 때문에, 반도체 소자 등의 층간 절연막으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 유기 실란 화합물을 포함하는 규소 함유 막 형성용 재료.
    <화학식 1>
    Figure 112009056000486-PCT00021
    (식 중, R1 내지 R6은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기이고, n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 0.1％ 내지 70％(몰 비율) 포함하는 규소 함유 막 형성용 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 화학식 2로 표시되는 1종 이상의 유기 실란 화합물을 추가로 포함하는 규소 함유 막 형성용 재료.
    <화학식 2>
    Figure 112009056000486-PCT00022
    (식 중, R7 내지 R9는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, R10은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기를 나타내고, R11은 동일하거나 상이하고, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 아세틸기 또는 페닐기를 나타내고, l은 0 내지 3의 정수를 나타내고, k는 0 내지 2의 정수를 나타냄)
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 규소, 탄소, 산소 및 수소를 포함하는 절연막을 형성하기 위해서 이용되는 규소 함유 막 형성용 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 규소, 탄소, 산소 및 수소 이외의 원소의 함유량이 10 ppb 미만이고, 또한 함수분량이 100 ppm 미만인 규소 함유 막 형성용 재료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 규소 함유 막 형성용 재료를 이용 하여 형성된 규소 함유 절연막.
  7. 제6항에 있어서, 화학 기상 성장법에 의해 형성된 규소 함유 절연막.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 규소 함유 막 형성용 재료를 화학 기상 성장법에 의해 기판에 퇴적시켜 퇴적막을 형성하는 공정과,
    상기 퇴적막에 대해서 가열, 전자선 조사, 자외선 조사 및 산소 플라즈마로부터 선택되는 1종 이상의 경화 처리를 행하는 공정
    을 포함하는 규소 함유 절연막의 형성 방법.
  9. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물.
    <화학식 1>
    Figure 112009056000486-PCT00023
    (식 중, R1 내지 R6은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R1 내지 R6의 1개 이상은 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기이고, n은 0 내지 3의 정수를 나타냄)
  10. 산소가 존재하는 분위기하에 있어서 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 1과 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 2를 반응시키는 공정을 포함하는, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물의 제조 방법.
    <화학식 3>
    Figure 112009056000486-PCT00024
    (식 중, R12 내지 R14는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기, 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, X는 할로겐 원자를 나타내고, a는 0 내지 2의 정수를 나타냄)
    <화학식 4>
    Figure 112009056000486-PCT00025
    (식 중, R15 내지 R17은 동일하거나 상이하고, R15 내지 R17의 1개 이상이 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기, 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, 또한 R15 내지 R17의 1개 이상이 할로겐 원자, 히드록시기, 아세톡시기, 페녹시기 또는 알콕시기를 나타내고, Y는 할로겐 원자, 수소 원자 또는 알콕시기를 나타냄)
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893538B2 (en) 2006-02-02 2011-02-22 Jsr Corporation Organic silica film and method for forming same, composition for forming insulating film of semiconductor device and method for producing same, wiring structure and semiconductor device
JP5105105B2 (ja) * 2008-12-02 2012-12-19 信越化学工業株式会社 プラズマＣＶＤ法によるＳｉ含有膜形成用有機シラン化合物及びＳｉ含有膜の成膜方法
TWI490363B (zh) * 2009-02-06 2015-07-01 Nat Inst For Materials Science 絕緣膜材料、使用該絕緣膜材料的成膜方法及絕緣膜
TWI550121B (zh) 2010-02-17 2016-09-21 液態空氣喬治斯克勞帝方法研究開發股份有限公司 ＳｉＣＯＨ低Ｋ膜之氣相沈積法
TWI451495B (zh) * 2010-12-13 2014-09-01 Univ Nat Taiwan 以鹼式法製造低介電係數層之方法
US8722514B2 (en) * 2011-01-17 2014-05-13 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices having insulating substrates and methods of formation thereof
KR102458309B1 (ko) 2015-12-28 2022-10-24 삼성전자주식회사 SiOCN 물질막의 형성 방법 및 반도체 소자의 제조 방법
TWI705598B (zh) * 2019-11-29 2020-09-21 輝能科技股份有限公司 電能供應系統與其封裝結構
TW202246292A (zh) * 2021-02-22 2022-12-01 日商日產化學股份有限公司 具有薄膜之基板、及半導體基板

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB769497A (en) * 1953-12-17 1957-03-06 Midland Silicones Ltd Organosilicon alcohols
FR1498641A (fr) * 1966-09-08 1967-10-20 Rhone Poulenc Sa Préparation d'alcools siliciés
US6499679B1 (en) * 1997-12-04 2002-12-31 Basf Aktiengesellschaft Granular spreader and product container
US6852650B2 (en) * 1998-02-05 2005-02-08 Asm Japan K.K. Insulation film on semiconductor substrate and method for forming same
US7354873B2 (en) * 1998-02-05 2008-04-08 Asm Japan K.K. Method for forming insulation film
US6514880B2 (en) * 1998-02-05 2003-02-04 Asm Japan K.K. Siloxan polymer film on semiconductor substrate and method for forming same
US7064088B2 (en) * 1998-02-05 2006-06-20 Asm Japan K.K. Method for forming low-k hard film
US20060258176A1 (en) * 1998-02-05 2006-11-16 Asm Japan K.K. Method for forming insulation film
US7582575B2 (en) * 1998-02-05 2009-09-01 Asm Japan K.K. Method for forming insulation film
TW437017B (en) * 1998-02-05 2001-05-28 Asm Japan Kk Silicone polymer insulation film on semiconductor substrate and method for formation thereof
US6383955B1 (en) * 1998-02-05 2002-05-07 Asm Japan K.K. Silicone polymer insulation film on semiconductor substrate and method for forming the film
US6432846B1 (en) * 1999-02-02 2002-08-13 Asm Japan K.K. Silicone polymer insulation film on semiconductor substrate and method for forming the film
JP3726226B2 (ja) 1998-02-05 2005-12-14 日本エー・エス・エム株式会社 絶縁膜及びその製造方法
US6881683B2 (en) * 1998-02-05 2005-04-19 Asm Japan K.K. Insulation film on semiconductor substrate and method for forming same
US6784123B2 (en) * 1998-02-05 2004-08-31 Asm Japan K.K. Insulation film on semiconductor substrate and method for forming same
US6287990B1 (en) * 1998-02-11 2001-09-11 Applied Materials, Inc. CVD plasma assisted low dielectric constant films
US6054379A (en) * 1998-02-11 2000-04-25 Applied Materials, Inc. Method of depositing a low k dielectric with organo silane
US6303523B2 (en) 1998-02-11 2001-10-16 Applied Materials, Inc. Plasma processes for depositing low dielectric constant films
US6340435B1 (en) * 1998-02-11 2002-01-22 Applied Materials, Inc. Integrated low K dielectrics and etch stops
US6413583B1 (en) * 1998-02-11 2002-07-02 Applied Materials, Inc. Formation of a liquid-like silica layer by reaction of an organosilicon compound and a hydroxyl forming compound
US6660656B2 (en) * 1998-02-11 2003-12-09 Applied Materials Inc. Plasma processes for depositing low dielectric constant films
US6627532B1 (en) * 1998-02-11 2003-09-30 Applied Materials, Inc. Method of decreasing the K value in SiOC layer deposited by chemical vapor deposition
US6593247B1 (en) * 1998-02-11 2003-07-15 Applied Materials, Inc. Method of depositing low k films using an oxidizing plasma
JP4603636B2 (ja) * 1998-05-12 2010-12-22 東レ・ダウコーニング株式会社 モノハロシランからオルガノシロキサンを製造する方法
US6800571B2 (en) * 1998-09-29 2004-10-05 Applied Materials Inc. CVD plasma assisted low dielectric constant films
KR100926722B1 (ko) 2001-04-06 2009-11-16 에이에스엠 저펜 가부시기가이샤 반도체 기판상의 실록산 중합체막 및 그 제조방법
US6838393B2 (en) * 2001-12-14 2005-01-04 Applied Materials, Inc. Method for producing semiconductor including forming a layer containing at least silicon carbide and forming a second layer containing at least silicon oxygen carbide
US6699784B2 (en) * 2001-12-14 2004-03-02 Applied Materials Inc. Method for depositing a low k dielectric film (K>3.5) for hard mask application
US7091137B2 (en) * 2001-12-14 2006-08-15 Applied Materials Bi-layer approach for a hermetic low dielectric constant layer for barrier applications
US6890850B2 (en) * 2001-12-14 2005-05-10 Applied Materials, Inc. Method of depositing dielectric materials in damascene applications
KR101227664B1 (ko) * 2002-01-31 2013-01-29 도소 가부시키가이샤 유기실란화합물을 포함하여 구성되는 절연막용 재료, 그 제조방법 및 반도체장치
JP4863182B2 (ja) 2002-01-31 2012-01-25 東ソー株式会社 有機シラン化合物を含んでなる絶縁膜用材料、その製造方法および半導体デバイス
JP4438385B2 (ja) 2002-11-28 2010-03-24 東ソー株式会社 絶縁膜用材料、有機シラン化合物の製造方法、絶縁膜、及びそれを用いた半導体デバイス
KR100506695B1 (ko) * 2003-06-02 2005-08-08 삼성전자주식회사 실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막
US7462678B2 (en) * 2003-09-25 2008-12-09 Jsr Corporation Film forming composition, process for producing film forming composition, insulating film forming material, process for forming film, and silica-based film
JP2005175060A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Jsr Corp 絶縁膜およびその形成方法、ならびに膜形成用組成物
JP4737361B2 (ja) * 2003-12-19 2011-07-27 Ｊｓｒ株式会社 絶縁膜およびその形成方法
KR101129875B1 (ko) * 2004-01-16 2012-03-28 제이에스알 가부시끼가이샤 중합체의 제조 방법, 중합체, 절연막 형성용 조성물,절연막의 제조 방법 및 절연막
WO2005068540A1 (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Jsr Corporation 絶縁膜形成用組成物およびその製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜およびその形成方法
WO2005082976A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Jsr Corporation ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、ならびに絶縁膜およびその形成方法
JP4433168B2 (ja) * 2004-03-11 2010-03-17 信越化学工業株式会社 保護された水酸基を有するオルガノキシシラン化合物
JP2005294333A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Semiconductor Process Laboratory Co Ltd 成膜方法及び半導体装置
JP5110238B2 (ja) * 2004-05-11 2012-12-26 Ｊｓｒ株式会社 絶縁膜形成用組成物およびその製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜およびその形成方法
KR101140535B1 (ko) * 2004-05-11 2012-05-02 제이에스알 가부시끼가이샤 유기 실리카계 막의 형성 방법, 유기 실리카계 막, 배선구조체, 반도체 장치 및 막 형성용 조성물
JP5110239B2 (ja) * 2004-05-11 2012-12-26 Ｊｓｒ株式会社 有機シリカ系膜の形成方法、膜形成用組成物
EP1615260A3 (en) * 2004-07-09 2009-09-16 JSR Corporation Organic silicon-oxide-based film, composition and method for forming the same, and semiconductor device
JP4355939B2 (ja) * 2004-07-23 2009-11-04 Ｊｓｒ株式会社 半導体装置の絶縁膜形成用組成物およびシリカ系膜の形成方法
JP2008239489A (ja) * 2005-07-12 2008-10-09 Toagosei Co Ltd 新規な有機ケイ素化合物
KR20080083170A (ko) * 2005-12-21 2008-09-16 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 Ｐｉｐｄ 섬유를 함유하는 마찰 종이

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