TW559946B - Process for producing semiconductor substrates and semiconductor substrates - Google Patents

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TW559946B
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semiconductor substrate
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TW091121205A
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Miki Egami
Ryo Muraguchi
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Catalysts & Chem Ind Co
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Description

559946 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於半導體基板及該半導體基板之製造方 法。更具體而言，本發明係有關於基板上含均勻膜厚之絕 緣膜並含優良產品可靠度之半導體基板，並關於該半導體 基板之製造方法。 [先前技術] 各種積體電路已用於電腦及各種電子裝置中，隨著尺 寸減小及增強之性能，需要更高積合且更高性能之電路及 產品可靠度。 關於此等積體電路，已合宜地使用第8圖所示之多層 配線電路以提高該半導體積體電路之積合度。 參照該積體電路之半導體基板製造步驟，於例如矽之 基板3 1上形成當作第一絕緣膜3 2之氧化物膜，然後於該第 一絕緣膜上形成由鋁膜等構成之第一配線層3 3。接著，藉 由CVD方法或電漿CVD法於該第一配線層33上沉積例如二氧 化矽膜或氮化矽膜之中間介電薄膜層3 4 ;於該中間介電薄 膜層上形成二氧化矽絕緣膜（平坦化薄膜）3 5 ;必要的話， 於該二氧化矽絕緣膜3 5上沉積第二絕緣膜3 6 ;形成第二配 線層（未顯示）；並且，必要的話，復於該第二配線層上形 成中間介電薄膜層、平坦化薄膜及絕緣膜，結果得到的產 物係用作含多層配線結構之高積體電路。 同樣地，第9圖中例示之半導體基板係已知者。 依序於基板3 1上形成當作第一絕緣膜3 2之氧化物膜、 中間介電薄膜層3 4 (必要的話）以及絕緣膜3 5，並且於此等
314016.ptd 第7頁 559946 五、發明說明（2) 成層之薄膜（絕緣膜）中形成電路3 3，再者，於該絕緣膜3 5 及該電路上形成第二絕緣膜3 6。此等建構物指稱為第一配 線層。 此外，於該第二絕緣膜3 6上形成具有如第一配線層之 相同結構的第二配線層（未顯示）。該第一配線層及該第二 絕緣膜經由連結凹溝之貫穿孔（未顯示）連結彼此。以相同 之方法，可形成第三配線層或更多配線層。 製備含多重配線結構之中間介電薄膜層以達成使基板 或配線層之不平坦表面平坦化，以及確保上層及下層間 (基板及彼上配線層間，或上方配線層及下方配線層間）絕 緣之目的。 茲將關於此等中間介電薄膜層之形成方法，說明如 下：（1 )藉由例如S i Η氟體之化學蒸氣沉積（C VD)使基板表 面上形成S i 0媒之方法；（2 )藉由四乙氧基矽烷之電漿沉積 使基板表面上形成S i 0媒之方法；以及（3 )藉由旋塗法將 石夕氧烧為主之塗布液或石夕胺烧為主之塗布液塗覆於基板之 表面上形成SiO媒之方法。 這些方法之中，以上使用旋塗機的方法（3)因為旋塗 法之高生產能力，較佳用以形成該中間介電薄膜層及用以 形成表面經平坦化之平滑薄膜。然而，於若干情況中，經 旋塗該塗布液之後，因為該塗布液由於離心力而聚集於當 作基板之矽晶圓周邊，如第1圖所示，使凸出部分2 1似該 塗膜之突起一般形成。第1圖顯示形成該周緣處凸出部分 2 1之概略剖面圖。
314016.ptd 第8頁 559946 五、發明說明（3) 此等矽晶圖之周邊可能與其他構成組件相接觸而遭受 污染，及於運輸該晶圓期間，該絕緣膜周邊之凸出部分可 能與其他裝置相接觸而使若干裂痕成長。此等裂痕之成長 產生大量之不適情勢，可能導致生產量之嚴重減少。 因此，例如，日本特許公開3 1 6 1 8 6 / 1 9 9 6揭示旋塗之 後通常將溶劑向下喷向該凸出部分以清去該凸出部分，俾 達到移除該矽晶圓周邊處之凸出部分。 然而，依此等情況，儘管端視該塗布液之種類（例 如，該絕緣成分及溶劑之類型及含量）或用於清洗之溶劑 而定，如第1 Ο A圖所示之若干情況中仍會形成凸塊2 4。此 等凸塊2 4可能引致類似該凸出部分情況之不當情況。再 者，如果塗膜於形成該中間介電薄膜層所用之第一絕緣膜 上形成，將造成如第1 Ο B圖所示之構造，該構造與下列問 題有關，當該表面視需要以機械方式拋光時，如第1 0C圖 所示，底下之第一絕緣層將裸露出來，因此最後得到之半 導體基板之化學耐性將變得較差。 [發明内容] 本發明乃為了解決上述先前技藝之問題而提供具有高 產量及優良產品可靠度之製造方法，半導體基板不含凸出 部分或突起且不含凸塊，因此無裂痕且不會產生不當情況 並具有優良的化學而ί性。 本發明用以製造半導體基板之方法之特徵為包括以下 之步驟： (a)根據旋塗法，將形成絕緣膜之塗布液塗覆於置於旋塗
314016.ptd 第9頁 559946 五、發明說明（4) ;幾轉盤上之基板上形成塗膜；然後 (b) 轉ΐί板，—面經由噴嘴自該基板之周緣及中
心之間旦成t，線上的任一點移向該周緣而喷射溶劑，俾 將形成於該基板周邊之塗膜凸出部分移K 選 該形成絕緣膜（SOG薄膜）之塗布液較佳包括一或多種 以下通式（I)所代表之烷氧基矽烷或其水解物及以下 通式（I I)或其水解物所代表之該經_化矽院所成之組群中 的含矽化合物，以及有機溶劑：
XnSi(〇R)4-n (I)
XnSlX，4-n (II) 其中X代表氫原子、氟原子、含1至8個碳原子之炫基、經 氟取代之烷基、芳基或乙烯基，R代表氫原子、含1至8個 碳原子之烧基、芳基或乙烯基，X，代表鹵原子，而n代表1 至3之整數，惟當上述通式（I)及（11)所代表之石夕化合物一 起使用時，上述通式（1)及（Π )其中至少一 X代表Η (氫原 子）。 該形成絕緣膜（SOG)之塗布液較佳包括一或多種選自 具有以下通式（I I I)所代表之重覆單元之聚矽胺烷的含矽 化合物，以及有機溶劑：
其中R “ R 2及R 3各別單獨代表氫原子或含1至8個碳原子之烧
314016.ptd 第 10 頁 [559946 五、發明說明（5) 基。 該形成絕緣膜（S〇G)之塗布液較佳包括一或多種選自 由以下通式（I)所代表之烷氧基矽烷或其水解物及由以下 通式（I I)所代表之經_化矽烷或其水解物而成之組群中之 含石夕化合物’ 一或多種選自具有以下通式（I I I)所代表之 重覆單元之聚矽胺烷而成之組群中之含矽化合物，以及有 機溶劑：
XnSi(0R)4_n (I)
XnSiX，4 —n (II) 其中X代表氫原子、氟原子、含1至8個碳原子之烧基、經 氟取代之烷基、芳基或乙烯基，R代表氫原子、含j至8個 碳原子之烷基、芳基或乙烯基，X’代表幽原 至3之整數，惟當上述通式（1)及（11)所代表之妙化入代物表一 J使用時，上述通式⑴及⑴）其中至少一峨表^原
(III) 其中R1、R2及R3各別單獨代表氫原子或含β 基 8個碳原子之烷 較佳係該形成絕緣膜（SOG)之塗布液指句人 4 θ 、 解之樹脂。 ^ 2冲及设包含可輕易分 本發明之半導體基板係藉由上述方法而獲得之半導體
559946 五、發明說明（6) 基板，其中該基板上之絕緣膜具有0. 1至6微米之平均膜厚 (T)，且該周邊部分之絕緣膜厚度（T E)與該平均膜厚（T)之 間的關係由下式代表： 0. 8T < ΤΕ < 1· 2T° 發明之詳細說明 本發明用以製造半導體基板之典型方法例示如下。 藉由本發明之方法所獲得之半導體基板包括基板及一 或多層形成於該基板上之絕緣膜。 本發明之半導體基板實例係顯示於第4至6圖中。 第4至6圖分別顯示該半導體基板之概略剖面圖。於第 4圖中，編號1 1表示基板，1 2表示絕緣膜，1 3表示電路而 1 6則表示絕緣膜。於第4圖所示之半導體基板中，將該絕 緣膜1 2及該電路1 3設置於該基板1 1上，並將絕緣膜1 6設置 於該絕緣膜1 2及該電路1 3上。另外，可以按照絕緣膜、電 路及絕緣膜之順序於該絕緣膜1 6上反覆設置相同之結構， 視情況需要經由電路連結凹溝（未顯示）之貫穿孔連結。 此外，如第5圖所示，可於該絕緣膜1 2上形成複數層 薄膜1 2 ’及1 2 ”。（該薄膜1 2"意指π中間介電薄膜層。） 此外，如第6圖所示，可於該絕緣膜1 2之表面上設置 之電路1 3上設置中間介電薄膜層1 2 ’，並可以設置平坦化 薄膜1 4使經設置電路之不平坦表面平坦化。復於該平坦化 薄膜1 4之表面上設置絕緣膜1 6亦有可能。 關於上述之半導體裝置，本發明用以製造半導體裝置 之方法包含以下各步驟：
314016.pld 第12頁 559946 五、發明說明（7) (a)根據旋塗法，將形成絕緣膜之塗布液塗覆於置於旋塗 機轉盤上之基板上形成塗膜；然後 (b ) —面旋轉該基板，一面經由噴嘴自該基板之周緣及中 心之間畫成之直線上的任一點移向該周緣而喷射溶劑，俾 將形成於該基板周邊之塗膜凸出部分移除。 (i )步驟（a)(塗膜之形成）： 用玻璃或矽當成本發明中使用之基板1。 於此等基板上形成至少一或多層絕緣膜。 此等絕緣膜並無特別限制，只要其包括絕緣材料。例 如，由ί夕土、礬土、鈦土、氮化石夕、碳化>5夕或有機樹脂聚 合物組成者。此外，該絕緣膜可能包括該等絕緣材料其中 之一或可能包括該等絕緣材料其中之二或更多。此外，該 絕緣膜可能係多層結構，其中其他絕緣膜係於其上或其下 形成。 於本發明中，使用形成絕緣膜之塗布液之旋塗法於該 基板上形成絕緣膜。（藉由該旋塗法獲得之絕緣膜有時候 意指’’ SOG薄膜。 可形成緣緣膜之任何一種形成絕緣膜的塗布液皆可以 使用，不受限制。含例如矽土、礬土、鈦土或樹脂聚合物 之絕緣物質前驅物的塗布液皆可以使用。 該前驅物之實例包含碎化合物、銘化合物、鈦化合 物、其水解物、有機樹脂單體、募聚合物及乳化樹脂。 使用此等塗布液而獲得之絕緣膜顯示出填滿該基板上 之間隙（高低位置之差異）的優良性質並形成具有平滑表面
314016.ptd 第13頁 559946 發明說明（8) 之絕緣膜 此外’如由本發明 2 3 70 30/ 1 9 9 0中揭示人°月 明之日本專利特開 低介電常數並顯示優：f 土 $ ;:、、彖膜顯不高耐碰觸性及 同樣地，如4匕：因此係較佳的。 3 1 58 1 2/ 1 9 9 7 (盥美國直^申明日本特許公開 二、人〜L % 夷國專利案6, 261，35 7 )中捃- f含石夕土薄膜用之塗布液所形成之絕缘^顯揭-不之使用形 表面之優良黏著力、優良機械強⑨、^ :對於該塗布 裂性，並顯示優良的 ^，予耐性及耐龜 於本發明中，如":所示 塗布液：具體而言，於第2圖中，編= 疋塗法塗布此等 喷塗塗布液用之噴嘴， + 表不基板，2表示 示喷射清洗溶劑Π洗f其了=青洗溶劑用之喷嘴，錄 放經使用之清洗溶劑用心道。二；：：：“表示排 3係由注射1㈣或^相類似之組件^之噴嘴 上形成之薄膜凸出部分之清洗，⑨成:據：基板 周邊上Μ吏用該噴嘴4依向傾斜之方向、：：Π之 二ί: ίϊ::二第2圖所示之旋塗機中，將該基板1置 於連、…以馬達之轉盤上，滴下或經由上述設 塗喷嘴2喷塗該塗布液，該塗布液由離心力散佈：/、 膜。 與其他CVD方法等比較’該旋塗法不僅得到較大生產 量’亦得到較易於形成平坦化之絕緣膜，&外對起始材料 及其他之氣化並無限制而能夠使用各種絕緣材料。
514016.ptd 第14頁 559946 五、發明說明（9) 使用旋塗機形成該塗膜之條件端視該基板之種類及大 小、該塗布液包含之絕緣成分固體含量及該塗布液包含之 溶劑種類而變，但轉數較佳選自5 0 0至5 0 0 0轉，溫度2 0至 3 0°C，時間5秒至5分鐘。 對於經形成之塗膜具最後得到之絕緣膜厚度介於0. 1 至6微米之範圍内便已足夠。 凸出部分係於藉由該旋塗法形成而獲得之塗膜之周邊 形成。如前文曾述及的，此等凸出部分可能產生裂痕而造 成不適情勢，因此必須移除。 (i i )步驟（b)(該凸出部分之移除） 接著，移除周邊處形成之凸出部分。 經由第2圖所示之喷嘴3喷射清洗溶劑進行周邊處凸出 部分之移除。 於本發明中，經由喷嘴3自該周緣與該基板中心晝成 之直線上的任一點移向該周緣而噴射清洗溶劑，同時旋轉 該基板，以移除該基板周邊之塗膜凸出部分。具體而言， 該喷嘴3自第3圖所示之位置（a)(該周邊之邊緣）移至位置 (b )而不噴射清洗溶劑，當該喷嘴到達位置（b )時，該清洗 溶劑開始喷射，接著使該喷嘴自位置（b )移至位置（a )以移 除該凸出部分。此外，第3圖係顯示於該基板周邊形成之 塗膜的放大概略圖示。 自該周緣算起之距離（（b ) - ( a ))端視經形成之塗膜厚 度、轉數及該塗布液之黏度及表面張力而定，因此不受限 制，位置（b)係位於朝中心方向凸出部分之邊緣變平之處
314016.ptd 第15頁 559946 五、發明說明（ίο) (或由中心朝周邊方向該凸出部分與該平坦部分之間的邊 界附近）。該距離較佳介於1至5毫米。 如果自周緣之距離短於1毫米，周邊處之凸起（凸出部 分）可能無法完全移除，運送該半導體基板期間，該薄膜 可能會與裝置之手臂或晶圓盒相接觸，導致污染或破損而 產生不適情勢。 當作本發明中使用之清洗溶劑，任何一種可以移除該 凸出部分而不會形成凸塊之溶劑皆可以使用而無特別限 制。舉例來說，例示如乙醇及異丙醇（I P A)之醇類；例如 丙酮、環己酮及甲基異丙酮（Μ I BK )之酮類；例如丙二醇一 丙基醚之二醇醚類；以及丙二醇一曱基醚乙酸酯 (P G Μ E A )。當中，較佳係具有低毒性之有機溶劑，例如上 述之 PEGMEA。 移除該凸出部分之後，該絕緣膜之周緣（由箭頭（a )所 示）厚度、T E，及該絕緣膜之平均膜厚，T，之關係如下：
0. 8T < TE < 1. 2T 較佳地，T孫0 · 9倍至1 · 1倍T，特佳0 · 9 5至1 · 0 5。 如果該絕緣膜（T E)之周緣（箭頭（a )所示）厚度低於0 · 8 倍平均膜厚（T )，可能會造成減降之絕緣或對於其他欲於 該絕緣膜上形成之薄膜（亦即，絕緣膜）不足的平坦化性 質。 如果該絕緣之周緣（T E)厚度大於1. 2倍平均膜厚（T )， 可能會造成裂痕產生、大量不適情勢產生或半導體基板之 生產量降低。
314016.ptd 第16頁 559946 五、發明說明（11) 同樣地’於本發明之半導體基板中，將位於該絕緣膜 周緣内凸出部分其中之一部分移除。 此外，於第3圖中，可以將該喷射喷嘴3自位置（a)拖 至位置（b )，同時經由該噴嘴喷射該清洗溶劑而移除該凸 出部分，或先將該喷射喷嘴3自位置（a)拖至位置（b)，同 時經由該喷嘴喷射該清洗溶劑，然後自位置（b)拖（移動） 至位置（a )，同時經由該喷嘴噴射該清洗溶劑。然而，如 第7圖所示凸塊可能重新形成於位置（b )之附近，拖曳在該 處受到阻播。（此外，第7圖係顯示以習知方法拖曳喷射噴 嘴時，凸塊形成之概略圖示。） 如第7圖所示，形成該凸塊時，（T E)有時候超過1. 2 T， 因此造成造成裂痕產生或引發不當情勢。再者，即使於經 形成此等凸塊之絕緣膜上形成平坦化薄膜並以機械化方式 抛光該平坦化薄膜，如前述第1 〇 B及1 0 C圖所示部分底下之 絕緣層將裸露出來，因此若干例子中化學耐性會降低。 藉由橢平儀（註冊名稱ESVG，由SOPRA公司製造）進行 平均膜厚之測量，使用接觸型高度差測量儀（主體註冊名 稱：F-MD-S75B，由TOKYO SEIMITSU有限公司製造，測量 單元註冊名稱·· F —RM_S25B，由T0KY0 SEIMITSl^限公司 製造）可以測量周邊之厚度。 由旋塗法塗布該形成絕緣膜之塗布液，然後移除該基 板周邊處形成之塗膜凸出部分，如必需使該絕緣膜硬化則 乾燥該絕緣膜。 同樣的情況，可於約8 0至約3 5 0°C之溫度時乾燥，並
314016.ptd 第17頁 5^9946 〜------- 五、發明說明（12) 一""' ~ - 於3 0 0至4 5 0°C之溫度進行硬化。 除此之外，必要的話，可以藉由二或多種薄膜構成該 浥緣膜，可於如第5圖所示之二絕緣膜之間設置中間介電 =膜層，再者，可以形成平坦化薄膜等。藉由使用成膜塗 布液之旋塗法以相同方法形成該等絕緣膜、該中間介電薄 犋層及該平坦化薄膜之情況中，可以前述絕緣膜之相同方 法移除該周邊處形成之薄膜凸出部分。 同樣地’必要的話可以形成電路。例如，藉由普通之 A 1配線或藉由阻蝕劑方法形成配線凹溝形成此等電路，於 該電路上形成Cu層，並以機械方式拋光該薄膜。 此外，可以藉由形成貫穿孔（連通凹溝），並重覆前述 步驟而製造多層基板之半導體基板。 該形成絕緣膜（S 0 G )之塗布液較佳包括一或多種選自 以下通式（I)所代表之烷氧基矽烷或其水解物及以下通式 (I I )或其水解物所代表之該經鹵化矽烷的含矽化合物，以 及有機溶劑：
XnSi(〇R)4-n (I) X nS i X 4-n ( I I ) 其中X代表氫原子、氟原子、含1至8個碳原子之烷基、經 氟取代之炫基、芳基或乙烯基，R代表氫原子、含1至8個 碳原子之烷基、芳基或乙烯基，X，代表原子，而n代表〇 至3之整數，惟當上述通式（I )及（I I )所代表之矽化合物一 起使用時，上述通式（I )及（I I )其中至少一 X代表Η (氫原 子）〇
314016.ptd 第18頁 559946 五、發明說明（13) 該形成絕緣膜（S 〇 G )之塗布液較佳包括一或多種選自 具有以下通式（I Π )所代表之重覆單元之聚；ε夕胺烧的含石夕 化合物，以及有機溶劑： R1-fs 1 R3i_N+- (III) 其中R 1、R 2及R 3各別單獨代表氫原子或含1至8個碳原子之烷 基。 ’、 凡
該形成絕緣膜（SOG)之塗布液較佳包括一或多種選自 由以下通式（I)所代表之烷氧基矽烷或其水解物及由以 通式（I I )所代表之經_化矽烷或其水解物的含 一或多種選自具有以下通式（111)所代表之重覆單^物， 矽胺挽的含矽化合物，以及有機溶劑： I
XnSi(OR)4_n (1)
XnSiX，“ (II) 其中x代表氫原子、氟原子、含1至8個碳原子之烷A r 氟取代之烧基、芳基或乙烯基，R代表氯原子、含 碳原子之烷基、芳基或乙烯基，x’代表鹵原子， 至3之整數，惟當上述通式（〗）及（丨丨）所代表之、 二用時’上述通式⑴及(⑴其中至少代表-
559946 五、發明說明（14) R1 R3 +子 i-N 如 (in) R2 其中R κ R 2及R 3各別單獨代表氫原子或含1至8個碳原子之烷 基。 烧氧基石夕烧類 ：_____ 由通式（I )所代表之烷氧基矽烷的指定實例包含甲基 三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽 烧、乙基三甲氧基碎烧、乙稀基三乙氧基紗烧、苯基三甲 氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、氟三甲氧基矽烷、氟三乙 氧基秒烧、二甲基二甲氧基秒烧、二乙基二乙氧基石夕烧、 二曱氧基矽烷、二乙氧基矽烷、二氟二甲氧基矽烷、二氟 二乙氧基石夕烧、三氟甲基三甲氧基石夕烧及三氣甲基三乙氧 基矽烷。 m化矽烷類：—— 由通式（I I )所代表之經鹵化矽烷之指定實例包含三氟 矽烷、三溴矽烷、二氣矽烷、氟三氯矽烷、氟溴矽烷、甲 基三氟矽烷、乙基三氯矽烷、苯基三氯矽烷及乙烯基三氯 矽烷。 使用烷氧基矽烷及/或該經ii化矽烷之水解物的情況 中，以該水解反應所需用量之水添加至該烷氧基矽烷及/ 或該經鹵化矽烷之有機溶劑的溶液中，具體而言對於每莫 耳之構成該烷氧基矽烷的S i -OR基團或構成該經鹵化矽烷
314016.ptd 第20頁 559946 五、發明說明（15) 的Si-x’基團，用量通常〇」至5莫耳，較 必要的話，對於每莫耳夕泸今# •主Z莫耳 通
An U 耳 虱基矽烷或該經ώ化矽烷
常添加0 · 0 1至1莫耳之觸媒。 y R 本文中使用之觸媒包含例如氫氣酸、硝酸及铲 機酸類；例如乙酸、箪酿及审# ’,L -夂之無 性之化合物（例如金屬皂鹽）之有機酸類。 夜中顯不酸 至於該水解之條件，該烷氧基矽烷之水 於80C或更低之反應溫度下進行，較佳5至6吖t並 時或更短之反應周期，較佳〇 · 5至5小時。同樣地，嗲妙 化石夕烧之水解通錢拌並於5 H更低之反應溫度K南 行，較佳5至2 Oc，達20小時或更短之反應周期，較佳^至 1 〇小時。再者，同時水解該烷氧基矽烷及該經_化矽烷之 情況中，通常使用該經_化矽烷之水解條件。 疋 由此獲得之水解物或部分水解物具有所欲之數量平均 分子量（就聚苯乙烯而論）介於5 0 0至1 0，0 0 0之範圍内，較 佳1，0 0 0至5，0 0 0。當該水解物或部分水解物之數量平均分 子量介於上述範圍内中，將產生顯示優良之時間安定性及 良好塗布性質之塗布液。 聚—硬m」— 具有前述通式（III)所代表之重覆單元的聚；ε夕胺烧類 可能係直鏈的聚矽胺烷類、環狀的聚矽胺烷類或其混合 物。此等聚矽胺烷類具有數量平均分子量（就聚笨乙烯而 論）為5 0 0至1 0，0 0 0，較佳1，〇 〇 〇至4，0 0 0。如果該數量平均 分子量小於5 0 0的話，可能會造成衰退之成膜性質，例如
314016.ptd 第21頁 559946 五、發明說明（16) 熱硬化時產生太大的收縮速率。另一方面，如果該數量平 均分子量大於1 0，0 0 0的話，由於該塗布液流動性之降低， 可能會造成衰退的成膜性質。同樣地，如果該聚矽胺烷之 數量平均分子量超出上述範圍之外的話，將傾向造成不平 滑表面之絕緣膜。 有機溶劑類： 關於使用該烷氧基矽烷及該經化矽烷之情況中所使 用之有機溶劑，例示如醇類、酮類、醚類、酯類及烴類。 更具體而言，例示如甲醇、乙醇、丙醇及丁醇之醇類；例 如甲乙酮及甲異丁酮之脂肪族酮類；如環己酮之環狀酮 類；例如甲基纖維素、乙基纖維素及丙二醇一丙基醚之二 醇醚類；例如乙二醇、丙二醇及己二醇之二醇類；例如乙 酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯及乳酸乙酯之酯類；例如己 烷、環己烷及辛烷之烴類；以及例如甲苯、二甲苯及三甲 苯之芳香族烴類。 同樣地，使用該聚矽胺烷之情況中所使用之有機溶劑 的實例包含例如環己烷、甲苯、二甲苯及己烯之烴類；例 如二氯甲烷、氣乙烯及三氣乙烷之經齒化烴類；及例如乙 丁醚、二丁醚、二曙烷及四氫呋喃之醚類。 可輕易分解之樹_腹」_ 同樣，本發明中所使用之形成絕緣膜之塗布液可復包 含可輕易分解之樹脂。
本發明中所使用之可輕易分解之樹脂具有5 0 0至 5 0，0 0 0 (就聚苯乙烯而論）之數量平均分子量並係於5 0 0°C
314U16.ptd 第22頁 559946 五、發明說明（17) 之溫度下熱處理或藉由uv射線 X-射線照射或氧電聚而分解或蒸氣化。線電子束 該可輕易分解之樹脂的指定實 子量（就聚苯乙稀而論）為_至50, _，^佳均分 3 0, 0 0 0之纖維素為主夕與^ 奴隹1，0 0 0至 主之樹浐、夕二二 < 祕知、來醯胺為主之樹脂、聚酯A 主”月曰、夕凡酵為主之樹脂及環氧基為，S曰為 同樣地，較佳該可輕易分解 ’曰 物組成物，其中該可輕易分解型聚合 /或該聚矽胺烷或聚矽氧烷以分子量的方θ 一 6亥水解物及 等互穿型聚合物組成物具有所欲之數量平χ目八互連旦結。此 苯乙烯而論）為5 0 0至50,0 00,較佳1〇〇〇至t =(就聚 問題在於，使用含該可輕易分解之樹脂的。 之塗布液時，同時以前逑方法，例如，成絕緣膜 smw/i，所述之習知方法移除由旋塗法^H案號 邊處形成之塗膜凸出部 易形成凸塊。然而广土： 方法能夠形成具有低介電係數之含二童 不知月之 會形成任何凸塊，該薄膜具有低密度及高強】、彖：二二= 實質上5奈米或更小之平均孔徑的空隙或細孔。、，且僅有 關於該互穿塑聚合物組成物之製備方法，可 人提出申請之國際^案PCT/JP99/〇4〇5m_ 〇月 PCT/JP9 9/ 040 50中獲侍詳細之說明，並於本文中作考 之用。 …> 接著’由以下f二：IV)所表示之有機化合物 所使用之塗布液中用作有機模板材料Λ 、本
559946 五 、發明說明（18) " " " ' 其 或 與 後 [WRSRW] +· χ- (IV) 中R代表含1至2 〇個碳原子之烴基，R 2、R 3及R可能相同 不同並各別代表Η原子或含1至20個碳原子之烴基並可能 R牙目同’而X代表鹵原子或0Η基團。 藉由使用此等有機模板材料，移除該有機模板材料之 .〜’於含二氧化矽之塗膜中形成約與該有機模板材料相同 大小之細孔，由此可獲得具有低介電常數及高薄膜強产 含二氧化石夕塗膜。 遠有機模板材料之指定實例包含氫氧化四乙 四乙錄、备儿 ^ 氣化四乙銨、氫氧化四丙銨、溴化四、 四丙銨、翁κ 矛上化 片 > 虱化正十六烷基三甲銨、溴化正十六烷基三甲 ^ ^化正十八烷基三甲銨及溴化正十八烷基三甲銨。 作琴二1、、i有機模板材料（有機基底）中、x代表0咙團亦當 物2二人t中该烷氧基矽烷及/或該經A化矽烷或其水解 古，=口的觸媒，因此該等用途會加速交連，具體而 端具^ Z该烷氧基矽烷及/或該經_化矽烷之分子鏈末 有以下之1纟播團·’仍能有效地轉成緻密的聚矽氧烷結構（具 要的，因^能# 官能之Q單元），其中Q4結構係實際上主 k传具有高薄膜強度之含矽塗膜。 0 0· 0 以固體成分（蔣人_ 為基準，該有機模、3二氧化矽成分轉成二氧化矽）之重量 、板材料之用量較佳介於丨0至2 0 0重量％之
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範圍内。 如果該有機、P 4 機模板材料之細=I材料之用量少於10重量％，約與該有 且於若干情況中，盔】相同之細孔的形成將變得不足，並 化矽塗膜。 無去獲得具有夠低之介電常數的含二氧 成傾向過量：：5 ::用量超過2 0 0重量％，該細孔之形 低。 b k成產生之含二氧化矽塗膜的強度降 氧烷係i f:Jf，液可能復包含聚矽氧烷’該聚矽 ⑴）所Κΐΐΐ式⑴所代表之烧氧基石夕烧及前述通式 鶴之間的；…與含二氧化 氧π)所代表之重覆單元的聚石夕胺烧與含二 乳化石夕U粒之間的反應產物。 有機3 = 使一或多種通式（1)所代表之烧氧基石夕烧與 得含二氧切微；'存在下進行水解及聚縮合而獲 f τ 樣地，可以藉由使該含二氧化矽微粒及選自通式 所代表之烷氧基矽烷及通式（Ιυ所代表之經_化矽烷 f的矽化物與有機溶劑混合，並於水及觸媒存在下進行 水解而獲得該聚矽氧烷。 、同樣地，該聚矽氧胺烷可藉由混合具有通式（丨丨丨）所 代表之XK矽胺烷及該含二氧化矽微粒與有機溶劑而獲得， 並於水及觸媒存在下進行水解。
314016.pid 弟25頁 559946 五、發明說明（20) 此等聚矽氧烷及聚矽氧胺烷可以根據本發明申請人申 请之日本專利特開案號3 1 5 8 1 2 / 1 9 9 7 (與美國專利案6，2 6 1 3 5 7—致）或國際申請案？(：171]?99/〇4〇5〇中揭示之方法 備。 欲用於本發明之塗布液包含該烷氧基矽烷類或該經_ 化石夕烷類、聚矽氧烷、聚矽胺烷、聚矽氧胺烷等之水解 f ’以有機溶劑中之固體成分來看，用量介於5至3 5重量 % ’較佳1 0至3 0重量％。 如果該塗布液中固體成分之含量少於5重量％，可能導 致太溥之塗膜而具有不足之絕緣性，反之如果該固體成分 之含量超過3 5重量％，則該塗布液之安定性可能會降低且 結果之絕緣膜可能具有不足之強度。 另外，本發明中，由此獲得之含有該固體成分之塗布 液可以用作形成絕緣膜之塗布液，但較佳藉由旋轉式蒸餾 &移除該水解反應產生之醇及殘餘之水分及該酸觸媒，並 於使用前將該固體成分之含量調整至上述範圍内，俾分離 該有機溶劑成分並以曱異丁酮或丙二醇一丙基醚取代該有 機溶劑。 根據本發明，半導體基板並未於該基板周邊形成該塗 布液之凸起或凸塊，用以避免該絕緣膜中之裂痕成長及不 當情況形成，並具有優良之化學耐性而能大量製造。 本發明將參照以下之實例說明，但不會限制本發明之 範圍。 [貫施方式]
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五、發明說明（21) _實施例1 I塗布液（S-1)之1 使66.67克之三？^翁就 造煥183.3克之乙'醇由信越化學工業公司製 畔之此合洛液保持於2 〇〇 將 具有濃度0· 05重量％之硝酸水溶液一 .克 接著以15°轉之速率授拌並於_進行三乙；水 ，約1小時。隨後，添加10倍量之甲異丁酮（ΜΙΒκ)，使用 旋轉式蒸餾器將水解反應產生之醇及溶解之水（包含硝酸 完全移除而由曱異丁酮取代該溶劑，俾就二氧化矽而論， 獲得以2 0重量％濃度包含於該ΜI ΒΚ溶液中之三乙氧基矽烷 水解物（經分散之基質先驅物）。 以1 2 5克由此獲得之Μ I Β Κ溶液與溶於1 〇 〇克該μ I Β Κ溶液 之2 5克丙烯酸樹脂（當作可輕易分解之樹脂）混合獲得2 5 0 克之形成塗膜之塗布液（S_l)。就聚苯乙烯而論該丙烯酸 樹脂具有22 1 9 0之數量平均分子量。 經塗覆含二氧化石夕薄膜之t n基一扳」丄二m— 備 -」一 根據旋塗法將由此製備之塗布液（S — 1 )塗覆於8忖石夕晶 圓（半導體基板）上。 锿_皇蘆„1〇7_ I部分_冬_務__除」_ 隨後，以聚丙二醇一***乙酸酯（PGMEA)當作移除該 基板之周邊處塗膜凸出部分用之溶劑，而該溶劑之喷射由 距離該周緣2毫米之位置（b)(第3圖）開始，接著移#動該喷 嘴至周緣（a)(第3圖）以移除該塗膜之凸出部分。隨^後’對 該基板施以熱處理步驟，其中使該基板於1 5 0 C之脈度下
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使該塗膜中包含之 於大氣中乾燥3小時。以此等熱處理 有機溶劑蒸發並排出該系統。 隨後，將該基板置於含上蓋之 C ΑΓΤ-β · ^ τ 1 η, 〈貝扇型硬化早兀 U 8，由Tokyo Electro η公司繁j、生、a # 4〇〇ν夕妯巧了、隹一為本 J衣^ )中之加熱板上並於 a υ u C之純軋下進仃熱處理達3 〇分 生 化矽薄膜之半導舻美柘Π 1 )、里以氣&經塗覆含二氧 潯膜之牛V體基板（L-1)。隨後，冷卻 之溫度，取出該單元。 後^至酿下 由此獲得之塗膜平均膜厚（τ)為5〇〇奈米。同樣地 邊（τΕΜ之塗膜厚度係525奈米，而TE/m】〇5。 巧 列2 | 皇座液（S-2)之製備·· 使20·0克之^乙氧基矽烷（由信越化學工業公司製造） ” 3 9. 7 7克曱基二甲氧基矽烷（由信越化學工業公司製造） 溶於乙醇之5 0 0克混合溶液保持於2(rc，將45克具有濃度 〇· 05重量％之硝酸水溶液一次加至該混合溶液，接著以工5〇 轉之速率搜拌並於20°C進行三乙氧基矽烷及甲基三甲氧基 矽烷之水解約1小時。隨後，添加丨〇倍量之M丨βκ，使用旋 轉式瘵餾器將水解反應產生之醇及溶解之水（包含硝酸）完 全移除而由Μ I BK取代該溶劑，俾就二氧化矽而論，獲得以 2 0重量％濃度包含於該Μ I ΒΚ溶液中之三乙氧基矽烷及甲基 三甲氧基石夕烧之水解物（經分散之基質先驅物）。 以1 2 5克由此獲得之Μ I ΒΚ溶液與溶於丨5克該Μ丨ΒΚ溶液 之3 · 7 5克丙烯酸樹脂（當作可輕易分解之樹脂）混合獲得 1 4 3 · 7 5克之形成塗膜之塗布液（s — 2 )。就聚苯乙烯而論該
559946 五、發明說明（23) ~ 丙烯酸樹脂具有2 2 1 9 0之數量平均分子量。 基板（L-2)之製雙」_ 根據旋塗法將由此製備之塗布液（s_ 2 )塗覆於8吋 圓（半導體基板）上。 該塗膜凸出部移除： 隨後’以實例1之相同方法移除周邊處塗膜凸出部 分，接著該硬化處理以製造經塗覆含二氧化矽薄膜之半導 體基板（L-2)。 測定塗膜平均膜厚（τ)及周邊處之膜厚（Te)及te/t並於 表1中顯示。 同樣地’測量結果含二氧化矽塗膜之介電常數，並以 目視檢察周邊之裂痕。將結果顯示於表1中。 實施例i 氧」m粒之製鬼」一 將2 982· 5克之四乙氧基矽烷之水/甲醇溶液（由Tama
Chemical有限公司製造之 Ethyl Si 1 i cate 28)(將 5 3 2. 5克 四乙氧基矽烷以混合比2/8加至24 5 0克水/甲醇混合溶液而 製備之溶液）及5 9 6 · 4克具有濃度〇 · 2 5重量％之氨水溶液同 時加至保持於6 01之i 3 9 ·丨克純水及1 6 9 · 9克甲醇組成之溶 液達5 2小時。添加完成之後，於相同之溫度下使該混合物 老化3小時。隨後，藉由超濾器過濾移除未反應之四乙氧 基石夕烧、曱醇及氨，同時添加純水，藉而促使其純化。於 300C壓力釜中進行聚縮合反應丨〇小時。反應之後，使用
559946 發明說明（24) 兩性離子交換樹脂（由Ri〇 —Rad製造之AG-501)純化該混合 物。由此’獲得具有3 〇奈米平均粒徑之二氧化矽微粒分散 物0 曰 將該二氧化矽微粒分散物之濃度至5重量％，並以丨〇倍 里之曱異丁酮（Μ I BK )加至該分散物。隨後藉由旋轉式蒸發 器進行該溶劑取代俾製備28 0克具有5重量％濃度之二氧化Χ 矽並含0.5重量水之ΜΙΒΚ分散物。隨後，以5· 6克之二氧化 石夕微粒之ΜΙΒΚ分散物及36· 5 9克之三乙氧基矽烷與由6克丙 烯酸（當作可輕易分解之樹脂）溶於5 1 · 8 1克之Μ I ΒΚ製備之 Μ I Β Κ溶液混合而獲得1 〇 〇克之混合溶液，以致X / 丫之重量比 (其中就二氧化石夕而論，X代表該二氧化石夕微粒之重量，且 就二氧化矽而論，γ代表該烷氧基矽烷之重量）變成2 / 9 8， 且（Χ +Υ)之總重量對該丙烯酸樹脂（ζ )之重量的重量比，亦 即，（Χ +Y ) / ( Ζ )，將變成7 0 / 3 0。此等丙烯酸樹脂具有 2 2 1 9 0之數量平均分子量。 隨後，將1 0 〇克濃度為〇 · 〇 1重量％之硝酸水溶液一次加 至該混合物溶液，接著以5 〇 〇轉之速率擾拌並於2 〇。〇下進 行二乙氧基石夕烧之水解約1小時。之後，分離出該Μ I bk 層，並藉由旋轉式蒸餾器進行以Μ I ΒΚ取代溶劑，藉以完全 移除該水解反應產生之醇及經溶解之水（包含硝酸）並獲得 1 0 0克之二氧化矽濃度為2 〇重量％之形成塗膜的塗布液 (S-3)。 經—1.覆含―二氧化矽薄膜之半導體基板（L - 3 )之製i」 根據旋塗法將由此製備之塗布液（S- 3 )塗覆於8吋石夕晶
314016.ptd 第30頁 五、發明說明（25) 圓（半導體基板）上 座塗膜除： 隨後，以實例丨之相同方 分，接著該硬化處理以製造經上除周邊處塗膜凸出部 體基板（L-2)。 主後含二氧化矽薄膜之半導 表：匕塗膜平均膜厚⑴及周邊處 之膜厚（ΤΕ)及ΤΕ/Τ並 於 同樣地 邊果常數’“ 塗布液（S - 4)之製 使80.0克之三乙氧基石夕烷（由SMn e K〇gy〇公司製造）、68.18克之甲基三甲氧石夕烧（由gaku Shin-etsu Kagaku Kogyo公司製造）及451· 82克之乙醇之 混合溶液保持於2(TC，將54.0克具有濃度〇.〇5重量％之硝 酸水溶液一次加至該混合溶液，接著以1 5 〇轉之速率攪拌 並於2 0 C進行三乙氧基矽烷之水解約1小時。隨後，添加 1 0倍量之丙基丙二醇（PPG)，使用旋轉式蒸餾器將水解反 應產生之醇及溶解之水（包含硝酸）完全移除而由丙基丙二 醇（PPG)取代該溶劑，俾就二氧化矽而論，獲得以20重量丨 濃度包含於該PPG溶液中之三乙氧基矽烷及甲基三甲氧基 矽烷之水解物（經分散之基質先驅物）。 以1 00克由此獲得之PPG溶液與25克濃度20重量％之氫 氧化正十六烷基三甲銨（n-HDTMAH)(當作有機模板材料）的
314016.ptd 第31頁 559946 五 、發明說明（26) 甲 醇溶液混合 獲 得 1 2 5克之形成塗膜之塗布液（S-4)。 經 塗覆含二氧 化 矽 薄膜 之半導體基板（L-4)之製備： 根據旋塗 法 將 由此 製備之塗布液（S-4)塗覆於8吋矽 晶 圓 (半導體基板 )上 〇 該 塗膜凸出部 分 之 移除 隨後，以 實 例 1之相同方法移除周邊處塗膜凸出部 分 ，接著該硬 化 處 理以 製造經塗覆含二氧化矽薄膜之半 導 體 基板（L-4)。 > 測定塗膜 平 均 膜厚 (T)及周邊處之膜厚（T E)及T E/ T並 於 表 1中顯示。 同樣地， 測 量 結果 含二氧化矽塗膜之介電常數，並 以 a 視檢察周邊 之 裂 痕。 將結果顯示於表1中。 實 施例5 塗 布液（S-5)之製備 將6 Ο 0毫升之吡啶加入置於保持於0°C之恆溫箱中形成 錯合物（吼σ定加成物）。 隨後，將氨氣吹入含吡啶加成物之液體中獲得含反應 產物之液體。將此等液體中包含之沉澱物濾除，於8 0°C時 加熱該過濾物1 0小時，接著於減壓下自該過濾物移除吡啶 而獲得樹脂狀之聚矽胺烷。隨後，將此等聚矽胺烷溶於二 甲苯中製備1 0重量％濃度之聚矽胺烷之二曱苯溶液。結果 之溶液與甲醇混合使聚石夕胺烧對甲醇之莫耳比變成1 / 1。 之後，以吡啶取代該溶劑，並於氮氣環境下於9 0°C之溫度 下進行反應2 0小時，同時吹入乾燥氮氣。隨後，於減壓之
314016.ptd 第32頁 559946 五、發明說明（27) - 下移除該溶劑而獲得經改質之聚 將此等經改質之聚碎胺烧溶於 %濃度之固體成分的形成塗膜之决本中製備含2 0重量 ^之半導體*/ (si)。 根據旋塗法將由此5^^二 圓（半導體基板）上。 、 5)塗覆於8忖石夕晶 土亥塗膜凸出部分移除： 隨後，以實例方法移除 分，接著該硬化處理以製造經塗浐人周處塗膜凸出部 體基板（L-5)。 ta —氧化矽薄膜之半導 測定塗膜平均膜厚 表1中顯示。 (T)及周邊處之膜厚 (τ E)及τ E/ T並於 同樣地，測量結果含二氧化矽塗骐 目視檢察周邊之裂痕。將結果顯示於表 '罨*數，並以
實魂A :1 布羞」3二i—)名一製」積 以實施例5之相同方法獲得125克之形成塗膜之塗布 液，除了將經改質之聚矽胺烷溶於三甲笨之外。 經重覆含士1化1薄蓋體赢灰(丄i 根據旋塗法將由此製備之塗布液（S-6)塗1於8付石夕晶 圓（半導體基板）上。 ' 言客塗_膳亞出部分之移除: 隨後，以實例1之相同方法移除周邊處塗膜凸出部 分，接著該硬化處理以製造經蜜覆含二氧化矽薄膜之半導
mm 314016.ptd 第33頁 559946 五 體 表 9 、發明說明（28) 基板（L-6)。 測定塗膜平均膜厚（T)及周邊處 1中顯示。 同樣地’ ί則量結果含二氧化矽塗腠, 雇（τΕ)及τε/τ並於 介電常數，並以 、 π里鲒果含二氧化矽笑 視檢察周邊之裂痕。將結果顯示於氣教例1 膜之丰導體费 〜、· - 人#浪y㈠塗覆於 根據旋塗法將實施例2中使用之 才矽晶圓（半導體基板）上。 隨後，以實例2之相同方法進行熱處理（亦即，乾燥2 硬化）而不移除周邊處塗膜凸出部分俾製造經塗覆含二氧 化矽薄膜之半導體基板^(L-7)』。 測定塗膜平均膜厚（τ)及周邊處之膜厚（te)及τΕ/τ廿认 表1中顯示。 EM並於 同樣地’測量結果含二氧化矽塗膜之介電 目視檢察周邊之裂痕。將結果顯示於表 數，並以 比較」?〇__ 、m含—二氧化！薄—膜之半導體基 根據旋塗法將實施例2中使用之塗^^ ^石夕晶圓（半導體基板）上。 2 )塗覆於8 邊衾I凸iH m」 隨後’以PGMEA用作移除該塗膜周邊虛 ζ :該喷嘴由位置（a)(第3圖）移至距離該出，分之溶 (b )(第3圖），然後由位置（b)至 °、’、鼋米之位 罝（a)，同日夺經由噴嘴
3]4〇16.ptd 第34頁 559946 五、發明說明（29) 喷射該溶劑以移除該塗膜之凸出部分。 隨後，以實例2之相同方法進行熱處理（亦即，乾燥及 硬化）而製造經塗覆含二氧化矽薄膜之半導體基板（L - 8 )。 測定塗膜平均膜厚（T )及周邊處之膜厚（T E)(包含形成 之凸塊）及TE/T並於表1中顯示。 同樣地，測量結果含二氧化矽塗膜之介電常數，並以 目視檢察周邊之裂痕。將結果顯示於表1中。 比較例 3 經塗覆含二氧化矽薄膜之半導體基板（L- 9 )之製備:— 根據旋塗法將實施例4中使用之塗布液（S-4)塗覆於8 吋矽晶圓（半導體基板）上。 該塗膜凸出部分之移除： 隨後，以環己烷用作移除該塗膜周邊處凸出部分之溶 劑，該喷嘴由位置（a )(第3圖）移至距離該周緣2毫米之位 置（b )(第3圖），然後由位置（b)至位置（a )，同時經由喷嘴 喷射該溶劑以移除該塗膜之凸出部分。 隨後，以實例4之相同方法進行熱處理（亦即，乾燥及 硬化）而製造經塗覆含二氧化矽薄膜之半導體基板（L-9)。 測定塗膜平均膜厚（T )及周邊處之膜厚（T E)(包含形成 之凸塊）及T E/ T並於表1中顯示。 同樣地，測量結果含二氧化矽塗膜之介電常數，並以 目視檢察周邊之裂痕。將結果顯示於表1中。
314016.ptd 第35頁 559946 五、發明說明 表1 芩rrb效窆一卡“鄉& 。 琴rrb 效宣 2 知 3 t -^^ΰ7 鋅。 比較例3 比較例2 1比較例ι| 實施例6 實施例5 實施例4 實施例3 實施例2 實施例1 Κ) Κ) G\ Lt\ Lk) K) Η—^ 塗布液編號 c§S I- PGP MIBK MIBK 三甲苯 二甲苯 PGP MIBK MIBK MIBK 溶劑 FT 環己酮 PGMEA PGMEA 環己酮 環己酮 環己酮 PGMEA PGMEA PGMEA 移除用溶劑 EBR 2 a -^a 2 a -^3. |未進行I 2 b —a 2 b ->a 2 b -^a 2 b ->a 2 b ->a 2 b -^a 拖曳距離 毫米 距離 500 500 500 500 500 500 500 500 500 平均膜厚(T) 奈米 半導體基板 1.80 bi 1 1·25__1 1.03 1.03 1.03 1.02 )—a s 1.02 TE/T )rSt 澌 裂痕之成長 (抗裂痕性質） to b Κ) N> Κ) Ν) b b Κ) b K) k) K) k) K) NJ 介電常數 11IB1 314016.ptd 第36頁 559946
314016.ptd 第37頁 559946 圖式簡單說明 [圖示之簡單說明] 第1圖係顯示形成於該基板周邊之塗膜的凸出部分之 概略圖。 第2圖係顯示本發明欲使用之旋塗機之概略圖。 第3圖係顯示形成於該基板周邊之塗膜之放大概略 圖。 第4圖係顯示本發明之半導體基板之概略圖。 第5圖係顯示本發明之半導體基板之概略圖。 第6圖係顯示本發明之半導體基板之概略圖。 第7圖係顯示時形成之凸塊之概略圖。 第8圖係顯示於該基板上形成多層配線電路之概略 圖。 第9圖係顯示該半導體基板之概略圖。 第1 0 A、1 Ο B及1 0 C圖各別為顯示經於絕緣膜上形成凸 塊之絕緣膜狀態之概略圖。 1 基板 2 喷塗塗布液用之喷嘴 3 用以噴射清洗基板周緣用溶劑之喷嘴 4 用以喷射清洗基板背面用溶劑之噴嘴 6 用以排放清洗用溶劑之管道 11 基板 12 絕緣膜 13 電路 14 平坦化薄膜 16 絕緣膜 21 凸出部分 22 馬達 23 塗膜
514016.ptd 第38頁 559946 圖式簡單說明 24 凸塊 25 塗膜 31 基板 32 第一絕緣膜 3 3 第一配線層 34 中間介電薄膜層 35 二氧化矽絕緣膜 36 第二緣緣膜
314016.ptd 第39頁

Claims (1)

  1. 559946
    l · 一種半導體基板之製造方法，包括以下之步驟： (a)根據旋塗法，將形成絕緣膜之塗布液塗覆於置於 旋塗㈣盤上之基板上形成塗膜；然Γ (b )、、面旋轉該基板，一面經由噴嘴自該基板之周緣 及中^之間畫成之直線上的任一點移向該周緣而喷射 溶劑，俾將形成於該基板周邊之塗膜凸出部分移除。 2.如申請專利範圍第丨項之半導體基板製造方法，其中該 形成絕緣膜（S0G薄膜）之塗布液較佳包括一或多種選自 以了 ( 1)所代表之烷氧基矽烷或其水解物及以下通 式 ’其水解物所代表之該經函化矽烷或其水解物 所成之組群中的含矽化合物，以及有機溶劑： XnSi (OR) 4.n (!) XnSiX、n (II) ^ X代表氫原子、敦原子、含1至細碳原子之烷基、 代之烧基、芳基或乙稀基，玳表氫原子、含1 固奴原子之院基、芳基或乙烯基，X，代表i原子， 而η代表0至3之整數’惟當上述通式（丨）及（丨丨）所代表 之矽化合物一起使用時，上述通式（〗）及（丨丨）其中至少 一 X代表Η(氫原子）。 3 ·如申凊專利範圍第2項之半導體基板製造方法，其中該 形成絕緣膜之塗布液復包含可輕易分解之樹脂。 •如申請專利範圍第1項之半導體基板製造方法，其中該 形成絕緣膜（S0G )之塗布液較佳包括一或多種選自具有 以下通式（I I I)所代表之重覆單元之聚矽胺烷所成之組
    3Η016.ptd
    第40頁 559946 六、申請專利範圍 群中之含矽化合物’以及有機溶劑·· R1 R3 (III) 其中R K R 2及R3各別單獨代表氫原子或含1至8個碳原子 之烧基。 5 ·如申請專利範圍第4項之半導體基板製造方法，其中該 形成絕緣膜之塗布液復包含可輕易分解之樹脂。 6·如申請專利範圍第1項之半導體基板製造方法，其中該 形成絕緣膜（SOG)之塗布液包括一或多種選自由以下通 式（I )所代表之烧氧基石夕院或其水解物及由以下通式 (I I)所代表之經_化矽烷或其水解物所成之組群中之 含矽化合物，一或多種選自具有以下通式（I I I)所代表 之重覆單元之聚矽胺烷所成之組群中之含矽化合物， 以及有機溶劑： XnSi(0R)4^n (I) XnSiX、n (ii) 其中X代表氫原子、氟原子、含1至8個碳原子之烷基、 經氟取代之烷基、芳基或乙烯基，R代表氫原子、含i 至8個碳原子之烷基、芳基或乙烯基，X’代表鹵原子， 而η代表〇至3之整數，惟當上述通式（I)及（π )所代表 之矽化合物一起使用時，上述通式（I)及（I I )其中至少 一 X代表Η(氫原子）；
    314016,pid 第41頁 559946 六、申請專利範圍
    其中R κ R 2及R 3各別單獨代表氫原子或含1至8個碳原子 之院基。 7. 如申請專利範圍第6項之半導體基板製造方法，其中該 形成絕緣膜之塗布液復包含可輕易分解之樹脂。 8. 如申請專利範圍第1項之半導體基板製造方法，其中該 旋塗機係於5 0 0至5 0 0 0轉之轉數、2 0至3 0°C之溫度及5 秒至5分鐘之時間下操作。 9. 如申請專利範圍第1項之半導體基板製造方法，其中使 喷射喷嘴自該凸出部分與平坦部分之間的邊界附近位 置（b )，由中心朝周邊之方向，移至該基板之周緣位置 (a )，同時以該喷嘴喷射溶劑。 1 0 .如申請專利範圍第1項之半導體基板製造方法，其中用 以移除該塗膜凸出部分之溶劑係選自醇類、酮類、二 醇醚類及丙二醇一甲基醚乙酸酯。 1 1. 一種藉由申請專利範圍第1項之方法獲得之半導體基 板，其中形成於該基板上之絕緣膜具有0. 1至6微米之 平均膜厚（T)，且周邊處之絕緣膜厚（T E)與該平均膜厚 (T)之間的關係由以下之公式代表： 0. 8T < ΤΕ < 1· 2T°
    314016.ptd 第42頁
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