專利名稱：化學(xué)氣相沉積法用材料和含硅絕緣膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積法用材料和含硅絕緣膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，為了應(yīng)對(duì)增長(zhǎng)的信息處理量和功能的復(fù)雜化，強(qiáng)烈期待大規(guī)模半導(dǎo)體集 成電路(ULSI)能有更高的處理速度。ULSI的高速化依靠芯片內(nèi)元件的微細(xì)化、高集成化、 膜的多層化而得以實(shí)現(xiàn)。但是，隨著元件的微細(xì)化，布線電阻、布線間寄生電容增大，布線延 遲成為設(shè)備整體信號(hào)延遲的主要原因。為了避免這個(gè)問題，低電阻率布線材料、低介電常數(shù) (Low-k)層間絕緣膜材料的導(dǎo)入就成為必須的技術(shù)。低介電常數(shù)的層間絕緣膜，例如，可以舉出使二氧化硅(SiO2)的膜密度下降的多 孔二氧化硅膜、摻雜有F的二氧化硅膜FSG、摻雜有C的SiOC膜等無(wú)機(jī)系層間絕緣膜，聚酰 亞胺、聚芳撐、聚芳撐醚等有機(jī)系層間絕緣膜。因?yàn)橥ㄓ玫膶娱g絕緣膜大多是采用化學(xué)氣相 沉積(CVD)法成膜的，因此提出了很多使用化學(xué)氣相沉積法的方案。特別是，對(duì)于反應(yīng)中 使用的硅烷化合物提出了大量具有特點(diǎn)的化合物。例如，提出了使用二烷氧基硅烷的方案 (日本特開平11-288931號(hào)公報(bào)、日本特開2002-329718號(hào)公報(bào))。通過使用這樣的材料， 得到了低介電常數(shù)且與勢(shì)壘金屬等的密合性得到充分確保的膜。但是，以往的硅烷化合物存在由于化學(xué)穩(wěn)定而在采用化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行成膜 時(shí)需要極端條件的化合物，相反化學(xué)不穩(wěn)定、在向腔內(nèi)進(jìn)行供給的配管中發(fā)生反應(yīng)的化合 物，以及硅烷化合物本身的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性差的化合物。此外，根據(jù)選擇的化合物，成膜后的絕 緣膜的吸濕性增高，與此相伴產(chǎn)生漏電流增高的弊端。進(jìn)而，在實(shí)際的半導(dǎo)體裝置的制造工 序中，多采用使用RIE(Reactive Ion Etching)加工層間絕緣膜的工序，采用RIE的時(shí)候存 在膜的介電常數(shù)上升的問題，在后續(xù)的清洗工序中存在因使用的氫氟酸系藥液而使層間絕 緣膜損壞的問題，所以需求加工耐受性高的層間絕緣膜。對(duì)此，我們報(bào)到了，將在一個(gè)硅上僅取代一價(jià)烴基、在另一個(gè)硅有1個(gè)到2個(gè)烷氧 基的、用碳鏈結(jié)合了 2個(gè)硅原子的化合物作為原料時(shí)，能夠得到加工耐受性優(yōu)異的膜，但 是，這樣得到的膜機(jī)械強(qiáng)度不充分，需要開發(fā)出強(qiáng)度更高且具有加工耐受性的層間絕緣膜。另外，日本特開2007-318067號(hào)公報(bào)中，公開了將2個(gè)硅原子通過碳鏈結(jié)合、且雙 方硅原子用烷氧基取代的化合物用于上述目的的用途。但是，日本特開2007-318067號(hào)公 報(bào)中作為實(shí)施例列舉的只是2個(gè)硅原子通過亞乙烯基結(jié)合的化合物，這種化合物讓人擔(dān)心 上述的加工耐受性并不一定優(yōu)異。對(duì)此，本申請(qǐng)人最近了解到如下知識(shí)將在一個(gè)硅上僅結(jié)合一價(jià)烴基、在另一個(gè)硅 上結(jié)合有1個(gè)到2個(gè)烷氧基的、通過碳鏈結(jié)合了 2個(gè)硅原子的化合物作為原料時(shí)，能夠得到 加工耐受性優(yōu)異的膜(國(guó)際公開公報(bào)W02008/020592)。但是，這樣得到的膜的機(jī)械強(qiáng)度不 充分，需要開發(fā)出強(qiáng)度更高且具有加工耐受性的層間絕緣膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供低介電常數(shù)、加工耐受性高、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的含硅絕緣膜及其制造方 法，以及能夠形成該絕緣膜化學(xué)氣相沉積法用材料。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)有硅-碳-硅骨架且在任一個(gè)硅上都結(jié)合有氧的特定結(jié)構(gòu)的有機(jī) 硅烷化合物化學(xué)穩(wěn)定，并且適合于化學(xué)氣相沉積法，進(jìn)而，通過使用這種有機(jī)硅烷化合物， 能夠形成低介電常數(shù)且吸濕性低、加工耐受性高的層間絕緣膜材料。本發(fā)明一種方式所述的化學(xué)氣相沉積法用材料含有下述通式(1)表示的有機(jī)硅 烷化合物。[化1]
權(quán)利要求
一種化學(xué)氣相沉積法用材料，含有下述通式(1)表示的有機(jī)硅烷化合物，式中，R1和R2相同或不同，表示氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基、乙烯基或苯基；R3和R4相同或不同，表示碳原子數(shù)1～4的烷基、乙?；虮交?；m和m’相同或不同，表示0～2的整數(shù)；n表示1～3的整數(shù)。FPA00001190326300011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，其中，m= m’。
3.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，其中，m= m’ = 1或2。
4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，其中，m= O且m’ = 1。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，其中，m= 2且m’ =0 1。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，其中，η= 1。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，用于形成含有硅、碳、氧 及氫的絕緣膜。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積法用材料，其中，除硅、碳、氧及氫以 外的元素的含量不足IOppb，且含水量不足0. 1%。
9.一種含硅絕緣膜，其是使用權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積法用材料、 采用化學(xué)氣相沉積法而形成的。
10.一種含硅絕緣膜的制造方法，包括采用化學(xué)氣相沉積法使權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積法用材料堆積在 基板上而形成堆積膜的工序；和對(duì)所述堆積膜進(jìn)行選自加熱、電子束照射、紫外線照射及氧等離子體中的至少一種固 化處理的工序。
11.一種含硅絕緣膜的制造方法，包括采用化學(xué)氣相沉積法將權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積法用材料和空孔 形成劑供給基板而形成堆積膜的工序。
12.—種含硅絕緣膜，采用權(quán)利要求10或11所述的含硅絕緣膜的制造方法而制得。
13.如權(quán)利要求9或12所述的含硅絕緣膜，含有-Si-(CH2)n-Si-O-部分，其中，η表示 1 3的整數(shù)。
14.如權(quán)利要求9、12及13中任一項(xiàng)所述的含硅絕緣膜，其中，介電常數(shù)在3.O以下。
全文摘要
一種化學(xué)氣相沉積法用材料，其含有下述通式(1)表示的有機(jī)硅烷化合物。(式中，R1和R2相同或不同，表示氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基、乙烯基或苯基；R3和R4相同或不同，表示碳原子數(shù)1～4的烷基、乙?；虮交?；m表示0～2的整數(shù)；n表示1～3的整數(shù))。
文檔編號(hào)H01L23/522GK101939465SQ200980104520
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者中川恭志, 小久保輝一, 鄭康巨, 野邊洋平, 齊藤隆一 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社