一种基于BTEM前驱体的超低介电常数薄膜及其制备方法

摘要

本发明属于超大规模集成电路制造技术领域，具体为一种基于BTEM前驱体的超低介电常数薄膜及其制备方法。本发明以1，2-二（三乙氧基硅基）甲烷为前驱体，通过添加表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、盐酸、乙醇和去离子水，制备溶胶溶液；然后，采用旋涂技术和后退火处理，获得性能良好的超低介电常数薄膜材料，其介电常数值（k）在1.8-2.0之间，0.5MV/cm的电场强度下漏电流密度在10^-10-10^-9 A/cm²数量级，杨氏模量为8-20GPa，硬度为0.8-1.5GPa。

主权项

一种超低介电常数薄膜材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1) 以BTEM作为前驱体，以聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物（P123）为表面活性剂，以稀盐酸为催化剂，并加入乙醇作为溶剂，得混合物，混合物中上述物质的摩尔比为：BTEM : P123: H₂O : HCl : EtOH = (3‑10) : (0.06‑0.2) : (100‑300) : (0.09‑0.5) : (70‑250)；将上述混合物在40‑80℃油浴氛围中搅拌1‑5小时，得到透明成膜液；（2）利用旋涂技术，将成膜液旋涂在硅衬底上；旋涂过程分三个阶段执行： 以500‑800 rpm的转速旋转5‑10秒钟；以3000‑3500 rpm的转速旋转30‑45秒钟；以800‑1000 rpm的转速旋转10‑15秒钟；（3）将上述所得薄膜静置10‑60分钟后移入烘箱中，在40℃‑80℃下陈化20‑80小时；（4）将陈化后的薄膜在较低温度250‑350℃的氮气气氛中退火0.5‑3小时，然后再将所得薄膜在较高的温度350‑450℃氮气气氛中退火0.5‑1小时。