一种超低介电常数材料薄膜及其制备方法

摘要

本发明属于超大规模集成电路技术领域，具体为一种超低k材料薄膜及其制备方法。本发明以1，2-二（三乙氧基硅基）乙烷（BTEE）为前驱体，通过添加表面活性剂P123、HCl、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，获得超低k材料薄膜。通过控制前驱体、表面活性剂、催化剂和溶剂的比例，以及旋涂成膜条件和后处理条件，获得k值在2.1~2.5之间，在1MV/cm的电场强度下漏电流密度为1.5×10-6~3.4×10-9A/cm2，杨氏模量为21.05~24.15GPa，硬度为2.3~2.69GPa的超低k材料SiCOH薄膜。

主权项

一种超低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1) 以1，2‑二（三乙氧基硅基）乙烷作为前驱体，记为BTEE，以嵌段共聚物P123为表面活性剂，以稀盐酸为催化剂，并加入乙醇作为溶剂，上述物质的摩尔比为：BTEE : P123 : H2O : HCl : EtOH = (3‑10) : (0.06‑0.2) : (100‑300) : (0.09‑0.5) : (70‑250)；（2) 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；（3）将上述成膜液滴到洗净的硅片上，静置至少5秒钟后进行旋涂成膜；旋涂过程中的转速控制分为三个阶段：以500‑800 rpm的转速旋转5‑10s；以3000‑3500 rpm的转速旋转30‑45s；以800‑1000 rpm的转速旋转10‑15s；（4）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；（5）先将陈化后的薄膜在较低温度250‑350℃的氮气氛围中退火0.5‑3小时，然后再将所得薄膜在较高的温度350‑450℃的氮气气氛中退火0.5‑1小时。