用于形成黏着强化层之材料，黏着强化层，半导体元件及其制造方法;MATERIAL FOR FORMING ADHESION REINFORCING LAYER, ADHESION REINFORCING LAYER, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

摘要

本发明目的在提供：一种用以形成一能加强一低介电常数薄膜，特别是一含有一无机材料之低介电常数薄膜，与其他部分之间黏着的黏着加强层之材料；一种由该材料所形成并展现优越黏着的黏着加强层；一种具有该黏着加强层之快速且高度可靠的半导体元件；及其制造方法。该用于形成一黏着加强层之材料含有具有一硷性机能群之有机烷氧基矽烷、一硷性添加物及有机烷氧基矽烷中至少任何一个。该黏着加强层系由该材料所形成。该半导体元件之制造方法包含一用于形成一低介电常数薄膜之程序、以及至少在该形成一低介电常数薄膜之程序之前或之后的一用于形成一具有该材料的黏着加强层的程序。

主权项

1.一种用于形成一黏着加强层之材料，其包含具有一硷性官能基之有机烷氧基矽烷、或者一硷性添加物及有机烷氧基矽烷，其中该有机烷氧基矽烷为一藉由烷氧基之水解及缩合所产生的寡聚物，且其中该寡聚物的浓度依质量系0.1%或更小。 ;2.如申请专利范围第1项之用于形成一黏着加强层之材料，其中该硷性官能基为一具有氮之硷性官能基。 ;3.如申请专利范围第1项之用于形成一黏着加强层之材料，其中该寡聚物的重量平均分子量为100至100,000。 ;4.如申请专利范围第1项之用于形成一黏着加强层之材料，其中该材料包含有与一可由一烷氧基之水解所得产物相同成分之一溶剂。 ;5.如申请专利范围第1项之用于形成一黏着加强层之材料，其中该硷性添加物所添加的量依质量系0.5%到20%。 ;6.一种制造半导体元件之方法，包含下列步骤：形成一低介电常数薄膜以便将一低介电常数薄膜形成在一基材上；及利用一用于形成一黏着加强层之材料来形成一黏着加强层以便形成一黏着加强层；其中该形成一黏着加强层之步骤系在该形成一低介电常数薄膜之步骤之前与之后的至少任一者时执行；及该用以形成一黏着加强层之材料包含具有一硷性官能基之有机烷氧基矽烷、或者一硷性添加物及有机烷氧基矽烷，其中该有机烷氧基矽烷为一藉由烷氧基之水解及缩合所产生的寡聚物，且其中该寡聚物的浓度依质量系0.1%或更小。 ;7.如申请专利范围第6项之制造半导体元件之方法，其中该形成一黏着加强层之步骤包含将一用以形成一黏着加强层之材料涂布在一基材上，随后加热。 ;8.如申请专利范围第7项之制造半导体元件之方法，其中该加热系在150℃到250℃的一温度下执行。 ;9.如申请专利范围第6项之制造半导体元件之方法，其中该形成一黏着加强层之步骤包含使用水及一有机溶剂的任一者来清洗该基材。 ;10.如申请专利范围第6项之制造半导体元件之方法，其中该形成一低介电常数薄膜之步骤包含下列步骤：涂布，其中包含一有机矽化合物的一液体组成物被涂布在一经加工的基材上，该有机矽化合物系为藉由在氢氧化四烷铵的存在下水解四烷基正矽酸酯以及由下列通式(1)所表示的烷氧基矽烷所获得：XnSi(OR)4-n………通式(1)其中，在通式(1)中，X表示一氢原子、一氟原子、一具有1个到8个碳数的烷基、一经氟取代的烷基、一芳基及一乙烯基的任一者，R表示一氢原子、一具有1个到8个碳数的烷基、一芳基及一乙烯基的任一者，且n是0到3的一整数；加热，其中一由涂布在该经加工基材上的液体组成物所构成的薄膜系在80℃到350℃的一温度之热下加工；及烘烤，其中于该加热程序中被加热之薄膜系在一高于350℃且450℃或以下的温度被烘烤；其中该制造半导体元件之方法形成一具有2.5或以下的一介电常数之低介电常数薄膜。 ;11.如申请专利范围第10项之制造半导体元件之方法，其中该烘烤程序在具有100 ppm或以下氧浓度之惰性气体大气下进行。 ;12.如申请专利范围第6项之制造半导体元件之方法，其中该低介电常数薄膜的配置系经由该黏着加强层与一SiO2薄膜、一SiN薄膜、一SiC薄膜、一SiOC薄膜及一SiCN薄膜的至少任何一者接触。 ;13.如申请专利范围第6项之制造半导体元件之方法，其中该低介电常数薄膜的弹性模数是5 GPa或更大、并且该低介电常数薄膜的硬度是0.6 GPa或更大。;第1图是一概要解释图显示本发明的一示范半导体元件，其具有本发明的一黏着加强层。