发明名称 具有降低介电常数的中孔薄膜
摘要 一种方法在一例如矽晶圆的基质上提供一例如中孔矽石薄膜的陶瓷薄膜。该方法包含制备一含有一陶瓷前驱物、一触媒、一界面活性剂及溶剂之薄膜形成流体;将该薄膜形成流体附着在该基质上;及将溶剂从在该基质上之该薄膜形成流体移离以在该基质上产生该陶瓷薄膜。该陶瓷薄膜具有低于2.3之介电常数,低于1ppm之卤化物含量及低于500ppm之金属含量,使其适用于目前及未来之微电子应用。
申请公布号 TW581713 申请公布日期 2004.04.01
申请号 TW089125832 申请日期 2001.06.04
申请人 气体产品及化学品股份公司;应用材料股份有限公司 发明人 詹姆斯 爱德华 麦克道格儿;凯文 R 海儿;史考特 杰佛瑞 微觉;堤姆士 W 维德曼;艾利克安得罗斯 T 狄摩斯;尼可拉斯 比奇亚瑞斯;卢元方;罗伯特 帕克虚 满得儿;迈克 P 纳又特
分类号 B05D5/12;H01B3/12 主分类号 B05D5/12
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北市大安区和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种在一基质上制造一陶瓷薄膜的方法,该方法 包含: 制备一含有一陶瓷前驱物、一触媒、一界面活性 剂及溶剂之薄膜形成流体,其中该陶瓷前驱物是选 自四乙氧矽烷,四甲氧矽烷,异丙氧化钛(Ⅳ),甲氧 化钛(Ⅳ)及次-丁氧化铝所组成的族群; 将该薄膜形成流体附着在该基质上;及 将溶剂从在该基质上之该薄膜形成流体移除以在 该基质上产生该陶瓷薄膜, 其中该陶瓷薄膜具有低于2.3之介电常数及低于500 ppm之金属含量。2.如申请专利范围第1项之方法,其 中该介电常数是介于2.3到1.3之间。3.如申请专利 范围第1项之方法,其中的卤化物含量是低于1 ppm。 4.如申请专利范围第3项之方法,其中该卤化物含量 是低于500 ppb且该金属含量是低于1 ppm。5.如申请 专利范围第1项之方法,其中该金属含量是低于1 ppm 。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该金属含量 是低于100 ppb。7.如申请专利范围第1项之方法,其 中该陶瓷前驱物是一烷基烷氧矽烷,其提供改进的 k稳定度、维持低k値且维持高模数。8.如申请专利 范围第1项之方法,其中该触媒是一有机酸且该薄 膜形成流体是不含HCl,HBr,H2SO4及H3PO4酸触媒。9.如 申请专利范围第1项之方法,其中该触媒是选自醋 酸,蚁酸,乙醇酸,乙醛酸,草酸及HNO3所组成的族群 。10.如申请专利范围第1项之方法,其中该界面活 性剂是非离子性的且该薄膜形成流体是不含离子 性的界面活性剂。11.如申请专利范围第1项之方法 ,其中该界面活性剂是环氧乙烷及环氧丙烷的嵌段 共聚物。12.如申请专利范围第1项之方法,其中该 界面活性剂是选自环氧乙烷及环氧丙烷的嵌段共 聚物和聚氧伸乙基烷基醚组成的族群。13.如申请 专利范围第1项之方法,其中该界面活性剂是乙氧 化的炔属二醇。14.如申请专利范围第1项之方法, 其中该界面活性剂是辛烷酚乙氧化物。15.如申请 专利范围第1项之方法,其中该溶剂是选自甲醇、 异丙醇、异丁醇、乙醇及正丁醇组成的族群。16. 如申请专利范围第1项之方法,其中该溶剂移除步 骤包含旋转该基质且锻烧在该基质上的该陶瓷薄 膜。17.如申请专利范围第1项之方法,其中该薄膜 形成流体是一胶凝时间至少300小时的溶胶。18.如 申请专利范围第1项之方法,其中该陶瓷薄膜具有50 %到85%的孔隙度。19.一种依申请专利范围第1项之 方法制造出来的陶瓷薄膜。20.如申请专利范围第 19项之陶瓷薄膜,其中该介电常数是从2.2到1.3。21. 如申请专利范围第19项之陶瓷薄膜,其中的卤化物 含量是低于500 ppb。22.如申请专利范围第19项之陶 瓷薄膜,其中该金属含量是低于1 ppm。23.如申请专 利范围第19项之陶瓷薄膜,其中该金属含量是低于 100 ppb。24.如申请专利范围第19项之陶瓷薄膜,其具 有50%到80%的孔隙度。25.如申请专利范围第19项之 陶瓷薄膜,其具有55%到75%的孔隙度。26.如申请专利 范围第19项之陶瓷薄膜,其中该薄膜包含在基质的 一平面内充分有秩序的孔隙使得该薄膜的X光绕射 图案显示一Bragg绕射其在一d间隔大于44埃。27.如 申请专利范围第19项之陶瓷薄膜,其中该薄膜未包 含在基质的一平面内充分有秩序的孔隙使得该薄 膜的X光绕射图案显示Bragg绕射。28.一种依申请专 利范围第1项之方法制造出来的陶瓷薄膜,其中该 陶瓷前驱物是一烷基烷氧矽烷,其提供改进的k稳 定度、维持低k値且维持高模数。图式简单说明: 图1是孔隙度对界面活性剂对官能基的三度空间图 ; 图2是实施例2的中孔矽石薄膜的孔径大小分布图; 图3是依照实施例2制造的中孔矽石薄膜的掠入射X 光折射率(GIXR)资料的图;及 图4是依照实施例14制造的中孔矽石薄膜的GIXR资料 的图。
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