发明名称 半导体基质上之矽酮聚合物绝缘膜及形成此膜之方法
摘要 本发明乃揭示一种利用电浆化学气相沈积法在半导体基底上形成一具有相当低介电常数、高热稳定度和高抗湿气特性之矽酮聚合物绝缘膜的方法。此方法首先是直接将通式SiαOβCvxHvy(α,β,x和y是整数)表示之含矽碳氢化合物蒸发,并将蒸发的化合物导入电浆化学气相沈积装置之反应室内。此含矽碳氢化合物具有至多2个O-CvnH2n+1键以及至少两个与矽键结的碳氢自由基。然后,将添加气体导入反应室内。材料气体之残留时间可藉由记低反应气体之总流量而被降低。藉此,便可形成一个具有微孔结构糗具有低相对介电常数之矽聚合物。
申请公布号 TW437017 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW088101644 申请日期 1999.02.03
申请人 ASM股份有限公司 发明人 松本信雄
分类号 H01L21/90;C23C16/50 主分类号 H01L21/90
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种藉由电浆处理以在半导体基底上形成一矽 酮聚合物之方法,其步骤包括: 直接蒸发一含矽的碳氢化合物,以产生一种生产矽 酮聚合物之材料气体,该含矽的碳氢化合物具有两 个或小于两个的烷氧基,或不具烷氧基; 将该材料气体导入一电浆化学气相沈积制程之反 应室内,其内并置有一半导体基底; 将一种控制电浆反应的添加气体导入反应室内,该 添加气体是用以提供形成矽酮薄膜内预定的氧:矽 比例; 在反应室内活化电浆聚合反应,其中并存在有含该 材料气体和添加气体之反应气体,用以在该半导体 基底上形成一具有低相对介电常数之矽酮聚合物 薄膜;以及 控制该反应气体之流速以延长该反应气体在该反 应室内之残留时间,直到该矽酮聚合物膜之相对介 电常数低于预定値。2.如申请专利范围第1项所述 之方法,其中该残留时间是决定于相对介电常数和 残留时间之间的关系。3.如申请专利范围第1项所 述之方法,其中存在于该含矽酮之碳氢化合物内的 烷氧基具有1至3个碳。4.如申请专利范围第1项所 述之方法,其中存在于该含矽酮之碳氢化合物内的 碳氢化合物具有1至6个碳。5.如申请专利范围第1 项所述之方法,其中该含矽酮之碳氢化合物内具有 1至3个矽原子。6.如申请专利范围第1项所述之方 法,其中该含矽之碳氢化合物具有SiO-1R2-b+2( OCnH2n+1)之通式,其中是1-3间的整数,是0.1或2, n是1-3间的整数,而R则是接在矽上的C1-6碳氢化合物 。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该添加 气体包括有至少氩气或氦气。8.如申请专利范围 第1项所述之方法,其中该添加气体包括有一种氧 化剂或还原剂,用以决定该材料气体内之矽:氧比 例,以形成一具有预定特性之矽酮聚合物膜。9.如 申请专利范围第7项所述之方法,其中该添加气体 包括有一种氧化剂或还原剂,用以决定该材料气体 内之矽:氧比例,以形成一具有预定特性之矽酮聚 合物膜。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其 中该含矽之碳氢化合物是选自下列族群: 其中,R1.R2.R3.R4.R5和R6是独立地CH3.C2H3.C2H5.C3H7或C6H5, 且m和n是1-6间的整数。11.如申请专利范围第1项所 述之方法,其中该反应气体之流速是控制在可提供 相对介电常数低于3.30之矽酮聚合物膜。12.如申请 专利范围第1项所述之方法,其中该反应气体之残 余时间的预测値是决定于薄膜之相对介电常数和 残留时间之间的关系。图式简单说明: 第一图显示的是一种用以形成本发明之绝缘膜的 电浆化学沉积装置。 第二图显示的是相对介电常数和反应气体之总流 量间之关系,以及残留时间和反应气体之总流量间 之关系,其中此二实验均以PM-DMSO作为材料气体。 第三图显示的是使用PM-DMSO作为材料气体之实验的 残留时间和相对介电常数间的关系。 第四图是根据本发明之热去吸附光谱,其中显示分 子量16之甲烷自薄膜(PM-DMOS,DM-DMOS)中热去吸附出来 。 第五图显示的是在改变真空度情况下,自薄膜(PM- DMOS,DM-DMOS)中热去吸附出来的总分子数量。亦即, 压力上升导致气体自薄膜中热去吸附出来的热去 吸附测试。
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