JP2997105B2 - 半導体用絶縁膜等及びそれらの形成方法 - Google Patents
半導体用絶縁膜等及びそれらの形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体における多層配線
化に必要とされる絶縁膜または平坦化膜としてポリオル
ガノシルセスキオキサンを用いて製造された新規な半導
体用絶縁膜または平坦化膜及びそれらを形成する方法に
関する。
化に必要とされる絶縁膜または平坦化膜としてポリオル
ガノシルセスキオキサンを用いて製造された新規な半導
体用絶縁膜または平坦化膜及びそれらを形成する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化とともに配線の多層化
が不可避となってきており、回路の信頼性を維持する上
で層間絶縁膜及び平坦化膜の重要性が増してきている。
が不可避となってきており、回路の信頼性を維持する上
で層間絶縁膜及び平坦化膜の重要性が増してきている。
【０００３】層間絶縁膜または平坦化膜（本発明におい
ては以下この両者を層間絶縁膜等という。）の形成方法
には一般に気相法（ＣＶＤ法）と塗布膜法（ＳＯＧ法）
とが従来知られている。すなわちこれらの層間絶縁膜等
は信頼性の高い気相法により緻密なＳｉＯ2 膜を堆積す
る方法、あるいはテトラヒドロキシシランに代表される
無機系のポリシロキサン被覆膜を塗布法で形成すると共
に、この被覆膜を上下面を気相法による緻密なＳｉＯ2
膜で包むサンドイッチする方法とが採用されてきた。
ては以下この両者を層間絶縁膜等という。）の形成方法
には一般に気相法（ＣＶＤ法）と塗布膜法（ＳＯＧ法）
とが従来知られている。すなわちこれらの層間絶縁膜等
は信頼性の高い気相法により緻密なＳｉＯ2 膜を堆積す
る方法、あるいはテトラヒドロキシシランに代表される
無機系のポリシロキサン被覆膜を塗布法で形成すると共
に、この被覆膜を上下面を気相法による緻密なＳｉＯ2
膜で包むサンドイッチする方法とが採用されてきた。
【０００４】しかし、半導体の高集積化が進むにつれ、
配線幅、パタン間の溝が狭くなり、従って素子表面の凹
凸は大きくなる方法にあり、従来の気相法のみではこの
凹凸によって上層の配線が断線等の欠陥を生ずる恐れが
出てきた。
配線幅、パタン間の溝が狭くなり、従って素子表面の凹
凸は大きくなる方法にあり、従来の気相法のみではこの
凹凸によって上層の配線が断線等の欠陥を生ずる恐れが
出てきた。
【０００５】一方、塗布膜法においても、デバイス表面
の凹凸を埋めるには膜厚を従来より厚くしなければなら
ないわけであるが、無機ＳＯＧ膜であるテトラヒドロキ
シシラン硬化膜は膜厚０．２μｍ以上ではクラックを生
じやすい欠点があって、厚い配線の層間絶縁膜等に使用
するには問題があった。
の凹凸を埋めるには膜厚を従来より厚くしなければなら
ないわけであるが、無機ＳＯＧ膜であるテトラヒドロキ
シシラン硬化膜は膜厚０．２μｍ以上ではクラックを生
じやすい欠点があって、厚い配線の層間絶縁膜等に使用
するには問題があった。
【０００６】そこで近時塗布膜法に使用されるテトラヒ
ドロキシシラン系被膜の厚膜化、耐クラック性や平坦化
能力を改良したものとして、アルキルトリヒドロキシシ
ランなどのいわゆる有機ＳＯＧを層間絶縁膜等として使
用することが提案されている。この場合は溝部を除いて
硬化膜を除去するエッチバック法が併用されることが多
い。
ドロキシシラン系被膜の厚膜化、耐クラック性や平坦化
能力を改良したものとして、アルキルトリヒドロキシシ
ランなどのいわゆる有機ＳＯＧを層間絶縁膜等として使
用することが提案されている。この場合は溝部を除いて
硬化膜を除去するエッチバック法が併用されることが多
い。
【０００７】しかし、この有機ＳＯＧ硬化膜にもいくつ
かの問題点があることが指摘されている。その一つは高
温加熱時の収縮による応力が大きく、クラック発生の懸
念があることであり、また高温加熱時の脱ガスによる配
線の損傷も懸念される。更に有機ＳＯＧ膜は無機ＳＯＧ
膜と比較したときに吸湿性が高いことも配線の信頼性の
面で不安視されている。
かの問題点があることが指摘されている。その一つは高
温加熱時の収縮による応力が大きく、クラック発生の懸
念があることであり、また高温加熱時の脱ガスによる配
線の損傷も懸念される。更に有機ＳＯＧ膜は無機ＳＯＧ
膜と比較したときに吸湿性が高いことも配線の信頼性の
面で不安視されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は有機ＳＯＧに
おける上記の問題点を解決する目的でなされたものであ
り、絶縁性、平坦化性に優れると共に、前述の耐熱性、
耐湿性等について改善された半導体用絶縁膜、平坦化膜
及びそれらの形成方法を提供することを目的とする。
おける上記の問題点を解決する目的でなされたものであ
り、絶縁性、平坦化性に優れると共に、前述の耐熱性、
耐湿性等について改善された半導体用絶縁膜、平坦化膜
及びそれらの形成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため鋭意検討を進めた結果、有機ＳＯＧにおけ
るアルキルトリヒドロキシシランに代えて特定の分子量
と末端基を有するポリオルガノシルセスキオキサンを用
いることにより、上記目的を達成する絶縁膜、平坦化膜
が得られることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明は一般式（Ｉ）で示される数平均分子
量が５００〜１０，０００であり、末端基として水酸基
を０．３〜６重量％、アルコキシ基を０．９〜１６重量
％、かつ両末端基のモル比は１：０．２〜２．０の範囲
に含有しているポリオルガノシルセスキオキサンを加熱
キュアしたことを特徴とする半導体用絶縁膜または平坦
化膜に関する。
達成するため鋭意検討を進めた結果、有機ＳＯＧにおけ
るアルキルトリヒドロキシシランに代えて特定の分子量
と末端基を有するポリオルガノシルセスキオキサンを用
いることにより、上記目的を達成する絶縁膜、平坦化膜
が得られることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明は一般式（Ｉ）で示される数平均分子
量が５００〜１０，０００であり、末端基として水酸基
を０．３〜６重量％、アルコキシ基を０．９〜１６重量
％、かつ両末端基のモル比は１：０．２〜２．０の範囲
に含有しているポリオルガノシルセスキオキサンを加熱
キュアしたことを特徴とする半導体用絶縁膜または平坦
化膜に関する。
【００１０】
【化２】 （一般式（Ｉ）においてＲ1 はメチル基またはフェニル
基、Ｒ2 は炭素数１〜３のアルキル基または水素原子を
示し、ｎは分子量に対応する正の数であり、分散を伴う
集合体を示す。）
基、Ｒ2 は炭素数１〜３のアルキル基または水素原子を
示し、ｎは分子量に対応する正の数であり、分散を伴う
集合体を示す。）
【００１１】また、上記半導体用層間絶縁膜等を形成す
るために、一般式（Ｉ）で示されるポリオルガノシロキ
サンを有機溶剤に溶解し、デバイス基板の配線上にコー
ティングし、加熱キュアする層間絶縁膜等を形成する方
法に関する。
るために、一般式（Ｉ）で示されるポリオルガノシロキ
サンを有機溶剤に溶解し、デバイス基板の配線上にコー
ティングし、加熱キュアする層間絶縁膜等を形成する方
法に関する。
【００１２】本発明において使用されるポリオルガノシ
ルセスキオキサンにおいて側鎖Ｒ1はメチル基またはフ
ェニル基であり、これ以外の置換基では耐熱性が不十分
となり不適当である。またメチル基は少なくとも８０モ
ル％以上含有することが耐熱性の面で好ましい。
ルセスキオキサンにおいて側鎖Ｒ1はメチル基またはフ
ェニル基であり、これ以外の置換基では耐熱性が不十分
となり不適当である。またメチル基は少なくとも８０モ
ル％以上含有することが耐熱性の面で好ましい。
【００１３】本発明に用いるポリオルガノシルセスキオ
キサンとしては、末端基は水酸基を０．３〜６重量％、
アルコキシ基を０．９〜１６重量％、かつ両末端基のモ
ル比は１：０．２〜２．０の範囲となるよう含有するも
のである。アルコキシ基としてはメトキシ、エトキシ、
プロポキシ基等が使用しうる。
キサンとしては、末端基は水酸基を０．３〜６重量％、
アルコキシ基を０．９〜１６重量％、かつ両末端基のモ
ル比は１：０．２〜２．０の範囲となるよう含有するも
のである。アルコキシ基としてはメトキシ、エトキシ、
プロポキシ基等が使用しうる。
【００１４】本発明のポリオルガノシルセスキオキサン
において末端基の水酸基が６重量％以上となるとキュア
後も未反応で残留する水酸基があり、これに起因して硬
化膜の吸湿性が高くなる欠点を生ずる。末端基のアルコ
キシ基が１６重量％以上では硬化膜の高温加熱時のガス
発生量が多くなる欠点を生ずる。また末端基の水酸基が
０．３重量％以下またはアルコキシ基が０．９重量％以
下の場合は基板との接着性や平坦化特性が不満足となる
ほかに、硬化膜の硬度なども目的に充分なレベルに達し
ない。また末端基の水酸基とアルコキシ基とのモル比は
１：０．２〜２．０、好ましくは１：０．５〜１．５で
あり、この範囲よりアルコキシ基が多くても少なくても
キュア時の性能発現はスムーズに進行しない。アルコキ
シ基が少ない場合は特に硬化膜の吸湿性が不満足とな
り、アルコキシ基が多い場合は高温加熱時のガス発生量
が問題となる。
において末端基の水酸基が６重量％以上となるとキュア
後も未反応で残留する水酸基があり、これに起因して硬
化膜の吸湿性が高くなる欠点を生ずる。末端基のアルコ
キシ基が１６重量％以上では硬化膜の高温加熱時のガス
発生量が多くなる欠点を生ずる。また末端基の水酸基が
０．３重量％以下またはアルコキシ基が０．９重量％以
下の場合は基板との接着性や平坦化特性が不満足となる
ほかに、硬化膜の硬度なども目的に充分なレベルに達し
ない。また末端基の水酸基とアルコキシ基とのモル比は
１：０．２〜２．０、好ましくは１：０．５〜１．５で
あり、この範囲よりアルコキシ基が多くても少なくても
キュア時の性能発現はスムーズに進行しない。アルコキ
シ基が少ない場合は特に硬化膜の吸湿性が不満足とな
り、アルコキシ基が多い場合は高温加熱時のガス発生量
が問題となる。
【００１５】本発明におけるポリオルガノシルセスキオ
キサンの数平均分子量は５００〜１０，０００が好まし
く、数平均分子量が５００より小さいと本発明の目的の
一つである高温加熱時及び硬化時の収縮を抑制する点で
不十分となる。また数平均分子量が１０，０００より大
きいと有機溶剤に対する溶解性が不十分となるのみなら
ず、平坦化特性も不満足となる。
キサンの数平均分子量は５００〜１０，０００が好まし
く、数平均分子量が５００より小さいと本発明の目的の
一つである高温加熱時及び硬化時の収縮を抑制する点で
不十分となる。また数平均分子量が１０，０００より大
きいと有機溶剤に対する溶解性が不十分となるのみなら
ず、平坦化特性も不満足となる。
【００１６】本発明のポリオルガノシルセスキオキサン
の基板配線上にコーティングするに当たっては有機溶剤
に溶解した液として用いる。本発明の分子量域のポリオ
ルガノシルセスキオキサンは多様な一般有機溶剤に可溶
であって、例えば次のような有機溶剤を用いることがで
きる。メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコール、ブチルアルコールのようなアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ンのようなケトン類、酢酸メチル、酢酸ブチルのような
エステル類、エチレングリコール、グリセリン、ジエチ
レングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールのよ
うな多価アルコールおよびそのエーテル類などを挙げる
ことができ、これらは単独で用いても２種以上混合して
用いてもよい。
の基板配線上にコーティングするに当たっては有機溶剤
に溶解した液として用いる。本発明の分子量域のポリオ
ルガノシルセスキオキサンは多様な一般有機溶剤に可溶
であって、例えば次のような有機溶剤を用いることがで
きる。メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコール、ブチルアルコールのようなアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ンのようなケトン類、酢酸メチル、酢酸ブチルのような
エステル類、エチレングリコール、グリセリン、ジエチ
レングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールのよ
うな多価アルコールおよびそのエーテル類などを挙げる
ことができ、これらは単独で用いても２種以上混合して
用いてもよい。
【００１７】有機溶液中のポリオルガノシルセスキオキ
サンの固形分濃度はコーティング方法にも依存するが、
通常は２〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％であ
る。また本発明のポリオルガノシルセスキオキサン溶液
には必要に応じてレベリング剤、カップリング剤、増粘
剤、充填剤、その他の添加剤を添加して用いてもよい。
サンの固形分濃度はコーティング方法にも依存するが、
通常は２〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％であ
る。また本発明のポリオルガノシルセスキオキサン溶液
には必要に応じてレベリング剤、カップリング剤、増粘
剤、充填剤、その他の添加剤を添加して用いてもよい。
【００１８】本発明のポリオルガノシルセスキオキサン
溶液を基板配線上にコーティングするに際しては通常ス
ピンコーティングを行う。またこのとき配線上にあらか
じめ気相法によるＳｉＯ2 膜をつけておくのが一般的で
ある。
溶液を基板配線上にコーティングするに際しては通常ス
ピンコーティングを行う。またこのとき配線上にあらか
じめ気相法によるＳｉＯ2 膜をつけておくのが一般的で
ある。
【００１９】本発明のポリオルガノシルセスキオキサン
の膜厚は０．０１〜５μｍ程度まで自由に選択すること
ができ、特に１μｍ以上の厚膜になってもクラックを生
じないことから配線幅の凹部を一度に埋め平坦化するこ
とが可能である。
の膜厚は０．０１〜５μｍ程度まで自由に選択すること
ができ、特に１μｍ以上の厚膜になってもクラックを生
じないことから配線幅の凹部を一度に埋め平坦化するこ
とが可能である。
【００２０】加熱キュアとしてはポリオルガノシルセス
キオキサン溶液を基板にコーティングした後、１５０〜
５００℃において１０〜１２０分間加熱することによっ
て行う。このとき有機溶剤の種類によってはキュアに先
立ち１００〜３００℃、１〜１０分間の予備加熱を行
い、有機溶剤をあらかじめ除去してもよい。
キオキサン溶液を基板にコーティングした後、１５０〜
５００℃において１０〜１２０分間加熱することによっ
て行う。このとき有機溶剤の種類によってはキュアに先
立ち１００〜３００℃、１〜１０分間の予備加熱を行
い、有機溶剤をあらかじめ除去してもよい。
【００２１】キュア温度は構成材料の耐熱性から許容さ
れる限り高温にすることが硬化後の膜の材質及び所要時
間の面から望ましいが、通常は３００〜４５０℃にする
ことが好ましい。
れる限り高温にすることが硬化後の膜の材質及び所要時
間の面から望ましいが、通常は３００〜４５０℃にする
ことが好ましい。
【００２２】本発明のポリオルガノシルセスキオキサン
は従来のアルキルトリヒドロキシシラン等の有機ＳＯＧ
よりは比較的低温でキュアすることができるばかりでな
く、このとき得られた硬化膜は比較的厚膜としてもクラ
ックは生じ難く、従来の有機ＳＯＧ膜に比して高温加熱
時にもガス発生量が少なく、また加熱に伴う収縮やクラ
ックも更に吸湿性、平坦化特性も良好な層間絶縁膜等が
得られる。
は従来のアルキルトリヒドロキシシラン等の有機ＳＯＧ
よりは比較的低温でキュアすることができるばかりでな
く、このとき得られた硬化膜は比較的厚膜としてもクラ
ックは生じ難く、従来の有機ＳＯＧ膜に比して高温加熱
時にもガス発生量が少なく、また加熱に伴う収縮やクラ
ックも更に吸湿性、平坦化特性も良好な層間絶縁膜等が
得られる。
【００２３】
【作用】本発明のポリオルガノシロキサンは結果的には
テトラヒドロキシシランの問題点とアルキルトリヒドロ
キシシランの問題点を前記両者の長所を発揮できるよう
にポリオルガノシルセスキオキサンの分子量、置換基等
を適宜選択してこれを達成したものと考えることができ
る。
テトラヒドロキシシランの問題点とアルキルトリヒドロ
キシシランの問題点を前記両者の長所を発揮できるよう
にポリオルガノシルセスキオキサンの分子量、置換基等
を適宜選択してこれを達成したものと考えることができ
る。
【００２４】特にラダータイプのオルガノシロキサンで
あるため熱安定性（加熱による収縮性の小さいこと）に
優れており、また末端基に一定範囲のアルコキシ基を含
有させることにより柔軟性（硬度）、接着性、平坦化特
性などをクラックや吸湿性によるトラブルがない適当な
範囲に納められるように分子設計された優れた層間絶縁
膜等を提供できた。
あるため熱安定性（加熱による収縮性の小さいこと）に
優れており、また末端基に一定範囲のアルコキシ基を含
有させることにより柔軟性（硬度）、接着性、平坦化特
性などをクラックや吸湿性によるトラブルがない適当な
範囲に納められるように分子設計された優れた層間絶縁
膜等を提供できた。
【００２５】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。但し、本発明はなんらこれらに限定
されるものではない。なお、実施例及び比較例中の各物
性値はベアシリコンウエハに塗布したものを下記の方法
に従って測定した。
に詳細に説明する。但し、本発明はなんらこれらに限定
されるものではない。なお、実施例及び比較例中の各物
性値はベアシリコンウエハに塗布したものを下記の方法
に従って測定した。
【００２６】（１）数平均分子量の測定 ＧＰＣ（ゲルバーミュレーションクロマトグラフィー）
法により測定したデータ（昭和電工（株）のＳｈｏｄｅ
ｘカラム使用）をポリスチレン標準試料の検量線に基づ
く換算値で表した。
法により測定したデータ（昭和電工（株）のＳｈｏｄｅ
ｘカラム使用）をポリスチレン標準試料の検量線に基づ
く換算値で表した。
【００２７】 （２）末端−ＯＨ、−ＯＣ２ Ｈ５ 基量の測定 液中に酸を加えることにより−ＯＨ基はＨ２ Ｏ、−Ｏ
Ｃ２ Ｈ５ 基はＣ２ Ｈ５ ＯＨとして滴定法により末端
−ＯＨ、−ＯＣ２ Ｈ５ を定量した。
Ｃ２ Ｈ５ 基はＣ２ Ｈ５ ＯＨとして滴定法により末端
−ＯＨ、−ＯＣ２ Ｈ５ を定量した。
【００２８】（３）スピンコート法 スピナー１Ｈ３６０型（協栄セミコンダクター製）を使
用し、塗布液数ミリリットルをシリコンウエハ基板上に
滴下し、１０００ｒｐｍ、５秒次いで４０００ｒｐｍ、
１５秒間回転し、塗布膜を形成した。
用し、塗布液数ミリリットルをシリコンウエハ基板上に
滴下し、１０００ｒｐｍ、５秒次いで４０００ｒｐｍ、
１５秒間回転し、塗布膜を形成した。
【００２９】（４）膜厚の測定法 エリプソメーター（偏光解析装置）Ｌ−２Ｗ−１５Ｃ−
８３０（ガードナー社製）にてシリコン基板ウエハ上の
膜厚を測定した。
８３０（ガードナー社製）にてシリコン基板ウエハ上の
膜厚を測定した。
【００３０】（５）塗膜物性の測定法 耐クラック性：６インチミラーウエハ上に膜厚１μ
ｍにて塗膜を形成し、５００℃、３０分熱処理したとき
のクラックの有無を見た。 脱ガス性：高真空中で５００℃まで加熱したときの
発生ガスの有無をマススペクトルメーターにより測定し
た。 収縮性：５００℃、３０分熱処理したときの膜厚変
化をエリプソメーターにより測定した。 吸湿性：塗膜を２８日間室温下に放置したときの吸
湿水分量をマススペクトル及びＴＧにより測定した。 平坦化特性：配線幅１．０以下〜数μｍ、配線間距
離１．０以下〜数μｍ、アスペクト比０．０１〜１０に
わたるさまざまなパターンを含むテストデバイスにコー
トしたときの断面走査電子顕微鏡により平坦化状態をみ
た（これのみテストデバイス使用）。
ｍにて塗膜を形成し、５００℃、３０分熱処理したとき
のクラックの有無を見た。 脱ガス性：高真空中で５００℃まで加熱したときの
発生ガスの有無をマススペクトルメーターにより測定し
た。 収縮性：５００℃、３０分熱処理したときの膜厚変
化をエリプソメーターにより測定した。 吸湿性：塗膜を２８日間室温下に放置したときの吸
湿水分量をマススペクトル及びＴＧにより測定した。 平坦化特性：配線幅１．０以下〜数μｍ、配線間距
離１．０以下〜数μｍ、アスペクト比０．０１〜１０に
わたるさまざまなパターンを含むテストデバイスにコー
トしたときの断面走査電子顕微鏡により平坦化状態をみ
た（これのみテストデバイス使用）。
【００３１】（６）液安定性：塗布液を５℃冷蔵庫、お
よび２０℃下に保管し、粘度及びスピンコート時の塗布
膜厚変化の有無を見た。
よび２０℃下に保管し、粘度及びスピンコート時の塗布
膜厚変化の有無を見た。
【００３２】（実施例１）前記一般式（Ｉ）においてＲ
1 がメチル基、Ｒ2 が水素とエチル基からなり、水酸基
含有量が１．４重量％、エトキシ基含有量が３．６重量
％、かつ両者のモル比が１：１で、数平均分子量ＭN が
２５００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部を
エタノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８
７重量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を６イン
チのベアシリコンウエハ上に膜厚４０００Åになるよう
にスピンコーティングし、１２０℃、１分、次いで、２
５０℃、２分のホットプレート処理を行った後、３５０
℃、３０分クリンオーブンにて加熱してキュアせしめ
た。キュア後、室温に冷却して諸物性を測定した。結果
を表１に示す。
1 がメチル基、Ｒ2 が水素とエチル基からなり、水酸基
含有量が１．４重量％、エトキシ基含有量が３．６重量
％、かつ両者のモル比が１：１で、数平均分子量ＭN が
２５００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部を
エタノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８
７重量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を６イン
チのベアシリコンウエハ上に膜厚４０００Åになるよう
にスピンコーティングし、１２０℃、１分、次いで、２
５０℃、２分のホットプレート処理を行った後、３５０
℃、３０分クリンオーブンにて加熱してキュアせしめ
た。キュア後、室温に冷却して諸物性を測定した。結果
を表１に示す。
【００３３】（実施例２） 前記一般式（Ｉ）においてＲ１ がメチル基９０モル
％、フェニル基１０モル％からなり、Ｒ２ が水素及び
エチル基であり、水酸基含有量が４．９重量％、エトキ
シ基含有量が６．６重量％、かつ両者のモル比が１：
０．５、数平均分子量ＭＮ が１３００のラダー型シリ
コーンオリゴマー１５重量部をエチレングリコールモノ
エチルエーテル８５重量部に溶解して塗布液を得た。上
記塗布液を実施例１と同様に６インチのベアシリコンウ
エハ上に膜厚４０００Åになるようコートし、キュア後
諸物性を測定した。結果を表１に示す。
％、フェニル基１０モル％からなり、Ｒ２ が水素及び
エチル基であり、水酸基含有量が４．９重量％、エトキ
シ基含有量が６．６重量％、かつ両者のモル比が１：
０．５、数平均分子量ＭＮ が１３００のラダー型シリ
コーンオリゴマー１５重量部をエチレングリコールモノ
エチルエーテル８５重量部に溶解して塗布液を得た。上
記塗布液を実施例１と同様に６インチのベアシリコンウ
エハ上に膜厚４０００Åになるようコートし、キュア後
諸物性を測定した。結果を表１に示す。
【００３４】（実施例３） 前記一般式（Ｉ）においてＲ１ がメチル基、Ｒ２ が水
素とエチル基であり、水酸基含有量が０．３重量％、エ
トキシ基含有量が１４．２重量％、かつ両者のモル比が
１：１．８、数平均分子量ＭＮ が７２００のラダー型
シリコーンオリゴマー１３重量部をエタノールとブタノ
ールの混合溶剤（重量比１：１）８７重量部に溶解して
塗布液を得た。上記塗布液を実施例１と同様にコート
し、硬化後の諸物性を測定した。結果を表１に示す。
素とエチル基であり、水酸基含有量が０．３重量％、エ
トキシ基含有量が１４．２重量％、かつ両者のモル比が
１：１．８、数平均分子量ＭＮ が７２００のラダー型
シリコーンオリゴマー１３重量部をエタノールとブタノ
ールの混合溶剤（重量比１：１）８７重量部に溶解して
塗布液を得た。上記塗布液を実施例１と同様にコート
し、硬化後の諸物性を測定した。結果を表１に示す。
【００３５】（比較例１）前記一般式（Ｉ）においてＲ
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が９．４重量％、エトキシ基含有量が２５重量
％、かつ両者のモル比が１：１で数平均分子量ＭN が４
００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部をエタ
ノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８７重
量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例１と
同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を表１
に示す。
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が９．４重量％、エトキシ基含有量が２５重量
％、かつ両者のモル比が１：１で数平均分子量ＭN が４
００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部をエタ
ノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８７重
量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例１と
同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を表１
に示す。
【００３６】（比較例２）前記一般式（Ｉ）においてＲ
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が０．２重量％、エトキシ基含有量が０．６重量
％、かつ両者のモル比が１：１で数平均分子量が１４０
００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部をエタ
ノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８７重
量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例１と
同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を表１
に示す。
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が０．２重量％、エトキシ基含有量が０．６重量
％、かつ両者のモル比が１：１で数平均分子量が１４０
００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部をエタ
ノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８７重
量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例１と
同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を表１
に示す。
【００３７】（比較例３）前記一般式（Ｉ）においてＲ
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が３．９重量％、エトキシ基含有量が１．０重量
％、かつ両者のモル比が１：０．１で、数平均分子量が
２４００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部を
エタノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８
７重量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例
１と同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を
表１に示す。
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が３．９重量％、エトキシ基含有量が１．０重量
％、かつ両者のモル比が１：０．１で、数平均分子量が
２４００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部を
エタノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８
７重量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例
１と同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を
表１に示す。
【００３８】（比較例４）前記一般式（Ｉ）においてＲ
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が０．６重量％、エトキシ基含有量が４．３重量
％、かつ両者のモル比が１：２．５で、数平均分子量が
２８００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部を
エタノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８
７重量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例
１と同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を
表１に示す。
1 がメチル基、Ｒ2 が水素及びエチル基であり、水酸基
含有量が０．６重量％、エトキシ基含有量が４．３重量
％、かつ両者のモル比が１：２．５で、数平均分子量が
２８００のラダー型シリコーンオリゴマー１３重量部を
エタノールとブタノールの混合溶剤（重量比１：１）８
７重量部に溶解して塗布液を得た。上記塗布液を実施例
１と同様にコートし、硬化後諸物性を測定した。結果を
表１に示す。
【００３９】（比較例５）メチルトリヒドロキシシラン
１４重量部をメタノール８６重量部中に溶解した塗布液
を用いて実施例１と同様にコートし４００℃にて硬化後
諸物性を測定した。結果を表１に示す。
１４重量部をメタノール８６重量部中に溶解した塗布液
を用いて実施例１と同様にコートし４００℃にて硬化後
諸物性を測定した。結果を表１に示す。
【００４０】（比較例６）テトラヒドロキシシラン６重
量部をエタノールと酢酸エチルの混合溶剤（重量比８：
２）９４重量部に溶解した塗布液を実施例１と同様に膜
厚２０００Åコートし、４００℃にて硬化後諸物性を測
定した。結果を表１に示す。
量部をエタノールと酢酸エチルの混合溶剤（重量比８：
２）９４重量部に溶解した塗布液を実施例１と同様に膜
厚２０００Åコートし、４００℃にて硬化後諸物性を測
定した。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】本発明の有機ＳＯＧにおいては、末端基
の縮合反応性が従来のものに比較して大幅に改良されて
おり、また分子量も従来に比較してオリゴマーからポリ
マー領域のものを採用している。
の縮合反応性が従来のものに比較して大幅に改良されて
おり、また分子量も従来に比較してオリゴマーからポリ
マー領域のものを採用している。
【００４３】このため液の保存安定性は良好である一
方、加熱硬化時の温度も比較的低い温度で行うことがで
き、またこのときの硬化収縮も従来知られている有機Ｓ
ＯＧよりずっと小さい。
方、加熱硬化時の温度も比較的低い温度で行うことがで
き、またこのときの硬化収縮も従来知られている有機Ｓ
ＯＧよりずっと小さい。
【００４４】またポリオルガノシルセスキオキサンの硬
化反応の完結度が高く、高温加熱時における収縮も小さ
く、かつ発生ガスが少なくて済み、また硬化膜の吸湿性
も低い。
化反応の完結度が高く、高温加熱時における収縮も小さ
く、かつ発生ガスが少なくて済み、また硬化膜の吸湿性
も低い。
【００４５】本発明の有機ＳＯＧは平坦化能力、絶縁性
にも優れており、上述の特性と合わせて半導体用絶縁
膜、平坦化膜として適している。
にも優れており、上述の特性と合わせて半導体用絶縁
膜、平坦化膜として適している。
【００４６】また本発明の有機ＳＯＧは金属、セラミッ
クス、プラスチックスなどの多様な基材表面にコーティ
ングし、特徴ある表面特性を付与するために用いること
もできる。
クス、プラスチックスなどの多様な基材表面にコーティ
ングし、特徴ある表面特性を付与するために用いること
もできる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−49540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−160132（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−277255（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108842（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−104253（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120774（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式（Ｉ）で示される数平均分子量が
５００〜１０，０００であり、末端基として水酸基を
０．３〜６重量％と、アルコキシ基を０．９〜１６重量
％、かつ両者のモル比が１：０．２〜２．０の範囲に含
有しているポリオルガノシルセスキオキサンを加熱キュ
アしたことを特徴とする半導体用絶縁膜または平坦化
膜。 【化１】 （一般式（Ｉ）においてＲ1 はメチル基またはフェニル
基、Ｒ2 は炭素数１〜３のアルキル基または水素原子を
示し、ｎは分子量に対応する正の数であり、分散を伴う
集合体を示す。） - 【請求項２】 一般式（Ｉ）において、Ｒ1 はメチル基
またはフェニル基であり、全体としてのメチル基含有量
が８０モル％以上である請求項１記載の半導体用絶縁膜
または平坦化膜。 - 【請求項３】 一般式（Ｉ）で示されるポリオルガノシ
ルセスキオキサンを有機溶剤に溶解し、デバイス基板の
配線上にコーティングし、加熱キュアすることを特徴と
する請求項１記載の半導体絶縁膜または平坦化膜を形成
する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235388A JP2997105B2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 半導体用絶縁膜等及びそれらの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235388A JP2997105B2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 半導体用絶縁膜等及びそれらの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555201A JPH0555201A (ja) | 1993-03-05 |
| JP2997105B2 true JP2997105B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16985346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3235388A Expired - Fee Related JP2997105B2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 半導体用絶縁膜等及びそれらの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997105B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000063142A (ko) * | 2000-02-17 | 2000-11-06 | 이응찬 | 폴리오르가노실세스키옥산 제조용 출발물질,폴리오르가노실세스키옥산 및 폴리오르가노실세스키옥산제조방법 |
| CN109111151B (zh) * | 2018-09-12 | 2021-01-08 | 中国建材检验认证集团厦门宏业有限公司 | 一种水泥自流平剂及其制备方法 |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP3235388A patent/JP2997105B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555201A (ja) | 1993-03-05 |
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