[發明專利]絕緣膜形成用涂布液、使用該涂布液的絕緣膜及該涂布液中使用的化合物的制造方法

無效

• 申請號: 201080044829.1
• 申請日: 2010-10-01
• 公開（公告）號: CN102575013A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 原憲司;小林純;橫田洋大;森田博;齋藤誠一
• 申請（專利權）人: 株式會社ADEKA
• 主分類號: C08G77/62
• 分類號: C08G77/62;C01B21/068;C01B21/087;C08L83/16;C09D5/25;C09D183/16;H01L21/314;H01L21/316
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及構成半導體基板的元件分離區域、布線層間絕緣膜的絕緣膜形成用涂布液、使用該涂布液的絕緣膜及該涂布液中使用的化合物的制造方法，詳細而言，涉及在水蒸氣中的焙燒工序中的收縮小、不易發生二氧化硅覆膜的龜裂或與半導體基板的剝離的絕緣膜形成用涂布液、使用該涂布液的絕緣膜及該涂布液中使用的化合物的制造方法。

背景技術

二氧化硅覆膜由于在絕緣性、耐熱性、耐磨性、耐蝕性的方面優異，因此作為半導體裝置的絕緣膜被廣泛地使用。隨著半導體裝置的微細化，期望埋入狹窄間隙的絕緣膜材料。半導體裝置中使用的絕緣膜例如通過CVD(Chemical?Vapor?Deposition、化學蒸鍍)法、涂布法來形成。CVD法雖然得到品質好的絕緣膜，但是由于生產率低、需要特殊的化學蒸鍍裝置，所以在運行成本上存在難點。另一方面，涂布法由于在成本和生產率的方面優異，因此以提高品質為目的研究了各種材料。

其中，聚硅氮烷是以Si-N鍵(也稱為硅氮烷鍵)作為基本單元的高分子化合物，作為通過比較廉價的方法即涂布法在狹窄的間隙中也可以形成品質良好的二氧化硅系絕緣膜的材料而熟知。作為使用聚硅氮烷來制作絕緣膜的方法，可列舉出通過(1)通過旋涂等將聚硅氮烷的二甲苯、二丁醚等溶液涂布于半導體基板等上的涂布工序，(2)將涂布了聚硅氮烷的半導體基板等加熱至150℃左右使溶劑蒸發的干燥工序，和(3)通過將該半導體基板等在水蒸氣中在230～900℃左右焙燒的焙燒工序的方法(例如，參照專利文獻1、2)。

此外，分子中不具有有機基團的聚硅氮烷(以下，也稱為“無機聚硅氮烷”)不是由-(SiH₂-NH)-表示的基本單元重復所構成的直線狀聚合物，而是包含鏈狀部分和環狀部分的具有各種結構的聚合物的混合物。已知在無機聚硅氮烷分子中的硅原子上鍵合了1～3個氫原子，還已知著眼于無機聚硅氮烷的SiH₁基、SiH₂基、SiH₃基的比的現有技術。

例如，專利文獻3中公開了通過一分子中的SiH₂基與SiH₃基之比為2.5～8.4、以元素比率計為Si∶N∶H＝50～70質量％∶20～34質量％∶5～9質量％的聚硅氮烷得到耐熱性、耐磨性及耐化學藥品性優異、同時表面硬度高的覆膜，可以適宜作為陶瓷成形體、特別是陶瓷成形燒結體用的粘結劑使用。

此外，專利文獻4中公開了將以¹H-NMR譜的峰面積比中SiH₃基與SiH₁基、SiH₂基及SiH₃基的和之比為0.13～0.45、數均分子量為200～100000的聚硅氮烷作為必須成分的紫外線遮蔽玻璃的保護膜形成用組合物涂布到玻璃平面上的紫外線遮蔽層上，通過在干燥空氣中加熱而形成力學強度、化學穩定性優異的保護膜。

進而，專利文獻5中公開了由將¹H-NMR譜的峰面積比中SiH₃與SiH₁基和SiH₂基的和之比調整至0.15～0.45的聚硅氮烷的不活性有機溶劑溶液形成的層間絕緣膜形成用涂布液，其保存穩定性及涂布特性優異，并且可以再現性良好地形成絕緣性高、致密且表面形狀良好的覆膜。此外，可以通過將聚硅氮烷的一部分活性氫取代成三甲基硅烷基來進行調整，作為調整劑可例舉出六甲基二硅氮烷。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-223867號公報

專利文獻2：日本特開2001-308090號公報

專利文獻3：日本特開平1-138108號公報

專利文獻4：日本特開平5-311120號公報

專利文獻5：日本特開平10-140087號公報

非專利文獻

非專利文獻1：“電子材料”工業調查會發行、1994年12月、p.50

發明內容

發明要解決的問題