[發(fā)明專利]用于形成硅基絕緣層的組合物及其制造方法、硅基絕緣層及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110425397.5
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102585516A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林相學(xué);金奉煥;吳正堈;郭澤秀;裵鎮(zhèn)希;尹熙燦;韓東一;金相均;李真旭
• 申請（專利權(quán)）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: C08L83/14
• 分類號: C08L83/14;C08G77/54;H01L21/31;H01L27/108
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于形成硅基絕緣層的組合物、該組合物的制造方法，以及使用該組合物而形成的硅基絕緣層。?

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的日益發(fā)展，對于形成高度集成、更加快速且具改善性能和更小集成半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體存儲單元正在進(jìn)行不斷的研究。?

在這些半導(dǎo)體存儲單元中，例如，可使用DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)。DRAM能夠自由輸入和輸出信息，并可實(shí)現(xiàn)大容量。?

DRAM例如可包括多個含有一個MOS晶體管(金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)和一個電容器的單元(unit?cells)。?

電容器可包括兩個電極和設(shè)置在兩個電極之前的介電層。電容器可以具有不同的電容，這取決于例如介電常數(shù)、介電層的厚度、電極面積等。?

隨著半導(dǎo)體芯片的尺寸縮小，其中的電容器的尺寸也應(yīng)縮小。然而，較小電容器仍然需要足夠的存儲容量。?

電容器可通過例如增大垂直面積(而不是減少水平面積)來增大總有效面積(overall?active?area)，從而實(shí)現(xiàn)更大的容量。?

當(dāng)以這種方式形成電容器時，可使用一種用于形成硅基絕緣層的組合物來填充模具和其上的間隙(gap)，并有效地形成相比于小的水平面積相對較高的電極。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一種實(shí)施方式提供一種用于形成硅基絕緣層的組合物，該組合物包括具有殘余氯含量的氫化聚硅氧硅氮烷(氫化聚硅氧氮烷，hydrogenated?polysiloxazane)。?

本發(fā)明的另一種實(shí)施方式提供一種用于形成硅基絕緣層的組合物的制造方法，該組合物包括具有殘余氯含量的氫化聚硅氧硅氮烷。?

本發(fā)明的又一種實(shí)施方式提供一種具有少量缺陷的硅基絕緣層。?

本發(fā)明的再一種實(shí)施方式提供一種具有少量缺陷的硅基絕緣層的制造方法。?

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，提供用于形成硅基絕緣層的組合物，其包括氫化聚硅氧硅氮烷，該氫化聚硅氧硅氮烷包括以下化學(xué)式1表示的部分和以下化學(xué)式2表示的部分，并且氯濃度為1ppm或更低。?

[化學(xué)式1]?

<化學(xué)式2>?

在化學(xué)式1和2中，R1至R7各自獨(dú)立地為氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C3至C30環(huán)烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的C1至C30雜烷基、取代或未取代的C2至C30雜環(huán)烷基、取代或未取代的C2至C30烯基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的羰基、羥基、或它們的組合，條件是R1至R7中的至少一個為氫。?

氫化聚硅氧硅氮烷可在其末端包括以下化學(xué)式3表示的部分，并且氧含量為0.2-3wt％，基于Si-H鍵的總量，以下化學(xué)式3表示的部分的含量可以是15～35wt％。?

<化學(xué)式3>?

*-SiH₃

氫化聚硅氧硅氮烷的重均分子量可以是1000～5000。?

氫化聚硅氧硅氮烷的含量可以是0.1～50wt％。?

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，提供一種用于形成硅基絕緣層的、包括氫化聚硅氧硅氮烷的組合物的制造方法，該方法包括：混合鹵代硅烷化合物和溶劑以進(jìn)行共氨解(coammonolysis)，從而合成氫化聚硅氧硅氮烷并制備氫化聚硅氧硅氮烷溶液；將氫化聚硅氧硅氮烷溶液的溶劑換為非極性溶劑；使溶劑換為非極性溶劑的氫化聚硅氧硅氮烷溶液在-20～5℃陳化；以及過濾經(jīng)陳化的氫化聚硅氧硅氮烷溶液，以除去氯化銨。?

經(jīng)過濾除去氯化銨后，氫化聚硅氧硅氮烷溶液的氯濃度可以是1ppm或更低。?

該非極性溶劑可以是二甲苯。?

陳化可進(jìn)行1～48小時。?

在過濾除去氯化銨期間，可使用孔徑(pore?size)為約0.01至20μm的過濾器。?

根據(jù)本發(fā)明的又一種實(shí)施方式，提供一種具有低缺陷的硅基絕緣層，該絕緣層使用用于形成硅基絕緣層的、包括氫化聚硅氧硅氮烷的組合物制成，且具有缺陷數(shù)量為1000或更少/8英寸晶片，其中缺陷具有尺寸為5μm或更小。?

根據(jù)本發(fā)明的再一種實(shí)施方式，提供一種具有低缺陷的硅基絕緣層的制造方法，該方法包括：將用于形成硅基絕緣層的組合物施加在基板上；干燥其上施加有用于形成硅基絕緣層的組合物的基板；以及在包括200℃以上的蒸氣的氣氛中對其進(jìn)行固化。?

下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的其他實(shí)施方式。?