[發(fā)明專(zhuān)利]聚硅氧烷縮合反應(yīng)物

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310589077.2
• 申請(qǐng)日: 2010-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103642386A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 森山麗子;齋藤秀夫;高田省三;土井一郎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 旭化成電子材料株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C09D183/10
• 分類(lèi)號(hào): C09D183/10;C09D5/25;H01L21/02;H01L21/312
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年6月24日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080028167.9、發(fā)明名稱(chēng)為“聚硅氧烷縮合反應(yīng)物”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚硅氧烷縮合反應(yīng)物溶液，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及適合形成于半導(dǎo)體元件上的溝槽的填埋用途的聚硅氧烷縮合反應(yīng)物溶液，進(jìn)一步詳細(xì)來(lái)說(shuō)，涉及適合絕緣保護(hù)膜用的溝槽填埋用的聚硅氧烷縮合反應(yīng)物溶液。另外，本發(fā)明還涉及上述聚硅氧烷縮合反應(yīng)物溶液的制造方法、以及該聚硅氧烷縮合反應(yīng)物溶液的用途。

背景技術(shù)

近年來(lái)，為了提高存儲(chǔ)器的集成度，提出的多數(shù)方案是三維配置有存儲(chǔ)單元的半導(dǎo)體記憶裝置。在這樣的半導(dǎo)體裝置中需要：通過(guò)在存儲(chǔ)單元和電路元件等間隙中的部位形成溝槽，在溝槽內(nèi)填埋絕緣材料，從而進(jìn)行存儲(chǔ)單元間和電路元件間等的電分離。隨著存儲(chǔ)器的集成度的提高，存在溝槽的開(kāi)口寬度窄、溝槽的長(zhǎng)寬比(即，溝槽的深度除以溝槽的開(kāi)口寬度所得的值)變大的傾向。進(jìn)一步，在三維結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體記憶裝置中，在700℃以上的高溫下進(jìn)行焙燒時(shí)，更要求具有厚膜的耐裂紋性。

作為這樣的用于溝槽填埋的材料，由于需要高電絕緣性，因而廣泛適用硅氧化物。

作為用于將硅氧化物填埋到溝槽內(nèi)的方法，以往通過(guò)CVD法在具有溝槽的硅基板上形成硅氧化物膜。然而，近年來(lái)伴隨半導(dǎo)體元件的微細(xì)化，存在開(kāi)口寬度變窄、長(zhǎng)寬比變大的傾向。因此，通過(guò)CVD法將硅氧化物埋到開(kāi)口寬度為0.2μm以下且長(zhǎng)寬比為2以上的溝槽中時(shí)，存在溝槽中容易產(chǎn)生空孔(未填充部分)或接縫(接縫狀的未填充部分)的問(wèn)題。

作為CVD法以外的方法，已知有通過(guò)涂布法埋設(shè)微細(xì)溝，通過(guò)在氧化氣氛下的焙燒，形成二氧化硅膜的方法。作為在該方法中使用的材料，已知有聚硅氮烷材料、聚硅烷材料、以及硅酮材料。

報(bào)告了聚硅氮烷材料中，氫化聚硅氮烷具有溝槽填埋性良好、轉(zhuǎn)化成硅氧化物膜時(shí)的固化收縮少的特長(zhǎng)(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。然而，由于氫化聚硅氮烷需要利用水蒸氣氧化進(jìn)行焙燒，因而存在基板容易被氧化的問(wèn)題。進(jìn)一步，近年來(lái)，由于存在溝槽寬度變得更窄、溝槽的深度變得更深的傾向，因而存在填埋性不足的問(wèn)題、厚膜中產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題、以及由于焙燒時(shí)產(chǎn)生氨氣而變得危險(xiǎn)這樣的問(wèn)題。

另外，聚硅烷材料具有涂布的聚硅烷化合物容易蒸發(fā)、以及厚膜中產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

硅酮材料由于在涂膜焙燒時(shí)伴隨有脫水、以及脫醇縮合反應(yīng)，因而存在所得到的硅氧化物膜中產(chǎn)生空孔和裂紋的問(wèn)題。另外，在由硅酮材料轉(zhuǎn)化為硅氧化物時(shí)伴隨有大的固化收縮，因而存在由膜表面到溝槽底部的密度不均這樣的問(wèn)題。

作為使用硅酮材料來(lái)避免產(chǎn)生空孔和裂紋的方法，提出了由二氧化硅顆粒和聚硅氧烷化合物形成的組合物(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。

然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，由于僅被定義為氧化硅顆粒的二氧化硅顆粒和被定義為硅原子粘結(jié)劑的聚硅氧烷化合物被混合，因而存在溶液的適用期(室溫下的保存穩(wěn)定性)變差的問(wèn)題，另外對(duì)開(kāi)口寬度30nm以下、并且長(zhǎng)寬比為15以上的溝槽的填埋性變差、存在產(chǎn)生空孔這樣的問(wèn)題。

對(duì)于使二氧化硅顆粒與聚硅氧烷化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)的材料，記載在例如專(zhuān)利文獻(xiàn)4～6中。然而記載于專(zhuān)利文獻(xiàn)4～6中的材料是為了層間絕緣膜用途等而設(shè)計(jì)的材料。在層間絕緣膜用途中不要求對(duì)溝槽的填埋性，因而在這些文獻(xiàn)中沒(méi)有記載對(duì)溝槽的填埋性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2001-308090號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2003-31568號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2006-310448號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特許第3320440號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特許第2851915號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特許第3163579號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題