低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，该薄膜由具有通式为ＳｉＯ↓［ｘ］Ｒ↓［ｙ］的材料制成；薄膜中的化学键是Ｓｉ－Ｏ键、Ｓｉ－Ｃ键和Ｃ－Ｈ键；薄膜含有纳米微孔。该薄膜的制备方法是：用单端基倍半硅氧烷有机物作为致孔模板与硅氧烷在有机溶液中制备溶胶；将上述溶胶涂布于硅片上制成薄膜；将上述薄膜在惰性气体保护下退火即得低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，退火温度为２００－６００℃，升温速率为５－２０℃每分钟。本发明专利技术的优点是：介电常数低，纳米微孔分布均匀，微孔大小尺寸可调，薄膜的刚性、柔性可调控，薄膜电学性质稳定，与硅片的粘附性好，结合紧密，残余应力小。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种，该薄膜用于集成电路制造。
技术介绍
随着大规模集成电路的迅速发展，当集成电路的特征尺寸减小至180nm或更小时，互连寄生的电阻、电容引起的延迟、串扰和能耗已成为发展高速、高密度、低功耗和多功能集成电路需解决的瓶颈问题。在大规模集成电路中，层间及线间介质用低介电常数绝缘介质薄膜代替二氧化硅，可以有效减少互连寄生电容，从而减少电容引起的延迟、串扰和能耗。因此，很多科研人员一直在探索一些低介电常数绝缘介质薄膜。目前，国内外研究较多的低介电常数绝缘介质薄膜有含氟氧化硅薄膜(SiOF)、聚酰亚胺薄膜(PI)、倍半氧化硅薄膜(SSQ)等，但这些产品存在着生产工艺复杂、耐温性能差、对电路有腐蚀、与硅片粘附性能差等缺点。现有的多纳米孔氧化硅薄膜因致孔模板单一，不能参与交联，从而造成薄膜孔径难以控制，微孔分布不均，力学强度不可调节，且退火时薄膜力学性能严重下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该薄膜可用于大规模集成电路，具有电学性质好、与硅片粘附性优良、纳米微孔孔径可调节、微孔分布均一、力学性质可调。本专利技术所述的低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，其特征在于该薄膜由具有下列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，其特征在于该薄膜由具有下列通式的材料制成：　　　　Ｓ↓［ｉ］Ｏ↓［ｘ］Ｒ↓［ｙ］　　　　其中：１≤ｘ＜２，０＜ｙ≤２，２ｘ＋ｙ＝４；Ｒ为甲基、乙基或苯基；薄膜中的化学键是Ｓｉ－Ｏ键、Ｓｉ－Ｃ键和Ｃ－Ｈ键；薄膜含有纳米微孔。

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，其特征在于该薄膜由具有下列通式的材料制成SiOxRy其中1≤x＜2，0＜y≤2，2x+y＝4；R为甲基、乙基或苯基；薄膜中的化学键是Si-O键、Si-C键和C-H键；薄膜含有纳米微孔。2.根据权利要求1所述的低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，其特征在于薄膜厚为50-400nm。3.根据权利要求1所述的低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，其特征在于薄膜中Si原子含量(重量)17-47％，C原子含量(重量)0-33％，氢原子含量(重量)0-9％，O原子含量(重量)21-55％。4.根据权利要求1所述的低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜，其特征在于薄膜中纳米微孔的孔径为5-100nm。5.根据权利要求1所述的低介电常数绝缘介质氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)用单端基倍半硅氧烷有机物作为致孔模板与硅氧烷在有机溶液中制备溶胶；(2)将上述溶胶涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾叙东，袭锴，余学海，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]