【技术实现步骤摘要】
本申请涉及，特别是涉及一种低介电常数材料薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着电子信息产品逐渐向着高频化、高速化方向发展，具有低介电常数(low-k)的绝缘材料在集成电路中的应用逐渐受到重视。低介电常数材料经历了氧化硅、氟掺杂氧化硅、碳掺杂氧化硅和纳米多孔氧化硅等发展。为了减少大规模集成电路中的信号传播延迟、功率耗散及噪声干扰，需要使用介电常数非常低的介电材料作为互连线之间的介电层。对于无机氧化硅类介电材料，由于自身结构限制，其介电常数已经达到理论最低值，难以进一步满足需求。而有机聚合物类介电材料则是机械性能仍有待改善。
2、因此，探索新的低介电常数材料仍是重要的研究方向。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种新的低介电常数材料的制备方法及其制备的低介电常数材料，该低介电常数材料具有超低的介电常数和良好的机械性能。
2、本申请的一个方面，提供了一种低介电常数材料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
3、采用原子层沉积技术在基底表面沉积金属氧化物薄膜；以及
4、将沉积有金属氧化物薄膜的基底和配体溶液混合，进行溶剂热反应。
5、在其中一些实施方式中，所述金属氧化物薄膜包括氧化铝、氧化锌、氧化镍、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化铪和氧化钽中的一种或多种。
6、在其中一些实施方式中，所述配体溶液包括有机配体，所述有机配体包括对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、9,10-蒽二羧酸、均苯三甲酸、1,3,5-三(3,5
7、在其中一些实施方式中，所述配体溶液中有机配体的浓度为0.5mg/ml～5.0mg/ml。
8、在其中一些实施方式中，所述有机配体为对苯二甲酸，所述金属氧化物薄膜为al2o3。
9、在其中一些实施方式中，所述原子层沉积技术满足以下条件(1)～(4)的至少一种：
10、(1)所述原子层沉积技术的前驱体脉冲时间为0.1s～1.0s；
11、(2)所述原子层沉积技术的清洗时间为5s～20s；
12、(3)所述原子层沉积技术的沉积温度为25℃～300℃；
13、(4)所述原子层沉积技术的沉积循环数为3～100。
14、在其中一些实施方式中，所述溶剂热反应的温度为80℃～300℃，所述溶剂热反应的时间为5min～300min。
15、在其中一些实施方式中，所述溶剂热反应在微波辅助下进行。
16、在其中一些实施方式中，所述微波的功率为50～1500w。
17、本申请的又一个方面，提供了一种由所述的制备方法制备得到的低介电常数材料薄膜。
18、与现有技术相比，本申请至少具有如下有益效果：
19、本申请提供的低介电常数材料薄膜的制备方法，通过原子层沉积技术制备金属氧化物薄膜，再以金属氧化物薄膜作为种子层采用溶剂热反应法原位转化成mof薄膜，该mof薄膜具有超低的介电常数。本申请提供的低介电常数材料薄膜的制备方法，通过选择不同的金属氧化物或有机配体的组合，能够快速制备不同mof的低介电常数材料薄膜，从而研究其介电常数，且工艺简单、操作方便。进一步地，由该方法制备的低介电常数材料薄膜具有超低的介电常数和良好的机械性能，很有潜力作为集成电路中互连线之间的介电层。
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1.一种低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低介电常数材料的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物薄膜包括氧化铝、氧化锌、氧化镍、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化铪和氧化钽中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的低介电常数材料的制备方法，其特征在于，所述配体溶液包括有机配体，所述有机配体包括对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、9,10-蒽二羧酸、均苯三甲酸、1,3,5-三(3,5-间二羧基苯基)苯、2,3',3”,5,5',5”-三联苯六羧酸、联苯二甲酸、2-甲基咪唑，2,6-萘二甲酸和四(4-羧基-1,1'-联苯基)卟啉中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述配体溶液中有机配体的浓度为0.5mg/mL～5.0mg/mL。
5.根据权利要求4所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机配体为对苯二甲酸，所述金属氧化物薄膜为Al2O3。
6.根据权利要求1所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述原子
7.根据权利要求1所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的温度为80℃～300℃，所述溶剂热反应的时间为5min～300min。
8.根据权利要求1或7所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应在微波辅助下进行。
9.根据权利要求8所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述微波的功率为50～1500W。
10.由权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的低介电常数材料薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低介电常数材料的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物薄膜包括氧化铝、氧化锌、氧化镍、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化铪和氧化钽中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的低介电常数材料的制备方法，其特征在于，所述配体溶液包括有机配体，所述有机配体包括对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、9,10-蒽二羧酸、均苯三甲酸、1,3,5-三(3,5-间二羧基苯基)苯、2,3',3”,5,5',5”-三联苯六羧酸、联苯二甲酸、2-甲基咪唑，2,6-萘二甲酸和四(4-羧基-1,1'-联苯基)卟啉中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于，所述配体溶液中有机配体的浓度为0.5mg/ml～5.0mg/...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈蓉，曹猛，杨帆，任浩楠，宋吉升，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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