The invention belongs to the technical field of super large scale integrated circuit manufacturing, in particular to an ultra-low dielectric constant material film and a preparation method thereof. The present invention with single ring 2,4,6,8- four -2,4,6,8- four methyl vinyl siloxane ring four as precursor, using spin coating method to form a layer of the precursor film on a silicon substrate; then the films were irradiated by UV light, the polymerization reaction between the precursor monomer, forming a low dielectric constant of SiOCH thin films then the film; during thermal annealing, to further improve the electrical properties of SiOCH thin films. The dielectric constant of SiOCH thin films obtained by the method of the invention can reach 1.94, the breakdown field strength is greater than 3MV/cm, the electric field 1MV/cm the leakage current density is 10-7A/cm2 magnitude, Young's modulus is greater than 2GPa, hardness greater than 0.2GPa.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体超大规模集成电路制造
，具体涉及一种低介电常数材料薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着半导体集成电路规模的扩大，特征尺寸在不断减小，集成电路内部金属线的电阻和金属线之间的电容都在变大，这会导致互连性能严重退化，如RC(R指电阻，C指电容)延迟、串扰、功耗等。用铜代替铝作为新一代的金属线使得集成电路的电阻下降了 40% 左右，剩下的改善集成电路性能的重要任务就是如何尽可能地减小寄生电容。其中，用低介电常数(低k)材料薄膜取代S^2 (k 3. 9)材料是重要的减小电容的方法。根据国际半导体技术蓝图(ITRS)的要求，在45/32纳米的技术节点，介电常数材料薄膜的k值应在2. 0 到2. 6之间。众所周知，在薄膜材料内部引入一定比例的空隙，或者向薄膜材料内掺入极化强度低的元素都可以降低薄膜的k值。多孔SiOCH材料薄膜因含有极化强度更低的Si-C键和C-C键，因此被认为是 45/32纳米技术节点上比较好的候选低k材料，如多孔甲基硅倍半氧烷(MSQ)，含氢基的硅倍半氧烷(HSQ)，还有掺杂碳氧化物的多孔材料。一般情况下，采用含Si、C原子的前驱...
【技术保护点】
１．一种超低介电常数材料薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：１）提供一个ｎ型硅衬底，并进行标准清洗；２）前驱体准备：以２，４，６，８－四乙烯基－２，４，６，８－四甲基环四硅氧烷为前驱体，纯度为９０～１００ｗｔ％；３）采用旋涂的方法在所述ｎ型硅衬底上形成一层厚度为２００～３００纳米的上述前驱体材料薄膜，该薄膜中的元素组成为Ｓｉ、Ｃ、Ｏ、Ｈ；４）将旋涂所得到的ＳｉＯＣＨ材料薄膜置于紫外光中进行辐照，条件为：紫外光的波长为２４０～２７０纳米，功率为２０～２５瓦，紫外光发光管与ＳｉＯＣＨ材料薄膜的距离为１５～２０ｃｍ，紫外光辐照时间为５～７天；５）将ＳｉＯＣＨ材料薄膜放入Ｎ２环...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁士进，孟庆伟，杨春晓，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。