一种超低介电常数材料薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于超大规模集成电路技术领域，具体为一种超低k材料薄膜及其制备方法。本发明专利技术以1，2-二（三乙氧基硅基）乙烷（BTEE）为前驱体，通过添加表面活性剂P123、HCl、乙醇和去离子水，制备溶胶溶液。然后，采用旋涂技术和后退火处理，获得超低k材料薄膜。通过控制前驱体、表面活性剂、催化剂和溶剂的比例，以及旋涂成膜条件和后处理条件，获得k值在2.1~2.5之间，在1MV/cm的电场强度下漏电流密度为1.5×10-6~3.4×10-9A/cm2，杨氏模量为21.05~24.15GPa，硬度为2.3~2.69GPa的超低k材料SiCOH薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超大規模集成电路
，其具体涉及到一种超低k材料薄膜及其制备方法。
技术介绍
由于集成电路的规模在不断地扩大，特征尺寸也随之减小，因而导致了集成电路互连RC延迟的急剧増大，从而制约着集成电路的性能的提升。为了减小RC延迟，就必须采用低电阻率铜导线来取代传统的铝导线，同时采用低介电常数(低k)互连介质来代替常用的SiO2介质(kた3.9)。根据国际半导体技术蓝图(ITRS)[1]，当集成电路进入在45/32nm的技术节点吋，互连介质的k值应在2. O到2. 6之间。为了获得更低k值的薄膜材料，ー种方法是向薄膜材料中引入孔隙，孔隙率越高k值越低。另ー种方法是在薄膜中引入极性更小的Si-C键和C-C键。对于实际的应用来说，互连介质不仅需要低k值，还需要有良好的 热稳定性、绝缘性和机械性能等。目前，国际上公开报道的超低k材料薄膜包括多孔的甲基硅倍半氧烷(MSQ)薄膜、硅倍半氧烷(HSQ)和掺杂碳氧化物的多孔材料[2_4]，这些材料都是45/32nm节点上比较好的候选材料。为了在低k材料中引入孔隙，通常可采用表面活性剂的方法、相分离法、刻蚀处理法，或采用环氧前驱体的方法[2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー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为 (1)以I，2-ニ(三こ氧基硅基)こ烷作为前驱体，记为BTEE，以嵌段共聚物P123为表面活性剂，以稀盐酸为催化剂，并加入こ醇作为溶剂，上述物质的摩尔比为BTEE : P123 : H2O :HCl : EtOH = (3-10) : (0.06-0. 2) : (100-300) : (0.09-0.5) : (70-250)； (2)将上述混合物在40-80°C油浴氛围中搅拌1-5小时，得到透明成膜液； (3)将上述成膜液滴到洗浄的硅片上，静置至少5秒钟后进行旋涂成膜；旋涂过程中的转速控制分为三个阶段以500-800 rpm的转速旋转5_10s ；以3000-35...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁士进，孟庆伟，蒋涛，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：