均匀纳米孔SiO₂低介电薄膜的制备方法

专利名称：均匀纳米孔SiO₂低介电薄膜的制备方法
技术领域：
本发明属纳米孔硅基低介电材料的制备领域，特别是涉及一种均匀纳米孔Si02低介电
薄膜的制备方法。
背景技术：
当器件特征尺寸逐渐减小，多层布线和逻辑互联层数增多，导致导线电阻以及导线间
和层间电容增加，使得由导线电阻R和电容C产生的RC延迟上升，金属互联的电阻一电 容(RC)延迟以近似二次方增加，信号传输延迟、串扰以及由介电损失而导致的功耗和可靠 性等问题将变得异常突出，仅靠器件设计技术难以解决，解决的关键是材料。除了采用低 电阻率金属材料铜替代铝外，更要要的是降低介质层材料带来的寄生电容。由于介质层的 电容正比于材料的介电常数，因此研究和探索新的具有独立知识产权的新型低介电材料, 取代现有Si02 (k=3.9~4.2)以满足纳米互联技术应用的要求，己是当前我国纳米器件互 联技术和产业发展的刻不容缓的问题。各国政府和国际大企业均投入大量资金和人力进行 研究，力争在未来的IC (集成电路)产业竞争中占据优势地位。美国将此项目列入国家重 大计划。IBM、 Sony公司己投入巨资进行研究，我国也在低介电常数材料研制方面投入了 一定经费进行研究，并正在加大支持的力度。我国不少单位在低介电材料方面进行多年研 究，取得了很大进展。但所研制的材料介电材料均匀性和力学性能还难以满足应用要求， 尤其未来0.09)im IC制备急需的介电常数2.5以下兼容性好、力学性能高的材料和制备技 术已成为IC产业发展的瓶颈。
降低电介质的介电常数主要通过减小介质的极化强度来实现，具体有两种途径，即降 低材料自身的极性和降低材料的密度。因此，作为低介电材料，应尽量使用非极性分子。 非极性分子的极化主要来自电子极化，电子极化率与原子半径的三次方成正比，因此，在 材料中引入原子序数低、原子半径小的元素，可有效地降低材料的电子极化率，从而降低 介电常数。另外，材料的极化强度与材料单位体积内的分子数成正比，因此，降低材料的 密度，有助于降低介电材料的介电常数。 一般是通过在材料中引入空气隙达到降低密度目 的。
目前低介电材料研究主要分为三类。第一类有机聚合物，如硅基聚合物、多芳基醚、 芳族碳氢化合物和多氟聚合物，前几种有机聚合物的介电常数均在2.3以上，多氟聚合物 的介电常数虽然低于2.0，但机械强度和附着力太差。第二类掺氟Si02和掺碳玻璃。氟的 掺入会明显降低薄膜的介电常数，但是当氟浓度超过一定值时，薄膜的介电常数将变得极
不稳定，当它暴露在空气中，由于薄膜易吸水，其介电常数会急剧增加，导致器件可靠性 变差。掺碳玻璃主要利用Si-C以及C-C键所连成的低极性网络结构来降低材料的介电常 数，但降低的程度非常有限，仅能达到3.0左右。第三类纳米孔硅基材料，这类材料具有 介电常数低、相容性好、耐高温和机械强度高等优点，是当前低介电材料的首选材料，然 而材料中孔洞大小、结构与均匀性的控制技术一直是材料应用的瓶颈问题。
过去纳米孔硅基低介电材料的制备多采用四烷氧基硅氧垸水解，制备湿凝胶、干凝胶 或气凝胶，然后煅烧制备，采用其它有机表面调节剂控制孔洞的大小，但是材料中孔洞大 小和分布的均匀性很难控制，而且材料结构的不均匀性导致材料差的力学性能和高的散射 损耗，难以实现应用的要求。CN200510038675.6公开了一种利用倍半硅氧烷溶胶-凝胶体 系制备出纳米孔低介电薄膜材料的方法，材料中孔洞的均匀性有一定提高，但很难实现对 孔洞大小和分布的精确控制，而且材料的力学性能的提高也不明显。最近国际上有人报道 采用凝胶溶液水热法制备的纳米悬浮颗粒，离心后旋涂制膜，然后煅烧制备出介电常数降 到1.6~2.2膜，但薄膜的表面粗糙度较大，重复性差。
近年，CN01115624.4公开了一种利用非溶剂式高压条件将气体压缩成致密流体或超 临界流体而渗入薄膜表面下层，并利用快速的压力释放手段于该薄膜表面形成孔洞，孔隙 大小介于5 20nm范围。CN01131056.1公开了一种多孔性低介电常数材料的制造方法，主 要是利用临界点干燥的方式，配合压力、温度的变化，将特定湿膜组成物中的液体成分予 以释出，而形成具有多孔性结构的低介电常数材料。CN01133846.6公开了一种组合物，包 含硅氧烷树脂、基本上由硅、碳和氢构成的硅化合物，对该组合物进行热处理以形成低介 电常数膜。CN02813172.X公开了一种通过使用含O2气体等离子体、具有至少一个乙烯基 或乙炔基的有机硅或有机硅酸酯化合物，或饱和有机硅或有机硅酸酯化合物和不饱和烃的 混合物进行化学气相沉积制备了低介电常数的氢化硅-碳氧化物(SiCO: H)膜。 CN200410018233.0公开了一种低介电常数膜及其制造方法。低介电常数膜是在已形成有 铜互连线的膜层上顺序形成的多层膜构成的叠层膜，叠层膜包括SiN或SiC铜扩散阻挡 层；加氟的硅酸盐玻璃。CN200410025643.8公开了一种超低介电常数膜及其制造方法。 超低介电常数膜是在已形成有铜互连线的膜层上顺序形成的多层膜构成的叠层膜，叠层膜 包括SiN或SiC铜扩散阻挡层；加氟的硅酸盐玻璃(FSG)或纯硅酸盐玻璃(USG)。 CN200410044831.5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 SiOxRy的单端基倍半硅氧烷有机物作为致孔模板，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，但孔均匀性一般很难严格控制。CN02102345.X公丌了一种
通过在足以在基片上沉积薄膜的化学气相沉积条件下，使包括甲硅烷基醚、甲硅烷基醚低 聚物或含一个或多个活性基团的有机硅化合物的有机硅前体发生反应，以形成介电常数为 3.5或更低的层间聚合物介质薄膜。CN200480000214.3A公开了一种通过化学气相沉积法， 以有机硅小分子为前躯体，在基片上形成低介电常数层间介质薄膜的专利，所形成多孔薄 膜的介电常数可控制在3.5 2.5范围之内。CN200510008055.8公开了一种形成低介电常数 层间介质薄膜的方法，该方法包括在足以在基片上沉积薄膜的化学气相沉积条件下，使包 括一种或多种有机硅化合物的有机硅前体，任选与一种或多种其他反应物质一起发生反 应，以形成介电常数为3.5或更低的层间聚合物介质薄膜。
CN200480018730.9公开了一种利用不完全縮合的多面体低聚倍半硅氧烷旋转涂布直 接或经煅烧制备用于半导体或电路的低k介电薄膜的方法，该方法制备的孔结构缺陷大， 难以满足IC制程的应用要求。CN200410094224.X公开了一种使用多面体分子倍半硅氧垸 形成半导体器件所用的层间电介质膜的方法。根据该方法，使用多面体分子倍半硅氧垸作 为硅氧烷基树脂所用的单体或作为多孔形成剂，来制备用于形成电介质膜的组合物，由于 组合物结构的无序，导致孔结构的不均匀。
CN00808918.3公开了一种制备基体上的低介电纳米多孔薄膜的方法，该方法利用旋涂 技术，把一种玻璃材料与一种合适的可热降解聚合物在一种或多种相容性溶剂中的混合物 涂布到适合于生产集成电路的基体上以形成带涂层的基体。然后将该带涂层基体在一个或 多个温度下加热一段时间，以有效地除去可热降解聚合物，从而形成所需低介电纳米孔薄 膜，但聚合物与玻璃材料均匀混合是一个难题，导致孔结构和分布的均性、重复性不宜控 制。
笼型多面低聚倍半硅氧垸(Polyhedral oligomeric silsesquioxane，简称POSS)分子的 尺寸约1 3纳米，其笼型结构与二氧化硅相似(Si :0=1: 1.5)，并具有0.5 nm本征的微孔结 构。POSS分子热力学性质稳定、密度低，力学性能优异。其笼型结构的八(或十，或十二) 个顶点可键接不同的有机官能团，成为POSS有机官能单体，是一类多功能的有机无机杂化 分子，可以通过化学键接枝在高分子的侧链或直接进入主链和交联网络，制备共聚或交联 的杂化高分子。

发明内容
本发明的目的是提供一种均匀纳米孔Si02低介电薄膜的制备方法，该法以均匀有序化 学连接的POSS分子杂化高分子材料(有机/无机组分，分子水平上实现均匀有序的化学连 接制备的杂化材料)为模板，通过旋涂或喷涂等薄膜制备方法在基底上形成均匀薄膜，采用原位氧化裂解工艺，且通过改变POSS杂化高分子模板的结构和其中有机组分的比例， 实现材料中孔洞大小、均匀性和结构的精确控制，制备出满足IC制程应用要求的均匀多 孔IC低介电薄膜材料。
本发明的均匀纳米孔Si02低介电薄膜的制备方法，包括步骤
(1) 均匀有序的分子杂化高分子模板溶胶的制备
在溶液体系中，模板前躯体POSS与活性有机单体在20~90 °C ，反应0.5~48 h，其中， 模板前躯体POSS与有机单体的质量之比为5 100:70~0，使POSS在杂化高分子中连接均 匀有序，得高分子模板溶胶；
(2) 薄膜沉积
将上述高分子模板溶胶采用旋转涂布或喷涂法，在硅基片表面形成薄膜；
(3) 氧化裂解
有氧气氛下，加热步骤(2)获得的带薄膜的硅基片，控制升温速率为0.5~2.0°C/min, 从室温升至105 °C，保温1.5~2.5 h，再按0.5~2.0 °C/min的升温速率，升温至450 °C， 保温3.5 4.5 h，再按0.5 L5 °C/min的降温速率冷却至室温，这种分级加热裂解能有效 除去有机成分，如C,H,N等，得均匀纳米孔Si02低介电薄膜。
所述歩骤(1)中的溶液体系中的溶剂是水、甲醇、乙醇、环己垸、苯、甲苯、二甲 苯、二氧六环、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种，其与模板前躯体 POSS的质量比在100~1:1范围内。
所述的有氧气氛是纯氧气气氛或含有氧气的其他混合气体，如空气(主要由氧气和氮 气混合)等的气氛。
所述的模板前躯体POSS是含活性基团低聚倍半硅氧烷(RSK)l5) n，其中n为8、 10、 12、 14或16，其中R彼此可以相同或不同，但至少包含两个具有反应活性的基团，R基 团可以分别独立为氢原子、卤原子、羟基、C,.20垸基、链烯基、炔基、芳基、脂环基、烷 氧基、或-OSiR!R2R3 (其中R,、 R2、 R3分别独立为氢原子、卤原子、羟基、q.2。烷基、链 烯基、炔基、芳基、脂环基、烷氧基)等；其中反应活性基团包括乙烯基、烯丙基、苯乙 烯、炔基、环氧基、胺基、马来酰亚胺基、縮水甘油基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、羟基、 巯基中的一种或其混合物。
所述的活性有机单体，包括两端具有活性的有机小分子，通式R,-R-R2，其中R,、 R2 可以相同或分别是如乙烯基、烯丙基、苯乙烯、炔基、环氧基、胺基、马来酰亚胺基、缩 水甘油基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、羟基、巯基等活性基团，其中R为C,-2o烷基、链烯
基、炔基、芳基、脂环基、垸氧基、胺酯基、羟基、羰基、酰胺等通过化学键和的有机链 段。
所述均匀纳米孔Si02低介电薄膜，其介电常数在3.0-1.6范围，孔结构均匀、大小为 0.5-5 nm，空隙率10%~45%，兼容性好，400 。C加工温度下介电常数的温度系数小于l(T4， 比表面是100~500 m2/g，硬度0.50 0.80 GPa，弹性模量10.0 14 GPa，适合IC制程应用 要求。
有益效果
(1) 本发明反应中，模板前驱体中的活性基团，发生化学反应，如烯键和巯基在痕量光 引发剂的作用下，在溶液体系中，通过光照发生的加成反应，形成高分子溶液或溶胶；薄 膜沉积中，通过改变溶剂的含量，调节模板杂化高分子溶液或溶胶的粘度，旋转涂布或喷 涂适合于生产集成电路的基体上以形成带涂层的基体；
(2) 采用均匀有序结构的POSS杂化高分子为模板，相对其他简单混合物，如有机硅前躯 体的无序堆积，硅原子在多孔薄膜材料中，必须以Si02纳米颗粒的形式存在，导致材料中 孔洞分布不均，并且也限制了薄膜介电常数的进一步降低，而POSS杂化高分子模板(尤 其是交联网络结构)，在去除模板的工艺流程中，能够限制分子链段的运动，实现对模板 分子的原位裂解，增加孔洞分布的均匀性；
G)采用适当裂解工艺，保证POSS分子中的硅氧结构保留本征多面微孔结构，作为纳米 孔薄膜的支撑结构，增大了材料的孔隙率，实现材料中孔洞大小、均匀性和结构的精确控 制。


图1是均匀纳米孔Si02低介电薄膜的扫描电镜照片(放大100倍)； 图2是均匀纳米孔Si02低介电薄膜的扫描电镜照片(放大500倍)。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限
定的范围。
实施例1
巯基POSS的合成将Y-巯基丙基三甲氧基硅烷196.30 g (1.0 mol)，甲醇800 mL、
蒸馏水55 mL和适量的浓盐酸调节PH值为3.0，加入到装有搅拌器，温度计和回流冷凝 管的1500mL的三口烧瓶中，在氮气保护下，恒温6(TC反应48h。然后停止加热冷却至 室温，过滤反应析出得到的产物，用环己烷将产物清洗。
<formula>formula see original document page 8</formula>二烯单体的合成取1000mL烧瓶，加入20.00 g (0.144 mol)对羟基苯甲酸，再倒 入300 mL乙醇及200 mL水。另称10 gNaOH禾卩2 g KI，溶于100 mL H20中，将NaOH， KI溶液逐滴加入乙醇-水溶液中，1 2h左右加完后，加入13mL (0.153 mol，过量)溴 丙烯，65~70 'C回流70 h。停止反应，加入30mL浓盐酸酸化，旋转蒸发，得大量白色 沉淀，抽滤，收集固体，乙醇重结晶得白色针状晶体。称取4.00 g (0.024 mol)对烯丙 氧基苯甲酸于150mL三口烧瓶中，加60mL无水甲苯溶解，加入6 mL (0.11 mol，过量) 二氯亚砜，冷凝管上接CaCl2干燥管，6(TC下搅拌反应4h。减压蒸馏出过量的S0C12及 溶剂甲苯，得淡黄色液体。接上一歩酰氯合成的反应，在三颈烧瓶中加入60 mL THF， 0.62 mL (0.011 mol)乙二醇(或丁二醇1.0 mL, 0.011 mol)，另加8 mL三乙胺作缚酸剂。 回流反应24h。反应液旋转蒸发浓缩后过中性氧化铝色谱柱。洗脱剂采用石油醚乙酸 乙酯-l:l的配比，收集最前面的荧光点组分。旋转蒸发，得浅黄色固体，用少量乙醇重 结晶，得到针状晶体。二烯单体产物编号M广M4 (n = 2,4，6,8)，合成歩骤如下
<formula>formula see original document page 8</formula>按巯基POSS : 二烯摩尔比=1:4，即把10.18 g (0.01 mol)上述巯基POSS分别 与15.29 g (0.04 mol) 16.41 g (0.04 mol) M2, 17.53 g (0.04 mol) M3， 18.65g(0.04 mol) M4和痕量安息香双甲醚共同溶解在四氢呋喃(反应物质与THF质量比在1:1 1:100)中，加入到装有搅拌器250mL的圆底烧瓶中，光照条件下，反应2 10h，发生加成反应 成交联高分子模板，反应如下。所得高分子溶胶，利用匀胶机，在4000rpm转速下，旋 转20s后，在硅基片表面得到均匀的薄膜，常温干燥ld。
<formula>formula see original document page 9</formula>将上述条件得到的薄膜，放入管式炉中，按1 'C/min的升温速率，从室温升至105 'C，保温2h;按1 °C/min的升温速率，升温至450'C下保温4 h，按l'C/min的降温速 率冷却至室温，制得低介纳米多孔薄膜。
当n在2 8范围内调节，所得纳米多孔薄膜孔结构和性能如下比表面323 432 m2/g;孔径2.5~3.2nm;空隙率30.2 38.7 %;硬度0.73~0.60 GPa;弹性模量12.9~11.4 GPa;介电常数(测试频率1M): 2.44 1.卯。
实施例2
在3000mL三口烧瓶中加入3g十二烷基硫酸钠、1500mL石油醚、80mL浓盐酸和 80g无水FeCb，搅拌30min。另将80mL HSiCl3溶于800 mL石油醚中，在不断搅拌 下，用恒压漏斗将HSiCl3溶液逐滴加入三口烧瓶中，8h左右滴完。滴加完毕后，继续搅 拌30min。静置，分层，倾倒出上层的黄色石油醚层，加Na2C03中和，并加无水CaCl2 干燥，过滤，浓縮至150mL左右。冷却，结晶，过滤，收集晶体。用石油醚洗涤3次， 得到白色粉末产物。用环己烷重结晶，得到白色针状晶体，即TsHs。反应如下<formula>formula see original document page 9</formula>
二烯单体的合成及编号同实施例1,
桑、
<formula>formula see original document page 9</formula>
按TsH8 : 二烯摩尔比=1:4，准确称取T8H8和二烯单体，艮卩4.25 g (0.01 mol) 丁8118分别与15.29g (0.04 mol) Mi， 16.41 g (0.04 mol) M2， 17.53 g (0.04 mol) Mg投 入250mL三颈烧瓶中，利用双排管系统，抽真空15min，通N25min，如此重复三次后， 加入60-150 mL无水THF，搅拌溶解，加入1~2 % Pt(dcp)(溶于THF中)，&保护下， 40'C反应48h，反应如下。成膜工艺同实施例l。
^ 八
H\ /0 A Hz0 i
3i—Ot3i I Pt (dvs)
7,、
I/0
—O—Si
THF， 40 °C， 48 h
、4 Si" +
I/0 I/0 「Si一O一Si
(CH2)nt
o
，/
rSi—O一Si
/
n = 2， 4, 6， 8
氧化裂解工艺同实施例1，制得低介纳米多孔薄膜孔结构和性能如下比表面
298 3卯m2/g，孔径2.3 3.0画，空隙率26.3~37.5 %，硬度0.72-0.67 GPa，弹性模量 12.8~11.8 GPa，介电常数(测试频率1M)2.40 1.75。
实施例3
乙烯基POSS的合成将乙烯基三乙氧基硅烷190.31 g(l.Omol)，乙醇500 mL、蒸馏 水52 mL和适量的浓盐酸调节PH值为3.0，加入到装有搅拌器，温度计和回流冷凝管的 1500mL的三口烧瓶中，在氮气保护下，恒温60。C反应48h。然后停止加热冷却至室温， 过滤反应析出得到的产物，用环己烷将产物清洗。
Si(OC2H5)3
CH;CH,OH
+
々
Si
HC1
r、w V。 'o
硫醇单体的合成将硫代乙醇酸9.21 g(O.lO mol)， 二胺单体0.05 mol溶于60 mL的苯 溶剂中，置于150mL圆底烧瓶中，11(TC加热回流反应10h。得到固体产物，用乙醇重 结晶提纯。产物编号M, M3，合成步骤如下<formula>formula see original document page 11</formula>
按乙烯基POSS :巯基单体M广M3摩尔比=1 : 6，即把6.33 g (0.01 mol)上述乙 烯基POSS分别与20.91 g (0.06 mol) M,， 25.71 g (0.06 mol) M2， 33.52 g (0.06 mol)
M3和痕量安息香双甲醚共同溶解在四氢呋喃(反应物质与THF质量比在1:1-1:100)中， 加入到装有搅拌器250mL的圆底烧瓶中，光照条件下，反应2 10h，发生加成反应成交 联高分子模板，反应如下。成膜工艺同实施例l。
氧化裂解工艺同实施例1，制得低介纳米多孔薄膜孔结构和性能如下比表面 342 411 m2/g，孔径1.7-2.5 nm，空隙率32.3~40.2 %，硬度0.70-0.65 GPa，弹性模量 12.5~ll.6GPa，介电常数(测试频率1M)2.31~1.65。
实施例4
利用巯基POSS单体(制备方法同实施例l)和乙烯基POSS (制备方法同实施例2) 单体直接反应制备杂化高分子模板，具体为即把6.33 g (0.01 mol)乙烯基POSS与10.18 g (0.01 mol)巯基POSS，和痕量安息香双甲醚共同溶解在四氢呋喃(反应物质与THF 质量比在1:1 1:100)中，加入到装有搅拌器250 mL的圆底烧瓶中，光照条件下，反应 2 10h，发生加成反应成交联高分子模板，反应如下。涂膜和氧化裂解工艺同实施例1。
POSS杂化高分子模板的原位聚合反应如下-
POSS杂化高分子模板以多面微孔二氧化硅结构为主，裂解后所得纳米多孔薄膜的性 能如下比表面积220m2/g，孔径0.7nm，孔隙率22.1%，硬度0.75 GPa，弹性模量12.95 GPa;介电常数A;: 2.53。
权利要求
1.一种均匀纳米孔SiO2低介电薄膜的制备方法，包括步骤(1)在溶液体系中，模板前躯体POSS与活性有机单体在20～90℃，反应0.5～48h，其中，模板前躯体POSS与有机单体的质量之比为5～100∶70～0，得高分子模板溶胶；(2)将上述高分子模板溶胶采用旋转涂布或喷涂法，在硅基片表面形成薄膜；(3)有氧气氛下，加热步骤(2)获得的带薄膜的硅基片，控制升温速率为0.5～2.0℃/min，从室温升至105℃，保温1.5～2.5h，再按0.5～2.0℃/min的升温速率，升温至450℃，保温3.5～4.5h，再按0.5～1.5℃/min的降温速率冷却至室温，得均匀纳米孔SiO2低介电薄膜。
2. 根据权利要求1所述的均匀纳米孔Si02低介电薄膜的制备方法，其特征在于所述歩 骤(1)中的溶液体系中的溶剂是水、甲醇、乙醇、环己垸、苯、甲苯、二甲苯、二氧六 环、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种，其与模板前躯体POSS的质 量比在100~1:1范围内。
3. 根据权利要求1所述的均匀纳米孔Si02低介电薄膜的制备方法，其特征在于所述的 模板前躯体POSS是含活性基团低聚倍半硅氧垸(RSiOL5)n，其中n为8、 10或12，其中R 至少包含两个具有反应活性的基团，R基团分别独立为氢原子、卤原子、羟基、Cwo垸基、 链烯基、炔基、芳基、脂环基、垸氧基、或-OSiR,R2R3，其中R卜R2、 R3分别独立为氢原 子、卤原子、羟基、C"20烷基、链烯基、炔基、芳基、脂环基、垸氧基；其中反应活性基 团包括乙烯基、烯丙基、苯乙烯、炔基、环氧基、胺基、马来酰亚胺基、缩水甘油基、丙 烯酸基、甲基丙烯酸基、羟基、巯基中的一种或其混合物。
4. 根据权利要求l所述的均匀纳米孔Si02低介电薄膜的制备方法，其特征在于所述的活性有机单体为两端具有活性的有机小分子，通式R,-R-R2，其中R卜R2是乙烯基、烯丙 基、苯乙烯、炔基、环氧基、胺基、马来酰亚胺基、縮水甘油基、丙烯酸基、甲基丙烯酸 基、羟基或巯基活性基团，其中R为Cwo烷基、链烯基、炔基、芳基、脂环基、垸氧基、 胺酯基、羟基、羰基或酰胺通过化学键和的有机链段。
5. 根据权利要求1所述的均匀纳米孔Si02低介电薄膜的制备方法，其特征在于所述均匀纳米孔Si02低介电薄膜，其孔结构均匀、大小为0.5-5 mn，空隙率10%~45%，介电常 数3.0 1.6， 400 'C加工温度下介电常数的温度系数小于l(T4，比表面是100 500 m2/g， 硬度0.50 0.80GPa，弹性模量10.0 14GPa。
全文摘要
本发明涉及一种均匀纳米孔SiO₂低介电薄膜的制备方法，该法以均匀有序化学连接的POSS杂化高分子为模板，通过旋涂或喷涂等薄膜制备方法在基底上形成均匀薄膜，采用原位氧化裂解工艺，制备出适合IC制程要求的均匀多孔IC低介电薄膜材料，通过改变网络模板的结构和网络间有机组分的结构控制，实现材料中孔洞大小、均匀性和结构的精确控制。
文档编号C04B41/45GK101348385SQ20081004199
公开日2009年1月21日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者光善仪, 超 张, 徐洪耀, 杨本宏 申请人:东华大学