(57)【要約】  本発明は、チップス上にＳｉＯ2含有絶縁層を形成させる方法および前記目的のための特殊な前駆体の使用に関する。更に、本発明は、前記方法で得ることができる絶縁層ならびにこのような絶縁層を備えたチップスに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップス上にＳｉＯ2含有絶縁層を形成させるための方法において、ビニルシラン、アルキルアルコキシラン、アルキルアリールアルコキシシラン、アリールアルコキシシラン、Ｃ1−アルキルオルトシリケートおよびＣ3〜Ｃ5−アルキルオルトシリケート、グリコール基を有するオルトシリケート、ポリエーテル基を有するオルトシリケート、ハイドロジェンアルコキシシラン、ハイドロジェンアリールオキシシラン、アルキルハイドロジェンシラン、アルキルハイドロジェンアルコキシシラン、ジアルキルハイドロジェンアルコキシシラン、アリールハイドロジェンシラン、アリールハイドロジェンアルコキシシラン、アセトキシシラン、シラザン、シロキサン、少なくとも１個のアセトキシ基、アジド基、アミノ基、シアノ基、シアナト基、イソシアナト基またはケトキシマト基を有する有機官能性シラン、少なくとも１個の複素環式化合物を含有する有機官能性シラン、但し、この場合珪素原子は、複素環式化合物それ自体に属することができるかまたはこの複素環式化合物に共有結合されていてよいこととする、ならびに前記化合物の少なくとも２つの混合物およびテトラエトキシシランと上記珪素化合物の少なくとも１つとの混合物から構成されている群からの少なくとも１つの珪素化合物を前駆体として使用することを特徴とする、チップス上にＳｉＯ2含有絶縁層を形成させるための方法。
【請求項２】
チップス上でのＳｉＯ２含有絶縁層の形成は、ＣＶＤ技術または回転塗布法により実施される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ポリエーテル基またはグリコール基を有するビニルシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジアルコキシシラン、ビニルアリールアルコキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラン、メチルオルトシリケート、ｎ−プロピルオルトシリケート、テトラブチルグリコールオルトシリケート、アミルトリメトキシシラン、ビス（メチルトリエチレングリコール）ジメチルシラン、２−（シクロヘキセ−３−エニル）エチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、ジ−イソブチルジメトキシシラン、ジ−イソプロピルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、２−フェニルエチルトリエトキシシラン、２−フェニルエチルメチルジエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシ−２−メチルプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシ−２−メチルプロピルトリメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルプロピルジエトキシシラン、メチルプロピルジメトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリエチルシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジ−第三ブトキシジアセトキシシラン、ヘプタメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、１，３−ジビニルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン、３−アセトキシプロピルトリエトキシシラン、トリメチルシリルアセテート、３−アジドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノ−２−メチルプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、トリメチルシリルニトリル、３−シアナトプロピルトリメトキシシラン、３−シアナトプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、メチルトリス（メチルエチルケトキシマト）シラン、Ｎ−（１−トリエトキシシリル）−エチルピロリドン−２，３−（４，５−ジヒドロイミダゾリル）プロピルトリエトキシシラン、１−トリメチルシリル−１，２，４−トリアゾール、３−モルホリノプロピルメチルジエトキシシラン、３−モルホリノプロピルトリエトキシシランおよび２，２−ジメトキシ−１−オキサ−２−シラ−６，７−ベンゾシクロヘプタンならびに縮合されたかまたは共縮合されたシラン、オリゴシロキサンおよびポリシロキサンから構成される群からの少なくとも１つの前駆体を使用する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項の記載と同様にして得ることができる、チップスのための絶縁層。
【請求項５】
請求項１から３までのいずれか１項の記載と同様にして得ることができる、絶縁層を有するチップ。
【請求項６】
チップス上の絶縁少なくとも１つのを形成させるための請求項１から３までのいずれか１項に記載の前駆体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップス上にＳｉＯ2含有絶縁層を形成させる方法および前記目的のための特殊な前駆体の使用に関する。更に、本発明は、前記方法で得ることができる絶縁層ならびにこのような絶縁層を備えたチップスに関する。
【０００２】
例えば、トランジスタ密度を増加させ、最小化を継続させることによって達成されうる十分に良好な性能を有するコンピューターチップスを提供する努力は、絶えず為されている。同時に、硬度に純粋な珪素をベースとするチップスは、強力な価格の圧力の影響を受け易い。これは、第１に時々変性された性質を有する新規の絶縁層が成功を収めることになり、第２に安価に製造されなければならないことを意味する。絶縁効果は、前記物質によって分離された２つの電荷間の静電力が減少することに基づく。こうして、隣接した相互接続間の静電性の相互作用は、減少される。
【０００３】
現在のチップの生産において、絶縁層は、主にシランの包括的な範囲から殊にテトラエトキシシラン（TEOS）を前記層の形成のための前駆体として使用することにより、ＳｉＯ2をベースとするシリカ層から主に形成されている。ＴＥＯＳは、加工性に関連して良好な結果を有する。この材料で達成可能な絶縁作用は、これまで十分であった。ＴＥＯＳを用いて形成された層の機械的性質は、一般に良好である。前記の機械的性質は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）技術または回転塗布法によって形成される（Andreas Weber, "Chemical vapordeposition - eine Uebersicht", Spektrum der Wissenschaft, April 1996, 第86〜90頁; Michael McCoy, "Completing the circuit" C&EN, November 2000, 第17〜24頁）。
【０００４】
本発明の目的は、チップス上に絶縁層を形成させるための他の前駆体を提供することである。 
本発明によれば、この目的は、特許請求の範囲の記載のようにして達成される。
【０００５】
従って、意外なことに、ビニルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アルキルアリールアルコキシシラン、アリールアルコキシシラン、メチルオルトシリケートおよびＣ3〜Ｃ5−アルキルオルトシリケート、グリコールのオルトシリケート、ポリエーテルのオルトシリケート、ハイドロジェンアルコキシシラン、ハイドロジェンアリールオキシシラン、アルキルハイドロジェンシラン、アルキルハイドロジェンアルコキシシラン、ジアルキルハイドロジェンアルコキシシラン、アリールハイドロジェンシラン、アリールハイドロジェンアルコキシシラン、アセトキシシラン、シラザン、シロキサン、少なくとも1個のアセトキシ基、アジド基、アミノ基、シアノ基、シアナト基、イソシアナト基またはケトキシマト基（ketoximato group）を有する有機官能性シラン、少なくとも１個の複素環式化合物を含有する有機官能性シラン、但し、この場合珪素原子は、複素環式化合物それ自体中に属することができるかまたはこの複素環式化合物に共有結合していてよいものとし、ならびに前記種類の少なくとも２つの珪素化合物の混合物およびテトラエトキシシランと前記種類の少なくとも１つの珪素化合物との混合物から構成されている群からの１つの特殊な珪素化合物は、有利に簡単で経済的で効果的な方法でチップス上の絶縁層を形成させるための前駆体として使用することができることが見い出された。アルコキシとして、有利には、殊にメトキシ基およびエトキシ基が記載される。従って、本明細書中に述べられた珪素化合物は、本発明によれば、有利にＣＶＤ技術または回転塗布法によりチップス上にＳｉＯ2含有絶縁層を形成させる場合に前駆体として使用されうる。本発明による得ることができる、チップス上の絶縁層は、有利に優れた性能および有利な価格を有する。
【０００６】
従って、本発明は、ビニルシラン、アルキルアルコキシラン、アルキルアリールアルコキシシラン、アリールアルコキシシラン、Ｃ1−アルキルオルトシリケートおよびＣ3〜Ｃ5−アルキルオルトシリケート、グリコール基を有するオルトシリケート、ポリエーテル基を有するオルトシリケート、ハイドロジェンアルコキシシラン、ハイドロジェンアリールオキシシラン、アルキルハイドロジェンシラン、アルキルハイドロジェンアルコキシシラン、ジアルキルハイドロジェンアルコキシシラン、アリールハイドロジェンシラン、アリールハイドロジェンアルコキシシラン、アセトキシシラン、シラザン、シロキサン、少なくとも１個のアセトキシ基、アジド基、アミノ基、シアノ基、シアナト基、イソシアナト基またはケトキシマト基を有する有機官能性シラン、少なくとも１個の複素環式化合物を含有する有機官能性シラン、但し、この場合珪素原子は、複素環式化合物それ自体に属することができるかまたはこの複素環式化合物に共有結合されていてよいこととする、ならびに前記化合物の少なくとも２つの混合物およびテトラエトキシシランと上記珪素化合物の少なくとも１つとの混合物から構成されている群からの少なくとも１つの珪素化合物を前駆体として使用することによる、チップス上にＳｉＯ2含有絶縁層を形成させるための方法を提供する。
【０００７】
本発明により使用されてよい前駆体の特に好ましいが、しかし挙げることができる例は、次の化合物である：
欧州特許出願公開第０７１６１２７号明細書Ａ２および欧州特許出願公開第０７１６１２８号明細書Ａ２（DYNASYLAN（登録商標）HS 2627、DYNASYLAN（登録商標）HS 2909、DYNASYLAN（登録商標）HS 2776、DYNASYLAN（登録商標）HS 2775、DYNASYLAN（登録商標）HS 2926を含めて）中に見出すことができるような若干数の例または共縮合されたオリゴシロキサンを挙げるとすれば、但し、実施例によるがこれに限定されるものではない、ビニルアルコキシシラン、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ポリエーテル基またはグリコール基を有するビニルシランおよび本質的に式：
【化１】
2007523484.tif 000002
〔式中、Ｒ1は、−（ＣＨ2）−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−、−（ＣＨ2）4−、−（ＣＨ2）5−、−（ＣＨ2）6−であり、ｘは、０または１であり、ｎは、１〜４０、有利に１〜１５、殊に１〜１０であり、Ｒは、Ｈ、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5、−Ｃ3Ｈ7、−Ｃ4Ｈ9、−Ｃ5Ｈ11、−Ｃ6Ｈ13であり、基Ｒは、分枝鎖状アルキル基であってもよい〕に対応するもの、例えばビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、ならびにビニルアルキルアルコキシシラン、例えばビニルメチルジアルコキシシラン、ならびにビニルアリールアルコキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシランおよびｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシランおよびｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシランおよびｎ−ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシランおよびｎ−ブチルトリエトキシシラン、第三ブチルトリメトキシシラン、第三ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルメチルジメトキシシラン、メチルオルトシリケート、ｎ−プロピルオルトシリケート、テトラブチルグリコールオルトシリケート、アミルトリメトキシシラン、ビス（メチルトリエチレングリコール）ジメチルシラン、２−（シクロヘキセ−３−エニル）エチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、ジ−イソブチルジメトキシシラン、ジ−イソプロピルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、２−フェニルエチルトリエトキシシラン、２−フェニルエチルメチルジエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシ−２−メチルプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシ−２−メチルプロピルトリメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルプロピルジエトキシシラン、メチルプロピルジメトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、トリエチルシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジ−第三ブトキシジアセトキシシラン、ヘプタメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、１，３−ジビニルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン、３−アセトキシプロピルトリエトキシシラン、トリメチルシリルアセテート、３−アジドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノ−２−メチルプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシ��ン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、トリメチルシリルニトリル、３−シアナトプロピルトリメトキシシラン、３−シアナトプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、メチルトリス（メチルエチルケトキシマト）シラン、Ｎ−（１−トリエトキシシリル）−エチルピロリドン−２，３−（４，５−ジヒドロイミダゾリル）プロピルトリエトキシシラン、１−トリメチルシリル−１，２，４−トリアゾール、３−モルホリノプロピルメチルジエトキシシラン、３−モルホリノプロピルトリエトキシシランおよび２，２−ジメトキシ−１−オキサ−２−シラ−６，７−ベンゾシクロヘプタンならびに縮合されたかまたは共縮合されたシラン、上記前駆体の１つまたはそれ以上から誘導されたオリゴシロキサンおよびポリシロキサン、例えばビニルトリメトキシシランオリゴマー（DYNASYLAN（登録商標）6490）、ビニルトリエトキシシランオリゴマー（DYNASYLAN（登録商標）6498）およびビニル／アルキルシロキサンコオリゴマー（DYNASYLAN（登録商標）6590）。
【０００８】
本発明の方法において、チップス上のＳｉＯ2含有絶縁層の製造は、好ましくは自体公知の方法でＣＶＤ技術または回転塗布法により実施される。
【０００９】
一般に、ＣＶＤ技術によるＳｉＯ2含有絶縁層を形成させるための本発明の方法は、次のように実施される：
適当な反応器中、例えばApplied Centura HATまたはNovellus Concept One 200中で、珪素をベースとする上記の前駆体または前駆体混合物は、蒸発させることができ、熱い表面上、例えばシリコンウェハ上で反応させることができ、固体の層材料を形成させることができる。前記方法の比較的最近の変法、例えばＲＰＣＶＤ（reduced pressure chemical vapor deposition）、ＬＰＣＶＤ（low pressure chemical vapor deposition）およびＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）は、有利であることが見出された。それというのも、これらの方法は、時々著しく減少された温度でよりいっそう急速な析出の達成を可能にするからである。
【００１０】
更に、チップス上のＳｉＯ2含有絶縁層の本発明による形成は、回転塗布法によって実施されてよく、この場合この方法は、一般に次のように行なわれる：
液体、珪素含有化合物、液体の混合物、珪素含有化合物または適当な蒸発可能な溶剤中の前記化合物の溶液は、通常シリコンウェハの表面に塗布され、均一な薄膜は、このウェハの回転によって形成される。こうして形成された膜は、２０〜５００℃でのその後の乾燥によって硬化されうる。
【００１１】
更に、本発明は、本発明による方法によって得ることができる、チップスのための絶縁層を提供する。
【００１２】
同様に、本発明は、本発明による方法によって得ることができる絶縁層を有するチップを提供する。
【００１３】
更に、本発明は、チップス上に絶縁層を形成させるために本明細書中に開示された前駆体の本発明による使用をも提供する。