多孔低介電常數(shù)甲基硅倍半氧烷薄膜的制備及性能研究.pdf

1、隨著集成電路（IC）的尺度變得越來(lái)越小，線間和層間寄生電容引起的RC延遲、串話噪音和散熱問(wèn)題對(duì)超大規(guī)模集成電路的制約效應(yīng)越來(lái)越明顯。為了滿足集成電路工業(yè)的發(fā)展要求，近幾年來(lái)對(duì)芯片上電子線路的電性能提出了越來(lái)越高的指標(biāo)，并且促進(jìn)了三大方面的進(jìn)步。第一，用銅導(dǎo)線代替鋁導(dǎo)線作為互連金屬線。第二，研制一種介電常數(shù)更低的材料來(lái)代替二氧化硅，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。第三，為試圖更進(jìn)一步地降低介電常數(shù)，在這些新材料中引入多孔結(jié)構(gòu)。本文從制備多孔低介電常數(shù)(Lo

2、w-K)甲基硅倍半氧烷（O-MSSQ）薄膜樣品出發(fā)，首次引入正十四烷作為發(fā)泡劑，從而產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低薄膜的介電常數(shù)為主要研究?jī)?nèi)容，試圖進(jìn)一步深入了解多孔低介電常數(shù)O-MSSQ薄膜的性質(zhì)。主要內(nèi)容和結(jié)果有：
　　 (1)介紹了低介電常數(shù)材料所應(yīng)具備的基本要求。通過(guò)比較多種可能降低介電常數(shù)值的材料，我們發(fā)現(xiàn)甲基硅倍半氧烷系材料是最有希望的一種材料。在此基礎(chǔ)上，我們采用旋轉(zhuǎn)離心法（SOG—Spin-on glasses）通過(guò)加入

3、正十四烷制備了多孔O-MSSQ薄膜，詳細(xì)討論了反應(yīng)溫度、PH值和水與MTMS的摩爾比（R）對(duì)O-MSSQ預(yù)聚體的結(jié)構(gòu)的影響,得出了反應(yīng)的最佳條件,同時(shí)對(duì)其合成機(jī)理進(jìn)行了探討,用FTIR 光譜對(duì)材料制備過(guò)程及形成機(jī)制進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究,并結(jié)合H-NMR圖譜分析可以看出，不同的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)O-MSSQ的化學(xué)結(jié)構(gòu)有很大影響。
　　 (2)嘗試了如何將多孔結(jié)構(gòu)引入到這種有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料中的方法，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了O-MSSQ材料產(chǎn)生不同