[发明专利]用于形成基于二氧化硅的层的组合物和基于二氧化硅的层

说明书

相关申请的引用

本申请要求分别于2013年10月1日和2014年8月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2013-0117498和10-2014-0110915的优先权和权益，通过引用将其全部内容合并在本文中。

技术领域

本公开内容涉及用于基于二氧化硅的层(基于硅石的层，二氧化硅类层，silica-based layer)的组合物、基于二氧化硅的层、以及用于制造该基于二氧化硅的层的方法。

背景技术

由于半导体技术的加速发展，对于通过增加具有较小尺寸的半导体芯片的集成而具有改善的性能的高度集成和高速的半导体存储器单元已经进行了研究。然而，半导体的高集成需求可能缩小导线之间的距离，从而，造成可以引起半导体互连方面的问题的RC延迟、串扰、响应速度的劣化等。此外，对于由多个包括半导体存储器单元中的一个MOS晶体管和一个电容器的单元电池组成的动态随机存取存储器(DRAM)，电容器包括位于两个电极之间的介电层，可以根据介电常数、介电层的厚度、以及形成电容器的电极的面积测定电容的量，因此，当电容器根据半导体芯片变小而变小时，存在电容器能够确保存储容量的要求。通过增加其垂直面积代替降低其水平面积以增加其总体有效面积，可以实现该电容器。当使用该方法制造电容器时，与使水平面积变小相比，使用模具并且利用用于形成二氧化硅层的组合物填充模具上的间隙形成的二氧化硅层可以用于有效地形成相对较高的电极。因此，需要能够确保厚度均匀性和间隙中的高致密性的半导体绝缘层材料。

发明内容

本发明的一个实施方式提供了用于能够确保厚度均匀性和间隙中的高紧凑性的基于二氧化硅的层(基于硅石的层，二氧化硅类层，silica-based layer)的组合物。

另一个实施方式提供了使用用于基于二氧化硅的层的组合物的基于二氧化硅的层。

又一个实施方式提供了一种用于制造基于二氧化硅的层的方法。

根据一个实施方式，提供了一种用于包括具有20,000至160,000的重均分子量的含硅聚合物和溶剂的基于二氧化硅的层的组合物。

含硅聚合物可以是聚硅氮烷、聚硅氧氮烷、或它们的组合。

含硅聚合物可以具有21,000至50,000的重均分子量。

含硅聚合物可以具有4,000至10,000的数均分子量。

溶剂可以选自：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、三甲苯、三乙苯、环己烷、环己烯、十氢化萘(萘烷)、二戊烯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、乙基环己烷、甲基环已烷、环己烷、环己烯、对薄荷烷、二丙醚、二丁醚、茴香醚、乙酸丁酯、乙酸戊酯、甲基异丁基酮、以及它们的组合。

基于用于基于二氧化硅的层的组合物的总量，可以以0.1wt％至30wt％的量包含含硅聚合物。

含硅聚合物可以包括氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷。

氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷可以具有基于100wt％的氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷为0.2wt％至3wt％的氧含量，以及相对于氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷中Si-H键总量的15％至40％的-SiH₃基团含量。

根据另一个实施方式，提供了使用用于基于二氧化硅的层的组合物制造的基于二氧化硅的层。

基于二氧化硅的层可以具有小于或等于1.0的厚度均匀性(厚度一致性，thickness uniformity)。

基于二氧化硅的层在小于或等于200nm的图案中可以具有大于或等于0.5的范围内的内部氧化物层的致密性(致密度，compactness)。

根据又一个实施方式，提供了制造基于二氧化硅的层的方法，包括：将用于基于二氧化硅的层的组合物涂覆在基板上；对利用所述用于基于二氧化硅的层的组合物涂覆的基板进行干燥；以及在包括大于或等于150℃的湿气的气氛下固化基板。

可以实现能够确保厚度均匀性并且同时确保间隙中的高致密性的基于二氧化硅的层。

附图说明

图1是示出了通过使用反射光谱层厚度仪(ST-5000,K-MAC)在具有十字(+)形状的晶片上的9个点下测量氢化聚硅氧氮烷层的厚度的示意性示图。

具体实施方式

本发明的示例性实施方式将在下文中详细地描述，并且可以由相关领域中具有公共常识的技术人员容易地实施。然而，本公开可以体现为许多不同形式，而不应解释为局限于本文中阐述的示例性实施方式。