| 초록 |
반도체 디바이스의 미세화가 진전하여 배선과 배선의 간극이 좁게 되면, 배선간의 정전용량에 기인하는 신호지연이 커다란 문제가 된다. 이 때문에 배선간, 층간에 저 유전율(k=3이하)의 절연 재료가 필요로 되었고, 동시에 반도체 제조 프로세스에 적용되기 위해서 높은 열 안정성과 기계적 강도, 양호한 가공 특성 등이 요망되어 왔다. 이러한 저 유전 재료로 사용될 수 있는 재료 중의 하나로 methylsilsesquioxane(MSSQ)이 고려되고 있다. MSSQ는 규소(Si)에 메틸(methyl)기가 직접 화학적으로 결합한 형태이며, SiO2와 같이 3차원의 망목 구조를 형성하여 강한 기계적 강도와 내열성을 가진다. 이에 더하여 재료 자체의 유전율이 SiO2보다 낮은 약 3.0을 가진다.MSSQ의 일반적인 제조 방법은 silane을 알콜이나 유기 용매에 녹여 산이나 염기성 촉매하에서 가수분해 및 축 중합하는 졸-겔 반응을 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 졸-겔 반응은 통상 화학 평형 반응에 의해 생성물이 얻어지는 반응이 아니므로 계속적으로 고분자화나 특정구조로의 반응이 진행되는 반응이므로 제어가 매우 어렵다. 이러한 계속적인 졸-겔 반응을 현저하게 줄일 수 있는 방법이 졸-겔 반응에사용된 산이나 염기의 촉매를 제거하는 방법이다.본 연구에서는 졸-겔 반응의 속도와 물에 의한 산 세척의 용이성을 고려하여 THF와 toluene의 혼합 용매를 사용하여 methyltriethoxysilane(MTES)로부터 MSSQ 제조를 하였으며, 이때 MTES에 대하여 상대적인 산 촉매(질산: HNO3) 및 물 비에 따른 MSSQ의 특성을 조사하였다. |
