[发明专利]半导体用密封组合物、半导体装置及其制造方法、以及聚合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体用密封组合物、半导体装置及其制造方法、以及聚合物及其制造方法。

背景技术

在微细化进展的半导体装置的领域中，作为半导体的层间绝缘层，对具有多孔质结构的低介电常数的材料(以下，有时称为“low-k材料”)进行了各种研究。

在这样的具有多孔质结构的半导体层间绝缘层中，如果为了使介电常数进一步降低而增大空隙率，则作为布线材料而被埋入的铜等金属成分、由等离子体处理造成的等离子体成分(自由基和离子中的至少1种。以下相同。)等变得易于进入半导体层间绝缘层中的细孔，有时介电常数上升，或产生泄漏电流。

此外，在不是多孔质的层间绝缘层中，有时金属成分、等离子体成分等也渗透，与多孔质的层间绝缘层同样地，有时介电常数上升，或产生泄漏电流。

另一方面，在使用了多孔质低介电常数材料的半导体装置的制造方法中，已知通过在蚀刻后的湿式洗涤中使用胶束状的表面活性剂来密封通过蚀刻而形成的槽的侧壁面的细孔的技术(例如，参照日本特表2009-503879号公报)。

此外已知，在low-k材料具有疏水性的表面的情况下，通过对其表面施与聚乙烯醇系两亲性聚合物来控制材料的亲水性、疏水性的技术(例如，参照国际公开第09/012184号小册子)。

此外，已知包含阳离子性聚合物和表面活性剂的半导体研磨用组合物(例如，参照日本特开2006-352042号公报)。

发明内容

发明所要解决的课题

在上述日本特表2009-503879号公报所记载的技术中，有时未采用胶束结构的表面活性剂进入槽的侧壁面的细孔而使相对介电常数上升。此外有时由于胶束而使层间绝缘层与布线材料的密合性降低。

此外，在上述国际公开第09/012184号小册子所记载的技术中，由于聚乙烯醇系两亲性聚合物间的氢键而易于形成体积大的层，由此，有时层间绝缘层的相对介电常数上升，有时发生层间绝缘层与布线材料的密合性的降低。

此外，有时要求对层间绝缘层具有更优异的密封性的半导体用密封组合物。

因此，本发明的课题是，提供对层间绝缘层的密封性优异的半导体用密封组合物、使用了该半导体用密封组合物的半导体装置及其制造方法、以及适合于该半导体用密封组合物的聚合物及其制造方法。

用于解决课题的方法

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过调整特定聚合物的支化度使其为某值以上，从而对层间绝缘层的密封性显著地提高，完成了本发明。

即，用于解决上述课题的具体方法如下所述。

<1>.一种半导体用密封组合物，其含有下述聚合物，且钠和钾的含量以元素基准计分别为10重量ppb以下，所述聚合物具有包含叔氮原子和季氮原子中的至少一方的2个以上阳离子性官能团，且重均分子量为2000～1000000，支化度为48％以上。

<2>.根据<1>所述的半导体用密封组合物，所述聚合物具有来源于碳原子数2～8的亚烷基亚胺并且包含叔氮原子作为阳离子性官能团的结构单元。

<3>.根据<2>所述的半导体用密封组合物，所述聚合物还具有来源于碳原子数2～8的亚烷基亚胺并且包含仲氮原子作为阳离子性官能团的结构单元。

<4>.根据<1>～<3>的任一项所述的半导体密封用组合物，所述聚合物包含伯氮原子，所述聚合物中的伯氮原子在全部氮原子中所占的比例为33摩尔％以上。

<5>.根据<1>～<4>的任一项所述的半导体用密封组合物，所述聚合物的支化度为55％以上。

<6>.根据<1>～<5>的任一项所述的半导体用密封组合物，通过动态光散射法测定得到的平均粒径为150nm以下。

<7>.根据<1>～<6>的任一项所述的半导体用密封组合物，所述聚合物为聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物。

<8>.根据<1>～<7>的任一项所述的半导体用密封组合物，所述聚合物的阳离子性官能团当量为27～430。

<9>.一种半导体装置的制造方法，其包含下述密封组合物施与工序：将<1>～<8>的任一项所述的半导体用密封组合物，施与至基板上所形成的层间绝缘层。