Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

6 Integration von Methyl-Silsesquioxan
Spin-On Gläser, wie das hier eingesetzte Methyl-Silsesquioxan (CH 3 SiO 1.5 ), werden in
der Halbleitertechnologie im Wesentlichen für die Planarisierung von Oberflächen und
für die Auffüllung von Gräben verwendet [122]. Dabei müssen verschiedene Kriterien
von unterschiedlichen Gläsern, je nach Anwendung, erfüllt werden. Beispielsweise wird
MSQ als Low-k-Dielektrikum zur Isolierung von Leiterbahnen eingesetzt [123]. MSQ
bietet aufgrund der größeren Methyl-Gruppe (CH 3 ) eine geringere Dichte als reines
SiO 2 . Ferner führen die Si-CH 3 -Bindungen zu einer geringeren Polarisierbarkeit als die
Si-O-Bindungen oder Si-H-Bindungen (bei Hydrogen-Silsesquioxan, HSQ), woraus
schließlich eine niedrigere Dielektrizitätskonstante (ε r < 3) resultiert [124]. Das in dieser
Arbeit verwendete MSQ T-111 der Firma Honeywell beinhaltet 10 Gew.-% CH 3 .
Die Bezeichnung Silsesquioxan rührt von dem 3/2-Verhältnis bzw. der
Sesquistoichiometrie der Sauerstoffatome, welche an das Si gebunden sind. Die
molekulare Struktur des MSQ besteht (in den meisten Fällen) aus einer Kombination
von Käfig- und Leiterstrukturen, deren Rückgrat aus SiO 2 gebildet wird (siehe
Abbildung 6.1).
R
R
Si
O
Si
CH 3
CH 3
R
R
Si
O
Si
O
O
R
O
O
O
Si
Si
O
Si
a)
O
R
O
O
R
O
Si
R
O
O
O
CH 3
Si O Si
CH 3
O
Si O
O
Si O
b)
n
Abbildung 6.1: Molekulare Struktur des MSQ: a) Käfigstruktur, worin R = CH 3 für MSQ und
R = H für HSQ, b) Leiterstruktur des MSQ.
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