半導体用語集
HSQ
英語表記：Hydrogensilsesqunoxane
低誘電率無機SOG材料として検討 されているhydrogensilsesquioxane の呼称。 Fox (商品名) ともいう。 膜中にSi- H結合を導入することで、膜密度を下げ低誘電率化を達成している。Semi-Ladder構造、 Ladder構造およびCage構造などの構造があるが、Ladder構造およびCage構造での検討例が多い。一般に、材料の塗布後、窒素中キュア(cure)で膜を形成する。比誘電率は、膜中のSi-H結合の量により決定されるが、熱処理によりSi-H結合が減少する。このため、比誘電率はキュア温度の影響を受ける。350℃でキュアした場合は2.7程度の比誘電率を示すが、450℃の場合は3.5程度の比誘電率となる。一般的には、400℃程度のキュア温度が用いられ、比誘電率は3.0程度となる。
HSQで形成されたシリコン酸化膜の膜密度は低い。しかし、Si-Hが疎水基であるため吸湿性は示さない。プロセス中でキュア温度より高い熱処理が加わると、Hが膜より脱離し問題が発生する。Hの脱離による比誘電率の増加と膜の収縮である。膜収縮により、クラックが発生しやすくなる。また、Si-H結合は、酸化性雰囲気に耐性がない。酸化された膜はSi-H結合がなくなるため、吸湿性を示すようになる。このため、ビアホール形成後のレジストアッシングには、ポイゾンドビアなどのビアホール故障を回避するための対策が必要となる。また、有機 SOG成分を導入し、膜中にSi-CH3 結合とSi-H結合を含ませ,より低誘電率を実現させる試みも行われている。
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