This pertains generally to precursors and deposition methods suited to
aerogel thin film fabrication of nanoporous dielectrics. An aerogel
precursor sol is disclosed. This aerogel precursor sol contains a metal
alkoxide (such as TEOS) and a solvent, but no gelation catalyst. By a
method according to the present invention, such a precursor sol is applied
as a nongelling thin film 14 to a semiconductor substrate 10. This
substrate may contain patterned conductors 12, gaps 13, or other
structures. An independent gelation catalyst (preferably, vapor phase
ammonia) is added to promote rapid gelation of the thin film sol 14 at the
desired time. One advantage is that it allows substantially independent
control of gelation and pore fluid evaporation. This independent catalyst
introduction allows additional processing steps to be performed between
sol deposition and the onset of substantial gelation. One potential step
is to evaporate a portion of the pore fluid solvent. Additional advantages
of independent catalyst introduction are that it reduces the need for
process steps requiring critical timing and provides a large increase in
the pot life of the precursor sol.
Dit behoort over het algemeen tot voorlopers en depositomethodes geschikt voor aerogel dunne filmvervaardiging van nanoporous diëlektrica. Een aerogel voorlopersol wordt onthuld. Deze aerogel voorlopersol bevat metaalalkoxide (zoals TEOS) en een oplosmiddel, maar geen gelatinevormingskatalysator. Door een methode volgens de onderhavige uitvinding, wordt een dergelijke voorlopersol toegepast als nongelling dunne film 14 op een halfgeleidersubstraat 10. Dit substraat kan gevormde leiders 12, hiaten 13, of ander structuren bevatten. Een onafhankelijke gelatinevormingskatalysator (bij voorkeur, de ammoniak van de dampfase) wordt toegevoegd om snelle gelatinevorming van dunne filmsol 14 in de gewenste tijd te bevorderen. Één voordeel is dat het wezenlijk onafhankelijke controle van gelatinevorming en porie vloeibare verdamping toestaat. Deze onafhankelijke katalysatorinleiding laat extra verwerkingsstappen toe om tussen soldeposito en het begin van aanzienlijke gelatinevorming worden uitgevoerd. Één potentiële stap is een gedeelte van het porie vloeibare oplosmiddel te verdampen. De extra voordelen van onafhankelijke katalysatorinleiding zijn dat het de behoefte aan processtappen vermindert die kritieke timing vereisen en een grote verhoging van het pottenleven van de voorlopersol verstrekt.