藉由等离子体增强化学气相沉积使用含有具有机官能基的硅的杂化前驱物所形成的超低...的制作方法
专利名称：藉由等离子体增强化学气相沉积使用含有具有机官能基的硅的杂化前驱物所形成的超低 ...的制作方法
技术领域：
本发明的实施例大体关于集成电路制造。更特定而言，本发明的实施例关于沉积用于集成电路的低介电常数层的工艺。
现有技术自从数十年前集成电路问世以来，此类器件的尺寸已大幅缩小。从那时起，集成电路大致依循两年/尺寸减半的规则(通常称为摩尔定律(Moore’s Law))，所述规则意指芯片上的器件数目每两年即翻倍。今日生产设施例行制造特征尺寸为90纳米(nm)、甚至65nm的器件，而未来设施不久将制造更小特征尺寸的器件。随着器件尺寸不断微缩，衍生出对低介电常数(k)值膜的需求，因为相邻金属线 之间的电容性耦合必须被降低，才能进一步缩小集成电路上的器件尺寸。特别地，期望绝缘体的介电常数小于约4. O。具有低介电常数的绝缘体实例包括旋涂玻璃、氟掺杂娃玻璃(FSG)、碳掺杂氧化物和聚四氟乙烯(PTFE)，上述这些物质皆可买到。近来已开发出k值小于约3. O、甚至小于约2. 5的低介电常数有机硅膜。一种用来形成低介电常数有机硅膜的方法为使用包含有机硅化合物的混合气体与包含热不稳定物质或挥发性基团的化合物来沉积膜；接着后处理沉积膜以从沉积膜移除热不稳定物质或挥发性基团(如有机基团)。从沉积膜移除热不稳定物质或挥发性基团后会在膜内形成纳米尺寸的空隙，由于空气的介电常数约为1，所以所述空隙降低膜的介电常数。尽管已开发出上述低介电常数有机硅膜，所述低介电常数有机硅膜具有预期低介电常数，然而一些低介电常数膜的机械性质仍不如预期，例如机械强度不佳，导致膜在后续半导体处理步骤期间易遭破坏。可能破坏低介电常数膜的半导体处理步骤包括基于等离子体的蚀刻工艺，所述基于等离子体的蚀刻工艺用来图案化低介电常数膜。灰化工艺和湿蚀刻工艺也会破坏膜，所述灰化工艺用于从介电膜移除光阻或底部抗反射涂层(BARC)。此外，空隙(或孔隙)遍及沉积材料的尺寸均匀度与分布均匀度都比预期差。因此，仍需制造低介电常数膜的工艺，所述低介电常数膜具有提高的均匀度、提高的机械性质且能抵抗后续衬底处理步骤的破坏。
发明内容
本发明大体提供用于沉积低介电常数层的方法。在一个实施例中，方法包括将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基三乙氧硅烷、5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、环己基甲基二甲氧硅烷、异丁基甲基二甲氧硅烷、I-(2-三甲氧基硅基乙基)环己烷-3，4-环氧化物、1，I-二甲基-I-硅杂环戊烧、2-环己稀-I-基氧基ニ甲基娃烧、环己基氧基ニ甲基娃烧、2，4-环戍_■稀-I-基ニ甲基硅烷、1，I-ニ甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择；在存有射频(RF)功率的情况下，使所述ー种或更多种有机硅化合物反应而沉积低介电常数层于腔室内的衬底上；以及后处理低介电常数层，以基本移除低介电常数层的成孔剂成分。硅原子也可与ー个或更多氧原子键结。可视情况将惰性载气、氧化气体或惰性载气与氧化气体二者伴随所述ー种或更多种有机硅化合物引进处理腔室。后处理工艺可以是紫外线辐射固化所沉积材料，并且紫外线(UV)固化エ艺可与热、等离子体或电子束固化エ艺同时进行或按顺序进行。
为让本发明的上述发明内容更明显易懂，可配合參考实施例说明，所述实施例部分在附图中图解说明。然而，须注意，附图仅说明本发明的典型实施例，因此并非用于限定本发明的范围，因为本发明可允许其它等效实施例。图I显示以含所述有机硅化合物(环己基甲基ニ甲氧硅烷)的成孔剂而得的沉积材料实施例和以个别的成孔剂前驱物与含硅化合物而得的沉积材料中的多孔结构的体积百分比相应于半径大小的曲线图。图2显示以含所述有机硅化合物(5-双环庚烯基三甲基硅烷)的成孔剂而得的沉积材料实施例和以个别的成孔剂前驱物与含硅化合物而得的沉积材料中的多孔结构的体积百分比相应于半径大小的曲线图。图3A-3D为显示根据所述实施例的双镶嵌沉积顺序实施例的截面图。
具体实施例方式本发明提供沉积低介电常数层的方法。低介电常数层包含硅、氧和碳，所述低介电常数层可称为氧碳化硅或碳掺杂氧化硅。此层还包含纳米尺寸孔隙。低介电常数层的介电常数为约3. 0或以下，较佳约2. 6或以下，例如介于约2. I至2. 5之间。低介电常数层的弹性模数可为至少约4吉帕(GPa)，例如约6GPa或以上。低介电常数层可用作分层结构(如多层双镶嵌结构)中的金属间介电层或其它层，例如阻障层。根据本发明一实施例的沉积低介电常数层的方法将描述于下。エ艺说明如下。将ー种或更多种有机硅化合物引进处理腔室。所述ー种或更多种有机硅化合物可包含键结硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与硅原子键结。硅原子可选择性与一个或更多个氧原子键结。诸如稀有气体之类的惰性载气(如氩气或氦气)可伴随一种或更多种有机硅化合物引迸。可视情况将氧化气体引进处理腔室。ー种或更多种有机硅化合物和可选的氧化气体在存有射频(RF)功率的情况下反应而在腔室内的衬底上沉积低介电常数材料。接着可利用紫外线辐射固化工艺后处理所沉积材料，以从低介电常数层基本移除成孔剂成分。引进ー种或更多有机硅化合物和任何其它可选气体的腔室可为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室。用于沉积エ艺的等离子体可利用恒定射频(RF)功率、脉冲式RF功率、高频RF功率、双频RF功率或上述功率的组合来产生。可用的PECVD腔室的示例为Producer 腔室，所述Producer 腔室可购自美国加州圣克拉拉市的应用材料公司。然而，其它腔室也可用来沉积低介电常数层。所述一种或更多种有机硅化合物(所述有机硅化合物亦可称为接枝成孔剂前驱物)包括含硅成分和成孔剂成分，所述成孔剂成分与含硅成分的硅原子键结。含硅成分可包括娃原子，所述娃原子与至少一个氧原子键结。适合的有机娃化合物包括
I Z5-双环庚烯基三乙氧硅烷5-双环庚稀基甲基一乙氧娃焼 5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷 5-双环庚烯基三甲基硅烧环己基甲基二甲氧硅烷(CHMDMOS)
,/异丁基甲基二甲氧硅烷(IBMDM0S) I /
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P1-(2-三甲氧基硅基乙基)环己烷-3，4-环氧化物I, I- 二甲基-I-硅杂环戊烷〉2-环己烯-I-基氧基三甲基硅烷\ /°^(^)
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、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷
5-双环庚基三甲基硅烷
权利要求
1.一种沉积低介电常数层的方法，所述方法包括 将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与所述硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基三乙氧硅烷、5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、环己基甲基二甲氧硅烷、异丁基甲基~■甲氧娃烧、I- (2- 二甲氧基娃基乙基)环己烧_3，4-环氧化物、1，I- _■甲基_1_娃杂环戊烷、2-环己烯-I-基氧基三甲基硅烷、环己基氧基三甲基硅烷、2，4-环戊二烯-I-基三甲基硅烷、1，I-二甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择； 在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及 后处理所述低介电常数层，以从所述低介电常数层基本移除所述成孔剂成分，其中所述低介电常数层具有约20体积％至约30体积％的孔隙体积和约6埃至约11埃的平均孔隙半径。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述后处理包括紫外线(UV)固化处理。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层包括约2.O至约2. 5的介电常数。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将氧化气体引进所述腔室；以及在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物与所述氧化气体反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述氧化气体从由氧气(O2)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和上述物质的组合所组成的群组中选择。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括引进从由含硅前驱物、成孔剂前驱物和上述物质的组合所组成的群组中选择的一种或更多种化合物。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅前驱物包括一种或更多种无成孔剂的硅化合物，所述一种或更多种无成孔剂的硅化合物从由二甲基二甲氧硅烷、甲基二乙氧娃烧、二甲基娃烧、二乙氧基娃烧、_■甲基乙氧娃烧、_■甲基_■娃氧烧、四甲基_■娃氧烧、六甲基二硅氧烷、1，3-双硅烷亚甲基二硅氧烷、双(I-甲基二硅氧烷基)甲烷、双(I-甲基_■娃氧烧基)丙烧、TK甲氧基_■娃氧烧、_■甲氧基甲基乙稀基娃烧和上述物质的组合所组成的群组中选择。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅前驱物包括一种或更多种无成孔剂的环状含硅前驱物，所述一种或更多种无成孔剂的环状含硅前驱物从由四甲基环四硅氧烷(TMCTS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、五甲基环戊硅氧烷、六甲基环三硅氧烷和上述物质的组合所组成的群组中选择。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述成孔剂前驱物包括成孔剂化合物，所述成孔剂化合物从由降莰烷、降莰二烯、环己烷、异丁烷、α-萜品烯、环氧环己烷、环己烯、环戊二烯和上述物质的组合所组成的群组中选择。
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述硅原子与至少一个氧原子键结。
11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层包括氧碳化硅，且所述低介电常数层具有约2. O至约2. 5的介电常数。
12.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述平均孔隙半径在约7埃至约9埃之间。
13.—种沉积低介电常数层的方法，所述方法包括 将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与所述硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、异丁基甲基二甲氧硅烷、1-(2-三甲氧基硅基乙基)环己烷_3，4-环氧化物、1，I- 二甲基-I-硅杂环戊烷、2-环己烯-I-基氧基三甲基硅烷、环己基氧基三甲基硅烷、2，4-环戊二烯-I-基三甲基硅烷、1，I- 二甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择； 在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及 后处理所述低介电常数层，以从所述低介电常数层基本移除所述成孔剂成分。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层经后处理后具有约20体积％至约30体积％的孔隙体积和约6埃至约11埃的平均孔隙半径。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述平均孔隙半径在约7埃至约9埃之间。
全文摘要
提供一种在衬底上沉积低介电常数层的方法。在一个实施例中，所述方法包括将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分；在存在射频功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及后处理低介电常数层，以从低介电常数层基本移除成孔剂成分。可选地，将惰性载气、氧化气体或惰性载气与氧化气体伴随所述一种或更多种有机硅化合物引进处理腔室。后处理工艺可以是紫外线辐射固化沉积材料。紫外线固化工艺可与热或电子束固化工艺同时或按顺序进行。所述低介电常数层具有良好的机械性质和预期的介电常数。
文档编号H01L21/205GK102770580SQ201180010481
公开日2012年11月7日 申请日期2011年2月16日 优先权日2010年2月25日
发明者A·T·迪莫斯, K·S·伊姆 申请人:应用材料公司
技术领域：
本发明的实施例大体关于集成电路制造。更特定而言，本发明的实施例关于沉积用于集成电路的低介电常数层的工艺。
现有技术自从数十年前集成电路问世以来，此类器件的尺寸已大幅缩小。从那时起，集成电路大致依循两年/尺寸减半的规则(通常称为摩尔定律(Moore’s Law))，所述规则意指芯片上的器件数目每两年即翻倍。今日生产设施例行制造特征尺寸为90纳米(nm)、甚至65nm的器件，而未来设施不久将制造更小特征尺寸的器件。随着器件尺寸不断微缩，衍生出对低介电常数(k)值膜的需求，因为相邻金属线 之间的电容性耦合必须被降低，才能进一步缩小集成电路上的器件尺寸。特别地，期望绝缘体的介电常数小于约4. O。具有低介电常数的绝缘体实例包括旋涂玻璃、氟掺杂娃玻璃(FSG)、碳掺杂氧化物和聚四氟乙烯(PTFE)，上述这些物质皆可买到。近来已开发出k值小于约3. O、甚至小于约2. 5的低介电常数有机硅膜。一种用来形成低介电常数有机硅膜的方法为使用包含有机硅化合物的混合气体与包含热不稳定物质或挥发性基团的化合物来沉积膜；接着后处理沉积膜以从沉积膜移除热不稳定物质或挥发性基团(如有机基团)。从沉积膜移除热不稳定物质或挥发性基团后会在膜内形成纳米尺寸的空隙，由于空气的介电常数约为1，所以所述空隙降低膜的介电常数。尽管已开发出上述低介电常数有机硅膜，所述低介电常数有机硅膜具有预期低介电常数，然而一些低介电常数膜的机械性质仍不如预期，例如机械强度不佳，导致膜在后续半导体处理步骤期间易遭破坏。可能破坏低介电常数膜的半导体处理步骤包括基于等离子体的蚀刻工艺，所述基于等离子体的蚀刻工艺用来图案化低介电常数膜。灰化工艺和湿蚀刻工艺也会破坏膜，所述灰化工艺用于从介电膜移除光阻或底部抗反射涂层(BARC)。此外，空隙(或孔隙)遍及沉积材料的尺寸均匀度与分布均匀度都比预期差。因此，仍需制造低介电常数膜的工艺，所述低介电常数膜具有提高的均匀度、提高的机械性质且能抵抗后续衬底处理步骤的破坏。
发明内容
本发明大体提供用于沉积低介电常数层的方法。在一个实施例中，方法包括将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基三乙氧硅烷、5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、环己基甲基二甲氧硅烷、异丁基甲基二甲氧硅烷、I-(2-三甲氧基硅基乙基)环己烷-3，4-环氧化物、1，I-二甲基-I-硅杂环戊烧、2-环己稀-I-基氧基ニ甲基娃烧、环己基氧基ニ甲基娃烧、2，4-环戍_■稀-I-基ニ甲基硅烷、1，I-ニ甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择；在存有射频(RF)功率的情况下，使所述ー种或更多种有机硅化合物反应而沉积低介电常数层于腔室内的衬底上；以及后处理低介电常数层，以基本移除低介电常数层的成孔剂成分。硅原子也可与ー个或更多氧原子键结。可视情况将惰性载气、氧化气体或惰性载气与氧化气体二者伴随所述ー种或更多种有机硅化合物引进处理腔室。后处理工艺可以是紫外线辐射固化所沉积材料，并且紫外线(UV)固化エ艺可与热、等离子体或电子束固化エ艺同时进行或按顺序进行。
为让本发明的上述发明内容更明显易懂，可配合參考实施例说明，所述实施例部分在附图中图解说明。然而，须注意，附图仅说明本发明的典型实施例，因此并非用于限定本发明的范围，因为本发明可允许其它等效实施例。图I显示以含所述有机硅化合物(环己基甲基ニ甲氧硅烷)的成孔剂而得的沉积材料实施例和以个别的成孔剂前驱物与含硅化合物而得的沉积材料中的多孔结构的体积百分比相应于半径大小的曲线图。图2显示以含所述有机硅化合物(5-双环庚烯基三甲基硅烷)的成孔剂而得的沉积材料实施例和以个别的成孔剂前驱物与含硅化合物而得的沉积材料中的多孔结构的体积百分比相应于半径大小的曲线图。图3A-3D为显示根据所述实施例的双镶嵌沉积顺序实施例的截面图。
具体实施例方式本发明提供沉积低介电常数层的方法。低介电常数层包含硅、氧和碳，所述低介电常数层可称为氧碳化硅或碳掺杂氧化硅。此层还包含纳米尺寸孔隙。低介电常数层的介电常数为约3. 0或以下，较佳约2. 6或以下，例如介于约2. I至2. 5之间。低介电常数层的弹性模数可为至少约4吉帕(GPa)，例如约6GPa或以上。低介电常数层可用作分层结构(如多层双镶嵌结构)中的金属间介电层或其它层，例如阻障层。根据本发明一实施例的沉积低介电常数层的方法将描述于下。エ艺说明如下。将ー种或更多种有机硅化合物引进处理腔室。所述ー种或更多种有机硅化合物可包含键结硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与硅原子键结。硅原子可选择性与一个或更多个氧原子键结。诸如稀有气体之类的惰性载气(如氩气或氦气)可伴随一种或更多种有机硅化合物引迸。可视情况将氧化气体引进处理腔室。ー种或更多种有机硅化合物和可选的氧化气体在存有射频(RF)功率的情况下反应而在腔室内的衬底上沉积低介电常数材料。接着可利用紫外线辐射固化工艺后处理所沉积材料，以从低介电常数层基本移除成孔剂成分。引进ー种或更多有机硅化合物和任何其它可选气体的腔室可为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室。用于沉积エ艺的等离子体可利用恒定射频(RF)功率、脉冲式RF功率、高频RF功率、双频RF功率或上述功率的组合来产生。可用的PECVD腔室的示例为Producer 腔室，所述Producer 腔室可购自美国加州圣克拉拉市的应用材料公司。然而，其它腔室也可用来沉积低介电常数层。所述一种或更多种有机硅化合物(所述有机硅化合物亦可称为接枝成孔剂前驱物)包括含硅成分和成孔剂成分，所述成孔剂成分与含硅成分的硅原子键结。含硅成分可包括娃原子，所述娃原子与至少一个氧原子键结。适合的有机娃化合物包括
I Z5-双环庚烯基三乙氧硅烷5-双环庚稀基甲基一乙氧娃焼 5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷 5-双环庚烯基三甲基硅烧环己基甲基二甲氧硅烷(CHMDMOS)
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5-双环庚基三甲基硅烷
权利要求
1.一种沉积低介电常数层的方法，所述方法包括 将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与所述硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基三乙氧硅烷、5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、环己基甲基二甲氧硅烷、异丁基甲基~■甲氧娃烧、I- (2- 二甲氧基娃基乙基)环己烧_3，4-环氧化物、1，I- _■甲基_1_娃杂环戊烷、2-环己烯-I-基氧基三甲基硅烷、环己基氧基三甲基硅烷、2，4-环戊二烯-I-基三甲基硅烷、1，I-二甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择； 在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及 后处理所述低介电常数层，以从所述低介电常数层基本移除所述成孔剂成分，其中所述低介电常数层具有约20体积％至约30体积％的孔隙体积和约6埃至约11埃的平均孔隙半径。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述后处理包括紫外线(UV)固化处理。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层包括约2.O至约2. 5的介电常数。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将氧化气体引进所述腔室；以及在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物与所述氧化气体反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述氧化气体从由氧气(O2)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和上述物质的组合所组成的群组中选择。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括引进从由含硅前驱物、成孔剂前驱物和上述物质的组合所组成的群组中选择的一种或更多种化合物。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅前驱物包括一种或更多种无成孔剂的硅化合物，所述一种或更多种无成孔剂的硅化合物从由二甲基二甲氧硅烷、甲基二乙氧娃烧、二甲基娃烧、二乙氧基娃烧、_■甲基乙氧娃烧、_■甲基_■娃氧烧、四甲基_■娃氧烧、六甲基二硅氧烷、1，3-双硅烷亚甲基二硅氧烷、双(I-甲基二硅氧烷基)甲烷、双(I-甲基_■娃氧烧基)丙烧、TK甲氧基_■娃氧烧、_■甲氧基甲基乙稀基娃烧和上述物质的组合所组成的群组中选择。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅前驱物包括一种或更多种无成孔剂的环状含硅前驱物，所述一种或更多种无成孔剂的环状含硅前驱物从由四甲基环四硅氧烷(TMCTS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、五甲基环戊硅氧烷、六甲基环三硅氧烷和上述物质的组合所组成的群组中选择。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述成孔剂前驱物包括成孔剂化合物，所述成孔剂化合物从由降莰烷、降莰二烯、环己烷、异丁烷、α-萜品烯、环氧环己烷、环己烯、环戊二烯和上述物质的组合所组成的群组中选择。
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述硅原子与至少一个氧原子键结。
11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层包括氧碳化硅，且所述低介电常数层具有约2. O至约2. 5的介电常数。
12.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述平均孔隙半径在约7埃至约9埃之间。
13.—种沉积低介电常数层的方法，所述方法包括 将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与所述硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、异丁基甲基二甲氧硅烷、1-(2-三甲氧基硅基乙基)环己烷_3，4-环氧化物、1，I- 二甲基-I-硅杂环戊烷、2-环己烯-I-基氧基三甲基硅烷、环己基氧基三甲基硅烷、2，4-环戊二烯-I-基三甲基硅烷、1，I- 二甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择； 在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及 后处理所述低介电常数层，以从所述低介电常数层基本移除所述成孔剂成分。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层经后处理后具有约20体积％至约30体积％的孔隙体积和约6埃至约11埃的平均孔隙半径。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述平均孔隙半径在约7埃至约9埃之间。
全文摘要
提供一种在衬底上沉积低介电常数层的方法。在一个实施例中，所述方法包括将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分；在存在射频功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及后处理低介电常数层，以从低介电常数层基本移除成孔剂成分。可选地，将惰性载气、氧化气体或惰性载气与氧化气体伴随所述一种或更多种有机硅化合物引进处理腔室。后处理工艺可以是紫外线辐射固化沉积材料。紫外线固化工艺可与热或电子束固化工艺同时或按顺序进行。所述低介电常数层具有良好的机械性质和预期的介电常数。
文档编号H01L21/205GK102770580SQ201180010481
公开日2012年11月7日 申请日期2011年2月16日 优先权日2010年2月25日
发明者A·T·迪莫斯, K·S·伊姆 申请人:应用材料公司
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