【技术实现步骤摘要】
一种高强度的低k薄膜层及其制备方法
[0001]本专利技术涉及半导体制造
,特别是涉及一种高强度的低
k
薄膜层及其制备方法
。
技术介绍
[0002]随着半导体技术的发展,半导体器件的特征尺寸越来越小,特别是半导体工艺进入到深亚微米阶段后,为实现高集成,高性能的器件,很多新的方法被运用到器件制造工艺中
。
其中高性能的集成电路芯片需要尽可能的降低寄生电容导致的信号延迟及串扰,为此,金属连线采用了电阻更低的铜线,以及金属层间填充低介电常数
(Low
‑
k)
材料来降低寄生电容,然而随着低介电常数材料的应用及开发,该材料衍生问题显现出来,特别是该材料的机械强度成为了该材料开发的瓶颈
。
[0003]目前伴随着介电常数降低,低
k
介质材料的孔隙率和含碳量不断增加,结构也变得越来越疏松,特别是在后期工艺过程中,由于线宽很小,在低
k
介质材料上的硬掩模,例如
TiN
掩模高应力作用下,极易出现低
k
介质层的倒塌现象
。
因此如何在保证超低介电常数的情况下,增加该低
k
介质层的机械强度显得尤为重要
。
而现有技术都是尝试通过改变
UV cure
的步骤来增强机械强度,有的则是通过引入新的成分来增强机械强度,以上技术对多孔低
k
薄膜形成工艺进行了复杂的改动,同时,由于多孔材料的孔洞被 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种高强度的低
k
薄膜层,其特征在于,所述高强度的低
k
薄膜层包括包括前驱层,所述前驱层上沉积形成有堆叠的多层低
k
介质层,相邻所述低
k
介质层之间形成有形核层,使得所述低
k
介质层按照前驱层及形核层的晶体结构规则生长,然后于最上方低
k
介质层的表面形成有骨架层;所述前驱层
、
形核层
、
骨架层为相同的晶体材料,其晶体结构包括六方晶体结构
、
正四面体结构
、
闪锌矿结构
、
钙钛矿结构
、
萤石结构中的任意一种
。2.
根据权利要求1所述的高强度的低
k
薄膜层,其特征在于:与所述前驱层紧邻的为低
k
介质层,与所述骨架层紧邻的也为低
k
介质层;所述前驱层
、
形核层
、
骨架层的厚度均为所述低
k
介质层为
SiCOH
材料,厚度为
3.
根据权利要求1所述的高强度的低
k
薄膜层,其特征在于:所述前驱层
、
形核层
、
骨架层为氮化硼晶体材料,其晶体结构是通过
B2H4与
NH3反应生成具有六方晶体结构的氮化硼
。4.
根据权利要求1所述的高强度的低
k
薄膜层,其特征在于:所述前驱层
、
形核层
、
骨架层为类金刚石材料,其晶体结构是通过
CH4、Ar
与
H2反应生成规则有序的正四面体
。5.
根据权利要求1所述的高强度的低
k
薄膜层,其特征在于:所述前驱层
、
形核层
、
骨架层为
SiNC
,其晶体结构通过四甲基硅烷
、NH3、N2、He
反应生成规则有序的正四面体
。6.
一种高强度的低
k
薄膜层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:提供基板,于所述基板上沉积形成前驱层,然后于所述前驱层上沉积形成堆叠的多层低
k
介质层,相邻所述低
k
介质层之间形成有形核层,使得所述低
k
介质层按照前驱层及形核层的晶体结构规则生长,然后于最上方低
k
介质层的表面形成骨架层;所述前驱层
、
形核层
、
骨架层为相同的晶体材料,其晶体结构包括六方晶体结构
、
正四面体结构
、
闪锌矿结构
、
钙钛矿结构
、
萤石结构中的任意一种
。7.
根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:与所述前驱层紧邻的为低
k
介质层,与所述骨架层紧邻的也为低
k
介质...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘聪,储郁冬,
申请(专利权)人:上海积塔半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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