一种提高低介电常数SiCOH介质薄膜机械强度的方法技术

一种提高低介电常数ＳｉＣＯＨ介质薄膜机械强度的方法。现有集成电路互连中低介电常数的ＳｉＣＯＨ介质薄膜具有较低的介电常数，但是其机械强度不够理想。本发明专利技术的方法采用紫外线对低介电常数的ＳｉＣＯＨ介质薄膜进行照射，照射时的温度为室温，照射时间大于５０小时，紫外线的波长为２５３７□，经过紫外线的照射，低介电常数ＳｉＣＯＨ介质薄膜的机械性能有非常明显的提高，电学性能依然保持不变。

Method for improving mechanical strength of low dielectric constant SiCOH dielectric film

Method for improving mechanical strength of low dielectric constant SiCOH dielectric film. SiCOH dielectric films with low dielectric constant in existing integrated circuit have low dielectric constant, but their mechanical strength is not ideal enough. The method of the invention adopts SiCOH film ultraviolet on low dielectric constant irradiation, irradiation time, irradiation at room temperature for 50 hours, the wavelength of ultraviolet light for 2537 -, after UV irradiation, the mechanical properties of low SiCOH dielectric films have obvious improvement, the electrical performance remains the same.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高低介电常数掺碳氧化硅(SiCOH)介质薄膜的机械强度 的方法。
技术介绍
随着超大规模集成电路(ULSI)的发展，器件的特征尺寸不断縮小，互连电 容和电阻急速增加，从而限制了器件性能的提高，为了降低互连延迟，需要采 用低介电常数(介电常数)的材料来代替传统的Si02作为互连的介质材料。掺碳 的氧化硅薄膜(SiCOH)由于其易于制备，较低的介电常数值，以及良好的工艺 兼容性等特点成为90纳米及以下技术节点集成电路技术的互连介质的最佳选 择。然而，引入的-CH3基团降低了膜的密度，在减小介电常数的同时，也使得 绝缘膜的机械性能明显变差随着Si-CH3键的增加，密度减小，膜的杨氏模量 和硬度都迅速减小，使得介质薄膜在后续的工艺特别是平整化(CMP)工艺中都 遇到很大的问题。在这种情况下非常有必要采用一种提高低介电常数SiCOH介 质薄膜机械强度的方法，可以在原有工艺的基础上有效地改善SiCOH薄膜的性
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高低介电常数掺碳氧化硅(SiCOH)介质薄膜的 机械强度，并不改变低介电常数的SiCOH薄膜原有的性能特点的方法，该 SiCOH薄膜用于集成电路的制造工艺中。本专利技术提出了一种通过对SiCOH薄膜进行紫外线照射，从而提高薄膜的 机械强度的方法。本专利技术通过对SiCOH薄膜进行紫外线照射的处理来提高SiCOH薄膜的机 械强度。本专利技术采用的照射的紫外光波长为2537A，照射时间为室温条件50个小时以上，通过紫外光照射，薄膜的机械性能(杨氏模量与硬度)都提高了 80%以上。本专利技术中利用紫外光照射提高SiCOH薄膜的机械性能的方法具有以下优 点(l)不改变薄膜的本来性质，包括介电常数值，漏电流密度，电学稳定性能。 (2)明显提高薄膜的机械强度，避免在后道工艺中产生失效等情况。(3)利用紫 外光照射成本低廉，利于实现，因此有利于工业化生产的推广。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发 明的具体实施方式作详细说明，其中图1是根据本专利技术的实施例的示例性的示意图。 具体实施例方式将在下文中对于实施例进行具体的描述-图1是一个根据本专利技术的实施例的示例性示意图，低介电常数SiCOH薄 膜101通过PECVD的方法淀积到硅片衬底102上，低介电常数SiCOH薄膜101 厚度约为500纳米，介电常数值为2.75，对此SiCOH薄膜101进行室温条件下 的紫外光照射，照射时间为53小时，紫外光波长为2537A。测量薄膜的杨氏模 量和硬度的纳米压痕仪选用MTS Nano Indenter⑧系统的超高分辨率纳米动态接 触模块(NanoDCM)组件，分别在照射前和照射后测量低介电常数SiCOH薄 膜101的杨氏模量和硬度，照射前SiCOH薄膜101的杨氏模量为7.22Gpa,而 照射后SiCOH薄膜101的杨氏模量为13.06Gpa;照射前SiCOH薄膜101的硬 度为0.851Gpa，而照射后SiCOH薄膜101的硬度为1.533Gpa，照射前后，低介 电常数SiCOH薄膜101的杨氏模量和硬度分别提高了 80.89%和80.14%。而利 用金属-介质-半导体(MIS)的结构测量照射前后低介电常数SiCOH介质薄膜lOl 的介电常数值，照射前介电常数值为2.75而照射后介电常数值为2.66，仅有非 常微小的变化。虽然本专利技术已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本 领域技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作些许的修改和完善， 因此本专利技术的保护范围当以权利要求书所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高低介电常数ＳｉＣＯＨ介质薄膜机械强度的方法，其特征是：利用紫外光对低介电常数ＳｉＣＯＨ介质薄膜进行一定时间的照射，提高薄膜的机械强度。

【技术特征摘要】
1. 一种提高低介电常数SiCOH介质薄膜机械强度的方法，其特征是利用紫外光对低介电常数SiCOH介质薄膜进行一定时间的照射，提高薄膜的机械强度。2. 根据权利要求l所述的方法，其特征是紫外线照射时的温度为室温。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征是紫外线照射的时间大于50小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：章蕾，
申请(专利权)人：章蕾，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]