JP4756036B2 - 超低誘電率膜を製造するための方法、誘電材料、相互接続構造及び配線構造 - Google Patents
超低誘電率膜を製造するための方法、誘電材料、相互接続構造及び配線構造 Download PDFInfo
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Description
この例では、図1に従って、スリット・バルブ14を通してリアクタ10内にウエハを導入することによって、最初にウエハを準備し、任意にアルゴン・ガスによってウエハにプレエッチングを行った。このウエハ準備プロセスにおいて、ウエハ温度は180℃に設定し、アルゴン流量は25sccmに設定して、100mtorrの圧力を達成した。次いで、RF電力をオンにして、60秒間、125Wにした。その後、RF電力およびアルゴン・ガスをオフにした。
この例では、例1と同じツールにウエハを準備した。まず、ウエハを反応チャンバ内に導入した。ウエハ温度は180℃に設定した。リアクタ内にDEMS前駆物質を入れた。本発明による超低k膜を堆積するため、まず、DEMSおよび一酸化ブタジエン(BMO)のガス流を所望の流量および圧力に確立した。すなわち、DEMSは1sccm、BMOは4sccm、圧力は500mtorrとした。次いでRF電力をオンにし、50分間、30Wとした。その後、RF電力およびガス流をオフにした。次いで、リアクタ10からウエハを取り出した。
この例では、例1と同じツールにウエハを準備した。まず、ウエハを反応チャンバ内に導入した。ウエハ温度は180℃に設定した。リアクタ内にDEMS前駆物質を入れた。本発明による超低k膜を堆積するため、まず、DEMSおよび2−メチル−2−ビニルオシラン(MVOX)のガス流を所望の流量および圧力に確立した。すなわち、DEMSは2sccm、MVOXは3sccm、圧力は500mtorrとした。次いでRF電力をオンにし、50分間、30Wとした。その後、RF電力およびガス流をオフにした。次いで、リアクタ10からウエハを取り出した。
この例では、8インチの市販のPECVDツールにウエハを準備した。まず、ウエハを反応チャンバ内に導入した。ウエハ温度は2000℃に設定した。キャリア・ガスとしてHeを用いて、リアクタ内にDEMSおよび酸化シクロペンテン(CPO)の双方を入れた。本発明による超低k膜を堆積するため、まず、DEMSおよびCPOおよびHeのガス流を所望の流量および圧力に確立した。すなわち、DEMSは70sccm、CPOは320sccm、Heは300sccm、圧力は2000mtorrとした。次いでRF電力をオンにし、10分間、300Wとした。その後、RF電力およびガス流をオフにした。次いで、反応チャンバからウエハを取り出した。
Claims (62)
- 超低誘電率膜を製造するための方法であって、
ジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択された第1の前駆ガスを、プラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内に流すステップと、
酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択された第2の前駆ガスを前記チャンバ内に流すステップと、
前記第1の前駆ガス及び前記第2の前駆ガスを前記プラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより超低k膜を基板上に堆積するステップと、
を含む方法。 - 前記超低k膜は多相膜であり、Si、C、O、およびHから成る第1の相と、少なくともC、Hから成る第2の相と、前記基板上の多数のナノメートル・サイズの孔と、を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記前駆ガスの1つまたは双方と不活性ガスを混合するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 堆積後に前記超低k膜を、少なくとも0.25時間、300℃以上の温度で加熱するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 堆積後に前記超低k膜をエネルギ源で処理して前記超低k膜を安定化させてその特性を改善するステップを更に含み、前記エネルギ源が、熱源、化学源、紫外(UV)光源、電子ビーム(eビーム)源、マイクロ波源、またはプラズマ源の1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記超低k膜が2.5以下の誘電率を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記超低k膜が1.5から2.5の誘電率を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記超低k膜が5および40原子パーセントの間のSi、5および70原子パーセントの間のC、50原子パーセントより少ないO、5および55原子パーセントの間のHを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタが、基板チャック面積は300cm2および800cm2の間であり、前記基板と上部電極との間の間隙は1cmおよび10cmの間である、請求項1に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタの電極にRF電力を印加するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 300℃以上の温度で30分間まで、前記超低k膜にUVまたはeビームによる処理を行うステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記超低k膜に加熱処理およびUVまたはeビーム処理の組み合わせを行うステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記超低k膜を堆積する前記ステップが、前記基板の温度を25℃および400℃の間に設定するステップと、RF電力密度を0.05W/cm2および3.5W/cm2の間に設定するステップとを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記超低k膜を堆積する前記ステップが、前記第1の前駆ガスの流量を、5sccmおよび1000sccmの間、または、液体の送出を用いる場合は500〜5000mg/分に設定するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の前駆ガスの前記流量が、25sccmおよび200sccmの間である、請求項14に記載の方法。
- 前記超低k膜を堆積する前記ステップが、前記第2の前駆ガスの流量を、5sccmおよび1000sccmの間、または、液体の送出を用いる場合は500〜5000mg/分に設定するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の前駆ガスの前記流量が、25sccmおよび200sccmの間である、請求項16に記載の方法。
- 前記超低k膜を堆積する前記ステップが、前記PECVDリアクタの圧力を50mtorrないし10000mtorrの間に設定するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタの前記圧力が100mtorrおよび5000mtorrの間である、請求項18に記載の方法。
- 前記超低k膜を堆積する前記ステップが、前記第1の前駆ガスとしてのジエトキシメチルシランに対する前記第2の前駆ガスとしてのビシクロヘプタジエンの流量比を0.1および3の間に設定するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ジエトキシメチルシランに対する前記ビシクロヘプタジエンの前記流量比が0.2および0.6の間である、請求項20に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタを連続モードで動作させる、請求項1に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタをパルス・モードで動作させる、請求項1に記載の方法。
- 熱的に安定した超低k膜を製造するための方法であって、
プラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタを用意するステップと、
基板チャック上に前処理したウエハを配置するステップであって、前記基板チャックが300cm2および800cm2の間の面積を有し、前記ウエハと上部電極との間に1cmおよび10cmの間の間隙を維持する、ステップと、
ジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択された第1の前駆ガスを前記PECVDリアクタ内に流すステップと、
酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択された第2の前駆ガスを前記PECVDリアクタ内に流すステップと、
前記第1の前駆ガス及び前記第2の前駆ガスを前記PECVDリアクタ内で反応させることにより超低k膜を前記ウエハ上に堆積するステップと、
を含む、方法。 - 熱的に安定した超低k膜を製造するための方法であって、
プラズマ化学気相成長(PECVD)タイプのリアクタを用意するステップと、
基板チャック上にウエハを配置するステップであって、前記基板チャックが300cm2および800cm2の間の面積を有し、前記ウエハと上部電極との間に1cmおよび10cmの間の間隙を維持する、ステップと、
前記リアクタ内に、25℃および400℃の間の温度に維持した前記ウエハ上に、ジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択された第1の前駆ガスを5sccmおよび1000sccmの間の流量で流し、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択された第2の前駆ガスを5sccmおよび1000sccmの間の流量で流すステップであって、前記リアクタ内の圧力を50mtorrおよび8000mtorrの間に維持するステップと、
0.05W/cm2および3.0W/cm2の間のRF電力密度のもとで、超低k膜を前記ウエハ上に堆積するステップと、
前記超低k膜を処理して前記膜の安定性を改善するステップを更に含み、前記処理が、熱、化学、紫外(UV)光、電子ビーム(eビーム)、マイクロ波、プラズマ、およびそれらの組み合わせから選択したエネルギ源を含む、ステップと、
を含む、方法。 - 前記処理が、300℃以上の温度における少なくとも0.25時間のアニーリングを含む、請求項25に記載の方法。
- Si、C、O、およびHの元素を含む誘電材料であって、前記誘電材料がランダムに共有結合した三次元ネットワーク構造を有し、誘電率が2.5以下であり、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記誘電材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択される、誘電材料。
- 前記ランダムに共有結合した三次元構造が、Si−O、Si−C、Si−H、C−H、およびC−C結合を含む、請求項27に記載の誘電材料。
- 前記誘電材料が少なくとも430℃の温度まで熱的に安定である、請求項27に記載の誘電材料。
- 前記誘電材料が多数のナノメートル・サイズの孔を更に含む、請求項27に記載の誘電材料。
- 前記多数のナノメートル・サイズの孔の寸法が0.3および50ナノメートルの間である、請求項30に記載の誘電材料。
- バックエンド工程(BEOL)絶縁体、キャップ、またはハードマスク層として誘電材料を含むBEOL相互接続構造であって、前記誘電材料がSi、C、O、およびHの元素を含み、ランダムに共有結合した三次元ネットワーク構造を有し、誘電率が2.5以下であり、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記誘電材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択される、BEOL相互接続構造。
- 配線構造においてレベル内またはレベル間誘電体として絶縁材料層を有する構造であって、
第1の絶縁材料層に埋め込まれた第1の金属領域を有する前処理した半導体基板と、
超低k材料で形成された第2の絶縁材料層に埋め込まれた第1の導体領域であって、前記超低k材料がSi、C、O、およびH、ならびに多数のナノメートル・サイズの孔を含み、前記超低k材料が2.5以下の誘電率を有し、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記超低k材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択され、前記第2の絶縁材料層が前記第1の絶縁材料層と密着し、前記第1の導体領域が前記第1の金属領域と電気的に通信状態にある、第1の導体領域と、
前記第1の導体領域と電気的に通信状態にあり、前記超低k材料を含む第3の絶縁材料層に埋め込まれた第2の導体領域であって、前記第3の絶縁材料層が前記第2の絶縁材料層と密着している、第2の導体領域と、
を含む、構造。 - 前記第2の絶縁材料層と前記第3の絶縁材料層との間に位置する誘電キャップ層を更に含む、請求項33に記載の構造。
- 前記第2の絶縁材料層と前記第3の絶縁材料層との間の第1の誘電キャップ層と、前記第3の絶縁材料層の上の第2の誘電キャップ層と、を更に含む、請求項33に記載の構造。
- 前記誘電キャップ層が、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、耐熱金属の窒化シリコン、炭化シリコン、SiCN、SiCO、および炭素ドーピング酸化物、およびそれらの水素含有化合物から成る群から選択された材料で形成されている、請求項34に記載の構造。
- 前記耐熱金属窒化シリコンが、Ta、Zr、Hf、およびWから成る群から選択された耐熱金属を含む、請求項33に記載の構造。
- 前記第1の誘電キャップ層および前記第2の誘電キャップ層が、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、耐熱金属の窒化シリコン、炭化シリコン、SiCN、SiCO、および炭素ドーピング酸化物、およびそれらの水素含有化合物から成る群から選択された材料で形成されている、請求項35に記載の構造。
- 前記耐熱金属窒化シリコンが、Ta、Zr、Hf、およびWから成る群から選択された耐熱金属を含む、請求項38に記載の構造。
- 前記第1の絶縁材料層が、酸化シリコン、窒化シリコン、PS(phosphosilicate glass)、BPSG(borophosphosilicate glass)、および他の、これらの材料にドーピングしたものから成る群から選択したものである、請求項33に記載の構造。
- 前記第2の絶縁材料層および前記第3の絶縁材料層の少なくとも一方に堆積した誘電材料の拡散バリア層を更に含む、請求項33に記載の構造。
- 前記第2の絶縁材料層の上の誘電反応性イオン・エッチング(RIE)・ハード・マスク/研磨ストップ層、および、前記RIEハード・マスク/研磨ストップ層の上の誘電拡散バリア層を更に含む、請求項33に記載の構造。
- 前記第2の絶縁材料層の上の第1の誘電RIEハード・マスク/研磨ストップ層と、前記第1の誘電RIEハード・マスク/研磨ストップ層の上の第1の誘電拡散バリア層と、前記第3の絶縁材料層の上の第2の誘電RIEハード・マスク/研磨ストップ層と、前記第2の誘電RIEハード・マスク/研磨ストップ層の上の第2の誘電拡散バリア層と、を更に含む、請求項33に記載の構造。
- 超低k材料のレベル間誘電体と超低k材料のレベル内誘電体との間の誘電キャップ層を更に含む、請求項43に記載の構造。
- 配線構造においてレベル内またはレベル間誘電体として絶縁材料層を有する構造であって、
第1の絶縁材料層に埋め込まれた第1の金属領域を有する前処理した半導体基板と、
超低k材料で形成された少なくとも1つの第2の絶縁材料層に埋め込まれた少なくとも1つの第1の導体領域であって、前記超低k材料が、Si、C、O、およびH、ならびに多数のナノメートル・サイズの孔から成り、前記超低k材料が2.5以下の誘電率を有し、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記超低k材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択され、前記少なくとも1つの第2の絶縁材料層の1つが前記第1の絶縁材料層と密着し、前記少なくとも1つの第1の導体領域の1つが前記第1の金属領域と電気的に通信状態にある、少なくとも1つの第1の導体領域と、
を含む、構造。 - 各前記少なくとも1つの第2の絶縁材料層間に位置する誘電キャップ層を更に含む、請求項45に記載の構造。
- 前記少なくとも1つの第2の絶縁材料層の各々間の第1の誘電キャップ層と、前記一番上の第2の絶縁材料層の上の第2の誘電キャップ層と、を更に含む、請求項45に記載の構造。
- 前記第1の誘電キャップ層および前記第2の誘電キャップ層が超低k材料で形成されている、請求項47に記載の構造。
- 前記第1の誘電キャップ層および前記第2の誘電キャップ層が改質された超低k材料で形成されている、請求項47に記載の構造。
- 前記誘電キャップ層が、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、耐熱金属の窒化シリコン、炭化シリコン、SiCN、SiCO、および炭素ドーピング酸化物、およびそれらの水素含有化合物から成る群から選択された材料で形成されている、請求項47に記載の構造。
- 前記耐熱金属窒化シリコンが、Ta、Zr、Hf、およびWから成る群から選択された耐熱金属を含む、請求項45に記載の構造。
- 配線構造においてレベル内またはレベル間誘電体として絶縁材料層を有する構造であって、
第1の絶縁材料層に埋め込まれた第1の金属領域を有する前処理した半導体基板と、
第2の絶縁材料層に埋め込まれた第1の導体領域であって、前記第2の絶縁材料層が前記第1の絶縁材料層と密着し、前記第1の導体領域が前記第1の金属領域と電気的に通信状態にある、第1の導体領域と、
前記第1の導体領域と電気的に通信状態にあり、第3の絶縁材料層に埋め込まれている第2の導体領域であって、前記第3の絶縁材料層が前記第2の絶縁材料層と密着している、第2の導体領域と、
前記第2の絶縁材料層と前記第3の絶縁材料層との間の第1の誘電キャップ層と、
前記第3の絶縁材料層の上の第2の誘電キャップ層と、
を含み、前記第1および第2の誘電キャップ層が超低k材料で形成され、前記超低k材料がSi、C、O、およびH、ならびに多数のナノメートル・サイズの孔を含み、前記超低k材料が2.5以下の誘電率を有し、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記超低k材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択される、構造。 - 配線構造においてレベル内またはレベル間誘電体として絶縁材料層を有する構造であって、
第1の絶縁材料層に埋め込まれた第1の金属領域を有する前処理した半導体基板と、
第2の絶縁材料層に埋め込まれた第1の導体領域であって、前記第2の絶縁材料層が前記第1の絶縁材料層と密着し、前記第1の導体領域が前記第1の金属領域と電気的に通信状態にある、第1の導体領域と、
前記第1の導体領域と電気的に通信状態にあり、第3の絶縁材料層に埋め込まれている第2の導体領域であって、前記第3の絶縁材料層が前記第2の絶縁材料層と密着している、第2の導体領域と、
前記第2の絶縁材料層と前記第3の絶縁材料層の少なくとも1つの上に配置された超低k材料を含む材料で形成された拡散バリア層であって、前記超低k材料がSi、C、O、およびH、ならびに多数のナノメートル・サイズの孔を含み、前記超低k材料が2.5以下の誘電率を有し、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記超低k材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択される、拡散バリア層と、
を含む、構造。 - 配線構造においてレベル内またはレベル間誘電体として絶縁材料層を有する構造であって、
第1の絶縁材料層に埋め込まれた第1の金属領域を有する前処理した半導体基板と、
第2の絶縁材料層に埋め込まれた第1の導体領域であって、前記第2の絶縁材料層が前記第1の絶縁材料層と密着し、前記第1の導体領域が前記第1の金属領域と電気的に通信状態にある、第1の導体領域と、
前記第1の導体領域と電気的に通信状態にあり、第3の絶縁材料層に埋め込まれている第2の導体領域であって、前記第3の絶縁材料層が前記第2の絶縁材料層と密着している、第2の導体領域と、
前記第2の絶縁材料層の上の反応性イオン・エッチング(RIE)・ハード・マスク/研磨ストップ層と、
前記RIEハード・マスク/研磨ストップ層の上の拡散バリア層と、
を含み、前記RIEハード・マスク/研磨ストップ層および前記拡散バリア層が超低k材料で形成され、前記超低k材料がSi、C、O、およびH、ならびに多数のナノメートル・サイズの孔を含み、前記超低k材料が2.5以下の誘電率を有し、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記超低k材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択される、構造。 - 配線構造においてレベル内またはレベル間誘電体として絶縁材料層を有する構造であって、
第1の絶縁材料層に埋め込まれた第1の金属領域を有する前処理した半導体基板と、
第2の絶縁材料層に埋め込まれた第1の導体領域であって、前記第2の絶縁材料層が前記第1の絶縁材料層と密着し、前記第1の導体領域が前記第1の金属領域と電気的に通信状態にある、第1の導体領域と、
前記第1の導体領域と電気的に通信状態にあり、第3の絶縁材料層に埋め込まれている第2の導体領域であって、前記第3の絶縁材料層が前記第2の絶縁材料層と密着している、第2の導体領域と、
前記第2の絶縁材料層の上の第1のRIEハード・マスク/研磨ストップ層と、
前記RIEハード・マスク/研磨ストップ層の上の第1の拡散バリア層と、
前記第3の絶縁材料層の上の第2のRIEハード・マスク/研磨ストップ層と、
前記第2のRIEハード・マスク/研磨ストップ層の上の第2の拡散バリア層と、
を含み、前記RIEハード・マスク/研磨ストップ層および前記拡散バリア層が、Si、C、O、およびH、ならびに多数のナノメートル・サイズの孔を含む超低k材料で形成され、前記超低k材料が2.5以下の誘電率を有し、FTIRスペクトルが3つのピークに解析可能なSi−O吸収帯を有し、前記Si、C、O、およびH元素を含む前記超低k材料が第1の前駆物質および第2の前駆物質をプラズマ化学気相成長(PECVD)リアクタのチャンバ内で反応させることにより堆積され、前記第1の前駆物質がジエトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、エトキシルトリメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、トリエトキシシランおよびトリメトキシメチルシランからなる群から選択され、前記第2の前駆物質が酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化シクロペンテン、酸化イソブチレン、2,2,3−トリメチルオキシラン、一酸化ブタジエン、ビシクロヘプタジエン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1−イソプロピル−シクロヘキサ−1,3−ジエンおよびtert−ブチルメチルエーテルからなる群から選択される、構造。 - レベル間誘電体層とレベル内誘電体層との間に配置された前記超低k材料を含む材料で形成された誘電キャップ層を更に含む、請求項55に記載の構造。
- 前記PECVDリアクタが平行板リアクタである、請求項1に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタ内にプラズマを形成するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタが平行板リアクタである、請求項24に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタ内にプラズマを形成するステップを更に含む、請求項24に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタが平行板リアクタである、請求項25に記載の方法。
- 前記PECVDリアクタ内にプラズマを形成するステップを更に含む、請求項25に記載の方法。
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