TH65154A - ชั้นปิดคลุมสองชั้นจาก hdp cvd/pe cvd ในโครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันของ beol ขั้นสูงและวิธีการของชั้นปิดคลุมสองชั้นเหล่านี้ - Google Patents

Abstract

DC60 (26/03/46) โครงสร้างการทำให้เป็นโลหะของสายเสริมหลังขั้นสูง (BEOL)ได้รับการเปิดเผย โครง สร้างมีชั้นกั้นการแพร่หรือชั้นปิดคลุมแบบสองชั้น ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งได้รับการก่อรูปขึ้นมา ด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกซึ่งถ้าจะให้ดีแล้วควรได้รับการทำให้ตกสะสมโดยกระบวนการของการตก สะสมของไอสารเคมีด้วยพลาสมาความหนาแน่นสูง (HDP CVD) และชั้นปิดคลุมชั้นที่สองได้รับการ ก่อรูปขึ้นมาด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกซึ่งถ้าจะให้ดีแล้วควรได้รับการทำให้ตกสะสมโดยกระบวนการของ การตกสะสมของไอสารเคมีที่เพิ่มพูนด้วยพลาสมา (PE CVD) วิธีการสำหรับการก่อรูปโครงสร้าง การทำให้เป็นโลหะของ BEOL ยังได้รับการเปิดเผยอีกด้วย การประดิษฐ์ใช้ได้ดีโดยเฉพาะในโครง สร้างเชื่อมต่อระหว่างกันซึ่งประกอบรวมด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกที่มี k ต่ำสำหรับไดอิเล็กทริกระหว่าง ชั้น (ILD) และทองแดงสำหรับตัวนำ โครงสร้างการทำให้เป็นโลหะของสายเสริมหลังขั้นสูง (BEOL)ได้รับการเปิดเผย โครง สร้างมีชั้นกั้นการแพร่หรือชั้นปิดคลุมแบบสองชั้น ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งได้รับการก่อรูปขึ้นมา ด้วยวัสดุ ไดอิเล็กทริกซึ่งถ้าจะใด้ดีแล้วควรได้รับการทำให้ตกสะสมโดยกระบวนการของการตก สะสมของไอสารเคมีด้วยพลาสมาความหนาแน่นสูง (HDP CVD) และชั้นปิดคลุมชั้นที่สองได้รับการ ก่อรูปขึ้นมาด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกซึ่งถ้าจะให้ดีแล้วควรได้รับการทำให้ตกสะสมโดยกระบวนการของ การตกสะสมของไอสารเคมีที่เพิ่มพูนด้วยพลาสมา (PE CVD) วิธีการสำหรับการก่อรูปโครงสร้าง การทำให้เป็นโลหะของ BEOL ยังได้รับการเปิดเผยอีกด้วย การประดิษฐ์ใช้ได้ดีโดยเฉพาะในโครง สร้างเชื่อมต่อระหว่างกันซึ่งประกอบรวมด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกที่มี k ต่ำสำหรับไดอิเล็กทริกระหว่าง ชั้น (ILD) และทองแดงสำหรับตัวนำ

Claims (26)

1. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันที่ก่อรูปขึ้นมาบนซับเสทรทซึ่งโครงสร้างประกอบรวมด้วย ชั้นไดอิเล็กทริกที่ซ้อนทับซับเทรท ชั้นกำบังแข็งบนชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าว ซึ่งชั้นกำบังแข็งดังกล่าวมีพื้นผิวบนสุด ตัวนำอย่างน้อยที่สุดหนึ่งชนิดซึ่งได้รับการฝังในชั้น ไดอิเล็กทริกดังกล่าวและซึ่งมี พื้นผิวที่เป็นระนาบร่วมกับพื้นผิวบนสุดของชั้นกำบังแข็งดังกล่าว ชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งบนตัวนำอย่างน้อยที่สุดหนึ่งชนิดดังกล่าวและบนชั้นกำบังแข็ง ดังกล่าว และ ชั้นปิดคลุมชั้นที่สองอย่างน้อยที่สุดหนึ่งชั้นบนชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งดังกล่าว

2. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาโดยกระบวนการของการตกสะสมของไอสารเคมีด้วยพลาสมาความหนาแน่นสูง (HDP CVD)

3. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาโดยกระบวนการของการตกสะสมของไอสารเคมีที่เพิ่มพูนด้วยพลาสมา (PE CVD)

4. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งประกอบรวมต่อไปอีกด้วยชั้นรองใน ตัวนำที่ได้รับการจัดระหว่างตัวนำดังกล่าวและชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าว

5. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งประกอบรวมต่อไปอีกด้วยชั้นส่งเสริม การยึดติดที่ได้รับการจัดวางระหว่างชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าวและซับสเทรท

6. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าวได้รับการ ก่อรูปขึ้นมาด้วยเทอร์โมเซทพอลิเมอร์อินทรีย์ที่มีค่าคงตัวไดอิเล็กทริกประมาณ 1.8 ถึงประมาณ 3.5

7. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 6 ที่ซึ่งชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าวได้รับการ ก่อรูปขึ้นมาด้วยพอลิอะริลีนอีเธอร์พอลิเมอร์

8. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกซึ่งได้รับการคัดเลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซิลิคอนไนไทรด์ ซิลิคอนคาร์ไบด์ และโบรอนไนไทรด์

9. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาด้วยซิลิคอนไนไทรด์ที่มีสารผสมของซิลิคอนประมาณ 40% โดยอะตอม ไนโตรเจน ประมาณ 52% โดยอะตอม และไฮโดรเจนประมาณ 8% โดยอะตอม

10. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาด้วยวัสดุ ไดอิเล็กทริกซึ่งได้รับการคัดเลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซิลิคอนไนไทรด์ ซิลิคอนคาร์ไบด์และโบรอนไนไทรด์

11. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาด้วยซิลิคอนไนไทรด์ที่มีสารผสมของซิลิคอนประมาณ37% โดยอะตอม ไนโตรเจน ประมาณ 48% โดยอะตอม และไฮโดรเจนประมาณ 15% โดยอะตอม

12. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าวได้รับ การก่อนรูปขึ้นมาด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีสารผสมของซิลิคอนประมาณ 27% โดยอะตอม คาร์บอน ประมาณ 36% โดยอะตอม และไฮโดรเจนประมาณ 37% โดยอะตอม

13. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าวได้รับ การก่อรูปขึ้นมาด้วยซิลิคอคาร์ไบด์อสัณฐานที่ผ่านการเติมไฮโดรเจนและที่ผ่านการเติมไนโตรเจนที่ มีสารผสมของซิลิคอนประมาณ 22 ถึง 30% โดยอะตอม คาร์บอนประมาณ 15 ถึง 30%โดยอะตอม ไนโตรเจนประมาณ 10 ถึง 22 % โดยอะตอม และไฮโดรเจนประมาณ 30 ถึง 45% โดยอะตอม

14. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งวัสดุตัวนำดังกล่าวเป็นทองแดง

15. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าว ประกอบรวมด้วยฟิล์มบางจำนวนหนึ่งซึ่งแต่ละแผ่นได้รับการก่อรูปขึ้นมาโดยกระบวนการของ การตกสะสมของไอสารเคมีที่เพิ่มพูนด้วยพลาสสมา (PE CVD)

16. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 15 ที่ซึ่งฟิล์มบางจำนวนหนึ่งประกอบรวม ด้วยฟิล์มซิลิคอนไนไทรด์อย่างน้อยที่สุดหนึ่งแผ่นและฟิล์มอย่างน้อยที่สุดหนึ่งแผ่นที่ได้รับการ คัดเลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยซิลิคอนออกไซด์ ซิลิคอนคาร์ไบด์ โบรอนไนไทรด์ ซิลิคอนออกซิคาร์ไบด์ และซิลิคอนออกซิคาร์โบไนไทรด์

17. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งดังกล่าวมี ความหนาประมาณ 25 ถึง 700 อังสตรอน

18. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ที่ซึ่งชั้นปิดคลุมชั้นที่สองดังกล่าวมี ความหนาประมาณ 100 ถึง 1000 อังสตรอม

19. โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันตามข้อถือสิทธิข้อ 15 ที่ซึ่งฟิล์มบางแต่ละแผ่นมีความหนา ประมาณ 50 อังสตรอน

20. วิธีการสำหรับการก่อรูปโครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันบนซับสเทรท ซึ่งวิธีการประกอบรวม ด้วยขั้นตอนของ การตกสะสมวัสดุไดอิเล็กทริกบนซับสเทรทด้วยเหตุนี้จึงก่อรูปชั้นไดอิเล็กทริกขึ้นมา การตกสะสมวัสดุกำบังแข็งบนชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าว ด้วยเหตุนี้จึงก่อรูปชั้นกำบังแข็ง ขึ้นมาซึ่งชั้นกำบังแข็งดังกล่าวมีพื้นผิวบนสุด การก่อรูปส่วนเปิดอย่างน้อยที่สุดหนึ่งส่วนในชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าว การบรรจุส่วนเปิดดังกล่าวด้วยวัสดุตัวนำ ด้วยเหตุนี้จึงก่อรูปตัวนำขึ้นมาอย่างน้อยที่สุดหนึ่ง ชนิดซึ่งตัวนำดังกล่าวมีพื้นผิวที่เป็นระนาบร่วมกับพื้นผิวบนสุดของชั้นไดอิเล็กทริกดังกล่าว การตกสะสมวัสดุชนิดที่หนึ่งบนตัวนำดังกล่าว ด้วยเหตุนี้จึงก่อรูปชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่ง ขึ้นมา และ การตกสะสมวัสดุชนิดที่สองบนชั้นปิดคลุมชั้นที่หนึ่งดังกล่าว ด้วยเหตุนี้จึงก่อรูปชั้นปิดคลุม ชั้นที่สองขึ้นมา

21. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 20 ที่ซึ่งวัสดุชนิดที่หนึ่งดังกล่าวได้รับการทำให้ตกสะสมโดย กระบวนการของการตกสะสมของไอสารเคมีด้วยพลาสมาความหนาแน่นสูง (HDP CVD)

22. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 20 ที่ซึ่งวัสดุชนิดที่สองดังกล่าวได้รับการทำให้ตกสะสมโดย กระบวนการของการตกสะสมของไอสารเคมีที่เพิ่มพูนด้วยพลาสมา (PE CVD )

23. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 21 ที่ซึ่งวัสดุชนิดที่หนึ่งดังกล่าวเป็นซิลิคอนไนไทรด์ และ กระบวนการของ HDP CvD ดังกล่าวมีการวางซับสเทรทลงในห้องของเครื่องปฏิกรณ์ที่ความดัน ประมาณ 0.1 มิลลิทอร์ ถึงประมาณ 50 มิลลิทอร์ และที่อุณหภูมิประมาณ 200 ํซ ถึงประมาณ 500 ํซ และการเผยซับสเทรทออกสู่แก็สอย่างน้อยที่สุดหนึ่งชนิดที่ได้รับการคัดเลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วย ไซเลน ไนโตรเจน อาร์กอน และฮีเลียม

24. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 22 ที่ซึ่งวัสดุชนิดที่สองดังกล่าวเป็นซิลิคอนไนไทรด์ และ กระบวนการของ PE CVD ดังกล่าวมีการวางซับสเทรทลงในห้องของเครื่องปฏิกรณ์ที่ความดัน ประมาณ 0.1 ทอร์ ถึงประมาณ 10 ทอร์ และอุณหภูมิประมาณ 150 ํซ ถึงประมาณ 500 ํ ซ และการเผย ซับสเทรทออกสู่แก๊สอย่างน้อยที่สุดหนึ่งชนิดที่ได้รับการคัดเลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยไซเลน แอมโมเนีย ไนโตรเจน และฮีเลียม

25. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 20 ที่ซึ่งวัสดุชนิดที่หนึ่งดังกล่าวได้รับได้รับการทำให้ตกสะสมโดย กระบวนการของ HDP CVD ภายใต้สุญญากาศ และวัสดุชนิดที่สองดังกล่าวได้รับการทำให้ตกสะสม โดยกระบวนการของ PE CVD ภายใต้สุญญากาศ โดยไม่มีการเผยออกของซับสเทรทสู่ความดัน บรรกาศก่อนการตกสะสมของวัสดุชนิดที่สองดังกล่าว

26. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 20 ซึ่งหลังจากการก่อรูปของตัวนำดังกล่าวและก่อนการตกสะสม ของวัสดุชนิดที่หนึ่งดังกล่าว ประกอบรวมต่อไปอีกด้วยขั้นตอนของ การดำเนินการกระบวนการของการทำความสะอาดล่วงหน้าด้วยพลาสมาซึ่งมีการให้ ความร้อนซับเทรทถึงอุณหภูมิประมาณ 150 ํ ซ ถึงประมาณ 500 ํซ และการเผยซับสเทรทออกสู่ แหล่งกำเนิดของไฮโดรเจนเป็นเวลาประมาณ 5 ถึงประมาณ 500 วินาที