TW201730107A - 具碳、氧及矽組成控制的以液態前驅物為基底之介電質 - Google Patents

具碳、氧及矽組成控制的以液態前驅物為基底之介電質 Download PDF

Info

Publication number
TW201730107A
TW201730107A TW105133527A TW105133527A TW201730107A TW 201730107 A TW201730107 A TW 201730107A TW 105133527 A TW105133527 A TW 105133527A TW 105133527 A TW105133527 A TW 105133527A TW 201730107 A TW201730107 A TW 201730107A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bonds
precursor
bond
dielectric material
starting materials
Prior art date
Application number
TW105133527A
Other languages
English (en)
Inventor
詹姆斯 M. 布拉克威爾
大衛 J. 麥可拉克
Original Assignee
英特爾公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 英特爾公司 filed Critical 英特爾公司
Publication of TW201730107A publication Critical patent/TW201730107A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02167—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon carbide not containing oxygen, e.g. SiC, SiC:H or silicon carbonitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02211—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound being a silane, e.g. disilane, methylsilane or chlorosilane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02214—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

本案揭示若干種藉由塗佈技術形成之介電材料，該等塗佈技術涉及液態前驅物交聯成固態介電材料。藉由類似處理製得各種液態前驅物，該類似處理涉及參(五氟苯基)硼烷催化劑與含有多個Si-H鍵之化合物及含有多個Si-X鍵之相同或不同化合物之作用，例如Si-O-SiR、Si-OCH2CH3、Si-OCH3及其他烷氧基矽烷；或Si-烯丙基、Si-乙烯基、Si-炔基及具不飽和C-C鍵之其他矽烷。控制所用交聯劑之量及性質、Si-H與Si-X鍵之比率、液態前驅物之製備條件及/或在液態前驅物塗佈至基體上後之交聯製程，允許控制所得固態介電材料之碳(C)、氧(O)及矽(Si)組成，從而微調該等材料之特性。可以此方式形成組成物跨度為自碳矽烷及碳矽氧烷至二氧化矽之介電材料。

Description

具碳、氧及矽組成控制的以液態前驅物為基底之介電質
發明領域 本發明大體上關於積體電路及半導體製造領域，且更特定言之，關於使用液態前驅物之塗佈製造組成物跨度為自碳矽烷及碳矽氧烷至二氧化矽之介電材料的領域。
發明背景 在過去的數十年，積體電路(IC)之特徵的大小調整已成為日益發展的半導體行業之推動力。大小調整至愈來愈小的特徵能夠實現功能單元在半導體IC晶片之有限實際面積上之密度增加。舉例而言，縮小電晶體大小允許在晶片上併入增加數目之記憶體或邏輯裝置，導致具有增加容量的產品之製造。
IC晶片用於多種裝置中，包括汽車、電腦、電氣設備、行動電話以及消費電子產品。通常可在單個矽晶圓，亦即直徑為例如300毫米(mm)之矽盤上形成多個IC晶片，隨後將其切開，產生個別晶片。IC晶片可包括奈米尺度上之特徵大小且可包含數億個組件。改良之材料及製造技術將特徵大小減小至例如小於45奈米(nm)。
然而，針對日益增加容量的推動力並非沒有問題。欲製造較小IC晶片則會持續需求用於製造此等裝置之方法及材料。特定言之，存在用介電材料製造可微調以具有各種在使用先進圖案化方案時所要求的複雜特性的結構的需要。一些特性可包括光滑膜形成、低收縮及除氣、良好介電特性(諸如低漏電、適合的介電常數值及熱穩定性)以及足以與諸如氮化矽(Si3 N4 )之常用介電質相區分的蝕刻特徵。其他特性包括使用塗佈技術製造材料之能力及在高縱橫比特徵中填充材料之能力。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種製備用於形成具有一矽、碳及/或氧之預定組成的一介電材料之一液態前驅物調配物的方法，該方法包含：基於該矽、碳及/或氧之預定組成，選擇一或多個起始材料；基於該矽、碳及/或氧之預定組成，選擇用於交聯該一或多個起始材料之零或多個交聯劑；將經選擇的該一或多個起始材料與經選擇之該零或多個交聯劑在一催化劑存在下反應以產生經選擇之該一或多個起始材料的前驅物寡聚物或/及聚合物；以及將該等前驅物寡聚物或/及聚合物溶解於一或多個溶劑中以形成該液態前驅物調配物。
較佳實施例之詳細說明 揭示若干種藉由塗佈技術形成之介電材料，該等塗佈技術涉及液態前驅物交聯成固態介電材料。藉由類似處理製得各種液態前驅物，該類似處理涉及參(五氟苯基)硼烷催化劑與含有多個Si-H鍵之化合物及含有多個Si-X鍵之相同或不同化合物之作用，例如Si-O-SiR、Si-OCH2 CH3 、Si-OCH3 及其他烷氧基矽烷；或Si-烯丙基、Si-乙烯基、Si-炔基及具不飽和C-C鍵之其他矽烷。控制所用交聯劑之量及性質、Si-H與Si-X鍵之比率、液態前驅物之製備條件及/或在液態前驅物塗佈至基體上後之交聯製程，允許控制所得固態介電材料之碳(C)、氧(O)及矽(Si)組成，從而微調該等材料之特性。可以此方式形成組成物跨度為自碳矽烷及碳矽氧烷至二氧化矽之介電材料。
在一些實施例中，介電材料可包含具有包括C及Si之環結構的交聯的環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元經由Si-Si鍵結直接地或經由含C鍵聯連接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
在一些實施例中，介電材料可包含具有包括C及Si之環結構的交聯的環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元經由呈-CH2 CH2 CH2 -形式之含C鍵聯連接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
在一些實施例中，介電材料可包含具有包括C及Si之環結構的環碳矽烷單元及連接至該等環碳矽烷單元中之至少一些的四面體(SiO4 )單元或/及其他四面體單元的混合物，該介電材料進一步包含多個由H、OH、CH3 、CH2 CH3 或tBu (其中「Bu」表示丁基(CH3 CH2 CH2 CH2 )，且「tBu」表示三級或第三丁基)中之一或多者佔據的非連接空位。如本文所用，「非連接空位」係指不直接參與交聯之官能基。
在以下描述中，將使用熟習此項技術者通常所使用之術語來描述說明性實施之各種態樣以向熟習此項技術者傳達其工作之本質。然而，熟習此項技術者將清楚，本發明可用所描述態樣中之僅一些來實踐。出於解釋之目的，陳述特定數字、材料及組配以便提供對例示性實施之透徹理解。然而，熟習此項技術者應清楚，本發明可在無特定細節之情況下實踐。在其他情況下，省略或簡化熟知特徵以便不混淆例示性實施。
各種操作將依次描述為多個離散操作，其方式對理解本發明幫助最大，然而，描述之次序不應視為暗示此等操作必需次序相依。詳言之，此等操作不必以呈現之次序執行。
如本文所用之術語「在……上方」、「在……下方」、「在……之間」及「在……上」係指一個材料層或組件相對於其他層或組件之相對位置。舉例而言，安置於另一層上方或下方的一個層可與另一層直接接觸或可具有一或多個介入層。此外，安置於兩個層之間的一個層可與兩個層直接接觸或可具有一或多個介入層。相比之下，「在」第二層「上」之第一層與該第二層直接接觸。類似地，除非另外明確陳述，否則安置於兩個特徵之間的一個特徵可與相鄰特徵直接接觸或可具有一或多個介入層。
本發明之實施可在基體，諸如半導體基體上形成或進行。在一個實施方案中，半導體基體可為使用塊狀矽或絕緣體上矽子結構形成之結晶基體。在其他實施方案中，半導體基體可使用替代材料形成，該等替代材料可與矽組合或可不與矽組合，其包括(但不限於)鍺、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵、砷化銦鎵、銻化鎵或第III-V族或第IV族材料之其他組合。雖然本文已描述可形成基體之材料之幾個實例，但可充當可在上面構建半導體裝置之基座的任何材料皆屬於本發明之精神及範疇內。
在各種實施例中，如本文所描述之互連件可用於連接與積體電路相關之各種組件。組件包括例如電晶體、二極體、電源、電阻器、電容器、電感器、感測器、收發器、接收器、天線等。與積體電路相關之組件可包括安裝在積體電路上之組件或連接至積體電路之組件。積體電路可為類比或數位的且可用於許多應用，諸如微處理器、光電子裝置、邏輯區塊、音訊放大器等，此視與積體電路相關之組件而定。積體電路可用作用於執行電腦中之一或多種相關功能的晶片組之一部分。
在至少一些與積體電路相關之組件為電晶體之實施例中，可在基體上製造多個電晶體，諸如金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET或簡稱MOS電晶體)。在本發明之各種實施方案中，MOS電晶體可為平面電晶體、非平面電晶體或兩者之組合。非平面電晶體包括FinFET電晶體，諸如雙閘極電晶體及三閘極電晶體，及環繞或全包圍閘極電晶體，諸如奈米帶及奈米線電晶體。雖然本文中描述之實施方案可僅說明平面電晶體，但應注意本發明亦可使用非平面電晶體進行。
各MOS電晶體包括由至少兩個層：閘極互連支撐層及閘極電極層形成之閘極堆疊。閘極互連支撐層可包括一個層或層堆疊。一或多個層可包括氧化矽、二氧化矽(SiO2 )及/或高k介電材料。高k介電材料可包括諸如以下之元素：鉿、矽、氧、鈦、鉭、鑭、鋁、鋯、鋇、鍶、釔、鉛、鈧、鈮及鋅。可用於閘極互連支撐層中之高k材料之實例包括(但不限於)氧化鉿、氧化鉿矽、氧化鑭、氧化鑭鋁、氧化鋯、氧化鋯矽、氧化鉭、氧化鈦、氧化鋇鍶鈦、氧化鋇鈦、氧化鍶鈦、氧化釔、氧化鋁、氧化鉛鈧鉭及鈮酸鉛鋅。在一些實施例中，當使用高k材料時，可在閘極互連支撐層上進行退火製程以改良其品質。
閘極電極層形成於閘極互連支撐層上且視電晶體為PMOS或NMOS電晶體而定，可由至少一種P型功函數金屬或N型功函數金屬組成。在一些實施方案中，閘極電極層可由兩個或多於兩個金屬層之堆疊組成，其中一或多個金屬層為功函數金屬層且至少一個金屬層為填充金屬層。可出於其他目的包括其他金屬層，諸如障壁層。
對於PMOS電晶體，可用於閘極電極之金屬包括(但不限於)釕、鈀、鉑、鈷、鎳及導電金屬氧化物，例如氧化釕。P型金屬層將能夠形成具有約4.9 eV與約5.2 eV之間的功函數之PMOS閘極電極。對於NMOS電晶體，可用於閘極電極之金屬包括(但不限於)鉿、鋯、鈦、鉭、鋁、此等金屬之合金及此等金屬之碳化物，諸如碳化鉿、碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭及碳化鋁。N型金屬層將能夠形成具有約3.9 eV與約4.2 eV之間的功函數之NMOS閘極電極。
在一些實施方案中，當沿著源極-通道-汲極方向以電晶體之橫截面形式觀察時，閘極電極可由「U」形結構組成，該結構包括與基體表面基本上平行之底部及兩個與基體之上表面基本上垂直的側壁部分。在另一實施方案中，形成閘極電極之金屬層中之至少一者可簡單地為與基體之上表面基本上平行且不包括與基體之上表面基本上垂直的側壁部分的平面層。在本發明之其他實施方案中，閘極電極可由U形結構與平面非U形結構之組合組成。舉例而言，閘極電極可由一或多個在一或多個平面非U形層頂上形成之U形金屬層組成。
在本發明之一些實施方案中，可在閘極堆疊之支托閘極堆疊之相對側上形成一對側壁間隔件。側壁間隔件可由諸如氮化矽、氧化矽、碳化矽、摻雜有碳之氮化矽及氮氧化矽之材料形成。形成側壁間隔件之製程在此項技術中熟知且一般包括沈積及蝕刻製程步驟。在一替代實施方案中，可使用多對間隔件，例如可在閘極堆疊之相對側上形成兩對、三對或四對側壁間隔件。
如此項技術中所熟知，於基體內鄰近各MOS電晶體之閘極堆疊處形成源極區及汲極區。源極區及汲極區一般使用植入/擴散製程或蝕刻/沈積製程形成。在前一製程中，可將諸如硼、鋁、銻、磷或砷之摻雜劑離子植入至基體中以形成源極區及汲極區。離子植入製程後通常為活化摻雜劑且使其進一步擴散至基體中之退火製程。在後一製程中，首先可蝕刻基體以在源極區及汲極區之位置形成凹部。隨後可進行磊晶沈積製程以用用於製造源極區及汲極區之材料填充凹部。在一些實施方案中，源極區及汲極區可使用矽合金(諸如矽鍺)或碳化矽製造。在一些實施方案中，磊晶沈積之矽合金可經諸如硼、砷或磷之摻雜劑原位摻雜。在其他實施例中，源極區及汲極區可使用一或多種替代半導體材料(諸如鍺或第III-V族材料或合金)形成。且在其他實施例中，可使用一或多個金屬及/或金屬合金層形成源極區及汲極區。
可在MOS電晶體上方沈積一或多種層間介電質。ILD層可使用因其在積體電路結構(諸如介電材料)中之適用性已知的介電材料形成。可使用之介電材料之實例包括(但不限於)二氧化矽(SiO2 )、摻碳氧化物(CDO)、氮化矽、有機聚合物(諸如全氟環丁烷或聚四氟乙烯)、氟矽酸鹽玻璃(FSG)及有機矽酸鹽(諸如倍半氧矽烷、矽氧烷或有機矽酸鹽玻璃)。ILD層可包括孔或氣隙以進一步降低其介電常數。
一般而言，低k介電材料為介電常數(k)比二氧化矽(SiO2 )低之介電材料。二氧化矽之介電常數為3.9。在積體電路裝置中使用介電材料可實現裝置大小不斷減小。雖然多種材料具有比SiO2 低之介電常數，但並非所有材料皆適合整合至積體電路及積體電路製造製程。本發明之實施例尤其適用於形成k小於3.9之低k介電材料。然而，本文提供之教示內容亦適用於具有比SiO2 高之k之介電材料，例如具有在3.9-4.1範圍內之k的以碳矽烷為基底之介電材料。具有高於3.9之k值之材料適用於許多應用，尤其是較高k材料將亦帶來不尋常的特性，諸如相對於SiO2 而言不同之蝕刻速率，允許材料在指定蝕刻化學/條件中得以獨特蝕刻的應用。
一般而言，層間介電(ILD)或金屬間介電(IMD)膜為在積體電路裝置中在金屬導體與裝置(諸如電晶體)之間使用的絕緣材料。
為提供背景，習知地，用於整合先進互連件之製造技術需要具有獨特組成之介電材料。較佳地，此類介電材料可使用塗佈技術(諸如旋塗、化學氣相沈積(CVD)或類似技術)，由液態前驅物形成。在將液態前驅物調配物塗佈於基體上之後，前驅物交聯形成固態介電材料。
如本文所用，術語「旋塗介電材料」及其變化形式用於描述使用液態前驅物，使用已知塗佈技術(包括(但不限於)例如旋塗、CVD或其他類似塗佈技術)中之任一者塗覆至基體形成的介電材料。
當前可自不同供應商購得的前驅物調配物有限且不滿足特定製造情況下所用的介電材料需滿足的所有要求。另外，此等前驅物調配物不容易進行組成調整，例如就控制最終介電材料之碳、氧及矽組成而言。
為改善此等問題中之一或多者，本發明之一些實施例提供用於形成不同種類的謹慎控制碳、氧及矽組成之介電材料的改良製造技術。本文所述之改良製造技術允許形成一系列旋塗介電材料，其碳、氧及矽組成跨度為自碳矽烷及碳矽氧烷至二氧化矽，其中可合理地控制合成及處理方法以確保介電材料之所要最終特性。在一些實施例中，產生極少副產物之合成方法的簡單性允許在緊接著塗佈之前「在工具處(at-the-tool)」產生前驅物調配物，引起穩定性改良、廢棄物減少(且因此，成本下降)及可調性最大化。
本文中所揭示之各種液態前驅物係藉由類似處理製得，該類似處理涉及諸如參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 ，一般稱為「BCF」)之催化劑與含有多個Si-H鍵之分子及含有多個Si-OEt、Si-烯丙基或其他官能基之另一或相同分子的作用，此視微調介電材料之最終特性的適宜交聯而定。基於Si-H與Si-X之比率及本文中所述之其他因素，可控制所得介電材料之分子量及剩餘反應性官能基。隨後可採用類似的塗佈及處理步驟產生最終固態介電膜，其中未反應的Si-H及/或Si-X鍵用於增加膜之交聯及固定。
圖1提供示意性流程圖100，其說明根據本發明之一些實施例，自使用BCF催化劑製得的液態前驅物調配物形成介電材料的製程。首先，用通用術語描述該製程，參見圖1中所示之方塊102至112，隨後描述各種實例，其說明各種例示性前驅物合成途徑(方塊102及104)，產生具有各種C、O及Si組成的介電材料。
如由圖1中之方塊102所示，前驅物合成開始於一或多種含有多個Si-H鍵之起始材料以及BCF催化劑。催化劑之存在引發或/及幫助起始材料交聯，產生前驅物之較高分子量寡聚物及/或聚合物。如由圖1中之方塊104所示，在一些實施例中，前驅物合成可視情況包括添加一或多種交聯劑，亦即確保起始材料經由預定官能基交聯之化合物。視所得介電材料所需之特性而定，交聯劑可含有各種類型之交聯基團。舉例而言，關於氧交聯之引入，可使用乙氧基矽烷、醚及醇；關於碳交聯之引入，可使用多官能烯丙基、乙烯基、炔基及其他不飽和衍生物。可微調Si-H與共反應物(亦即Si-OEt、Si-烯丙基等)之比率以達成固態介電膜之所要特性。
隨後，將在方塊102中產生(視情況涉及方塊104)之前驅物寡聚物/聚合物溶解於一或多種溶劑中，由此形成可用作用於形成固態介電材料之液態前驅物的化學調配物(圖1中之方塊106)。在一些實施例中，可使用諸如甲苯、環己酮、2-庚酮或丙二醇單甲醚乙酸酯之溶劑。一般而言，可使用任何用於旋塗或CVD之常用溶劑。
可藉由控制反應條件預先確定諸如前驅物寡聚物/聚合物之平均分子量之特性，該等反應條件諸如組分(包括起始材料及催化劑)之濃度、添加時間、溶劑或共溶劑及溫度。當旋塗至具有多個開口之結構上時，例如旋塗於基體/晶圓上時，可對分子量加以選擇以提高前驅物之適用性。在一些實施例中，可將兩種、三種、四種或更多種不同前驅物寡聚物/聚合物以物理方式混合在一起，形成所要液態前驅物調配物。此等前驅物寡聚物/聚合物可不同，例如就其分子結構、平均分子量、分子量分佈、C原子百分比、O原子百分比、Si原子百分比、H原子百分比、C、O、Si及H之間的任何比率、支化量、封端材料、致孔劑含量等而言。
在一些實施例中，可在旋轉蒸發器或類似設備中移除有機溶劑、任何未反應的起始分子及低分子量前驅物寡聚物/聚合物。剩餘的高分子量寡聚物/聚合物可再溶解於新溶劑中，例如2-庚酮。此時，可使用不同於方塊102及104之前驅物寡聚物/聚合物合成中所用溶劑之新溶劑。然而，使用除用於反應合成之溶劑外之新溶劑可具有製造、環境健康與安全(EHS)及可填充性牽連。無論是否使用旋轉蒸發器進行溶劑交換，在方塊106中，前驅物寡聚物/聚合物可隨後稀釋至目標濃度用於塗佈。稀釋微調了塗佈後產生之膜的厚度。舉例而言，在將介電材料填充至基體之奈米結構中的情況下，可針對不完全填充、幾乎完全填充或完全填充，用不同量之過載物(亦即當不僅填充所有開口，而且在結構上方存在一層薄膜時)調整稀釋。稀釋可視需要填充之特徵的縱橫比而定。
返回至圖1，如由方塊108所示，隨後可將方塊106之液態前驅物調配物塗佈至基體上，其可包含將在上面以塊體/覆蓋層形式形成介電膜的基本上平面基體或圖案化晶圓或任何具有需要用介電材料填充之開口的結構。前驅物塗佈可藉由例如使用行業標準旋轉軌道分配及旋塗上文所描述之前驅物調配物而發生。舉例而言，在一些實施例中，將前驅物旋塗至基體上可包括在500-6000轉/分鐘(rpm)，包括其中之所有值及範圍下旋塗1-60秒，包括其中之所有值及範圍。
在其他實施例中，在方塊108中，可藉由除旋塗外之方式，諸如浸塗、滴鑄、溶液浸沒及可流動的化學氣相沈積(CVD)方法，在基體上提供前驅物。
本文中所述之概念適用於以塊體或覆蓋層形式在基體上提供介電材料(亦即其中介電材料以層形式，例如以薄膜形式在表面上方提供)以及填充基體之圖案化特徵。在於基體上/中提供前驅物調配物及/或介電材料之情形下，表述「在基體上/中」指示此事實。在此情形下，「在」基體「上」提供前驅物調配物或介電材料係指介電材料呈覆蓋層之塊體形式，而「在」基體「中」提供前驅物調配物或介電材料係指介電材料提供於基體之圖案化特徵內。在下文中，「介電膜」可指以塊體/覆蓋層形式安置之介電材料及填充圖案化特徵之介電材料。
在用如本文所描述之介電材料填充基體之圖案化特徵的實施例中，基體可包括多個開口，且介電材料安置於多個開口內。多個開口可包括各種縱橫比之開口、孔或空隙(在本文中簡稱為「開口」)，其中如本文所用，「縱橫比」係指開口之高度或深度與開口之寬度之間的比率。在各種實施例中，本文中所提及之開口的縱橫比可介於1與20之間，包括其中之所有值及範圍，例如介於1與15之間、介於5與10之間等。較佳地，開口之尺寸處於奈米級別，例如開口寬度約為20 nm且開口深度約為100 nm，亦即縱橫比為5。因此，此類具有開口之結構有時描述為奈米結構或奈米圖案化結構。
在各種實施例中，具有如本文所描述之介電材料之奈米結構可為半導體裝置或IP封裝之一部分，例如互連件(例如後端互連件)之一部分，其用於在半導體裝置或IC封裝中提供導電性。如本文所用，術語「後端互連件」用於描述IC晶片中在電晶體與其他元件之間含有佈線的區域，而術語「前端互連件」用於描述IC晶片中含有其餘部分佈線之區域。本文中所述之奈米結構可用於佈線之一個導電元件需要與另一導電元件隔開的任何裝置或總成，該隔開操作可在後端及前端互連件兩者中進行。此類裝置或總成通常將提供電子組件，諸如電晶體、晶粒、感測器、處理裝置或記憶體裝置及用於為組件提供電連接性之互連件。互連件包括多個導電區，例如填充有如此項技術中已知的導電材料之溝槽及通孔。多個填充有如本文所描述之介電材料之開口可用於將至少一些導電區彼此電絕緣。舉例而言，做有開口之結構可由導電材料製成。
作為在方塊108中在基體上/中塗佈前驅物調配物的結果，在基體上提供未反應的前驅物材料。在此情況下，「未反應的」係指前驅物寡聚物/聚合物尚未交聯成固態介電材料的事實。隨後，施加激勵，諸如熱或/及光學激勵，以使塗佈在基體上之前驅物交聯成固態介電材料(方塊110)。此後，視情況但較佳地，施加固化步驟(方塊112)以使固態介電材料進一步交聯、硬化及/或除氣。關於方塊110之交聯，通常使用低溫烘烤或光化學活化，而關於方塊112之固化，通常使用高溫烘烤或紫外線(UV)固化。
在各種實施例中，方塊110之交聯可例如藉由加熱、輻射、化學催化劑或任何其他活化交聯之激勵手段或各種手段之組合輔助。另外，可在交聯之前在303至673攝氏度下烘烤塗佈有前驅物之基體30秒至30分鐘(有時稱為「軟烘烤」之製程)，以便除去溶劑及低分子量組分。
在方塊110中之熱輔助交聯之情況下，在一些實施例中，塗佈有前驅物之基體可在較高溫度下烘烤，例如在573至773攝氏度下烘烤(有時稱為「硬烘烤」之製程)。硬烘烤可在氮氣下或在諸如氨、氫氣、氧氣、二硼烷或二矽烷之反應氣體下進行。
方塊110之交聯帶來機械穩定性，諸如硬度(高楊氏模數(Young's modulus))、在有機溶劑中之溶脹減少且在曝露於UV光子、自由電子或電子束之後材料收縮減少。
在方塊110中之輻射輔助交聯之情況下，可使用UV活化，其採用包含大範圍波長之UV輻射。在一些實施例中，任何小於300 nm之波長可為有效的。應該選擇足以使前驅物寡聚物/聚合物完全交聯的強度之UV輻射。在一些實施例中，已發現0.01至1.0 W/cm2 之強度有效。可針對特定前驅物調配物以及特定波長及輻射強度調整曝露時間。為達成完全交聯，在許多實施例中使用5秒至20分鐘之時間。
一旦固態介電材料嵌入交聯網狀結構，即可視情況使基體/晶圓在400-450攝氏度(包括其中之所有值及範圍)下進行較高溫度除氣烘烤(圖1中未示出)達1-30分鐘(包括其中之所有值及範圍)，以便移除任何熱不穩定物質。較佳地，在氮氣下進行除氣烘烤。如本文所用，術語「除氣」用於描述釋放零或多種可溶解、截留、吸收或以其他方式包括在交聯碳矽烷材料內之氣體。
該材料亦可隨後固化(圖1之方塊112)，例如藉由使用熱、UV光子或/及電子束，以便機械地硬化及/或改變或微調最終介電材料之蝕刻特性。在一些實施例中，固化可涉及在200-450攝氏度 (包括其中之所有值及範圍)之間加熱方塊110之固態介電材料，同時曝露於170-254 nm波長(亦即深紫外光) (包括其中之所有值及範圍)之光輻射。在其他實施例中，固化可涉及在200-450攝氏度(包括其中之所有值及範圍)之間加熱方塊110之固態介電材料，且將固態材料曝露於電子。
應注意，以上所述之概念適用於催化劑將在添加或不添加交聯材料之情況下幫助旋塗樹脂交聯的大多數旋塗介電材料。然而，為達成說明之目的及為清楚起見，以下描述聚焦於以SiC及SiO2 為基底之介電材料的極限情況。以下段落描述三個實例，其說明基於BCF催化劑之各種前驅物合成途徑(圖1之方塊102及104)，產生具有各種C、O及Si組成之介電材料。實例1 ： 使用交聯劑形成的富含SiC之介電材料
在實例1之實施例中，方塊102之起始材料可包括三矽雜環己烷，諸如1,3,5-三矽雜環己烷；且方塊104之交聯劑可包括含有多個C=C鍵之矽烷，諸如四烯丙基矽烷。為此，如圖2中所示，可使過量(介於2-4莫耳當量之間)的諸如1,3,5-三矽雜環己烷之起始材料與諸如四烯丙基矽烷之交聯劑在少量BCF催化劑(例如相對於反應物，介於0.01與5.0 mol%之間)存在下反應。BCF介導C=C鍵之氫矽烷化，形成剩餘多個未反應的Si-H鍵及Si-烯丙基鍵的寡聚混合物。在將薄膜塗佈至基體上後，可採用此等Si-H基團在膜內形成更多交聯。若方塊110及112之烘烤係在空氣中完成，則可經由Si-O-Si鍵聯將氧併入膜中。然而，若不包括空氣，則可不包括氧且將發生其他反應。
特定言之，在實例1之一個實施例中，圖1之方塊102可包括將1,3,5-三矽雜環己烷及BCF催化劑溶解於諸如甲苯之相容性溶劑中。在其他實施例中，亦可使用其他芳族溶劑、烷烴及氯化溶劑代替甲苯。圖1之方塊104可隨後包括將諸如四烯丙基矽烷(TAS)之交聯劑以相對於1,3,5-三矽雜環己烷介於0.25-0.50之間的所要莫耳比溶解於如方塊102中所用溶劑相同的溶劑中。在其他實施例中，代替TAS，亦可使用其他多官能矽烷，諸如四乙烯基矽烷、二烯丙基二甲基矽烷。隨後向交聯劑溶液中逐漸添加1,3,5-三矽雜環己烷及BCF之溶液，例如歷時介於1與120分鐘之間的時間段。在較佳至少24小時之時間段之後，反應溶液可稀釋至所要濃度且過濾(方塊106)，以用於方塊108之塗佈。
在一些實施例中，所得前驅物溶液可在反應之後濃縮且在塗佈之前再溶解於新溶劑中。
在一些實施例中，視情況在方塊102及104之合成之後但在方塊108之塗佈之前，可向液態前驅物調配物中再添加諸如四烯丙基矽烷之交聯劑及BCF催化劑，經由更多氫矽烷化反應得到增強型交聯。可經由控制Si-H鍵與Si-烯丙基鍵之比率及經由控制諸如溫度及環境(例如，空氣對比氮氣)之烘烤條件來控制Si-C含量以及必要時O含量。
因此，可在圖案化基體中以薄膜形式或在多個開口內或按此兩種形式形成介電材料，該介電材料包含具有包括C及Si之環結構的交聯環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元經由Si-Si鍵結直接地或經由含C鍵聯連接至至少兩個其他環碳矽烷單元。在一實施例中，Si-C環可基於非環Si-C基團連接，氧含量(若存在)極少。該等材料可有利地用於塊體/覆蓋層膜，但亦適合作為空隙填充材料(亦即能夠填充基體中之多個開口、尤其是高縱橫比開口的材料)。實例2 ： 使用單源前驅物形成的富含SiC之介電材料
類似於以上所述之實例1，實例2之實施例亦基於經由Si-H及Si-烯丙基或其他Si-烯烴官能基之反應合成前驅物。然而，代替使用矽烷化合物作為方塊104之交聯劑，可使用含有Si-H及Si-烯丙基鍵兩者之單源前驅物起始材料。此類起始材料之實例為含有Si-H及Si-烯丙基鍵兩者之1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷。如圖3中所示出，在向此類起始材料中添加BCF後，接著發生氫矽烷化反應，產生含有Si-H及Si-烯丙基鍵兩者之複合物。因此，此材料在塗佈時具有在膜中進一步交聯所需之Si-H及C=C官能基兩者。
特定言之，在實例2之一個實施例中，圖1之方塊102可包括將1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷及BCF催化劑溶解於諸如甲苯之相容性溶劑中。在其他實施例中，亦可使用其他芳族溶劑、烷烴及氯化溶劑代替甲苯。在方塊102之後，根據方塊106 (亦即在此實例中不添加方塊104之交聯劑)形成液態前驅物調配物。
在一些實施例中，所得前驅物溶液可在方塊102之交聯之後濃縮且在塗佈之前再溶解於新溶劑中。
類似於實例1，在此情況下，可經由控制Si-H鍵與Si-烯丙基鍵之比率及經由控制諸如溫度及環境(例如，空氣對比氮氣)之烘烤條件來控制Si-C含量以及必要時O含量。
因此，類似於實例1之介電材料的介電材料可在圖案化基體中以薄膜形式或在多個開口內或按此兩種形式形成。在此情況下，介電材料可包括具有包括C及Si之環結構的交聯環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元經由呈-CH2 CH2 CH2 -形式之含C鍵聯連接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
在其他實施例中，實例1及2可混合，因為可與含有多個C=C鍵之交聯劑組合使用含有Si-H及Si-烯丙基鍵兩者之單源前驅物起始材料。適用於該等實施例以及個別地適用於實例1及實例2之實施例，可使用各種交聯劑或/及起始材料，如圖4a-4h中所示，為最終SiC含量提供額外控制。圖4a-4f說明四乙烯基矽烷(圖4a)、二甲基二乙烯基矽烷(圖4b)、三乙烯基苯(圖4c)、四烯丙基矽烷(圖4d)、二甲基二烯丙基矽烷(圖4e)及環己二烯(圖4f)作為例示性交聯劑。圖4g及4h說明1,3-二乙烯基-1,3,5-三矽雜環己烷及1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三矽雜環己烷作為例示性單源起始材料。實例 3 ：富含SiO2 之介電材料
為產生Si-O含量控制的富含SiO2 之旋塗介電材料，在實例3之實施例中，可選擇C含量極少之材料作為方塊102之起始材料，其中所存在的任何C可在處理期間經由熱解(亦即，由熱引起之化學分解)或光解(亦即，由光子引起之化學分解)移除。為此，可使用與實例1及2之化學物質類似的化學物質，但不使用三矽雜環己烷起始材料。在實例3之一些實施例中，可藉由催化反應，使用BCF催化劑及含有多個SiH鍵之分子與含有多個Si-OEt或其他烷氧基之另一分子合成新寡聚及聚合材料。舉例而言，諸如正丁基矽烷(n-BuSiH3 )、第三丁基矽烷(tBuSiH3 )或甲基矽烷(MeSiH3 )之起始材料當在BCF存在下以四倍過量與四乙氧基矽烷(TEOS)反應時，形成如圖5中所示之寡聚混合物。如圖5中所示出，除已產生之Si-O-Si網狀結構之外，存在多個SiH鍵可用於在空氣中在膜塗佈及烘烤製程期間與水或氧氣進一步反應。視所存在之Si-C鍵(例如，nBu-Si、tBu-Si、Me-Si)之熱及光化學穩定性而定，可經由熱解或光解在膜中產生額外的反應性位點，自Si-C鍵之均裂產生Si自由基中心。
特定言之，在實例3之一個實施例中，圖1之方塊102可包括將烷基矽烷RSiH3 (其中R為nBu、tBu、Me等)及BCF催化劑溶解於諸如甲苯之相容性溶劑中。在其他實施例中，亦可使用其他芳族溶劑、烷烴及氯化溶劑代替甲苯。圖1之方塊104隨後可包括將諸如四乙氧基矽烷(TEOS)之交聯劑以相對於RSiH3 介於0.25與0.50之間的所要莫耳比溶解於與方塊102中所用溶劑相同的溶劑中。在其他實施例中，代替TEOS，亦可使用諸如(MeO)4 Si或/及MeSi(OEt)3 之其他烷氧基矽烷代替TEOS。隨後向TEOS溶液中添加RSiH3 及BCF之溶液，例如歷時介於1分鐘與120分鐘之間的時間段。在較佳至少24小時之時間段之後，反應溶液可稀釋至所要濃度且過濾(方塊106)，用於方塊108之塗佈。或者，可向RSiH3 及BCF中添加TEOS溶液。
因此，介電材料可在圖案化基體中以薄膜形式或在多個開口內或以此兩種形式形成，該介電材料包含穿插有無規H-SiO3 單元的互連[SiO4 ]四面體(亦即四面體SiO4 單元)及經由Si-Si鍵連接之SiO3 對。在一些實施例中，所得介電材料可包括四面體SiO4 單元連接至3或4個其他四面體SiO4 單元，其中非連接空位由以下官能基中之任一者佔據：H、OH、CH3 、CH2 CH3 、tBu等。
BCF催化之反應的一般性允許混合多種起始材料，產生具有不同特性的材料。因此，在其他實施例中，實例1、2及3可以各種組合混合。
特定言之，當實例1或2與實例3混合時，可獲得包含如上文結合實例1及2所述之Si-C環及如上文結合實例3所述之四面體SiO4單元的前驅物調配物。因此，介電材料可在多個開口內及/或以薄膜形式形成，其中該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的環碳矽烷單元及連接至其他碳矽烷單元或其他四面體單元的四面體SiO4 單元的混合物，其中非連接空位由以下官能基中之任一者佔據：H、OH、CH3 、CH2 CH3 、tBu等。
如上文所說明，經由控制起始材料及處理條件，使用BCF催化劑合成前驅物材料能夠精確控制介電膜中之最終Si:C:O含量，允許調整諸如蝕刻及熱穩定性之特性。
另一類富含SiC之材料諸如實例1及2中所述之材料，可經由不同於基於使用BCF催化劑之反應的反應形成，亦即經由在以下部分中所述之去鹵基耦合。去鹵基 耦合
在本發明之另一態樣中，可使用去鹵基耦合(亦即金屬介導之自兩個Si原子移除鹵素，形成新的Si-Si鍵及金屬鹵化物)自三矽雜環己烷起始材料產生前驅物聚合物(均聚物或共聚物)。舉例而言，如圖6a中所示，當1,3-二溴-1,3,5-三矽雜環己烷或1,3-二氯-1,3,5-三矽雜環己烷與鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)或其他金屬混合於諸如四氫呋喃(THF)或二噁烷之溶劑中時，發生兩個Si-X鍵之去鹵基耦合，形成新的Si-Si鍵及MX副產物，諸如LiCl或NaBr，其中X為溴(Br)或氯(Cl)。如圖6b中所示，為調節SiC含量，可在合成期間使用諸如二甲基二溴矽烷(Me2 SiBr2 )或乙烯基甲基二溴矽烷(乙烯基-MeSiBr2 )之共聚單體，隨後添加Na，產生無規共聚物。在其他實施例中，可使用其他烷基及氫基。一般而言，使用「共聚單體」描述在聚合時形成共聚物(在此情況下為前驅物聚合物)的一組單體。此後，可如上文在方塊106中所述製得液態前驅物調配物，且可如上文在方塊108-112中所述由液態前驅物調配物形成介電材料。
因此，類似於實例1及2之介電材料的介電材料可在圖案化基體中以薄膜形式或在多個開口內或以此兩種形式形成。在此情況下，介電材料可包括具有包括C及Si之環結構的交聯環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元直接地(亦即無中間體鍵聯)或經由相對較短的-(SiR2 )n -鍵聯，經由使用聚合反應中之反應物R2 SiBr2 或R2 SiCl2 連接至至少兩個其他環碳矽烷單元，其中R為烷基且n為1、2、3……。
在此實例中，可使用諸如圖4a-4h中所示之交聯劑的交聯劑，以便提供機械硬化且調節最終膜中之Si:C含量。例示性結構
圖7提供結構71之截面的示意性圖解，結構71包含多個經根據本發明任何實施例形成之介電材料73填充的開口72。可以看出，繪製圖7以反映例示性現實製程限制，因為特徵不用精確直角及直線繪製。結構71可安置於基體74上，且可提供蝕刻終止層75以確保當藉由蝕刻結構71製得開口72時，蝕刻不延伸至基體74中。開口72之高度H及寬度W亦在圖7中指出。
在圖7中所示之特定實例中，介電材料73顯示為在較大程度上填充特徵72，但不完全，開口72之上部部分未經材料73填充。然而，在其他實施例中，介電材料可完全填充特徵且可甚至形成覆蓋整個結構72之薄膜。
在各種實施例中，結構71及基體74中之每一者可由矽、二氧化矽、鍺、銦、銻化物、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵及銻化鎵中之一或多者構成。在一些實施例中，結構71可為層間介電質(ILD)。兩層或多於兩層層間介電質可堆疊形成積體電路。在一些實施例中，ILD可包括一或多個沈積於介電基體上方之犧牲層。ILD可包括一或多種介電材料，其理解為作為絕緣體但在施加電場後極化之材料。在一些實施例中，結構71之厚度可在50 nm至300 nm範圍內，包括其中之所有值及範圍，諸如100 nm至300 nm、100 nm至200 nm等。
在其他實施例中，根據本發明任何實施例之介電材料可以層、例如薄膜形式提供於基體上(圖7中未示出)。在插入件中實施
根據本發明之實施例，本文所揭示之介電材料可在製造插入件(諸如圖8中所示之插入件)時使用。特定言之，本文中所述之介電材料可用於製造圖8中所示之插入件之各種互連件。舉例而言，本文中所述之材料可用於形成插入件800內之介電區，例如介於溝槽808及通孔810中之至少一些之間的區域，其可代替或附加於習知雙金屬鑲嵌製程進行。
圖8說明包括本發明之一或多個實施例之插入件800。插入件800為用於將第一基體802橋接至第二基體804的插入基體。第一基體802可為例如積體電路晶粒。第二基體804可為例如記憶體模組、電腦主機板或另一積體電路晶粒。一般而言，插入件800之目的為將連接擴散至更寬節距或將連接重路由至不同連接。舉例而言，插入件800可將積體電路晶粒耦合至球狀柵格陣列(BGA) 806，該球狀柵格陣列806可隨後耦合至第二基體804。在一些實施例中，第一及第二基體802/804可附接至插入件800之相對側。在其他實施例中，第一及第二基體802/804可附接至插入件800之同一側。在其他實施例中，三個或多於三個基體可藉助於插入件800互連。
插入件800可由環氧樹脂、玻璃纖維加強環氧樹脂、陶瓷材料或諸如聚醯亞胺之聚合物材料形成。在其他實施方案中，插入件可由替代硬質或可撓性材料形成，該等材料可包括上文所描述之用於半導體基體中的相同材料，諸如矽、鍺及其他第III族至第V族及第IV族材料。
插入件可包括金屬互連溝槽808及通孔810，包括(但不限於)矽通孔(TSV) 812。通孔810可由如本文所描述之第一及第二擴散障壁層封閉。插入件800可進一步包括嵌入型裝置814，包括被動與主動裝置。此類裝置包括(但不限於)電容器、解耦電容器、電阻器、電感器、熔絲、二極體、變壓器、感測器及靜電放電(ESD)裝置。亦可在插入件800上形成更多複雜裝置，諸如射頻(RF)裝置、功率放大器、功率管理裝置、天線、陣列、感測器及MEMS裝置。在計算裝置中實施
根據本發明之實施例，本文所揭示之介電材料可在製造計算裝置(諸如圖9中所示之計算裝置)時使用。特定言之，本文中所述之介電材料可用於製造圖9中所示之計算裝置之各種互連件。
圖9說明根據本發明之一個實施例之計算裝置900。計算裝置900可包括數個組件。在一個實施例中，此等組件可附接至一或多個主機板。在一替代實施例中，此等組件中之一些或全部可製造於單一系統單晶片(SoC)晶粒上。計算裝置900中之組件包括(但不限於)積體電路晶粒902及至少一個通訊邏輯單元908。在一些實施方案中，通訊邏輯單元908可製造於積體電路晶粒902內，而在其他實施方案中，通訊邏輯單元908可製造於可結合至基體或主機板之各別積體電路晶片中，該基體或主機板可與積體電路晶粒902共用或以電子方式耦合。積體電路晶粒902可包括CPU 904以及晶粒上記憶體906 (通常用作快取記憶體)，晶粒上記憶體906可藉由諸如嵌式DRAM (eDRAM)或自旋轉移力矩記憶體(STTM或STT-MRAM)之技術予以提供。
計算裝置900可包括可或可不實體上且電氣耦合至主機板或製造於SoC晶粒內之其他組件。此等其他組件包括(但不限於)揮發性記憶體910 (例如，DRAM)、非揮發性記憶體912 (例如，ROM或快閃記憶體)、圖形處理單元914 (GPU)、數位信號處理器916、密碼處理器942 (在硬體內執行密碼編譯算法之專門處理器)、晶片組920、天線922、顯示器或觸控式螢幕顯示器924、觸控式螢幕控制器926、電池組928或其他電源、功率放大器(圖中未示)、電壓調節器(圖中未示)、全球定位系統(GPS)裝置928、羅盤930、運動共處理器或感測器932 (其可包括加速計、迴轉儀及羅盤)、揚聲器934、攝影機936、使用者輸入裝置938 (諸如鍵盤、滑鼠、觸控筆及觸控板)及大容量儲存裝置940 (諸如硬碟驅動機、緊密光碟(CD)、數位化通用光碟(DVD)等)。
通訊邏輯單元908能夠無線通訊以將資料傳送至計算裝置900及自計算裝置900傳送資料。術語「無線」及其衍生詞可用以描述可經由非固體媒體經由使用經調變電磁輻射來傳達資料之電路、裝置、系統、方法、技術、通訊通道等。該術語並不暗示相關裝置不含有任何導線，但在一些實施例中，該等裝置可能不含導線。通訊邏輯單元908可實施多種無線標準或協定中之任一者，包括(但不限於) Wi-Fi (IEEE 802.11族)、WiMAX (IEEE 802.16族)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍芽(Bluetooth)、其衍生詞以及稱為3G、4G、5G及超5G之任何其他無線協定。計算裝置900可包括多個通訊邏輯單元908。舉例而言，第一通訊邏輯單元908可專用於較短距離無線通訊(諸如Wi-Fi及藍芽)且第二通訊邏輯單元908可專用於較長距離無線通訊(諸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO及其他)。
計算裝置900之處理器904可包括一或多個根據本發明之實施例形成的互連件或其他微影圖案化特徵。術語「處理器」可指處理來自暫存器及/或記憶體之電子資料以將彼電子資料變換為可儲存於暫存器及/或記憶體中之其他電子資料的任何裝置或裝置之一部分。
通訊邏輯單元908亦可包括一或多個根據本發明之實施例形成的互連件或其他微影圖案化特徵。
在其他實施例中，計算裝置900內容納之另一組件可含有一或多個根據本發明之實施例形成的互連件或其他微影圖案化特徵。
在各種實施例中，計算裝置900可為膝上型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、超級本電腦、智慧型電話、平板電腦、個人數位助理(PDA)、超級行動PC、行動電話、桌上型電腦、伺服器、印表機、掃描儀、監視器、機上盒、娛樂控制單元、數位攝影機、攜帶型音樂播放器或數位視訊錄製器。在其他實施方案中，計算裝置900可為處理資料之任何其他電子裝置。
現在描述根據本發明之各種實施例之一些實例。
實例1提供一種製備用於形成具有矽、碳及/或氧之預定組成的介電材料之液態前驅物調配物的方法。該方法包括：基於矽、碳及/或氧之預定組成，選擇一或多個起始材料；基於矽、碳及/或氧之預定組成，選擇用於交聯一或多個起始材料之零或多個交聯劑；將經選擇的一或多個起始材料與經選擇之零或多個交聯劑在催化劑存在下反應以產生經選擇之一或多個起始材料之前驅物寡聚物或/及聚合物；及將前驅物寡聚物或/及聚合物溶解於一或多種溶劑中，形成液態前驅物調配物。
實例2提供根據實例1之方法，其中該一或多個起始材料及該零或多個交聯劑包括具有多個Si-H鍵之化合物及具有多個Si-X鍵之化合物，其中X為自OEt、烯丙基、乙烯基或OSiR3所選擇之官能基。
實例3提供根據實例2之方法，其中該一或多個起始材料及該零或多個交聯劑經選擇以在Si-H鍵與Si-X鍵之間達成預定之比率，該比率取決於矽、碳及/或氧之預定組成。
實例4提供根據任一者或實例1至3之方法，其中該一或多個起始材料包括三矽雜環己烷且該零或多種交聯劑包括含有多個C=C鍵之一或多個矽烷。
實例5提供根據實例4之方法，其中該三矽雜環己烷包括1,3,5-三矽雜環己烷及/或其中該一或多個矽烷包括四烯丙基矽烷。
實例6提供根據實例5之方法，其中四烯丙基矽烷與1,3,5-三矽雜環己烷之間的莫耳比介於0.25與0.50之間。
實例7提供根據實例4之方法，其中該三矽雜環己烷包括1,3,5-三矽雜環己烷及/或其中該一或多個矽烷包括四乙烯基矽烷或二烯丙基二甲基矽烷。
實例8提供根據任一者或實例1至3之方法，其中該一或多個起始材料包括有包括Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之材料。
實例9提供根據實例8之方法，其中包括Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之材料包括1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷。
實例10提供根據前述實例中任一者之方法，其中該一或多個溶劑包括芳族溶劑、烷烴或氯化溶劑。
實例11提供根據前述實例中任一者之方法，其中該催化劑包括路易斯酸性(Lewis acidity)與BH3 相當(相等)或比BH3 大的路易斯酸(Lewis acid)。
實例12提供實例11之方法，其中路易斯酸包括參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 )。
實例13提供一種用於形成具有矽、碳及/或氧之預定組成的介電材料之液態前驅物調配物。前驅物調配物包括一或多個起始材料及零或多個交聯劑之前驅物寡聚物或/及聚合物，包括未經反應的Si-H鍵及/或Si-X鍵，其中Si-H鍵與Si-X鍵之間的比率由矽、碳及/或氧之預定組成所限定。
實例14提供根據實例13之前驅物調配物，其中該等前驅物寡聚物或/及聚合物溶解於一或多個溶劑中。
實例15提供根據實例14之前驅物調配物，其中該一或多個溶劑包括芳族溶劑、烷烴或氯化溶劑。
實例16提供根據實例13至15中任一者之前驅物調配物，其中X為自OEt、烯丙基、乙烯基或OSiR3所選擇之官能基。
實例17提供根據任一者或實例13至16之前驅物調配物，其中該一或多個起始材料包括三矽雜環己烷且該零或多種交聯劑包括一或多個含有多個C=C鍵之矽烷。
實例18提供根據實例17之前驅物調配物，其中該三矽雜環己烷包括1,3,5-三矽雜環己烷及/或其中該一或多個矽烷包括四烯丙基矽烷。
實例19提供根據實例18之前驅物調配物，其中該四烯丙基矽烷與該1,3,5-三矽雜環己烷之間的莫耳比介於0.25與0.50之間。
實例20提供根據實例17之前驅物調配物，其中該三矽雜環己烷包括1,3,5-三矽雜環己烷及/或其中該一或多個矽烷包括四乙烯基矽烷或二烯丙基二甲基矽烷。
實例21提供根據任一者或實例13至16之前驅物調配物，其中該一或多個起始材料包括有包括Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之材料。
實例22提供根據實例21之前驅物調配物，其中包括Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之材料包括1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷。
實例23提供一種半導體裝置，其包括以膜形式安置於基體上或/及在該基體之複數個開口內之介電材料，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元係直接地經由Si-Si鍵結或含C鍵聯鏈接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
實例24提供根據實例23之半導體裝置，其中該含C鍵聯基本上不含氧(O)。
實例25提供一種半導體裝置，其包括以膜形式安置於基體上或/及在該基體之複數個開口內之介電材料，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元經由以-CH2 CH2 CH2 -形式之含C鍵聯鏈接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
實例26提供根據實例25之半導體裝置，其中該介電材料基本上不含氧(O)。
實例27提供一種半導體裝置，其包括以膜形式安置於基體上或/及在該基體之複數個開口內之介電材料，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的環碳矽烷單元及鏈接至該等環碳矽烷單元中之至少一些的四面體(SiO4 )單元或/及其他四面體單元的混合物，該介電材料進一步包括複數個由H、OH、CH3 、CH2 CH3 或tBu中之一或多者所佔據之非鏈接空位。
實例28提供根據實例27之半導體裝置，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元係直接地經由Si-Si鍵結或含C鍵聯鏈接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
實例29提供根據實例27之半導體裝置，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元經由以-CH2 CH2 CH2 -形式之含C鍵聯鏈接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
實例30提供一種製備用於形成介電材料之液態前驅物調配物的方法。該方法包括藉由從來自三矽雜環己烷分子中之至少一些的複數個Si-X鍵將兩個Si-X鍵去鹵基耦合，而自包括三矽雜環己烷分子之起始材料產生前驅物聚合物，各分子包括複數個Si-X鍵。
實例31提供根據實例30之方法，其中該等三矽雜環己烷分子包括1,3-二溴-1,3,5-三矽雜環己烷分子且X為Br。
實例32提供根據實例30之方法，其中該等三矽雜環己烷分子包括1,3-二氯-1,3,5-三矽雜環己烷分子且X為Cl。
實例33提供根據實例30至32中任一者之方法，其中去鹵基耦合係藉由將該等三矽雜環己烷分子與鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)或鎂(Mg)混合於包括四氫呋喃或二噁烷之溶劑中而發生。
實例34提供根據實例30至33中任一者之方法，其進一步包括在去鹵基耦合之前添加前驅物聚合物之共聚單體。
實例35提供根據實例34之方法，其中當該等三矽雜環己烷分子包括1,3-二溴-1,3,5-三矽雜環己烷分子時，該共聚單體包括Me2 SiBr2 、乙烯基-MeSiBr2 或其他二溴或三溴矽烷。
實例36提供根據實例34之方法，其中當該等三矽雜環己烷分子包括1,3-二氯-1,3,5-三矽雜環己烷分子時，該共聚單體包括Me2 SiCl2 或乙烯基-MeSiCl2 或其他二氯或三氯矽烷。
實例37提供根據實例30至36中任一者之方法，其進一步包括將前驅物聚合物溶解於一或多個溶劑中以形成液態前驅物調配物。
實例38提供根據實例37之方法，其中該一或多個溶劑包括甲苯、環己酮或2-庚酮或任何其他常見溶劑。
實例39提供一種用於形成介電材料之液態前驅物調配物。該前驅物調配物包括寡聚物或聚合物，其包括在多個三矽雜環己烷環之Si原子之間的直接鍵。
實例40提供根據實例39之前驅物調配物，其中複數個三矽雜環己烷環藉由零或多個二烷基矽烷基(R2 Si)連接基團連接，其中R為烷基、芳基或氫(H)。
實例41提供根據實例39或40之前驅物調配物，其進一步包括催化劑與交聯分子，包括四烯丙基矽烷、四乙烯基矽烷及1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷中之一或多者。
實例42提供根據實例39或40之前驅物調配物，其進一步包括催化劑，缺乏交聯分子。
實例43提供根據實例41或42之前驅物調配物，其中該催化劑包括參-五氟苯基硼烷(B(C6 F5 )3 )。
實例44提供一種半導體裝置，其包括以膜形式安置於基體上或/及該基體之多個開口內之介電材料，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環碳矽烷單元，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元直接地或經由-(SiR2 )n -鍵聯連接至至少兩個其他環碳矽烷單元中之每一者，其中R為烷基或氫基，且n為正整數。
實例45提供根據實例44之半導體裝置，其中該烷基包括甲基、乙烯基。
實例46提供根據實例44之半導體裝置，其中該介電材料具有Si:C比基本上等於化學計算的碳化矽之Si:C比的組成。
本發明之所說明實施方案的以上描述(包括發明摘要中所描述之內容)並不意欲為詳盡的或將本發明限於所揭示之精確形式。儘管本文中出於說明性目的描述本發明之特定實施方案及實例，但相關領域的技術人員將認識到，在本發明之範疇內各種等效修改為可能的。
根據以上詳細描述，可對本發明作出此等修改。以下申請專利範圍中所用之術語不應解釋為將本發明限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施。實情為，本發明之範疇應完全由以下申請專利範圍來決定，申請專利範圍將根據申請專利範圍解釋之已確立原則來解釋。
71‧‧‧結構 72‧‧‧開口/特徵/結構 73‧‧‧介電材料 74‧‧‧基體 75‧‧‧蝕刻終止層 100‧‧‧流程圖 102、104、106、108、110、112‧‧‧方塊 800‧‧‧插入件 802‧‧‧第一基體 804‧‧‧第二基體 806‧‧‧球狀柵格陣列(BGA) 808‧‧‧溝槽 810‧‧‧通孔 812‧‧‧矽通孔 814‧‧‧嵌入型裝置 900‧‧‧計算裝置 902‧‧‧積體電路晶粒 904‧‧‧CPU/處理器 906‧‧‧晶粒上記憶體 908‧‧‧通訊邏輯單元 910‧‧‧揮發性記憶體 912‧‧‧非揮發性記憶體 914‧‧‧圖形處理單元 916‧‧‧數位信號處理器 920‧‧‧晶片組 922‧‧‧天線 924‧‧‧顯示器或觸控式螢幕顯示器 926‧‧‧觸控式螢幕控制器 928‧‧‧電池組 928‧‧‧全球定位系統(GPS)裝置 930‧‧‧羅盤 932‧‧‧移動共處理器或感測器 934‧‧‧揚聲器 936‧‧‧攝影機 938‧‧‧使用者輸入裝置 940‧‧‧大容量儲存裝置 942‧‧‧密碼處理器 H‧‧‧高度 W‧‧‧寬度
圖1提供示意性流程圖，其說明根據本發明之一些實施例，自使用BCF催化劑製得的液態前驅物調配物形成介電材料的製程。
圖2提供化學結構，其說明根據本發明之一些實施例，經由氫矽烷化使用四烯丙基矽烷交聯劑達成之前驅物合成。
圖3提供化學結構，其說明根據本發明之一些實施例，經由氫矽烷化使用單源前驅物達成之前驅物合成。
圖4a至圖4h提供化學結構，其說明根據本發明之各種實施例的各種交聯劑及單源前驅物。
圖5提供化學結構，其說明根據本發明之一些實施例，用於形成富含SiO2 之介電材料的前驅物合成。
圖6a及圖6b提供化學結構，其說明根據本發明之一些實施例，在不使用及使用共聚單體來調節SiC含量的情況下，經由三矽雜環己烷前驅物之去鹵基耦合達成之前驅物合成。
圖7展示根據本發明之一些實施例的例示性結構，其包含經一或多種如本文所述之介電材料填充的開口。
圖8提供根據本發明之一些實施例的插入件之示意性說明。
圖9提供根據本發明之一些實施例構建的計算裝置之示意性說明。
100‧‧‧流程圖
102、104、106、108、110、112‧‧‧方塊

Claims (25)

  1. 一種製備用於形成具有一矽、碳及/或氧之預定組成的一介電材料之一液態前驅物調配物的方法，該方法包含： 基於該矽、碳及/或氧之預定組成，選擇一或多個起始材料； 基於該矽、碳及/或氧之預定組成，選擇用於交聯該一或多個起始材料之零或多個交聯劑； 將經選擇的該一或多個起始材料與經選擇之該零或多個交聯劑在一催化劑存在下反應以產生經選擇之該一或多個起始材料的前驅物寡聚物或/及聚合物；以及 將該等前驅物寡聚物或/及聚合物溶解於一或多個溶劑中以形成該液態前驅物調配物。
  2. 如請求項1之方法，其中該一或多個起始材料及該零或多個交聯劑包含具有多個Si-H鍵之化合物及具有多個Si-X鍵之化合物，其中X係自OEt、烯丙基、乙烯基或OSiR3所選擇之一官能基。
  3. 如請求項2之方法，其中該一或多個起始材料及該零或多個交聯劑係經選擇以在Si-H鍵與Si-X鍵之間達成預定之一比率，該比率取決於該矽、碳及/或氧之預定組成。
  4. 如請求項1之方法，其中該一或多個起始材料包含三矽雜環己烷(trisilacyclohexane)且該零或多個交聯劑包含含有多個C=C鍵之一或多個矽烷。
  5. 如請求項4之方法，其中該三矽雜環己烷包含1,3,5-三矽雜環己烷且/或其中該一或多個矽烷包含一四烯丙基矽烷。
  6. 如請求項5之方法，其中該四烯丙基矽烷與該1,3,5-三矽雜環己烷之間的莫耳比係在0.25與0.50之間。
  7. 如請求項4之方法，其中該三矽雜環己烷包含1,3,5-三矽雜環己烷且/或其中該一或多個矽烷包含一四乙烯基矽烷或一二烯丙基二甲基矽烷。
  8. 如請求項1之方法，其中該一或多個起始材料包含有包含Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之一材料。
  9. 如請求項8之方法，其中包含Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之該材料包含1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷。
  10. 如請求項1之方法，其中該催化劑包含參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 )。
  11. 一種用於形成具有一矽、碳及/或氧之預定組成的一介電材料之液態前驅物調配物，該前驅物調配物包含： 一或多個起始材料及零或多個交聯劑的前驅物寡聚物或/及聚合物，其包含未經反應的Si-H鍵及/或Si-X鍵，其中Si-H鍵與Si-X鍵之間的一比率係由該矽、碳及/或氧之預定組成所限定。
  12. 如請求項11之前驅物調配物，其中X係自OEt、烯丙基、乙烯基或OSiR3所選擇之一官能基。
  13. 如請求項11之前驅物調配物，其中該一或多個起始材料包含三矽雜環己烷且該零或多個交聯劑包含含有多個C=C鍵之一或多個矽烷。
  14. 如請求項11之前驅物調配物，其中該一或多個起始材料包含有包含Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之一材料。
  15. 如請求項14之前驅物調配物，其中包含Si-H鍵及Si-烯丙基鍵兩者之該材料包含1,3-二烯丙基-1,3,5-三矽雜環己烷。
  16. 一種半導體裝置，其包含： 以一膜形式安置於一基體上或/及在該基體之複數個開口內之一介電材料，該介電材料包含具有包括C及Si之一環結構的環碳矽烷單元及鏈接至該等環碳矽烷單元中之至少一些的四面體(SiO4 )單元或/及其他四面體單元的一混合物，該介電材料進一步包含由H、OH、CH3 、CH2 CH3 或tBu中之一或多者所佔據的複數個非鏈接空位。
  17. 如請求項16之半導體裝置，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元係直接地經由Si-Si鍵結或一含C鍵聯鏈接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
  18. 如請求項16之半導體裝置，其中至少一些環碳矽烷單元之各單元係經由以-CH2 CH2 CH2 -形式之一含C鍵聯鏈接至至少兩個其他環碳矽烷單元。
  19. 一種製備用於形成一介電材料之一液態前驅物調配物的方法，該方法包含： 藉由從來自三矽雜環己烷分子中之至少一些的複數個Si-X鍵將兩個Si-X鍵去鹵基耦合，而自包含該等三矽雜環己烷分子之一起始材料產生一前驅物聚合物，各分子包含該等複數個Si-X鍵。
  20. 如請求項19之方法，其中該三矽雜環己烷分子包含1,3-二溴-1,3,5-三矽雜環己烷分子且X為Br。
  21. 如請求項19之方法，其中去鹵基耦合藉由將該等三矽雜環己烷分子與鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)或鎂(Mg)混合於包含四氫呋喃或二噁烷之一溶劑中而發生。
  22. 如請求項19之方法，其進一步包含： 在去鹵基耦合之前添加該前驅物聚合物之一共聚單體。
  23. 如請求項22之方法，其中該共聚單體包含Me2 SiBr2 、乙烯基-MeSiBr2 或其他二溴或三溴矽烷。
  24. 如請求項19之方法，其進一步包含： 將該前驅物聚合物溶解於一或多個溶劑中以形成該液態前驅物調配物。
  25. 如請求項24之方法，其中該一或多個溶劑包含甲苯、環己酮或2-庚酮。
TW105133527A 2015-12-04 2016-10-18 具碳、氧及矽組成控制的以液態前驅物為基底之介電質 TW201730107A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/063891 WO2017095433A1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 Liquid precursor based dielectrics with control of carbon, oxygen and silicon composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201730107A true TW201730107A (zh) 2017-09-01

Family

ID=58797636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105133527A TW201730107A (zh) 2015-12-04 2016-10-18 具碳、氧及矽組成控制的以液態前驅物為基底之介電質

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201730107A (zh)
WO (1) WO2017095433A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111295465A (zh) * 2017-09-14 2020-06-16 弗萨姆材料美国有限责任公司 用于沉积含硅膜的组合物和方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7892648B2 (en) * 2005-01-21 2011-02-22 International Business Machines Corporation SiCOH dielectric material with improved toughness and improved Si-C bonding
TW201224190A (en) * 2010-10-06 2012-06-16 Applied Materials Inc Atomic layer deposition of photoresist materials and hard mask precursors
CN103168344A (zh) * 2010-11-03 2013-06-19 应用材料公司 用于沉积碳化硅和碳氮化硅膜的设备和方法
US8441006B2 (en) * 2010-12-23 2013-05-14 Intel Corporation Cyclic carbosilane dielectric films
US20130217240A1 (en) * 2011-09-09 2013-08-22 Applied Materials, Inc. Flowable silicon-carbon-nitrogen layers for semiconductor processing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111295465A (zh) * 2017-09-14 2020-06-16 弗萨姆材料美国有限责任公司 用于沉积含硅膜的组合物和方法
CN111295465B (zh) * 2017-09-14 2022-12-09 弗萨姆材料美国有限责任公司 用于沉积含硅膜的组合物和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017095433A1 (en) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140004358A1 (en) Low k carbosilane films
US6509259B1 (en) Process of using siloxane dielectric films in the integration of organic dielectric films in electronic devices
US11990364B2 (en) Filling openings by combining non-flowable and flowable processes
US10867922B2 (en) Porogen bonded gap filling material in semiconductor manufacturing
KR20110062158A (ko) 갭필용 충전제 및 상기 충전제를 사용한 반도체 캐패시터의 제조 방법
US9240443B2 (en) Process of preparing a gap filler agent, a gap filler agent prepared using same, and a method for manufacturing semiconductor capacitor using the gap filler agent
KR20130009509A (ko) 갭필용 충전제, 이의 제조 방법 및 이를 사용한 반도체 캐패시터의 제조 방법
US9269652B2 (en) Chemically altered carbosilanes for pore sealing applications
US20070232046A1 (en) Damascene interconnection having porous low K layer with improved mechanical properties
US9902873B2 (en) Composition for forming silica based layer, and method for manufacturing silica based layer
TW201730107A (zh) 具碳、氧及矽組成控制的以液態前驅物為基底之介電質
TWI719069B (zh) 在介電材料的形成期間之受保護的交聯催化劑之活化技術
JPH11214658A (ja) 集積回路誘電体の製法
WO2017095397A1 (en) Structures with fillable low-k materials based on cyclic carbosilane precursors
WO2017099701A1 (en) Gapfill of etch resistant boron carbide
CN113921459A (zh) 半导体元件及其制备方法
US9666433B2 (en) Methods for manufacturing a semiconductor device
TW201801324A (zh) 來自氣相前驅物的可流動介電質
TWI803361B (zh) 具有複合字元線結構的半導體元件及其製備方法
WO2019005000A1 (en) FILLING OPENINGS BY INFILTRATION OF A FLUID PRECURSOR OF A HOST MATRIX IN THE MANUFACTURE OF INTEGRATED CIRCUIT COMPONENTS
KR101833801B1 (ko) 실리카계 막 형성용　조성물, 실리카계 막, 및 전자 디바이스
CN115966507A (zh) 具有插塞结构的半导体元件及其制备方法
CN114078950A (zh) 半导体元件及其制备方法
KR20140087978A (ko) 갭필용 충전제의 제조 방법, 상기 제조 방법에 따라 제조되는 갭필용 충전제, 및 상기 충전제를 사용한 반도체 커패시터의 제조 방법