TWI719069B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

本發明揭示用於促進液體前驅物交聯成固體介電材料之催化劑。首先，催化劑藉由與其他化合物配位或藉由轉化成離子鹽而受保護。除非活化，否則保護防止催化劑促進交聯。在接受激發(例如藉由加熱進行的熱激發)後，催化劑經活化。在接受激發後，催化劑之保護基解離、分解、變為中和或以其他方式轉化以允許該催化劑促進前驅物交聯成固體介電材料。亦描述使用此類受保護的催化劑製造介電材料之方法以及包含所得材料之裝置。可以此方式形成包含交聯環狀碳矽烷單元之介電材料，該等交聯環狀碳矽烷單元具有包括C及Si之環結構。本文所揭示之受保護的催化劑允許前驅物交聯得到謹慎的控制，從而產生可藉由塗佈技術形成之較高品質介電材料。

Description

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
發明領域 本發明大體上係關於積體電路及半導體製造之領域，且更特定言之，在多孔及無孔介電材料的形成期間之受保護的交聯催化劑之活化技術。
發明背景 在過去的數十年中，積體電路(IC)之特徵尺寸調整已成為日益增長的半導體行業之驅動力。尺寸調整至愈來愈小特徵允許在半導體IC晶片之有限實際面積上增加功能單元之密度。舉例而言，收縮電晶體尺寸允許晶片上併入之記憶體或邏輯裝置的數目增加，從而提高產品製造能力。
IC晶片用於多種裝置中，包括汽車、電腦、電氣設備、行動電話及消費電子產品。多個IC晶片通常可在單個矽晶圓(即直徑為例如300毫米(mm)之矽盤)上形成，其隨後切開以產生個別晶片。IC晶片可包括奈米級特徵尺寸且可包含數億個組件。改良之材料及製造技術將特徵尺寸減小至例如小於45奈米(nm)。
然而，能力不斷增長之驅動力並非沒有問題。對製造較小IC晶片之期望持續需要用於製造此等裝置之方法及材料。特定言之，需要製造具有介電材料之結構，該等介電材料之特徵在於其化學組成之均勻性且可使用塗佈技術形成。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於形成一介電材料之前驅物調配物，該介電材料包含具有包括C及Si之一環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該調配物包含：一環狀碳矽烷前驅物；以及以一保護性化合物所保護的催化劑，其中該保護性化合物係經組配以防止該催化劑促進該前驅物之交聯，並且其中，在接受一激發後，該保護性化合物係經組配以分解、變為中和或其他被表現為非活性以允許該催化劑促進該前驅物交聯成固體碳矽烷材料。
較佳實施例之詳細說明 本發明揭示用於促進液體前驅物交聯成固體介電材料之催化劑。最初，催化劑藉由與其他化合物配位或藉由轉化成離子鹽受保護。此類保護防止催化劑促進交聯，除非其為此經活化。當催化劑接受激發，例如呈加熱形式之熱激發時，其經活化。在接受激發後，催化劑之保護基解離、分解、變為中和或以其他方式轉化以允許該催化劑促進該等前驅物交聯成固體介電材料。亦描述使用此類受保護的催化劑製造介電材料之方法以及包含該等所得介電材料之裝置。可以此方式形成包含交聯環狀碳矽烷單元之介電材料，該等交聯環狀碳矽烷單元具有包括C及Si之環結構。本文所揭示之受保護的催化劑允許謹慎控制前驅物交聯，產生可藉由塗佈技術形成的改良之介電材料，例如在均勻性及表面粗糙度方面。
如本文所用，術語「配位」及類似表述指一個分子(例如路易斯鹼(Lewis base)分子)與另一分子(例如路易斯酸分子)經由將電子對從前者供給至後者之空軌域而配位鍵結。
在一些實施例中，介電材料包含具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中至少第一環狀碳矽烷單元連接至至少兩個，有時至少三個或至少四個相鄰環狀碳矽烷單元。在其他實施例中，介電材料包含具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中交聯碳矽烷單元用Si-H基團或Si-H2 基團封端。
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方案之各種態樣，以向熟習此項技術者傳達其工作之本質。然而，熟習此項技術者將顯而易見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說明性實施方案之透徹理解。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說明性實施方案。
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。特定言之，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」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之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，除非以其他方式明確陳述，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。
本發明之實施方案可在基體，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體矽或絕緣體上矽次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。雖然本文描述可形成基體之材料之幾個實例，可充當在其上可建構半導體裝置之基座的任何材料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且可用於許多應用，諸如微處理器、光電子器件、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或簡單地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，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之堆疊。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。
閘極電極層在閘極互連支撐層上形成且視電晶體為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料金屬層。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型金屬層將允許形成具有約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型金屬層將允許形成具有約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，該結構包括與基體之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，可使用複數對間隔件，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，於基體內靠近各MOS電晶體之閘極堆疊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。離子植入製程通常隨後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，基體可首先經蝕刻以在源極區及汲極區之位置形成凹部。可隨後進行磊晶沈積製程以用經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就地摻雜有摻雜劑，諸如硼、砷或磷。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。
一或多個層間介電質可沈積於MOS電晶體上方。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允許持續裝置尺寸減小。雖然多種材料具有比SiO2 低之介電常數，但並非所有材料適用於整合至積體電路及積體電路製造製程中。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的基於碳矽烷之介電材料。具有高於3.9之k值之材料適用於許多應用，特定言之較高k材料亦將帶來不尋常的特性，諸如相對於SiO2 之不同蝕刻速率，使材料在給定蝕刻化學方法/條件中獨特地蝕刻的應用。
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。
為提供上下文，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)或類似技術由前驅物形成。在將前驅物塗佈在基體上之後，前驅物交聯形成固體介電材料。典型方法以方法100的形式示意性地說明在圖1中。製程可由使一或多種類型之起始單體(方框102)，諸如下文更詳細地描述之環狀碳矽烷單體反應以形成寡聚前驅物開始。通常使用催化劑以促進單體交聯成前驅物之寡聚物。因此，形成寡聚前驅物(方框104)。隨後，藉由向寡聚前驅物中添加各種添加劑、溶劑及/或致孔劑形成前驅物調配物(亦即塗佈調配物) (方框106)，以便精細調節塗佈特性及製程，以及精細調節所得介電材料之特性。隨後例如藉助於旋塗將塗佈調配物塗佈至基體上，產生提供於基體上之未反應前驅物材料(方框108)。在此情形下，「未反應」指前驅物尚未交聯成固體介電材料之事實。此類方法可用於藉由塗佈基本上平面之基體或包括相對較大特徵之基體形成介電材料之覆蓋或塊體膜，以及用於用介電材料填充在基體中形成之奈米結構，例如具有約幾奈米或幾十奈米之尺寸的開口或空隙。隨後，施加激發，諸如熱或/及光激發，以將塗佈在基體上之前驅物交聯成固體介電材料(方框110)。此後，視情況但較佳地，施加固化步驟(方框112)以將固體介電材料進一步交聯、硬化及/或除氣。對於方框110之交聯，通常使用低溫烘烤或光化學活化，而對於方框112之固化，通常使用高溫烘烤或紫外線(UV)固化。
上文所描述之方法之一個問題為視所得膜中之深度及材料是否在圖案化特徵內或呈塊體/覆蓋層形式而定，所得介電材料展示不均勻交聯及材料特性。不均勻性可來自在烘烤製程期間對O2 或H2 O擴散至膜中之要求。若在處理中需要之較高溫度烘烤之前膜不藉由顯著交聯鎖定在適當位置，則亦可觀測到膜粗糙化。不均勻性亦可由自寡聚物合成製程剩餘之催化劑繼續起作用，過早地將前驅物之部分交聯成固體材料產生。
如前述所說明，在控制何時開始交聯及在何種條件下進行交聯方面及在形成更均勻之介電材料方面，較好地控制用於形成固體介電膜之交聯製程將為理想的。可在介電材料之化學組成(例如材料特性更均勻)及其在基體上或/及內之分佈(例如厚度更均勻)方面改良均勻性。
為了改良上文所描述之挑戰中之一或多者，揭示用於促進液體寡聚前驅物交聯成固體介電材料之新穎交聯催化劑。本發明之實施例係基於通常必須花費極大努力以便防止現有前驅物調配物過早地開始交聯之認識。舉例而言，現有前驅物調配物需要保持在低溫下或/及避光。本發明之實施例進一步基於提供最初受確保催化劑不促進交聯直至為此經活化之化合物保護的交聯催化劑，即促進寡聚前驅物交聯成固體介電材料之化合物，允許較好地控制交聯製程之洞察。活化可藉助於熱或光激發發生。引入呈受保護的形式之交聯催化劑允許避免調配物中之不需要的反應且允許在前驅物已沈積於基體上或中後及在控制條件中(亦即當活化時) (例如達到預定溫度以活化催化劑)引發交聯反應。
在本發明之各種實施例中，本文中描述之受保護的催化劑(其實例顯示在圖2a及2b中)可作為初始塗佈調配物之一部分，即連同前驅物一起(如圖3中所示)或作為預塗料(如圖4中所示)引入。此等實施例之組合亦為可能的，其中受保護的催化劑作為初始塗佈調配物之一部分及作為預塗料引入，其中相同或不同之受保護的催化劑可用於此等目的中之每一者。
使用此類受保護的交聯催化劑形成介電材料所需要之處理預期在成本及處理簡單性方面優於已知方法。有利地，可減小或消除最終介電材料之均勻性對外部交聯劑之均勻併入之依賴性。
在一些實施例中，使用本文中描述之受保護的催化劑允許降低所得介電材料之表面粗糙度以使得介電膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
在一些實施例中，使用本文中描述之受保護的催化劑在所得多孔介電材料之孔隙率方面改良均勻性以使得孔徑在1-10 nm範圍內。在一些實施例中，孔徑可變化小於平均孔徑之10-20%百分比。
在一些實施例中，使用本文中描述之一些受保護的催化劑產生最終介電材料，其包含濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
本文中描述之概念適用於在基體上提供呈塊體或覆蓋層形式之介電材料(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指介電材料在覆蓋層形式之塊體中，而「在」基體「中」提供前驅物調配物或介電材料指介電材料提供於基體之圖案化特徵內。以下，「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。
在基體之圖案化特徵填充有如本文所描述之介電材料之實施例中，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(在本文中簡單地稱為「開口」)，其中如本文所用，「縱橫比」指開口之高度或深度與開口之寬度之間的比。在各種實施例中，本文中所提及之開口可具有1與20 (包括其中之所有值及範圍)之間的縱橫比，例如1與15之間、5與10之間等。較佳地，開口之尺寸在奈米尺度上，例如具有約20 nm之開口寬度及約100 nm之開口深度，即5之縱橫比。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晶片之含有電晶體與其他元件之間的導線的區域，而術語「前端互連件」用於描述IC晶片之含有其餘部分導線之區域。本文中描述之奈米結構可用於任何裝置或總成，其中導線之一個導電元件需要與另一導電元件分離，此可在後端及前端互連件兩者中進行。此類裝置或總成將通常提供電子組件，諸如電晶體、晶粒、感測器、處理裝置或記憶體裝置及用於向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，其中製得開口之結構可由導電材料製成。
應注意本文中描述之概念適用於其中催化劑將在有或無添加之交聯材料下幫助旋塗樹脂之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，以下描述集中於可用於形成基於碳矽烷之介電材料的含氫矽烷旋塗材料之使用。
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利用已知塗佈技術(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之液體前驅物形成的介電材料。
碳矽烷材料可向層間介電質提供有利特性，諸如低介電常數值、低漏電、獨特蝕刻特性、機械完整性及熱穩定性。此外，基於碳矽烷之前驅物之化學組成及/或處理可適合於允許前驅物材料流入無或有減少量之缺陷之空隙或開口中，此對於高縱橫比結構將尤其有利及理想。舉例而言，本發明之一些實施例係基於合成含有多個由短化學連接基團連接之三矽雜環己烷環基團的非揮發性寡聚物。由於其低玻璃轉移溫度(Tg)，當將此等寡聚物旋塗至晶圓上時，其可填充或回流至圖案化孔及空隙中。在完成填充之後，使寡聚物經受一些衝擊(熱、化學、UV等)，衝擊使寡聚物交聯成填充晶片之垂直特徵的固體薄膜。材料可隨後經固化。
在各種態樣中，本文所揭示之基於碳矽烷之介電材料包括環狀碳矽烷單元。材料可為例如介電材料、旋塗介電材料、層間介電材料及/或蝕刻選擇性材料。材料可由可藉由諸如旋塗之技術或其他合適之沈積製程(諸如氣相沈積)塗覆至奈米圖案化基體(例如矽晶圓或任何其他具有開口之結構)的環狀碳矽烷前驅物製成。在一些實施例中，所得材料可展示相對低介電值(例如小於2.2)，可為疏水性，且可耐受化學侵蝕(諸如典型積體電路製造製程中使用之化學物質)。
本發明之實施例描述環狀碳矽烷單體，其可用於產生寡聚物(前驅物)，該等寡聚物又可安置於基體上/中以在基體上/中提供基於碳矽烷之介電材料。在活化交聯催化劑(諸如圖2a及2b中所示)後，提供於基體上/中之寡聚材料可聚合成硬交聯材料。說明可根據各種實施例自單體至基於碳矽烷之介電材料使用之一些步驟的流程圖提供於圖3及4中。
諸如本文中描述之具有多個Si-H官能基之基於碳矽烷之材料的材料在室溫下展示良好空氣穩定性，允許使用老化調配物。然而，在熱活化後Si-H鍵提供潛伏反應性位點。在典型處理條件下，此等SiH鍵可經由與O2 、H2 O反應或經由可能涉及溶蝕反應之較高溫度內部反應消耗。雖然此等反應可經控制且可產生具有良好介電特性之材料，反應之性質引起所得材料之不均勻性。此可為歸因於隨在膜內之位置(頂部對底部或在特徵內對在特徵頂上)而變之對諸如H2 O或O2 之共反應物的不均勻獲取。依賴於在塗佈及烘烤製程期間引入共反應物中之一者可固有地為不均勻性之來源。為了避免此，兩種(或所有)共反應物可在旋塗製程期間與催化劑一起引入以允許逐漸發生低溫交聯。在本文中描述之基於碳矽烷之前驅物的情況下，SiH官能基可有效地經由呈強酸或路易斯酸(諸如參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 ))之形式之催化劑之中間性及合適交聯劑(亦即前驅化合物經交聯)反應。視所得介電材料需要之特性而定，交聯劑可含有各種類型之交聯基團。舉例而言，對於引入氧交聯，可使用乙氧基矽烷、醚及醇；對於引入碳交聯，可使用多官能性烯丙基、乙烯基、炔基及其他不飽和衍生物。SiH及共反應物(亦即Si-OEt、Si-烯丙基等)之比可精細調節以優化膜特性，包括均勻性。
一般而言，術語「強酸」用於描述pKa 值小於3之酸。如所熟知，pKa 為酸強度之量度，pKa 之值愈小，酸愈強。
為了維持調配物之穩定性且防止在膜塗佈之前在溶液中發生反應，根據一些實施例，以可在膜烘烤製程期間以熱方式再活化之形式使催化劑受保護。圖2a及2b提供根據本發明之各種實施例的受保護的催化劑之化學結構。
圖2a提供呈受路易斯鹼分子保護的路易斯酸形式之交聯催化劑之實例。特定言之，圖2a說明呈B(C6 F5 )3 之形式的催化劑，其受呈吡啶形式之例示性保護基保護。
在BCF催化劑(諸如B(C6 F5 )3 )的情況下，路易斯酸硼原子可經由低分子量路易斯鹼分子(諸如吡啶、胺、醚、亞碸、酮、醯胺等)錯合且致使在室溫下對SiH偶合化學方法失活。可使用過量路易斯鹼(顯示在圖2a之左邊部分中，提及為「在塗佈之前」)以確保BCF催化劑完全去活化或螯合，即確保催化劑不促進塗佈調配物內之交聯。在塗佈材料之後，過量路易斯鹼可與鑄造溶劑(顯示在圖2a之中間部分中，提及為「在塗佈之後」)同時移除。適當溶劑之一些實例包括甲苯、均三甲苯、苯、二氯乙烷及環己烷。在一些情況下，溶劑可起路易斯鹼之作用(以很大過量)，實例包括環己酮、二甲基甲醯胺、2-庚酮、N-甲基吡咯啶等。
視取決於例如BCF相互作用及其他因素之路易斯鹼強度而定，一些量，例如一當量路易斯鹼可保留在塗佈膜中，保護BCF直至膜在足夠高的溫度下烘烤以允許解錯合，進而釋放BCF以在膜內引發與Si-H及其他官能基之反應。圖2a之右邊部分，提及為「在加熱之後」，說明保護基自BCF催化劑解離，使得催化劑具活性。
在具有可供選擇之不同蒸汽壓及鹼度之廣泛路易斯鹼下，有可能控制製程以使得交聯在精確溫度下及歷經精確時段發生。此對於例如確保首先前驅物材料可在交聯之前充分流入高縱橫比窄特徵中及可發生分子量增加極有利。在處於適當位置中之後，溫度增加可平穩地及逐漸引發交聯反應，因此減少或完全防止來自除氣或收縮之嚴重效果。注意前驅物選擇，包括發生之交聯化學反應類型，亦可使除氣最小化。
能夠隨溫度而變控制交聯亦對於降低膜粗糙化效果重要，例如若使膜自部分設定狀態(亦即部分交聯)過快地達到較高溫度，則該等膜粗糙化效果可發生。此不僅適用於無孔介電膜，而且可能甚至更重要地，適用於可使用低分子量擴散性致孔劑(諸如環糊精)及其他有機材料之多孔膜。
在與待交聯之前驅物相同的塗佈調配物中引入如圖2a中所示之受保護的催化劑。另一方法涉及經由藉由旋塗或其他鑄造方法事先附著至晶圓表面(上表面或圖案化特徵之表面)引入受保護的催化劑組分中之一或多者。對於相對於材料需要填充之體積存在顯著曝露表面積的高縱橫比窄特徵，接枝受保護的催化劑之單層，例如0.2-2 nm厚之層可足以使填充特徵(空隙)之前驅物材料交聯。圖2b提供可用於將呈受保護形式之路易斯酸接枝至表面的分子之兩個實例。在圖2b中所示之兩個實例中，三乙氧基矽烷基用於表面接枝，在圖2b中指示為「表面-光柵端」。然而，在其他實施例中，可使用其他反應性矽烷、膦酸鹽、醇、胺及其他基團。在圖2b之第一實例中，BCF催化劑藉由路易斯鹼吡啶官能基之配位受保護，但可使用其他路易斯鹼。在圖2b之第二實例中，BCF催化劑以可熱或光化學降解成活性BCF催化劑之硼氫化鋶鹽形式受保護。可使用其他鎓鹽(諸如銨、鏻及碘鹽)代替此實例中顯示之鋶基。
如前文所述，本文提供之解釋集中於使用BCF催化劑與環狀碳矽烷型材料。然而，本文提供之教示內容允許一般技術者將概念、方法及所得材料延伸至其他路易斯酸及布朗斯特(Bronsted)酸催化劑，諸如H2 NO3 、三氟甲磺酸、HCl，以及其他基於矽之樹脂。舉例而言，視使用之矽樹脂而定，強鹼(諸如吡啶)亦可用於將強酸(如三氟甲磺酸或硝酸)去質子化，其中溫度及吡啶上之取代基可控制膜中三氟甲磺酸(硝酸或其他酸)之釋放，引起酸催化之化學反應接著發生。
圖3提供示意性流程圖，其說明根據本發明之一些實施例使用含有受保護的催化劑之前驅物調配物形成介電材料之方法。
如圖3中之方框302所示，首先，自基於環狀碳矽烷單體(諸如圖5之左邊部分中所說明之單體)之原料合成寡聚物。圖5之中間部分說明自原料形成寡聚物，而圖5之右邊部分說明提供於基體上/中之交聯介電材料(在固化之前)。
如圖5之右邊部分中所說明，本文所揭示之介電材料可包含化學及熱穩定之富含C之三矽雜環己烷(TSCH)單元之互連矩陣。如下文更詳細地描述，視使用之特定TSCH寡聚物及交聯劑而定，TSCH單元經由不同鍵共價連接。舉例而言，使用氧、水、醇或醚作為交聯劑在兩個TSCH單元之間產生SiOSi鍵。在其他情況下，SiOSi鍵可由含有氧作為官能基(R或X)之前驅物形成。不同官能基R及X，及R及X之不同數目可用於控制寡聚物(一些實例說明於圖5之中間部分中)之分子量(尺寸)。視R及X之特定化學物質、TSCH環上X及R之數目及是否使用外部交聯劑而定，可瞄準較大或較小寡聚物。
介電材料包括基於如圖5之左邊部分中所示之環狀碳矽烷單體製得的環狀碳矽烷單元。
在各種實施例中，環狀碳矽烷可包括具有各種數目之環成員之環且可在環中具有相等數目之Si及C原子。環成員之數目可為例如4、6、8、10、12、14或大於14。在一組實施例中，介電材料可由環狀碳矽烷單元構成，該等環狀碳矽烷單元由六個成員環組成，其中之每一者在環中包括三個碳原子及三個矽原子。環狀碳矽烷可不含不為Si或C之環狀原子。低k介電材料可由自兩種或多於兩種富含C之TSCH衍生物製成的寡聚物產生。TSCH衍生物可相同或不同且可包括連接至環狀Si原子之不同官能基。環狀碳亦可經官能化或可不含官能基。在一些實施例中，TSCH單元中之各環狀Si原子可獨立地鍵結至R基團及可交聯X基團，如圖5之左邊部分中所示。
在一些特定實施例中，R可為例如H、甲基、乙基、O-CH3 或O-Et。連接至Si之R基團可與X相同或不同且可包括例如H、烷基或OR'，其中R'為官能基，諸如包含氫原子及1至10個碳原子或1至30個碳原子之烷基。此外，R'視情況包含雜原子，諸如氧原子、氮原子、硫原子、氯原子及或氟原子。官能基R'可為諸如以下之基團：-CH3 、-CH2 CH3 、-CH2 CH2 CH3 、-CH2 CH2a CH2 CH3 、-CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 、-CH2 CH(CH3 )2 、-CH2 CH2 CH(CH3 )2 、-CH2 CH2 CH(CH2 CH3 )2 、-CH2 OCH3 及-CH2 CH2 OCH3 。R'亦可包括苯基、烯丙基及乙烯基。實例包括C6 H5 -CH2 、CH2 ═CHCH2 及CH2 ═CH。在某些實施例中，R'為甲基、乙基或可為SiR''3，其中R''可相同或不同且可為H或烷基，諸如-CH3 、-CH2 CH3 、-C(CH3 )3 、-CH(CH3 )2 、-CH2 CH2 CH3 或-CH2 CH2 CH2 CH3 。
X可為可交聯官能基，諸如H、OEt或O-CH3 。鍵結至共用環狀Si之R及X之特定配對之實例可包括例如H、H；H、CH3 ；O-Et、O-Et；CH3 、O-Et；及H、O-Et。R X對可針對環狀碳矽烷單元中之各環狀Si獨立選擇。在一些實施例中，給定單元中之各環狀Si之R X對相同。可適用作單體單元之例示性TSCH衍生物包括1,3,5-三矽雜環己烷、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,3,5-三矽雜環己烷、1,1,3,3,5,5-六乙氧基-1,3,5-三矽雜環己烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三矽雜環己烷、1,3,5-三乙氧基-1,3,5-三甲基-1,3,5-三矽雜環己烷及1,3,5-三乙氧基-1,3,5-三矽雜環己烷。
在一些實施例中，寡聚或交聯介電材料可包括鍵結至多於兩個額外環狀碳矽烷單元之環狀碳矽烷單元。在許多實施例中，介電材料可包括鍵結至多於三個額外碳矽烷單元之環狀碳矽烷單元。舉例而言，單個TSCH單元(或其他環狀碳矽烷)可共價鍵結至三個、四個、五個或六個獨立TSCH (或其他環狀碳矽烷)單元。環狀碳矽烷單元可經由各別環中之每一者上之環狀碳原子或環狀矽原子彼此連接。在一些實施例中，相鄰環狀碳矽烷單元各經由環狀矽原子彼此連接。舉例而言，六員碳矽烷環之矽原子可經由可為單個原子(諸如氧)之連接基團連接至相鄰六員環之矽原子。若環狀碳矽烷環或單元直接或經由原子或不包括額外環狀碳矽烷環或單元之連接基團共價鍵結至另一環狀碳矽烷環或單元，則其鄰近於該環或單元。在一些實施例中，連接基團可限於至多1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或12個原子。
諸如寡聚物之平均分子量的特性可藉由控制反應條件，諸如組分(包括單體及催化劑)之濃度、添加之時間、溶劑或共溶劑及溫度預定。分子量可經選擇以改良當例如旋塗至具有多個開口之結構上，例如奈米圖案化基體上時前驅物之適用性。前驅物之例示性平均分子量可為大於或等於280、大於500、大於1000、大於2000或大於5000。寡聚物可包括例如二聚體、三聚體、四聚體、五聚體、六聚體、七聚體、八聚體、九聚體，或可含有多於10、多於20或多於30個環狀碳矽烷單元。前驅物可為分支且可基本上不含多於三個或四個單體單元之線性寡聚物。為了提供樹狀體分支，一些環狀碳矽烷單元可化學鍵結至三個、四個、五個或六個相鄰環狀碳矽烷單元。在一些實施例中，兩種、三種、四種或多於四種不同寡聚物可以物理方式混合在一起且隨後塗佈至基體上。此等寡聚物可例如在環狀碳矽烷結構、平均分子量、分子量分佈、C原子百分比、Si原子百分比、O原子百分比、C:Si:O之比、分支量、封端物質及/或致孔劑含量方面不同。
在一組實施例中，可藉由以各種比率接合TSCH衍生物產生不同類型的寡聚物。以當量計比率通常不為1:1。在某些實施例中，單體可以大於或等於2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1或8:1之比率(以當量計)反應。
圖6提供作為TSCH或TSCH衍生物且可用於如本文所描述合成塗佈在基體上/中之介電材料之前驅物的適合單體環狀碳矽烷之四個實例。在圖6中，單體1及2代表Si-H官能化物質，而單體3及4代表Si-O-Et官能化物質。藉由選擇不同環狀碳矽烷且使其以預先選擇之比率一起反應(其一些實例顯示於圖7及8中)，可形成具有定製特性之高分子量寡聚物。舉例而言，寡聚物可基本上用Si-O-Et基團或基本上用Si-H或Si-H2 基團選擇性封端。如本文所用，若基團佔據多於99%之可用Si位置，則寡聚物基本上用該基團封端。此等基團之存在或不存在可藉由使用1 H核磁共振(NMR)技術確認。
本文中使用以下註解以標識使用圖6中顯示之單體1-4形成的各種寡聚前驅物：「寡聚物-N1 N2 L」(亦稱為「寡聚-N1 N2 L」或簡單地「N1 N2 L」)。N1 及N2 中之每一者為1與4之間的整數，指示圖6中顯示之單體1-4中之一各別者，且L為字母a、b、c等。在此註解中，「N1 N2 」指示使用較大當量數之單體N1 及較小當量數之單體N2 形成的寡聚物。特定字母L指示寡聚物是否直接由單體N1 及N2 形成，在該等情況中字母「a」用於指示初始合成，或寡聚物是否由在先前環中形成之寡聚物及一些額外單體N1 或N2 形成，在該等情況中字母「b」用於指示寡聚物N1 N2 b使用N1 N2 a及額外單體形成，字母「c」用於指示寡聚物N1 N2 c使用N1 N2 b及額外單體形成等。舉例而言，「寡聚物-13a」指使用較大當量數之單體1及較小當量數之單體3形成，自單體1及3合成之寡聚物，「寡聚物-13b」指使用寡聚物-13a及額外單體1或3形成之寡聚物，「寡聚物-31a」指使用較大當量數之單體3及較小當量數之單體1形成之寡聚物等。亦可使用額外數字N3 及N4 ，其指示使用超過兩種單體N1 或N2 合成寡聚物。舉例而言，「寡聚物-134a」指使用較大當量數之單體1 (亦即N1 =1)及較小當量數之單體3 (亦即N2 =3)及另外較小當量數之單體4 (亦即N3 =4)形成的寡聚物。
在各種實施例中，如圖5之左邊部分中所示之環狀碳矽烷單體可直接反應或可使用交聯劑以由Si-H及Si-O-Et基團形成Si-O-Si鍵，可使用偶合劑，諸如強路易斯酸。適合之強路易斯酸之實例包括參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 )。
包括Si-H基團之環狀碳矽烷單體可與包括Si-O-Et基團之環狀碳矽烷單體反應直至耗盡兩個基團中之一者之可用度。可在無水非水溶劑系統中促進反應。溶劑可為烴且可為脂族或芳族或混合物。在一些實施例中，可使用諸如甲苯、苯、二甲苯或乙苯之芳族溶劑。藉由使較大量(以當量計)之Si-H2 (或Si-H)官能化單體與較小量Si-O-Et官能化單體反應，可形成Si-H2 (或Si-H)封端寡聚物，其中所有或基本上所有O-Et基團已轉化成形成寡聚物之Si-O-Si連接基團。相反，藉由使較大量之Si-O-Et官能化單體與較小量之Si-H官能化單體反應，所得前驅物寡聚物可展示不存在Si-H基團及許多Si-O-Et基團。任一寡聚物封端可適用於隨後交聯或鍵結至另一物質(諸如致孔劑)。若限制組分包括Si-O-Et基團，則大部分組分中之SiH或SiH2 基團將使所有或基本上所有Si-O-Et基團轉化成Si-O-Si鍵，在製程中釋放乙烷。若限制組分包括SiH及/或SiH2 基團，則所得寡聚物將主要用Si-O-Et或Si-(OEt)2 基團封端。可併入額外環狀碳矽烷單體以及其他化合物以改變寡聚物前驅物之結構。舉例而言，寡聚物可為兩種、三種、四種或多於四種不同單體之產物。
藉由組合環狀碳矽烷「1」與環狀碳矽烷「3」(如圖6中所示)產生之寡聚物前驅物之合成說明在圖7之方程式(71)中，其中使6當量單體1與1當量單體3在溶劑中在B(C6 F5 )3 存在下反應。因為單體1與單體3之比(以當量計)為6:1，所有Si-O-Et基團轉化成Si-O-Si連接基團且所得寡聚物經SiH2 封端。代表寡聚物13a之若干物質之實例由圖8a-8e中顯示之結構說明。如所說明，一些環狀碳矽烷單元共價鍵結至五個或六個相鄰環狀碳矽烷單元。雖然寡聚物13a之此等物質中之每一者中之單體單元數目可改變，各Si形成Si-O-Si連接基團或保留SiH2 基團，且Si-O-Et基團基本上不存在。若基團代表寡聚物中之少於0.1% Si基團，則其「基本上不存在」。
圖7中顯示之方程式(72)至(78)代表額外實施例，其中具有各種封端物質之不同前驅物寡聚物可藉由預先選擇將反應之單體之比來選擇。各配對使包括Si-H官能基之單體與不等(以當量計)量之包括Si-O-Et官能基之單體反應。所得寡聚物經標識且主要封端物質指示在圖7中。
構建寡聚物可分階段發生，且在一些實施例中較高分子量寡聚物可藉由使寡聚物及與在初始反應中所用相同或不同類型之額外單體反應產生。舉例而言，寡聚物13a可連接至環狀碳矽烷單體「3」以構建標識為寡聚物13b之較高分子量寡聚物。若需要側接Si-O-Et或Si-(OEt)2 基團，則過量單體3或單體4可與先前形成之寡聚物反應。為了保持寡聚物之邊緣用SiH2基團封端，如在13a中，可以單體之當量不超過寡聚物13a上可用之SiH2基團之當量的量添加額外單體。第二代寡聚物13b可與額外單體以類似方式反應產生甚至較高分子量寡聚物13c。多步寡聚物合成之兩個實例實施例以實例(91)及(92)提供在圖9中。寡聚物13b及13c包括來自單體1及3之組分。寡聚物134a及134b包括來自單體1、3及4之寡聚物。
在圖9中，諸如實例(91)之部分(90)之註解將如下解釋：1當量寡聚物13a與1/6當量單體3在溶劑中在B(C6 F5 )3 存在下反應產生寡聚物13b。
可藉由控制僅一種寡聚物(例如1)與交聯基團之反應製得較小寡聚物。實例為寡聚物11a。在相同催化劑存在下，1可藉由添加諸如乙醇、醚或水之分子如圖10中所示交聯。2:1及4:1 1:乙醇之比如寡聚13a一樣提供具有可填充相同特徵及經受所有烘烤之良好塗層的膜。
圖10說明可藉由使三矽雜環己烷與共反應物反應製得較小寡聚物，該共反應物諸如乙醇，或其他醇，諸如甲醇或其他，或乙醚，或其他醚，諸如二苯甲基醚；其恰好貢獻一個以兩個三矽雜環己烷環之間的交聯原子結束之氧原子。
可使用凝膠滲透層析法(GPC)獲得化學結構及實驗分子量分佈。使用GPC比較寡聚物13a與寡聚物11a揭露寡聚物11a之最大峰比寡聚物13a之最大峰小幾乎9倍。因此，寡聚物11a材料之分子量分佈比寡聚物13a小約9倍。較小分子可允許填充至較小開口特徵中，但同時足夠大以防止在處理期間揮發。
代替或除B(C6 F5 )3 以外，可使用其他強路易斯酸實現以上化學轉變，包括具有弱配位抗衡陰離子之三烷基矽烷鎓陽離子，如三氟甲磺酸鹽、B(C6 F5 )4 等。
亦可使用不涉及強路易斯酸催化劑之其他偶合反應獲得所需組成及分子量之寡聚物。舉例而言，可使用Si-溴化(或氯化)三矽雜環己烷且經受控制水解反應以形成以上呈現之相同類型寡聚物。舉例而言，1,3,5-三溴三矽雜環己烷可直接與水或與1-溴三矽雜環己烷一起反應得到保留SiH官能基之寡聚物質。
作為製備前驅物調配物之一部分，上文所描述之寡聚前驅物可與溶劑混合至各種稀釋度。在各種實施例中，可使用諸如甲苯、2-庚酮或環己酮之溶劑。寡聚物可展示低揮發性(例如比環狀碳矽烷單體或二聚體低)以使得在交聯之前寡聚物可安置於基體上及定量地保留在基體上。
對於較大分子寡聚物之情況，可在旋轉式蒸發器或類似設備中移除有機溶劑、任何未反應原料及低分子量前驅物。剩餘高分子量寡聚物可再溶解於新溶劑(例如2-庚酮)中。此時，與在寡聚物合成中使用之溶劑相比，可使用新溶劑。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)及可填充性含義。無論旋轉式蒸發器是否用於溶劑交換，前驅物寡聚物可隨後稀釋至目標濃度以便旋塗。稀釋調節在旋塗之後產生之膜之厚度以及圖案化特徵之填充(例如不完全填充、幾乎完全填充或完全填充有各種量之覆蓋層，即當不僅所有開口經填充，而且在結構上方存在薄膜層時)。
回到圖3之方法300，隨後添加用於交聯催化劑之保護性化合物(方框304)。當添加保護基(例如吡啶)時，此類受保護的催化劑可視為最初進入受保護的待用相之催化劑。
在催化劑為與BH3 相比，相當，例如相等或較大路易斯酸性之路易斯酸的情況下，則保護性化合物可包括路易斯鹼分子，諸如吡啶、胺、醚、亞碸、酮或醯胺。舉例而言，可因此形成如圖2a中所示之受保護的催化劑。
在催化劑為pKa 小於3之布朗斯特酸的情況下，則保護性化合物可包括鹼分子，諸如吡啶或胺。
在一些實施例中，用於在基體上/中交聯寡聚物之催化劑可與方框302中之用於形成寡聚物之催化劑相同。在此類實施例中，可在用於寡聚物合成之催化劑分解之前添加保護基，此使剩餘催化劑進入穩定但待用相(亦即催化劑在此相中不具活性)。
或者或另外，除用於寡聚物合成之催化劑以外，可添加用於在基體上/中交聯之催化劑，如方框306所顯示。在一些實施例中，此視情況存在且可省略，例如倘若來自寡聚物合成之受保護的催化劑用於在基體上/中交聯。在其他實施例中，倘若例如藉助於形成寡聚物或藉由有目的地引入分解在寡聚物合成中使用之催化劑的試劑，用於寡聚物合成之所有催化劑已去活化/分解，則此步驟不為視情況存在的。隨後方框306允許添加之催化劑用於在基體上/中交聯。連同方框304，此使得受保護的催化劑存在於將沈積在基體上/中之前驅物調配物中。此時，因為調配物中之催化劑不具活性(亦即防止其促進寡聚物之交聯)，調配物可經儲存以便將來使用。
有時，包含如上文所描述之受保護的催化劑的塗佈調配物可隨後提供於基體上/中(圖3中之方框308)。為此，前驅物塗佈可藉由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發生。舉例而言，在一些實施例中，將前驅物調配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，前驅物調配物可藉由除旋塗外之方式，諸如浸塗、滴鑄、溶液浸沒及可流動化學氣相沈積(CVD)方法提供在基體上/中。
在將提供介電材料以填充圖案化特徵之實施例中，隨後，在塗佈之後，視圖案化特徵之表面形貌而定，有可能前驅物材料不恰當地及/或完全填充特徵。在此類實施例中，視情況，前驅物寡聚物之密集填充可藉由將前驅物加熱至其玻璃轉移溫度Tg以上(圖3中未示)來實現，此為在本文中稱為「回流烘烤」以指示圖案化基體經烘烤以允許前驅物調配物完全及均勻回流至特徵中之製程。一般技術者將容易認識到不同分子量物質可提供不同Tg值且因此，需要施加不同溫度以控制回流烘烤製程。舉例而言，在一些實施例中，用於寡聚13a前驅物之回流烘烤製程可包括較佳在氮氣下加熱前驅物至125℃持續5分鐘。
在寡聚物前驅物調配物沈積於基體上/中後，前驅物可使用若干方法中之任一者交聯成固體碳矽烷材料。為此，受保護的催化劑可經活化以移除保護性化合物且允許催化劑促進交聯(方框310)。
在一些實施例中，活化可藉由將沈積於基體上/中之前驅物調配物加熱至高於50℃之溫度例如持續5至60分鐘來實現。舉例而言，加熱至低於200℃之溫度之輕度烘烤將足以移除上文所描述之吡啶保護基且活化催化劑以促進交聯，因此確保在比先前技術方法中使用之典型溫度低得多的溫度下交聯。
在一些實施例中，活化可藉由將沈積於基體上/中之前驅物調配物加熱至50與300℃之間的第一溫度例如持續5至60分鐘，接著將前驅物調配物加熱至300與450℃之間的第二溫度來實現。
在各種實施例中，交聯劑可基於連接之特定前驅物寡聚物選擇。舉例而言，若寡聚物呈現SiH基團，則可使用多官能性分子，諸如含有C═C及Si-O-C鍵之矽烷。此等分子可包括例如四乙烯基矽烷、四烯丙基矽烷、1,3,5-三乙烯基三矽雜環己烷及四乙氧基矽烷。
在一些實施例中，在活化催化劑後，可例如藉由熱、輻射、化學催化劑或活化交聯之任何其他方式進一步促進交聯。
在熱輔助交聯之情況下，在一些實施例中，溫度可在50至500℃、200至450℃、250至400℃及300至375℃範圍內。在寡聚13a或寡聚11a之情況下，在空氣中50-350℃烘烤，即軟烘烤，持續約5至60分鐘(包括其中之所有值及範圍)，致使兩個末端Si-H基團轉化成將相鄰前驅物橋接至固體介電材料網狀結構中之Si-O-Si鍵。視Si-H、Si-O-Et或其他封端基團是否存在於前驅物中且交聯意欲帶來何種特定官能基而定可需要不同流程。舉例而言，Si-O-Et及其他基團(諸如Si-H或Si-OEt)可交聯成Si-O-Si基團。含有C=C或C=O之交聯基團可與SiH基團交聯成C-C-Si或C-O-Si基團。本文所描述之交聯帶來機械穩定性，諸如硬度(較高楊氏模數(Young's modulus))、在有機溶劑中之溶脹減少及在曝露於UV光子、自由電子或電子束之後材料收縮減少。
在輻射輔助交聯之情況下，可使用UV活化，其用包含大範圍波長之UV輻射。在一些活化劑(諸如Si-H鍵、C=C或C=O鍵)下，小於365 nm之任何波長可有效。UV輻射之強度應選擇為適於使寡聚物完全交聯。在一些實施例中，已發現0.01至1.0 W/cm2 之強度有效。可針對特定碳矽烷系統以及特定波長及輻射強度調節曝露時間。為了實現完全交聯，在許多實施例中使用5秒至20分鐘之時間。
Si-H鍵亦可與包括空氣或醇或Si-OR官能基之化合物反應。在其他實施例中，可向前驅物中添加諸如水之交聯劑以連接Si-H部分。特定交聯劑之選擇亦可基於介電材料之所需組成。舉例而言，介電材料中C比O比Si之比可藉由使用特定交聯劑定製。
由本文所描述之碳矽烷化合物構成之交聯層可展示低k值。舉例而言，交聯碳矽烷介電材料之介電常數(k)值可為小於6.0、較佳小於3.5、小於3.0、小於2.5、小於2.0、小於1.8或小於1.6。k值之特定範圍可包括1.6至3.6、2.6至3.6、1.6至2.6、1.6至2.2、2.2至2.6、1.3至2.5、1.3至1.8及1.3至1.6。在其他實施例中，具有較高k值之介電材料可為較佳且可使用環狀碳矽烷產生。舉例而言，此等交聯介電材料可展示大於3.0、大於3.2及大於3.4之k值。特定範圍包括3.0至4.0、3.2至3.6及3.4至3.5。
在固體碳矽烷材料嵌入交聯網狀結構中後，晶圓可在400-450℃ (包括其中之所有值及範圍)下經受較高溫度除氣烘烤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，除氣烘烤在氮氣下進行。如本文所用，術語「除氣」用於描述釋放零或多種可溶解、截留、吸附或以其他方式包括在交聯碳矽烷材料內之氣體。此類較高溫度烘烤亦可用於斷裂鍵且形成可產生隨後除氣之小分子的新鍵。
回到圖3，材料亦可隨後例如藉由使用熱、UV光子或/及電子束經固化(方框312)以便以機械方式硬化及/或改變碳矽烷材料之蝕刻特性。在一些實施例中，固化可涉及在200-450℃ (包括其中之所有值及範圍)之間加熱固體碳矽烷材料，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℃ (包括其中之所有值及範圍)之間加熱固體碳矽烷材料，且將固體碳矽烷材料曝露於電子。
圖4提供示意性流程圖，其說明根據本發明之一些實施例使用受保護的催化劑之預塗層形成介電材料之方法400。
如方框402所示，首先合成寡聚前驅物。此可如上文參看方法300針對製備前驅物調配物所描述進行。在方法400之一些實施例中，寡聚前驅物之合成可包括在前驅物調配物中提供去活化催化劑(方框404)。可在方框402中之寡聚前驅物合成之後保留之任何催化劑可例如藉由使用合適試劑，諸如與催化劑不可逆配位之強路易斯鹼(例如在BCF催化劑的情況下為三甲基膦)分解剩餘催化劑來移除。在BCF催化劑與具有Si-H鍵之寡聚前驅物一起使用之情形下，BCF催化劑可藉由與Si-H鍵反應經由用C6 F5 基團交換H分解。在任何情況下，所得前驅物調配物可隨後基本上不含活性催化劑且調配物可經儲存以便將來使用。
如方框406所示，受保護的催化劑可隨後提供於基體上/中。舉例而言，可提供受保護的催化劑之薄膜，薄膜包含受保護的催化劑之單層。薄膜之厚度可在0.5與2 nm之間。
在各種實施例中，受保護的催化劑塗佈可藉由使用行業標準旋轉軌道分配及旋塗上文所描述之受保護的催化劑發生。舉例而言，在一些實施例中，受保護的催化劑可在500-6000轉/分鐘(rpm) (包括其中之所有值及範圍)下使用旋塗持續1-60秒(包括其中之所有值及範圍)提供於基體上。在其他實施例中，受保護的催化劑可藉由除旋塗外之方式，諸如浸塗、滴鑄、溶液浸沒及化學氣相沈積(CVD)方法提供在基體上/中。
隨後，將先前製備之前驅物調配物提供於塗佈有受保護的催化劑之基體上(方框408)，其可如上文參看圖3之方框308所描述進行。
方框410之活化及方框412之固化亦類似於圖3之對應方框310及312。因此，為了簡潔起見，此處不重複此等描述。 例示性結構
圖11提供根據本發明之一些實施例，包含多個填充有碳矽烷介電材料113之開口112的結構111之橫截面之示意性說明。如可見，繪製圖11以反映實例現實方法限制，因為特徵不用精確直角及直線繪製。結構111可安置於基體114上，且可提供蝕刻終止層115以確保當藉由蝕刻結構111製得開口112時，蝕刻不延伸至基體114中。開口112之高度H及寬度W亦指示在圖11中。
在圖11中顯示之一特定實例中，介電材料113顯示在較大程度上但不完全填充特徵112，開口112之上部未經材料113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112之薄膜。
在各種實施例中，結構111及基體114中之每一者可包含矽、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。在一些實施例中，結構111可為層間介電質(ILD)。兩個或多於兩個層間介電質層可堆疊以形成積體電路。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，材料層可包括低k介電材料，亦即介電常數低於3.9(即二氧化矽之介電常數)之材料，包括1.5至3.8之所有值及範圍，諸如1.7、1.9、2.1、2.8、2.7等。結構111之介電材料可自其中選擇之非限制性實例包括摻氟之二氧化矽、摻碳之氧化物(亦即摻碳之二氧化矽)、有機矽酸鹽玻璃、碳氧化矽、氫化碳氧化矽、多孔二氧化矽，及有機聚合物介電質，諸如聚醯亞胺、聚四氟乙烯、聚降冰片烯、苯并環丁烯、氫倍半矽氧烷及甲基倍半矽氧烷。結構111層可具有50 nm至300 nm範圍內之厚度，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，介電材料可以層(例如薄膜)形式提供於基體上。 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用於製造插入件，諸如圖12中顯示之插入件。特定言之，本文中描述之結構可用於製造圖12中顯示之插入件之各種互連件。舉例而言，本文中描述之材料可用於在插入件1200內形成介電區域，例如至少一些溝槽1208與通孔1210之間的區域，其可代替或除習知雙金屬鑲嵌製程以外進行。本文中描述之方法及材料之使用可隨後藉由對如本文所描述之局部介電材料特性之分析鑑定，該等特性諸如密度、孔隙率、膜收縮之傾向、機械特性及/或氧及氫之化學組成梯度。
圖12說明包括本發明之一或多個實施例之插入件1200。插入件1200為用於將第一基體1202橋接至第二基體1204之介入基體。第一基體1202可為例如積體電路晶粒。第二基體1204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1200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1200可將積體電路晶粒耦接至球狀柵格陣列(BGA) 1206，該球狀柵格陣列可隨後耦接至第二基體1204。在一些實施例中，第一及第二基體1202/1004可附接至插入件1200之相對側。在其他實施例中，第一及第二基體1202/1004可附接至插入件1200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1200互連。
插入件1200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1208及通孔1210，包括(但不限於)矽通孔(TSV) 1212。通孔1210可由如本文所描述之第一及第二擴散障壁層封閉。插入件1200可進一步包括嵌入型裝置1214，包括被動及主動裝置兩者。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。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，亦可形成於插入件1200上。 在計算裝置中實施
根據本發明之實施例，包含本文所揭示之介電材料之結構可用於製造計算裝置，諸如圖13中顯示之計算裝置。特定言之，本文中描述之結構可用於製造圖13中顯示之計算裝置之各種互連件。
圖13說明根據本發明之一個實施例之計算裝置1300。計算裝置1300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1300中之組件包括(但不限於)積體電路晶粒1302及至少一個通訊邏輯單元1308。在一些實施方案中，通訊邏輯單元1308可製造於積體電路晶粒1302內，而在其他實施方案中，通訊邏輯單元1308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1302共用或以電子方式耦接。積體電路晶粒1302可包括CPU 1304以及晶粒上記憶體1306 (通常用作快取記憶體)，晶粒上記憶體可藉由諸如嵌式DRAM (eDRAM)或自旋轉移力矩記憶體(STTM或STTM-RAM)之技術提供。
計算裝置1300可包括可或可不實體上及電氣耦接至主機板或製造於SoC晶粒內之其他組件。此等其他組件包括(但不限於)依電性記憶體1310 (例如DRAM)、非依電性記憶體1312 (例如ROM或快閃記憶體)、圖形處理單元1314 (GPU)、數位信號處理器1316、密碼處理器1342 (執行硬體內之加密演算法之特殊處理器)、晶片組1320、天線1322、顯示器或觸控式螢幕顯示器1324、觸控式螢幕控制器1326、電池1328或其他電源、功率放大器(未示出)、電壓調節器(未示出)、全球定位系統(GPS)裝置1328、羅盤1330、運動共處理器或感測器1332 (可包括加速計、陀螺儀及羅盤)、揚聲器1334、攝影機1336、使用者輸入裝置1338 (諸如鍵盤、滑鼠、觸控筆及觸控板)，及大容量儲存裝置1340 (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1308實現無線通訊以用於將資料傳送至計算裝置1300以及自計算裝置1300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、通訊頻道等。該術語並不暗示相關聯裝置不含有任何導線，但在一些實施例中，相關聯裝置可能不含有導線。通訊邏輯單元1308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、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1300可包括多個通訊邏輯單元1308。舉例而言，第一通訊邏輯單元1308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1308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1300之處理器1304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」可指任何裝置或裝置之部分，其處理來自暫存器及/或記憶體之電子資料以將該電子資料變換為可存儲於暫存器及/或記憶體中之其他電子資料。
通訊邏輯單元1308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1300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1300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1300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提供用於形成介電材料之前驅物調配物，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該調配物包括環狀碳矽烷前驅物及受保護性化合物或官能基保護的催化劑。保護性化合物/官能基經組配以防止催化劑促進前驅物之交聯，且在接受激發後，保護性化合物經組配以分解、變為中和或以其他方式致使失活以允許催化劑促進前驅物交聯成固體碳矽烷材料。
實例2提供根據實例1之前驅物調配物，其中催化劑包括與BH3 相比，相當(例如相等)或較大路易斯酸性之路易斯酸，且保護性化合物包括路易斯鹼分子。
實例3提供根據實例2之前驅物調配物，其中路易斯鹼分子包括吡啶、胺、醚、亞碸、膦、酮或醯胺。
實例4提供根據實例2或3之前驅物調配物，其中路易斯酸包括參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 )。
實例5提供根據實例1之前驅物調配物，其中催化劑包括pKa 小於3之布朗斯特酸，且保護性化合物包括鹼分子。
實例6提供根據實例5之前驅物調配物，其中鹼分子包括吡啶、膦或胺。
實例7提供根據前述實例中之任一者之前驅物調配物，其中激發包括將前驅物調配物加熱至高於50℃之溫度例如持續5至60分鐘之熱激發。
實例8提供根據實例1至6中之任一者之前驅物調配物，其中激發包括將前驅物調配物加熱至50與300℃之間的第一溫度例如持續5至60分鐘，接著將前驅物調配物加熱至300與450℃之間的第二溫度之熱激發。
實例9提供根據前述實例中之任一者之前驅物調配物，其中前驅物包括多個1,3,5-三矽雜環己烷，其中環經由氧原子或/及末端氫原子彼此鍵結。
實例10提供製備包括介電材料之裝置之方法，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該方法包括：將環狀碳矽烷前驅物提供至基體上，該前驅物包括經組配以在活化時促進前驅物交聯成固體碳矽烷材料之催化劑，其中當環狀碳矽烷前驅物提供至基體上時催化劑未活化；及提供激發以活化催化劑以將前驅物交聯成固體碳矽烷材料。
實例11提供根據實例10之方法，其中催化劑包括與BH3 相比，相當或較大路易斯酸性之路易斯酸，其受路易斯鹼分子保護以免在活化之前促進交聯。
實例12提供根據實例11之方法，其中路易斯鹼分子包括吡啶、胺、醚、亞碸、酮或醯胺。
實例13提供根據實例11或12之方法，其中路易斯酸包括參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 )。
實例14提供根據實例10之方法，其中催化劑包括ka小於3之布朗斯特酸，其受鹼分子保護以免在活化之前促進交聯。
實例15提供根據實例14之方法，其中鹼分子包括吡啶或胺。
實例16提供根據實例10至15中之任一者之方法，其中提供激發包括將提供至基體上之前驅物加熱至高於50℃之溫度例如持續5至60分鐘。
實例17提供根據實例16之方法，其中加熱在氮氣下進行。
實例18提供根據實例10至15中之任一者之方法，其中提供激發包括將提供至基體上之前驅物加熱至50與300℃之間的第一溫度例如持續5至60分鐘，接著將前驅物加熱至300與450℃之間的第二溫度。
實例19提供根據實例18之方法，其中加熱在氮氣下進行。
實例20提供根據實例10至19中之任一者之方法，其中前驅物包括多個1,3,5-三矽雜環己烷環，其中環經由氧原子或/及末端氫原子彼此鍵結。
實例21提供根據實例10至20中之任一者之方法，其中將前驅物提供至基體上包括在500-6000轉/分鐘(rpm)下將前驅物旋塗至基體上持續0-60秒。
實例22提供根據實例10至21中之任一者之方法，其進一步包括固化固體碳矽烷材料。
實例23提供根據實例22之方法，其中固化包括在200-450℃之間加熱固體碳矽烷材料同時曝露於170-254奈米波長之光輻射。
實例24提供根據實例22之方法，其中固化包括在200-450℃之間加熱固體碳矽烷材料且將固體碳矽烷材料曝露於電子。
實例25提供根據實例10至24中之任一者之方法，其進一步包括在將前驅物提供至基體上之前，藉由添加過量路易斯鹼(諸如吡啶或胺)將在前驅物合成中使用之路易斯酸催化劑去活化。
實例26提供製造包括介電材料之裝置之方法，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該方法包括：將經組配以在活化時促進環狀碳矽烷前驅物交聯成固體碳矽烷材料之催化劑提供至基體上；將環狀碳矽烷前驅物提供至提供有催化劑之基體上，其中當環狀碳矽烷前驅物提供至基體上時催化劑未活化；及提供激發以活化催化劑以將前驅物交聯成固體碳矽烷材料。
實例27提供根據實例26之方法，其中提供催化劑包括在基體之表面上提供催化劑之薄膜。
實例28提供根據實例27之方法，其中薄膜包括催化劑之單層。
實例29提供根據實例27之方法，其中薄膜之厚度在0.5與2 nm之間。
實例30提供根據實例26至29中之任一者之方法，其中催化劑包括與BH3 相比，相當或較大路易斯酸性之路易斯酸，其受路易斯鹼分子保護以免在活化之前促進交聯。
實例31提供根據實例30之方法，其中路易斯鹼分子包括吡啶、胺、醚、亞碸、酮或醯胺。
實例32提供根據實例30或31之方法，其中路易斯酸包括參(五氟苯基)硼烷(B(C6 F5 )3 )。
實例33提供根據實例26至29中之任一者之方法，其中催化劑包括pKa 小於3之布朗斯特酸，其受鹼分子保護以免在活化之前促進交聯。
實例34提供根據實例33之方法，其中鹼分子包括吡啶或胺。
實例35提供根據實例26至34中之任一者之方法，其中提供激發包括將提供至基體上之前驅物加熱至高於50℃之溫度例如持續5至60分鐘。
實例36提供根據實例35之方法，其中加熱在氮氣下進行。
實例37提供根據實例26至34中之任一者之方法，其中提供激發包括將提供至基體上之前驅物加熱至50與300℃之間的第一溫度例如持續5至60分鐘，接著將前驅物加熱至300與450℃之間的第二溫度。
實例38提供根據實例37之方法，其中加熱在氮氣下進行。
實例39提供根據實例26至38中之任一者之方法，其中前驅物包括多個1,3,5-三矽雜環己烷環，其中環經由氧原子或/及氫原子彼此鍵結。
實例40提供根據實例26至39中之任一者之方法，其中將前驅物提供至基體上包括在500-6000轉/分鐘(rpm)下將前驅物旋塗至基體上持續0-60秒。
實例41提供根據實例26至40中之任一者之方法，其進一步包括固化固體碳矽烷材料。
實例42提供根據實例41之方法，其中固化包括在200-450℃之間加熱固體碳矽烷材料同時曝露於170-254奈米波長之光輻射。
實例43提供根據實例41之方法，其中固化包括在200-450℃之間加熱固體碳矽烷材料且將固體碳矽烷材料曝露於電子。
實例44提供根據實例26至43中之任一者之方法，其進一步包括在將前驅物提供至基體上之前藉由添加過量路易斯鹼將在前驅物合成中使用之路易斯酸催化劑去活化。
實例45提供基於碳矽烷之裝置，該裝置包括以膜形式安置於基體上或/及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之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中至少第一環狀碳矽烷單元連接至至少兩個相鄰環狀碳矽烷單元且其中介電材料包括孔徑在1與10 nm之間的多孔材料。
實例46提供根據實例45之裝置，其中孔徑變化小於平均孔徑之10-20%。
實例47提供根據實例45或46之裝置，其中膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
實例48提供根據實例45至47中之任一者之裝置，其中介電材料包括濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
實例49提供根據實例45至48中之任一者之裝置，其中第一環狀碳矽烷單元經由Si-O-Si鍵連接至至少四個單獨環狀碳矽烷單元中之每一者。
實例50提供根據實例45至49中之任一者之裝置，其中第一環狀碳矽烷單元中之至少一個環狀Si原子共價鍵結至兩個相鄰環狀碳矽烷單元。
實例51提供根據實例45至50中之任一者之裝置，其中環狀碳矽烷單元基本上不含Si-O-Et基團。
實例52提供根據實例45至51中之任一者之裝置，其中基本上所有環狀碳矽烷單元用Si-H基團或Si-H2 基團封端。
實例53提供根據實例45至52中之任一者之裝置，其中環狀碳矽烷單元基本上不含Si-H基團。
實例54提供根據實例45至53中之任一者之裝置，其中環狀碳矽烷單元用Si-O-Et或Si(OEt)2 基團封端。
實例55提供根據實例45至54中之任一者之裝置，其中介電材料包括兩個或多於兩個結構上不同之環狀碳矽烷單元。
實例56提供根據實例45至55中之任一者之裝置，其中介電材料之k值比基體之k值低。
實例57提供根據實例45至56中之任一者之裝置，其中介電材料具有0-60%之間的孔隙率。
實例58提供包括以膜形式安置於基體上或/及基體之多個開口內之介電材料的裝置，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中交聯碳矽烷單元用Si-H基團或Si-H2 基團封端且其中介電材料包括孔徑在1與10 nm之間的多孔材料。
實例59提供根據實例58之裝置，其中孔徑變化小於平均孔徑之10-20%。
實例60提供根據實例58或59之裝置，其中膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
實例61提供根據實例58至60中之任一者之裝置，其中介電材料包括濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
實例62提供根據實例58至61中之任一者之裝置，其中介電材料之k值小於2.6。
實例63提供根據實例58至62中之任一者之裝置，其中基體包括矽、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。
實例64提供根據實例58至63中之任一者之裝置，其中相鄰交聯環狀碳矽烷單元經由各環狀碳矽烷單元中之環狀Si原子連接。
實例65提供根據實例58至64中之任一者之裝置，其中兩個毗鄰環狀碳矽烷單元經由氧原子連接。
實例66提供根據實例58至65中之任一者之裝置，其中所有毗鄰環狀碳矽烷單元經由碳矽烷環中之Si原子連接。
實例67提供根據實例58至66中之任一者之裝置，其中介電材料展示小於或等於5.0%之水吸收。
實例68提供基於碳矽烷之裝置，該裝置包括以膜形式安置於基體上之介電材料，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中至少第一環狀碳矽烷單元連接至至少兩個相鄰環狀碳矽烷單元且其中膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
實例69提供根據實例68之裝置，其中介電材料包括孔徑在1與10 nm之間的多孔材料。
實例70提供根據實例69之裝置，其中孔徑變化小於10-20%。
實例71提供根據實例68至70中之任一者之裝置，其中介電材料包括濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
實例72提供根據實例68至71中之任一者之裝置，其中第一環狀碳矽烷單元經由Si-O-Si鍵連接至至少四個單獨環狀碳矽烷單元中之每一者。
實例73提供根據實例68至72中之任一者之裝置，其中第一環狀碳矽烷單元中之至少一個環狀Si原子共價鍵結至兩個相鄰環狀碳矽烷單元。
實例74提供根據實例68至73中之任一者之裝置，其中環狀碳矽烷單元基本上不含Si-O-Et基團。
實例75提供根據實例68至74中之任一者之裝置，其中基本上所有環狀碳矽烷單元用Si-H基團或Si-H2 基團封端。
實例76提供根據實例68至75中之任一者之裝置，其中環狀碳矽烷單元基本上不含Si-H基團。
實例77提供根據實例68至76中之任一者之裝置，其中環狀碳矽烷單元用Si-O-Et或Si(OEt)2 基團封端。
實例78提供根據實例68至77中之任一者之裝置，其中介電材料包括兩個或多於兩個結構上不同之環狀碳矽烷單元。
實例79提供根據實例68至78中之任一者之裝置，其中介電材料之k值在1.5與6.0之間，較佳地k值小於4.1。
實例80提供根據實例68至79中之任一者之裝置，其中介電材料之k值比基體之k值低。
實例81提供根據實例68至80中之任一者之裝置，其中介電材料具有0-60%之間的孔隙率。
實例82提供包括以膜形式安置於基體上之介電材料的裝置，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中交聯碳矽烷單元用Si-H基團或Si-H2 基團封端且其中膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
實例83提供根據實例82之裝置，其中介電材料包括孔徑在1與10 nm之間的多孔材料。
實例84提供根據實例83之裝置，其中孔徑變化小於平均孔徑之10-20%。
實例85提供根據實例82至84中之任一者之裝置，其中介電材料包括濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
實例86提供根據實例82至85中之任一者之裝置，其中相鄰交聯環狀碳矽烷單元經由各環狀碳矽烷單元中之環狀Si原子連接。
實例87提供根據實例82至86中之任一者之裝置，其中兩個毗鄰環狀碳矽烷單元經由氧原子連接。
實例88提供根據實例82至87中之任一者之裝置，其中所有毗鄰環狀碳矽烷單元經由碳矽烷環中之Si原子連接。
實例89提供根據實例82至88中之任一者之裝置，其中介電材料展示小於或等於5.0%之水吸收。
實例90提供基於碳矽烷之裝置，該裝置包括以膜形式安置於基體上或/及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之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中至少第一環狀碳矽烷單元連接至至少兩個相鄰環狀碳矽烷單元且其中介電材料包括濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
實例91提供根據實例90之裝置，其中膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
實例92提供根據實例90或91之裝置，其中介電材料包括孔徑在1與10 nm之間的多孔材料。
實例93提供根據實例92之裝置，其中孔徑變化小於平均孔徑之10-20%。
實例94提供包括以膜形式安置於基體上或/及基體之多個開口內之介電材料的裝置，該介電材料包括具有包括C及Si之環結構的交聯環狀碳矽烷單元，其中交聯碳矽烷單元用Si-H基團或Si-H2 基團封端且其中介電材料包括濃度在介電材料之質量之十億分之五與百分之一之間的硼。
實例95提供根據實例94之裝置，其中膜之厚度變化小於平均厚度之10%。
實例96提供根據實例94或95之裝置，其中介電材料包括孔徑在1與10 nm之間的多孔材料。
實例97提供根據實例96之裝置，其中孔徑變化小於平均孔徑之10-20%。
其他實例提供積體封裝，其包含組件；向組件提供電連接性之互連區域，其中該互連區域包括多個導電區域；及一或多個經組配以將多個導電區域中之至少一些電絕緣之區域，其中一或多個區域可包括本文中描述之介電材料中之任一者。在各種實例中，組件可包括電晶體、晶粒、感測器、處理裝置或記憶體裝置。其他實例提供包括此類積體電路封裝之計算裝置。
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，但熟習相關技術者將認識到，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視為將本發明限於說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施方案。確切而言，本發明之範疇應完全由以下申請專利範圍來判定，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。
1、2、3、4‧‧‧單體100、300、400‧‧‧方法102、104、106、108、110、112、302、304、306、308、310、312、402、404、406、408、410、412‧‧‧方框111‧‧‧結構112‧‧‧開口/結構/特徵113‧‧‧碳矽烷介電材料114‧‧‧基體115‧‧‧蝕刻終止層1200‧‧‧插入件1202‧‧‧第一基體1204‧‧‧第二基體1206‧‧‧球狀柵格陣列1208‧‧‧溝槽/金屬互連溝槽1210‧‧‧通孔1212‧‧‧矽通孔1214‧‧‧嵌入型裝置1300‧‧‧計算裝置1302‧‧‧積體電路晶粒1304‧‧‧CPU/處理器1306‧‧‧晶粒上記憶體1308‧‧‧通訊邏輯單元/第一通訊邏輯單元/第二通訊邏輯單元1310‧‧‧依電性記憶體1312‧‧‧非依電性記憶體1314‧‧‧圖形處理單元1316‧‧‧數位信號處理器1320‧‧‧晶片組1322‧‧‧天線1324‧‧‧顯示器/觸控式螢幕顯示器1326‧‧‧觸控式螢幕控制器1328‧‧‧電池/全球定位系統裝置1330‧‧‧羅盤1332‧‧‧運動共處理器/感測器1334‧‧‧揚聲器1336‧‧‧攝影機1338‧‧‧使用者輸入裝置1340‧‧‧大容量儲存裝置1342‧‧‧密碼處理器(71)、(72)、(73)、(74)、(75)、(76)、(77)、(78)‧‧‧方程式(90)‧‧‧實例(91)之部分(91)、(92)‧‧‧實例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藉由交聯前驅物調配物形成介電材料之方法。
圖2a及2b提供根據本發明之各種實施例的受保護的催化劑之化學結構。
圖3提供示意性流程圖，其說明根據本發明之一些實施例使用含有受保護的催化劑之前驅物調配物形成介電材料之方法。
圖4提供示意性流程圖，其說明根據本發明之一些實施例使用受保護的催化劑之預塗層形成介電材料之方法。
圖5提供說明根據本發明之一些實施例之交聯材料、可製得交聯材料之寡聚物及圖2之單體的化學結構。
圖6提供根據本發明之一些實施例的四種不同TSCH衍生物之化學結構，其中之每一者可充當單體以製得寡聚物及介電材料。
圖7說明根據本發明之一些實施例合成各種碳矽烷前驅物之方程式。
圖8a至8e提供代表可根據本發明之各種實施例使用之標識為「13a」之環狀碳矽烷寡聚物的不同物質之化學結構。
圖9說明根據本發明之一些實施例合成較高分子量前驅物之方程式。
圖10說明根據本發明之一些實施例之較小寡聚前驅物之合成。
圖11說明根據本發明之一些實施例包含填充有基於碳矽烷之介電材料之開口的例示性結構。
圖12提供根據本發明之一些實施例之插入件之示意性說明。
圖13提供根據本發明之一些實施例建構之計算裝置之示意性說明。

Claims (18)

  1. 一種用於形成一介電材料之前驅物調配物，該介電材料包含具有包括C及Si之一環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該調配物包含：一環狀碳矽烷前驅物；以及以一保護性化合物所保護的一催化劑，其中該保護性化合物係經組配以防止該催化劑促進該前驅物之交聯，並且其中，在接受一激發後，該保護性化合物係經組配以分解、變為中和或其他被表現為非活性來允許該催化劑促進該前驅物之交聯成為一固體碳矽烷材料。
  2. 如請求項1之前驅物調配物，其中該催化劑包含路易斯酸性(Lewis acidity)可相比於或大於BH3之一路易斯酸，且該保護性化合物包含一路易斯鹼分子。
  3. 如請求項2之前驅物調配物，其中該路易斯鹼分子包含一吡啶、一胺、一醚、一亞碸、一膦、一酮或一醯胺。
  4. 如請求項2之前驅物調配物，其中該路易斯酸包含參(五氟苯基)硼烷(B(C6F5)3)。
  5. 如請求項1之前驅物調配物，其中該催化劑包含pKa係小於3之一布朗斯特酸(Bronsted acid)，且該保護性化合物包含一鹼分子。
  6. 如請求項5之前驅物調配物，其中該鹼分子包含一吡啶、一膦或一胺。
  7. 如請求項1之前驅物調配物，其中該激發包含將該前驅物調配物加熱至高於攝氏50度的一溫度之一熱激發。
  8. 如請求項1之前驅物調配物，其中該激發包含將該前驅物調配物加熱至攝氏50度與攝氏300度之間的一第一溫度，接著將該前驅物調配物加熱至攝氏300度與攝氏450度之間的一第二溫度之一熱激發。
  9. 如請求項1之前驅物調配物，其中該前驅物包含多個1,3,5-三矽雜環己烷(trisilacyclohexane)環，其中該等環彼此間經由一氧原子或/及一氫原子所鍵結。
  10. 一種製造包含一介電材料的一裝置之方法，該介電材料包含具有包括C及Si之一環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該方法包含：將一環狀碳矽烷前驅物提供至一基體上，該前驅物包含經組配以在活化時促進該前驅物之交聯成為一固體碳矽烷材料之一催化劑；以及提供一激發以活化該催化劑，從而將該前驅物交聯成為該固體碳矽烷材料。
  11. 如請求項10之方法，其中該催化劑包含路易斯酸性可相比於或大於BH3之一路易斯酸，其以一路易斯鹼分子所保護以免在活化之前促進交聯。
  12. 如請求項11之方法，其中該路易斯酸包含參(五氟苯基)硼烷(B(C6F5)3)。
  13. 如請求項10之方法，其中該催化劑包含 pKa係小於3之一布朗斯特酸，其以一鹼分子所保護以免在活化之前促進交聯。
  14. 如請求項10之方法，其進一步包含在將該前驅物提供至該基體上之前，藉由添加一過量之一路易斯鹼而將在該前驅物的合成中所使用之一路易斯酸催化劑去活性。
  15. 一種製造包含一介電材料的一裝置之方法，該介電材料包含具有包括C及Si之一環結構的交聯環狀碳矽烷單元，該方法包含：將經組配以在活化時促進一環狀碳矽烷前驅物之交聯成為一固體碳矽烷材料之一催化劑提供至一基體上；將一環狀碳矽烷前驅物提供至提供有該催化劑之該基體上；以及提供一激發以活化該催化劑，從而將該前驅物交聯成為該固體碳矽烷材料。
  16. 如請求項15之方法，其中提供該催化劑包含在該基體之一表面上提供該催化劑之一薄膜。
  17. 如請求項16之方法，其中該薄膜之一厚度係在0.5nm與2nm之間。
  18. 如請求項15之方法，其中該催化劑包含路易斯酸性可相比於或大於BH3之一路易斯酸，其以一路易斯鹼分子所保護以免在活化之前促進交聯。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10714604B2 (en) 2018-06-25 2020-07-14 Intel Corporation Quantum dot devices with multiple dielectrics around fins

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249116C (zh) * 2001-10-30 2006-04-05 陶氏环球技术公司 有机硼烷胺配合物聚合引发剂和可聚合组合物
JP2008527077A (ja) * 2005-01-04 2008-07-24 ダウ・コーニング・コーポレイション オルガノボランアミン錯体によって硬化されたシロキサンおよびシラン
TW201243947A (en) * 2010-12-23 2012-11-01 Intel Corp Cyclic carbosilane dielectric films
US20140004358A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 James M. Blackwell Low k carbosilane films

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635250A (en) * 1985-04-26 1997-06-03 Sri International Hydridosiloxanes as precursors to ceramic products
US7157052B1 (en) * 2000-06-30 2007-01-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Linear chemoselective carbosilane polymers and methods for use in analytical and purification applications
US7148370B1 (en) * 2005-07-20 2006-12-12 General Electric Company Process for synthesis of diorganosilanes by disproportionation of hydridosiloxanes
US9613818B2 (en) * 2015-05-27 2017-04-04 Lam Research Corporation Deposition of low fluorine tungsten by sequential CVD process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249116C (zh) * 2001-10-30 2006-04-05 陶氏环球技术公司 有机硼烷胺配合物聚合引发剂和可聚合组合物
JP2008527077A (ja) * 2005-01-04 2008-07-24 ダウ・コーニング・コーポレイション オルガノボランアミン錯体によって硬化されたシロキサンおよびシラン
TW201243947A (en) * 2010-12-23 2012-11-01 Intel Corp Cyclic carbosilane dielectric films
US20140004358A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 James M. Blackwell Low k carbosilane films

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