通過在多孔材料上的sic∶h沉積提高金屬阻擋性能的制作方法

專利名稱：通過在多孔材料上的sic∶h沉積提高金屬阻擋性能的制作方法
技術領域：
本發明涉及密封電介質層的使用，該密封電介質層施加在多孔電介質層與金屬擴散阻擋層之間。該密封電介質層封閉多孔電介質層表面和側壁上的孔。本發明允許使用薄的金屬擴散阻擋層，而不會在金屬擴散阻擋層內生成針孔或者不會在多孔材料塊體內發生擴散。
背景技術：
傳統上，物理汽相沉積(PVD)金屬阻擋材料，如TaN，用于防止互連金屬，特別是銅(Cu)，擴散進入半導體器件上的電介質層內。小型化設計法則的趨勢導致開始需要介電常數(DK)低于4-4.2(其典型地通過PECVD氧化物電介質膜實現)的電介質層。隨著工業界開始使用低DK值的電介質層，結果需要一定量的孔隙率以獲得低DK值，特別是DK小于2.6的膜(“多孔電解質膜”)。DK取決于孔隙率的量，還取決于樹脂的性質。
有兩類低電介質材料，旋壓(spin-on)電介質和CVD電介質材料。旋壓電介質可以分為兩類有機和無機旋壓電介質材料。目前，CVD電介質材料利用有機硅烷/有機硅氧烷(organooxysilane)前體作為活性劑(active agent)，與氧化劑結合產生低k電介質膜。不管低DK膜是如何制得的，低DK膜具有一定量的孔隙率或分子內間隔。
低DK膜的孔隙率會給金屬擴散阻擋(例如TaN層)帶來問題，因為材料內部和/或頂部有孔。閉孔或者開孔材料之間沒有差異，因為在鑲嵌結構的構圖期間，閉孔會腐蝕成開孔。開孔或閉孔類型的材料都對“針孔”形成的增加敏感，其中針孔形成于這些圖形頂部上的金屬擴散阻擋濺射層內。針孔形成會導致可靠性問題，并為金屬互連與電介質的擴散和降解產生潛在的路徑。由此，需要較厚的金屬擴散阻擋以密封孔洞以及避免“針孔”。另一個問題是，在通過原子層化學汽相沉積(AL CVD)形成金屬屏障的情況中，在開孔內，金屬阻擋將沉積在低電介質塊體的內部。非晶電介質材料不會導致針孔形成或者金屬擴散阻擋層沉積在多孔材料主體內。
本發明涉及密封電介質層的使用，該電介質層施加在多孔電介質層與金屬擴散阻擋層之間。該密封電介質層封閉多孔電介質層表面和側壁上的孔。本發明允許使用薄金屬擴散阻擋層(例如TaN)，而不會在金屬擴散阻擋層內生成針孔。
發明概要本發明涉及改進具有更大可靠性的集成電路。電路包括固態器件子組件，其典型地形成于硅襯底的上面或內部。由導電金屬形成的金屬布線將該器件連接在子組件內。在構圖的多孔電介質膜上形成組分為SixCy:Hz的密封電介質層，其中x的原子百分數值為10-50，優選地為25-35，y的原子百分數值為1-66，優選地為30-40，z的原子百分數值為0.1-66，優選地為25-35；且x+y+z≥90原子％。密封電介質層的使用避免了在金屬擴散阻擋層內形成針孔。
附圖簡述

圖1是用單鑲嵌技術形成的根據本發明半導體器件的部分剖面圖。
圖2是用雙鑲嵌技術形成的根據本發明半導體器件的部分剖面圖。
圖3是用減鋁技術(subtractive aluminum technology)形成的根據本發明半導體器件的部分剖面圖。
發明詳述本發明是關于組成為SixCy:Hz的密封電介質層(“SixCyHz”膜)的使用，其中x的原子百分數值為10-50，優選地為25-35，y的原子百分數值為1-66，優選地為30-40，z的原子百分數值為0.1-66，優選地為25-35；且x+y+z≥90原子％。密封電介質層用于防止在金屬擴散屏障內形成針孔，并防止金屬原子擴散進多孔電介質層內。多孔電介質層典型地具有膜總孔隙率為10-60％，其中孔的連通度為0-100％。
密封電介質層在形成半導體器件中的使用增加了2個處理步驟，但是使用組群工具(cluster tool)會使成本效益顯著增加，其中濺射或CVD/ALCVD金屬阻擋組群中添加有CVD和腐蝕室。
密封電介質層的厚度典型地為8-12nm，但是可以處于1-50nm。密封電介質層的厚度取決于金屬擴散阻擋的厚度(而后者又取決于步進覆蓋(step coverage))、圖形的縱橫比和多孔電介質的性質。例如，如果使用10nm離子化金屬等離子體(“IMP”)PVDTaN，那么在由氫硅倍半環氧乙烷(hydrogen silsesquioxane)樹脂制造多孔電介質層的情況中將需要10nm的SixCy:Hz(根據美國專利No.6,231,989)。熟悉本技術領域的人能夠容易地確定密封電介質層的厚度。
在本發明處理中使用的集成電路子組件并不苛刻，幾乎任何在本技術領域中已知的和/或商業化生產的都能夠使用。圖1代表了通過單鑲嵌技術制成的電路組件。如圖所示，密封電介質層(1)密封和覆蓋多孔電介質層(2)中的孔。如果沒有使用腐蝕/CMP終止(3)和硬掩模(4)，那么密封電介質層還將密封和覆蓋多孔電介質層頂表面上的孔。去除互連開口(1A)底部和頂部的水平密封電介質層，然后將金屬擴散阻擋(7)施加到互連開口(6)內的密封電介質層上。然后向互連開口(6)添加金屬布線(5)，在本實例中是銅(Cu)，以填充開口。
然后通過用金屬布線阻擋(8)覆蓋金屬布線(5)而形成另一個層。金屬布線阻擋層(8)是本技術領域中所熟知的。例如，美國專利No.5,818,071公開了無定形碳化硅的金屬布線阻擋層，在此引入作為參考。多孔電介質層(2)施加在金屬布線阻擋(8)的上面。選擇地，向多孔電介質施加腐蝕/CMP終止(3)和硬掩模(4)，之后通過去除腐蝕/CMP終止(3)和犧牲硬掩模(1)、多孔電介質層(2)和金屬擴散電介質阻擋(8)直至先前層的金屬布線(5)而形成互連開口。然后施加密封電介質層(1)。去除互連開口(1A)頂部和底部的密封電介質層，然后在互連開口(6)內的密封電介質層上施加金屬擴散阻擋(7)。然后向互連開口(6)添加金屬布線(5)，在本實例中是銅(Cu)，以填充開口。重復進行分層(layering)處理直到形成所期望的層數。圖(1)代表了兩個單鑲嵌水平，其中一個水平是完全處理，包括被金屬布線(5)填充和化學機械拋光(CMP)。該處理過程限制于頂部水平上密封電介質層(例如SixCy:Hz)的構圖和沉積(例如在頂層上不形成互連開口(6))。
圖2表示了雙鑲嵌結構，其獨立于構圖方法(通孔優先，局部通孔，溝槽優先，雙硬掩模構圖等)。可見，多孔電介質層(2)被密封電介質(SixCy:Hz)層(1)密封和覆蓋，以密封多孔電介質層(2)側壁內的孔并防止金屬擴散阻擋層(7)(未顯示)內針孔的形成。在沉積CVD或ALCVD金屬擴散阻擋(7)的情況下，密封電介質層(1)還會防止金屬在連接時滲透通過孔。
圖3表示了使用減Al技術(subtractive Al technology)形成的器件的部分剖面圖。在使用減法技術時，密封電介質層(1)能夠用于密封互連開口(6)壁(通道壁)的多孔電介質層(2)上的孔，從而防止在金屬擴散阻擋層(7)(例如濺射Ti或Ti/TiN層)內形成針孔。在使用W栓塞技術形成通孔金屬(via metal)(9)的情況下，金屬擴散阻擋(7)內的針孔會導致WF6與Ti相互作用，該技術還能夠用于熱鋁以實現可靠的互連金屬流動。如果Ti沒有覆蓋互連開口(6)的側壁和底部，那么互連金屬就不會流動良好。
密封電介質層(1)將對所有3種所說明器件覆蓋互連開口(6)的底部。密封電介質層(1A)的底部能夠利用濺射或腐蝕，例如軟濺射腐蝕或干腐蝕，加以去除，從而在所有金屬互連之間建立良好的連接。這意味著密封電介質層(1)能夠從多孔電介質層的頂部和互連開口(6)的底部加以去除。互連開口(6)的頂部上去除的金屬可以比底部的多。例如，一些硬掩模(4)在濺射或腐蝕期間可能由于A/R依賴效應而去除掉。
本發明并不是僅限于將密封電介質層應用于所說明的結構中。可選擇的結構，其中SixCy:Hz膜對集成電路中的構圖結構進行密封，在這里也可以使用。其還可以用于平板顯示器(FPD)、微系統和光學器件。
用于金屬布線層的材料并不僅限于銅或鋁互連。此外，金屬布線層可以是銀、金、合金、超導體及其他。
集成電路子組件上的電介質密封層通常與金屬擴散阻擋一起使用，其取決于互連結構的類型和/或所使用的金屬。用于沉積密封電介質層的方法在本技術領域中是熟知的。所使用的具體方法并不至關重要。這些工藝的實例包括等離子體增強汽相沉積(PECVD)，低壓化學汽相沉積(LPCVD)，亞大氣壓化學汽相沉積(SACVD)，化學汽相沉積技術如傳統CVD、光化學汽相沉積、電子回旋加速共振(ECR)、噴射汽相沉積等，和各種物理汽相沉積技術如濺射、電子束蒸發等。這些處理包括或者向汽化物質施加額外的能量(以熱、等離子體等形式)從而產生期望的反應，或者將能量聚焦在材料的固體樣品上從而使其沉積。
適合于形成SixCy:Hz密封電介質層的材料在本技術領域中也是熟知的。前體可以是能夠提供Si、C和H元素的單一化合物，例如烷基硅烷、硅雜環丁烷(silacyclobutane)或聚碳硅烷(polycarbosilane)。或者前體是能夠提供Si、C和H元素的化合物混合物，例如硅烷和有機化合物(例如甲烷)。優選的前體是烷基硅烷，更優選的的是三甲基硅烷。
雖然眾所周知，在SixCy:Hz膜內會存在少量的氧氣，但是并不傾向于將氧添加到SixCy:Hz膜內。
此外可以預期，在此處可以使用組成為SiaObCc:Hd的密封電介質層，其中a的原子百分數值為10-33，優選的為18-20，b的原子百分數值為1-40，優選的為18-21，c的原子百分數值為1-66，優選的為31-38，而d的原子百分數值為0.1-66，優選的為25-32，且a+b+c+d≥90原子％；且C/Si＜0.5，H/C＞0.5。SiaObCcHd膜具有低介電常數層，從而降低了對有效介電常數的負電影響。或者，密封電介質層能夠由SixCy:Hz層和SiaObCc:Hd層構成，從而保證多孔材料不會降解。
為了提供組成為SiaObCc:Hd的密封電介質層，在沉積室內可以存在受控數量的氧。氧可以通過所使用的氧提供氣體的類型或者氧提供氣體的使用量而加以控制。如果沉積室內存在太多的氧，會產生化學計量與SiO2相近的氧化硅膜，介電常數會高于所期望的，并且不能在不降解多孔電介質層的情況下獲得密封性能。氧提供氣體包括空氣、臭氧、氧氣、一氧化二氮和一氧化氮，但不限于此，優選的是一氧化二氮。氧提供氣體的數量典型地小于5體積的氧提供氣體/每體積含硅化合物，更優選的為0.01-4.5體積的氧提供氣體/每體積含硅化合物。熟悉本技術領域的人員能夠容易地根據氧提供氣體的類型和沉積條件確定氧提供氣體的數量。
除了氧提供氣體之外，氧氣可以通過使用含氧的含硅化合物而引入，例如2，4，6，8-四甲基環四硅氧烷(2，4，6，8-tetramethyl-cyclotetrasiloxane)，2，4，6，8，10-五甲基環五硅氧烷(2，4，6，8，10-penta-methylcyclopentasiloxane)。
此外，可以預期，這里可以使用組成為SieNfCg:Hh的密封電介質層，其中e的原子百分數值為10-33，優選的為18-20，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為1-66，優選的為31-38，而h的原子百分數值為0.1-60，優選的為25-32，且e+f+g+h≥90原子％；且C/Si＜0.5，H/C＞0.5。為了生成組成為SieNfCg:Hh的密封電介質層，在沉積室內可以存在受控數量的氮。氮可以通過所使用氮提供氣體的類型或者氮提供氣體的使用量而加以控制。
可用于制造密封電介質層的含硅化合物包括硅烷、有機硅烷、聚碳硅烷(polycarbosilane)、環硅氧烷和線性硅氧烷，但不限于此。有用的含硅化合物在美國專利No.6,162,742中有詳細的公開，由于其講授了含硅化合物而引用在此作為參考。含硅化合物典型的包含具有表達式R-Si的單元，其中R基團從氫原子、氟原子、去氧氟乙酰胺基團或有機金屬基團中選擇。R優選的為烷基，更優選為甲基。Si原子可以與附加的R基團(有機金屬硅烷)、其它的Si原子通過碳氫化合物基團(polycarbosilane)鍵合，或者通過O原子(siloxane)與其它的Si原子鍵合。優選的含硅化合物是接近室溫下為氣態或液態或者能夠在大約10托以上的真空度下揮發的化合物。
用于制造密封電介質層的含硅化合物的實例包括但不限于硅烷、四氟硅烷、三氟甲基三氟硅烷(trifluoromethyltrifluorosilane)、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、二硅烷甲烷(disilanomethane)、二(甲基硅烷)甲烷(bis(methylsilano)methane)、1，2-二硅烷乙烷(1，2-disilanoethane)、1，2-二(甲基硅烷)乙烷(1，2-bis(methylsilano)ethane)、2，2-二硅烷丙烷(2，2-disilanopropane)、1，3，5-三硅烷-2，4，6-三甲基亞甲基，1，3，-二甲基硅氧烷(1，3，5-trisilano-2，4，6-trimethylene，1，3-dimethylsiloxane)、1，3-二(硅烷亞甲基)二硅氧烷(1，3-bis(silanomethylene)disiloxane)、bis(1-methyldisiloxanyl)propane、2，4，6，8-四甲基環四硅氧烷(2，4，6，8-tetramethylcyclotetrasiloxane)、2，4，6，8，10-五甲基環五硅氧烷(2，4，6，8，10-pentamethylcyclopentasiloxane)、1，3，5，7-四硅烷-2，6-二羥-4，8-二亞甲基(1，3，5，7-tetrasilano-2，6-dioxy-4，8-dimethylene)、四炔丙基硅烷(tetrapropargylsilane)、四乙炔基硅烷(tetraethynylsilane)、苯基硅烷(phenylsilanes)、silacyclobutane(H2SiC3H6)及衍生物如1，1-二氟硅雜環丁烷(1，1-difluorosilacyclobutane)、1-甲基硅雜環丁烷(1-methylsilacyclobutane)、1，1-二甲基硅雜環丁烷(1，1-dimethylsilacyclobutane)、1，1-乙基甲基硅雜環丁烷(1，1-ethylmethylsilacyclobutane)、1-丁基硅雜環丁烷(1-butylsilacyclobutane)、2，4-二甲基硅雜環丁烷(2，4-dimethylsilacyclobutane)、3，3-二乙基硅雜環丁烷(3，3-diethylsilacyclobutane)和3，3-乙基丙基硅雜環丁烷(3，3-ethylpropylsilacyclobutane)、1，3-乙硅雜環丁烷(1，3-disilacyclobutane)及衍生物如1，1，3，3-四氟-1，3-乙硅雜環丁烷(1，1，3，3-tetrafluoro-1，3-disilacyclobutane)、1-甲基-1，3-乙硅雜環丁烷(1-methyl-1，3-disilacyclobutane)、1，3-二甲基-1，3-乙硅雜環丁烷(1，3-dimethyl-1，3-disilacyclobutane)、1，1-乙基甲基-1，3-乙硅雜環丁烷(1，1-ethylmethyl-1，3-disilacyclobutane)、1-丁基-1，3-乙硅雜環丁烷(1-butyl-1，3-disilacyclobutane)、2，4-二甲基-1，3-乙硅雜環丁烷(2，4-dimethyl-1，3-disilacyclobutane)、2，2-二乙基-1，3-乙硅雜環丁烷(2，2-diethyl-1，3-disilacyclobutane)和2，4-乙基丙基-1，3-乙硅雜環丁烷(2，4-ethylpropyl-1，3-disilacyclobutane)。兩種或者更多種含硅化合物的組合能夠用于提供期望性質的組合，例如介電常數、氧化物含量、疏水性、膜應力和等離子體腐蝕性能。
當含硅化合物不含有足以產生所期望膜的碳時，碳可以通過使用碳氫化合物如甲烷而引入。
其他的元素，如氟(F)，也可以引入到密封電介質層中，只要這些元素不會重大地改變膜的密封性能。
下面表示了圖1、2和3中所確定的元素。這些元素并不僅限于這些圖中具體的設計。
1密封電介質層。SixCy:Hz，其中x的原子百分數值為10-50，優選的為25-35，y的原子百分數值為1-66，優選的為30-40，z的原子百分數值為0.1-66，優選的為25-35，且x+y+z≥90原子％；或者SiaObCc:Hd，其中a的原子百分數值為10-33，優選的為18-20，b的原子百分數值為1-40，優選的為18-21，c的原子百分數值為1-66，優選的為31-38，d的原子百分數值為0.1-60，優選的為25-32，且a+b+c+d≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5；或者SieNfCg:Hh，其中e的原子百分數值為10-33，優選的為18-20，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為1-66，優選的為31-38，h的原子百分數值為0.1-60，優選的為25-32，且e+f+g+h≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
2多孔電介質層。孔隙率為10-60％，其中連通度為1-100％。可以由如下材料制得，即多孔SiLKTM、MesoELKTM、XLKTM、NanoglassTM、JSR-LKDTM、ZirconTM材料，以及通過CVD方法，如OrionTM。制造的方法在本技術領域中是熟知的。
3腐蝕終止。典型的材料為氮化硅、碳化硅、SiO2。本領域技術人員能夠根據對多孔材料的腐蝕選擇性知道哪些材料適合。
4犧牲硬掩模。典型的材料為氮化硅、碳化硅、SiO2。本領域技術人員能夠根據對下層材料的腐蝕選擇性知道哪些材料適合。
5金屬布線。由如下材料制得，即銅、鋁、銀、金、合金、超導體和其他導電金屬。金屬布線能夠通過CVD、物理汽相沉積(PVD)或者電化學沉積技術或者它們的組合而制造。
6互連開口。有時稱作通孔或溝槽。通過去除布線金屬上的所有層并暴露布線金屬表面的至少一部分而制得。形成互連開口的方法在本技術領域中是熟知的。
7金屬擴散阻擋。用于形成金屬擴散阻擋的材料是人們所熟知的，如Ta、TaN、Ti、TiN、TiSiN、WN、WCN或其組合。金屬擴散阻擋可以通過本技術領域中熟知的技術而施加，如濺射(也就是PVD)、化學汽相沉積(CVD)或原子層化學汽相沉積(ALCVD)。
8金屬布線阻擋。用于形成金屬布線阻擋的典型材料是SiC、SiN、SiCN。制造該層的方法是本技術領域所熟知的。
9通孔金屬。該金屬用于連接各個金屬布線層。該金屬可以與用于形成金屬布線(6)的金屬相同，也可以不同。通孔金屬的實例包括Cu、W、Al，但不限于此。
10互連金屬是布線金屬和/或通孔金屬。
可以相信，密封層為金屬擴散阻擋層提供了比多孔電介質層所提供的更好的表面。
下面提供了非限制性實例，從而熟悉本技術領域的人員能夠更容易地理解本發明。
實例對照實例120nm的TaN膜通過PVD沉積在半導體器件的溝槽和側壁上，該半導體器件上具有多孔低k電介質層，其通過美國專利No.6,231,989的方法制造而成。然后，該器件在1％的HF、SEM內進行20”浸漬試驗(dip test)。SEM結果顯示，阻擋層中出現了高密度的針孔，使得酸能夠容易地擴散并腐蝕低K層。橢圓光度法孔隙率估計顯示有甲苯吸附。進一步的估計顯示，需要厚度為至少30nm的TaN膜才能密封多孔層。
實例1利用三甲基硅烷通過PECVD在半導體器件的溝槽和側壁上沉積10nm的SiC膜，該半導體器件上具有多孔低K電介質層，其通過美國專利No.6,231,989的方法制造而成。用和對照實例1中相同的處理在SiC層上形成10nm的TaN膜。然后，將所得到的器件在1％的HF、SEM內進行1’浸漬試驗。HF、SEM結果顯示在低K層中沒有腐蝕，橢圓光度法孔隙率估計顯示沒有甲苯吸附，這表明孔被密封了。
權利要求
1.一種集成電路，具有(i)固態器件子組件(ii)金屬布線，其由導電金屬形成，其中金屬布線連接該子組件內的器件(iii)多孔電介質層，其在導電金屬上形成，其中該多孔電介質層含有孔(iv)互連開口，其形成在多孔電介質層中(v)密封電介質層，其覆蓋互連開口內的多孔電介質的孔(vi)金屬擴散阻擋，其位于互連開口內，其中該密封電介質層選自(1)SixCyHz，其中x的原子百分數值為10-50，y的原子百分數值為1-66，z的原子百分數值為0.1-66，且x+y+z≥90原子％；(2)SiaObCcHd，其中a的原子百分數值為10-33，b的原子百分數值為1-40，c的原子百分數值為1-66，d的原子百分數值為0.1-60，a+b+c+d≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5；或者(3)SieNfCgHh，其中e的原子百分數值為10-33，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為1-66，h的原子百分數值為0.1-60，e+f+g+h≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
2.權利要求1中的集成電路，其中密封電介質層是SixCyHz，其中x的原子百分數值為10-50，y的原子百分數值為1-66，z的原子百分數值為0.1-66，且x+y+z≥90原子％。
3.權利要求2中的集成電路，其中密封電介質層是SixCyHz，其中x的原子百分數值為25-35，y的原子百分數值為30-40，z的原子百分數值為25-35。
4.權利要求1中的集成電路，其中密封電介質層是SiaObCcHd，其中a的原子百分數值為10-33，b的原子百分數值為1-40，c的原子百分數值為1-66，d的原子百分數值為0.1-60，a+b+c+d≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
5.權利要求4中的集成電路，其中密封電介質層是SiaObCcHd，其中a的原子百分數值為18-20，b的原子百分數值為18-21，c的原子百分數值為31-38，d的原子百分數值為25-32。
6.權利要求1中的集成電路，其中密封電介質層是SieNfCgHh，其中e的原子百分數值為10-33，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為1-66，h的原子百分數值為0.1-60，e+f+g+h≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
7.權利要求6中的集成電路，其中密封電介質層是SieNfCgHh，其中e的原子百分數值為18-20，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為31-38，h的原子百分數值為25-32。
8.權利要求1中的集成電路，其中多孔電介質層的總孔隙率為10-60％，孔之間的連接度是0-100％。
9.權利要求1中的集成電路，其中金屬擴散阻擋從Ta、TaN、Ti、TiN、TiSiN、WN、WCN或其組合中選擇。
10.權利要求1中的集成電路，其中金屬布線由銅、鋁、銀、金、合金或超導體制成。
11.權利要求1中的集成電路，其中互連開口具有側壁，并且密封電介質層在互連開口的側壁上。
12.一種覆蓋和密封互連開口內多孔內層電介質的孔的方法，其中互連開口具有頂、底和側壁，其中該方法包括(A)在互連開口中施加密封電介質層；(B)從互連開口的頂部和底部去除密封電介質；(C)在互連開口中施加金屬擴散阻擋，至少覆蓋該密封電介質層；其中該密封電介質層選自(1)SixCyHz，其中x的原子百分數值為10-50，y的原子百分數值為1-66，z的原子百分數值為0.1-66，且x+y+z≥90原子％；(2)SiaObCcHd，其中a的原子百分數值為10-33，b的原子百分數值為1-40，c的原子百分數值為1-66，d的原子百分數值為0.1-60，a+b+c+d≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5；或者(3)SieNfCgHh，其中e的原子百分數值為10-33，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為1-66，h的原子百分數值為0.1-60，e+f+g+h≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
13.權利要求12中的方法，其中密封電介質層是SixCyHz，其中x的原子百分數值為10-50，y的原子百分數值為1-66，z的原子百分數值為0.1-66，且x+y+z≥90原子％。
14.權利要求13中的方法，其中密封電介質層是SixCyHz，其中x的原子百分數值為25-35，y的原子百分數值為30-40，z的原子百分數值為25-35。
15.權利要求12中的方法，其中密封電介質層是SiaObCcHd，其中a的原子百分數值為10-33，b的原子百分數值為1-40，c的原子百分數值為1-66，d的原子百分數值為0.1-60，a+b+c+d≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
16.權利要求15中的方法，其中密封電介質層是SiaObCcHd，其中a的原子百分數值為18-20，b的原子百分數值為18-21，c的原子百分數值為31-38，d的原子百分數值為25-32。
17.權利要求12中的方法，其中密封電介質層是SieNfCgHh，其中e的原子百分數值為10-33，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為1-66，h的原子百分數值為0.1-60，e+f+g+h≥90原子％，且C/Si＜0.5、H/C＞0.5。
18.權利要求17中的方法，其中密封電介質層是SieNfCgHh，其中e的原子百分數值為18-20，f的原子百分數值為1-50，g的原子百分數值為31-38，h的原子百分數值為25-32.
19.權利要求12中的方法，其中多孔電介質層的總孔隙率為10-60％，孔之間的連接度是0-100％。
20.權利要求12中的方法，其中金屬擴散阻擋從Ta、TaN、Ti、TiN、TiSiN、WN、WCN或其組合中選擇。
全文摘要
密封電介質層(1)施加在多孔電介質層(2)與金屬擴散層(7)之間。密封電介質層封閉多孔電介質層表面和側壁上的孔。本發明允許使用薄的金屬擴散阻擋層，而不會在金屬擴散阻擋層產生針孔。密封電介質層是組成為Si
文檔編號H01L23/532GK1596466SQ02813274
公開日2005年3月16日 申請日期2002年6月25日 優先權日2001年7月2日
發明者赫曼·玫寧, 威廉·K.·韋德納, 弗朗西斯卡·亞科皮, 斯蒂芬尼·瑪爾霍特里 申請人:陶氏康寧公司