[发明专利]用于层间介电气隙的PEVCD沉积牺牲聚合物薄膜的紫外光固化

权利要求书

1.一种用于在导电互连间形成低介电常数(k)间隙壁的方法，所述方法包括：

在沉积在衬底上的牺牲层中形成多个互连特征结构，其中所述牺牲层是聚合α-萜品烯层；

用导电材料填充所述互连特征结构；

将多孔层沉积到所述经填充的互连特征结构与所述牺牲层上，所述多孔层具有整齐的孔隙结构；以及

通过所述多孔层从在所述经填充的导电互连间的区域移除至少一部分的所述牺牲层，以在所述导电互连之间形成气隙。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除步骤包括基于紫外线的固化工艺。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将覆盖层沉积到所述多孔层上，以密封所述整齐的孔隙结构。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气隙的介电常数约为1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充工艺包括物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺、电化学电镀工艺、和无电电镀工艺的至少之一。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔层包含多孔含碳氧化物层。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述填充步骤与所述沉积多孔层的步骤之间平坦化所述衬底的上表面，其中所述平坦化步骤包含使用化学机械研磨。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述多孔层包括：

将液态溶液沉积到所述衬底上，所述液态溶液进行反应以形成悬浮在所述溶液中的部分聚合的硅烷醇；以及

固化所述衬底上的所述溶液以形成所述多孔层。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉积多孔层和沉积覆盖层在原位进行。

10.一种在半导体器件的导电元件之间形成间隙壁的方法，所述方法包括：

将牺牲层沉积到衬底上；

在所述牺牲层中形成多个特征结构；

用导电材料填充所述特征结构；

将多孔层沉积到所述经填充的互连特征结构与所述牺牲层上，所述多孔层具有整齐的孔隙结构；

通过所述多孔层从所述经填充的导电互连之间的区域剥除所述牺牲层，以在所述导电互连之间形成气隙，其中所述剥除工艺包括基于紫外线的固化工艺；以及

将覆盖层沉积到所述多孔层上，以密封所述整齐的孔隙结构。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述牺牲层是聚合α-萜品烯层。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，将牺牲层沉积到所述衬底上的步骤包括：

供应流速为约100mgm至约5,000mgm的α-萜品烯；

供应流速为约100sccm至约5,000sccm的氦气；以及

供应流速为约100sccm至约2,000sccm的氧气。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述牺牲层是成孔剂。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多孔层为多孔的碳掺杂氧化层。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述剥除工艺包括通过在所述多孔层中形成的穿孔，从所述特征结构之间的区域剥除所述牺牲层。

16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括在用导电材料填充所述特征结构之前，将阻挡层沉积于在所述牺牲层中形成的特征结构上。

17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述气隙的介电常数约为1。

18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多孔层选自由多孔氧化物层、多孔氮化物层、和多孔碳化硅层所构成的群组。

19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括在所述填充步骤与所述沉积多孔层的步骤之间，平坦化所述半导体器件的上表面。

20.一种在半导体器件的导电特征结构之间形成介电常数约为1所谓间隙壁的方法，所述方法包括：

利用等离子体增强化学气相沉积工艺，将聚合α-萜品烯层沉积到衬底上；

在所述聚合α-萜品烯层中蚀刻出多个特征结构；

利用电化学电镀工艺、无电电镀工艺、物理气相沉积工艺、和化学气相沉积工艺的至少之一，用导电材料填充所述聚合α-萜品烯层中所蚀刻出的特征结构；

利用化学机械研磨工艺平坦化所述半导体器件的上表面；

将多孔氧化物层沉积在所述经填充的特征结构与所述聚合α-萜品烯层上；以及

通过基于紫外线的固化工艺从多个导电元件之间的区域剥除所述聚合α-萜品烯层，以在所述导电元件之间形成气隙，其中所述紫外线固化工艺被配置成通过所述多孔氧化物层中的多个孔隙移除所述聚合α-萜品烯层；以及

将覆盖层沉积到所述多孔氧化物层上，以密封所述孔隙。