[发明专利]藉由等离子体增强化学气相沉积使用含有具有机官能基的硅的杂化前驱物所形成的超低介电材料

权利要求书

1.一种沉积低介电常数层的方法，所述方法包括：

将一种或更多种有机硅化合物引进腔室，其中所述一种或更多种有机硅化合物包含硅原子和成孔剂成分，所述成孔剂成分与所述硅原子键结，其中所述一种或更多种有机硅化合物从由5-双环庚烯基三乙氧硅烷、5-双环庚烯基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚烯基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚烯基三甲基硅烷、5-双环庚基甲基二乙氧硅烷、5-双环庚基二甲基乙氧硅烷、5-双环庚基三甲基硅烷、5-双环庚基二甲基氯硅烷、环己基甲基二甲氧硅烷、异丁基甲基二甲氧硅烷、1-(2-三甲氧基硅基乙基)环己烷-3,4-环氧化物、1,1-二甲基-1-硅杂环戊烷、2-环己烯-1-基氧基三甲基硅烷、环己基氧基三甲基硅烷、2,4-环戊二烯-1-基三甲基硅烷、1,1-二甲基硅杂环己烷和上述物质的组合物所组成的群组中选择；

在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层；以及

后处理所述低介电常数层，以从所述低介电常数层基本移除所述成孔剂成分，其中所述低介电常数层具有约20体积%至约30体积%的孔隙体积和约6埃至约11埃的平均孔隙半径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述后处理包括紫外线(UV)固化处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层包括约2.0至约2.5的介电常数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：将氧化气体引进所述腔室；以及在存在射频(RF)功率的情况下，使所述一种或更多种有机硅化合物与所述氧化气体反应而在所述腔室内的衬底上沉积低介电常数层。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氧化气体从由氧气(O₂)、一氧化二氮(N₂O)、臭氧(O₃)、水(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)和上述物质的组合所组成的群组中选择。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：引进从由含硅前驱物、成孔剂前驱物和上述物质的组合所组成的群组中选择的一种或更多种化合物。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅前驱物包括一种或更多种无成孔剂的硅化合物，所述一种或更多种无成孔剂的硅化合物从由二甲基二甲氧硅烷、甲基二乙氧硅烷、三甲基硅烷、三乙氧基硅烷、二甲基乙氧硅烷、二甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、1,3-双硅烷亚甲基二硅氧烷、双(1-甲基二硅氧烷基)甲烷、双(1-甲基二硅氧烷基)丙烷、六甲氧基二硅氧烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷和上述物质的组合所组成的群组中选择。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅前驱物包括一种或更多种无成孔剂的环状含硅前驱物，所述一种或更多种无成孔剂的环状含硅前驱物从由四甲基环四硅氧烷(TMCTS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、五甲基环戊硅氧烷、六甲基环三硅氧烷和上述物质的组合所组成的群组中选择。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述成孔剂前驱物包括成孔剂化合物，所述成孔剂化合物从由降莰烷、降莰二烯、环己烷、异丁烷、α-萜品烯、环氧环己烷、环己烯、环戊二烯和上述物质的组合所组成的群组中选择。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅原子与至少一个氧原子键结。

11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低介电常数层包括氧碳化硅，且所述低介电常数层具有约2.0至约2.5的介电常数。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平均孔隙半径在约7埃至约9埃之间。