[发明专利]形成电子装置的方法

说明书

形成电子装置的方法包含：(a)提供半导体衬底，所述半导体衬底在其表面上包含多孔特征；(b)在所述多孔特征上施用组合物，其中所述组合物包含聚合物和溶剂，其中所述聚合物包含以下通式(I)重复单元：其中：Ar¹、Ar²、Ar³和Ar⁴独立地表示任选地被取代的二价芳香族基团；X¹和X²独立地表示单键、‑O‑、‑C(O)‑、‑C(O)O‑、‑OC(O)‑、‑C(O)NR¹‑、‑NR²C(O)‑、‑S‑、‑S(O)‑、‑SO₂‑或任选地被取代的C_1‑20二价烃基，其中R¹和R²独立地表示H或C_1‑20烃基；m是0或1；n是0或1；并且o是0或1；以及(c)加热所述组合物；其中所述聚合物安置在所述多孔特征的孔隙中。所述方法在半导体装置制造中发现特定可应用性，用于形成低k和超低k介电材料。

技术领域

本发明大体上涉及电子装置的制造。更具体来说，本发明涉及形成电子装置的方法，其涉及在半导体衬底上填充多孔特征的孔隙。所述方法在半导体装置制造中具有特定可应用性，例如在利用多孔介电材料的工艺中。

背景技术

集成电路技术中的进步已经减小给定层上金属线之间的间距和集成电路不同层中互连线之间的间距。金属线之间的此类间距减小使得邻近导电迹线之间的电容耦合增加，造成如更大串扰和更高电容损失的问题。在致力于解决这些问题中，已经开发出低k和超低k(ultra-low k，ULK)介电材料作为在给定层上的导体之间和在层之间所用的常规介电材料的替代。与常规介电材料相比较，这些材料可以明显地降低在导体之间的电容耦合。

一类所提出的材料依赖于空气介电常数(1.001)来实现其低k或ULK特性。在这些材料的情况下，在半导体表面上形成多孔介电层。随着层中孔隙的总孔隙体积增加，所述材料的有效介电常数越来越减小。然而，在孔隙减小材料介电常数的同时，其也不合需要地降低层的机械强度和稳定性，使其在后续加工期间，例如在图案化、沉积、化学机械平坦化或其它工艺期间对损害敏感。另外，由于其多孔性质，材料在后续加工期间可能对与化学品接触高度敏感，使得可能导致装置失效。

在致力于解决这些问题中，已经出于提供机械强度的目的而提出，在后续加工期间，在去除聚合物之前用牺牲有机聚合物填充所述孔隙的技术。弗洛特(Frot)等人，《先进材料》(Adv.Mater.)2011，23，2828-2832描述使用PMMA型、聚苯乙烯型、聚(环氧丙烷)衍生或聚(环氧乙烷)衍生聚合物的此类工艺。已知孔隙填充材料可能在高温下具有典型地用于晶片加工的不良热稳定性。本发明人已经认识到，需要孔隙填充组合物具有以下中的一种或多种：良好聚合物柔性和流动特性以用于实质上无空隙的孔隙填充，和在较高工艺温度下良好的热稳定性以避免在处理期间过早热分解和由其产生的可能的可靠性问题。

因此，持续需要改进的孔隙填充组合物和解决与现有技术水平相关联的一个或多个问题的方法。

发明内容

提供形成电子装置的方法。所述方法包含：(a)提供半导体衬底，所述半导体衬底在其表面上包含多孔特征；(b)在所述多孔特征上施用组合物，其中所述组合物包含聚合物和溶剂，其中所述聚合物包含以下通式(I)重复单元：