[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本发明的实施例描述了形成具有在约15原子％和约20原子％之间的碳浓度的基于硅的富碳低k ILD层的方法。例如，一种方法包括在衬底上沉积具有介电材料的介电层，该介电材料具有低于3.9的介电常数和在约15％和约20％之间的碳原子浓度；将介电层暴露于热工艺，该热工艺配置为使介电材料脱气；蚀刻介电层以形成开口；以及用导电材料填充开口以形成导电结构。本发明的实施例还涉及半导体结构及其形成方法。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体结构及其形成方法。

背景技术

集成电路(IC)制造处理在层上连续进行，该层在衬底(例如，晶圆)上形成为彼此堆叠。取决于设计复杂性和应用，IC可以包括大量的层(例如，数百个)。这些层通过层间介电(ILD)层彼此分隔开。

发明内容

本发明的实施例提供了一种形成半导体结构的方法，包括：在衬底上沉积具有介电材料的介电层，所述介电材料具有低于3.9的介电常数和在15％和20％之间的碳原子浓度；将所述介电层暴露于热工艺，所述热工艺配置为使所述介电材料脱气；蚀刻所述介电层以形成开口；以及用导电材料填充所述开口以形成导电结构。

本发明的另一实施例提供了一种半导体结构，包括：衬底；介电层，位于所述衬底上，所述介电层具有低于3.9的介电常数和在15％和20％之间的碳原子浓度；以及导电结构，位于所述介电层中。

本发明的又一实施例提供了一种形成半导体结构的方法，包括：利用热沉积方法或电子束(e束)沉积方法在衬底上沉积介电材料，其中，所述介电材料具有低于3.9的介电常数；形成经处理的介电材料，所述经处理的介电材料具有在15％至20％的碳原子浓度和在1.2gr/cm³至1.4gr/cm³之间的密度；蚀刻所述经处理的介电材料以形成开口；以及用导电材料填充所述开口。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是根据一些实施例的描述制造富碳低k层间介电层的方法的流程图。

图2是根据一些实施例的部分制造的晶圆的截面图。

图3是根据一些实施例的具有沉积的富碳低k介电层的部分制造的晶圆的截面图。

图4是根据一些实施例的具有经处理的富碳低k介电层的部分制造的晶圆的截面图。

图5至图7是根据一些实施例的描述在富碳低k层间介电层中形成互连开口的各个处理步骤期间的部分制造的晶圆上的富碳低k层间介电层的截面图。

图8是根据一些实施例的部分制造的晶圆上的富碳低k层间介电层中的互连层的截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征不同的实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实施例或实例以简化本发明。当然这些仅是实例而不旨在限制。例如，元件的尺寸不限于所公开的范围或值，但可能依赖于工艺条件和/或器件所需的性能。此外，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。为了简单和清楚的目的，各个部件可以以不同的比例任意地绘制。

此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间关系术语旨在包括器件在使用或操作工艺中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。