專利名稱：將不滲透膜沉積到多孔低介電常數(shù)介電膜上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及集成電路加工及制造，且更具體地說，涉及在多孔低-k介電膜上沉積不滲透膜的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于日益增加的更小、更價(jià)廉、且更強(qiáng)大的電子產(chǎn)品的需求產(chǎn)生了對(duì)于更小的幾何集成電路(ICs)、和更大的基底的需要。其還產(chǎn)生了對(duì)于在IC基底上的電路的更密集封裝的需求。對(duì)于更小的幾何IC電路的期望要求組件和介電層之間的互連尺寸盡可能小。因而，最近的研究繼續(xù)集中在低電阻材料(例如，銅)連同金屬線之間的具有低介電常數(shù)(k)的絕緣材料的應(yīng)用上。
由于通孔(via)互連和連接線的橫截面面積的減少，需要應(yīng)用低電阻材料。隨著互連的表面積減少，互連的電導(dǎo)率降低，且所得的互連電阻率的提高已成為IC設(shè)計(jì)的障礙。具有高電阻率的導(dǎo)體產(chǎn)生了具有高阻抗和大的傳播延遲的傳導(dǎo)通路。這些問題導(dǎo)致IC中組件之間的不可靠的信號(hào)定時(shí)、不可靠的電壓電平、和長的信號(hào)延遲。傳播不連續(xù)性還來自于連接差的相交傳導(dǎo)表面、或具有高度不同的電阻率特性的導(dǎo)體的聯(lián)接。
需要具有低電阻率的互連和通孔、和抵抗揮發(fā)性處理環(huán)境的能力。鋁和鎢金屬經(jīng)常用在集成電路的生產(chǎn)中用于在電有效面積(active area)之間制造互連或通孔。由于可提供用于這些金屬的處理技術(shù)，這些金屬已長期用于生產(chǎn)環(huán)境中。由于長期使用，在該方法中已經(jīng)獲得對(duì)于這些金屬的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)。
在降低電路中線和通孔尺寸的努力中，銅是代替鋁的自然選擇。銅的電導(dǎo)率約為鋁的兩倍且為鎢的三倍以上。結(jié)果，相同的電流可被傳送通過具有鋁線的一半寬度的銅線。
然而，在IC加工中，存在與銅的使用有關(guān)的問題。銅抑制(poison)硅器件的有效面積，從而產(chǎn)生不能預(yù)見的反應(yīng)。銅還易于擴(kuò)散通過很多用于IC加工的材料且，因此，必須注意防止銅遷移。
已提出各種方法以處理銅擴(kuò)散進(jìn)集成電路材料中的問題。已經(jīng)提出將一些材料(包括金屬和金屬合金)用作防止銅擴(kuò)散的阻擋物(barrier)。典型的導(dǎo)電擴(kuò)散阻擋材料為TiN、TaN和WN。向這些材料中加入硅以獲得TiSiN、TaSiN、和WSiN，可改善擴(kuò)散阻擋特性。氮化硅已成為最好的非導(dǎo)電擴(kuò)散阻擋材料。
可通過化學(xué)氣相沉積(CVD)沉積擴(kuò)散阻擋材料。例如，在TiN CVD沉積的情況下，使用含有Ti和任選的氮的前體。該前體在選定表面上分解，且分解的元素共同反應(yīng)，從而在這些選定的表面上形成TiN層。反應(yīng)副產(chǎn)物(由前體分解和隨后反應(yīng)生成的在選定的表面上不變?yōu)槌练e的產(chǎn)物)經(jīng)常為揮發(fā)性的且必須被去除。
對(duì)于互連線中的低電阻材料的應(yīng)用同等重要的是引入用于使互連線之間絕緣的低介電常數(shù)材料(低-k電介質(zhì))。低k電介質(zhì)為絕緣介電材料，其表現(xiàn)出低于常規(guī)IC介電材料的介電常數(shù)，其中常規(guī)IC介電材料例如二氧化硅(k值為約4)、氮化硅(k值為約7)、和氧氮化硅(k值為約4-7)。
已引入各種低-k電介質(zhì)；其包括氟摻雜的二氧化硅(k值為約3-3.6)、碳摻雜的二氧化硅(介電常數(shù)為約2.5-3.3)、氟化碳(k值為約2.5-3.6)、和有機(jī)材料例如聚對(duì)二甲苯(k值為約3.8-3.6)、聚酰亞胺(k值為約3-3.7)。這些材料中的一些被成功地引入了IC制造過程中，但由于涉及集成的各種困難，因而其它材料還未引入?？赏ㄟ^CVD或旋壓(spin-on)技術(shù)沉積低k電介質(zhì)。
由于多孔低-k電介質(zhì)潛在的更低的介電常數(shù)(2-3)，進(jìn)一步的研究集中于多孔低-k電介質(zhì)。多孔低介電材料的實(shí)例為多孔氫化硅倍半氧烷或多孔甲基硅倍半氧烷、多孔硅石結(jié)構(gòu)例如氣凝膠、低溫沉積的硅碳膜、低溫沉積的Si-O-C膜、和摻雜甲基的多孔硅石。
由于各種問題，例如低的機(jī)械強(qiáng)度、差的尺寸穩(wěn)定性、差的溫度穩(wěn)定性、高吸濕、滲透、差的粘合、大的熱膨脹系數(shù)、和不穩(wěn)定的應(yīng)力級(jí)，多孔低-k電介質(zhì)的集成是困難的。
在IC加工中，與多孔低-k電介質(zhì)有關(guān)的問題之一是在多孔低k電介質(zhì)中小分子的捕集。授權(quán)給Hu等的美國專利6,417,118公開了一種在通過低溫退火去除所有捕集的濕氣后，通過以反應(yīng)性溶液處理多孔膜，將多孔低-k電介質(zhì)表面由親水狀態(tài)(吸引濕氣)轉(zhuǎn)化為疏水狀態(tài)(排斥濕氣)，從而防止?jié)駳庠诙嗫椎?k介電膜中的進(jìn)一步吸附的方法。授權(quán)給Xia等的美國專利6,486,061公開了一種提供具有增強(qiáng)的粘合及穩(wěn)定性的介電膜的方法，該方法使用在還原環(huán)境(例如NH3或H2)中使膜致密化的后沉積處理。據(jù)稱該技術(shù)可生產(chǎn)介電膜，該介電膜即使當(dāng)暴露于環(huán)境中1星期時(shí)，也更加防潮并保持低介電常數(shù)。
然而，多孔低-k電介質(zhì)的集成仍存在問題。即使使用經(jīng)處理的低-k介電膜，隨后的膜(例如用于銅互連的擴(kuò)散阻擋膜)的粘合仍是有問題的。由于隨后的沉積膜對(duì)于捕集的分子(例如濕氣、醇蒸汽、HCl蒸汽、和HF蒸汽)而言經(jīng)常是不可滲透的，這些捕集的分子的釋放可導(dǎo)致引起器件失效的分層。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供了一種改善沉積在器件(例如多孔低-k介電膜)上的不滲透膜的粘合的方法。
該公開的方法根本上確保了，在基本上沉積了不滲透膜(例如導(dǎo)電擴(kuò)散膜(TiN、TiSiN、TaN、TaSiN、WNX、WSiN)或介電擴(kuò)散膜(SiC、Si3N4))之前，多孔低-k介電膜不暴露于含有可捕集的分子(例如濕氣)的氣氛中。
現(xiàn)有技術(shù)公開了各種處理多孔低-k介電膜以改善吸濕量的方法。但我們的研究表明所有這些方法僅可降低吸濕量，但不能本質(zhì)上地消除吸濕。Xia等公開了在暴露于空氣中1個(gè)星期之后，他們?cè)谶€原環(huán)境中的退火處理有效地提高了防潮性質(zhì)并保持了介電常數(shù)值，但他們沒有討論是否該處理對(duì)隨后沉積的不滲透膜例如擴(kuò)散阻擋物(diffusion barrier)的粘合性能具有任何影響。我們的研究表明，即使在暴露于空氣中幾個(gè)小時(shí)之后，該處理對(duì)改善TiN在多孔低-k介電膜上的粘合沒有效果。在對(duì)各種處理進(jìn)行廣泛的評(píng)價(jià)后，發(fā)現(xiàn)用以改善隨后沉積的不滲透膜(例如擴(kuò)散阻擋物)對(duì)多孔低-k介電膜的粘合的唯一有效的處理是避免將多孔低-k介電膜暴露于含有濕氣的環(huán)境中。當(dāng)多孔低-k介電膜暴露于空氣中時(shí)，濕氣將被捕集到孔隙中，而且不去除捕集的濕氣，由于該捕集的濕氣的釋放，隨后沉積的不滲透膜對(duì)多孔低-k介電膜的粘合逐漸降低。
在其中多孔低-k介電膜已含有濕氣的情況下，該方法在原位沉積不滲透膜之前，提供了額外的步驟，用以去除捕集在低-k介電膜孔隙內(nèi)的濕氣。
在第一優(yōu)選實(shí)施方式中，該方法包括兩個(gè)步驟
a.使該多孔低k介電膜退火，以去除捕集在多孔低-k介電膜孔隙內(nèi)的揮發(fā)性分子；和b.在不使該多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的分子的氣氛下將不滲透膜沉積到該多孔低-k介電膜上。
該第一實(shí)施方式是對(duì)于這樣的情況，其中多孔低-k介電膜已暴露于空氣中且因而具有很多捕集在孔隙中的濕氣。為了成功地將不滲透膜沉積到附著于介電膜的多孔低-k介電膜上，需要去除濕氣，然后在該多孔低-k介電膜不暴露于含有可捕集的分子的氣氛中的條件下沉積不滲透膜。
捕集在多孔低-k介電膜孔隙內(nèi)的最普通的揮發(fā)性分子為水汽。其它揮發(fā)性分子為(1)小的有機(jī)分子，例如醇，(2)HCl，和(3)HF。小的有機(jī)分子典型地為包括醚和酮的C2-C5分子。該揮發(fā)性分子為在室溫或更高溫度下為氣態(tài)的分子。該揮發(fā)性分子為有機(jī)或無機(jī)材料。
退火溫度為50℃-500℃。更高的溫度可在更短的時(shí)間內(nèi)驅(qū)除濕氣，但更高的溫度也可損壞多孔低-k介電膜。取決于退火溫度和多孔低-k介電膜的狀態(tài)，退火時(shí)間優(yōu)選為10秒-2小時(shí)。電阻或輻射加熱器可用于退火處理。退火處理可在惰性氣體環(huán)境中完成，該惰性氣體環(huán)境例如含有非-反應(yīng)性氦、氬、或氮的環(huán)境。退火處理還可在反應(yīng)性環(huán)境(例如NH3或氫)中完成。退火處理還可在負(fù)壓(典型地為幾托或幾毫托的壓力)環(huán)境中完成。
退火步驟和沉積步驟可在相同的室或不同的室中進(jìn)行。在后一情況下，該方法提供將含有多孔低-k介電膜的工件從退火室傳送到沉積室的額外的步驟。該傳送是在不含有任何可捕集的分子的環(huán)境下(例如惰性氣體環(huán)境(氦、氬、或氮))、或反應(yīng)性環(huán)境下(NH3或氫)、或負(fù)壓環(huán)境下(典型地為幾托或幾毫托的壓力)完成?？纱嬖趥魉褪?，以暫時(shí)存放工件。退火室或沉積室可為單工件處理室，或多工件處理室。退火室和沉積室可均為單工件處理室，或可均為多工件處理室，或可為任何組合。室的選擇可部分取決于期望的生產(chǎn)能力。如果退火步驟比沉積步驟長得多，有利的是使用多工件退火室與單工件沉積室。
多孔低-k介電膜可為，例如，多孔氫化硅倍半氧烷(多孔HSQ)或多孔甲基硅倍半氧烷(多孔MSQ)、多孔硅石結(jié)構(gòu)例如氣凝膠、低溫沉積的硅碳膜、低溫沉積的Si-O-C膜、或摻雜甲基的多孔硅石。多孔低-k介電膜可在其頂面上具有鈍化層。不滲透膜可為TiN、TaN、WNx、TiSiN、TaSiN、WSiN、SiO2、Si3N4、碳化硅，金屬膜例如銅、鎢、鋁，Si膜例如多晶硅、和非晶硅?？赏ㄟ^CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)、NLD(納米層沉積)技術(shù)、ALD(原子層沉積)技術(shù)、或?yàn)R射技術(shù)沉積不滲透膜。
在第二優(yōu)選實(shí)施方式中，該方法包括兩個(gè)步驟a.沉積多孔低-k介電膜；和b.在不使多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的分子的氣氛下將不滲透膜沉積到多孔低-k介電膜上。
該第二實(shí)施方式是對(duì)于這樣的情況，其中多孔低-k介電膜未暴露于空氣中且因而不具有捕集在多孔低-k介電膜內(nèi)部的濕氣。為了成功地將不滲透膜沉積到附著于介電膜的多孔低-k介電膜上，在其中多孔低-k介電膜不暴露于含有可捕集的分子的氣氛中的條件下沉積不滲透膜。
可通過旋壓技術(shù)或CVD技術(shù)沉積多孔低-k介電膜。該沉積技術(shù)可包括實(shí)際的沉積步驟以及任何其它必要的步驟(例如膜固化步驟)，以確?？捎玫亩嗫椎?k介電膜。在沉積多孔低-k介電膜后，該方法可包括進(jìn)一步的在多孔低-k介電膜頂部沉積鈍化層的步驟。
在第三優(yōu)選實(shí)施方式中，該方法包括兩個(gè)步驟a.去除一部分多孔低-k介電膜；和b.在不使多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的分子的氣氛下將不滲透膜沉積到多孔低k介電膜上。
該第三實(shí)施方式是對(duì)于這樣的情況，其中多孔低介電膜未暴露于空氣中，或已進(jìn)行退火以去除基本上所有濕氣，且因而不具有捕集在多孔低k介電膜內(nèi)部的濕氣。然而，在沉積不滲透膜(例如擴(kuò)散阻擋層)之前，需要對(duì)多孔低-k介電膜進(jìn)行圖案形成(patterning)步驟。圖樣形成步驟將去除多孔低-k介電膜的選定的部分。多孔低介電膜的選定部分的去除將暴露出多孔低介電膜，即使其具有鈍化層。為了成功地將不滲透膜沉積到附著于介電膜的多孔低k介電膜上，在其中去除一部分多孔低-k介電膜后多孔低-k介電膜不暴露于含有可捕集的分子的氣氛中的條件下沉積不滲透膜。
在沉積不滲透膜后，該多孔低-k介電膜可具有鈍化層，以保護(hù)頂面。該去除步驟可為濕蝕刻步驟或等離子體增強(qiáng)的干蝕刻步驟。在這兩個(gè)步驟之間，該方法可進(jìn)一步包括額外的步驟。該額外的步驟可為清潔步驟，以在沉積不滲透膜之前，清潔多孔低-k介電膜并制備多孔低-k介電膜。在其中使多孔低-k介電膜經(jīng)歷使用光刻膠作為圖案形成方法的圖案形成光刻步驟的情況下，該額外的步驟可為光刻膠剝離步驟。該額外的步驟可為退火步驟，以在不滲透膜沉積步驟之前，驅(qū)除多孔低-k介電膜孔隙內(nèi)的所有可能的濕氣或任何捕集的分子。


圖1為流程圖，顯示了改善集成電路加工中不滲透膜在多孔低介電膜上的粘合的方法的第一實(shí)施方式的步驟。
圖2為流程圖，顯示了改善集成電路加工中不滲透膜在多孔低-k介電膜上的粘合的方法的第二實(shí)施方式的步驟。
圖3為流程圖，顯示了改善集成電路加工中不滲透膜在多孔低-k介電膜上的粘合的方法的第三實(shí)施方式的步驟。
圖4a-4f顯示了典型的集成加工的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為流程圖，顯示了改善在集成電路上不滲透膜在器件或基底(例如多孔低介電膜)上的粘合的方法的第一實(shí)施方式的步驟?？蓱?yīng)用本發(fā)明的其它器件或基底為這樣的器件或基底，其中對(duì)于不滲透層在其上的粘合來說，捕集的分子是一個(gè)問題。這種器件包括，例如，集成電路、III-V族化合物半導(dǎo)體、微電機(jī)結(jié)構(gòu)(MEMS)、表面聲波(SAW)器件等。步驟11提供了選定的含有多孔低-k介電膜的集成電路。該多孔低-k介電膜已暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的氣氛(例如含有濕氣的空氣環(huán)境)中。(在這里所用的術(shù)語″可捕集的分子″是指包括(1)可結(jié)合進(jìn)器件或基底例如多孔低-k介電膜中的分子和(2)可吸附在器件或基底表面上的分子)。
步驟12顯示了本發(fā)明的粘合改善方法，其包括兩個(gè)步驟步驟14和步驟15。步驟14提供退火處理，以從多孔低-k介電膜去除所有可捕集的有機(jī)分子。然后步驟15提供了在不使該多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的環(huán)境下在多孔低介電膜頂部上的不滲透膜的沉積。步驟13提供了集成電路加工的其余內(nèi)容，例如互連和鈍化。為了避免將多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的環(huán)境中，可在相同的處理室或群集體系(clustersystem)中進(jìn)行退火步驟14和沉積步驟15。群集體系可具有4-6個(gè)連接到傳送室的處理室，其中傳送室具有能夠?qū)⒕瑥囊粋€(gè)處理室傳送到另一個(gè)處理室的機(jī)器人系統(tǒng)。處理室和傳送室典型地在具有毫托或微托壓力的真空下。很好地保持群集體系中的各室，以確保最小量的濕氣和其它有機(jī)分子。DeOrnellas的美國專利No.5,672,239公開了一種適宜的加工體系，其引入作為參考。
圖2為流程圖，顯示了改善集成電路中不滲透膜在多孔低-k介電膜上的粘合的方法的第二實(shí)施方式的步驟。步驟21提供了選定的集成電路。步驟22顯示了本發(fā)明的粘合改善方法，其包括三個(gè)步驟步驟24、任選的步驟26和步驟25。步驟24提供了多孔低-k介電膜的沉積。然后步驟26提供了在不使多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的氣氛下所有其它處理或傳送處理。最后，步驟25提供了在不使多孔低介電膜暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的氣氛下在多孔低-k介電膜頂部的不滲透膜的沉積。步驟23提供了集成電路加工的其余內(nèi)容，例如互連和鈍化。步驟26是任選的且可在包括在沉積不滲透膜之前，在多孔低-k介電膜的頂部上沉積鈍化層或保護(hù)層(cap layer)，或多孔低-k介電膜的蝕刻或圖案形成的步驟。典型地，多孔低介電膜的沉積和不滲透膜的沉積發(fā)生在連接到群集體系的兩個(gè)分開的處理室中。由于群集體系可具有4-6個(gè)處理室，在不使多孔低-k介電膜暴露于不期望的環(huán)境下，其它處理室可用于任選的處理。
圖3為流程圖，顯示了改善集成電路中不滲透膜在多孔低介電膜上的粘合的方法的第三實(shí)施方式的步驟。步驟31提供了選定的包括多孔低-k介電膜的集成電路。步驟32顯示了本發(fā)明的粘合改善方法，其包括三個(gè)步驟步驟34、任選的步驟36和步驟35。步驟34提供了一部分多孔低-k介電膜的去除，其典型地通過等離子體蝕刻處理實(shí)現(xiàn)。然后步驟36提供了在不使多孔低-k介電膜暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的氣氛下所有其它處理或傳送處理。最后，步驟35提供了在不使多孔低介電膜暴露于含有可捕集的有機(jī)分子的氣氛下在多孔低-k介電膜頂部的不滲透膜的沉積。步驟33提供了集成電路加工的其余內(nèi)容，例如互連和鈍化。步驟36是任選的且可包括在一部分多孔低-k介電膜的去除步驟34后的清潔或光刻膠剝離的步驟。去除步驟34典型地要求使用用于圖樣傳送的光刻膠沉積，因而步驟36提供了在沉積不滲透膜之前的去除殘余光刻膠、和清潔多孔低-k介電膜的中間步驟。典型地，多孔低-k介電膜的蝕刻和不滲透膜的沉積發(fā)生在連接到群集體系的兩個(gè)分開的處理室中。由于群集體系可具有4-6個(gè)處理室，在不使多孔低介電膜暴露于不期望的環(huán)境下其它處理室可用于任選的處理，例如抗蝕劑剝離或清潔或甚至退火。
圖4a-4f顯示了結(jié)合了本發(fā)明的典型的集成加工。圖4a顯示了典型的互連下層。該下層包括具有底部導(dǎo)電線42的底部介電層40和頂部介電層44。以擴(kuò)散阻擋層41覆蓋底部導(dǎo)電層42。層43是用于底部導(dǎo)電層42的頂部擴(kuò)散阻擋物且還用作蝕刻停止層。層45是任選的且用作用于介電層44的保護(hù)層或鈍化層。介電層40和44可為多孔低-k介電膜，以降低傳播延遲。
圖4b顯示了多孔低-k介電膜44的圖案形成步驟。光刻膠膜46涂覆在保護(hù)層45上(或在多孔低介電膜44上，如果不存在保護(hù)層45的話)。然后以圖樣掩模對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，且然后對(duì)曝光的光刻膠進(jìn)行顯影和去除。此時(shí)光刻膠具有來自該掩模的圖樣。
圖4c顯示了通過等離子體蝕刻處理，將光刻膠圖樣轉(zhuǎn)移到多孔低-k介電膜上。光刻膠保護(hù)下層且蝕刻處理僅蝕刻如圖4c所示的暴露面積。
圖4d顯示了去除殘余光刻膠和清潔多孔低-k介電膜44的下一步驟。
圖4e顯示了沉積不滲透膜47(例如擴(kuò)散阻擋物)的步驟。最后，圖4f顯示了沉積金屬導(dǎo)線48的步驟。典型的用于半導(dǎo)體互連的擴(kuò)散阻擋物包括TiN、TiSiN、TaN、TaSiN、WN、和WSiN，用于與銅互連和鋁互連一起使用。
權(quán)利要求
1.一種用于改善不滲透膜在器件表面上的粘合的方法，該方法包括使器件退火以去除捕集在器件內(nèi)部或吸附在器件表面上的揮發(fā)性分子；和在不使該器件暴露于含有可捕集的或可吸附的分子的環(huán)境下在器件表面上沉積不滲透膜。
2.權(quán)利要求1的方法，其中揮發(fā)性分子選自H2O、小的有機(jī)分子、HCl蒸汽、HF蒸汽、及其混合物。
3.權(quán)利要求1的方法，其中使器件退火的步驟包括在50℃-500℃的溫度下加熱該器件。
4.權(quán)利要求1的方法，其中使器件退火的步驟包括加熱該器件10秒-2小時(shí)的持續(xù)時(shí)間。
5.權(quán)利要求1的方法，其中通過電阻加熱或輻射加熱進(jìn)行使器件退火的步驟。
6.權(quán)利要求1的方法，其中使器件退火的步驟發(fā)生在含有非反應(yīng)性氣體的環(huán)境中。
7.權(quán)利要求1的方法，其中使器件退火的步驟發(fā)生在壓力低于大氣壓的環(huán)境中。
8.權(quán)利要求1的方法，其中退火步驟發(fā)生在退火室中且沉積步驟發(fā)生在沉積室中且該方法進(jìn)一步包括在不使該器件暴露于含有可捕集的或可吸附的分子的環(huán)境下將器件從退火室傳送到沉積室的中間步驟。
9.權(quán)利要求8的方法，其中傳送器件的步驟發(fā)生在負(fù)壓下的環(huán)境中。
10.權(quán)利要求8的方法，其中退火室處理是批處理體系且沉積室處理是單處理體系。
11.權(quán)利要求1的方法，其中器件由選自多孔MSQ、多孔HSQ、多孔硅石結(jié)構(gòu)、低溫沉積的硅碳膜、低溫沉積的Si-O-C膜、摻雜甲基的多孔硅石、及其混合物的材料制造。
12.權(quán)利要求1的方法，其中不滲透膜由選自TiN、TaN、WN、TiSiN、TaSiN、WSiN、SiO2、Si3N4、金屬、Si及其混合物的材料制得。
13.權(quán)利要求1的方法，其中通過CVD、ALD、NLD、或?yàn)R射技術(shù)沉積不滲透膜。
14.權(quán)利要求1的方法，其中器件在頂部具有保護(hù)層。
15.權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中器件為多孔低-k介電膜。
16.一種用于改善不滲透膜在器件表面上的粘合的方法，該方法包括形成器件；和在不使該器件暴露于含有可捕集的或可吸附的分子的環(huán)境下在該器件上沉積不滲透膜。
17.權(quán)利要求16的方法，其中形成器件的步驟包括形成多孔低-k介電膜。
18.一種用于改善不滲透膜在器件表面上的粘合的方法，該方法包括從該器件上去除一部分表面；和在不使該器件暴露于含有可捕集的分子的環(huán)境下在從其上去除了該部分的器件上沉積不滲透膜。
19.權(quán)利要求18的方法，其中通過等離子體蝕刻進(jìn)行該去除步驟。
20.權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括在沉積不滲透膜之前的清潔該器件的中間步驟。
21.權(quán)利要求20的方法，其中該清潔步驟包括光刻膠剝離步驟。
22.權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括在沉積不滲透膜之前的使器件退火的中間步驟。
23.權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)的方法，其中該器件為多孔低-k介電膜。
24.一種具有附著在其表面的不滲透膜的器件，其中該器件基本上不含揮發(fā)性或可吸附的分子。
25.權(quán)利要求24的器件，其中該器件為多孔低-k介電膜。
26.權(quán)利要求25的器件，其中該多孔低-k介電膜由選自多孔MSQ、多孔HSQ、多孔硅石結(jié)構(gòu)、低溫沉積的硅碳膜、低溫沉積的Si-O-C膜、摻雜甲基的多孔硅石及其混合物的材料制得。
27.權(quán)利要求26的器件，其中該不滲透膜由選自TiN、TaN、WN、TiSiN、TaSiN、WSiN、SiO2、Si3N4、金屬、Si及其混合物的材料制得。
全文摘要
一種用于改善互連結(jié)構(gòu)中不滲透膜在器件例如多孔低－k介電膜上的粘合的方法。該方法在沉積不滲透膜之前，提供了一種原位退火步驟，以釋放多孔低－k介電膜中的揮發(fā)性捕集的或吸附的分子，例如水、醇、HCl、HF蒸汽。該方法還提供了在沉積多孔低介電膜后，在不使該多孔低介電暴露于含有可捕集的分子的氣氛下不滲透膜的原位沉積。該方法進(jìn)一步提供了在去除一部分多孔低－k介電膜后，在不使該多孔低介電暴露于含有可捕集的分子的氣氛下的不滲透膜的原位沉積。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1768160SQ200480008562
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月4日
發(fā)明者張志宏, 泰·D·古延, 圖·古延 申請(qǐng)人:泰格爾公司