System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法技术_技高网

一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法技术

技术编号:44529413 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-07 13:19
本申请属于集成电路制造技术领域,具体涉及一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法。具体为将三甲基硅烷和α‑松油烯作为前驱体通入沉积腔内,通过等离子体化学气相沉积的方法初步形成薄膜,随后再退火处理得到多孔低介电常数SiOCH薄膜。本申请选用α‑松油烯作为造孔剂,与三甲基硅烷一起通入沉积腔内,通过等离子体化学气相沉积方法初步形成有机‑无机杂化薄膜。在沉积过程中,α‑松油烯作为造孔剂,在薄膜中形成多孔结构。本申请的整体制备工艺简单,简化了目前制备薄膜的流程,且可以大规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于集成电路制造,具体涉及一种制备多孔低介电常数sioch薄膜的方法。


技术介绍

1、随着集成电路产业先进制程的持续深入发展与不断突破,工艺制程正以前所未有的速度逼近物理学的极限边界,这对集成电路的性能提升与功能优化构成了严峻挑战。在此背景下,集成电路金属互联系统中所存在的rc(电阻-电容)延迟效应及串扰干扰问题愈发凸显出来,成为制约集成电路运算速度进一步提升与性能全面优化的关键性瓶颈因素。当前,集成电路的金属连线介质层材料普遍沿用传统的铝/二氧化硅配置,然而,随着集成电路技术水平的不断提升与应用需求的日益多样化,这一传统配置已难以满足现代集成电路对于高性能、低功耗以及高度集成化的迫切需求。因此,积极探索并创新性地采用新型材料以实现对金属互联系统的全面优化与升级,已成为当前科学研究领域亟待解决的重要课题。具体而言,采用电阻率更低、导电性能更优的铜材料取代铝作为金属连线材料,以及运用具有更低介电常数(低k)的先进材料取代传统的二氧化硅作为介质层材料,已成为当前科学研究与实践探索的重要方向。这种变革不仅有望显著提升集成电路的运算速度与性能表现,更将对推动集成电路产业的持续健康发展、提升应用价值以及拓展应用领域产生深远而重大的影响。如公告号为cn110158052b的中国专利公开了一种低介电常数膜及其制备方法,该方法中国低介电常数膜以环氧烷烃、有机硅化合物和含氟硅氧烷化合物为原材料,通过等离子体增强化学沉积方法在一基体表面形成,由此在基体表面形成具有较低介电常数,但是沉积过程为先沉积气相沉积防腐层,再气相沉积多孔层;最后气相沉积含氟层,工艺较为复杂,因此可能引起成本增加。公告号为cn104498900a的中国专利公开了一种低介电常数薄膜的制备方法,以双-(三乙氧基硅基)甲烷和甲基三乙氧基硅烷作为混合骨架前驱体,以双戊烯作为成孔剂,采用等离子体增强化学气相沉积工艺,通过调节衬底温度、射频功率、反应腔中工作压强等,沉积得到有机-无机杂化薄膜;然后对该薄膜进行热退火处理,使得部分有机组分发生热分解而除去,得到多孔低介电常数材料薄膜,但是造孔剂选用α-松油烯和二环庚二烯,可能会引起孔径均匀,同时后续退火处理去除造孔剂的时候,由于两者沸点相差甚远,可能引起薄膜的存在退火缺陷,后续在使用过程中薄膜抗击穿能力差。

2、综上所述,现有技术中制备低介电常数sioch薄膜仍然存在制备工艺复杂、原料选择不合理等问题。因此,优化低介电常数sioch薄膜制备工艺,提高sioch薄膜质量及可靠性是亟待解决的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中低介电常数sioch薄膜仍然存在制备工艺浮躁、原料选择不合理等问题,本申请提出一种制备多孔低介电常数sioch薄膜的方法。

2、本申请的具体方案如下:

3、一种制备多孔低介电常数sioch薄膜的方法,将三甲基硅烷和α-松油烯作为前驱体,通过等离子体化学气相沉积的方法初步形成薄膜,随后再退火处理得到多孔低介电常数sioch薄膜。

4、优选的,所述三甲基硅烷的通气流量为100~1000sccm,纯度为99.99~99.999%。

5、优选的,所述α-松油烯的流量为50~100sccm,纯度为99.99~99.999%。

6、优选的,所述三甲基硅烷和α-松油烯的流量比为(5~10):1。

7、优选的,所述等离子体化学气相沉积的温度为100~250℃,压强为3~6torr,功率为100~2000w,时间为1~2h。

8、优选的,其特征在于,所述退火的温度为350~450℃,退火的时间为0.5~1h。

9、优选的,所述多孔低介电常数sioch薄膜的厚度为200~2000埃。

10、本申请的有益效果如下:

11、本申请选用α-松油烯作为造孔剂且只选择一种造孔剂,与三甲基硅烷一起通入沉积腔内,通过等离子体化学气相沉积方法初步形成有机-无机杂化薄膜。在沉积过程中,α-松油烯作为造孔剂,在薄膜中形成多孔结构。这些孔隙在后续的退火处理中得以保留,形成多孔低介电常数sioch薄膜。退火过程中,薄膜中的α-松油烯等有机组分被分解除去,形成了以稳定的si-o-si等无机组分为骨架的多孔结构,从而降低介电常数并提高薄膜性能。α-松油烯的引入增加了薄膜中的孔隙率,有效降低了sioch薄膜的介电常数,低介电常数可以减少信号传输延迟,提高电路速度。同时α-松油烯的引入有助于优化薄膜的力学性能,使得薄膜在保持低介电常数的同时,也具有良好的机械强度。本申请的整体制备工艺简单,简化了目前制备薄膜的流程,且可以大规模化生产。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,将三甲基硅烷和α-松油烯作为前驱体,通过等离子体化学气相沉积的方法初步形成薄膜,随后退火处理得到多孔低介电常数SiOCH薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,所述三甲基硅烷的通气流量为100~1000sccm,纯度为99.99~99.999%。

3.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,所述α-松油烯的流量为50~100sccm,纯度为99.99~99.999%。

4.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,所述三甲基硅烷和α-松油烯的流量比为(5~10):1。

5.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,所述等离子体化学气相沉积的温度为100~250℃,压强为3~6Torr,功率为100~2000w,时间为1~2h。

6.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,所述退火的温度为350℃~450℃,退火的时间为0.5~1h。

7.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数SiOCH薄膜的方法,其特征在于,所述多孔低介电常数SiOCH薄膜的厚度为200~2000埃。

...

【技术特征摘要】

1.一种制备多孔低介电常数sioch薄膜的方法,其特征在于,将三甲基硅烷和α-松油烯作为前驱体,通过等离子体化学气相沉积的方法初步形成薄膜,随后退火处理得到多孔低介电常数sioch薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数sioch薄膜的方法,其特征在于,所述三甲基硅烷的通气流量为100~1000sccm,纯度为99.99~99.999%。

3.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数sioch薄膜的方法,其特征在于,所述α-松油烯的流量为50~100sccm,纯度为99.99~99.999%。

4.根据权利要求1所述的一种制备多孔低介电常数si...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈润泽郑艺田金金周琪琪王振宇张轩王永迪张松
申请(专利权)人:中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1