[發明專利]制造多孔絕緣膜的方法和包含所述多孔絕緣膜的半導體器件

有效

• 申請號: 201310049111.7
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103258785A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 井上尚也;田上政由
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/02;H01L23/532
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

1.一種制造多孔絕緣膜的方法，其包括：

通過經由CVD沉積具有至少一個烴側鏈的至少一種環狀硅氧烷化合物而在半導體襯底上形成前體層；和

通過在如下條件下將絕緣膜暴露于UV能量從而將所述前體層轉化成多孔絕緣膜，該條件使得所述至少一種環狀硅氧烷化合物的相鄰分子經由烴基而鍵合，并且所述多孔絕緣膜具有大于5GPa的通過納米壓痕儀測量的彈性模量。

2.根據權利要求1所述的方法，其中通過等離子體增強CVD形成所述前體層。

3.根據權利要求2所述的方法，其中在所述形成步驟期間將所述至少一種環狀硅氧烷化合物引入到等離子體中。

4.根據權利要求2所述的方法，其中在所述前體層形成之后利用等離子體對所述至少一種環狀硅氧烷化合物進行原位處理。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述多孔絕緣膜具有比所述前體層更低的碳含量。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述多孔絕緣膜包含Si-CH₂-Si鍵。

7.根據權利要求1所述的方法，其中在所述多孔絕緣膜內的相鄰硅氧烷環的硅原子通過亞甲基(-CH₂-)連接基連接。

8.根據權利要求1所述的方法，其中在250~400℃范圍內的溫度下通過等離子增強CVD形成所述前體層。

9.根據權利要求1所述的方法，其中在150~400W范圍內的RF功率下通過等離子體增強CVD形成所述前體層。

10.根據權利要求1所述的方法，其中在200~400℃的溫度下將所述前體層暴露于UV能量并持續少于300秒的時間。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述時間為15~150秒。

12.根據權利要求10所述的方法，其中所述時間為15~75秒。

13.根據權利要求10所述的方法，其中在250~350℃的溫度下將所述前體層暴露于UV能量。

14.根據權利要求1所述的方法，其中通過包括至少200±50nm波長的寬帶UV光源供應所述UV能量。

15.根據權利要求1所述的方法，其中所述前體層由單一液體源沉積。

16.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種環狀硅氧烷化合物選自下式的化合物：

其中R₁-R₈各自獨立地選自飽和的C₁-C₄烷基和不飽和的C₂-C₄烯基，且其中所述至少一種環狀硅氧烷化合物各自包含至少一個飽和的C₁-C₄烷基和至少一個不飽和的C₂-C₄烯基。

17.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種環狀硅氧烷化合物選自下式的化合物：

其中R₁、R₃、R₅和R₇各自為飽和的C₁-C₄烷基且其中R₂、R₄、R₆和R₈各自為不飽和的C₂-C₄烯基。

18.根據權利要求17所述的方法，其中R₁、R₃、R₅和R₇各自為甲基、乙基或異丙基且其中R₂、R₄、R₆和R₈各自為乙烯基。

19.根據權利要求16所述的方法，其中所述至少一種環狀硅氧烷化合物包含下式的化合物的混合物：