[發(fā)明專利]集成電路用低介電常數(shù)薄膜層的制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410136480.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN103887233B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫旭輝;夏雨健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司32103
• 代理人: 馬明渡,王健

1.一種集成電路用低介電常數(shù)薄膜層的制備工藝，所述制備工藝基于一沉積裝置，其特征在于：所述沉積裝置包括兩端密封安裝有端蓋（2）的爐體（1）、位于爐體（1）一側(cè)的液體源噴射機(jī)構(gòu)（3），所述爐體（1）前半段纏繞有感應(yīng)線圈（4），此感應(yīng)線圈（4）依次連接到13.36MHz射頻電源（5）和匹配器（6），所述液體源噴射機(jī)構(gòu)（3）包括耐壓不銹鋼釜（7）、第一耐壓混氣罐（8）和第二耐壓混氣罐（9），此第一耐壓混氣罐（8）一端連接有均安裝第一質(zhì)量流量計(jì)（101）的第一進(jìn)氣管（111）、第二進(jìn)氣管（112），第一耐壓混氣罐（8）另一端與耐壓不銹鋼釜（7）一端通過安裝有頂針閥（12）的管路連接，耐壓不銹鋼釜（7）另一端通過安裝有頂針閥（12）、第一質(zhì)量流量計(jì)（101）的管路連接到第一噴嘴（13）；所述第二耐壓混氣罐（9）一端連接有均安裝第二質(zhì)量流量計(jì)（102）的第三進(jìn)氣管（141），所述第二耐壓混氣罐（9）另一端連接到第二噴嘴（15），所述第一噴嘴（13）、第二噴嘴（15）密封地插入所述爐體一端的端蓋從而嵌入爐體內(nèi)；

一真空泵（17）位于爐體（1）另一側(cè)，連接所述真空泵（17）一端的管路密封地插入爐體（1）另一端的端蓋（2）內(nèi)，一手動(dòng)擋板閥（19）、真空計(jì)（18）安裝于真空泵側(cè)端蓋（2）和真空泵（17）之間的管路上；

包括以下步驟：

步驟一、關(guān)閉頂針閥（12）和第一、第二質(zhì)量流量計(jì)（101、102）后，打開手動(dòng)擋板閥（19）和真空泵（17），抽除爐體（1）內(nèi)氣體；

步驟二、當(dāng)爐體（1）內(nèi)真空度小于10^-3Pa時(shí)，啟動(dòng)13.36MHz射頻電源（5）和匹配器（6）；

步驟三、開啟第二質(zhì)量流量計(jì)（102）后，將用于排凈爐體內(nèi)殘存氣體的排氣氮?dú)饣蛘叨栊詺怏w從第三進(jìn)氣管（141）依次經(jīng)過第二耐壓混氣罐（9）、第二噴嘴（15）送入爐體（1）內(nèi)；

步驟四、將八甲基環(huán)四硅氧烷、環(huán)己烷混合均勻并注入所述耐壓不銹鋼釜（7）內(nèi)，將鼓泡氣體分別從第一進(jìn)氣管（111）、第二進(jìn)氣管（112）注入并依次經(jīng)過第一耐壓混氣罐（8）、耐壓不銹鋼釜（7）、第一噴嘴（13）送入爐體（1）內(nèi)，從而將八甲基環(huán)四硅氧烷、環(huán)己烷帶入爐體（1）內(nèi)，八甲基環(huán)四硅氧烷、環(huán)己烷、鼓泡氣體在等離子條件下在基底表面沉積一薄膜層；

步驟五、沉積結(jié)束后，關(guān)閉13.36MHz射頻電源（5）、匹配器（6）、頂針閥（12）和第一、第二質(zhì)量流量計(jì)（101、102）后，關(guān)閉手動(dòng)擋板閥（19），并對(duì)爐體（1）進(jìn)行放氣，待爐體（1）內(nèi)壓力恢復(fù)至大氣壓時(shí)，打開真空泵（17）一側(cè)端蓋，將已沉積的薄膜層轉(zhuǎn)移至爐體（1）的加熱溫區(qū)內(nèi)，關(guān)閉端蓋，打開手動(dòng)擋板閥進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)爐體（1）內(nèi)真空度小于10^-3Pa時(shí)，加熱至300℃~800℃保溫進(jìn)行退火處理后，退火的條件為真空無氣體保護(hù)，從而獲得所述低介電常數(shù)薄膜層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路用低介電常數(shù)薄膜層的制備工藝，其特征在于：所述步驟四中鼓泡氣體的流量為0.1sccm~1000sccm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路用低介電常數(shù)薄膜層的制備工藝，其特征在于：所述步驟四中鼓泡氣體為鼓泡氮?dú)饣蛘叨栊詺怏w，此惰性氣體為氬氣、氦氣和氖氣中的一種。