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DE10392480T5 - Dielectric films - Google Patents

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Publication number
DE10392480T5
DE10392480T5 DE10392480T DE10392480T DE10392480T5 DE 10392480 T5 DE10392480 T5 DE 10392480T5 DE 10392480 T DE10392480 T DE 10392480T DE 10392480 T DE10392480 T DE 10392480T DE 10392480 T5 DE10392480 T5 DE 10392480T5
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DE
Germany
Prior art keywords
layer
film
nitrogen
dielectric
porous
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10392480T
Other languages
German (de)
Inventor
Keith Edward Buchanan
Joon-Chai Yeoh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Aviza Europe Ltd
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Publication date
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Priority claimed from GB0213888A external-priority patent/GB0213888D0/en
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Abstract

Poröser dielektrischer Film mit einer Dielektrizitätskonstanten (k) von weniger als etwa 2,5 und einem Kohlenstoffgehalt von nicht weniger als 10 mit einem Weg oder einer anderen hierin eingeätzten Formation, dadurch gekennzeichnet, dass die exponierte Oberfläche oder Oberflächen des Filmes innerhalb des Weges oder der Formation im wesentlichen nicht porös ist (sind).Porous dielectric Film with a dielectric constant (k) less than about 2.5 and a carbon content of not less than 10 with a path or other formation etched therein, characterized in that the exposed surface or surfaces of the film within the path or formation in essence not porous is (are).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf poröse dielektrische Filme mit einer Dielektrizitätskonstanten (k) von weniger als etwa 2,5. Über die letzten Jahre lag ein konstanter Antrieb darin, dielektrische Materialien zu erzeugen mit niedrigen Dielektrizitätskonstanten für einen Einsatz insbesondere in Halbleitereinrichtungen, um den stets abnehmenden Dimensionen der Einrichtungsarchitektur Rechnung zu tragen. Man geht gegenwärtig davon aus, dass in dem Bestreben, niedrige k-Werte von weniger als etwa 2,5 für einen praktischen Isolator zu erzielen, unausweichlich ein Ausmaß von Porosität in diesen Materialien vorliegt. Diese Porosität kann zu wesentlichen Problemen für die Indikation führen, insbesondere, wenn Wege oder Zwischenverbindungen gebildet werden durch die dielektrische Schicht, da nach dem Ätzen die Seitenwände der geätzten Formationen zumindest rau und möglicherweise durchlässig sind, wenn Zwischenverbindungen zwischen den Poren grundsätzlich stehen und die Oberfläche überschneiden.The The present invention relates to porous dielectric films a dielectric constant (k) less than about 2.5. about the last few years have been a constant drive in, dielectric To produce materials with low dielectric constants for one Use especially in semiconductor devices to the ever decreasing Dimensions of the furnishing architecture. you is currently going Assume that in an effort to have low k-values of less than about 2.5 for To achieve a practical insulator inevitably a degree of porosity in these Materials is present. This porosity can cause significant problems for the Lead indication especially when paths or interconnections are formed through the dielectric layer, since after etching the sidewalls of the etched Formations at least rough and possibly permeable are when interconnections between the pores are basically and overlap the surface.

In diesen geätzten Gräben und Wegen wird Kupfer deponiert bei typischen gegenwärtigen Architekturen und, da Kupfer leicht diffundiert in dieses dielektrische Material, muss es eingeschlossen werden durch eine Diffusionsbarriere. Ideal würde ein Isolator sein, der Barrierecharakteristika besaß, aber gegenwärtige Lösungen verlassen sich auf getrennt deponierte Schichten.In this etched trenches and ways copper is deposited in typical current architectures and, as copper easily diffuses into this dielectric material, it must be enclosed by a diffusion barrier. ideal would be one Being an isolator that possessed barrier characteristics but left current solutions on separately deposited layers.

Traditionell wurden diese Barriereschichten deponiert unter Einsatz physikalischer Dampfdepositionsverfahren, wobei diese Verfahren jedoch nicht eine ausreichende Konformität der Barriereabdeckung bereitstellen, so dass chemische Dampfdepositions-(CVD)Verfahren zum Einsatz kommen, wie z.B. metallorganische CVD, Metallhalid-CVD und atomare Schicht-CVD. Während CVD-Verfahren eine nahezu 100%-ige Konformität ergeben, können Vorläufer und Reaktionsmittel in das poröse Dielektrikum eindringen. Dieser Effekt ist in 1 dargestellt (Source IMEC bei der ARMM 2001 Konferenz) sowie 2 (Source Passemard et al. "Integration issues of low k and ULK materials and damascene structure" bei der CREMSI 2001 Konferenz). In beiden Fällen zeigt sich, dass die Seitenwände "unscharf" erscheinen, und dieses zeigt an, dass CVD-Vorläufer absorbiert worden sind in die dielektrische Schicht, wodurch sich ein Anheben einer unbestimmten Barriere ergibt zwischen dem Dielektrikum und der Barriereschicht.Traditionally, these barrier layers have been deposited using physical vapor deposition techniques, however, these methods do not provide sufficient conformance of barrier coverage to utilize chemical vapor deposition (CVD) techniques such as organometallic CVD, metal halide CVD, and atomic layer CVD. While CVD processes give nearly 100% compliance, precursors and reactants can penetrate into the porous dielectric. This effect is in 1 presented (Source IMEC at the ARMM 2001 conference) as well 2 (Source Passemard et al., "Integration issues of low k and ULK materials and damascene structure" at the CREMSI 2001 conference). In both cases, the sidewalls appear to be "out of focus," indicating that CVD precursors have been absorbed into the dielectric layer, resulting in an indefinite barrier lift between the dielectric and the barrier layer.

Die EP-A-1 195 801 beschreibt Verfahren, von denen man ausgeht, dass sie die Porosität in den Seitenwänden erhöhen, und schlägt Abdichtungsporen vor, die erzeugt werden von den Seitenwänden durch die Bereitstellung einer Schutz- oder Abdichtungsschicht. Es wird vorgeschlagen, dass eine derartige Abdichtungsschicht ausgebildet werden kann durch ein Plasma mit Sauerstoff und Stickstoff, wobei jedoch keine substanzielle Beschreibung des Verfahrens gegeben wird. Die Hinzufügung von besonderem Material in Wege mit hohem Schlankheitsverhalten ist unerwünscht sowohl, weil dieses das Schlankheitsverhalten eines Weges erhöht als auch den Widerstand von Kupfer in dem Weg erhöhen kann. Es ist nicht klar, ob die abgedichtete Oberfläche die lokalen niedrigen k-Werte beibehält, wie in der Anmeldung vorgeschlagen wird, oder nicht.The EP-A-1 195 801 describes processes which are believed to be she the porosity in the side walls increase, and beats Sealing pores before, which are generated by the side walls through the provision of a protective or sealing layer. It will suggested that such a sealing layer is formed can be through a plasma with oxygen and nitrogen, taking however, no substantive description of the process is given. The addition of special material in high-slimming ways is undesirable both because it enhances the slimming behavior of a path as well can increase the resistance of copper in the way. It is unclear, whether the sealed surface maintains the local low k values as suggested in the application will or not.

Unter einem Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung einen porösen dielektrischen Film mit einer Dielektrizitätskonstanten (k) von weniger als etwa 2,5 und einem Kohlenstoffgehalt von nicht weniger als 10%, einschließend einen Weg oder eine andere Formation, die hierin eingeätzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die exponierte Oberfläche oder Oberflächen des Filmes innerhalb des Weges oder der Formation im wesentlichen nicht porös ist.Under In one aspect, the present invention comprises a porous dielectric Film with a dielectric constant (k) less than about 2.5 and a carbon content of not less than 10%, including a path or other formation etched in it, characterized in that the exposed surface or surfaces of the film within the path or formation in essence not porous is.

Es leuchtet ein, dass diese Näherung vollständig im Gegensatz zu der EP-A-1 195 801 steht, wobei die Bearbeitung dieses Elektrikums die lokale Porosität erhöht an der Oberflächenschicht und diese Schwierigkeit nur überwunden werden kann durch die Hinzufügung einer weiteren Abdichtungsschicht.It It is clear that this approximation Completely in contrast to EP-A-1 195 801, wherein the processing This electricity increases the local porosity at the surface layer and only overcome this difficulty can be through the addition a further sealing layer.

Es ist auch herauszustellen, dass die Abdichtung poröser Oberflächen auf der Oberseite und am Boden von Strukturen beträchtlich einfacher ist als das Abdichten von Seitenwänden, die nicht parallel zu dem Fluss der ankommenden Reaktionsmittel liegen.It is also to highlight that the sealing of porous surfaces The top and bottom of structures is considerably simpler than that Sealing sidewalls, which is not parallel to the flow of incoming reactants lie.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird (werden) die Oberfläche (bzw. die Oberflächen) gebildet durch eine Schicht, die kohlenstoffentreichert ist in Bezug auf die Gesamtheit des Filmes. Zusätzlich oder alternativ wird (werden) die exponierte Oberfläche (bzw. Oberflächen) gebildet durch eine Schicht, welche eine größere Dichte besitzt als die Gesamtheit des Materialfilmes. Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann (können) die Oberfläche (bzw. Oberflächen) gebildet werden durch eine Schicht, die kohlenstoffentreichert ist in Bezug auf die Gesamtheit des Filmes. Zusätzlich oder alternativ kann (können) die exponierte Oberfläche (bzw. Oberflächen) gebildet werden durch eine Schicht, die im wesentlichen aus Si-Si-Bindungen gebildet wird, und diese Bindungen können ausgebildet werden zwischen dreiwertigen Si-Molekülen. Andere Mechanismen, die gegenwärtig unerklärlich sind, treten an der (den) exponierten Oberfläche (bzw. Oberflächen) auf.According to a preferred embodiment, the surface (s) is formed by a layer which is carbon depleted with respect to the entirety of the film. Additionally or alternatively, the exposed surface (s) is formed by a layer having a greater density than the entirety of the material film. According to a particularly preferred embodiment, the surface (s) may be formed by a layer which is carbon depleted with respect to the entirety of the film. Additionally or alternatively, the exposed surface (s) may be formed by a layer consisting essentially of Si-Si bonds, and these bonds may be formed between trivalent Si molecules. Other mechanisms that are currently inexplicable occur on the exposed surface (s).

In jedem dieser Fälle leuchtet ein, dass die Schicht, welche die exponierte Oberfläche (oder Oberflächen) definiert, gebildet wird durch Modifizieren des geätzten dielektrischen Materials und nicht durch weitere Deposition.In each of these cases that the layer containing the exposed surface (or Surfaces) is formed by modifying the etched dielectric Material and not by further deposition.

Die Gesamtheit des Filmes wird vorzugsweise gebildet aus einem Si-COH-Material.The Entity of the film is preferably formed of a Si-COH material.

Die die Oberflächen bildende Schicht oder Schichten können gebildet sein durch Stickstoff- und/oder Wasserstoff-enthaltende Plasmabehandlung der geätzten Oberfläche oder Oberflächen, die zumindest teilweise koinzident sein können mit einem anderen Verfahren, wie etwa Widerstandstrip.The the surfaces forming layer or layers may be formed by nitrogen and / or hydrogen-containing plasma treatment of the etched surface or Surfaces, which may at least partially coincide with another method, like resistance strip.

Die Erfindung umfasst darüber hinaus eine Barriereschicht, die die exponierte(n) Oberfläche(n) abdeckt, wobei in diesem Fall die Barriereschicht die exponierte(n) Oberfläche (oder Oberflächen) nicht durchdringt. Die Barriereschicht wird vorzugsweise deponiert durch eine chemische Dampfdeposition.The Invention encompasses this a barrier layer covering the exposed surface (s), in which case the barrier layer is the exposed surface (or surface) Surfaces) does not penetrate. The barrier layer is preferably deposited by a chemical vapor deposition.

Unter einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Bildung einer Zwischenverbindungsschicht in einer Halbleitereinrichtung mit:

  • a. Deponieren eines porösen dielektrischen Filmes mit niedrigem k auf einem Substrat;
  • b. Deponieren eines Widerstandes;
  • c. Schablonieren des Widerstandes, um die Ätzöffnungen zu definieren;
  • d. Ätzen von Wegen oder Formationen in der dielektrischen Schicht durch die Öffnungen und
  • e. Strippen des Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand gestrippt wird mit Stickstoff oder einem Edelgas oder einer Kombination hieraus und Wasserstoffplasma oder Stickstoff oder einem Edelgas oder einer Kombination hieraus und Sauerstoffplasma, wobei die exponierten Oberflächen der Wege oder Formationen gleichzeitig dem Plasma ausgesetzt sind unter Bewirkung einer Verdichtung der Oberflächenschichten, die die exponierten Oberflächen definieren.
In a further aspect, the invention resides in a method of forming an interconnect layer in a semiconductor device, comprising:
  • a. Depositing a low-k porous dielectric film on a substrate;
  • b. Depositing a resistance;
  • c. Stenciling the resistor to define the etch holes;
  • d. Etching paths or formations in the dielectric layer through the openings and
  • e. Stripping the resistor, characterized in that the resistor is stripped with nitrogen or a noble gas or a combination thereof and hydrogen plasma or nitrogen or a noble gas or a combination thereof and oxygen plasma, wherein the exposed surfaces of the paths or formations are simultaneously exposed to the plasma with effect a densification of the surface layers that define the exposed surfaces.

Das Verfahren kann auch die Deposition einer Barriereschicht auf den verdichteten exponierten Oberflächen umfassen. Diese Barriereschicht kann deponiert werden durch chemische Dampfdeposition.The Method can also be the deposition of a barrier layer on the compacted exposed surfaces include. This barrier layer can be deposited by chemical Vapor deposition.

Vorzugsweise dominiert der Stickstoff oder das Edelgas den Wasserstoff oder den Sauerstoff. Somit bevorzugt man das Verhältnis von N2 : H2, das bei etwa 5 : 1 liegt.Preferably, the nitrogen or noble gas dominates the hydrogen or the oxygen. Thus, one prefers the ratio of N 2 : H 2 , which is about 5: 1.

Das Substrat kann einer Hochfrequenzvorspannung ausgesetzt sein während des Strippens des Fotowiderstandes.The Substrate may be subjected to a high frequency bias during the Stripping the photoresistor.

Gemäß alternativen Näherungen kann die Verdichtung stattfinden während des Ätzschrittes und kann erzeugt werden mit Hilfe eines nicht-oxidierenden Plasmaverfahrens, z.B. wenn das Material mit niedrigem k organischer Natur ist.According to alternative approximations For example, the densification may take place during the etching step and may be generated are prepared by a non-oxidizing plasma process, e.g. when the low-k material is organic in nature.

Obwohl die Erfindung weiter oben definiert wurde, ist zu bemerken, dass sie jede erfindungsgemäße Kombination von oben beschriebenen oder in der nachfolgenden Beschreibung dargelegten Merkmalen einschließt.Even though the invention has been defined above, it should be noted that they each combination of the invention described above or set forth in the following description Includes features.

Die Erfindung kann auf unterschiedlichen Wegen zur Ausführung kommen, und eine spezielle Ausführungsform wird nun beschrieben, beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei sind:The Invention can be carried out in different ways, and a specific embodiment will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Here are:

3 eine Transmissionselektronenmikrografie (TEM) eines Querschnittes eines dielektrischen Materials mit Gräben versehen zur Erläuterung von Merkmalen der Erfindung, 3 a transmission electron micrograph (TEM) of a cross-section of a dielectric material with trenches to illustrate features of the invention,

4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 3 und 4 an enlarged view of part of the 3 and

5a5d elektronische Energieverlustspektroskopie (EELS), welche grafisch die Ergebnisse repräsentiert entlang einer Linie A, die in 4 angegeben ist, 5a - 5d electronic energy loss spectroscopy (EELS), which graphically represents the results along a line A in 4 is indicated

6a ein Hellfeld TEM, welches die Vorläuferdiffusion nach dem Stand der Technik illustriert, 6a a bright field TEM illustrating the prior art precursor diffusion,

6b und 6c Hellfeld-TEMS, die die Vorläuferdiffusion nach dem Stand der Technik illustrieren, 6b and 6c Bright field TEMS illustrating prior art precursor diffusion

7 ein Hellfeld-TEM einer 0,18 Mikronstruktur, welche Merkmale der Erfindung illustriert (äquivalent zu 3, jedoch kleinerer Struktur), 7 a bright-field TEM of 0.18 micron structure, illustrating features of the invention (equivalent to 3 but smaller structure),

8 eine EELS-Abtastung für Titan der Struktur gemäß 7 sowohl für a) Stickstoff- und Sauerstoff-Widerstandsstrip/Behandlung als auch b) Stickstoff- und Wasserstoff-Widerstandsstrip/Behandlung, 8th an EELS scan for titanium of the structure according to 7 for both a) nitrogen and oxygen resistance stripping / treatment and b) nitrogen and hydrogen resistance stripping / treatment,

9 eine EELS-Abtastung für Kohlenstoff der Struktur gemäß 7 sowohl für a) Stickstoff- und Sauerstoff-Widerstandsstrip/Behandlung als auch b) Stickstoff- und Wasserstoff-Widerstandsstrip/Behandlung, 9 an EELS scan for carbon of the structure according to 7 for both a) nitrogen and oxygen resistance stripping / treatment and b) nitrogen and hydrogen resistance stripping / treatment,

10 ein Hellfeld-TEM eines Querschnittes eines dielektrischen Materials, ausgebildet mit Gräben zur Erläuterung von Merkmalen der Erfindung, wobei a) ein Überblick und b), c) und d) stärkere Vergrößerungen sind, 10 a bright field TEM of a cross-section of a dielectric material formed with trenches to explain features of the invention, wherein a) an overview and b), c) and d) are larger magnifications,

11 ein Ätzstrom durch Strukturen, hergestellt gemäß der Erfindung in 0,18 Mikrongräben, 11 an etching current through structures made according to the invention in 0.18 micron trenches,

12 ein Kriechstrom durch Strukturen, hergestellt gemäß der Erfindung in 0,25 Mikrongräben, 12 a leakage current through structures made according to the invention in 0.25 micron trenches,

13 ein RC-Produkt durch Strukturen, hergestellt gemäß der Erfindung, 13 an RC product by structures made according to the invention,

14 Vergleiche zwischen MOCVD und gesputterten (PVD)-Barrieren auf Dielektrika gemäß der Erfindung. 14 Comparisons between MOCVD and sputtered (PVD) barriers on dielectrics according to the invention.

Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Teststapel illustriert zur Wiedergabe einer Struktur, die üblich ist bei der Herstellung einer damasziert vermaschten Architektur. Der Stapel 10 befindet sich auf einer dielektrischen Basisschicht 11 und besteht aus einer Ätzstoppschicht 12, einer dielektrischen Schicht 13, in welche Gräben 14 eingeätzt sind, einer Siliciumcarbidkappe 15 auf der oberen Oberfläche der dielektrischen Schicht 13 sowie einer Barriereschicht 16. Eine Siliciumoxidschicht 17 sowie eine Ausgleichsschicht 18 sind lediglich hinzugefügt worden zum Zweck der TEM-Probenherstellung.With reference to 3 A test stack is illustrated to illustrate a structure that is common in the manufacture of a damascene meshed architecture. The stack 10 is located on a dielectric base layer 11 and consists of an etch stop layer 12 , a dielectric layer 13 into which trenches 14 etched, a silicon carbide cap 15 on the upper surface of the dielectric layer 13 as well as a barrier layer 16 , A silicon oxide layer 17 and a leveling layer 18 have only been added for the purpose of TEM sample preparation.

Die dielektrischen Schichten 12 und 13 werden gebildet durch ein SiCOH-Material mit niedrigem k mit mehr als 10% Kohlenstoff, welches vom Anmelder unter der Bezeichnung Orion vertrieben wird. Dieses Material ist porös und besitzt eine Dielektrizitätskonstante k von etwa 2,2. Die Ausgleichsschicht 18 ist ein Material, welches vom Anmelder unter der Warenbezeichnung Flowfill vertrieben wird.The dielectric layers 12 and 13 are formed by a low k SiCOH material with more than 10% carbon sold by the Applicant under the name Orion. This material is porous and has a dielectric constant k of about 2.2. The leveling layer 18 is a material marketed by the applicant under the trade name Flowfill.

Die dielektrischen Schichten 11 und 13 wurden deponiert unter Einsatz eines Trikon fxPTM-Werkzeuges, wie es beispielsweise beschrieben wird in der WO-A-01/01472, auf deren Inhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Dieses Material ist eine Kaltdeposition eines Polymeren, welches dann wasserstoffplasmaausgehärtet wird.The dielectric layers 11 and 13 were deposited using a Trikon fxP tool, as described for example in WO-A-01/01472, the content of which is hereby incorporated by reference. This material is a cold deposition of a polymer which is then hydrogen plasma cured.

Die Gräben 14 wurden geätzt, ohne eine harte Maske in einem Trikon MORITM-Helikonquellenplasma-Ätzwerkzeug unter Einsatz einer CF4/CH2F2-Chemie bei einer Hochfrequenzscheibenvorspannung. Im Anschluss an das Plasmaätzen wurde der Fotowiderstand, der die geätzten Öffnungen für die Gräben definiert, an Ort und Stelle gestrippt in dem MORITM-Werkzeug (d.h. in der gleichen Kammer) unter erneutem Einsatz der 5 : 1-N2 : H2-Chemie mit einer Helikon-Wellenmodusplasmaquelle und der Anlage einer Hochfrequenzscheibenvorspannung. Dieses Widerstandsstrippen entfernt auch Polymerrückstände. Wie im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, können weitere Nass- oder Trockenbearbeitungsschritte ausgeführt werden zwischen dem Widerstandsstrippen und der anschließenden MOCVD-Barrierendeposition der Barriereschicht 16, obwohl sie in diesem Fall nicht zum Einsatz kamen. Da diese Verfahren dem Sachverständigen auf diesem Gebiet geläufig sind, werden sie hier nicht im Detail beschrieben.The trenches 14 were etched without a hard mask in a Trikon MORI source hot plasma etching tool using CF 4 / CH 2 F 2 chemistry at a high frequency disc bias. Following plasma etching, the photoresistor defining the etched openings for the trenches was stripped in place in the MORI tool (ie, in the same chamber) with reuse of the 5: 1 N 2 : H 2 - Chemistry with a helicon wave mode plasma source and the application of a high frequency disc bias. This resistance stripping also removes polymer residues. As is well known in the art, further wet or dry processing steps may be performed between the resistance stripping and the subsequent MOCVD barrier position of the barrier layer 16 although they were not used in this case. Since these methods are familiar to the expert in this field, they will not be described in detail here.

MOCVD-Titannitrid TiN (Si) wurde in einem unabhängigen System deponiert unter Einsatz von TDEAT (Tetradiethylaminotitan) und Ammoniakvorläufern zusammen mit Heliumballast. Unmittelbar nach der Deposition wurde der MOCVD-Film Wasserstoffplasma-behandelt und dann in Siliciumwasserstoff getränkt. Es gab keine Thermal- oder Plasmabehandlungen vor der Deposition.MOCVD titanium nitride TiN (Si) was in an independent System deposited using TDEAT (Tetradiethylaminotitan) and ammonia precursors together with helium ballast. Immediately after the deposition was the MOCVD film is hydrogen plasma-treated and then hydrogenated in silicon soaked. There were no thermal or plasma treatments before deposition.

Wie sich unmittelbar aus 3 ergibt und sogar noch deutlicher aus 4, ist die Grenzfläche zwischen der Barriere 16 und der Grabenseitenwand glatt und kontinuierlich und steht in vollständigem Widerspruch zu den Anordnungen nach dem Stand der Technik, der in den 1 und 2 gezeigt ist. Darüber hinaus ist die Barriereschicht selbst glatt und kontinuierlich. Die Mikrografie zeigt darüber hinaus, dass die Grabenseitenwand angrenzend an die Barriereschicht weniger porös (dichter) ist als die Regionen, die von den Seitenwänden weiter weg sind. Die dichteren Regionen sind dunkler in der Hellfeld-TEM-Darstellung und sind in der Mikrografie mit J und K markiert.As is immediately apparent 3 results and even more clearly 4 , is the interface between the barrier 16 and the trench sidewall smooth and continuous, and is in complete contradiction to the prior art arrangements disclosed in U.S. Pat 1 and 2 is shown. In addition, the barrier layer itself is smooth and continuous. The micrograph also shows that the Gra side wall adjacent to the barrier layer is less porous (denser) than the regions further away from the sidewalls. The denser regions are darker in the bright field TEM representation and are marked in the micrograph with J and K.

Da der deponierte Film seitlich homogen war, muss die Verdichtung der geätzten Seitenwände stattgefunden haben während der Grabenbildung (Plasmaätzen und/oder anschließendes Widerstandsstrippen). Man glaubt, dass zumindest der Großteil der Verdichtung stattgefunden hat im wesentlichen während des Widerstandsstrippens, da während des Ätzens der Formationen große Mengen an Polymeren anwesend sind an den Seitenwänden (zum Bewirken des anisotropen Ätzens), welches entfernt wird durch das Anschließen des Stripverfahrens.There The deposited film was laterally homogeneous, the compression of the etched side walls have taken place during trenching (plasma etching and / or subsequent Resistance stripping). It is believed that at least the majority of Compaction has taken place essentially during resistance stripping, there while of the etching the formations great Amounts of polymers are present on the sidewalls (to effect the anisotropic etch), which is removed by connecting the stripping process.

Ein weiterer Nachweis für die Seitenwandverdichtung ergibt sich aus den 5a5c. Die elektronische Energieverlustspektroskopie-Analyse kann zum Einsatz kommen, um Informationen bereitzustellen hinsichtlich der Gesamtdicke und der Zusammensetzung der Proben und auch der Verteilung individueller Elemente. Räumliche Aufzeichnungen können erzeugt werden in einer Reihe derartiger eindimensionaler Aufzeichnungen, die entlang der Achse aufgenommen wurden, die identifiziert ist durch die Linie A in 4, und die Ergebnisse sind in den 5ab dargestellt.Further evidence for the sidewall compaction results from the 5a - 5c , Electronic energy loss spectroscopy analysis can be used to provide information on the total thickness and composition of the samples as well as the distribution of individual elements. Spatial records may be generated in a series of such one-dimensional records taken along the axis identified by line A in FIG 4 , and the results are in the 5a - b shown.

Vergleiche der Aufzeichnungen unterstützen die Existenz einer verdichteten Grabenseitenwand. Das Signal, das in 5a aufgezeichnet ist, variiert mit der Probendicke und der Probenzusammensetzung/dichte. Die konkave Natur des Signals von der Schicht 13 zwischen den Doppelsitzen der Barriereschicht 16 zeigt, dass das Dielektrikum 13 dichter oder dicker ist in der Nähe der Seitenwände. Man geht nicht davon aus, dass die Variation auf der Dicke beruht. 5b zeigt das Titansignal und bestätigt, dass die Barriereschicht 16 dicht eingeschlossen ist, wobei dort kein Titansignal entdeckbar ist innerhalb des Filmes 13. Die 5c zeigt, dass die Grabenseitenwände von Kohlenstoff entreichert sind, während das Sauerstoffprofil in 5d vergleichsweise flach ist.Comparisons of the records support the existence of a compacted trench sidewall. The signal in 5a recorded varies with sample thickness and sample composition / density. The concave nature of the signal from the layer 13 between the double seats of the barrier layer 16 shows that the dielectric 13 thicker or thicker is near the side walls. It is not believed that the variation is due to thickness. 5b shows the titan signal and confirms that the barrier layer 16 is tightly enclosed, where there is no Titan signal detectable within the film 13 , The 5c shows that the trench sidewalls are depleted of carbon while the oxygen profile in 5d is relatively flat.

Es wird dementsprechend geschlossen, dass die Grabenätzung und/oder das Widerstandsstripverfahren die Grabenseitenwände der porösen Niedrig-k-Schicht verdichten, wodurch eine glatte Oberfläche bereitgestellt wird, um eine Penetration der Barriereschichtvorläufer oder -reaktionsmittel zu verhindern. Dieses ermöglicht die Deposition einer kontinuierlichen Barriere, wodurch eine Kupferpenetration verhindert wird. Während die Experimente soweit nur an dem Material des Anmel ders durchgeführt wurden, geht man davon aus, dass sich die gleichen Ergebnisse erhalten lassen würden mit zumindest einigen anderen porösen Dielektrika mit ultraniedrigem k, insbesondere denjenigen der SiCOH-Familie, wobei es sich um hydrierten Kohlenstoff handelt, der Siliciumdioxide enthält, die porös sind. Der Kohlenstoff und der Wasserstoff in einem derartigen Film, typischerweise als C-H3-Gruppen mit C-Si-Bindungen, binden wirkungsvoll große Mengen von Wasserstoff, und dieser Wasserstoff wird als Hauptursache angesehen für den niedrigen k-Wert für die Matrix des Filmes zusammen mit der sich ergebenden Porosität.It is accordingly concluded that the trench etch and / or resistive stripping method compresses the trench sidewalls of the low K porous layer, thereby providing a smooth surface to prevent penetration of the barrier layer precursors or reactants. This allows for the deposition of a continuous barrier, preventing copper penetration. So far, while the experiments have been performed on the applicant's material only, it is believed that the same results could be obtained with at least some other ultra low k porous dielectrics, particularly those of the SiCOH family, which are hydrogenated carbon which contains silicas which are porous. The carbon and hydrogen in such a film, typically as CH 3 groups with C-Si bonds, effectively bind large amounts of hydrogen, and this hydrogen is considered to be the major cause of the low k value for the matrix of the film along with the resulting porosity.

Die genaue Mechanismus für die Verdichtung ist noch nicht bekannt, aber es wird für wahrscheinlich gehalten, dass die Entreicherung von Kohlenstoff aus den verdichteten Schichten die Bildung von Si-Si-Bindungen ermöglicht zwischen dreiwertigen Siliciumatomen.The exact mechanism for the compression is not yet known, but it is considered likely that the depletion of carbon from the compacted layers the formation of Si-Si bonds allows between trivalent ones Silicon atoms.

Das reaktive Ionenätzverfahren des BARC- und porösen SiCOH-Materials mit niedrigem k mit einer Fotowiderstandsmaske auf 200 mm-Scheiben war wie folgt:

Figure 00090001
The reactive ion etching method of the low-k BARC and porous SiCOH material with a photoresistor mask on 200 mm slices was as follows:
Figure 00090001

Das reaktive Ionenfotowiderstandsstripverfahren an 200 mm-Scheiben, welches in der gleichen Kammer durchgeführt wurde, war wie folgt:

Figure 00090002
The reactive ion photoconductive stripping method on 200 mm slices carried out in the same chamber was as follows:
Figure 00090002

Das Ätzverfahren wurde ausgeführt mit einer elektrostatischen Scheibenklemmung und Heliumrückseitenunterdrucksetzung, und die Scheibentemperatur ist dementsprechend nahe an der Plattentemperatur. Eine niedrige Temperatur kommt zum Einsatz, um die Widerstandsintegrität aufzuhalten.The etching process it was accomplished with electrostatic disc clamping and helium back pressure pressurization, and the disk temperature is accordingly close to the disk temperature. A low temperature is used to stop the resistance integrity.

Für das Widerstandsstripverfahren wurde die Scheibe entklemmt, um höhere Scheibentemperaturen zu ermöglichen, wodurch der Wirkungsgrad der Rückstandsentfernung verbessert und die Striprate erhöht wurde. Die Spitzenscheibentemperatur wurde als 121°C angezeigt (mit Hilfe von Industriestandardthermoaufklebern) bei 0°C Plattentemperatur und 104°C bei –15°C-Plattentemperatur.For the resistance strip method the disc was disconnected to allow for higher disc temperatures enable, whereby the efficiency of the residue removal improved and the stripping rate was increased. The top sheet temperature was displayed as 121 ° C (using industry standard thermo stickers) at 0 ° C Plate temperature and 104 ° C at -15 ° C plate temperature.

Diese Experimente wurden unter Einsatz von Stickstoff und Wasserstoff durchgeführt, wobei jedoch dann, wenn Stickstoff chemisch nicht aktiv ist bei dem Verdichtungsverfahren, Alternativen eingesetzt werden können, wie etwa Helium, Neon, Argon, Xenon und Krypton oder irgendein anderes geeignetes Sputter-Ätzgas. Alternativ können sie auch der Stickstoff- und/oder Wasserstoffgasmischung beigegeben werden.These Experiments were conducted using nitrogen and hydrogen carried out, however, when nitrogen is not chemically active at the compression process, alternatives can be used, such as such as helium, neon, argon, xenon and krypton or any other suitable sputter etching gas. Alternatively you can they also added to the nitrogen and / or hydrogen gas mixture become.

Eine weitere Arbeit wurde ausgeführt, um die Wirksamkeit der Erfindung zu illustrieren. In 6(a) ist ein Hellfeld-TEM-Bild einer vervollständigten Struktur gezeigt, bestehend aus dem Dielektrikum gemäß der Erfindung mit einer MOCVD-deponierten Titannitridbarriere und einer vervollständigten Kupfergrabenfüllung, bestehend aus einer gesputterten Kupfersaatschicht, elektroplattiertem Kupfer und einem chemisch-mechanischen Polierschritt. Wie ersichtlich ist, ergab sich keine Metalldiffusion weder von der Barriere noch von dem Kupfer in das Dielektrikum.Another work was carried out to illustrate the effectiveness of the invention. In 6 (a) For example, a bright field TEM image of a completed structure is shown consisting of the dielectric according to the invention with a MOCVD deposited titanium nitride barrier and a completed copper trench filling consisting of a sputtered copper seed layer, electroplated copper, and a chemical mechanical polishing step. As can be seen, there was no metal diffusion from either the barrier or the copper into the dielectric.

Darüber hinaus zeigt die 6(a) eine amorphe Schicht von 5–8 nm Dicke, die modifiziert ist durch die Plasmabehandlung und eine höhere Dichte besitzt, verglichen mit der Gesamtdichte des porösen Dielektrikums.In addition, the shows 6 (a) an amorphous layer of 5-8 nm thick which is modified by the plasma treatment and has a higher density compared to the total density of the porous dielectric.

Im Gegensatz ist in den 6(b) und 6(c) eine Vorläuferdiffusion gezeigt. Das Bild 6(b) ist von W. Besling, Proc. IITC 2002, Burlingame (CA), USA, 2002, S. 288–291. Das Bild 6(c) ist von S. Kawamura et al., Proc. IITC 2001, San Francisco, USA, S. 195–197. Wie ersichtlich ist, ist die Hellfeld-TEM-Darstellung hinlänglich bekannt und eine akzeptable Anzeige von Metalldiffusion in ein dielektrisches Metall.In contrast, in the 6 (b) and 6 (c) shown a precursor diffusion. The picture 6 (b) is by W. Besling, Proc. IITC 2002, Burlingame (CA), USA, 2002, pp. 288-291. The picture 6 (c) is by S. Kawamura et al., Proc. IITC 2001, San Francisco, USA, pp. 195-197. As can be seen, bright field TEM imaging is well known and an acceptable indication of metal diffusion into a dielectric metal.

7 ist ein TEM-Bild einer 0,18 Mikronstruktur, hergestellt wie zuvor beschrieben in Bezug auf 3. Man kann keine Metalldiffusion für die Barriere erkennen, und dies wird weiter unter Beweis gestellt bei 8(a) und 8(b), bei welchen es sich um EELS-Linienabtastungen handelt für Titan der Struktur, die in 7 gezeigt ist. 7 is a TEM image of 0.18 micron structure prepared as described above with respect to FIG 3 , One can not detect metal diffusion for the barrier, and this is further demonstrated 8 (a) and 8 (b) which are EELS line scans for titanium of the structure found in 7 is shown.

Die 8(a) illustriert die EELS-Abtastung für eine Stickstoff- und Wasserstoffgasmischung. In 8(b) wurde eine Gasmischung von 200 sccm Stickstoff und 10 sccm Sauerstoff eingesetzt (ein Verhältnis von 40 : 1 ist das Beste, was zu dieser Zeit aufgestellt wurde). Von Sauerstoff ist hinlänglich bekannt, dass er Kohlenstoff entfernt, und dieses Experiment illustriert, dass Stickstoff den Kohlenstoffentfernungseffekt des Sauerstoffs reduzieren kann und es porösen Dielektrika gestattet, ein hohes Ausmaß der Absorption des gasförmigen Metallvorläufers zu widerstehen (obwohl nicht so gut wie Stickstoff plus Wasserstoff). Dieses Verfahren steht im Gegensatz zu denjenigen, welches beschrieben wird in der EP-A-1 195 801, wo ein Stickstoff/Sauerstoffplasma eingesetzt wird, um eine Abdichtungsschicht zu bilden.The 8 (a) illustrates the EELS scan for a nitrogen and hydrogen gas mixture. In 8 (b) a gas mixture of 200 sccm of nitrogen and 10 sccm of oxygen was used (a ratio of 40: 1 is the best set up at that time). Oxygen is well known to remove carbon, and this experiment illustrates that nitrogen can reduce the carbon removal effect of oxygen and allows porous dielectrics to withstand high levels of gaseous metal precursor absorption (though not as good as nitrogen plus hydrogen). , This process is in contrast to that described in EP-A-1 195 801, where a nitrogen / oxygen plasma is used to form a sealant layer.

Die 9(a) und 9(b) zeigen EELS-Linienabtastungen durch die Struktur gemäß 7 für Kohlenstoff. In 9(a) zeigt die EELS-Abtastung für Stickstoff und Sauerstoff, dass es einen größeren Kohlenstoffverlust an der Dielektrikum-Seitenwandung gibt, als dies der Fall ist für Stickstoff und Wasserstoff, entsprechend der Darstellung in 9(b).The 9 (a) and 9 (b) show EELS line scans through the structure according to FIG 7 for carbon. In 9 (a) shows the EELS scan for nitrogen and oxygen that there is greater carbon loss on the dielectric sidewall than does nitrogen and hydrogen, as shown in FIG 9 (b) ,

Die 10 ist eine weitere Illustration einer Ausführungsform der Erfindung in Hellfeld-TEM-Bildern. Die 10(a) ist ein Überblick einer Struktur, die gebildet wurde, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde. 10(d) ist das Ergebnis des Stickstoff- und Wasserstoffverfahrens, welches im größeren Detail vorher beschrieben wurde, und die 10(b) und 10(c) sind Bilder, die eine Stickstoff- und Sauerstoffgasmischungsbehandlung illustrieren.The 10 is another illustration of an embodiment of the invention in bright field TEM images. The 10 (a) is an overview of a structure that has been formed as discussed above 3 has been described. 10 (d) is the result of the nitrogen and hydrogen process, which has been described in more detail above, and the 10 (b) and 10 (c) are images illustrating a nitrogen and oxygen gas mixture treatment.

Die 11 bis 14 zeigen Ergebnisse von elektrischen Teststrukturen, gebildet mit einem Dielektrikum, wobei es sich um Ausführungsformen gemäß der Erfindung handelt. Die Teststrukturen wurden einzeln damasziert mit einem Breiten/Linienabstand von 0,18 und 0,25 Mikron Gräben/Abständen. Der interdigitale Kamm besaß eine Größe von 100 Mikron × 1600 Mikron bei einem Umfang von 44 cm. Die Zwischenlinienundichtigkeit wurde gemessen zu 0,5 MV/cm, und die Zwischenlinienkapazität wurde gemessen zu 1 MHz.The 11 to 14 show results of electrical test structures formed with a dielectric, which are embodiments according to the invention. The test structures were individually damasked with a width / line spacing of 0.18 and 0.25 micron trenches / spaces. The interdigital comb had a size of 100 microns × 1600 microns with a circumference of 44 cm. The inter-line leakage was measured to be 0.5 MV / cm, and the inter-line capacitance was measured to be 1 MHz.

Die Plasmabehandlungs-/Widerstandsstripverfahren waren wie folgt:

Figure 00120001
Figure 00120002
The plasma treatment / resistive strip methods were as follows:
Figure 00120001
Figure 00120002

Dieses war das beste Stickstoff + Sauerstoff-Verfahren für die Verdichtung und steht im Gegensatz zu dem Abdichtungsverfahren der EP-A-1 195 801.This was the best nitrogen + oxygen method for compaction and is in contrast to the sealing method of EP-A-1 195 Eight hundred and first

Es ist herauszustellen, dass in diesen anschließenden Experimenten die Scheiben elektrostatisch verklemmt wurden, wodurch ihre Temperatur abgesenkt wurde, dicht an diejenige der Plattentemperatur. Es wurde herausgefunden, dass die Verfahren nach wie vor wirksam sind bei diesen niedrigen Scheibentemperaturen.It is to highlight that in these subsequent experiments the slices were electrostatically jammed, lowering their temperature was close to that of the plate temperature. It was found that the procedures are still effective at these low levels Disk temperatures.

11 zeigt die Ergebnisse für Leckstrom (weniger ist besser) an 0,18 Mikrongräben sowohl für Stickstoff + Wasserstoff- als auch Stickstoff + Sauerstoff-Gasmischungen. Wie ersichtlich ist, verschlechtert der Sauerstoff die Leistungsfähigkeit, verglichen mit dem Wasserstoff. Dies ist zu erwarten, da das EELS-Ergebnis der 9(a) und 9(b) einen erhöhten Kohlenstoffverlust für das Stickstoff + Sauerstoff-Verfahren zeigen. Darüber hinaus verschlechtert eine nasse Säuberung nicht das Stickstoff + Wasserstoff-behandelte Dielektrikum, aber verschlechtert leicht das Stickstoff + Sauerstoff-behandelte Dielektrikum und indiziert darüber hinaus einen Grad an Porosität. Derartige Nassreinigungen sind weithin bekannt und werden in der Industrie eingesetzt, um irgendwelche Rückstände nach einem trockenen Widerstandsstripverfahren zu entfernen. 11 shows the results for leakage (less is better) at 0.18 micron trenches for both nitrogen + hydrogen and nitrogen + oxygen gas mixtures. As can be seen, oxygen degrades performance compared to hydrogen. This is to be expected since the EELS result of 9 (a) and 9 (b) show an increased carbon loss for the nitrogen + oxygen process. In addition, wet scrubbing does not degrade the nitrogen + hydrogen treated dielectric, but does slightly degrade and index the nitrogen + oxygen treated dielectric from a degree of porosity. Such wet cleaning is well known and used in the industry to remove any residue by a dry resistance stripping process.

Die 12 ist eine weitere Illustration der Vergleichseffekte von Stickstoff und Wasserstoff oder Sauerstoff, wie bei 11, jedoch an 0,25 Mikronstrukturen. Die Ergebnisse und Rückschlüsse sind die gleichen wie bei 11.The 12 is another illustration of the comparative effects of nitrogen and hydrogen or oxygen, as in 11 but at 0.25 micron structures. The results and conclusions are the same as in 11 ,

Die 13 zeigt das RC-Produkt (weniger ist besser) von den Teststrukturen. Wie ersichtlich ist, verschlechtert eine Industriestandard-Nassreinigung leicht das RC-Produkt sowohl für das Stickstoff + Wasserstoff- als auch das Stickstoff + Sauerstoff-Verfahren mit wiederum besseren Ergebnissen für die Stickstoff + Wasserstoff-Verfahren.The 13 shows the RC product (less is better) from the test structures. As can be seen, industry standard wet cleaning readily degrades the RC product for both the Nitrogen + Hydrogen and Nitrogen + Oxygen processes, again with better results for the Nitrogen + Hydrogen processes.

Die 14 zeigt Vergleichsergebnisse von 0,18 und 0,25 Mikron elektrischen Teststrukturen mit der Barriere, die deponiert wurde durch MOCVD- und PVD(Sputter)-Einrichtungen. Der Vergleich zeigt, dass die Leckströme niedrig und ähnlich sind.The 14 shows comparative results of 0.18 and 0.25 micron electrical barrier test structures deposited by MOCVD and PVD (sputtering) devices. The comparison shows that the leakage currents are low and similar.

ZusammenfassungSummary

(Ohne Figur)(Without figure)

Ein poröser dielektrischer Film mit einem niedrigen k-Wert wird beschrieben, wobei die exponierte Oberfläche oder Oberflächen des Filmes im wesentlichen nicht porös sind. Ein Verdichtungsverfahren wird beschrieben zur Behandlung derartiger exponierter Oberflächen, um die porösen Oberflächen nichtporös zu machen.One porous Dielectric film with a low k-value is described the exposed surface or surfaces of the film are essentially non-porous. A compaction process is described for the treatment of such exposed surfaces the porous ones surfaces non-porous close.

Claims (19)

Poröser dielektrischer Film mit einer Dielektrizitätskonstanten (k) von weniger als etwa 2,5 und einem Kohlenstoffgehalt von nicht weniger als 10 mit einem Weg oder einer anderen hierin eingeätzten Formation, dadurch gekennzeichnet, dass die exponierte Oberfläche oder Oberflächen des Filmes innerhalb des Weges oder der Formation im wesentlichen nicht porös ist (sind).A porous dielectric film having a dielectric constant (k) of less than about 2.5 and a carbon content of not less than 10 with a pathway or other formation etched therein, characterized in that the exposed surface or surfaces of the film are within the path or distance Formation is essentially non-porous (are). Film gemäß Anspruch 1, wobei die exponierte Oberfläche oder Oberflächen gebildet wird (werden) durch eine Schicht, die Kohlenstoff-entreichert ist in Bezug auf den gesamten Film.Film according to claim 1, the exposed surface or surfaces is formed by a layer that de-carbonifies is in relation to the whole movie. Film gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die exponierte Oberfläche oder Oberflächen gebildet wird (werden) durch eine Schicht, die eine größere Dichte besitzt als die Gesamtheit des Materialfilmes.Film according to claim 1 or 2, wherein the exposed surface or surfaces formed is (are) through a layer that has a greater density than that Totality of the material film. Film gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die exponierte Oberfläche oder Oberflächen gebildet wird (werden) durch eine Schicht, die Sauerstoff-entreichert ist in Bezug auf den gesamten Film.Movie according to one of the preceding claims, the exposed surface or surfaces formed is (are) through a layer that is oxygen de-enriched in terms of the entire movie. Film gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die exponierte Oberfläche oder Oberflächen gebildet wird (werden) durch eine Schicht, welche im wesentlichen gebildet wird durch Si-Si-Bindungen.Movie according to one of the preceding claims, the exposed surface or surfaces formed is (are) formed by a layer which is essentially formed becomes Si-Si bonds. Film gemäß Anspruch 4, wobei die Si-Si-Bindungen gebildet werden zwischen dreiwertigen Si-Molekülen.Film according to claim 4, wherein the Si-Si bonds are formed between trivalent ones Si molecules. Film gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Matrix des Filmes gebildet wird aus einem Si-COH-Material.Movie according to one of the preceding claims, wherein the matrix of the film is formed from a Si-COH material. Film gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die die Oberfläche bildende Schicht gebildet wird durch eine Stickstoff- und/oder Wasserstoff-Plasmabehandlung der geätzten Oberfläche oder Oberflächen.Movie according to one of the preceding claims, where the the surface forming layer is formed by a nitrogen and / or hydrogen plasma treatment the etched surface or surfaces. Film gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die exponierte Oberfläche oder Oberflächen mit einer Barriereschicht abgedeckt ist (sind).Movie according to one of the preceding claims, the exposed surface or surfaces with a barrier layer is (are) covered. Film gemäß Anspruch 9, wobei die Barriereschicht nicht in die exponierte Oberfläche oder Oberflächen eindringt(en).Film according to claim 9, wherein the barrier layer is not in the exposed surface or Surfaces penetrate. Film gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Barriereschicht deponiert wird durch chemische Dampfdeposition.Film according to claim 9 or 10, wherein the barrier layer is deposited by chemical Vapor deposition. Verfahren zur Bildung einer Zwischenverbindungsschicht in einer Halbleitereinrichtung, folgendes umfassend: a. Deponieren eines porösen dielektrischen Filmes mit einem niedrigen k-Wert auf einem Substrat; b. Deponieren einer Widerstandsschicht; c. Schablonieren des Widerstandes, um Ätzöffnungen zu definieren; d. Einätzen von Wegen oder Formationen in der dielektrischen Schicht durch die Öffnungen und e. Strippen des Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand gestrippt wird mit Stickstoff oder einem Edelgas oder einer Kombination hieraus und Wasserstoffplasma oder Stickstoff oder einem Edelgas oder einer Kombination hieraus und Sauerstoffplasma, wobei die exponierten Oberflächen der Wege oder Formationen gleichzeitig dem Plasma ausgesetzt werden, um die Verdichtung der Oberflächenschichten, die die exponierten Oberflächen definieren, sicherzustellen.Method for forming an interconnection layer in a semiconductor device, comprising: a. Deposit a porous one dielectric film having a low k value on a substrate;  b. Depositing a resistance layer; c. Stenciling the resistance, around etch holes define; d. etching of paths or formations in the dielectric layer through the openings and  e. Stripping the resistance, characterized, that the resistor is stripped with nitrogen or a noble gas or a combination thereof and hydrogen plasma or nitrogen or a noble gas or a combination thereof and oxygen plasma, the exposed surfaces the pathways or formations are simultaneously exposed to the plasma, the compaction of the surface layers, which define the exposed surfaces, sure. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei eine Barriereschicht deponiert wird auf den verdichteten exponierten Oberflächen.Method according to claim 12, wherein a barrier layer is deposited on the compacted exposed surfaces. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Barriereschicht deponiert wird durch chemische Dampfdeposition.Method according to claim 13, wherein the barrier layer is deposited by chemical vapor deposition. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Verhältnis von N2 : H2 bei etwa 3–7 : 1 liegt.A method according to any one of claims 12 to 14, wherein the ratio of N 2 : H 2 is about 3-7: 1. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Verhältnis N2 : O2 mindestens bei etwa 15 : 1 liegt.A method according to any one of claims 12 to 14, wherein the ratio N 2 : O 2 is at least about 15: 1. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das N2 : O2-Verhältnis bei etwa 20 : 1 liegt.The method of claim 16, wherein the N 2 : O 2 ratio is about 20: 1. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Substrat hochfrequenzvorgespannt wird während des Strippens des Fotowiderstandes.Method according to one the claims 12 to 16, wherein the substrate is high frequency biased during the Stripping the photoresistor. Verfahren zur Entfernung eines Widerstandes von einem porösen dielektrischen Film mit einer Dielektrizitätskonstanten (k) von weniger als etwa 2,5 und einem Kohlenstoffgehalt von nicht weniger als 10% unter Einsatz eines Plasmas mit einem Gehalt an Wasserstoff und einem oder mehreren der folgenden Elemente: Helium, Stickstoff, Neon, Argon, Krypton, Xenon oder einer Kombination hieraus.Method for removing a resistor from a porous one Dielectric film with a dielectric constant (k) of less than about 2.5 and a carbon content of not less than 10% using a plasma containing hydrogen and one or more of the following elements: helium, nitrogen, Neon, argon, krypton, xenon or a combination thereof.
DE10392480T 2002-06-14 2003-06-10 Dielectric films Withdrawn DE10392480T5 (en)

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