JP2002198366A

Metod for decreasing k-value of sioc layer deposited by cvd method

Abstract

[Task] How to process the substrate.

Solution.The method involves depositing a dielectric layer containing silicon, oxygen, and carbon on a substrate by chemical vapor deposition, where the dielectric layer has a carbon content of at least 1% in atomic weight and less than about 3. It has a dielectric constant and is provided with a silicon carbon-containing layer deposited on the dielectric layer. The permittivity of the dielectric layer deposited by the reaction of an organic silicon compound having three or more methyl groups is amorphous hydrogenated by reacting alkylsilanes in a plasma containing a relatively inert gas. It is significantly reduced by further depositing the silicon carbide layer.

JP2002198366A, drawing sheet 1
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38 claims: 4 independent, 34 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 基板を処理する方法であって、 珪素と、酸素と、炭素とを有し、原子量で少なくとも1%の炭素含有量及び約3よりも小さい誘電率を有する誘電層を、化学気相堆積により基板上に堆積するステップと、 珪素と炭素を含有する層を、誘電層の上に堆積するステップとを有する方法。
  2. 2
    【請求項2】 誘電層が、有機シラン化合物と酸化ガスを反応させることによって堆積される請求項1に記載の方法。
  3. 3
    【請求項3】 誘電層が、トリメチルシランと、テトラメチルシランと、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンと、ヘキサメチルジシロキサンと、2,2-ビス(1-メチルジシロキサニル)プロパンと、2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサンと、オクタメチルシクロテトラシロキサンと、2,4,6,8,10-ペンタメチルシクロペンタシロキサンと、これらのフッ素化炭素誘導体と、これらの組み合わせとから成るグループから選択された有機シラン化合物により堆積される請求項1に記載の方法。
  4. 4
    【請求項4】 有機シラン化合物が、3つ以上のアルキル基を有する請求項2に記載の方法。
  5. 5
    【請求項5】 酸化ガスが、N 2 Oと、O 2 と、O 3 と、これらの組み合わせとから成る群より選択される請求項2に記載の方法。
  6. 6
    【請求項6】 有機シラン化合物がトリメチルシランを有し、酸化ガスがオゾンを有する請求項2に記載の方法。
  7. 7
    【請求項7】 誘電層が、2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサンを酸化することによって堆積される請求項2に記載の方法。
  8. 8
    【請求項8】 誘電層の誘電率が、珪素炭素含有層を堆積することによって減少する請求項1に記載の方法。
  9. 9
    【請求項9】 誘電層が、約3以下の誘電率を有する請求項1に記載の方法。
  10. 10
    【請求項10】 珪素炭素含有層が、アルキルシラン化合物と比較的不活性なガスとを処理チャンバ内へ導入して、プラズマを点火することによって堆積されたシリコンカーバイド(炭化珪素)層である請求項1に記載の方法。
  11. 11
    【請求項11】 アルキルシラン化合物が、トリメチルシランである請求項10に記載の方法。
  12. 12
    【請求項12】 誘電層の誘電率が、シリコンカーバイド層を堆積することによって減少する請求項10に記載の方法。
  13. 13
    【請求項13】 約4.3ワット/cm 2 ~約10.0ワット/cm 2 のRF電力密度を基板上に供給することによってプラズマが生成される、請求項10に記載の方法。
  14. 14
    【請求項14】 基板を処理する方法であって、 炭素含有量が原子量で少なくとも1%、誘電率が約3よりも小さい誘電層を、有機シラン化合物と酸化ガスとを反応させて基板上に堆積するステップと、 シリコンカーバイド層又はドープシリコンカーバイド層を誘電層の上に堆積させて、誘電層の誘電率を減少させるステップとを有する方法 【請求項15】 誘電層が、トリメチルシランと、テトラメチルシランと、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンと、ヘキサメチルジシロキサンと、2,2-ビス(1-メチルジシロキサニル)プロパンと、2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサンと、オクタメチルシクロテトラシロキサンと、2,4,6,8,10-ペンタメチルシクロペンタシロキサンと、これらのフッ素化炭素誘導体と、これらの組み合わせとから成る群より選択された有機シラン化合物から堆積される請求項14に記載の方法。
  15. 16
    【請求項16】 有機シラン化合物が3つ以上のアルキル基を有する請求項14に記載の方法。
  16. 17
    【請求項17】 酸化ガスが、N 2 Oと、O 2 と、O 3 と、これらの組み合わせとから成る群より選択される請求項14に記載の方法。
  17. 18
    【請求項18】 有機シラン化合物がトリメチルシランを有し、酸化ガスがオゾンを有する請求項14に記載の方法。
  18. 19
    【請求項19】 有機シラン化合物が2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサンを有する請求項14に記載の方法。
  19. 20
    【請求項20】 誘電層が、シリコンカーバイド層を堆積する前に、原子量で約1%~約50%の炭素含有量を有する請求項14に記載の方法。
  20. 21
    【請求項21】 誘電層が、シリコンカーバイド層を堆積する前に約3以下の誘電率を有する請求項14に記載の方法。
  21. 22
    【請求項22】 シリコンカーバイド層が、アルキルシラン化合物と、比較的不活性のガスとを、処理チャンバ内に導入して、プラズマを点火することによって堆積される請求項14に記載の方法。
  22. 23
    【請求項23】 アルキルシラン化合物が、トリメチルシランである請求項22に記載の方法。
  23. 24
    【請求項24】 誘電層の誘電率が、シリコンカーバイド層を堆積した後で約2.4よりも小さい請求項22に記載の方法。
  24. 25
    【請求項25】 約4.3ワット/cm 2 ~約10.0ワット/cm 2 のRF電力密度を基板上に供給することによってプラズマが生成される請求項22に記載の方法。
  25. 26
    【請求項26】 誘電層の厚さを減少させることなく炭素を誘電層から除去するプラズマ条件により、シリコンカーバイド層が堆積される請求項22に記載の方法。
  26. 27
    【請求項27】 基板を処理する方法であって、 炭素含有量が原子量で約5%~約50%、誘電率が約3より小さい誘電層を、3つ以上のアルキル基を有する有機シラン化合物をオゾンと反応させることによって基板上に堆積するステップと、 誘電層の誘電率を減少させるのに十分なプラズマ条件でアルキルシラン化合物を反応させることによって、シリコンカーバイド層又はドープシリコンカーバイド層を誘電層の上に堆積するステップとを有する方法 【請求項28】 有機シラン化合物が、3つ以上のアルキル基を含む請求項27に記載の方法。
  27. 29
    【請求項29】 有機シラン化合物がトリメチルシランであり、アルキルシラン化合物がトリメチルシランである請求項27に記載の方法。
  28. 30
    【請求項30】 有機シラン化合物が、2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサンである請求項27に記載の方法。
  29. 31
    【請求項31】 誘電層が、シリコンカーバイド層を堆積した後で約2.4以下の誘電率を有する請求項27に記載の方法。
  30. 32
    【請求項32】 約4.3ワット/cm 2 ~約10.0ワット/cm 2 のRF電力密度を基板上に供給することにより、プラズマが生成される請求項27に記載の方法。
  31. 33
    【請求項33】 基板であって、 珪素と、酸素と、炭素とを有し、炭素含有量が原子量で少なくとも1%である誘電層と、 誘電層を覆う珪素炭素含有層とを有する基板。
  32. 34
    【請求項34】 誘電層が、原子量で約5%~約50%の炭素含有量を有する請求項33に記載の基板。
  33. 35
    【請求項35】 誘電層が、約2.4以下の誘電率を有する請求項33に記載の基板。
  34. 36
    【請求項36】 誘電層が、誘電層を収縮させずに炭素を除去したことによって形成されたボイドを有する請求項33に記載の基板。
  35. 37
    【請求項37】 珪素炭素含有層が、アモルファス水素化シリコンカーバイド層である請求項33に記載の基板。
  36. 38
    【請求項38】 ダマシン構造であって、 珪素と、酸素と、炭素とを有し、炭素含有量が原子量で少なくとも1%であり、1つ又は複数の接続を画定する誘電層と、 誘電層を覆い、1つ又は複数の接続を更に画定する珪素炭素含有層とを有するダマシン構造。
  37. 39
    【請求項39】 誘電層が、原子量で約5%~約50%の炭素含有量を有する請求項38に記載の構造。
  38. 40
    【請求項40】 珪素炭素含有層がアモルファス水素化シリコンカーバイド層であり、誘電層が約2.4以下の誘電率を有する請求項38に記載の構造。
Independent claims38