TW200529356A

Dielectric films for narrow gap-fill applications

Abstract

A colloidal suspension of small particles composed of dense materials dispersed in a solvent, which is used to form gap-filling dielectric materials with low thermal shrinkage. This dielectric material is particularly useful for pre-metal dielectric and shallow trench isolation applications. According to the method of forming the dielectric material, the colloidal suspension is deposited on the substrate and dried to form a porous intermediate layer. The intermediate layer is percolated by liquid-phase matrix material such as spinning polymer, then solidified, percolated by gas-phase matrix material, then solidified, or modified only by solidification to obtain gap filling, thermal stability, and corrosion resistance Engraved dielectric materials.

Term

No projected expiry on record.

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30 claims: 1 independent, 29 dependent

  1. 1
    一種在基材上形成介電質材料之方法,包括:沉積膠態分散液在基材上;固化膠態分散液以形成中間層;及用基質材料滲濾中間層以形成滲濾層。
  2. 2
    如請求項1之方法,其中膠態分散液包含分散於溶劑內之稠密材料之顆粒。
  3. 3
    如請求項2之方法,其中稠密材料包含介電質材料或可藉氧化或氮化轉化成介電質材料之材料。
  4. 4
    如請求項1之方法,進一步包括固化滲濾層。
  5. 5
    如請求項1或4中任一項之方法,進一步包括烘焙膠態分散液或中間層中之至少一種。
  6. 6
    如請求項5之方法,其中烘焙作用包括至少一種烘焙步驟,其中至少一種烘焙步驟包括在溫度範圍為約75至約300℃內。
  7. 7
    如請求項6之方法,其中烘焙作用包括至少二種烘焙步驟且其中烘焙步驟包括至少一種溫度範圍為約75至約300℃。
  8. 8
    如請求項1或4中任一項之方法,其中固化作用包括熱加工、退火法或其組合。
  9. 9
    如請求項8之方法,其中退火法包括電子束退火、離子束退火或其組合。
  10. 10
    如請求項1或4中任一項之方法,其中固化作用包括真空氣氛。
  11. 11
    如請求項1或4中任一項之方法,其中固化作用包括氮氣、氧氣、含氮類氣體、含氧類氣體、臭氧、蒸氣、氨氣、氬氣、一氧化碳、二氧化碳、氧化亞氮、氧化氮、氦氣、氫氣或其混合物之氣氛。
  12. 12
    如請求項11之方法,其中氣氛包括氧氣、氮氣、含氧類氣體、含氮類氣體或其組合。
  13. 13
    如請求項1之方法,其中滲濾層改質而形成介電質層。
  14. 14
    如請求項1之方法,其中用基質材料之滲濾中間層包括用旋壓聚合物材料之塗佈溶液滲濾中間層。
  15. 15
    如請求項14之方法,其中旋壓聚合物材料包括矽酸鹽、矽倍半氧烷氫、有機矽倍半氧烷、有機矽氧烷、矽倍半氧烷-矽酸鹽共聚物、以矽胺烷為主之基材、聚碳矽烷及乙醯氧矽烷之材料。
  16. 16
    如請求項14之方法,其中旋壓聚合物材料包括砷、銻、磷或硼。
  17. 17
    如請求項1之方法,其中稠密材料之顆粒包括氧化矽、矽、氮化矽、氮化氧矽、鋁、氮化鋁或氧化鋁。
  18. 18
    如請求項17之方法,其中稠密材料進一步包括砷、銻、磷或硼類。
  19. 19
    如請求項1之方法,其中顆粒具有特性尺寸在約2毫微米與約50毫微米之間。
  20. 20
    如請求項1之方法,其中介電質層為在體電路裝置上之預金屬介電質層。
  21. 21
    如請求項1之方法,其中介電質層填補淺溝隔離結構中之溝。
  22. 22
    如請求項1之方法,其中介電質層填補低於100毫微米尺寸之縫隙。
  23. 23
    如請求項1之方法,其中介電質層對標準緩衝氧化物蝕刻溶液有抗性。
  24. 24
    如請求項1之方法,其中用基質材料滲濾中間層包括藉由化學氣相沉積法沉積基質材料在中間層上。
  25. 25
    如請求項1之方法,其中用基質材料滲濾中間層包括藉由原子層沉積法沉積基質材料在中間層上。
  26. 26
    如請求項1之方法,其中基質材料包括矽酸磷玻璃、矽酸硼玻璃或矽酸磷硼玻璃。
  27. 27
    一種由請求項1之方法形成之介電質材料。
  28. 28
    一種由請求項3之方法形成之介電質材料。
  29. 29
    一種包含請求項27之介電質材料之組分。
  30. 30
    一種包含請求項28之介電質材料之組分。
Independent claims30