| 主权项 |
1.一种半导体装置,包含: 一基底;以及 一含氟介电膜,覆盖该基底,其中该含氟介电膜系 包含一使用氢氟酸之湿式蚀刻率,其蚀刻率约小于 一热氧化矽之15倍。 2.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该 含氟介电膜系包含约25%或较少之自由氟离子。 3.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该 含氟介电膜系包含一使用氢氟酸之湿式蚀刻率,在 使用100:1氢氟酸时,其蚀刻率约小于300埃/分,或者 在使用50:1氢氟酸时,其蚀刻率约小于700埃/分;以及 其小于100:1氢氟酸约300埃/分之湿式蚀刻率,或小于 50:1氢氟酸约700埃/分之湿式蚀刻率。 4.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该 含氟介电膜系包含约1000个/秒(counts/second)或较少 之一氮浓度。 5.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该 含氟介电膜系包含约3.8或较小之一介电常数。 6.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该 含氟介电膜系包含约2000至15000埃之一厚度。 7.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,更包含 一第一扩散阻障层,其沉积于该基底及该含氟介电 膜之间。 8.如申请专利范围第7项所述之半导体装置,其中该 第一扩散阻障层系包含约600埃或较小之一厚度。 9.如申请专利范围第7项所述之半导体装置,其中该 第一扩散阻障层系包含一含氮材料。 10.如申请专利范围第7项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层系包含一含碳材料。 11.如申请专利范围第7项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层系包含一第一厚度;以及 该第一扩散阻障层包含一氟扩散深度,其深度约为 该第一厚度之2/3,且该氟扩散深度邻接于该含氟介 电膜。 12.如申请专利范围第7项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层之氟扩散深度内之氟的浓度系 包含约64%或较少之氟。 13.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,更包 含至少一条导线,其设置于该含氟介电膜内。 14.如申请专利范围第13项所述之半导体装置,更包 含一第二扩散阻障层,其设置于该含氟介电膜及该 至少一条导线间。 15.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含约600埃或较小之一厚度 。 16.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一含氮材料。 17.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一含碳材料。 18.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一耐火金属。 19.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一第二厚度;以及 该第二扩散阻障层包含一氟扩散深度,其深度约为 该第二厚度之2/3,且该氟扩散深度邻接于该含氟介 电膜。 20.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层之氟扩散深度内之氟的浓度系 包含约64%或较少之氟。 21.如申请专利范围第13项所述之半导体装置,其中 该至少一条导线系包含至少一介层窗。 22.一种半导体装置,包含: 一基底; 一装置,形成于该基底内; 一含氟介电膜,覆盖该基底,其中该含氟介电膜系 包含一使用氢氟酸之湿式蚀刻率,在摄氏温度约21 至75度时,使用氢氟酸,其蚀刻率约小于300埃/分,以 及该含氟介电膜具有约3.8或较小之一介电常数;以 及 至少一条导线,设置于该含氟介电膜内。 23.如申请专利范围第22项所述之半导体装置,其中 该含氟介电膜系包含约1000个/秒(counts/second)或较 少之一氮浓度。 24.如申请专利范围第22项所述之半导体装置,其中 该含氟介电膜系包含约2000至15000埃之一厚度。 25.如申请专利范围第22项所述之半导体装置,更包 含一第一扩散阻障层,其设置于该基底及该含氟介 电膜间,其中该第一扩散阻障层系包含约600埃或较 小之一厚度。 26.如申请专利范围第25项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层系包含一含氮材料。 27.如申请专利范围第25项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层系包含一含碳材料。 28.如申请专利范围第25项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层系包含一第一厚度;以及 该第一扩散阻障层包含一氟扩散深度,其深度约为 该第一厚度之2/3,且该氟扩散深度邻接于该含氟介 电膜。 29.如申请专利范围第28项所述之半导体装置,其中 该第一扩散阻障层之氟扩散深度内之氟的浓度系 包含约64%或较少之氟。 30.如申请专利范围第22项所述之半导体装置,更包 含一第二扩散阻障层,其设置于该含氟介电膜及该 至少一条导线间,其中该第二扩散阻障层系包含约 600埃或较小之一厚度。 31.如申请专利范围第30项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一含氮材料。 32.如申请专利范围第30项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一含碳材料。 33.如申请专利范围第30项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一耐火金属。 34.如申请专利范围第30项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层系包含一第一厚度;以及 该第二扩散阻障层包含一氟扩散深度,其深度约为 该第一厚度之2/3,且该氟扩散深度邻接于该含氟介 电膜。 35.如申请专利范围第34项所述之半导体装置,其中 该第二扩散阻障层之氟扩散深度内之氟的浓度系 包含约64%或较少之氟。 36.一种半导体装置之制造方法,包含: 提供一基底;以及 形成一含氟介电膜,覆盖该基底,其中该含氟介电 膜系包含约25%或较少之游离氟。 37.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中该含氟介电膜系包含一使用氢氟酸之 湿式蚀刻率,其蚀刻率约小于一热氧化矽之15倍。 38.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,更包含蚀刻该含氟介电膜,其中蚀刻该含 氟介电膜系包含一使用氢氟酸之湿式蚀刻率,在使 用100:1氢氟酸时,其蚀刻率约小于300埃/分,或者在 使用50:1氢氟酸时,其蚀刻率约小于700埃/分。 39.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该含氟介电膜系包含约1000个/秒( counts/second)或较少之一氮浓度。 40.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中该含氟介电膜系具有约3.8或较小之一 介电常数。 41.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该含氟介电膜系包含一低出气率 及一氟之分压,在一真空环境中及摄氏温度约25至 400度时,该氟之分压约小于510-8托尔(Torr)。 42.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中该含氟介电膜系具有约2000至15000埃之 一厚度。 43.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该含氟介电膜系包含放置该基底 至一沉积反应室内,以及导入一四氟化矽(SiF4)及一 矽甲烷(SiH4);以及 其中该四氟化矽(SiF4)比该矽甲烷(SiH4)之反应比率 系约等于或小于2.5。 44.如申请专利范围第43项所述之半导体装置之制 造方法,其中该沉积反应室中之压力系约等于或小 于3托尔(Torr)。 45.如申请专利范围第43项所述之半导体装置之制 造方法,其中该沉积反应室中之射频(radio frequency, RF)功率系约为500至5000瓦。 46.如申请专利范围第43项所述之半导体装置之制 造方法,其中该沉积反应室中具有一环境气体,其 包含氧基气体(oxygen based gas),该环境气体系以约 5000至15000标准立方公分/分钟(sccm)之流率导入至该 沉积反应室中。 47.如申请专利范围第46项所述之半导体装置之制 造方法,其中该氧基气体系包含N2O。 48.如申请专利范围第46项所述之半导体装置之制 造方法,其中该氧基气体系包含NO、NO2。 49.如申请专利范围第46项所述之半导体装置之制 造方法,其中该氧基气体系包含O3、O2或CO2。 50.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该含氟介电膜系包含电浆加强式 化学气相沉积法(PECVD)或高密度电浆化学气相沉积 法(HDP CVD)。 51.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,更包含于形成该含氟介电膜之前,形成一 第一扩散阻障层以覆盖该基底。 52.如申请专利范围第51项所述之半导体装置之制 造方法,其中该第一扩散阻障层系具有约600埃或较 小之一厚度。 53.如申请专利范围第51项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该第一扩散阻障层系包含形成一 含氮材料。 54.如申请专利范围第51项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该第一扩散阻障层系包含形成一 含碳材料。 55.如申请专利范围第51项所述之半导体装置之制 造方法,其中该第一扩散阻障层系包含一第一厚度 ;以及 该第一扩散阻障层包含一氟扩散深度,其深度约为 该第一厚度之2/3,且该氟扩散深度邻接于该含氟介 电膜。 56.如申请专利范围第55项所述之半导体装置之制 造方法,其中该第一扩散阻障层之氟扩散深度内之 氟的浓度系包含约64%或较少之氟。 57.如申请专利范围第36项所述之半导体装置之制 造方法,更包含形成至少一条导线,其中该至少一 条导线系设置于该含氟介电膜内。 58.如申请专利范围第57项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该至少一条导线系包含一减式蚀 刻制程(subtractive etch process);以及 于形成该含氟介电膜之前,形成该至少一条导线。 59.如申请专利范围第57项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该至少一条导线系包含一镶嵌制 程(damascene process);于形成该至少一条导线之前,形 成该含氟介电膜;以及 形成该至少一条导线系包含图案化该含氟介电膜, 及沉积一导电材料以覆盖该含氟介电膜,然后形成 该至少一条导线。 60.如申请专利范围第59项所述之半导体装置之制 造方法,更包含于图案化该含氟介电膜之后,形成 一第二扩散阻障层以覆盖该含氟介电膜。 61.如申请专利范围第60项所述之半导体装置之制 造方法,其中该第二扩散阻障系具有约600埃或较小 之一厚度。 62.如申请专利范围第60项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该第二扩散阻障层系包含一含氮 材料。 63.如申请专利范围第60项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该第二扩散阻障层系包含一含碳 材料。 64.如申请专利范围第60项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该第二扩散阻障层系包含一耐火 金属。 65.如申请专利范围第60项所述之半导体装置之制 造方法,其中该第二扩散阻障层系包含一第二厚度 ;以及 该第二扩散阻障层包含一氟扩散深度,其深度约为 该第二厚度之2/3,且该氟扩散深度邻接于该含氟介 电膜。 66.如申请专利范围第65项所述之半导体装置之制 造方法,其中该第二扩散阻障层之氟扩散深度内之 氟的浓度系包含约64%或较少之氟。 67.如申请专利范围第59项所述之半导体装置之制 造方法,更包含于图案化该含氟介电膜之后,预先 处理该含氟介电膜。 68.如申请专利范围第67项所述之半导体装置之制 造方法,其中预先处理该含氟介电膜系包含一电浆 处理。 69.如申请专利范围第67项所述之半导体装置之制 造方法,其中预先处理该含氟介电膜系包含一在硷 性环境中之清洗步骤。 70.如申请专利范围第67项所述之半导体装置之制 造方法,其中预先处理该含氟介电膜系包含一在酸 性环境中之清洗步骤。 71.如申请专利范围第67项所述之半导体装置之制 造方法,其中预先处理该含氟介电膜系包含一热处 理。 72.如申请专利范围第67项所述之半导体装置之制 造方法,其中预先处理该含氟介电膜系包含一含氮 气环境处理。 73.如申请专利范围第67项所述之半导体装置之制 造方法,其中预先处理该含氟介电膜系包含一含氢 气环境处理。 74.如申请专利范围第57项所述之半导体装置之制 造方法,其中形成该至少一条导线系包含一双镶嵌 制程(dual damascene process); 于形成该至少一条导线之前,形成该含氟介电膜; 形成该至少一条导线系包含图案化该含氟介电膜, 及沉积一导电材料以覆盖该含氟介电膜,然后于该 含氟介电膜内形成该至少一条导线;以及 形成该至少一条导线系包含于该含氟介电膜内形 成至少一介层窗。 图式简单说明: 第1a图系依据本发明之一实施例,一包含有新型较 少游离氟FSG介电膜之半导体装置之剖面示意图。 第1b图系第1a图中所示阻障层之一更详细示意图。 第2图系依据本发明之实施例,另一包含有较少游 离氟FSG介电膜之半导体装置之剖面示意图。 第3图系显示先前技术中之FSG介电膜及依据本发明 实施例之较少游离氟FSG介电膜之傅立叶红外线( FTIR)光谱测试结果。 第4a、4b图系显示在一偏压及温度范围内,先前技 术中之FSG介电膜及依据本发明实施例之较少游离 氟FSG介电膜之热吸附光谱仪(TDS)测试结果。 第5图系显示先前技术中之FSG介电膜及依据本发明 实施例之较少游离氟FSG介电膜之间,二次离子质谱 仪(SIMS)之测试结果比较。 |
