[发明专利]保形低温密闭性电介质扩散屏障

权利要求书

1.一种微电子器件，所述微电子器件包括：

设置在衬底上方的一对相邻的金属互连线，所述一对互连线分隔开一间隔；

低k层间电介质(ILD)材料，所述低k层间电介质材料设置在所述金属互连线之间的所述间隔中；

气隙，所述气隙设置在所述层间电介质(ILD)材料内；以及

连续电介质扩散屏障，所述连续电介质扩散屏障是跨越所述间隔的多层膜叠置体，所述多层膜叠置体包括位于所述气隙与所述金属互连线中的至少一条金属互连线的侧壁上的所述低k层间电介质(ILD)材料的部分之间的第二材料层上的第一材料层，其中，所述第一材料层和所述第二材料层的其中之一包括金属物质和氧。

2.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，所述第一材料层和所述第二材料层的其中之一包括金属硅酸盐。

3.根据权利要求2所述的微电子器件，其中，所述金属硅酸盐包括氧和硅以及铝或镁的其中之一。

4.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，所述第一材料层和所述第二材料层的其中之一包括介电常数至少为10的高k电介质材料层。

5.根据权利要求4所述的微电子器件，其中，所述高k电介质材料层的厚度小于8nm。

6.根据权利要求4所述的微电子器件，其中，所述高k电介质材料层包括Al₂O₃、MgO₂和HfO₂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的微电子器件，其中，所述高k电介质材料层实质上由Al₂O₃、MgO₂和HfO₂中的一种组成。

8.根据权利要求4所述的微电子器件，其中，所述第一材料层和所述第二材料层中的另一层是中等k电介质材料层，所述中等k电介质材料层的介电常数低于所述高k电介质材料层的介电常数且高于所述低k层间电介质材料的介电常数。

9.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，所述电介质扩散屏障的厚度小于10nm。

10.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，所述中等k电介质材料包括碳掺杂的氮氧化硅(SiON(C):H)并具有小于4nm的厚度。

11.一种制造微电子器件的方法，所述方法包括：

在衬底上方形成一对相邻的金属互连线，所述一对互连线分隔开一间隔；

在低k层间电介质(ILD)材料内形成气隙，所述低k层间电介质(ILD)材料设置在所述金属互连线之间的所述间隔中；以及

形成连续电介质扩散屏障，所述连续电介质扩散屏障是跨越所述间隔的多层膜叠置体，所述多层膜叠置体包括位于所述气隙与所述金属互连线中的至少一条金属互连线的侧壁上的所述低k层间电介质(ILD)材料的部分之间的第二材料层上的第一材料层，其中，形成所述扩散屏障包括利用原子层沉积(ALD)工艺来沉积所述第一材料层和所述第二材料层的其中之一。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，沉积所述第一材料层和所述第二材料层的其中之一包括沉积高k电介质材料层，所述高k电介质材料层的介电常数在8和10之间。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述高k电介质材料层本质上由Al₂O₃、MgO₂和HfO₂中的一种组成。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括通过在执行所述高k电介质材料的所述原子层沉积(ALD)之前执行SiCN:H、SiC:H或SiOC:H膜的PECVD沉积来使所述一对金属互连线的暴露出的表面钝化。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述第一材料层和所述第二材料层的其中之一进一步包括将所述高k电介质材料与硅合金化，以形成介电常数低于7的金属硅酸盐。