[发明专利]用于多孔介电材料的自修复工艺

权利要求书

1.一种制造自修复低k介电材料的方法，包括：

在衬底上形成介电材料；

使所述介电材料暴露于处理剂颗粒中从而使得所述处理剂颗粒扩散进入所述介电材料中；

在所述介电材料之上形成覆盖材料以将所述处理剂颗粒封装在所述介电材料内；

在所述介电材料的损伤区域内形成损伤，包括所述介电材料的电参数的衰退；以及

引发所述处理剂颗粒和所述损伤区域之间的反应以恢复所述电参数到接近初始值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

对所述介电材料的损伤包括降低所述损伤区域内的含碳部分的浓度；以及

所述处理剂颗粒和所述介电材料的所述损伤之间的反应增加所述损伤区域内的含碳部分的浓度。

3.根据权利要求1所述的方法，包括：

形成具有第一孔径的多孔介电材料，所述第一孔径大于处理剂颗粒尺寸；以及

形成具有第二孔径的无孔覆盖材料，所述第二孔径小于所述处理剂颗粒尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

在所述介电材料的损伤区域内形成损伤包括第一工艺，所述第一工艺包括一次或多次灰化、蚀刻、湿法或干法化学清洗、热循环或它们的组合；以及

所述第一工艺在位于所述介电材料的表面区域内的所述损伤区域内形成损伤。

5.一种形成微电子器件的方法，包括：

在衬底上形成多孔介电材料；

暴露所述多孔介电材料于处理剂颗粒中，所述处理剂颗粒的处理剂颗粒尺寸小于所述多孔介电材料的第一孔径，从而使得所述处理剂颗粒扩散进入介电材料；

在所述介电材料之上形成无孔覆盖材料，所述无孔覆盖材料包括小于所述处理剂颗粒尺寸的第二孔径，所述无孔覆盖材料将所述处理剂颗粒封装在所述介电材料内；

对所述介电材料实施减小所述多孔介电材料的损伤区域内的含碳部分的浓度的工艺，导致所述介电材料的电参数的衰退；以及

引发所述处理剂颗粒和所述介电材料的损伤区域之间的反应，其中所述反应增加所述损伤区域内含碳部分的浓度，恢复所述电参数到接近初始值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

所述工艺包括一次或多次灰化、蚀刻、湿法或干法化学清洗、热循环或它们的组合；以及

所述工艺在位于所述介电材料的表面区域内的损伤区域内形成损伤。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：

使所述处理剂颗粒与位于所述介电材料的表面区域内的所述损伤区域反应，导致所述介电材料内的所述处理剂颗粒的梯度浓度，其中所述处理剂颗粒的所述梯度浓度导致所述处理剂颗粒从所述介电材料的主体区域到所述介电材料的所述表面区域的连续扩散。

8.一种自修复介电结构，包括：

半导体工件；

多孔介电材料，位于所述半导体工件上；以及

多种处理剂颗粒，在所述多孔介电材料中扩散，其中所述多种处理剂颗粒包括约C₁-C₁₈的处理剂颗粒尺寸，所述处理剂颗粒尺寸小于所述多孔介电材料的第一孔径，从而使得所述多种处理剂颗粒自由地扩散穿过所述介电材料以修复位于所述多孔介电材料的损伤区域内的使所述介电材料的电参数降低的损伤。

9.根据权利要求8所述的介电结构，包括：

位于所述多孔介电材料之上的无孔覆盖材料，所述无孔覆盖材料包括基本上为零的第二孔径，所述处理剂颗粒尺寸将所述处理剂颗粒封装在所述介电材料内。

10.根据权利要求8所述的介电结构，包括：

约11埃至约20埃的第一孔径，所述第一孔径足够大以使得所述处理剂颗粒扩散穿过所述介电材料并且在所述介电材料内形成基本均匀的浓度。