[发明专利]用于制造包括低k介电材料层的半导体器件的方法在审
| 申请号： | 202010805333.7 | 申请日： | 2020-08-12 |
| 公开（公告）号： | CN112397440A | 公开（公告）日： | 2021-02-23 |
| 发明（设计）人： | 高永珉;金钟旭;郑载琥;崔铜成 | 申请（专利权）人： | 三星电子株式会社 |
| 主分类号： | H01L21/762 | 分类号： | H01L21/762;H01L21/02 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律师事务所 11105 | 代理人： | 金拟粲;王华芹 |
| 地址： | 韩国*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 制造 包括 材料 半导体器件 方法 | ||
提供用于制造包括低k介电材料层的半导体器件的方法，其包括在包括半导体衬底的下部结构上形成具有第一开口的第一图案结构。第一图案结构包括堆叠图案和覆盖堆叠图案的至少一个侧表面的第一间隔体层。包括SiOCH材料的第一能流动材料层形成在第一间隔体层上以填充第一开口并覆盖第一图案结构的上部部分。对第一能流动材料层进行包括将气态氨催化剂供应到第一能流动材料层中的第一固化工艺以形成包括水的第一固化材料层。对第一固化材料层进行第二固化工艺以形成第一低k介电材料层。将第一低k介电材料层平坦化以形成平坦化的第一低k介电材料层。
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0100384的优先权，将其公开内容全部通过引用引入本文中。
技术领域
本发明构思涉及用于制造半导体器件的方法，并且更具体地，涉及用于制造包括低k(低介电常数)介电材料层的半导体器件的方法和所述半导体器件。
背景技术
低k介电材料可用作填充互连之间的空间的绝缘材料。低k介电材料降低互连之间的寄生电容。
发明内容
本发明构思的示例性实施方式提供用于制造包括低k介电材料层的半导体器件的方法和所述半导体器件。
根据本发明构思的示例性实施方式，用于制造半导体器件的方法包括在包括半导体衬底(基材，基板)的下部结构(结构体)上形成具有第一开口的第一图案结构。第一图案结构包括堆叠图案和覆盖堆叠图案的至少侧表面的第一间隔体层。第一能流动材料层形成在第一间隔体层上以填充第一开口并覆盖第一图案结构的上部部分。第一能流动材料层包括SiOCH材料。对第一能流动材料层进行第一固化工艺(过程)以形成包括水(H2O)的第一固化材料层。进行第一固化工艺包括将气态氨(NH3)催化剂供应到第一能流动材料层中。第一固化工艺被配置为在第一能流动材料层中产生水(H2O)的同时使第一能流动材料层固化。对第一固化材料层进行第二固化工艺以形成第一低k介电材料层。第二固化工艺被配置为从第一固化材料层向外蒸发在第一固化材料层中的水(H2O)。使用第一化学机械抛光工艺将第一低k介电材料层平坦化(平面化)以形成平坦化的第一低k介电材料层。
根据本发明构思的示例性实施方式，用于制造半导体器件的方法包括在下部结构上形成具有开口的结构。形成能流动材料层以填充所述开口并覆盖所述结构的上部部分。对能流动材料层进行第一固化工艺以形成固化材料层。对固化材料层进行第二固化工艺以形成低k介电材料层。将低k介电材料层平坦化以在所述开口中形成平坦化的低k介电材料层。当能流动材料层形成为固化材料层时的体积减小率大于当固化材料层形成为低k介电材料层时的体积减小率。
根据本发明构思的示例性实施方式，用于制造半导体器件的方法包括在下部结构上形成能流动材料层。通过在约23℃或更高至低于100℃的温度下将氨(NH3)催化剂气体供应到能流动材料层中而进行第一固化工艺以形成固化材料层。在100℃或更高的温度下对固化材料层进行第二固化工艺以形成低k介电材料层。能流动材料层包括SiOCH材料。在第一固化工艺期间产生水(H2O)。在第一固化工艺期间产生的水(H2O)被包括在固化材料层中。在第二固化工艺期间蒸发和除去在固化材料层中的水(H2O)。在第二固化工艺中除去固化材料层中的氢(H)，以形成SiOC材料的低k介电材料层。
附图说明
由结合附图考虑的以下详细描述，本公开内容的以上和其它方面、特征、和优点将被更加清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本发明构思的示例性实施方式的用于制造半导体器件的方法的工艺流程图；
图2是根据本发明构思的示例性实施方式的半导体器件的顶部俯视图；
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
