用蒸汽沉积的MOF用于低k介电无高视角比互连间隙填充
Dipayan Pal1, Naeun Yang2, Harsono Simka3
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, La Jolla, San Diego, California 92093, United States.
ACS applied materials & interfaces
|February 24, 2025
概括
一种新的蒸汽相沉积技术快速创建ZIF-8金属有机框架 (MOF) 膜,用于无地填补微电子中的空隙. 这种ZIF-8 MOF具有出色的等离子蚀刻阻力和热稳定性,适合先进的设备制造.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 开发先进的低k介电材料对于下一代微电子来说至关重要,以减少信号延迟和功耗.
- 在高比例特征中无填空仍然是半导体制造业的一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发ZIF-8金属有机框架 (MOF) 薄膜的快速蒸汽相沉积方法.
- 评估ZIF-8 MOF作为低k介电体的性能,用于微电子设备中的无隙填充应用.
主要方法:
- 一种新的蒸汽相ZIF-8MOF沉积过程,涉及ZNO的原子层沉积 (ALD),然后转化为有机链接剂 (ALD +浸泡周期).
- 描述MOF的特性,包括低k值 (k ≈2.6),热稳定性 (高达400°C) 和等离子蚀刻阻力.
- 对介电间隙的调查填充在具有不同比例的图案样本中.
主要成果:
- 在160°C的15分钟内实现了ZIF-8 MOF薄膜的快速沉积,这是最快的报道蒸汽技术.
- 证明了完整的ZnO到ZIF-8 MOF转换,并无地填补了40至400nm宽度的特征.
- 与裸体Si,SiCOH和SiO2相比,ZIF-8 MOF具有优越的等离子蚀刻阻力,并且在真空下在400°C稳定.
结论:
- ALD + 浸泡周期转换 ZIF-8 MOF 是一个有前途的低k介电材料,用于无等离子体,蒸汽相无隙填充高比例特征.
- 这项技术在逻辑和内存设备制造以及三维异构集成 (3DHI) 中具有潜在的应用.
