具有使用感光材料形成之气隙的半导体装置;SEMICONDUCTOR DEVICE WITH AN AIR GAP FORMED USING A PHOTOSENSITIVE MATERIAL

摘要

本发明揭示一种半导体结构(10)，其具有至少一气隙(44，46)，此气隙使用感光之一般介电材料(16)形成在具有一层间介电质(ILD)(30)之相同层上。额外之ILD(124，162)亦可形成在该层上。该感光材料以一方式曝光，因而一部份材料会经光线修改以改变交叉连结之特征，因而未交叉连结之部份可在加热时除去其中之气体。因未连结部份之气体逸出会形成该等气隙。气隙之ILD侧柱(58，60)可提供对气隙之额外结构支持，可藉由罩幕调整或微影对齐形成该等气隙。

主权项

1.一种在半导体装置之层间介电质中形成气隙之方法，包括：设置一半导体基板；在具有一第一部份及一第二部份之该半导体基板上形成一第一层，其中该第一层包括一感光材料；当阻挡来自该第一层之第二部份之光线时，令该第一层之第一部份曝光以改变该第一部份之物理特征；在该第一层上形成一第二层，其中该第二层系全透性；及加热该第一层至一温度，以藉由通过该第二层溢出气体以移去该第一层之第一部份及第二部份中之一者，以形成气隙，而该第一层之第一及第二部份中之另一者会留在该半导体基板上。 ;2.如请求项1之方法，其中在形成该第二层之前先行发生该第一层之第一部份之曝光。 ;3.如请求项1之方法，其中在形成该第二层后才发生该第一层之第一部份之曝光。 ;4.如请求项1之方法，尚包括：形成一第三层，其中该第三层样态化为光阻，其具有一第一部份在该第一层之第一部份上及一第二部份在该第一层之第二部份上；使用该第三层作为罩幕蚀刻该第一及该第二层以在该第一及该第二层留下开口；及以金属填充该第一及该第二层之开口。 ;5.如请求项1之方法，尚包括：在形成该第一层前先行形成一第一金属结构；及其中形成该第一层之另一特征为，在该第一金属结构之对面侧上形成该第一层之第一及第二部份。 ;6.一种半导体装置，包括：一半导体基板；一该半导体基板上之实质上平坦层，其中该实质上平坦层包括：一第一金属结构；一感光材料之感光结构，其侧邻于该第一金属结构之第一侧上之第一金属结构；一该感光结构上之第一罩盖，其中该第一罩盖系全透性；一气隙，其侧邻于该第一金属结构之第二侧上之第一金属结构；及一该气隙上之第二罩盖，其中该第二罩盖系全透性。 ;7.如请求项6之半导体装置，其中该第一金属结构具有一顶表面，其与一该第一及该第二罩盖之顶部表面系共平面。 ;8.如请求项6之半导体装置，其中该实质平面层尚包括：一第二金属结构；及一介电结构，其相邻该第二金属结构，其中介电结构包括一介电材料，其介电常数与感光材料之介电常数不同。 ;9.如请求项8之半导体装置，其中该第一罩盖及该第二罩盖系全透性材料之连续层之部份。 ;10.如请求项9之半导体装置，尚包括该一第一障壁，在该第一金属结构上，及一第二障壁，在该第二金属结构上。;本发明已以范例绘示且不限于后附图式，其中相同参考代表相同元件。;图1至7以剖视方式绘示具有与层间介电(ILD)金属合并之气隙的装置，其根据本发明之形式；图8至11以剖视方式绘示具有与ILD合并之气隙的另一装置，其罩幕对齐会修正结果结构；图12至16以剖视方式绘示具有与ILD金属合并之气隙的另一装置，其根据本发明之另一形式；及图17至21以剖视方式绘示具有与多个ILD金属合并之气隙的再一装置，其根据本发明之再一形式。;熟习该项技艺者应了解，图式中之元件皆以简单与清晰为目的而绘示，且不一定依规格绘制。例如，某些在图式中之元件的大小会较他元件更为夸大表示，以为了帮助增进对本发明之实施例的了解。