| 主权项 |
1.一种互连结构,包含:一或多个第一互连层,一个叠在另一个上方,各层包含一第一层,其热膨胀系数(CTE)大于大约百万分之20(ppm)且具有一与之有关的第一应力,该第一层具有在其中所形成之一第一组金属线;一或多个第二互连层,一个叠在另一个上方,各层包含一第二层,其热膨胀系数(CTE)小于大约20 ppm且具有一与之有关的第二应力,该第二层具有在其中所形成之一第二组金属线;及一或多个应力调整帽层,其被形成于该第一层与第二层之间,该帽层具有一选择的第三内部应力以补偿该第一层之第一内部应力及该第二层之第二内部应力且导致互连结构上应力之有效减轻。2.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第一层包含一无孔或多孔低k有机介电材料,其介电常数低于大约3且其选自有机热固聚合物、聚亚醯胺(polyimide)、聚芳香族醇乙醚(polyarylene ether)、苯并辛丁酮(benzocyclobutenes)及其化合物所组成之群。3.如申请专利范围第2项之互连结构,其中该多孔材料是聚芳香族醇乙醚(polyarylene ether)。4.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第二层包含一含矽、碳、氧及氢之低k无机介电材料且其介电常数小于大约3.5。5.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第二层包含一含矽、碳、氧、氢及氟之低k无机介电材料且其介电常数小于大约3.5。6.如申请专利范围第4项之互连结构,其中该无机介电材料之原子混合物是大约10至大约30%的矽、大约10至大约40%的碳、大约10至大约45%的氧及大约25至大约55%的氢。7.如申请专利范围第4项之互连结构,其中该无机介电材料之原子混合物是大约15至大约25%的矽、大约12至大约25%的碳、大约15至大约35%的氧及大约30至大约50%的氢。8.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第二层包含一含有矽、碳、氧及氢之材料且该第一层包含一种有机热固性聚合物。9.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第一层之第一应力是一张应力且该第二层之第二应力是一压应力。10.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第一层之第一应力是一张应力且该第二层之第二应力是一压应力。11.如申请专利范围第10项之互连结构,其中该帽层是一含有矽、碳、氮及氢之材料,且具有一压应力。12.如申请专利范围第11项之互连结构,其中含有矽、碳、氮及氢之材料具有一原子组合物,其包含大约10至40%之矽、大约10至30%之碳、大约5至30%之氮及大约20至50%之氢。13.如申请专利范围第1项之互连结构,尚包含在第一层上之一第一扩散障蔽层及在第二层上之一第二扩散障蔽层。14.如申请专利范围第13项之互连结构,其中该第一及第二扩散障蔽层是以相同或不同的材料被形成。15.如申请专利范围第14项之互连结构,其中该扩散障蔽层是由Si3N4、SiON、SiC、SiCH、SiCNH及SiCN所组成之群中所选出之一材料所形成。16.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该金属线是由相同或不同的导电材料所组成。17.如申请专利范围第16项之互连结构,其中该导电材料是钨(W)、铜(Gu)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或其合金。18.如申请专利范围第16项之互连结构,其中该第二组金属线之宽度是该第一组金属线宽度的n倍,其中n是大于1。19.如申请专利范围第1项之互连结构,其中该第一互连层被形成于一含矽基板或一晶片之表面上。20.如申请专利范围第1项之互连结构,尚包含在第一及第二金属线中之一衬垫。21.如申请专利范围第20项之互连结构,其中该线是由TiN、TaN、Ta、WN、W、TaSiN、TiSiN或其混合物及多层所组成。22.如申请专利范围第1项之互连结构,包含两个相同或不同的应力调整帽层,以致该互连结构之应力大约等于零且满足下列方程式(Ⅰ):t1Sc1+t2Sc2+t3Ss1+t4Ss2=0 (Ⅰ)其中t1是该第一帽层之厚度,Sc1是与该第一帽层有关之应力,t2是该第二帽层之厚度,Sc2是与该第一帽层有关之应力,t3是该第一层之厚度,Ss1是与该第一层有关之应力,t4是该第二层之厚度且Ss2是与该第二层有关之应力。23.一种制造具有一实质减少内部应力之半导体装置的方法,包含步骤有:a)在一积体晶片的至少一部分上形成一或多个层,各层包含一第一层,该第一层的CTE大于大约20 ppm且其具有与其有关之一第一内部应力,各该第一层具有一第一组金属线在其中;b)在该第一层上形成一或多个应力调整帽层;c)在帽层的至少一部分上形成一或多个层,各层包含一第二层,该第二层的CTE小于大约20 ppm且其具有与其有关之一第二内部应力,各第二层具有在其中所形成之一第二组金属线;其中帽层具有一第三内部应力以补偿该第一层之第一内部应力及该第二层之第二内部应力且导致该半导体装置上应力的有效减缓。24.如申请专利范围第23项之方法,其中该第一层包含一无孔或多孔性低k有机介电材料,该材料之介电常数小于大约3且其被选自由有机热固性聚合物、聚亚醯胺、聚芳香族醇乙醚(polyarylene ether)、苯并辛丁酮(benzocyclobutenes)及其组合物所组成之群。25.如申请专利范围第24项之方法,其中该多孔性材料是一聚芳香族醇乙醚(polyarylene ether)。26.如申请专利范围第23项之方法,其中该第二层包含一含有矽、碳、氧及氢之低k无机介电材料且其介电常数小于大约3.5。27.如申请专利范围第26项之方法,其中该无机介电材料之原子组合物是大约10至30%之矽、大约10至40%之碳、大约10至45%之氧及大约25至55%之氢。28.如申请专利范围第26项之方法,其中该无机介电材料之原子组合物是大约15至25%之矽、大约12至25%之碳、大约15至35%之氧及大约30至50%之氢。29.如申请专利范围第23项之方法,其中该第二层包含一含有矽、碳、氧及氢之材料且该第一层包含一有机热固性聚合物。30.如申请专利范围第23项之方法,其中该第一层之第一应力是一张应力且该第二层之第二应力是一压应力。31.如申请专利范围第22项之方法,其中该第一层之第一应力是一张应力且该第二层之第二应力是一张应力。32.如申请专利范围第31项之方法,其中该帽层是一含有矽、碳、氮及氢之材料,且具有一压应力。33.如申请专利范围第32项之方法,其中含有矽、碳、氮及氢之材料具有一种含大约10至40%之矽、大约10至30%之碳、大约5至30%之氮及大约20至50%之氢的原子组合物。34.如申请专利范围第23项之方法,尚包含在该第一层上形成一第一扩散障蔽层及在该第二层上形成一第二扩散障蔽层之步骤。35.如申请专利范围第34项之方法,其中该第一及第二扩散障蔽层是由相同或不同材料所形成。36.如申请专利范围第35项之方法,其中该扩散障蔽层是由Si3N4、SiON、SiC、SiCH、SiCNH及SiCN所组成之群中所选出之一材料所形成。37.如申请专利范围第23项之方法,其中该金属线是由相同或不同的导电材料所组成。38.如申请专利范围第37项之方法,其中该导电材料是钨(W)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或其合金。39.如申请专利范围第38项之方法,其中该第二组金属线之宽度是该第一组金属线宽度的n倍,其中n是大于1。40.如申请专利范围第23项之方法,其中该积体第一互连层被形成于一含矽基板或一晶片之表面上。41.如申请专利范围第23项之方法,尚包含在该第一及第二金属线中之一衬垫。42.如申请专利范围第41项之方法,其中该线是由TiN、TaN、Ta、W、WN、TaSiN、TiSiN或其混合物及多层所组成。43.如申请专利范围第23项之方法,其中形成该应力调整帽层之步骤包含形成两个相同或不同的应力调整帽层,以致该装置之应力大约等于零且满足下列方程式(Ⅰ):t1Sc1+t2Sc2+t3Ss1+t4Ss2=0 (Ⅰ)其中t1是该第一帽层之厚度,Sc1是与该第一帽层有关之应力,t2是该第二帽层之厚度,Sc2是与该第一帽层有关之应力,t3是该第一层之厚度,Ss1是与该第一层有关之应力,t4是该第二层之厚度且Ss2是与该第二层有关之应力。图式简单说明:图1A是积体晶片之一概要截面图,其包含一互连层,该层具有一第一层,第一层在其中具有一组金属线及通道且在其上具有一扩散障蔽层;图1B是积体晶片替代实施例之一概要截面图,其包含图1A之互连,具有一硬式罩幕帽层,以致金属线及通道之上水平部分与硬式罩幕帽之上表面是共平面的;图2是图1A层之多互连层的概要截面图;图3是图2之多互连层之概要截面图,其具有一帽层于其上。图4A是图3结构之概要截面图,其含有在帽层上所形成之一互连层,该互连层具有一第二层,第二层具有一组金属线及通道于其中;图4B是含有图4A互连层之积体晶片替代实施例之概要截面图,其具有一硬式罩幕帽层以致金属线及通道之上水平部分与硬式罩幕帽之上表面是共平面的;且图5是图4A层之多互连层的概要截面图。 |
