发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明提供一种介电系数极低,且机械强度强的绝缘膜。而且提供一种半导体装置于微细化及高集积化时,也可以同时降低配线层间及配线间双方电容之半导体装置。为达到前述目的,故提供一种无机绝缘膜,具有孔洞呈周期性排列且其骨干构造含有多数小孔的多孔质构造。
申请公布号 TW548861 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW091114282 申请日期 2002.06.28
申请人 罗姆股份有限公司 发明人 奥良彰
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路八十号六楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征为包括一种无机绝缘膜,该绝缘膜具有形成于基板表面,并含有2种以上不同尺寸的孔洞,其中至少第1种尺寸的孔洞呈周期性排列之周期性多孔质构造。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,前述无机绝缘膜含有第1及第2种尺寸的孔洞,前述第2尺寸的孔洞呈不规则状配置。3.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,前述无机绝缘膜含有第1及第2种尺寸的孔洞,前述第1及2尺寸的孔洞之任一者呈周期性排列,而具有周期性复合多孔质构造。4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,前述无机绝缘膜系由前述第1尺寸之圆柱状孔洞呈周期性排列,且由含有多数小孔之骨干构造所形成之第1种多孔质构造区域层,以及层状孔洞于基板表面呈平行且周期性排列,且由含有多数小孔之第2种多孔质构造区域层于基板表面平行重覆积层。5.如申请专利范围第1项至第4项中任一项的半导体装置,其中,前述无机绝缘膜系为一种顺利完成介于形成于半导体基板或半导体基板上面之第1层配线导体,及形成于该上层之第2层配线导体之间的层间绝缘膜。6.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中,前述层间绝缘膜系由形成于前述第1层配线导体上,且具有与前述第1层配线导体相接触之接触孔的第1层间绝缘膜领域,以及形成于前述第1层间绝缘膜上面,且充填于第2层配线导体的配线间区域中的第2层间绝缘膜所形成;前述第1层间绝缘膜则由层状孔洞呈周期性排列,且由具多数小孔之骨干构造所形成之第2种多孔质构造区域构成。7.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中,前述层间绝缘膜系由形成于前述第1层配线导体上,且具有与前述第1层配线导体相接触之接触孔的第1层间绝缘膜领域,以及,形成于前述第1层间绝缘膜上面,且充填于第2层配线导体的配线间区域中的第2层间绝缘膜所形成;前述第1层间绝缘膜之层状孔洞呈周期性排列,且由具多数小孔之骨干构造所形成之第2多孔构造区域构成,同时,前述第2层间绝缘膜之圆柱状孔洞呈周期性排列,且由具多数小孔之骨干构造所形成之第1多孔构造区域构成。8.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中,前述层间绝缘膜系由形成于前述第1层配线导体上,且具有与前述第1层配线导体相接触之接触孔的第1层间绝缘膜领域,以及,形成于前述第1层间绝缘膜上面,且充填于第2层配线导体的配线间区域中的第2层间绝缘膜所形成;前述第1层间绝缘膜之层状孔洞于前述基板表面以平行方向呈周期性排列,且由具有多数小孔的骨干构造所形成之第2种多孔质构造区域所构成,同时,前述第2层间绝缘膜之层状孔洞于前述基板表面以略为垂直方向呈周期性排列,且由具有多数小孔的骨干构造所形成之第3种多孔质构造区域所构成。9.一种半导体装置的制造方法,其特征为:包括含有具6员环以上矽氧烷骨干之二氧化矽衍生物及界面活性剂,且具有让孔洞呈周期性排列之组成比例的先驱物溶液制造步骤;将前述先驱物溶液加温,开始交联反应之预备交联步骤;于前述预备交联步骤中,将开始交联反应之前述先驱物溶液接触基板表面的接触步骤;将前述先驱物溶液顺利接触之基板加以锻烧,并将前述界面活性剂加以分解除去之步骤,而形成绝缘膜。10.一种半导体装置的制造方法,其特征为:包括含有具6员环以上矽氧烷骨干之二氧化矽衍生物及界面活性剂,且具有让孔洞呈周期性排列之组成比例的先驱物溶液制造步骤;将前述先驱物溶液接触基板表面的接触步骤;将前述先驱物溶液加温,开始交联反应之预备交联步骤;锻烧前述基板,并将前述界面活性剂加以分解除去之步骤,而形成绝缘膜。11.一种半导体装置的制造方法,其特征为:包括含有具6员环以上矽氧烷骨干之二氧化矽衍生物及界面活性剂,且具有让孔洞呈周期性排列之第1组成比例的第1先驱物溶液制造步骤;含有具6员环以上矽氧烷骨干之二氧化矽衍生物及界面活性剂,且具有让孔洞呈周期性排列之第2组成比例的第2先驱物溶液制造步骤;将前述第1及第2先驱物溶液加温,开始交联反应之预备交联步骤;于前述预备交联步骤中,将开始交联反应之前述第1及第2先驱物溶液接触基板表面的接触步骤;将前述第1及第2先驱物溶液顺利接触之基板加以锻烧,并将前述界面活性剂加以分解除去之步骤,而形成绝缘膜。12.一种半导体装置的制造方法,其特征为:包括含有具6员环以上矽氧烷骨干之二氧化矽衍生物及界面活性剂,且具有让孔洞呈周期性排列之第1组成比例的第1先驱物溶液制造步骤;含有具6员环以上矽氧烷骨干之二氧化矽衍生物及界面活性剂,且具有让孔洞呈周期性排列之第2组成比例的第2先驱物溶液制造步骤;将前述第1及第2先驱物溶液接触基板表面的接触步骤;将顺利接触前述第1及第2先驱物溶液之基板加热,开始交联反应之预备交联步骤;锻烧前述基板,并将前述界面活性剂加以分解除去之步骤,而形成绝缘膜。13.如申请专利范围第11项或第12项之半导体装置的制造方法,其中,前述接触步骤系将基板依序反覆浸渍于前述第1及第2先驱物溶液之步骤。14.如申请专利范围第11项或第12项之半导体装置的制造方法,其中,前述接触步骤包括将基板浸渍于前述第1先驱物溶液中,以预期之速度捞起的步骤,以及浸渍于前述第2先驱物溶液中,以预期之速度捞起的步骤。15.如申请专利范围第11项或第12项之半导体装置的制造方法,其中,前述接触步骤系依序反覆涂布前述第1及第2先驱物溶液于基板上的步骤。16.如申请专利范围第11项或第12项之半导体装置的制造方法,其中,前述接触步骤系将前述第1及第2先驱物溶液滴于基板上,再将前述基板加以回转的回转涂布步骤。图式简单说明:第1图系表示利用本发明第1实施形态的方法所形成之绝缘膜的多层配线构造的半导体装置图。第2(a)至(d)图系表示多层配线构造的半导体装置之制造步骤图。第3(a)及(b)图系表示本发明第1实施形态之绝缘膜的形成步骤说明图。第4(a)至(f)图系表示本发明第1实施形态之层间绝缘膜说明图。第5图系表示本发明第1实施形态之层间绝缘膜构造说明图。第6图系表示本发明第2实施形态之半导体装置说明图。第7(a)及(b)图系表示使用了以本发明第3实施形态的方法所形成之绝缘膜的FRAM之图。第8(a)至(d)图系表示第7图之FRAM的制造步骤图。第9图系表示本发明第3实施形态之绝缘膜形成步骤说明图。第10图系表示本发明第4实施形态之绝缘膜形成方法说明图。第11图系表示本发明第5实施形态之绝缘膜形成方法说明图。
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