发明名称 制造可减少内导线结构的金属层间电容之气隙金属化设计方法
摘要 一种制造由蒸发一填充聚合物材料所形成的气隙之金属化结构之方法,填充材料系由一关键可渗透性介电层所覆盖,本方法首先形成问隔传导线于半导体结构上,间隔传导线具有上表面,一填充材料形成覆盖于间隔传导线及半导体结构上,该填充材料系选自包含聚丙二醇(PPG)、聚丁二烯(PB)、聚乙二醇(PEG)、非晶形碳化氟及聚己内酯二醇(PCL)之群体,且以旋转制程而被形成,回蚀填充材料,以间隔传导线之上表面暴露于外,在关键步骤中,可渗透性介电层形成覆盖于填充材料上,可渗透性介电层具有一允许分解气相填充材料扩散通过之性质,在另一关键步骤中,蒸发填充材料,以改变填充材料成为气相填充材料,气相填充材料扩散通过可渗透性介电层,而在间隔传导线之间形成气隙,一绝缘层形成覆盖于可渗透性介电层。
申请公布号 TW494532 申请公布日期 2002.07.11
申请号 TW090108866 申请日期 2001.04.13
申请人 特许半导体制造公司 发明人 林僧旷维克;德洋尉;安丁奇;苏艾历斯;希洋矿
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 林火泉 台北市忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种在传导线间具有气隙之传导线结构制造方法,系包括有步骤:a)形成间隔传导线覆盖于一半导体结构上,该间隔传导线具有上表面;b)形成一填充材料覆盖于该间隔传导线及该半导体结构上;该填充材料被形成以致于该间隔传导线的该上表面系被暴露出;该填充材料系选自包含聚丙二醇(PPG)、聚丁二烯(PB)、聚乙二醇(PEG)、聚己内酯二醇(PCL)及非晶形碳化氟(a-FiC)的群组中,且以一旋转制程而被形成;该填充材料系由聚丁二烯(PB)所组成者,且以一旋转制程而被形成;该填充材料系由非晶形碳化氟(a-FiC)所组成者,且以一CVD制程而被形成;c)形成一可渗透性介电层覆盖于该填充材料及该间隔传导线的该上表面上;该可渗透性介电层具有允许在汽相中的该填充材料扩散通过之性质;d)蒸发该填充材料,以改变填充材料成为一气相填充材料;该气相填充材料扩散通过该可渗透性介电层,以在该间隔传导线之间形成一气隙;及e)沈积一绝缘层覆盖于该可渗透性介电层上。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(c)至步骤(e)系原位进行。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(c)至步骤(e)系于HDPCVD室中原位进行。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该间隔传导线系由铝合金所组成者。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该填充材料系由热不稳定聚合物所组成,系在350和450℃之间的温度蒸发。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中回蚀系以一使用氧电浆的活性离子蚀刻(RIE)而进行。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该可渗透性介电层系使用一高密度电浆化学气相沉积(HDPCVD)制程而被沈积,且使用一含矽气体(SiH4),以及在325和375℃之间的温度下进行。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该可渗透性介电层系由氧化物所组成者,且厚度在200和500之间。9.如申请专利范围第1项所述知方法,其中该填充材料的蒸发系由一温度高于该可渗透性介电层的沉积温度的Q2电浆进行。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该填充材料的蒸发系由一温度在415和435℃之间的电浆进行。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该绝缘层系由氧化物所组成者,系由一高密度电浆化学气相沉积(HDPCVD)制程而沉积。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该绝缘层具有一在8000和12000之间的厚度。13.如申请专利范围第1项所述之方法,尚包括有:平坦化该绝缘层;该绝缘层以化学机械研磨(CMP)制程而被平坦化。14.一种在传导线间具有气隙之传导线结构制造方法,系包括有步骤:a)形成间隔传导线覆盖于一半导体结构上,该间隔传导线具有上表面;(1)该间隔传导线系由铝合金所组成;b)形成一填充材料覆盖于在该间隔传导线及该半导体结构上;(1)该填充材料系选自包括聚丙二醇(PPG)、聚丁二烯(PB)、聚乙二醇(PEG)、非晶形碳化氟、及聚己内酯二醇(PCL)的群组中,且以一旋转制程或化学气相沈积而被形成;c)回蚀该填充材料,以暴露出被该间隔传导线的该上表面;(1)该回蚀系以使用一氧电浆的活性离子蚀刻(RIE)而进行;d)载入该半导体结构于一HDPCVD室中;e)形成一可渗透性介电层覆盖于该填充材料及该间隔传导线的该上表面上;该可渗透性介电层具有一允许分解汽相扩散通过的性质;(1)该可渗透性介电层系以使用高密度电浆化学气相沉积(HDPCVD)制程而被沈积、且使用一包含矽气体(SiH4)、以及在325和375℃之间的温度下进行;(2)该可渗透性介电层系由氧化物所组成,且其厚度在200和500之间;f)蒸发该填充材料,以改变填充材料成为一气相填充材料;该气相填充材料扩散通过该可渗透性介电层,以在该间隔传导线之间形成一气隙;(1)该蒸发填充材料系将半导体结构加热至一个温度高于该可渗透性介电层的沉积温度而进行;(2)该填充材料之蒸发系在415到435℃之间的温度而进行电浆;g)沈积一绝缘层覆盖于该可渗透性介电层上;(1)该绝缘层由氧化物所组成,系以高密度电浆化学气相沈积(HDPCVD)制程而被沉积;(2)该绝缘层具有一在8000到12000之间的厚度;h)将该半导体结构从该HDPCVD室中移出;及i)平坦化该绝缘层;(1)该绝缘层系以化学机械研磨(CMP)制程而被平坦化。图式简单说明:第1图至第7图系为本发明之一较佳实施例之横截面图,显示形成具有气隙之金属化结构之方法。第8图系为一图表,用以说明以Wt%为函数之聚丁二烯(PB)之分解温度。第9图系为一图表,用以说明以Wt%为函数之聚己内酯二醇(PCL)之分解温度。第10图系一图表,用以说明以Wt%为函数之聚丙二醇(PPG)之分解温度。第11图系一图表,用以说明以Wt%为函数之聚乙二醇(PEG)之分解温度。
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