DE3688219T2

DE3688219T2 - Germaniumsilikatgläser hergestellt durch ein Schleuderverfahren.

Info

Publication number: DE3688219T2
Application number: DE86401342T
Authority: DE
Inventors: William I Lehrer
Original assignee: Fairchild Semiconductor Corp
Current assignee: Fairchild Semiconductor Corp
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1986-06-19
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2006-06-20
Also published as: JPH07120650B2; CA1277107C; JPS6242537A; US4935095A; DE3688219D1; EP0206938A3; EP0206938A2; EP0206938B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Halbleiterverfahren, die kompatibel sind mit dem Verkleinern vom Komponenten zu geringeren Größen und Steigerung der Kompliziertheit der Metall- und Polysiliciumverdrahtungsmuster, welche verschiedene Komponenten auf dem Chip miteinander koppeln. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für die Erzeugung einer planarisierten Schicht aus Germanosilikatglas zwischen Polysilicium und bestimmten Typen von metallischen Verdrahtungsschichten.
Eines der Hauptprobleme bei der Halbleiterkomponentenherstellung besteht darin, die Komponenten immer komplizierter zu machen, ohne die Größe des Chips zu erhöhen. Die Steigerung der Chipgröße verringert die Ausbeute und erhöht die Kosten. Die Kompliziertheit bei einem integrierten Schaltkreischip zu erhöhen, erfordert jedoch, daß Tausende von Transistoren miteinander verschaltet werden in sehr komplizierten Schaltungsmustern. Die Verdrahtungsmuster, die daraus herrühren, sind sehr kompliziert und involvieren viele einander kreuzende Leiter. Bei der Herstellung integrierter Schaltkreise werden Leiter jedoch gewöhnlich aus Polysilicium oder Metallen wie Aluminium, Titan oder Wolfram durch photolithographische Verfahren gebildet. Dies involviert die Projektion von Lichtmustern auf eine zweidimensionale Ebene zur Bildung von zweidimensionalen Mustern in dem Leiter nach Ausführung bestimmter Ätzschritte, die wohl bekannt sind. Dies geht in Ordnung, solange man wünscht, daß an jeder Stelle, wo zwei Leiter einander überkreuzen, dort auch ein Schaltungsknoten ist. Wenn jedoch zwei Leiter, die einander kreuzen, nicht in elektrischem Kontakt miteinander sein sollen, besteht ein Problem darin, eine Überkreuzung oder Unterkreuzung derart zu schaffen, daß die beiden Leiter keinen elektrischen Kontakt miteinander haben. Diese Probleme wachsen in ihrer Anzahl mit zunehmender Kompliziertheit von Komponenten. Eine Möglichkeit, dieses Problem anzugehen, besteht darin, eine zweite Leiterschicht über der ersten Leiterschicht hinzuzufügen und beide durch eine Isolierschicht zu trennen. Dieses Verfahren der Hinzufügung von leitenden Schichten kann so oft wie notwendig wiederholt werden.
EP-A-0 060 784 offenbart ein isolierendes Glas zur Verwendung bei Halbleiterkomponenten zur Schaffung einer glatten Glasschicht, die es zuläßt, ein zweites Verdrahtungsniveau über dem Glasfilm zu bilden, wobei die Glasschicht ein Gemisch aus Germanium, Silicium, Sauerstoff und Phosphor umfaßt. Die Zusammensetzung ist vorzugsweise in dem Bereich von etwa 30-70% SiO&sub2;, 30-70% GeO&sub2; und 2-10% P&sub2;O&sub5;, jeweils nach Gewicht.
Zwischenschichten aus Isoliermaterial müssen jedoch flach und von hoher Integrität sein, um effektiv zu sein. Die isolierende Schicht muß von hoher Integrität sein, d. h. es dürfen keine Löcher oder Risse vorhanden sein, um so Kurzschlüsse zwischen Schichten zu vermeiden oder Schaltkreisunterbrechungen in den Schichten darüber, die hervorgerufen werden durch ein Versagen der darüberliegenden Schichten, um die Risse in dem Isolator zu füllen. Der Isolator muß flach sein, um gute photolithographische Charakteristiken aufzuweisen. Wesentliche Probleme werden erzeugt bei der Bildung nachfolgender Schichten unter Verwendung von Photolithographie, wenn versucht wird, sehr feine und dicht beabstandete Muster von Licht auf eine nicht flache Oberfläche zu projizieren. Solche Probleme umfassen Tiefenschärfeschwierigkeiten und andere wohlbekannte Probleme.
Darüberhinaus sollte die Isolierschicht, die verwendet wird, relativ frei von Dotierungsmitteln wie Phosphor sein, die aus der Isolierschicht austreten und in Abschnitte der Struktur eindringen könnten, welche die Isolierschicht umgibt während späterer Hochtemperaturbearbeitungsschritte.
Darüberhinaus müssen diese isolierenden Zwischenschichten einen thermischen Expansionskoeffizienten haben, der im wesentlichen angepaßt ist an jene der darunter liegenden Schichten. Dies verhindert die Rißbildung der Isolierschicht, hervorgerufen durch ungleichförmige thermische Expansionen in unterschiedlichen Lagen in der Struktur während späterer Hochtemperaturbearbeitungsschritte oder thermischen Zyklen im Betrieb der Komponente nach Verkauf.
Viele integrierte Komponenten benutzen heute dotiertes Polysilicium für eine erste leitende Schicht. In dem Stand der Technik sind phosphordotierte Siliciumdioxid- oder reine Siliciumdioxid- oder Germanosilikat-Gläser über diesem Polysilicium durch chemischen Dampfniederschlag oder chemischen Niederdruckdampfniederschlag deponiert worden. Dies ist ein teurer und zeitaufwendiger Prozeß, der üblicherweise nicht in einem mit höherem Wirkungsgrad arbeitenden Kassette-Kassette-Betrieb ausgeführt wird. Darüberhinaus können viele der Gase, verwendet bei dem chemischen Dampfniederschlagsprozeß, toxisch, brennbar oder korrosiv sein oder alles dies gleichzeitig.
Ferner weisen viele chemische Dampfniederschlagsverfahren angereicherten Niederschlag an scharfen Ecken unter den meisten Reaktionsbedingungen auf. Beispielsweise zeigt Fig. 1 eine geätzte Polysilicium- Stufe 10 auf einem Substrat 12. Ein Film 14 aus Siliciumdioxid ist durch chemischen Dampfniederschlag niedergeschlagen worden. Die gestrichelte Linie 15 repräsentiert die Oberfläche einer Schicht aus aufgesponnenem Glas und illustriert den Unterschied in der Planarisierung, der von zwei unterschiedlichen Prozessen der Aufbringung von Isoliermaterial herrührt. Für den chemischen Dampfniederschlagsprozeß bewirken die scharfen Punkte 16 und 18 der Polysiliciumstufe 10 eine erhöhte chemische Aktivität in diesen Bereichen, was dazu führt, daß Ausbeulungen 20 und 22 in dem Film 14 nahe den Ecken 16 und 18 gebildet werden. Unmittelbar unter diesen Ausbeulungen können sich Mikrorisse 24 und 26 bilden. Diese Risse sind extrem schwierig vollständig mit Metall abzudecken und können zu Schaltkreisunterbrechungen führen. Dieser Ausbeulungsbildungsprozeß ist arteigentümlich dem chemischen Dampfniederschlagsprozeß unter den meisten Bedingungen. Ferner erzeugt dies eine nicht flache Oberfläche, auf der spätere Photolithographie auszuführen ist. Nicht flache Oberflächen machen die Projektion von Licht zum Definieren von Bildern im Photoresist von dicht beabstandeten Leitern oder anderen Merkmalen bei nachfolgenden Schichten schwierig oder unmöglich. Darüberhinaus machen es nicht flache Oberflächen wie jene, die von der Oberfläche der Oxidschicht 14 gebildet wird, mit Mikrorissen extrem schwierig, gleichförmige Filme aus Metall mit hoher Integrität aufzubringen, d. h. ohne Risse und Ausfransungen in den Metallfilmen, die zu Schaltkreisunterbrechungen in Leitern führen können, welche als durchgehend angenommen werden.
Im Gegensatz dazu bemerke man die relativ glatte Geometrie der oberen Oberfläche 15 des aufgesponnenen Glases. Diese leichtwellige Oberfläche macht es einfach, hochintegre Metallfilme aufzubringen, aus welchen Verdrahtungsdrähte gebildet werden können ohne die Befürchtung von unterbrochenen Schaltkreisen in Drähten, die eigentlich durchlaufen sollten. Wenn in gleicher Weise eine weitere Schicht aufgesponnenen Glases zugefügt wird, ist die resultierende Oberfläche flach oder beinahe flach und die Photolithographie zur Bildung sehr feiner Merkmale mit geringen Abständen wird möglich.
Der chemische Dampfniederschlagsprozeß ist auch ein Hochtemperaturprozeß, generell mit typischen Reaktionstemperaturen für die Bildung von Siliciumdioxidfilmen im Bereich von 400 bis 900ºC, abhängig von den Gasen und chemischen Reaktionen, die für die Bildung des Films verwendet werden. Diese höheren Temperaturen schließen die Anwendung dieser Prozesse über einigen Strukturen aus, die temperaturempfindlich sind. Darüberhinaus können diese hohen Niederschlagstemperaturen Seiten- und andere unerwünschte Diffusion von Dotierungsmitteln hervorrufen, die vorher an anderen Stellen der integrierten Schaltung vorhanden waren. Dies kann unerwünschte Effekte hervorrufen, wie Änderungen in der Basisbreite oder Kanallänge bei vorher gebildeten Transistoren.
Schließlich ist die Gleichförmigkeit der Filmabdeckung und Flachheit in Bereichen, abgetragen von Ecken von Stufen und Gräben, generell nicht konsistent bei chemischen Dampfniederschlagsprozessen.
Es ist bekannt, daß das CVD-Verfahren vermieden werden kann durch Anwendung eines Aufspinnverfahrens zum Aufspinnen von Beschichtungen aus Siliciumdioxid. Bei diesen Verfahren kann eine modifizierte alkoholische Lösung von Tetraethoxitgerman (hier nachstehend TEOS), auf einen Silicium-Wafer aufgesponnen, entsprechend erhitzt werden und ein glasiger Siliciumdioxid-Film wird sich bilden. Dies eliminiert einiges von den Nachteilen von CVD eines LPCVD-Prozesses, hinterläßt jedoch einen wichtigen Nachteil. Das wichtige Problem bei dieser Technik besteht darin, daß oberhalb eines Dickenbereichs von etwa 300 nm (3000 Angstroms) der Film Risse entwickelt. Diese Risse sind vollständig unakzeptabel, da sie die Ausbeute verringern und die Komponenten unzuverlässig machen.
Belastung in Filmen, die auf Wafers aufgebracht sind, ist eine Funktion des Grades der Fehlanpassung in den Koeffizienten der thermischen Expansion und der Dicke des Films. Höhere Grade von Fehlanpassung rufen mehr Belastung hervor als dickere Filme. Verschiedene Modifiziermittel können der Lösung zugefügt werden, doch wurden brauchbare Dicken von 700-1000 nm (7.000-10.000 Å) bis jetzt nicht erzielt.
In GB-A-20 62 962 ist ein Verfahren beschrieben für die Erzeugung einer isolierenden Schicht, die auf einer Seite einen Halbleiterkorpus abdeckt und verwendet wird als Maskenschicht für die Anfertigung von pn-Sperrschichten. Die isolierende Schicht wird erzeugt durch Aufbringen einer Lösung auf einen rotierenden Halbleiterkorpus, wobei die Lösung Tetraethoxylsilan, Methanol und Salpetersäure umfassen kann zum Erzeugen einer Schicht aus Siliciumdioxid auf dem Korpus. Die Schicht wird gewöhnlich entfernt, nachdem die Einwärtsdiffusion der pn-Sperrschichten stattgefunden hat und bevor Kontakte zur Bildung einer Solarzelle aufgebracht werden. Diese bekannte isolierende Schicht behält die Nachteile, die oben diskutiert wurden, bezüglich Flachheit, Rißbildung, usw.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufbringen eines dotiermittelfreien Isolationsfilms zu schaffen, der flach ist, hohe Integrität aufweist, billig ist und schnell ist, und wobei der Film bei niedrigeren Temperaturen aufgebracht werden kann und das Verfahren zu einem Film führt, der eine gute Anpassung bezüglich der thermischen Koeffizienten mit der darunter liegenden Struktur besitzt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert.
Im einzelnen schafft die Erfindung ein Verfahren für das Aufbringen eines isolierenden Films über eine Polysilicium oder irgendwelchen anderen Typen von metallischen leitenden Schichten mittels einer Aufspinntechnik bei niedriger Temperatur unter Verwendung einer Lösung von TEOS und TEOG in einem Lösungsmittelsystem, das pH gesteuert wird durch die Hinzufügung einer Säure. Eine 10%ige Lösung von TEOS und TEOG kann in irgendeinem der niedrigen Alkohole und Ketone gelöst werden, wie auch irgendwelchen Kombinationen der beiden. Der Lösungs-pH wird eingestellt durch Zufügung einer Säure, um dem pH auf etwa 1,5 bis 2,0 zu bringen, um die Bildung eines Germanosilikatgels zu begünstigen. Das Gel wird in der Lösungsmittellösung bei dem richtigen pH gebildet und tritt in Erscheinung während des Spinnens der Lösung auf den Wafer als eine Gelbeschichtung, die dann wärmebehandelt werden kann zur Bildung des gewünschten Oxid- oder Mischoxidfilms.
Die Lösung wird dann auf den Wafer aufgesponnen, auf welchem die gewünschten Strukturen bereits gebildet worden sind. Nach einem Minimum von 30 Sekunden Spinnen, ist die Lösung gleichförmig über den Wafer verteilt mit der Tendenz, sich zu glätten und die Wafertopographie abzuflachen. Die erste Beschichtung tendiert dahin, scharfe Kanten einzuebnen, während nachfolgende Beschichtungen die Tendenz haben, flachere Oberflächen zu bilden. Der Grad der Flachheit kann gesteuert werden durch Anwendung von mehr Beschichtung.
Danach wird ein ein- oder mehrstufiger Ausbackschritt ausgeführt zum Austreiben der Lösungsmittel und zum Bilden der Oxide aus dem Gel.
In der bevorzugten Ausführungsform wird ein erster Ausbackschritt ausgeführt bei etwa 135ºC während 5-10 Minuten zum Austreiben der meisten der Lösungsmittel. Danach wird eine zweite Ausbackstufe bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 1000ºC ausgeführt zur Bildung und Verdichtung des Oxidfilms.
Der resultierende Film ist sehr flaches, phosphorfreies binäres Glas, bestehend aus 45-50 Molprozent Germaniumdioxid, wobei der Rest Siliciumdioxid ist. Der Film ist von gleichförmiger Dicke mit sehr wenigen Löchern und hat einen thermischen Expansionskoeffizienten, der sehr dicht an denjenigen von Polysilicium angepaßt ist. Da Vorhandensein von TEOG in der Lösung erzeugt das binäre Germanosilikatglas. Das Vorhandensein von Germaniumdioxid in der Siliciumdioxidmatrix hebt den thermischen Expansionskoeffizienten bis zu einer brauchbaren Anpassung an den des unterlagerten Polysiliciums oder epitaxialen Siliciums, wenn die Glaskomposition nominell 50-50 Molprozent Germaniumdioxid-Siliciumdioxid umfaßt. Das Resultat ist, daß sehr dicke Filme in der Größenordnung von zwei Mikron über Polysilicium und Epitaxialsilicium ohne Bildung von Rissen hergestellt werden können. Diese dicken Filme sind sehr wichtig zur Bildung von planarisierten Isolationsschichten, auf welche Bilder für weitere Fabrikation projiziert werden. Die Planarisierung ist sehr kritisch bezüglich der gegenwärtig bemessenen Technologien hinsichtlich Verkleinerung in den Sub-Einmikronbereich für die VLSI-Komponentenherstellung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Polysiliciumstufe auf einem Substrat, abgedeckt mit einer CVD-Oxidschicht und einer aufgesponnenen Beschichtung zur Illustration der Unterschiede in der Flachheit, erreicht durch diese beiden Techniken.
Fig. 2 ist eine charakteristische Kurve, welche die Beziehung zwischen der Spinndrehzahl und der Filmdicke definiert.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Struktur einer typischen Struktur, die gebildet wird unter Anwendung der Erfindung bestehend aus einer ersten Verdrahtungsschicht aus Polysiliciummaterial, isoliert von einer zweiten Schicht aus Verdrahtungsmaterial, bestehend aus Metall durch dazwischenliegende zwei Lagen aus aufgesponnenem, binärem Germanosilicatglas.
Fig. 4 ist ein Verfahrensflußdiagramm für das Verfahren gemäß der Erfindung.
Fig. 5 ist eine experimentell bestimmte Aufzeichnung der Abweichungen der Schichtdicken für die aufgesponnenen Schichten aus binärem Glas, aufgebracht unter Anwendung der Erfindung über der Aufspinndrehzahl der Aufbringung der Ausgangslösung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform In der bevorzugten Ausführungsform wird eine Lösung von TEOS, TEOG, einem Lösungsmittel wie einem niedrigen Alkohol oder einem Keton und einer kompatiblen mineralischen oder organischen Säure wie Salpetersäure oder Salzsäure zubereitet. Die Lösungszusammensetzung ist wie folgt
*2,53-2,76 Gramm Tetraethoxygerman (TEOG);
*2,47-2,24 Gramm Tetraethoxysilan (TEOS) Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4;;
*45 Gramm von Lösungsmittel wie einem niedrigen Alkohol oder Keton;
*0,03 Gramm kompatible Mineral- oder organische Säure wie HNO&sub3;.
Wenn 2,53 Gramm TEOG und 2,47 Gramm TEOS verwendet werden, hat das resultierende binäre Glas 45 Molprozent Germaniumdioxid und 55 Molprozent Siliciumdioxid. Wenn 2,76 Gramm TEOG und 2,24 TEOS verwendet werden, hat das resultierende binäre Glas 50-50 Molprozent Germaniumdioxid-Siliciumdioxid. Andere Lösungen ergeben natürlich unterschiedliche binäre Glaszusammensetzungen. Die bevorzugte Zusammensetzung ist 2,76 Gramm TEOG und 2,23 Gramm TEOS, wobei alle anderen Komponenten dieselben sind.
Das verwendete Lösungsmittel ist nicht kritisch für die Erfindung und irgendein Lösungsmittel, das TEOS und TEOG löst und kompatibel ist mit dem Aufspinn- und Ausbackprozeß wird adäquat sein. Beispiele von Typen von Alkoholen, die brauchbar sind, sind: Ethyl, Methyl, Butyl oder Propyl. Beispiele von Ketonen, die brauchbar sind, sind MEK und Aceton. Die Faktoren, die eine Rolle spielen, sind die angestrebte molprozentuale Zusammensetzung des resultierenden binären Glases und dessen Filmdikke. Der Molprozentsatz der Zusammensetzung des binären Glases, das sich ergibt, hängt ab von den relativen Mengen von TEOG und TEOS, die in der Ausgangslösung vorhanden waren. Da irgendeine dieser Komponenten, die nicht in Lösung gehen, sich in dem Endprodukt nicht finden werden, sollte das Lösungsmittel so ausgewählt werden, daß die Lösbarkeit von TEOS und TEOG in ihm derart ist, daß die ausgewählte Menge jedes Einsatzmaterials vollständig gelöst wird. Wenn die Löslichkeit anders ist, dann wird das resultierende binäre Glas nicht die molprozentuale Zusammensetzung haben, die für es beabsichtigt ist.
Ferner hängt die Filmdicke ab von der Viskosität der Lösung und der Aufspinndrehzahl. Die Spinndrehzahl über der Filmdicke für eine gegebene Viskosität der obigen Lösung wird in Fig. 2 wiedergegeben. Es ist festzuhalten, daß die Kurve eine 10%ige TEOS- und TEOG-Lösung annimmt. Demgemäß muß das Lösungsmittel derart sein, daß die resultierende Lösung 10%ig ist, was nur dann zutrifft, wenn die ausgewählten Mengen an TEOS und TEOG aus den obigen Bereichen vollständig in dem Lösungsmittel gelöst sind derart, daß 10 Gew.% der Lösung TEOS und TEOG sind.
Generell werden alle niedrigen Alkohole und niedrigen Ketone und einige Kombinationen der beiden die obigen Bedingungen erfüllen. Es ist möglich, daß andere polare Lösungsmittel ebenfalls diese Erfordernisse erfüllen, so daß sie funktionelle Äquivalente darstellen. Das bevorzugte Lösungsmittel ist absoluter Ethylalkohol, doch andere Lösungsmittel sind billiger.
Die jeweils verwendete Säure ist nicht kritisch für die Erfindung, solange sie kompatibel ist mit den anderen Komponenten der Lösung. Generell kann jede mineralische Säure mit Ausnahme von Flußsäure verwendet werden. Die Hinzufügung einer Säure wie Phosphor- oder Borsäure würde offensichtlich diese Dotierungsmittel, P oder B, dem Glas hinzufügen, was wünschenswert sein kann oder auch nicht, abhängig vom Anwendungsfall. Eine hinreichende Menge an Säure muß hinzugefügt werden, um den pH der Lösung auf zwischen 1,5 und 2,0 zu bringen.
Diese Lösung wird auf eine Waferleiterstruktur oder andere Struktur aufgesponnen, die von den Elementen oder anderen Schichten zu isolieren sind, welche darüber auszubilden sind. Die Dicke der zu bildenden Schicht bei diesem Ausspinnprozeß ist eine Frage der Auswahl für den Konstrukteur abhängig von der jeweiligen Anwendung. Die Schichtdicke kann gesteuert werden für eine Lösung mit einem gegebenen Feststoffanteil und Viskosität durch Steuern der Aufspinndrehzahl, bei welcher die Schicht aufgebracht wird. Fig. 2 illustriert die Beziehung zwischen der Aufspinndrehzahl und der resultierenden Schichtdicke für eine 10%ige Lösung.
Fig. 3 zeigt eine typische Schaltkreisstruktur, auf welcher der isolierende Film aufgebracht werden kann. Fig. 3 zeigt einen MOS- Transistor mit Polysiliciumsource-, -drain und -gatekontakten 26, 28 bzw. 30. Die typische Situation, bei der die Erfindung Anwendung fände, wäre die Hinzufügung einer weiteren Schicht von Verdrahtungen oberhalb der Polysiliciumkontaktschicht, von der die Kontakte 26, 28 und 30 ein Teil sind. Um dies zu tun, muß eine Schicht aus Isolatormaterial über der ersten Verdrahtungspolysiliciumschicht ausgebildet werden. Dies wird ausgeführt unter Anwendung der Erfindung wie folgt.
Die zweite Schicht von Verdrahtungsstruktur wird photolithographisch gebildet werden müssen durch das Ätzen des Verdrahtungsmusters in eine Schicht aus Metall oder Polysilicium, aufgebracht auf eine isolierende Schicht, die über der ersten Schicht aus Polysiliciumverdrahtungen aufgebracht wird. Um diesen photolithographischen Prozeß richtig auszuführen, muß eine flache oder leicht wellige Oberfläche auf der Oberseite der isolierenden Schicht über der ersten Polysiliciumschicht gebildet werden. Um dies auszuführen, muß entweder eine sehr dicke Schicht aus Isolator ausgebildet werden oder mehrere Schichten aus Isolator müssen gebildet werden, um die scharfen Stufenstoßstellen zu glätten, wie an den oberen Ecken der Polysiliciumkontakte 26, 28 und 30. Wie bei der Erörterung der Fig. 1 festgehalten, werden bei Aufbringen von CVD-Oxid die Ausbeulungen 22 und 20 resultieren unter vielen Reaktionsbedingungen an den Ecken jedes der Polysiliciumkontakte 26, 28 und 30. Noch schlimmer, tiefe Spalten wie die Spalten 24 und 26 in Fig. 1 können sich an den Stoßstellen der Polysiliciumkontakte 26, 28 und 30 mit den CVD-Isolieroxidschichten 27, 29, 31 und 33 bilden. Diese Spalten wären sehr schwierig zu füllen, wenn eine überlagerte Metallschicht auf der Oberseite einer CVD-Oxidschicht deponiert würde. Diese Spalten würden nämlich wahrscheinlich zu einer Diskontinuität in der Metallabdeckung der zweiten Metallschicht führen. Demgemäß ist CVD-Oxid keine sehr gute Wahl für eine isolierende Zwischenschicht zwischen zwei Schichten von Verdrahtungen.
Die Erfindung löst dieses Spalten- und Ausbeulungsproblem durch Eliminieren der Notwendigkeit für einen CVD Niederschlag. Dieser erfolgt durch Anwendung eines Aufspinnprozesses zum Aufbringen einer Lösung, die zunächst in ein Polymergel umgesetzt wird und später in ein binäres Glas. Die Endstruktur eines Transistors unter Verwendung von Polysiliciumkontakten 26, 28 und 30 in einer ersten Schicht einer Verdrahtungsstruktur und einer zweiten Verdrahtungsschicht aus Metalleitern 42 und 44 ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 sind die beiden Schichten aus Verdrahtungsstruktur, getrennt durch eine planarisierte Schicht aus aufgesponnenem binärem Glas, bestehend aus zwei separat aufgesponnenen Schichten 36 und 38 von binärem Germanosilikatglas. Die Schritte dieses Aufspinnprozesses werden unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Gemäß Fig. 4(A) besteht der erste Schritt darin, die oben definierte Lösung zuzubereiten. Danach wird der Wafer mit der Transistorstruktur gemäß Fig. 3 oder welcher anderen Struktur auch immer, die zu beschichten ist, in eine Aufspinnvorrichtung plaziert, wie sie konventionellerweise angewandt wird, um Photoresist aufzuspinnen. Bekannte Verfahren werden angewandt zur Bildung der Transistorstruktur der Fig. 3, wie sie vorliegt vor den Schritten des Aufspinnens der oben beschriebenen Lösung, welche das binäre Germanosilikatglas bilden wird. Aufspinnvorrichtungen sind in der Industrie wohlbekannt, da sie seit Jahren für das Aufbringen von Photoresistfilmen verwendet werden. Der Aufspinnprozeß für Photoresist ist ebenfalls wohlbekannt und im einzelnen beschrieben von David Elliot in Integrated Circuit Fabrication Technology 1982, (MCgraw Hill Book Company), Bibliothek des Kongresses Nummer TK7874.E49, ISBN 0-07-019238-3, in Kapitel 6. Dieses Buch wird hiermit als Quelle in bezug genommen.
Eine Quantität dieser Lösung wird dann auf dem Waferzentrum plaziert und man läßt sie sich ausbreiten zu den Kanten des Wafers, wie durch Fig. 4(B) angegeben. Der Wafer wird dann aufgesponnen mit der Drehzahl, die erforderlich ist, um die gewünschte Filmdicke, wie in Fig. 4(C) angedeutet, zu erreichen. Wie auf S. 128 bei Elliot angegeben, ist die Filmdicke proportional dem Quadrat des Feststoffgehalts der Lösung und umgekehrt proportional der Quadratwurzel der Aufspinndrehzahl. Diese Formel gilt jedoch für Photoresist und die Binärglas bildende Lösung, die bei der Erfindung Anwendung findet, ist etwas abweichend, obwohl die Beziehung immer noch generell zutreffend ist. Die tatsächliche Beziehung zwischen der Aufspinndrehzahl und der resultierenden Filmdicke ist gegeben durch die Kurve der Fig. 2. In der bevorzugten Ausführungsform ist die gewünschte Filmdicke zwischen 140 und 100 nm (1400 und 1000 Angstrom), was sich unter Bezugnahme auf Fig. 2 in einer Aufspinndrehzahl von zwischen 2000 und 4000 Umdrehungen pro Minute ausdrückt. Da sehr präzise Steuererung der Aufspinndrehzahl aufrechterhalten werden kann, kann die Filmdicke ebenso präzise gesteuert werden. Es ist anzumerken, daß die Kurve der Fig. 2 eine 10%ige TEOS und TEOG Lösung annimmt.
Es sind hier mehrere Optionen verfügbar für die Filmdicke. Wenn die unterlagerte Verdrahtungsschicht Polysilicium ist, dann wird der Expansionskoeffizient der thermischen Expansion des resultierenden binären Glases sehr genau an jenen des Polysiliciums angepaßt werden. Dies ermöglicht einen sehr dicken Film oder mehrere dünne Filme des binären Glases, das aufzuspinnen ist, da die Spannung in dem Film niedrig sein wird und deshalb ein geringes oder kein Risiko der Rißbildung besteht.
Spannung in dem Film steht in Beziehung zu der Filmdicke der relativen Anpassung der thermischen Expansionskoeffizienten und der Aufbringtemperatur unter anderen Faktoren. Eine mehr ins einzelne gehende Diskussion der Filmspannung findet sich in S.M. Sze, Herausgeber VLSI Technology (1983), (McGraw Hill Book Company), Biobliothek des Kongresses Nr. TK7874.V566, ISBN 0-07-062686-3, auf das als Quelle bezug genommen wird.
Wenn jedoch das unterlagerte erste Verdrahtungsschichtmaterial Metall ist, wird die Anpassung des thermischen Expansionskoeffizienten nicht sehr gut sein mit dem binären Glas für einige Metalle wie Aluminium. In einem solchen Falle muß ein sehr dünner Film aufgebracht werden, um Rißbildungen zu vermeiden. Einige Metalle wie Wolfram haben thermische Expansionskoeffizienten, die jedoch eine bessere Anpassung mit Germanosilikatbinärglas bilden, und bei diesen Metallen kann ein dickerer Film aufgebracht werden mit geringerem Rißbildungsrisiko. Die Erfindung findet ihre primäre Anwendung bei dem Aufspinnen von Binärgläsern über leitenden Polysiliciumschichten. In diesem Fall kann die Filmdicke sehr groß sein im Vergleich mit jenen Filmen, die im Stand der Technik verfügbar wären und Rißbildung tritt nicht auf.
Alternativ können jedoch mehrere Schichten von aufgesponnenem Binärglas angewandt werden über dem unterlagerten Polysilicium. Dies ist der in Fig. 3 wiedergegebene Fall, wo eine erste aufgesponnene Schicht 36 aus Binärglas verwendet wird, um die scharfen Kanten der unterlagerten Polysiliciumstufen zu glätten. Eine zweite aufgesponnene Schicht 38 aus Binärglas wird dann angewandt über der ersten Schicht zum Planarisieren der Isolierschicht, bestehend aus Schichten 36 und 38 zur Bildung einer flachen Oberfläche 40. Diese flache Oberfläche bildet einen idealen "Schirm", auf welchem photolithographische Arbeitsgänge ausgeführt werden zur Bildung der zweiten Verdrahtungsstrukturschicht. Metallische Leiter 42 und 44 bilden einen Teil dieser zweiten Verdrahtungsschicht, doch diese Leiter könnten auch Polysilicium sein, wenn eine dritte oder vierte Schicht von Verdrahtung anzuwenden wäre.
Der Aufspinnprozeß ergibt größere Flachheit der aufgebrachten Filme als durch die Oberfläche 15 in Fig. 1 illustriert im Vergleich mit der oberen Oberfläche der CVD Oxidschicht. Diese Flachheit leitet sich ab von der Zentrifugalkraft, die die Tendenz hat, Überschußlösung abzuziehen und die Lösung über der Waferoberfläche gleichförmig zu verteilen. Irgendwelche Wellungen, die sich in der Oberfläche zu bilden versuchen, haben Oberflächenspannungskräfte, Zentrifugalkräfte und Adhäsion an der Oberfläche, welche die Tendenz haben, sie auszuglätten, wodurch eine glatte Oberfläche erzeugt wird.
Der Endschritt bei dem Prozeß der Bildung der Binärglasisolationsschicht zwischen den beiden Verdrahtungsschichten besteht im Ausbacken der Lösung, zum Austreiben der Lösungsmittel und zur Bildung der Oxide in dem Binärglas. In der bevorzugten Ausführungsform wird der Ausbackschritt, illustriert in Fig. 4(D), in zwei Stufen ausgeführt. Die erste Stufe ist ein Niedertemperaturausbacken bei etwa 135 Grad Celsius für 5-10 Minuten zum Austreiben der Lösungsmittel. Der Zweck dieses Ausbackens besteht darin, den gelartigen Polymer zu bilden, der verbleibt, nachdem die Lösungsmittel aus der Lösung entfernt sind. Die chemischen Reaktionen, die stattfinden, sind unklar, doch ist es bekannt, daß eine gewisse Bildung von Polymeren stattfindet. Die zweite Ausbackstufe erfolgt vorzugsweise bei zwischen 450 und 500 Grad Celsius während 15-30 Minuten. Der Zweck dieses Ausbackens besteht in der Umsetzung des Polymergels in Germaniumdioxid und Siliciumdioxid. Höhere oder niedrigere Temperaturen können angewandt werden, doch ändert dies die Zeit für das Stattfinden der Reaktionen. Höhere Temperaturen ergeben ein dichteres binäres Glas, d. h. die Kompaktierung des Glases verbessert sich, was zu größerer struktureller Integrität und höherem Widerstand gegen die Diffusion unerwünschter Verunreinigungen in die unterlagerte Struktur führt. Größere Dichte ändert auch die Ätzrate des Binärglases. Grundsätzlich kann jede Temperatur verwendet werden, die nicht die Struktur unterhalb der Binärglasschicht beschädigt. Höhere Temperaturen sind generell besser, solange nicht implantierte Bereiche oder andere durch Verunreinigung versetzte Bereiche vorhanden sind, die ihre Abmessung in einer unerwünschten Weise während eines Hochtemperaturverdichtungsschrittes für das Binärglas ändern könnten.
Höhere Temperaturen sind jedoch nicht erforderlich für das Abflachen der Binärglasstruktur durch Rückfluß, da alle Flachheit in der Struktur durch den Aufspinnprozeß allein erzielt wird. Dies ist der Grund, daß keine Phosphordotierungsmittel in dem Binärglas verwendet werden. Phosphordotierungsmittel wurde verwendet bei den CVD-aufgebrachten P-Gläsern nach dem Stand der Technik zum Absenken ihrer Schmelztemperatur soweit, daß sie aufgeschmolzen werden konnten für das Rückfließen zwecks Glättung der Oberfläche für leichtere Photolithographie und bessere Metallisierungseigenschaften. Doch das Vorhandensein von Phosphordotierungsmitteln erzeugt andere Prozeßprobleme, die wohlbekannt sind. Ihre Eliminierung in der Erfindung ist ein wichtiger Vorteil.
Der nächste Schritt besteht in dem Ätzen von Durchkontaktierungen in dem planarisierten Binärglas, gebildet durch den Ausbackschritt. Dieser Schritt wird symbolisiert durch Fig. 4(E). Dieser Ätzschritt kann durch irgendeinen konventionellen Ätzprozeß erfolgen, der wirksam ein Binärglas ätzt, bestehend aus 45-50% Germaniumdioxid und dem Rest Siliciumdioxid. Solche Verfahren sind bekannt und sind beschrieben in den Quellen, die hier in bezug genommen wurden. Der Vorteil der Planarisierung der Oberfläche 40 in Fig. 3 besteht darin, daß die Photolithographie präzise auf ihr ausgeführt werden kann, ohne an Tiefenschärfeproblemen zu leiden, die man normalerweise antrifft, wenn auf eine nicht flache Oberfläche projiziert wird. Solche Probleme sind wohlbekannt und rühren her von der Fokussierung des Bildes für einen gegebenen Abstand von der Maske. Wenn alle Abschnitte der Oberfläche, auf die das Bild projiziert wird, nicht im gleichen Abstand von der Linse sind, dann werden Teile des Bildes, die auf Oberflächenabschnitte fallen, die dichter oder weiter weg von der Linse sind, geringfügig fehlfokussiert. Dieses Problem beeinträchtigt die Schärfe der Bilder, die projiziert werden können und begrenzt die Präzision der Steuerung der geometrischen Größe, die erzielbar ist und die Präzision der Steuerung des Abstandes zwischen Merkmalen, die mit Zuverlässigkeit erzielbar ist. Das Bilden einer flachen Oberfläche, wie der Oberfläche 40 in Fig. 3, auf welche Photoresist aufzubringen ist, bewirkt, daß das Photoresist eine flache Oberfläche hat, auf welche ein scharfes Bild der gewünschten Durchkontaktierungen fokussiert werden kann. Die Abstände dieser Durchkontaktbilder können um so viel dichter sein als in nicht flachen Fällen, weil die Auslegungsregeln enger in flachen Fällen gemacht werden können. Die Auslegungsregeln können verschärft werden ohne Befürchtungen von Tiefenschärfeproblemen. Diese Probleme ergeben sich aus der Fuzzy-Definition von Merkmalsabmessungen, was zu Überlappungen der Merkmale führen kann, die sich nicht überlappen sollen.
Der nächste Schritt, wie in Fig. 4(F) symbolisiert, besteht in dem Aufbringen einer Schicht aus Material, aus welchem die zweite Verdrahtungslage gebildet werden soll. In vielen Ausführungsformen, wo nur zwei Verdrahtungsschichten zu bilden sind, wird die zweite Verdrahtungsmusterlage aus Metall wie Aluminium ausgebildet. In Ausführungsformen, wo mehr als zwei Verdrahtungslagen zu bilden sind, ist das Material der zweiten Verdrahtungsschicht vorzugsweise Polysilicium, da sein thermischer Expansionskoeffizient besser angepaßt ist an Binärglas, das über ihm zu plazieren wäre, um die zweite Polysiliciumschicht von der dritten Schicht aus Verdrahtungsmaterial zu isolieren.
Der grundsätzliche Vorgang zur Bildung der Verdrahtung der zweiten Schicht besteht darin, zunächst eine Schicht aus Verdrahtungsmaterial wie Metall oder dotiertem Polysilicium aufzubringen. Verfahren für die Aufbringung dieser Schichten sind bekannt und sind beschrieben in Kapitel 9 von Sze's VLSI Technology und in dem Buch von Elliot, auf die als Quellen bezug genommen wurde. Jedes Verfahren zum Aufbringen dieser Schicht aus leitendem Material, das eine gute Leiterintegrität und Zuverlässigkeit ergibt, genügt für die Zwecke der Praktizierung der Erfindung. Das heißt, jedes Verfahren des Metallaufbringens wie physikalischer Dampfniederschlag, Widerstandsheizverdampfung, Elektronenstrahlverdampfung, Hochfrequenzinduktionsverdampfung, Aufsputtern, Magnetronsputteraufbringung oder chemischer Dampfniederschlag können verwendet werden, wenn diese Verfahren adäquate Qualitätsstandards für die niedergeschlagene Metallschicht erfüllen.
Nach dem Aufbringen der Metallschicht wird eine Schicht aus Photoresist über der Metallschicht aufgebracht und der Strahlung ausgesetzt durch eine Maske, welche das Bild des gewünschten metallischen Verdrahtungsmusters enthält. Bestimmte Bereiche des Photoresists bilden dann Kreuzverbindungen und härten aus. Das nicht kreuzgebundene Resist wird dann abgewaschen in einem Lösungsmittel, das ein ausgehärtetes Resistmuster auf der Oberfläche des Metalls hinterläßt, um als Ätzabschirmung zu wirken. Das gewünschte metallische Verdrahungsmuster wird dann ausgeätzt aus der Metallschicht unter Verwendung geeigneter bekannter Ätzprozesse. Dies hinterläßt die Struktur wie in Fig. 3 gezeigt.
Das Aufspinnverfahren liefert einen Isolatorfilm mit guten Eigenschaften. Eine dieser Eigenschaften ist die Gleichförmigkeit der Dikke des Films über der Dicke des Wafers. Das heißt, gemäß Fig. 3 ist die Veränderung der Dicke der Schichten 36 und 38 über der Waferoberfläche weniger als 5% von irgendeinem Punkt der Waferoberfläche zu irgendeinem anderen Punkt der Waferoberfläche, unabhängig davon, mit welcher Drehzahl der Wafer gesponnen wurde bei der Bildung des Films. Wenn natürlich irgendeine Struktur auf der Waferoberfläche eine stark herausragende Geometrie aufweist, mag das aufgesponnene Glas nicht seinen obersten Punkt abdecken und die Filmdicke wird null sein oder sehr klein an dem Punkt eines solchen ungewöhnlichen Gegenstandes. Dies kann dazu führen, daß die 5% Maximalabweichungszahl, die oben genannt wurde, ungenau für diesen ungewöhnlichen Fall ist.
Fig. 5 illustriert die experimentell bestimmte Filmdickenabweichung in Prozent als Funktion der Aufspinndrehzahl, mit welcher der Film aufgebracht wurde. Die Filmdicke wird gemessen vom Boden einer Eintiefung, etwa der oberen Oberfläche des aufgebrachten dielektrischen Bereichs 33 in Fig. 3.
Es ist festzustellen, wie die Filme 38 und 44 dünner sind an der Oberseite der Polysiliciumleiter 26, 28 und 30 als in den Vertiefungen zwischen und außerhalb dieser Leiter. Dies resultiert aus den Kräften des Aufspinnprozesses, welche die Tendenz haben, das Gel von der Oberseite hochstehender Merkmale der Topographie ab- und in die Eintiefungen einzuziehen. Aus diesem Grunde führen die Aufspinnprozesse zu flachen Oberflächen für die aufgebrachten Filme.
Die resultierenden Filmeigenschaften der binären Glasschichten 36 und 38 sind dieselben wie irgendein Germanosilikatglas, das in irgendeiner anderen Weise aufgebracht worden ist, mit Ausnahme der verbesserten Planarisierung der oberen Oberfläche des Glases und der Gleichförmigkeit der Filmdicke. Diese Eigenschaften sind eine Funktion des Verfahrens des Aufbringens, d. h. des Aufspinnprozesses. Die anderen Eigenschaften, wie die Durchbruchsspannung, Dielektrizitätskonstante, Refraktionsindex, Zugbelastung, Ätzrate und Dichte werden dieselben sein wie für ein Germanosilikatglas derselben molprozentualen Zusammensetzung, aufgebracht in irgendeiner anderen Weise, wie durch chemischen Dampfniederschlag (CVD) und in derselben Weise wärmebehandelt.
Bezüglich der Dichte wird das aufgesponnene Binärglas dieselbe Dichte haben wie ein ähnliches Binärglas, das mittels CVD aufgebracht ist, wenn die Verdichtungsausbacktemperatur nach dem Aufspinnen dieselbe Temperatur ist wie die Verdichtungstemperatur beim CVD-Prozeß. Die Filmflachheit und Gleichförmigkeit des aufgesponnenen Glases wird wesentlich besser sein als irgendein Glas, das mittels CVD aufgebracht wurde und in der gleichen Weise wärmebehandelt wurde.

Claims

1. Ein Verfahren zum Bilden eines binären Germanosilikatglases auf einem Wafer, der integrierte Schaltkreise enthält, umfassend die Schritte:

Mischen einer Lösung von TEOS, TEOG, einem Lösungsmittel und einer Säure;

Deponieren der Lösung auf dem Wafer;

Spinnen des Wafers, bis überschüssige Lösung vom Wafer weggesponnen ist und die verbleibende Lösung im Gleichgewicht ist;

Ausbacken des Wafers und der verbliebenen Lösung, bis das Lösungsmittel ausgetrieben ist und ein binäres Germanosilikatglas gebildet ist.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Lösung von 2,53 bis 2,76 g Tetraethoxygerman, von 2,47 bis 2,24 g von Tetraethoxysilan, etwa 45 g eines Lösungsmittels, das die obigen beiden Komponenten löst, und genug Säure zum Bewirken der Bildung eines Gels in der Lösung enthält.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Lösungsmittel ein niedriger Alkohol, wie Ethyl-, Propyl-, Methyl- oder Butyl-Alkohol ist.

4. Das Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Lösungsmittel ein Keton ist, wie MEK oder Aceton.

5. Das Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Lösungsmittel eine Kombination eines Alkohols und eines Ketons ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Säure HNO&sub3; ist.

7. Das Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Säure HCl ist.

8. Das Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Saurekomponente der Lösung 0,03 g von HNO&sub3; ist.

9. Das Verfahren nach Anspruch 2, bei dem genügend Säure zugefügt wird, um den pH der Lösung auf eine Stelle im Bereich von 1,5 bis 2,0 einzustellen.

10. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Ausbackschritt ein einziger Ausbackschritt im Bereich von 450 bis 500ºC ist.

11. Das Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Ausbackschritt aus zwei Ausbackschritten besteht, nämlich einem ersten Backschritt bei einer hinreichenden Temperatur zum Austreiben des gesamten Lösungsmittels und eines zweiten Backschritts zum Bilden des binären Glases, bestehend aus Germaniumdioxid und Siliciumdioxid.

12. Das Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der erste Backschritt bei etwa 135ºC während 5 bis 10 Minuten ausgeführt wird.

13. Das Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der zweite Backschritt bei 450 bis 500ºC während 15 bis 30 Minuten ausgeführt wird.

14. Das Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der zweite Ausbackschritt bei 450 bis 1000ºC während 10 bis 30 Minuten ausgeführt wird.

15. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Ausbackschritt ein einstufiges Ausbacken bei mindestens 400ºC ist zum Austreiben des gesamten Lösungsmittels und zum Erzeugen der Oxide des binären Glases.

16. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Ausbackschritt aus einem ersten Ausbackschritt zum Austreiben des gesamten Lösungsmittels und einem zweiten Ausbackschritt besteht bei zwischen 600 und 700ºC zum Erzeugen und Verdichten des binären Germanosilikatglases.

17. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Aufspinnschritt bei zwischen 2000 bis 4000 Upm für eine 10%ige TEOS/TEOG-Lösung ausgeführt wird.

18. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte:

Ätzen von Passagen in das binäre Glas;

Aufbringen einer Schicht aus leitendem Material; und

Ätzen eines leitenden Verdrahtungsmusters in der Schicht von leitendem Material.

19. Ein Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassen die Schritte:

Wiederholen der Schritte des Anspruchs 1 zum Bilden einer weiteren Schicht aus isolierendem binären Germanosilikatglas über der leitenden Schicht, die durch die Schritte nach Anspruch 18 gebildet wurde;

Ätzen von Passagen in diese zweite Schicht von binärem Germanosilikatglas;

Aufbringen einer weiteren Schicht aus leitendem Material; und

Ätzen eines anderen Verdrahtungsmusters in dem gerade aufgebrachten leitenden Material.

20. Ein Verfahren zur Bildung eines isolierenden Films aus Germanosilikatglas auf der ersten Verdrahtungsschicht einer integrierten Schaltung, umfassend die Schritte:

Mischen einer Lösung von zwischen 2,53 und 2,76 g Tetraethoxygerman und zwischen 2,47 und 2,24 g Tetraethoxysilan mit etwa 45 g eines Alkohols oder Ketons und genügend Säure zum Anheben des Lösungs-pH-Werts auf zwischen 1,5 und 2,0;

Aufbringen einer Quantität der Lösung auf einen Wafer aus Silicium, hinreichend zum Erzeugen eines Bades, das die gesamte Oberfläche des Wafers abdeckt;

Spinnen des Wafers während mindestens 30 Sekunden;

Ausbacken des Wafers und der verbliebenen Lösung bei zumindest 400ºC für eine hinreichend lange Zeit zum Austreiben des gesamten Lösungsmittels und zum Bilden eines binären Germanosilikatglases, umfassend von 45 bis 50% Germaniumdioxid und den Rest Siliciumdioxid.

21. Das Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend die Schritte:

Ätzen von Passagen in die binäre Glasschicht, nachdem die Schritte des Anspruchs 20 ausgeführt worden sind;

Aufbringen einer zweiten Schicht aus leitendem Material über der binären Glasschicht, durch die gerade Passagen geätzt worden sind, um so diese Passagen abzudecken und Verbindungen zu der darunterliegenden ersten Verdrahtungsschicht herzustellen; und

Ätzen eines zweiten leitenden Verdrahtungsmusters in die Schicht aus leitendem Material.

22. Das Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend die Schritte:

Wiederholen der Schritte des Anspruchs 20 zum Bilden einer anderen Schicht von binärem Glas über der gerade gebildeten Verdrahtungsschicht;

Ätzen von Passagen in der gerade gebildeten binären Glasschicht; und

Deponieren einer Schicht von leitendem Material; und

Ätzen eines Verdrahtungsmusters aus der gerade gebildeten leitenden Schicht.

23. Eine Stoffzusammensetzung zum Bilden eines Germanosilikatglases auf einem Wafer, der integrierte Schaltkreise enthält, umfassend:

von 2,53 bis 2,76 g Tetraethoxygerman;

von 2,47 bis 2,24 g Tetraethoxysilan;

etwa 45 g eines Lösungsmittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den niedrigen Alkoholen und Ketonen; und

einer hinreichenden Menge von Säure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus HNO&sub3; und HCL zum Bringen des pH-Wertes auf zwischen 1,5 und 2,0.