JPH0883839A - 金属導線の間に空隙を備えた半導体装置とその製造法 - Google Patents

金属導線の間に空隙を備えた半導体装置とその製造法

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JPH0883839A JP7128488A JP12848895A JPH0883839A JP H0883839 A JPH0883839 A JP H0883839A JP 7128488 A JP7128488 A JP 7128488A JP 12848895 A JP12848895 A JP 12848895A JP H0883839 A JPH0883839 A JP H0883839A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路の導線の間の静電容量的結合が大幅に小
さい半導体装置とその製造法を提供する。 【構成】 基板の上に、金属層が沈着される。前記金属
層がエッチングされて、金属導線が作成される。前記金
属導線の間に、除去可能な固体層が沈着される。前記除
去可能な固体層と前記導線との上に、多孔質誘電体層が
沈着される。そして前記多孔質誘電体層の下の前記金属
導線の間に空隙を作成するために、前記除去可能な固体
層が前記多孔質誘電体層を通して除去される。前記空隙
は小さな誘電率を有し、その結果、前記金属導線の側壁
静電容量値が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体的にいえば、半導
体装置の製造に関する。さらに詳細にいえば、本発明
は、金属導線の間に誘電率の小さな材料として空隙を用
いるることに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】半導体は、ラジオやテ
レビジョンなどの電子装置の集積回路に広く用いられて
いる。このような集積回路は、典型的には、単結晶シリ
コンの中に製造された多数個のトランジスタを用いてい
る。最近の多くの集積回路は、相互接続のための多重レ
ベルのメタライゼーションを有している。１つのチップ
の上にできるだけ多くの機能を集積することが必要であ
るために、個々のトランジスタの寸法を縮小する方法
と、チップの上に通常に集積される他の装置の寸法を縮
小する方法が、半導体産業界において研究されている。
けれども、装置の寸法をさらに小さくすることは、種々
の好ましくない効果を生ずる。これらの効果の１つとし
て、回路の中の導線の間の静電容量的結合が増加するこ
とが挙げられる。したがって、現在の多重レベル・メタ
ライゼーション装置においてＲＣ時定数を小さくするこ
とは、緊急の課題である。
【０００３】導電体の間の静電容量値は、これらの導電
体を分離するのに用いられる絶縁体、すなわち、誘電体
に大いに依存している。従来の半導体製造法は、通常、
誘電体として二酸化シリコンを用いている。この二酸化
シリコンの誘電率は約３．９である。考えられる可能な
最低の誘電率、すなわち、理想的な誘電率は１．０であ
る。この理想的な誘電率１．０は真空の誘電率であり、
一方、空気の誘電率は１．００１より小さい。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】金属導線の間に空隙を
備えた半導体装置と、その製造法が開示される。この半
導体装置の導線の間の複合誘電率は小さく、例えば、約
１．２５であり、それにより、回路の中の導線の間の静
電容量的結合は大幅に小さくなるであろう。
【０００５】本発明は、半導体装置の金属導線の間に空
隙を作成する方法と、この方法により製造される半導体
装置とに関する。金属層が基板の上に沈着される。この
金属層にエッチングが行われて、金属導線が作成され
る。除去可能な固体層が、これらの金属導線の間に沈着
される。この除去可能な固体層と金属導線との上に、多
孔質誘電体層が沈着される。この多孔質誘電体層の下の
金属導線の間に空隙を作成するために、除去可能な固体
層が多孔質誘電体層を通して除去される。
【０００６】また別の好ましい実施例では、金属層が基
板の上に沈着され、そしてこの金属層の上に第１酸化物
層が沈着される。この第１酸化物層と金属層にエッチン
グが行われて、エッチングされた酸化物と金属導線とが
作成され、および露出した基板部分ができる。エッチン
グされた酸化物の上と、金属導線の上と、基板の露出し
た部分の上とに、除去可能な固体層が沈着される。少な
くともエッチングされた酸化物の頂部から、除去可能な
固体層を低くするために、除去可能な固体層の頂上部分
が除去される。この除去可能な固体層の上と、少なくと
もエッチングされた酸化物の上とに、多孔質誘電体層が
沈着される。多孔質誘電体層の下のエッチングされた酸
化物の部分と金属導線との間に空隙を作成するために、
除去可能な固体層が多孔質誘電体層を通して除去され
る。
【０００７】本発明の１つの利点は、金属導線の間に空
隙を作成する新規な方法が得られることである。空隙は
小さな誘電率を有し、そしてその結果、金属導線の間の
側壁静電容量値が小さくなる。
【０００８】また別の好ましい実施例のさらに別の利点
は、金属導線の頂部の上に比較的厚い酸化物層が備えら
れることにより、処理工程の余裕度が増大することであ
る。それにより、さらに厚い除去可能な固体層を作成す
ることが可能になる。また、金属導線の頂部の近くにお
よび金属導線の頂部の角の近くに空隙を作成することが
でき、それにより、導線の間の縁（ｆｒｉｎｇｉｎｇ）
静電容量値が小さくなる。
【０００９】
【実施例】添付図面を参照しての下記説明により、本発
明をさらによく理解することができるであろう。添付図
面において、特に断らない限り、図面は異なっても同等
な部品には同等な番号または記号が付される。
【００１０】本発明の好ましい実施例の製造とその利用
が、下記で詳細に説明される。けれども、本発明によ
り、広範囲の具体的な関係において、多くの応用可能な
発明の概念が得られることが分かるはずである。説明さ
れる特定の実施例は、本発明を理解しそして利用する具
体的な方法を単に例示したものであって、本発明の範囲
がそれらに限定されることを意味するものではない。
【００１１】下記の説明は、いくつかの好ましい実施例
およびまた別の実施例の概要とそれらの製造法の説明で
ある。図面は異なっても対応する番号および記号は、特
に断らない限り、対応する部分を示す。下記の表１は、
これらの実施例の素子と図面の概要である。
【００１２】
【表１】
【００１３】図１Ａは、半導体ウエハの横断面図であっ
て、この半導体ウエハの上で本発明の好ましい第１実施
例が実施される。半導体ウエハ１０は基板１２を有す
る。基板１２は、当業者にはよく知られているように、
例えば、トランジスタ、ダイオードおよび他の半導体素
子（図示されていない）を有することができる。基板１
２はまた、金属相互接続層を有することができる。第１
酸化物層１４が基板１２の上に沈着され、そしてＴＥＯ
Ｓ（テトラエトシロキサン：ｔｅｔｒａｅｔｈｏｓｉｌ
ｏｘａｎｅ））で構成されることができる。第１酸化物
層１４はまた、ＰＥＴＥＯＳ（プラズマで増強されたテ
トラエトシロキサン）、ＢＰＳＧ（ホウ素リン酸塩ケイ
酸塩ガラス：ｂｏｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｓｉｌ
ｉｃａｔｅｇｌａｓｓ）、または他の誘電体材料で構成
されることができる。第１酸化物層１４の上に、金属相
互接続層が沈着される。この金属相互接続層はアルミニ
ウムで構成されることが好ましいが、しかし例えば、チ
タン・タングステン／アルミニウムの２重層、または他
の金属で構成することもできる。金属相互接続層は、エ
ッチングされた線、すなわち、金属導線１６を形成する
ために、エッチングにより予め定められたパターンに作
成される。
【００１４】図１Ｂは、金属導線１６と第１酸化物層１
４との上に、除去可能な固体層１８が沈着された後のウ
エハ１０の図を示す。通常、除去可能な固体層１８はポ
リマであり、そしてフォトレジストであることが好まし
いが、しかしまた、ポリイミド、パリレン、テフロン、
またはＢＣＢのようなポリマであることもできる。その
後、図１Ｃに示されているように、金属導線１６の少な
くとも頂部を露出するために、除去可能な固体層の頂部
が（例えば、再び行われるエッチングにより）除去され
る。除去可能な固体層１８の上に、多孔質誘電体層２０
が沈着され、そして図１Ｄに示されているように、金属
導線１６の少なくとも頂部の上に沈着される。多孔質誘
電体層２０は多孔度が１０％〜５０％であるシリカを基
本とするキセロゲルで構成されることが好ましいが、除
去可能な固体層１８の分子がそれを通って移動するのに
十分に大きな孔を有する、他の材料をまた用いることが
できる。除去可能な固体層１８に用いることができる材
料が、酸素（この酸素は、例えば、空気、または酸素を
含む他の雰囲気、または酸素プラズマまたはオゾンを含
む他の雰囲気であることができる）の中で分解すること
がまた好ましい。
【００１５】多孔質誘電体層２０が平坦化されるであろ
う。その後、除去可能な固体層１８が、多孔質誘電体層
２０を通して除去され、図１Ｅに示されているような空
隙２２が作成される。除去可能な固体層１８のこの除去
は、フォトレジストを蒸発させるために、すなわち、フ
ォトレジストを焼き払うために、ウエハを高い温度（典
型的には１００℃以上の温度）の酸素または酸素プラズ
マに晒すことにより行われることが好ましい。酸素は多
孔質誘電体層２０を通って移動して除去可能な固体層１
８に到達し、そして固体層１８を気体に変換し、そして
この気体が多孔質誘電体層２０を逆方向に移動して外に
排出される。好ましい実施例では、フォトレジストは酸
素と反応し、ＣＯ2 またはＣＯのいずれかを含む気体で
ある副生成物ができる。フォトレジストは蒸発する（こ
の固体の反応生成物は気体を形成する）。温度が高いと
反応が促進され、そして酸素が存在すると反応する温度
が低くなる。もし純粋なポリマが用いられるならば、除
去可能な固体層１８の全部が除去され、そして空隙２２
のみが後に残るであろう。この「空隙」の中はまた、不
活性ガスまたは真空で構成されるであろう。空隙２２に
より、複合誘電率が例えば約１．２５であるというよう
に、誘電率の非常に小さな材料体が得られる。最後に、
図１Ｆに示されているように、多孔質誘電体層２０の上
に非多孔質誘電体層２４が沈着される。非多孔質誘電体
層２４はＣＶＤ酸化物であることが好ましい。非多孔質
誘電体層２４により、多孔質誘電体層２０は湿気に対し
て封止され、および構造的に優れた特性の支持体と優れ
た特性の熱伝導率が得られ、および多孔質誘電体層２０
を不活性化する機能が得られる。その後、次の処理工
程、例えば、非多孔質誘電体層２４の平坦化工程、また
は半導体層、絶縁体層および金属層をさらに沈着する工
程およびエッチングする工程（図示されていない）をさ
らに実行することができる。
【００１６】図２は、第２実施例の図である。金属導線
１６が基板１２の上に直接に作成され、その後、第１実
施例で説明されたのと同じ段階が実行される。この実施
例では、基板１２を絶縁体で構成することができる。図
１および図２に示された第１実施例および第２実施例に
対する流れ図が、図３に示されている。
【００１７】有機物ポリマは、第１酸化物層１４の表面
または金属導線１６の側面部分に結合していないことが
好ましいので、これらの表面は不活性化されていなであ
ろう。そしてこれらの表面により、漏洩電流に対する経
路として作用することが可能な活性表面を得ることがで
きる。図４Ａは、本発明の第３実施例の図である。この
実施例では、（例えば整合した）不活性化層２６は、第
１酸化物層１４の露出した表面を不活性化することと、
導線間の漏洩を防止することとの両方の機能を行う。第
４実施例（図４Ｂ）では、金属導線をガスに対して露出
させて反応させ、そして金属導線１６の周りにのみ不活
性化層が形成される。
【００１８】図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の好ましい第５
実施例の図である。図５Ａは半導体ウエハの横断面図で
あって、この半導体ウエハの上で本発明のこの実施例が
実行される。半導体ウエハ１０の基板１２の上に、第１
酸化物層１４が沈着される。第１酸化物層１４の上に、
金属相互接続層が沈着され、そしてこの金属相互接続層
の上に、第２酸化物層が沈着される。この第２酸化物層
の厚さは、金属相互接続層の高さの約５０％〜１００％
であることが好ましい。これらの第２酸化物層と金属相
互接続層が予め定められたパターンに（通常、別々のエ
ッチング段階で）エッチングされて、エッチングされた
ラインが作成される。すなわち、金属導線１６の頂部の
上に残っている第２酸化物層のエッチングされた部分２
８を有する金属導線１６が作成される。
【００１９】第２酸化物層と金属導線１６のエッチング
された部分２８との上に、除去可能な固体層１８が沈着
される。その後、除去可能な固体層１８が（例えば、再
度のエッチングにより）除去され、図５Ｂに示されてい
るように、第２酸化物層のエッチングされた部分２８の
少なくとも頂部が露出される。第２酸化物層のエッチン
グされた部分２８の７０％〜９０％（しかしまた、６０
％〜１００％が適切である）が、再度のエッチング段階
の後、除去可能な固体層１８で被覆されたままであるこ
とが好ましい。図５Ｃに示されているように、除去可能
な固体層１８の上と第２酸化物層のエッチングされた部
分２８の少なくとも頂部の上とに、多孔質誘電体層２０
が沈着される。この多孔質誘電体層２０が平坦化され、
そしてその後、（第１実施例で説明されたように）除去
可能な固体層１８が多孔質誘電体層２０を通して除去さ
れ、それにより空隙２２を作成することができる。最後
に、図５Ｄに示されているように、多孔質誘電体層２０
の頂部の上に非多孔質誘電体層２４を沈着することがで
きる。次に、その後に続く処理工程段階、例えば、非多
孔質誘電体層２４の平坦化工程、または半導体層、絶縁
体層および金属層のまた別の沈着工程およびエッチング
工程（図示されていない）を実行することができる。
【００２０】第６実施例は、第３実施例に対して説明さ
れたように（金属導線１６が別に処理されることができ
る、または図４Ｂのようにまた処理されることができ
る）、第２酸化物層と、金属導線１６と、第１酸化物層
１４と（図６Ａおよび図６Ｂ）のエッチングされた部分
２８の上に不動態度化層２６を備えた第５実施例を含
む。
【００２１】除去可能な固体層１８を除去するまた別の
方法は、アセトンのような溶媒をウエハに与える段階を
有することによる方法である。ウエハを激しく動かすこ
とにより、溶媒が多孔質誘電体層２０を通って移動し、
除去可能な固体層１８に到達するのを促進させることが
できる。溶媒はポリマ１８を溶解し、そして次に真空を
用いて、多孔質誘電体層２０を通して、溶解した除去可
能な固体層１８の気体副生成物を除去することができ
る。
【００２２】本発明により、小さな誘電率の材料を必要
とする半導体に対し有益である空隙を、金属導線の間に
作成する新規な方法が得られる。この空隙は小さな誘電
率を有し、そしてその結果、金属導線の側壁間の静電容
量値が小さくなる。前記で説明した第５実施例は、金属
導線の頂部の上に第２酸化物層を有することにより、除
去可能な固体層をさらに厚く作成することができるの
で、処理工程の余裕度が増大するというまた別の利点が
得られる。また、空隙を金属導線の頂部の近くまたは頂
部の角の近くに作成して、導線間の縁静電容量値を小さ
くすることができる。
【００２３】通常、多孔質層のキセロ方式（ｘｅｒｏｇ
ｅｌ−ｔｙｐｅ）での作成が好ましい。この処理工程で
は、ＴＥＯＳのようなガラス形成体を含有する溶液が張
られ、そして（典型的にはｐＨ変化により）ゲル化さ
れ、そして熟成され、そして乾燥されて、稠密な（多孔
度１０％〜５０％）孔あき固体が作成される。このよう
な処理工程は、乾燥期間中に、大幅な永久的縮小（稠密
化）が起こる。エーロゲル方式での処理工程をまた用い
ることができるが、この処理工程では大幅な永久的縮小
を避けることができ、そして高い多孔度（例えば、９５
％以上の多孔度）を得ることができる。エーロゲル方式
の多孔度によりさらに小さな層間静電容量値を得ること
ができるが、この稠密な層は構造的に良好であり、そし
て好ましい層である。
【００２４】例示された実施例について本発明が説明さ
れたが、この説明は、本発明の範囲がこれらの実施例に
限定されることを意味するものではない。例示された実
施例を種々に変更した実施例および種々に組み合わせた
実施例、および本発明の他の実施例が可能であること
は、前記説明から当業者にはすぐに分かるであろう。好
ましくはないけれども、除去可能な固体層は、昇華によ
り、多孔質層を通して除去することができる。したがっ
て、本発明はこのような変更実施例をすべて包含するも
のである。
【００２５】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 基板の上に金属層を沈着する段階と、頂部を有
する金属導線を作成するために前記金属層を予め定めら
れたパターンにエッチングする段階と、前記金属導線の
間に除去可能な固体層を沈着する段階と、前記除去可能
な固体層と前記金属導線との上に多孔質誘電体層を沈着
する段階と、前記多孔質誘電体層の下の前記金属導線の
間に空隙を作成するために、前記多孔質誘電体層を通し
て前記除去可能な固体層を除去する段階と、を有する、
半導体装置の金属導線の間に空隙を作成する方法。 （２） 第１項記載の方法において、前記除去可能な固
体層を除去する前記段階の後、前記多孔質誘電体層の上
に非多孔質誘電体層を沈着する段階をさらに有する、前
記方法。 （３） 第１項記載の方法において、前記金属層をエッ
チングする前記段階の後、前記基板の一部分が露出され
たままである、前記方法。 （４） 第３項記載の方法において、前記除去可能な固
体層を沈着する前記段階の期間中に、前記基板の前記露
出された部分の上に前記除去可能な固体層がまた沈着さ
れる、前記方法。 （５） 第１項記載の方法において、前記除去可能な固
体層を沈着する前記段階の後、少なくとも前記導線の頂
部から、前記除去可能な固体層を低くするために前記除
去可能な固体層の頂部を除去する段階をさらに有する、
前記方法。 （６） 第１項記載の方法において、金属導線を作成す
るために前記金属層を予め定められたパターンにエッチ
ングする前記段階の後、少なくとも前記金属導線の上に
不活性化層を作成する段階をさらに有する、前記方法。 （７） 第３項記載の方法において、前記不活性化層が
酸化物で構成される、前記方法。
【００２６】（８） 第１項記載の方法において、基板
の上に金属層を沈着する前記段階の後、酸化物層を沈着
する段階と、前記酸化物層を予め定められたパターンに
エッチングする段階とをさらに有する、前記方法。 （９） 第１項記載の方法において、前記除去可能な固
体層がポリマであり、かつ前記除去可能な固体層を前記
多孔質誘電体層を通して除去する前記段階が前記除去可
能な固体層を蒸発させるために前記ウエハを酸素中で加
熱する段階を有する、前記方法。 （１０） 第１項記載の方法において、前記除去可能な
固体層を前記多孔質誘電体層を通して除去する前記段階
が前記除去可能な固体層を溶解するために、前記多孔質
誘電体層を透過する溶媒を前記ウエハに与える段階と、
前記溶解した除去可能な固体層を前記多孔質誘電体層を
通して除去する段階と、を有する、前記方法。 （１１） 第７項記載の方法において、前記溶解した除
去可能な固体層を前記多孔質誘電体層を通して除去する
段階が前記溶解した除去可能な固体層を蒸発させるため
に前記ウエハを加熱する段階を有する、前記方法。 （１２） 第７項記載の方法において、前記溶解した除
去可能な固体層を前記多孔質誘電体層を通して除去する
段階が前記溶解した除去可能な固体層を除去するために
前記ウエハを真空の中に入れる段階を有する、前記方
法。
【００２７】（１３） 基板の上に金属層を沈着する段
階と、前記金属層の上に第１酸化物層を沈着する段階
と、前記基板の一部分が露出されたまま、頂部を有する
エッチングされた酸化物と金属導線とを作成するため
に、前記第１酸化物層と前記金属層とを予め定められた
パターンにエッチングする段階と、前記エッチングされ
た酸化物と、前記金属導線と、前記基板の前記露出され
た部分との上に、除去可能な固体層を沈着する段階と、
前記エッチングされた酸化物の少なくとも頂部から、前
記除去可能な固体層を低くするために、前記除去可能な
固体層の頂部を除去する段階と、前記除去可能な固体層
の上と、少なくとも前記エッチングされた酸化物の上と
に、多孔質誘電体層を沈着する段階と、前記多孔質誘電
体層の下の前記金属導線と前記エッチングされた酸化物
の部分との間に空隙を作成するために、前記多孔質誘電
体層を通して前記除去可能な固体層を除去する段階と、
を有する、半導体装置の金属導線の間に空隙を作成する
方法。 （１４） 第１３項記載の方法において、前記除去可能
な固体層を除去する前記段階の後、前記多孔質誘電体層
の上に非多孔質誘電体層を沈着する段階をさらに有す
る、前記方法。 （１５） 第１３項記載の方法において、前記エッチン
グ段階の後、少なくとも前記金属導線の上に不活性化層
を作成する段階をさらに有する、前記方法。 （１６） 第１５項記載の方法において、前記不活性化
層が酸化物で構成される、前記方法。 （１７） 第１３項記載の方法において、前記除去可能
な固体層を前記多孔質誘電体層を通して除去する前記段
階が前記除去可能な固体層を蒸発させるために前記ウエ
ハを酸素を含有する雰囲気中で加熱する段階を有する、
前記方法。 （１８） 第１３項記載の方法において、前記除去可能
な固体層を前記多孔質誘電体層を通して除去する前記段
階が前記除去可能な固体層を溶解するために、前記多孔
質通電体層を透過する溶媒を前記ウエハに与える段階
と、前記溶解した除去可能な固体層を前記多孔質通電体
層を通して除去する段階と、を有する、前記方法。 （１９） 第１８項記載の方法において、前記溶解した
除去可能な固体層を前記多孔質通電体層を通して除去す
る段階が、前記溶解した除去可能な固体層を蒸発させる
ために前記ウエハを加熱する段階を有する、前記方法。 （２０） 第１８項記載の方法において、前記溶解した
除去可能な固体層を前記多孔質通電体層を通して除去す
る段階が、前記溶解した除去可能な固体層を除去するた
めに前記ウエハを真空の中に入れる段階を有する、前記
方法。 （２１） 基板の上に作成された金属導線と、前記金属
導線の少なくとも一部分の間に空隙と、前記金属導線と
前記空隙との上に１０％〜５０％の多孔質通電体層と、
前記多孔質通電体層の上の非多孔質通電体層と、を有
する、金属導線の間に空隙を備えた半導体装置。 （２２） 第２１項記載の半導体装置において、前記金
属導線の上にパターンに作成された酸化物をさらに有
し、かつ前記パターンに作成された酸化物が前記金属導
線と同じパターンを有し、かつ前記パターンに作成され
た酸化物が前記金属導線の高さの５０％〜１００％のよ
うな高さを有する、前記半導体装置。
【００２８】（２３） 半導体装置の金属導線１６の間
に空隙２２を作成する方法と、前記方法により製造され
た半導体装置が得られる。基板１２の上に、金属層が沈
着される。前記金属層がエッチングされて、金属導線１
６が作成される。前記金属導線１６の間に、除去可能な
固体層１８が沈着される。前記除去可能な固体層１８と
前記導線１６との上に、多孔質誘電体層２０が沈着され
る。そして前記多孔質誘電体層２０の下の前記金属導線
１６の間に空隙２２を作成するために、前記除去可能な
固体層１８が前記多孔質誘電体層２０を通して除去され
る。前記空隙は小さな誘電率を有し、その結果、前記金
属導線の側壁静電容量値が小さくなる。
【００２９】関連する出願の相互参照 共通に譲渡された下記の米国特許出願の内容は、参考と
して本出願の中に取り込まれている。ＴＩケー シリアル番 受付日 発明人 名称 ス番号 号 TI-18509 08/137,658 10/15/93 ジェング ライン間の静電容量減少 (Jeng) のための平坦化された構 造体(Planarized Struc- tuue Line-to-Line Cap- acitance Reduction) TI-18867 08/201,679 2/25/94 ジェング 小さい隙間を低誘電率材 (Jeng)ほ 料で選択的充填(Select- か ive Filling Narrow Gaps with Low-dielect- ric-constant material- s) TI-18929 08/202,057 2/25/95 ジェング 埋め込まれた低誘電率絶 (Jeng) 縁体を備えた平坦化され た多重レベル相互接続方 式(Planarized Multile- vel Interconnect Sche- me with EmbeddedLow- Dielectric-Constant Insulators) TI-19068 − 4/28/94 チョー ＶＬＳＩへの応用におけ (Cho) る低誘電率絶縁体（Low- Dielectric Constant Insulators in VLSI applications) TI-19071 − 4/27/94 ハーブマ ポリマ材料の中の孔形成 ン(Have- (Via Formation in mann) Polymeric Materials) TI-18941 − 5/20/94 グナーデ 電子装置への応用のため (Gnade) の低誘電率材料(A Low ほか DielectricConstant Material for Electoro- nics Applications) TI-19072 − 5/20/94 ハ−ブマ 集積された低密度誘電体 ン(Have- を備えた相互接続構造体 mann) ほ (Interconnect Structu- か re with an Integrated Low Density Dielectric )
【００３０】本出願と同時に受け付けられた本発明人に
よる下記の米国特許の内容もまた、参考として本出願の
中に取り込まれている。ＴＩケース番号 発明人 名称 TI-19073 ティゲラ−ル 空隙誘電体を用いた時導線間漏洩の抑止( (Tigelaar)ほ Suppression of Interlead Leakage when か using Airgap dielectric) TI-19154 ツウ(Tsu) アルミニウム導線を強化ガスと反応するこ とによるアルミニウム相互接続線の信頼性 の増進(Reliability Enhancement of Aluminium interconnects by Reacting −１５− Aluminium Leads with a Strengthening Gas) TI-19253 ハ−ブマン サブミクロン相互接続体の選択的空隙充填 (Havemann) のための２段階金属エッチング処理工程と それによる構造体(Two-step Metal Etch Process for Selective Gap Fill of Sub- micron Interconnects and Structure for Same) TI-19179 グナーデ 混合しないゾル・ゲル処理工程による低誘 (Gnade) ほか 電率層(Low Dielectric Constant Layers via Immiscible Sol-gel Processing)
【図面の簡単な説明】
【図１】１つの典型的な装置に応用した本発明の第１実
施例の種々の段階を示した、半導体装置の一部分の横断
面図であって、Ａ〜Ｆは順次の段階の図。
【図２】本発明の第２実施例の図。
【図３】本発明の種々の段階を説明する流れ図。
【図４】金属導線の上に沈着された不活性化層を有する
ことを特徴とする実施例の図であって、Ａは第３実施例
の図、Ｂは第４実施例の図。
【図５】１つの典型的な装置に応用した本発明の第５実
施例の種々の段階を示した、半導体装置の一部分の横断
面図であって、Ａ〜Ｄは順次の段階の図。
【図６】金属導線と第２酸化層のエッチングされた部分
と第１酸化層との上に沈着された不活性化層を有するこ
とを特徴とする第６実施例の図であって、Ａ〜Ｂは順次
の段階の図。
【符号の説明】
１２ 基板 １６ 金属導線 １８ 除去可能な固体層 ２０ 多孔質誘電体層 ２２ 空隙 ２４ 非多孔質誘電体層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の上に金属層を沈着する段階と、 頂部を有する金属導線を作成するために前記金属層を予
    め定められたパターンにエッチングする段階と、 前記金属導線の間に除去可能な固体層を沈着する段階
    と、 前記除去可能な固体層と前記金属導線との上に多孔質誘
    電体層を沈着する段階と、 前記多孔質誘電体層の下の前記金属導線の間に空隙を作
    成するために、前記多孔質誘電体層を通して前記除去可
    能な固体層を除去する段階と、を有する、半導体装置の
    金属導線の間に空隙を作成する方法。
  2. 【請求項２】 基板の上に作成された金属導線と、 前記金属導線の少なくとも一部分の間に空隙と、 前記金属導線と前記空隙との上に１０％〜５０％の多孔
    質通電体層と、 前記多孔質通電体層の上の非多孔質通電体層と、を有す
    る、金属導線の間に空隙を備えた半導体装置。
JP12848895A 1994-05-27 1995-05-26 半導体装置の金属導線の間に空隙を形成する方法 Expired - Fee Related JP3703166B2 (ja)

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