專(zhuān)利名稱(chēng)：用于半導(dǎo)體裝置中的絕緣膜和半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體裝置制造過(guò)程中形成的中間層絕緣膜和使用該中間層絕緣膜的半導(dǎo)體裝置。
電路圖的微型化，半導(dǎo)體裝置低能耗和高速度的操作的實(shí)現(xiàn)，使低電容和低電阻的電路圖得以發(fā)展。作為確保電路高速和正常運(yùn)行的一個(gè)方法，考慮降低中間層絕緣膜的介電常數(shù)。
含有碳原子的絕緣膜，如無(wú)定形碳膜，含有氟原子的有機(jī)化合物絕緣膜，和無(wú)機(jī)絕緣膜作為具有低介電常數(shù)的絕緣膜已引起人們的注意。然而，必須滿(mǎn)足以下要求才能成為目前最常使用的氧化硅絕緣膜的替代物。即，它們必須具有1)低介電常數(shù)，和還具有以下特性，它們是半導(dǎo)體絕緣膜所基本要求的2)良好的粘附性，3)良好的使用性能，4)良好的臺(tái)階覆蓋率，5)良好的填隙性能，6)低吸水性，7)對(duì)抗金屬鑲嵌工藝(埋線(xiàn))的能力。
然而，迄今還沒(méi)有具有低介電常數(shù)和同時(shí)滿(mǎn)足半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜所需要的所有特性的材料。
本發(fā)明的目的是提供一種具有低介電常數(shù)和具備的性能對(duì)于半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜來(lái)說(shuō)已足夠的一種絕緣膜，還提供使用該絕緣膜的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的目的可通過(guò)本發(fā)明的以下組成部分來(lái)實(shí)現(xiàn)(1)用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成和具有2.1-2.7的相對(duì)介電常數(shù)。
(2)用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成和具有0.4-0.9的臺(tái)階覆蓋率。
(3)能夠填充縫隙的用于半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成，和其深度(D)和開(kāi)口寬度(L)之比(D/L)是1或1以上。
(4)與組成部分(1)-(3)中任一項(xiàng)相同的半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，其中絕緣膜的形狀能夠由氧氣等離子體的輻射來(lái)產(chǎn)生圖案。
(5)包括半導(dǎo)體基底物的半導(dǎo)體裝置，該基底物上具有至少兩個(gè)通過(guò)中間層絕緣膜的導(dǎo)電層，中間層絕緣膜是與以上組成部分(1)-(4)中任一項(xiàng)中相同的絕緣膜。


圖1是用于形成本發(fā)明的絕緣膜的LPCVD(低壓化學(xué)蒸汽沉積)裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例的示意性前視圖。
圖2是用于計(jì)算臺(tái)階覆蓋率的示意圖。
圖3A-3C是展示金屬鑲嵌工藝的截面視圖。
圖4是展示一個(gè)實(shí)例的截面視圖，在該實(shí)例中本發(fā)明的絕緣膜用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜。
圖5是顯示在上面形成了本發(fā)明絕緣膜的基底物的截面的掃描電子顯微照片。
圖6是顯示在上面形成了本發(fā)明絕緣膜的基底物的截面的掃描電子顯微照片。
圖7是顯示在上面形成了本發(fā)明絕緣膜的基底物的截面的掃描電子顯微照片。
圖8是顯示在上面形成了本發(fā)明絕緣膜的基底物的截面的掃描電子顯微照片。
圖9是用于測(cè)定吸水性的本發(fā)明絕緣膜的紅外光譜圖。
圖10是顯示在上面形成了本發(fā)明絕緣膜的基底物的截面的掃描電子顯微照片。
本發(fā)明的絕緣膜主要由以下結(jié)構(gòu)式(I)表示的聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成
在結(jié)構(gòu)式(I)中，n表示聚合度。在本發(fā)明中使用的聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯的聚合度n一般是1,000或1,000以上，和特別是5,000或5,000以上。
通過(guò)使用以下結(jié)構(gòu)式(II)表示的四氟-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷作為原料由CVD(化學(xué)蒸汽沉積法)來(lái)形成聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯
通過(guò)使用結(jié)構(gòu)式(II)表示的四氟-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷作為原料由CVD(化學(xué)蒸汽沉積法)來(lái)合成結(jié)構(gòu)式(I)表示的聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯的方法已知公開(kāi)于日本公開(kāi)特許9-25252。然而，該公開(kāi)物僅僅公開(kāi)了這樣一種效果，即能夠形成一種具有優(yōu)異耐熱性和預(yù)計(jì)在所有物理性能上有良好平衡的涂膜。在本發(fā)明中，另一方面，在各種條件下制備聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯膜并檢測(cè)各項(xiàng)性能和特性，因此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該膜適合作為半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜。
用于形成本發(fā)明的絕緣膜的LPCVD裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例示于圖1中。在生產(chǎn)絕緣膜時(shí)，以二聚體顯示的四氟-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷作為原料通過(guò)入口101加入到蒸發(fā)室102中。在蒸發(fā)室102中，原料蒸發(fā)成二聚體氣體。蒸發(fā)室102，和分解室103和與它們連接的樣品室104借助于渦輪式分子泵110和旋轉(zhuǎn)泵111造成不同的真空度，據(jù)此二聚體氣體被導(dǎo)入分解室103中，然后由加熱器加熱成單體氣體，然后導(dǎo)入到樣品室104中。在樣品室104中，在被放置在基座106上的樣品107的表面上發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合物然后聚集形成絕緣膜?；?06借助于馬達(dá)112來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，其溫度由冷卻器113來(lái)控制。樣品107一般是半導(dǎo)體硅片。沒(méi)有參與聚合反應(yīng)和聚集的單體氣體通過(guò)真空流導(dǎo)閥108被導(dǎo)入冷卻收集器109中。冷卻收集器109由冷卻器114加以冷卻，單體氣體在其中固化并加以回收。
在具有這些組成部分的LPCVD裝置中，絕緣膜的各種特性和形成速率能夠通過(guò)調(diào)節(jié)在樣品室104和分解室103之間所提供的、用于廢氣調(diào)節(jié)的開(kāi)閉器105的開(kāi)放率，真空流導(dǎo)閥108的開(kāi)放率，和基座106的轉(zhuǎn)速和溫度來(lái)進(jìn)行控制。
在本發(fā)明中，聚集絕緣膜的條件優(yōu)選被控制在以下范圍內(nèi)在蒸發(fā)室102中的加熱溫度80-180℃在分解室103中的加熱溫度600-750℃在樣品室104中聚集絕緣膜的壓力1-10Pa，優(yōu)選3-6Pa基座106的轉(zhuǎn)速0-10rpm基座106的溫度-60-60℃優(yōu)選-60-0℃更優(yōu)選-60--20℃當(dāng)基座106的溫度(基底物的溫度)較低時(shí)，這是優(yōu)選的，因?yàn)槟さ纳L(zhǎng)速度較高，膜趨向于致密，和改進(jìn)產(chǎn)率。在樣品室104中絕緣膜聚集時(shí)的壓力對(duì)于形成致密絕緣膜來(lái)說(shuō)是重要的。當(dāng)壓力太高時(shí)，很難形成致密的絕緣膜。另一方面，當(dāng)太低時(shí)膜的生長(zhǎng)速度變緩慢，損害生產(chǎn)率。
通過(guò)將聚集條件控制到上述范圍內(nèi)，能夠獲得在以下(1)-(7)中所示的、適合用于半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的特性(1)介電常數(shù)能夠在2.1-2.7范圍內(nèi)。氧化硅絕緣膜的介電常數(shù)一般是3.9，和含有氟的氧化硅絕緣膜的介電常數(shù)一般是3.3-3.6。
(2)能夠達(dá)到對(duì)金屬導(dǎo)電層、無(wú)機(jī)絕緣層和半導(dǎo)體基底物的強(qiáng)粘附力，(3)絕緣膜的形狀能夠借助于氧氣等離子體輻射的灰化作用來(lái)加工。
(4)臺(tái)階覆蓋率能夠在0.4-0.9范圍內(nèi)。
(5)能夠獲得良好的填隙性能。
(6)能夠降低吸水性。
(7)生產(chǎn)半導(dǎo)體裝置的金屬鑲嵌方法能夠采用。
以上所述特性進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
如(1)項(xiàng)中所述，本發(fā)明的絕緣膜的介電常數(shù)是低的。因此，當(dāng)用于具有精細(xì)電路圖的半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜時(shí)，降低了電容，和能夠確保高速和正常運(yùn)行。具體地說(shuō)，它適合在具有1μm或1μm以下的最小線(xiàn)寬的布線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則的裝置中作為中間層絕緣膜。
如(3)項(xiàng)中所述，本發(fā)明的絕緣膜能夠由氧氣等離子體輻射的灰化作用來(lái)除去，具體地說(shuō)，因?yàn)槟軌蛟谘鯕獾入x子體灰化過(guò)程中確保光刻膠掩模層和硬掩模層之間有足夠的選擇性，通過(guò)灰化作用能夠使絕緣膜容易地產(chǎn)生圖案。
在(4)項(xiàng)中臺(tái)階覆蓋率的計(jì)算方法中將參考圖2來(lái)解釋。圖2顯示了在具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)的基底物1上聚集絕緣膜3的狀態(tài)。臺(tái)階覆蓋率由B/A表達(dá)，其中A表示在臺(tái)階上表面的絕緣膜3的厚度，和B表示在臺(tái)階邊緣部分該絕緣膜的最小厚度。
在(5)項(xiàng)中所述的填隙性能揭示了填充縫隙如在電極層之間存在的槽溝和孔的能力。當(dāng)縫隙的深寬比增高時(shí)，一般很難在不形成任何缺陷如孔隙或針孔的前提下使絕緣膜填入到縫隙中。所以，能夠填充到具有較高深寬比的縫隙中的絕緣膜具有優(yōu)異的填隙性能。深寬比由D/L表達(dá)，其中D表示縫隙的深度，和L表示縫隙的開(kāi)口寬度。當(dāng)縫隙是孔的形式時(shí)，開(kāi)口寬度L是指其通路孔直徑(短直徑)。本發(fā)明的絕緣膜因在成膜過(guò)程中的高流動(dòng)性而具有高的填隙性能，并且在填充后，例如，在D/L為1或1以上的縫隙中基本上沒(méi)有缺陷。此外，它能夠在具有3-10的高深寬比的縫隙中容易地填充。它能夠涂敷在L為0.25μm或0.25μm以下的精細(xì)布線(xiàn)圖上，還能夠涂敷在L為0.1-0.18μm的極精細(xì)的布線(xiàn)圖上。
由于本發(fā)明的絕緣膜具有優(yōu)異的臺(tái)階覆蓋率和填隙性能，具有均勻厚度和沒(méi)有孔隙的絕緣膜能夠在臺(tái)階部分和具有窄開(kāi)口和高深寬比的不均勻部分中均勻地形成。具有優(yōu)異填隙性能的絕緣膜能夠理想地在電容器電極之間嵌入電容和使半導(dǎo)體裝置中各臺(tái)階扁平化。
因?yàn)楸景l(fā)明的絕緣膜具有以上(6)項(xiàng)中所示的極低吸水性，當(dāng)在制備之后放置在空氣中時(shí)基本上不會(huì)吸水。由于在用CVD方法剛形成之后絕緣膜是軟的，它一般通過(guò)退火來(lái)硬化，和在退火之后吸水性也極低。因此，由熱歷史不會(huì)改變吸水性。退火一般是通過(guò)在300-500℃的溫度下加熱5-60分鐘來(lái)進(jìn)行。
在以上(7)項(xiàng)中所示的金屬鑲嵌工藝的方法將參考圖3A，3B和3C來(lái)解釋。如圖3A中所示，在基底物1上形成導(dǎo)電層(第一布線(xiàn)層)21，然后形成作為中間層絕緣膜的絕緣膜3。絕緣膜3由光刻技術(shù)來(lái)刻蝕而形成了槽溝30a和通路孔30b，在槽溝中填充了第二布線(xiàn)層和在通路孔中填充了連接第一布線(xiàn)層和第二布線(xiàn)層的導(dǎo)電材料。如圖3B中所示，通過(guò)濺射或電鍍?cè)诮^緣膜3上形成了導(dǎo)電層22。在此時(shí)，在槽溝31a和通路孔30b中填充了導(dǎo)電材料。如圖3C中所示，由化學(xué)機(jī)械拋光方法或反向?yàn)R射法除去在絕緣膜3上存在的部分來(lái)刻蝕導(dǎo)電材料22，從而獲得其中第二布線(xiàn)層22a和貫通導(dǎo)電材料22b被埋入絕緣膜3中的一種狀態(tài)。因此，金屬鑲嵌技術(shù)能夠用于本發(fā)明的絕緣膜中。這意味著金屬線(xiàn)能夠由光刻方法埋入，以及當(dāng)由化學(xué)機(jī)械拋光或反向?yàn)R射法刻蝕導(dǎo)電層22時(shí)絕緣膜3用作阻隔層。
本發(fā)明的絕緣膜用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的實(shí)施方案的一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例示于圖4中。在圖4中，導(dǎo)電層(第一布線(xiàn)層)21、絕緣膜3和導(dǎo)電層(第二布線(xiàn)層)22是按此順序依次在基底物1上形成的，導(dǎo)電層21和導(dǎo)電層22是通過(guò)在穿過(guò)絕緣膜3的接觸孔內(nèi)填充的貫通導(dǎo)電材料22b來(lái)實(shí)現(xiàn)電連通的。絕緣膜3是中間層絕緣膜，和在圖4中所示的實(shí)施方案中具有這樣一種結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)絕緣膜3a和3b在聚集后包夾本發(fā)明的絕緣膜31。無(wú)機(jī)絕緣膜3a和3b也用作圖案形成的掩模層，粘附作用增強(qiáng)層和抗吸濕膜，并一般包括氧化硅或氮化硅。與基底物1接觸的導(dǎo)電層21一般包括Al，和不與基底物1接觸的導(dǎo)電層22一般包括Cu，Al-Cu或Al-Si-Cu。貫通導(dǎo)電材料22b一般包括W或Cu，因?yàn)樗仨毦哂刑钕缎阅堋?dǎo)電層21和22的厚度是約50-500nm，無(wú)機(jī)絕緣膜3a和3b的厚度是約50-200nm，和本發(fā)明的絕緣膜31的厚度是約200-500nm。貫通導(dǎo)電材料22b的直徑一般是100-500nm。
在使用SOG(spin on glass)的中間層絕緣膜中，其中SOG膜由無(wú)機(jī)絕緣膜包夾的層壓結(jié)構(gòu)體是已知的。然而，由于在SOG層壓結(jié)構(gòu)體中SOG膜吸收水汽，當(dāng)在相鄰貫通孔中形成導(dǎo)線(xiàn)(貫通導(dǎo)電材料)時(shí)從SOG膜中釋放出水汽。由于水汽的釋放，W吸收水汽，有時(shí)候?qū)е露搪菲茐摹Ａ硪环矫?，因?yàn)楸景l(fā)明的絕緣膜具有極低的吸水性，短路破壞很難發(fā)生。
在圖4中所示的結(jié)構(gòu)實(shí)例中，盡管導(dǎo)電層(布線(xiàn)層)具有2-層結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的絕緣膜能夠涂敷于具有3個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)上。無(wú)機(jī)絕緣膜3a和3b不是必要的并能夠根據(jù)需要來(lái)提供。
在用CVD方法形成本發(fā)明的絕緣膜時(shí)所使用的由結(jié)構(gòu)式(II)表示的四氟-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷的生產(chǎn)方法沒(méi)有特殊的限制，它能夠根據(jù)未實(shí)審日本專(zhuān)利公開(kāi)No.9-25252中所描述的以下路徑來(lái)合成
在這一合成路徑中用作起始原料的由結(jié)構(gòu)式(III)表示的[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷可以從Daisan Kasei Co.，Ltd.獲得。起始原料與N-溴琥珀酰亞胺在惰性溶劑中并在過(guò)氧化物催化劑存在下，在紫外線(xiàn)輻射下或在過(guò)氧化物催化劑和紫外線(xiàn)輻射兩者兼有的情況下進(jìn)行反應(yīng)，獲得由結(jié)構(gòu)式(IV)表示的四溴-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷。由結(jié)構(gòu)式(V)表示的二酮-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷是通過(guò)由結(jié)構(gòu)式(IV)表示的四溴-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷與乙酸鈉或乙酸銀在乙酸溶劑中進(jìn)行反應(yīng)制得。通過(guò)讓結(jié)構(gòu)式(V)表示的二酮-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷與氟化劑如四氟化硫和二乙基氨基硫三氟化物(DAST)進(jìn)行反應(yīng)，能夠獲得作為目的化合物的由結(jié)構(gòu)式(II)表示的四氟-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷。
在從結(jié)構(gòu)式(III)表示的[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷獲得結(jié)構(gòu)式(IV)表示的四溴-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷的反應(yīng)中，根據(jù)以下歷程還可以形成由結(jié)構(gòu)式(VI)表示的溴化化合物
由結(jié)構(gòu)式(VI)表示的溴化化合物能夠利用各自在溶劑中不同的溶解度來(lái)分離。
實(shí)施例實(shí)施例1生產(chǎn)本發(fā)明的絕緣膜并測(cè)量其介電常數(shù)。
根據(jù)未實(shí)審日本專(zhuān)利公開(kāi)No.9-25252中描述的方法，生產(chǎn)用作CVD方法的原料的由結(jié)構(gòu)式(II)表示的四氟-[2，2]-對(duì)環(huán)芳烷。
通過(guò)使用具有圖1中所示結(jié)構(gòu)的真空CVD裝置，在具有扁平表面的基底物上聚集由結(jié)構(gòu)式(I)表示的聚-α，α-二氟亞對(duì)二甲苯。聚集的條件如下在蒸發(fā)室102中的加熱溫度120℃在分解室103中的加熱溫度700℃在樣品室104中的聚集絕緣膜的壓力4Pa基座的溫度 -40℃聚集時(shí)間是30分鐘。在聚集之后，退火在350℃下進(jìn)行30分鐘。作為基底物，使用銅基底和p-型半導(dǎo)體硅片。在基底上形成1μm厚度的絕緣膜之后，通過(guò)濺射連續(xù)形成Al電極，獲得供測(cè)量用的樣品。
測(cè)量用的樣品用1-MHz C-V繪圖機(jī)測(cè)量Al電極和銅基底物之間或Al電極和p-型半導(dǎo)體硅片之問(wèn)的電容。結(jié)果，絕緣膜的介電常數(shù)是在2.1-2.7范圍內(nèi)。
實(shí)施例2
測(cè)量絕緣膜的粘附力。通過(guò)使用硅片作為基底，形成本發(fā)明的絕緣膜(厚度220nm)并在與實(shí)施例1中相同的條件下退火。將膠粘帶粘結(jié)于絕緣膜上，然后剝離，但絕緣膜沒(méi)有被剝離。
實(shí)施例3在絕緣膜上進(jìn)行氧氣等離子體灰化。
在與實(shí)施例1中相同的條件下在硅片上形成本發(fā)明的絕緣膜(厚度560nm)，和在聚集之后，在350℃下退火75分鐘。在由光刻膠形成掩模層之后，將其放入等離子體灰化機(jī)的基底臺(tái)階上，在下面條件下進(jìn)行氧氣等離子體灰化氧氣流量90SCCM真空度 8PaRF功率 4.1瓦/厘米2(13.56MHz)灰化速率113.3nm/min在灰化之后，根據(jù)掩模層圖案除去絕緣膜，在灰化之后在絕緣膜上未觀察到燒蝕疵點(diǎn)。
實(shí)施例4測(cè)量絕緣膜的臺(tái)階覆蓋率和填隙性能。
在具有開(kāi)口直徑0.18μm和深寬比8的貫通孔的硅片上形成本發(fā)明的絕緣膜(厚度250nm)，將絕緣膜填充在貫通孔中。聚集絕緣膜的條件與實(shí)施例1中相同。在形成絕緣膜之后，在與基底物的主平面垂直的面上切削基底物。Al被沉積在切削表面上，然后由掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察。如此獲得的掃描電子顯微鏡照片示于圖5中，和其放大的視圖給出在圖6中。在圖5和6中，具有高亮度的部分是絕緣膜。從這些附圖可以理解的是，本發(fā)明的絕緣膜被填充在具有小開(kāi)口直徑和大深寬比但沒(méi)有孔隙的貫通孔中。
在表面上有復(fù)雜不均勻的臺(tái)階結(jié)構(gòu)的基底上形成本發(fā)明的絕緣膜。聚集絕緣膜的條件與實(shí)施例1中相同。在形成絕緣膜之后掃描電子顯微鏡照片示于圖7和8中。從這些附圖可以理解的是，在絕緣膜中，沒(méi)有觀察到不均勻的橋連凸起，沒(méi)有觀察到孔隙的形成。
實(shí)施例5測(cè)量絕緣膜的吸水性。
在與實(shí)施例1中條件相同的條件下在Si基底上形成本發(fā)明的絕緣膜(厚度220nm)。所得到的供測(cè)量用的樣品在空氣(23℃，65％RH)中放置48小時(shí)。然后在電爐中在氮?dú)鈿夥罩型嘶?0分鐘。退火溫度是300℃，350℃或400℃。它們?nèi)缓笤诳諝庵蟹胖?8小時(shí)。一部分的樣品沒(méi)有進(jìn)行退火處理，但在空氣連續(xù)放置96小時(shí)。
對(duì)樣品的絕緣膜測(cè)量紅外光譜圖以測(cè)定吸水性的變化。結(jié)果示于圖9中。對(duì)應(yīng)于譜S1-S4的熱歷史是如下S1在空氣中連續(xù)放置S2退火溫度300℃S3退火溫度350℃S4退火溫度400℃譜S5是紅外光譜的鋁基線(xiàn)。
從圖9中可以理解的是，在具有任何熱歷史的全部絕緣膜中沒(méi)有觀察到因吸水性所導(dǎo)致的OH基的波形變化(在3,300cm-1附近出現(xiàn))。因此，本發(fā)明的絕緣膜在形成膜之后不久和在經(jīng)受退火熱歷史之后基本上沒(méi)有顯示出吸水性。
實(shí)施例6本發(fā)明的絕緣膜經(jīng)受金屬鑲嵌工藝。
在與實(shí)施例1中相同的條件下在硅片上形成本發(fā)明的絕緣膜(厚度350nm)，然后在與實(shí)施例1中相同的條件下進(jìn)行退火處理。在絕緣膜中形成貫通孔之后，通過(guò)濺射法在絕緣膜上形成Cu導(dǎo)電層。貫通孔的直徑是0.25μm。Cu導(dǎo)電層然后由化學(xué)機(jī)械拋光法刻蝕。在絕緣膜的表面上停止拋光，獲得了其中具有扁平表面的銅栓被填充在絕緣膜的貫通孔內(nèi)的狀態(tài)。在拋光后的掃描電子顯微鏡照片示于圖10中。
在本發(fā)明中，聚-α，α-二氟亞對(duì)二甲苯被涂敷到半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜。因此，降低了電容耦合，在具有精細(xì)電路圖的半導(dǎo)體裝置中能夠確保高速和正常運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種半導(dǎo)體裝置絕緣膜，該絕緣膜主要由聚-α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成并具有2.1-2.7的相對(duì)介電常數(shù)。
2.用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成和具有0.4-0.9的臺(tái)階覆蓋率。
3.能夠填充縫隙的用于半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α-二氟亞對(duì)二甲苯組成，和其深度(D)和開(kāi)口寬度(L)之比(D/L)是1或1以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所要求的半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，其中絕緣膜的形狀能夠由氧氣等離子體的輻射來(lái)產(chǎn)生圖案。
5.包括半導(dǎo)體基底物的半導(dǎo)體裝置，該基底物具有至少兩個(gè)通過(guò)中間層絕緣膜的導(dǎo)電層，中間層絕緣膜是權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所要求的絕緣膜。
全文摘要
提供了一種具有低介電常數(shù)且其性能足以勝任作為半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種絕緣膜，和使用該絕緣膜的半導(dǎo)體裝置。用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種半導(dǎo)體裝置絕緣膜，該絕緣膜主要由聚－α，α－二氟亞對(duì)二甲苯組成并具有2.1—2.7的相對(duì)介電常數(shù)。用作半導(dǎo)體裝置的中間層絕緣膜的一種半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α－二氟亞對(duì)二甲苯組成和具有0.4—0.9的臺(tái)階覆蓋率。能夠填充縫隙的用于半導(dǎo)體裝置的絕緣膜，該絕緣膜主要由聚α，α－二氟亞對(duì)二甲苯組成，和其深度(D)和開(kāi)口寬度(L)之比(D/L)是1或1以上。
文檔編號(hào)C08G61/12GK1239319SQ9910215
公開(kāi)日1999年12月22日 申請(qǐng)日期1999年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月15日
發(fā)明者木元壽勇, 望月勵(lì) 申請(qǐng)人:岸本產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 第三化成株式會(huì)社