使用升华制造的半导体器件的制作方法

专利名称：使用升华制造的半导体器件的制作方法
技术领域：
0001本发明一般地涉及半导体器件，更具体地涉及通过使用升华
材料制造的半导体器件。
背景技术：
0002由于半导体器件持续縮小并且元件密度升高，过去使用的常 规电介质开始受到限制。 一种这样的限制是电介质电容，由于存在把互 连和晶体管互相电隔离的电介质层，所述电介质电容固有地存在于每个 半导体器件内。随着器件的小型化，互连电容效应变得比以前更加显著 和难以解决。这部分是由于互连速度性能，其直接与电介质电容和导电 金属电阻的乘积成比例。因此，随着持续的小型化以及增加的互连致密 化，半导体产业目前转向使用低介电(低k)材料来电隔离半导体器件 的互连，由此减小与二氧化硅的更高介电常数相关的电容性延迟。
0003尽管目前半导体产业使用的电介质具有的介电常数小于二氧 化硅的介电常数(即小于大约4.0)，但已经发现，随着向下一个更小 的节点尺寸发展，必须使用具有越来越低的介电常数的材料。结果， 半导体器件制造商要不断的努力以便为每个新一代的节点尺寸找到可 以提供更低的介电常数的材料。
0004另外，由于互连导线宽度的减小，互连电阻升高。此外，增 加的互连导线密度已几乎使这些更小器件内金属导线的总长度加倍。 再者，在过去当金属导线更宽时，电流传输更多地位于导线中央，此 处具有与其相关的更小电阻。然而，由于导线尺度减小，电传输现在
几乎占有导线的全部尺度，这增加了电荷载体的散射效应并且进一步 显著地增加总电阻。在更小导线宽度的情况下增加的长度和增大的电 阻给器件增加了额外的电阻。本产业目前正努力解决如何最好地补偿 金属电阻的增加。因为互连延迟与电介质电容和金属电阻的乘积有关， 随着技术向更小的器件发展，产业正在寻找减小层间电介质的方法。
0005因此，本领域所需要的是提供可能的最低层间电介质电容的 半导体器件及其制造方法。

发明内容
0006为了克服现有技术中的不足，本发明在一个实施例中提供了 制造半导体器件的方法。在这个实施例中，所述方法包含在半导体衬底 上淀积碳氢化合物层、在碳氢化合物层内形成互联结构以及通过升华除 去碳氢化合物层。
0007在另一个实施例中，提供一种半导体器件，其包含半导体衬 底、位于半导体衬底上的半导体元件以及位于半导体元件上不同层的 支撑结构。这些支撑结构具有在其间的空隙(void)，所述空隙形成 支撑结构之间和不同层级之间的通道。


0008图1是依照本发明原理的半导体器件的示例性实施例的剖视 图。
0009图2A-2G是显示依照本发明原理的在半导体器件制造示例性 实施例中的步骤的剖视图。
0010图3图示说明半导体器件的可选实施例的剖视图，其图示说 明互连支撑结构的实施例。
0011图4A图示说明位于图2G的半导体器件中的部分互连的放大 剖视图。
0012图4B图示说明在碳氢化合物层部分升华后，图4A中互连的 放大剖视图。
0013图5图示说明在通过升华除去碳氢化合物层后，图2G中所 示的半导体器件的剖视图。
0014图6图示说明合并了依照本发明原理构造的器件的集成电路 (IC)的剖视图。
具体实施例方式
0015图1图示说明半导体器件100。半导体器件100包括常规衬 底110，如硅片。本领域技术人员熟知的其它半导体材料也可以用于
本发明。位于衬底110上的是常规阱区120和122，其可以位于衬底 110内或可以位于分别形成的常规外延层内。在所示实施例中，阱区 120被N型掺杂并形成PMOS器件的阱，而阱区122被P型掺杂并形 成NMOS器件的阱。包括栅极135和栅极氧化物140的常规晶体管 130位于各自的阱区120和122上。晶体管130还含有在栅极135两 侧的栅极侧壁间隔区145。
0016图1中的晶体管130还包括位于衬底阱区120和122内的常 规源极/漏极150。常规源极/漏极接触焊盘155 (仅标示出其中两个) 位于源极/漏极150内。源极/漏极接触155可以用金属例如镍进行硅化。 然而，其它已知的硅化材料也可以用于形成硅化源极/漏极接触155并 仍处于本发明的范围之内。常规隔离结构160使晶体管130互相电隔 离。
0017此外，半导体器件100还包括互联结构165，这些互联结构 被空气、真空或其它非导电气体互相电隔离，并且它们互连晶体管130 以形成可操作的集成电路。这方面呈现出比常规器件的改进，在常规 器件中，固体电介质如二氧化硅、氟硅酸盐玻璃、有机硅酸盐玻璃、 聚酰胺等被用来提供互连165之间的电隔离。这些常规材料通常具有 范围在3.0到4.0之间的介电常数，其不能充分减小本技术的寄生电容。 作为替代，在半导体器件IOO被封入封装材料的那些实施例中，互连 165之间的空间或空隙可以用非导电气体填充或者简单地置于真空 下。
0018因为采用了可以通过升华除去的碳氢化合物材料，在制造半 导体器件100后，这种碳氢化合物材料可以容易地除去，从而在互连 165之间提供空间或空隙170,然后所述空间或空隙可由空气或其它非 导电气体填充、置于真空中或用作其它互联连接用途的通道。由于与 空气、非导电材料或真空相关的很低的介电常数，器件中的寄生电容 和电阻被减小。这些固有特性的减小导致快得多地和更有效地操作半 导体器件。
0019图2A-4B图示说明制造与图1中描述的半导体器件100相似 的半导体器件的制造步骤的剖视图。图2A图示说明半导体器件200， 其具有常规衬底210。如上文提到的，在一个实例中，衬底210可以
是位于半导体器件200内的任意层，其包括晶片本身或晶片上的层(如 外延层)。在图2A所示的实施例中，衬底210是P型衬底；然而， 本领域技术人员了解衬底210可以是N型衬底。为了清楚，将不再讨 论关于这种相对的配置。所述衬底可以是制造半导体器件领域内的技 术人员所知的任何类型的材料，如硅、硅锗或砷化镓。0020位于衬底210上的是互补掺杂阱220、 222。如所示实施例中 见到的，阱220可以用n型掺杂剂掺杂到常规浓度水平，而阱区222 可以用p型掺杂剂掺杂到常规浓度水平。
0021位于衬底210上的是半导体元件230，如常规晶体管。其它 半导体元件如电感、电阻、镜像或电容也处于本发明的范围内。每个 晶体管包括栅极氧化物240和栅电极250，该栅电极在一个实施例中 可以由多晶硅、非晶硅、硅化多晶硅构成，或在其它实施例中可以是 金属。栅极氧化物240可以包含许多不同但是熟知的材料。例如栅极 氧化物240可以包含二氧化硅，或在可选实施例中包含高介电常数(K) 材料。多种熟知的制造技术中的任意一种均可以用来形成栅极氧化物 240。
0022常规覆盖沉淀与图案化工艺可用于形成栅电极250和栅极氧 化物240，也可形成在每个栅电极250两侧的侧壁间隔区255。每个栅 极侧壁间隔区255可以包括一个或多于一个的不同层。例如栅极侧壁 间隔区255也可以包括位于氧化物层之间的氮化物层。栅极侧壁间隔 区255可以包含多种不同类型和不同数目的层并且仍然与本发明的原 理一致。如一般所示，源极/漏极260按照常规被形成并且可以包括延 伸到侧壁间隔区255以下的常规轻掺杂漏极(LDD)区域。按照常规 形成的隔离结构265如沟槽隔离结构使源极/漏极260彼此电隔离以形 成所示的互补器件。基础半导体元件230被完成并带有常规形成的硅 化接触焊盘270 (仅标示出其中两个)。
0023位于半导体元件230上的是碳氢化合物层275。碳氢化合物 层275包含的材料优选具有低于大约300°C的升华温度。在另外的实 施例中，碳氢化合物层275可以具有低于100。C的升华温度，而在其它 应用中升华温度出现在室温或大约22°C到23°C。所用碳氢化合物的类 型可以变化。然而，在某些实施例中，碳氢化合物层275由环状化合物
组成，并且更优选的是，所述环状化合物是芳香族环状化合物。此外， 在一些实施例中，碳氢化合物是疏水的并因此在清洗和刻蚀工艺过程中
不会被水影响。这类环状化合物的非限制性例子包括莰烯、萘、2-莰酮、
甲苯、溴代硝基苯或它们的各种组合。所述组合的实例可以包括莰烯
一2-莰酮化合物或低共熔体系，如2-莰酮一萘一蒽。可以用来形成碳氢 化合物层275的材料的其他实例在下文讨论。
0024在某些实施例中，碳氢化合物材料被选择为具有稍微高于或 低于用于后端处理(如金属互联形成)的温度或预计热量的升华点。 随着器件尺寸逐渐縮小，经过最近几个节点代，制造半导体器件的温 度己有所下降。工艺温度的降低来源于当经受更高工艺温度时超小规 模器件元件非常易于退化这一事实。因此，本产业已经找到很多方法 来降低后端工艺温度。应该理解的是，具有高于上述预期工艺热量的 升华点的材料也处于本发明的范围内。
0025可以通过使用旋涂技术来淀积碳氢化合物层275，所述旋涂 技术与那些用于涂抹有机硅酸盐玻璃或光致抗蚀剂材料的技术相似。 此外，也可以使用如化学气相淀积(CVD)或物理气相淀积(PVD) 工艺等淀积工艺。因此，PVD、 CVD、旋涂或任何其他合适的技术都 可以用于淀积碳氢化合物层275。然而，因为CVD和旋涂技术提供对 密度或均匀性的较好控制，所以它们特别有用。
0026在旋涂技术中，用于形成碳氢化合物层275的碳氢化合物可 以聚合成随时间凝固或在溶剂中溶解的化合物。优选在相对较低的转 速下进行旋涂，该转速如小于大约1000rpm，其取决于所用碳氢化合 物的粘滞特性。旋涂也可以包括在碳氢化合物层275下施加粘附层(未 显示)。粘附层也可以被旋涂在任一个在下面的层之上，如刻蚀停止 层。碳氢化合物层275通常具有从大约10nm到大约12nm的厚度范围 并且在一个实施例中包含单一硅键和不饱和有机链节，该有机链节包 含例如可购买到的乙烯基三乙酰氧基硅烷的化学物质。
0027在某些实施例中，在淀积碳氢化合物层275之前，预湿溶剂 如1,3，5-三甲基苯(莱)或丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)可以在衬 底210上被旋涂短的1-2秒。衬底210被加速到2000rpm以除去多余 的溶剂，然后碳氢化合物优选在大约室温下(如大约20到30°C)以
1000rpm左右的转速旋涂。
0028在另一个实施例中，碳氢化合物层275可以用低温溅射工艺 来淀积，所述工艺可以在低于大约100。C的温度下进行。共淀积和/或 CVD淀积工艺也可以被使用。因为碳氢化合物层275被淀积为双嵌入 配置中的层间电介质'覆盖'膜这一事实，所以不需要复杂的CVD 工艺。因此，工艺过程可以被简化。
0029对于溅射工艺，温度被保持在低于大约50°C并且优选在大约 O.lmT的压强下淀积。对于CVD工艺，有机聚合物的前体可以通过类 似于用于氧化物电介质材料的方式解离。前体可以挥发并解离以在解 离室内形成活性中间体，通常利用由电阻加热器产生的热，然后活性 中间体可以被转移到淀积室。有机聚合物可以被选择为具有阈值聚合 温度。所述阈值温度在此处被定义为这样的温度，当高于这一温度时 聚合物的生长率接近于零。然而还应理解的是，阈值温度可以是聚合 物分子量和分子结构的函数。
0030可以用于形成碳氢化合物层275的适当聚合物的实例包括聚 对苯二亚甲基。聚对苯二亚甲基通常可以使用熟知的工艺从二聚物体 淀积形成，所述工艺如在编号为3,342,754的美国专利中公开的工艺， 所述专利在此处通过引用合并于此。聚对苯二亚甲基包括聚氯对苯二 亚甲基(PPXC)、聚二氯对苯二亚甲基(PPXDC)或聚四氟对苯二 亚甲基(PTFRX)。其它实例包括聚二甲氧基对苯二亚甲基、聚磺基 对苯二亚甲基、聚碘对苯二亚甲基、聚(a,a，a'，a'聚四氟对苯二亚甲基)、 聚三氟对苯二亚甲基、聚二氟对苯二亚甲基或聚氟对苯二亚甲基。然 而，应该了解的是，可以使用任何聚对苯二亚甲基聚合物。其它聚对 苯二亚甲基的实例在Salome, Polymeric Materials Encyclopedia, CRC Press, Boca Raton, Fla. (1996)中有所论述。此外，也可以使用聚N-苯基 马来酰亚胺。
0031此外，在某些实施例中，碳氢化合物层275的形成可以包含 有机相，所述有机相包括有机相共聚物。在这些实施例中，以下材料 是合适的聚(马来酰亚胺/聚对亚苯二甲基)共聚物、聚苊/聚对亚苯二 甲基共聚物、二乙烯基苯/聚对亚苯二甲基共聚物、全氟甲基丙烯酸辛 酯(PFOMA) /聚对亚苯二甲基共聚物或4-乙烯基联苯基/聚对亚苯二
甲基共聚物。其它实例包括9-乙烯基蒽/聚对亚苯二甲基共聚物、马 来酸酐/聚对亚苯二甲基共聚物、N-乙烯基吡咯烷酮/聚对亚苯二甲基
共聚物、4-乙烯基吡啶/聚对亚苯二甲基共聚物、苯乙烯/聚对亚苯二甲 基共聚物、碳60/聚对亚苯二甲基共聚物或三氢全氟十一烷基甲基丙烯 酸酯/聚对亚苯二甲基共聚物。
0032此外，交联有机相共聚物可以用于制造纳米复合材料的有机 相。在这一实施例中，下列是有用的2,3,5,7-四乙烯基、1,3，5，7-四甲 基环四硅氧微聚对亚苯二甲基；1,3，5-三乙烯基、1,3，5-三甲基环三硅氧 微聚对亚苯二甲基，四乙烯基硅像聚对亚苯二甲基或1,1,3,3-四乙烯基
二甲基二硅氧烷/聚对亚苯二甲基。
0033如果需要，在淀积和淬火后，碳氢化合物层275可以使用本 领域技术人员熟知的常规化学/机械抛光(CMP)工艺进行平坦化。
0034碳氢化合物层275的使用提供了相比于常规电介质的工艺优 势。例如，在常规工艺中，在刻蚀和清洗工艺过程中，必须注意尽可 能减小对电介质层表面的损伤。此外，刻蚀停止层被淀积以保护下面 的电介质层不受与制造工艺相关的损害。在半导体器件工艺过程中， 这些步骤的每一步需要额外的时间和精力。然而在本发明中，由于碳 氢化合物层275将通过升华被完全除去，常规工艺需要的附加小心和 刻蚀停止层可以不是必需的。因此，可以降低制造时间和成本。
0035图2B图示说明掩盖碳氢化合物层275后的半导体器件200。 常规工艺如光刻工艺可以被用于在碳氢化合物层275上形成图案280。 这些工艺可以包括光致抗蚀剂层的淀积，所述光致抗蚀剂层常规上通 过光刻工艺被图案化。作为替代，碳氢化合物层275的多个部分可以 通过中间掩模或光掩模被注入杂质如硼或磷。这些杂质可以使碳氢化 合物层275的掺杂部分更容易受可以用来除去未掺杂部分的刻蚀剂的 影响。在另一个实施例中，碳氢化合物层275可以被掺杂以使想要的 部分感光，然后这些想要的部分可以被暴露在光子下并被适当的刻蚀 剂除去。这些杂质的实例包括碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)或碳。
0036图2C图示说明形成图案并在碳氢化合物层275中形成开口 285后的半导体器件200。如上所述，在图案化碳氢化合物层275后， 可以使用如箭头290指示的刻蚀工艺以形成开口 285。在一个实施例中，刻蚀工艺290可以是常规等离子体刻蚀，包括如氟、氯、三氟甲 烷(CHF3)、四氟化碳(CF4)或氨气(NH3)等气体，并结合氧气或 者氩或氦等惰性气体。可以使用常规参数进行等离子体刻蚀。
0037作为替代，所述刻蚀工艺290可以是湿法刻蚀。在这些实施 例中，可以使用可买到的溶剂如聚氧乙烯-辛基-苯基醚或辛苯酚乙氧 基化物、脂肪醇乙氧基化物或十二烷基硫酸钠，并且可以与表面活性 剂结合以增强对碳氢化合物层275的刻蚀。在开口 285形成后，对半 导体器件200进行常规清洗工艺，如常规湿法清洗工艺。
0038图2D图示说明形成支撑结构291后的半导体器件200，这些 支撑结构包括位于第一层级的可选支撑衬垫292。在所示实施例中， 支撑结构291是除提供支撑元件外还提供电连接的常规互联。然而， 在其他实施例中，支撑结构291可以仅提供支撑功能。尽管在这个实 施例中示出了支撑衬垫292，但其他实施例可以不包括支撑衬垫292 。 在清洗开口 285 (图2C)后，支撑衬垫292层被常规地淀积在开口 285 内，在此之后，导电金属如铜、铝、其它导电金属或它们的合金被常 规地淀积在开口 285内并位于支撑衬垫292上以形成支撑结构291。 支撑衬垫292可以由与用于形成常规阻挡层的材料相同的材料组成。 进行常规平坦化工艺以从碳氢化合物层275的表面除去多余的材料， 最终形成图2D所示的半导体器件200。
0039不同于常规半导体器件的阻挡层，支撑衬垫292 (当存在时) 通过碳氢化合物层275的升华为支撑结构291提供实质的结构性支持。 换句话说，在常规器件中，阻挡层通常用于防止互连与周边电介质层 之间的扩散，而考虑到互连主要由在其上和其中形成互联的电介质层 支撑，所以其支撑元件是最小的。然而在本发明中，每个支撑衬垫292 用于充分地支撑其各自的支撑结构291，而且扩散并不是问题，因为 碳氢化合物层275通过升华被除去而不存在，以对支撑结构291进行 支撑。
0040此外，在常规器件中，需要根据其粘附性和扩散阻挡性质选 择阻挡层。相反，本发明允许使用如铱等强得多的金属。然而应该理 解的是，在本发明中，更常规的阻挡层金属或合金如钽、钌、钛或镧 可以用做支撑衬垫292。
0041图2E图示说明在常规淀积和图案化可选的第一金属层后的 半导体器件200，所述图案化形成了分离的金属线293。金属线293 接触不同的支撑结构291并可以形成全部支撑结构291的一部分。用 于形成金属线293的金属可以包含常规金属如铜、铝或它们的合金。 金属线293可以位于碳氢化合物层275的顶部；然而，本发明的确适 用于实现常规镶嵌技术的那些工艺，其中金属线293被形成于碳氢化 合物层275内。例如，当使用镶嵌方案时，可以在碳氢化合物层275 内刻蚀互联开口然后填入金属并进行平坦化。
0042图2F图示说明淀积第二碳氢化合物层294后的半导体器件 200。第二碳氢化合物层294可以用与碳氢化合物层275相同的方法被 淀积并且可以包含同样类型的碳氢化合物材料。然而，本发明并不要 求碳氢化合物层275和294具有相同的化学成分。在所述层具有不同 化学成分的那些实施例中，它们可以具有低于半导体器件后端预计热 量的升华温度，例如大约300。C或更低。
0043图2G图示说明形成位于半导体器件200内其它层级的额外 支撑结构295和297以及支撑线296后的半导体器件200。上文讨论 的工艺可以用于形成第二层支撑结构295和297以及支撑线296。给 出这个第二层的目的只是进行说明，本领域技术人员应该理解，根据 设计需要，可以针对任何数目的金属层级重复以上描述的工艺。
0044图3图示说明本发明的另一个实施例。在这个实施例中，除 支撑线292和296外，半导体器件300还包括支撑结构层305和支撑 柱208。支撑结构305或308可以由常规非挥发性低k材料组成，如 二氧化硅、氟硅酸盐玻璃、氢掺杂二氧化硅、有机硅酸盐玻璃等，所 述材料被淀积在每个碳氢化合物层275、 294之内或位于其上。在某些 实施例中，可只存在支撑结构层305和支撑柱308中的一个，而在其 他实施例中，这些结构可以都存在。在可替代实施例中，除上文描述 的支撑衬垫292和296外，这些结构中的任一种或两种都可存在。
0045另一个实施例提供了额外的支撑结构310，为了简明只显示 了其中的一个，该支撑结构位于支撑衬垫292周围。支撑结构310可 以包含上文刚刚描述的同样的常规低k电介质材料。在存在支撑结构 310的那些实施例中，所述支撑结构310可以通过以下过程形成制
造足够大的开口以适应支撑结构291、支撑衬垫292和支撑结构310， 并在形成支撑衬垫292和支撑结构291之前使用常规淀积工艺在开口 中淀积支撑结构310。然而，在淀积支撑衬垫292之前，位于开口底 部的部分低k电介质材料需要被除去，以便可以制作电接触。
0046在一个实施例中，在形成和平坦化支撑结构291和295以及 支撑衬垫292和296 (当存在时)之后，支撑结构305被淀积在每个 层级上。然后开口被图案化在支撑结构305上，之后，金属线293和 297被淀积并图案化以与各自的支撑结构291和295接触。如图3所 示，金属线293和297主要被支撑结构层305支撑，而支撑结构层305 进一步被支撑衬垫292、 296支撑。因此，支撑结构层305对金属线 293和297提供额外的结构性支撑。在另一个实施例中，支撑柱308 可以与支撑结构291和295同时形成。在这些实施例中，支撑柱308 可以被建立在电绝缘区域265上，从而它们最小地影响器件的性能。
0047图3也图示说明支撑柱308如何可被用于提供对金属层293 和297的额外支撑。支撑柱308优选由与制造支撑层305所用的相同 的非导电、低k材料组成。如所示，支撑柱308在金属层293和297 具有更长长度的那些实例中特别有用。如所示，柱308的放置仅为说 明目的并且当设计参数允许时可以被放置在半导体器件300内的各个 位置。用于建立支撑结构291和295的类似工艺可以用于形成支撑柱 308。例如，开口可以首先在碳氢化合物层275、 294内形成，之后材 料可以通过己知的化学气相沉淀或物理气相沉淀工艺被淀积。在一个 实例中，支撑柱308在支撑结构291和295形成之后被形成。然而， 在其他实施例中，它们可以在支撑结构291和295形成之前被形成。
0048在被选择的材料淀积到开口中之后，接着可以进行平坦化工 艺以除去多余的材料并以此完成支撑柱308的形成。如上文提及，虽 然图3显示出存在两种类型的支撑结构305和308，但这仅作为说明 目的进行描述且在其他实施例中可能只出现一种这样的结构。例如， 半导体器件300可以以这样的方式建立，使得只存在支撑柱308而没 有支撑衬垫292、 296或支撑层305。
0049图4A图示说明在碳氢化合物层294升华前，图2G中显示的 半导体器件200的第二层级支撑结构295和金属线293和297的放大
剖视图。图4B显示出进行部分升华后半导体器件200的同样视图。 升华工艺可以在半导体器件200内全部层级完成后进行，并且其可以 以多种方式进行。例如，碳氢化合物材料可以被选择，从而其在大约 22。C到大约30。C的室温升华。作为替代，碳氢化合物层可以被选择， 从而其在经受更高的温度如大约250°C、大约280。C、或大约300。C、 或者更高温度时升华。此外，压力条件可以被改变以降低环境压力，从 而使升华在降低的温度下或以加速的速率发生。此外，高能光的入射可 加速升华速率。应该注意的是，升华速率也可以通过结合不同的碳氢化 合物成分或通过形成包括碳氢化合物的低共熔系统或通过同时使用几 种碳氢化合物材料的组合而被调节或控制。
0050在另一个实施例中，碳氢化合物材料可以被选择，从而其在 被施加加速升华工艺的化学品如氮或氨的环境时升华。升华可以被控 制或允许以进行直到位于所有层级的碳氢化合物材料均已基本上(如 果不是完全地)升华。基本的升华留下互联结构之间的空隙510，所 述空隙可以被气体如空气、绝缘气体占据或甚至被置于真空下，如图 5中显示的半导体器件500所示。此外，在一些实施例中，空隙510 可以被用做用于其他互联目的的管道或通道。
0051图6图示说明被配置为集成电路(IC) 600的上述半导体器 件，所述集成电路合并了晶体管610和互联630。晶体管610可以被 配置成各种半导体器件，如CMOS器件、BiCMOS器件、双极型器件 以及电容器或其他类型的器件。IC 600还可以包括无源器件，如电感 器或电阻器，或者它也可以包括光学器件或光电器件。本领域技术人 员熟悉这些不同类型的器件及其制造。在图6中图示说明的实施例中， 晶体管610包括上述多种元件。如上所述，互联结构630电连接晶体 管610以形成可操作的IC。应该注意的是，虽然为了简明未显示上文 描述的结构性元件，但它们的确可以形成IC的一部分。此外，由于碳 氢化合物层已经通过升华被除去，相对于常规电介质层，空隙635位 于互联结构630之间。如上文说明，这些空隙635可以被填充空气、 非导电气体或在其中产生真空。当互联620之间存在空气或一些其它 非导电气体或真空时，层间空隙的介电常数被显著降低。同样，寄生 电容与接触电阻同样被降低以提供更有效的可操作IC。
0052虽然本发明己经以某些示例性实施例为背景进行说明，但本 发明相关领域的技术人员将了解，可以对所描述的实施例进行各种增 加、删减、代替和其他更改，以及实施其他实施例，而不背离要求保 护的发明的范围。
权利要求
1. 一种制造半导体器件的方法，其包含在半导体衬底上淀积第一层；在所述半导体衬底上形成第二层；以及通过升华除去至少部分的所述第一层。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一层包含碳氢化合物， 所述碳氢化合物具有低于大约300°C的升华温度。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中通过把所述碳氢化合物加热 到高于大约22°C的温度除去所述至少部分的所述第一层。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其中所述碳氢化合物包含环 状化合物。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述环状化合物是莰烯、萘、 2-莰酮、甲苯、溴代硝基苯或它们的组合。
6. 根据权利要求2所述的方法，其中形成所述第二层包含图案化 所述第一层以形成开口，以及在所述开口内淀积材料。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中图案化包含使用等离子体刻 蚀或湿法刻蚀工艺刻蚀所述第一层。
8. 根据权利要求l、 2或3所述的方法，还包含对所述碳氢化合 物掺杂以使所述碳氢化合物感光。
9. 根据权利要求l、 2或3所述的方法，其中除去至少部分的所 述第一层包含使用高能光以增加升华速率。
10. 根据权利要求l、 2或3所述的方法，其中除去至少部分的所 述第一层包含使用化学加速剂以增加升华速率。
11. 一种半导体器件，所述半导体器件依照权利要求l、 2、 3、 6 或7中任一项所述的方法制造。
12. —种半导体器件，所述半导体器件包含在衬底上间隔的位置 支撑的结构，所述结构和所述衬底之间的间隔由在所述结构和所述衬 底之间淀积的材料的升华形成。
13. —种半导体器件，所述半导体器件包含电介质，所述电介质 通过在半导体衬底上淀积材料层，以及通过升华除去至少部分的所述 材料形成。
全文摘要
提供了一种制造半导体器件(200)的方法。在所描述的实施例中，这种方法包含在半导体衬底上淀积碳氢化合物层(294)，在碳氢化合物层内形成互联结构(295，297)，以及通过升华除去碳氢化合物层。
文档编号B01D7/00GK101378818SQ200680053042
公开日2009年3月4日 申请日期2006年12月12日 优先权日2005年12月20日
发明者A·海德, D·A·拉马帕, F·波格, R·L·古利迪 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司