DE102004031744A1 - Eine Technik zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht über einer Struktur mit eng beabstandeten Leitungen - Google Patents

Eine Technik zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht über einer Struktur mit eng beabstandeten Leitungen Download PDF

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Abstract

Durch Abscheiden des unteren Bereichs eines Siliziumdioxidzwischenschichtdielektrikums mittels SA-CVD- oder HDP-CVD-Techniken kann die Erzeugung von Hohlräumen zuverlässig selbst für Bauelemente mit Zwischenräumen zwischen eng beabstandeten Leitungen in der Größenordnung von 200 nm oder weniger vermieden werden. Ferner wird der Hauptanteil des Siliziumdioxidmaterials durch gut etablierte plasmaunterstützte CVD-Techniken abgeschieden, wodurch die Möglichkeit geboten wird, gut etablierte Prozessrezepte für den nachfolgenden CMP-Prozess anzuwenden, so dass die Produktionsausbeute und die Betriebskosten auf einem geringen Niveau gehalten werden können.

Description

  • Gebiet der vorliegenden Erfindung
  • Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung integrierter Schaltungen und betrifft insbesondere die Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht zwischen und über Schaltungselementen mit eng beabstandeten Leitungen, etwa Gateelektroden, Polysiliziumverbindungsleitungen und dergleichen.
  • Die Herstellung integrierter Schaltungen erfordert das Ausbilden einer großen Anzahl von Schaltungselementen auf einer vorgegebenen Chipfläche gemäß einer speziellen Schaltungsanordnung. Im Allgemeinen werden mehrere Prozesstechnologien gegenwärtig angewendet, wobei für komplexe Schaltungen, etwa Mikroprozessoren, Speicherchips und dergleichen, die MOS-Technologie auf der Grundlage von Silizium gegenwärtig der vielversprechendste Ansatz auf Grund der überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit und/oder der Leistungsaufnahme und der Kosteneffizienz ist. Während der Herstellung komplexer integrierter Schaltungen unter Anwendung der MOS-Technologie werden Millionen Transistoren, d. h. n-Kanaltransistoren und/oder p-Kanaltransistoren, auf einem Substrat hergestellt, das eine kristalline Siliziumschicht aufweist. Ein MOS-Transistor, unabhängig davon, ob ein n-Kanaltransistor oder ein p-Kanaltransistor betrachtet wird, weist sogenannte PN-Übergänge auf, die an einer Grenzfläche stark dotierten Drain- und Sourcegebiete mit einem invers dotierten Kanalgebiet, das zwischen dem Draingebiet und dem Sourcegebiet angeordnet ist, ausgebildet sind. Die Leitfähigkeit des Kanalgebiets, d. h. die Stromtreiberfähigkeit des leitenden Kanals, ist durch eine Gateelektrode gesteuert, die einen leitungsähnlichen Bereich aufweist und über dem Kanalgebiet ausgebildet und davon durch eine dünne isolierende Schicht getrennt ist.
  • Typischerweise werden die Schaltungselemente, etwa die MOS-Transistoren, Kondensatoren, Widerstände und dergleichen in einer gemeinsamen Ebene hergestellt, die im Weiteren auch als Bauteilebene bzw. Bauteilschicht bezeichnet wird, wohingegen die „Verdrahtung", d. h. die elektrische Verbindung der Schaltungselemente gemäß dem Schaltungsentwurf, lediglich zu einem gewissen Maße mittels Polysiliziumleitungen und dergleichen innerhalb der Bauteilschicht bewerkstelligt werden kann, so dass eine oder mehrere zusätzliche „Verdrahtungs-" Schichten über der Bauteilschicht erforderlich sein können. Diese Verdrahtungsschichten enthalten Metallleitungen, die in ein geeignetes dielektrisches Material, etwa Siliziumdioxid, Siliziumnitrid und dergleichen, eingebettet sind, oder in sehr modernen Bauelementen werden Materialien mit kleinem ε mit einer Permittivität von 3,5 oder weniger verwendet. Die Metallleitungen und das umgebende dielektrische Material werden im Weiteren als eine Metallisierungsschicht bezeichnet. Zwischen zwei benachbarten Metallisierungsschichten und auch zwischen der Bauteilschicht und der ersten Metallisierungsschicht sind entsprechende dielektrische Zwischenschichten ausgebildet, durch die mit Metall gefüllte Öffnungen gebildet sind, um die elektrische Verbindung zwischen Metallleitungen oder zwischen Schaltungselementen und Metallleitungen herzustellen. In typischen Anwendungen ist die dielektrische Zwischenschicht, die die Bauteilschicht von der ersten Metallisierungsschicht trennt, im Wesentlichen aus Siliziumdioxid gebildet, das durch gut etablierte plasmaunterstützte chemische Dampfabscheidungs- (CVD) Techniken abgeschieden wird, die die Herstellung eines glatten und dichten Siliziumdioxidfilms mit ausreichender Konformität bei moderat hohen Abscheideraten ermöglichen. Bei der weiteren Größenreduzierung der Bauteile, die zu Gatelängen von MOS-Transistoren in der Größenordnung von 50 nm oder sogar darunter führt, sind die Abstände zwischen benachbarten Schaltungselementen, etwa von Polysiliziumleitungen, Gateelektroden und dergleichen, ebenso zu verringern, und besitzen nunmehr eine Größe von 200 nm oder weniger in modernen CPU's. Es zeigt sich jedoch, dass die Spaltfülleigenschaften gut etablierter plasmaunterstützter CVD-Techniken mit hoher Abscheiderate für das Abscheiden von Siliziumdioxid nicht mehr ausreichend sind, um zuverlässig eine dielektrische Zwischenschicht herzustellen, wie dies auch detaillierter mit Bezug zu den 1a bis 1c beschrieben ist.
  • In 1a umfasst ein Halbleiterbauelement 100 ein Substrat 101, das ein Siliziumvollsubstrat oder ein SOI- (Silizium auf Isolator) Substrat sein kann mit einer darauf ausgebildeten Bauteilschicht 102, die beispielsweise eine Siliziumschicht 110 enthält, auf der eine Struktur 103 ausgebildet ist, die Leitungen 104 mit geringem Abstand aufweisen kann. Somit kann die Bauteilschicht 102 ein im Wesentlichen kristallines Siliziumgebiet repräsentieren, in und auf dem Schaltungselemente, etwa Feldeffekttransistoren, Kondensatoren und dergleichen gebildet werden. Die Struktur 103 kann einen Bereich mit mehreren dichtliegenden Polysiliziumleitungen repräsentieren, oder die Leitungen 104 können Teile von Gateelektroden von Transistorelementen repräsentieren. Die Leitungen 104 können an ihren Seitenwänden entsprechende Abstandselemente 105 aufweisen, wie sie typischerweise für die Herstellung von Gatelektrodenstrukturen verwendet werden. Eine Ätzstoppschicht 109, die typischerweise Siliziumnitrid aufweist, ist über der Bauteilschicht 102 so gebildet, um die Schicht 110 und die Leitungsstruktur 103 zu bedecken. Eine Siliziumdioxidschicht 107 ist über der Ätzstoppschicht 109 so ausgebildet, um die Leitungsstruktur 103 vollständig zu umschließen.
  • Ein typischer konventioneller Prozessablauf zur Herstellung des Bauelements 100, wie es in 1a gezeigt ist, kann die folgenden Prozesse umfassen. Nach Herstellungsprozessen zur Ausbildung von Schaltungselementen, etwa Transistoren, Kondensatoren und der Leitungsstruktur 104, wozu Lithographie-, Abscheide-, Ätz-, Implantations- und andere Techniken gehören, wird die Ätzstoppschicht 109 typischerweise durch plasmaunterstützte chemische Dampfabscheidung (CVD) hergestellt, da das plasmaunterstützte CVD von Siliziumnitrid bei moderat geringen Temperaturen von weniger als ungefähr 600°C möglich ist, was kompatibel mit vorhergehenden Herstellungsprozessen und Materialien, etwa Metallsiliziden und dergleichen ist. Wie zuvor erläutert ist, zieht die ständig voranschreitende Reduzierung der Strukturgrößen auch die Tatsache nach sich, dass ein Abstand zwischen benachbarten Schaltungselementen, etwa ein Abstand 111 zwischen den eng beabstandeten Leitungen 104, ebenso verringert wird und kleiner als ungefähr 200 nm in gegenwärtig hergestellten CPU's der 90 nm-Technologie sein kann. Somit müssen Abscheidetechniken zur Herstellung einer dielektrischen Schicht zum Einbetten der Leitungsstruktur 103 mit dazwischen angeordneten Zwischenräume die Erfordernisse eines geeigneten Füllverhaltens zur zuverlässigen und vollständigen Auffüllung der Leerräume zwischen den eng beabstandeten Leitungen 104 erfüllen. Mittels gut etablierter plasmaunterstützter CVD-Prozessrezepte für Siliziumnitrid kann die Schicht 109 in einer mehr oder weniger konformen Weise mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 10 bis 80 nm abgeschieden werden. Danach wird die Siliziumdioxidschicht 107 abgeschieden, was typischerweise durch plasmaunterstütztes CVD auf der Grundlage der Vorstufenmaterialien TEOS (Tetra-Ethyl-Ortho-Silikat) und Sauerstoff bewerkstelligt wird, da plasmaunterstütztes CVD im Gegensatz zu thermischen TEOS-CVD das Abscheiden von Siliziumdioxid in einer moderat konformen Weise – aber dennoch mit deutlich geringeren Spaltenfüllungseigenschaften im Vergleich zum thermischen CVD – mit relativ hoher mechanischer Stabilität bei Temperaturen unterhalb von 600°C bei hohen Abscheideraten ermöglicht, wodurch eine hohe Produktionsausbeute ermöglicht wird. Ferner sind plasmaunterstützte CVD-Gruppen- bzw. Cluster-Anlagen gut verfügbar, so dass die Abscheidung der Siliziumnitridschicht 109 und der plasmaunterstützten CVD-Siliziumdioxidschicht 107 in einer äußerst effizienten Weise durchgeführt werden kann.
  • Wenn jedoch der Abstand 111 sich der 200 nm Marke annähert, zeigt es sich, dass die Fülleigenschaften gut etablierter plasmaunterstützter CVD-Techniken zum Abscheiden von Siliziumdioxid auf der Grundlage von TEOS und Sauerstoff gegebenenfalls nicht ausreichend sind, um vollständig die Zwischenräume zwischen den Leitungen 104 aufzufüllen, wodurch Hohlräume 106 erzeugt werden, die zu Zuverlässigkeitsproblemen während der weiteren Bearbeitung des Halbleiterbauelements 100 führen können. Des weiteren sollte beachtet werden, dass die Siliziumdioxidschicht 107 eine gewisse Topographie aufweist, die durch die darunter liegende Struktur der Bauteilschicht 102, beispielsweise durch die Leitungsstruktur 103, hervorgerufen wird, die nachfolgende Herstellungsprozesse, etwa ein Photolithographieschritt zur Ausbildung von Kontaktöffnungen zu darunter liegenden Bereichen der Schaltungselemente, die in der Schicht 110 oder auf den Leitungen 104 angeordnet sind, gefährden können. Folglich erfordert der standardmäßige Prozessablauf, dass die Siliziumdioxidschicht 107 eingeebnet wird, was typischerweise durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) geschieht, wobei überschüssiges Material der Siliziumdioxidschicht 107 durch chemische und mechanische Wechselwirkung mit einem Schleifmittel und einem Polierkissen entfernt wird, um somit schließlich eine im Wesentlichen eingeebnete Oberfläche der Siliziumdioxidschicht 107 zu erhalten. Der CMP-Prozess selbst ist ein äußerst komplexer Prozess und erfordert anspruchsvolle Prozessrezepte, die deutlich von den Eigenschaften der Siliziumdioxidschicht 107, etwa der Dichte, der mechanischen Spannung, dem Wassergehalt und dergleichen, abhängen. Es wurde daher ein großer Aufwand betrieben, um entsprechende Prozessrezepte für die zuverlässigen und reproduzierbaren CMP-Prozesse für plasmaunterstütztes CVD-TEOS-Siliziumdioxid zu entwickeln, da dieses Material häufig für eine dielektrische Zwischenschicht in Halbleiterbauelementen auf Siliziumbasis und selbst in Bauelementen, die aus anderen Halbleitern hergestellt werden, verwendet wird.
  • 1b zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100 nach der Einebnung der Siliziumdioxidschicht 107 durch gut etablierte CMP-Rezepte, um eine im Wesentlichen eingeebnete Siliziumdioxidschicht 107a zu erzeugen. Des weiteren ist eine antireflektierende Beschichtung (ARC) 108 auf der Siliziumdioxidschicht 107a ausgebildet, wobei die Eigenschaften der ARC-Schicht 108 für einen nachfolgenden Photolithographieprozess zur Strukturierung einer Lackschicht so gestaltet sind, um entsprechende Kontaktöffnungen zu der Bauteilschicht 102 zu ätzen. Die ARC-Schicht 108 kann aus Siliziumoxynitrid aufgebaut sein, wobei typischerweise das Sauerstoff/Stickstoff-Verhältnis entsprechend so angepasst wird, um einen spezifizierten Brechungsindex und Extinktionskoeffizienten zu erhalten, um damit in Kombination mit einer spezifizierten Schichtdicke eine minimale Rückreflektion der Belichtungsstrahlung zu erreichen, die in der nachfolgenden Photolithographie verwendet wird. Typischerweise wird die ARC-Schicht 108 durch plasmaunterstütztes CVD gebildet, wobei das Sauerstoff/Stickstoff-Verhältnis durch Steuern der Zufuhr entsprechender Vorstufengase eingestellt werden kann.
  • Während des CMP-Prozesses zur Bildung der eingeebneten Schicht 107a und der nachfolgenden Photolithographie, an die sich anisotrope Ätztechniken anschließen, können die Hohlräume 106, die während des Abscheidens der Siliziumdioxidschicht 107 erzeugt worden sind, zu deutlichen Prozessvariationen und erhöhten Defektraten führen – insbesondere während der anisotropen Ätzprozesse –, so dass der oben beschriebene gut etablierte Prozessablauf nicht mehr adäquat ist für Bauelemente mit Abständen zwischen benachbarten Leitungen von ungefähr 200 nm oder weniger, die typischerweise in Halbleiterprodukten der 90 nm-Technologie anzutreffen sind.
  • 1c zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100 gemäß einer weiteren konventionellen Vorgehensweise. Das Halbleiterbauelement 100 aus 1c entspricht im Wesentlichen dem Bauelement 100, das in 1a gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass die auf der Siliziumnitridschicht 100 ausgebildete dielektrische Schicht durch eine andere Abscheidetechnik aufgebracht wurde, die ein deutlich besseres Spaltenfüllverhalten aufweist, um damit das Erzeugen der Hohlräume 106 (1a) zu ermeiden. Somit wird in 1c eine Siliziumdioxidschicht 117 bereitgestellt, die durch einen thermischen CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS und Ozon gebildet werden kann, wodurch ein Siliziumdioxidfilm erzeugt wird, der ein ausgezeichnetes Spaltenfüllverhalten aufweist, d. h. diese Abscheidetechnik liefert eine ausgezeichnete Konformität und kann selbst ein „fließ-" ähnliches Verhalten zeigen, wodurch die zuverlässige Füllung der Zwischenräume zwischen den Leitungen 104 möglich ist. Im Hinblick auf die Filmeigenschaften wird der thermische CVD-Prozess typischerweise bei deutlich höheren Drücken im Vergleich zu der plasmaunterstützten Abscheidetechnik ausgeführt, beispielsweise im Bereich von 200 bis 760 Torr und wird daher als „subatmosphärisches CVD" (SACVD) bezeichnet. Eine weitere Abscheidetechnik für Siliziumdioxid ist die plasmaunterstützte Abscheidung, in der ein hochdichtes Plasma eingesetzt wird, wodurch ebenso eine ausgezeichnete Konformität und ein ausgezeichnetes Spaltenfüllverhalten erreicht wird. Nach der Ausbildung der Siliziumdioxidschicht 117 entsprechend einer dieser beiden Abscheidetechniken kann die weitere Bearbeitung in der mit Bezug zu 1b beschriebenen Weise fortgesetzt werden. D. h., die Siliziumdioxidschicht 117 wird durch CMP eingeebnet und nachfolgend wird eine ARC-Schicht für die folgende Photolithographie abgeschieden. Trotz des verbesserten Spaltenfüllverhaltens des SACVD und des hochdichten Plasma (HDP) CVD stellt sich heraus, dass die äußerst unterschiedlichen Filmeigenschaften der Siliziumdioxidschicht 117 im Vergleich zu dem plasmaunterstützten CVD-Film 107 vollständig neue CMP und Substrathandhabungsstrategien erfordern und auch eine deutliche Verringerung in der Produktionsausbeute auf Grund der reduzierten Abscheiderate mit sich bringen, insbesondere wenn die SACVD-Technik eingesetzt wird.
  • Beispielsweise ist die Siliziumdioxidschicht 117 weniger dicht als die Schicht 107 und absorbiert auch intensiver Wasser, was zu einer Änderung der inneren Spannung in der Schicht 117 führt. Typischerweise weist das SACVD-TEOS-Siliziumdioxid eine moderate Zugspannung unmittelbar nach der Abscheidung auf, die abnehmen kann und sich in Druckspannung mit zunehmender Absorption von Wasser aus der Umgebungsatmosphäre umwandeln kann. Beim Entfernen des absorbierten Wasser, beispielsweise durch Erwärmen des Substrats, wird wiederum eine Zugspannung erzeugt, die größer als die ursprüngliche Zugspannung sein kann, die schließlich beim Abkühlen des Substrats wieder erreicht wird. Somit durchläuft bei Kontakt mit Luft oder Wasser die SACVD-TEOS-Siliziumdioxidschicht 117 eine Spannungshysterese, die für modernste Halbleiterbauelemente inadäquat sein kann, da Spannungs- und Verformungs-Prozesstechnologien zunehmend wichtig werden für äußerst größenreduzierte Bauelemente. Auf Grund der unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften der Schicht 117 und der Tatsache, dass ein intensiver Kontakt mit Wasser während des CMP-Prozesses auftreten kann, müssen große Anstrengungen unternommen werden, um neue CMP-Rezepte zu entwickeln. In Verbindung mit einer geringen Abscheiderate im Vergleich zu den plasmaunterstützten CVD-TEOS-Siliziumdioxid ist der Prozess zur Herstellung der dielektrischen Zwischenschicht, d. h. eines Schichtstapels mit der Siliziumnitridschicht 109, der Siliziumdioxidschicht 117 und der ARC-Schicht 108, ein kostenintensiver Prozess und bringt weitere Probleme mit sich, die mit den unterschiedlichen Filmeigenschaften der Siliziumdioxidschicht 117 in Bezug auf CMP, Substrathandhabung, Verformungstechnologien und dergleichen verknüpft sind.
  • Angesichts der oben erkannten Probleme besteht ein Bedarf für eine kosteneffiziente Technik zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht für die erste Metallisierungsschicht, insbesondere für Bauelemente mit Zwischenräumen zwischen Leitungen mit geringem Abstand von ungefähr 200 nm oder weniger.
  • Überblick über die Erfindung
  • Im Allgemeinen richtet sich die vorliegende Erfindung an eine Technik, die die Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht über der Bauteilschicht auf der Grundlage von Siliziumdioxid ermöglicht, wobei in anschaulichen Ausführungsformen der obere Bereich der Siliziumdioxidschicht durch gut etablierte plasmaunterstützte CVD-Techniken auf der Grundlage von TEOS hergestellt wird, während ein unterer Bereich des Siliziumdioxids durch eine Abscheidetechnik hergestellt wird, die ein verbessertes Füllverhalten bietet. Auf Grund der Abscheidung des Siliziumdioxids mit verbesserten Füllverhalten kann das anfängliche Aspektverhältnis selbst äußerst größenreduzierter Bauelemente mit Zwischenräumen zwischen eng beabstandeten Leitungen von ungefähr 200 nm oder weniger in effizienter Weise verringert werden, so dass die plasmaunterstützte CVD-Abscheidetechniken auf der Grundlage von TEOS, die für Bauelemente mit kritischen Abmessungen von eng beabstandeten Leitungsstrukturen von 200 nm und darüber gut etabliert sind, weiterhin verwendbar sind, wodurch deutliche Vorteile in Hinblick auf die Defektrate, die Verformungsprozesstechnologien, Betriebskosten und dergleichen im Vergleich zu konventionellen Lösungen geboten werden.
  • Gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren das Bilden einer ersten Schicht mit einem ersten dielektrischen Material über einer Struktur mit Leitungen und Zwischenräumen, wobei die erste dielektrische Schicht in konformer Weise die Struktur bedeckt. Ferner wird eine zweite Schicht mit einem zweiten dielektrischen Material über der ersten dielektrischen Schicht gebildet, wobei die zweite Schicht lediglich teilweise die Zwischenräume auffüllt. Schließlich wird eine dritte Schicht mit dem zweiten dielektrischen Material über der zweiten Schicht mit einer plasmaunterstützten chemischen Dampfabscheidetechnik so gebildet, um die Struktur zu umschließen.
  • Gemäß einer noch weiteren anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht zwischen einer Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen und einer ersten Metallisierungsschicht bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Abscheiden einer ersten Schicht aus Siliziumdioxid über der Bauteilschicht durch einen thermischen CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS oder einen CVD-Prozess mit einem hochdichten Plasma. Anschließend wird eine zweite Schicht aus Siliziumdioxidschicht auf der ersten Schicht mittels eines plasmaunterstützten CVD-Prozesses auf der Grundlage von TEOS abgeschieden. Schließlich wird die zweite Schicht durch chemisch-mechanisches Polieren eingeebnet.
  • Gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht zwischen einer Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen und einer ersten Metallisierungsschicht bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Abscheiden einer ersten Schicht aus der Siliziumdioxidschicht über der Bauteilschicht durch einen thermischen CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS oder einem CVD-Prozess mit hochdichtem Plasma. Anschließend wird eine Ätzstoppschicht auf der ersten Schicht gebildet und eine zweite Schicht aus Siliziumdioxid wird auf der ersten Schicht durch einen plasmaunterstützten CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS abgeschieden. Schließlich wird die zweite Schicht durch CMP eingeebnet.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Halbleiterbauelement eine Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen und eine erste Metallisierungsschicht, die über der Bauteilschicht angeordnet ist. Das Halbleiterbauelement umfasst ferner eine dielektrische Zwischenschicht, die zwischen der Bauteilschicht und der ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine konforme Ätzstoppschicht, eine erste Siliziumdioxidschicht, die auf der Ätzstoppschicht gebildet ist, und eine zweite Siliziumdioxidschicht, die auf der ersten Siliziumdioxidschicht gebildet ist, aufweist.
  • Gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Halbleiterbauteilelement eine Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen und eine erste Metallisierungsschicht, die über der Bauteilschicht angeordnet ist. Ferner umfasst das Bauelement eine dielektrische Zwischenschicht, die zwischen der ersten Bauteilschicht und der ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine erste Siliziumdioxidschicht, die zumindest einen unteren Bereich der eng beabstandeten Leitungen umschließt, und eine Ätzstoppschicht, die über der ersten Siliziumdioxidschicht ausgebildet ist, und eine zweite Siliziumdioxidschicht, die über der Ätzstoppschicht gebildet ist, aufweist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Aufgaben und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den angefügten Patentansprüchen definiert und gehen auch aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher hervor, wenn diese mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen studiert wird; es zeigen:
  • 1a und 1b schematisch ein Halbleiterbauelement mit eng beabstandeten Leitungen während der Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht für die erste Metallisierungsschicht gemäß gut etablierter konventioneller plasmaunterstützter CVD-Siliziumdioxidabscheidetechniken auf der Grundlage von TEOS für Bauelemente der 90 nm-Technologie;
  • 1c schematisch ein konventionelles Halbleiterbauelement während der Herstellung der dielektrischen Zwischenschicht mittels einer Siliziumdioxidabscheidetechnik mit verbessertem Spaltenfüllverhalten im Vergleich zu dem plasmaunterstützten CVD;
  • 2a und 2b schematisch ein Halbleiterelement während diverser Herstellungsphasen bei der Ausbildung einer dielektrischen Zwischenschicht gemäß anschaulicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 schematisch ein Halbleiterbauelement während der Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht, wobei eine Siliziumdioxidunterseitenschicht mittels einer Abscheidetechnik hergestellt werden kann mit verbesserten Füllverhalten, das weniger empfindlich auf eine Beeinträchtigung der Abscheiderate ist, das durch Siliziumnitrid hervorgerufen werden kann.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den Ausführungsformen beschrieben ist, wie sie in der folgenden detaillierten Beschreibung sowie in den Zeichnungen dargestellt sind, sollte es selbstverständlich sein, dass die folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen nicht beabsichtigen, die vorliegende Erfindung auf die speziellen offenbarten anschaulichen Ausführungsformen einzuschränken, sondern die beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen stellen lediglich die diversen Aspekte der vorliegenden Erfindung dar, deren Schutzbereich durch die angefügten Patentansprüche definiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Konzept, dass das Aspektverhältnis von leeren Zwischenräumen zwischen eng beabstandeten Leitungen in effizienter Weise verringert werden kann, indem zumindest ein Teil des leeren Zwischenraums durch eine Abscheidetechnik mit verbesserten Spaltefüllverhalten aufgefüllt wird, so dass dann gut etablierte Abscheidetechniken verwendet werden können, um den Großteil des dielektrischen Materials zu bilden. Bekanntlich kann SACVD von Siliziumdioxid auf der Basis von TEOS ein äußerst konformes Abscheideverhalten liefern, oder gar ein fließähnliches Abscheideverhalten zeigen, und damit es ermöglichen, eine Leitungsstruktur zu einem gewissen Maße zu nivellieren, und dadurch die Möglichkeit zur Abscheidung des größeren Materialanteils des Siliziumdioxids über der vorgefüllten Leitungsstruktur durch gut etablierte plasmaverstärkte CVD-Techniken bietet. Folglich können in den weiteren Herstellungsprozessen die gut bekannten Eigenschaften des plasmaunterstützten CVD-TEOS-Siliziumdioxids die Anwendung gut etablierter Prozessrezepte ermöglichen, wobei das Abscheiden des Hauptanteils des Siliziumdioxids mittels der plasmaunterstützten Abscheidetechnik mit hoher Rate dennoch einen hohen Durchsatz liefert, wodurch deutlich die Betriebskosten im Vergleich zu einer vollständigen Abscheidung des Siliziumdioxids durch SACVD oder HDP-SVD gesenkt werden. Mit Bezug zu den 2a, 2b und 3 werden weitere anschauliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nunmehr beschrieben.
  • 2a zeigt schematisch eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelements 200 mit einem Substrat 201, das ein beliebiges geeignetes Halbleitervollsubstrat, etwa ein Siliziumsubstrat, sein kann, oder das ein isolierendes Substrat mit einer darauf ausgebildeten kristallinen Siliziumschicht sein kann. Insbesondere kann das Substrat 201 ein SOI-Substrat repräsentieren, da moderne integrierte Schaltungen zunehmend als SOI-Bauelemente auf Siliziumbasis hergestellt werden. Das Substrat 201 kann eine Bauteilschicht 202 aufweisen, die eine im Wesentlichen kristalline Halbleiterschicht 210 enthält, in und auf der Schaltungselemente, etwa Transistoren, Kondensatoren und dergleichen hergestellt sind. Die Bauteilschicht 202 umfasst ferner eine Struktur 203, die über der Halbleiterschicht 210 ausgebildet ist, und die eng beabstandete Leitungen 204 mit einem minimalen Abstand 211 enthält, der im Wesentlichen durch die spezifizierte Technologie und selbstverständlich durch ein gewisses Maß an Prozessschwankungen bestimmt ist. In speziellen Ausführungsformen ist der Abstand 211 ungefähr 200 nm oder kleiner. In anderen Ausführungsformen kann der Abstand 211 ungefähr 180 nm oder weniger sein. Es sollte beachtet werden, dass der Begriff „eng beabstandete Leitungen" beliebige benachbarte Bereiche von Schaltungselementen, etwa von Bereichen von Gateelektroden, Bereichen von Polysiliziumleitungen und dergleichen mit einschließen soll, wobei zumindest ein leerer Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Leitungen oder Leitungsbereichen durch den Abstand 211 beschrieben wird. In 2a sind die Leitungen 204 so gezeigt, dass diese an deren Seitenwänden Abstandselemente 205 aufweisen, da typischerweise Polysiliziumleitungen oder Gateelektroden mit entsprechenden Seitenwandabstandselementen hergestellt werden. Die Abstandselemente 205 können im Wesentlichen aus Siliziumnitrid aufgebaut sein. Jedoch können in anderen Ausführungsformen die Leitungen 204 ohne die Abstandselemente 205 vorgesehen sein, oder die Abstandselemente 205 können aus anderen dielektrischen Materialien, etwa Siliziumdioxid, hergestellt sein. Das Bauelement 200 umfasst ferner eine erste dielektrische Schicht, die auch als eine Ätzstoppschicht 209 bezeichnet wird, die in einer speziellen Ausführungsform als eine äußerst konforme Schicht mit einer Dicke vorgesehen ist, die zum zuverlässigen Anhalten eines anisotropen Ätzprozesses zur Ausbildung von Kontaktöffnungen zu den Leitungen 204 und anderen Bauteilbereichen, die in der Schicht 210 ausgebildet sind, erforderlich ist. In einer Ausführungsform kann die Ätzstoppschicht 209 aus Siliziumnitrid aufgebaut sein, das eine ausgezeichnete Ätzselektivität zu Siliziumdioxid aufweist. In anderen Ausführungsformen kann die Ätzstoppschicht 209 andere dielektrische Materialien, etwa Siliziumkarbid oder stickstoffangereichertes Siliziumkarbid aufweisen. Über der Ätzstoppschicht 209 ist eine zweite dielektrische Schicht 217 gebildet, die in einer speziellen Ausführungsform aus Siliziumdioxid aufgebaut ist, wobei die Schicht 217 spezifische Filmeigenschaften aufweist, wie sie im Wesentlichen durch die für die Herstellungsschicht 217 verwendeten Abscheidetechnik bestimmt sind. Insbesondere ist die Schicht 217 in einer fließartigen Weise anstatt einer äußerst konformen Weise ausgebildet, wodurch deutlich das Aspektverhältnis der leeren Zwischenräume zwischen den Leitungen 204 verringert wird. Eine dritte dielektrische Schicht 207 ist über der zweiten Schicht 217 ausgebildet und weist im Wesentlichen das gleiche Material, etwa Siliziumdioxid, auf, wobei die Filmeigenschaften der Schicht 207 sich von jener der Schicht 217 auf Grund der unterschiedlichen Abscheidetechnik unterscheiden, die während der Herstellung der Schicht 207 angewendet wird. Ferner ist die Schicht 207 mit einer Dicke versehen, die ausreicht, um die Struktur 203 vollständig zu umschließen und um ausreichend überschüssiges Material für eine nachfolgende Einebnung bereitzustellen.
  • Ein typischer Prozessablauf zur Herstellung des Halbleiterbauelements 200, wie es in 2a gezeigt ist, kann die folgenden Prozesse umfassen. Nach der Herstellung von Schaltungselementen und der Struktur 203 gemäß spezifizierter Entwurfsregeln, die auch die Größe des Abstands 211 vorgeben, und in Übereinstimmung mit gut etablierten Prozesstechniken, die Photolithographie-, Abscheide-, Ätz-, Implantations- und andere Techniken beinhalten, wird die äußerst konforme Ätzstoppschicht 209 gebildet, beispielsweise durch plasmaunterstützte chemische Dampfabscheidung auf der Grundlage von Silan und Ammoniak oder reinem Stickstoff bei Temperaturen deutlich unterhalb 600°C, wenn die Ätzstoppschicht 209 in Form einer Siliziumnitridschicht vorgesehen ist. Entsprechende Prozessrezepte sind im Stand der Technik gut etabliert. In einigen Ausführungsformen, wenn die Ätzstoppschicht 209 in Form von Siliziumnitrid vorgesehen ist, wird deren Dicke so eingestellt, um eine äußerst konforme Schicht zu erreichen und kann im Bereich von ungefähr 5 bis 35 nm oder in anderen Ausführungsformen von ungefähr 10 bis 80 nm reichen. Wie ferner zuvor erwähnt wurde, gewinnen Spannungs- und Verformungsprozesstechniken in modernsten Halbleiterbauelementen zunehmend an Bedeutung, da beispielsweise die Kanalleitfähigkeit von Transistorelementen in effizienter Weise durch Erzeugen von Verformungen in den Kanalgebieten der Transistoren modifiziert werden kann. Somit kann durch Einstellen der Spannung in der Ätzstoppschicht 209 auf einen spezifizierten Wert eine entsprechende Verformung in den Leitungen 204 und Gebieten unterhalb der Leitung 204 erreicht werden, wodurch die Ladungsträgerbeweglichkeit auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Bekanntlich können die Spannungseigenschaften von Siliziumnitrid von großen Zugspannungswerten bis zu großen Druckspannungswerten durch geeignetes Auswählen der Gasmischung, der Abscheiderate, der Temperatur und insbesondere des Ionenbeschusses während der Abscheidung eingestellt werden. Der Ionenbeschuss kann effizient eingestellt werden, indem Doppel-Frequenz-Reaktoren verwendet werden, in denen die Vorspannungsleistung dann so eingestellt wird, um die gewünschte Größe an Zugspannung oder Druckspannung zu erreichen. Danach wird die Siliziumdioxidschicht 217 abgeschieden mittels einer Technik mit gutem Spaltenfüllverhalten, etwa SA-CVD mit Siliziumdioxid auf der Basis von TEOS und Ozon, oder durch CVD mit hochdichtem Plasma auf der Grundlage von Silan oder TEOS und Sauerstoff und Argon. Während HDP-CVD-Siliziumdioxid ein ausgezeichnetes Spaltenfüllverhalten und eine hohe Dichte zeigt, besitzt es im Allgemeinen ein hohe Druckspannung, was in einigen Fällen im Hinblick auf eine gewünschte Spannungsprozesstechnologie nicht als geeignet erscheinen kann. SA-CVD-Siliziumdoxid zeigt ein fließartiges Filmverhalten, besitzt eine deutlich geringere Dichte im Vergleich zu dem plasmaunterstützten CVD-TEOS-Siliziumdioxid, besitzt jedoch eine deutlich geringere innere Spannung, insbesondere wenn die Absorption von Wasser reduziert oder vermieden wird. Unabhängig von der angewendeten Prozesstechnik wird auf Grund des verbesserten Spaltenfüllverhaltens im Vergleich zu dem plasmaunterstützten CVD-Prozess die Fähigkeit zum Auffüllen der leeren Zwischenräume verbessert. Zu Beginn ist das Aspektverhältnis der leeren Zwischenräume durch den Abstand 211 und eine Höhe 204a der Leitungen 204 bestimmt. Nach dem Abscheiden der Schicht 217 ist das Aspektverhältnis des verbleibenden Zwischenraums deutlich kleiner. Das verkleinerte Aspektverhältnis entspricht einem Abstand 211b und einer Höhe 204b und vermindert somit die Anforderungen für einen nachfolgenden Abscheideschritt. Folglich kann der Hauptanteil des dielektrischen Materials, der für das Einkapseln der Struktur 203 erforderlich ist, durch gut etablierte plasmaunterstützte CVD-Techniken erfolgen, ohne dass das Risiko der Erzeugung von Hohlräumen besteht. Daher wird in einer speziellen Ausführungsform die Schicht 207 als eine Siliziumdioxidschicht bereitgestellt und wird durch plasmaunterstütztes CVD auf der Grundlage von TEOS mit konventionellen Prozessrezepten abgeschieden, um eine Dicke zu erreichen, die das Einebnen der Schicht 207 ohne Freilegen von Bereichen der Schicht 217 ermöglicht. Bekanntlich ermöglicht plasmaunterstütztes CVD von Siliziumdioxid auf der Basis von TEOS eine hohe Abscheiderate insbesondere im Vergleich zu dem SA-CVD-Prozess, wodurch ein hoher Durchsatz beibehalten wird. In einer speziellen Ausführungsform wird das Abscheiden der Schicht 217 und 207 in einem Verbund-CVD-System ausgeführt, das beispielsweise einen SA-CVD-Reaktor und einen plasmaunterstützten CVD-Reaktor aufweist, wodurch ein hoher Durchsatz bei geringen Betriebskosten erreicht werden kann, während zusätzlich die Gefahr der Wasserabsorption der Schicht 217 deutlich reduziert wird, wodurch auch stabile Spannungsbedingungen innerhalb der Schicht 217 erreichbar sind. Geeignete Verbund-CVD-Systeme können beispielsweise das Producer-System sein, das von Applied Materials, Inc. erhältlich ist. In anderen Ausführungsformen kann das Verbundsystem auch eine Reaktionskammer zur Herstellung der Ätzstoppschicht 209 sein, oder der gleiche PE-CVD-Reaktor kann für die Herstellung der Ätzstoppschicht 209 und der Siliziumdioxidschicht 207 verwendet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann eine Zwischenschicht zwischen den Siliziumdioxidschichten 217 und 207 gebildet werden, beispielsweise, wenn ausgeprägtere feuchtigkeitsverhindernde Eigenschaften gewünscht werden, als sie durch die Schicht 207 erreichbar sind. Beispielsweise kann eine zusätzliche Siliziumnitridschicht auf der Schicht 217 gebildet werden, um damit in effizienter Weise die Schicht 217 in Hinblick auf die Wasserabsorption und die Spannungsstabilität zu passivieren. In diesem Falle kann ein nachfolgender Ätzprozess zur Ausbildung von Kontaktöffnungen durch die Schichten 207, 217, 209 auf die zusätzliche Siliziumnitridschicht angepasst werden, die als eine weitere Ätzstoppschicht dient.
  • Nach der Ausbildung der Siliziumdioxidschicht 207 wird ein CMP-Prozess ausgeführt, wobei gut etablierte Prozessrezepte verwendbar sind, da die Eigenschaften der Schicht 207 die gleichen sind wie in dem konventionellen Falle, der in den 1a und 1b gezeigt ist. Somit sind im Gegensatz zu dem konventionellen Prozessablauf, wie er in Bezug zur 1c beschrieben ist, mühsame Entwicklungs- und Testverfahren für das CMP und die Scheibenhantierungsprozesse nicht erforderlich, wodurch Produktionskosten eingespart werden.
  • 2b zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 200 nach dem CMP-Prozess, wodurch eine eingeebnete Siliziumdioxidschicht 207a erzeugt wird. Ferner ist eine ARC-Schicht 208 auf der Schicht 207a ausgebildet. Wie in dem konventionellen Falle kann die ARC-Schicht 208 aus Siliziumoxidnitrid aufgebaut sein und kann optische Eigenschaften und eine Schichtdicke so aufweisen, dass dies mit der nachfolgenden Photolithographie verträglich ist. D. h. ein Brechungsindex, ein Extinktionskoeffizient und eine Schichtdicke der Schicht 208 sind an die Belichtungswellenlänge der Photolithographie so angepasst, um die Rückreflektion in die Lackschicht, die auf der Schicht 208 zu bilden ist, zu reduzieren.
  • Folglich wird eine dielektrische Zwischenschicht 212 erhalten, die die Schichten 209, 217, 207a und 208 enthält, durch die entsprechende Kontaktöffnungen (nicht gezeigt) gebildet werden können und die nachfolgend mit einem geeigneten leitenden Material, etwa Wolfram, Wolframsilizid oder dergleichen, gefüllt werden. Danach kann die erste Metallisierungsschicht (nicht gezeigt) auf der dielektrischen Zwischenschicht 212 durch gut etablierte Techniken hergestellt werden. Auf Grund der Tatsache, dass selbst für äußerst größenskalierte Bauelemente mit Abständen 211 von ungefähr 200 nm oder weniger eine hohlraumfreie Abscheidung von Siliziumdioxid erreichbar ist, wobei die Filmeigenschaften, die im Wesentlichen die Eigenschaften des CMP-Prozesses bestimmen, die gleichen sein können wie in konventionellen plasmaunterstützten CVD-Techniken, kann eine hohe Gesamtabscheiderate für die dielektrische Zwischenschicht 212 und damit geringere Betriebskosten im Vergleich zu konventionellen Lösungen erreicht werden, die das Abscheiden des Hauptanteils des Siliziumdioxids mittels Abscheidetechniken mit verbesserten Spaltenfüllverhalten beinhalten.
  • Mit Bezug zu 3 werden weitere anschauliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In 3 umfasst ein Halbleiterbauelement 300 ein Substrat 301, eine Bauteilschicht 302 mit einer Halbleiterschicht 310 und einer Struktur 303 mit eng beabstandeten Leitungen 304. Die Leitungen 304 können Abstandselemente 305 aufweisen, und ein Abstand 311 zwischen benachbarten Leitungen 304 kann ungefähr 200 nm oder weniger betragen. Eine Siliziumdioxidschicht 317 ist über der Struktur 303 so ausgebildet, um die Struktur 303 einzukapseln, wodurch zumindest ein Teil des leeren Zwischenraums zwischen zwei benachbarten Leitungen 304 gefüllt ist. Wie zuvor dargestellt ist, kann die Siliziumdioxidschicht 317 im Wesentlichen fließartige Eigenschaften aufweisen, so dass eine Schichtdicke an der Oberseite der Leitung 304, die als 304a bezeichnet ist, deutlich kleiner als eine Schichtdicke 304b in den Zwischenräumen sein kann. Die Schicht 317 kann beispielsweise durch SA-CVD hergestellt werden und die Abscheiderate dieses Prozesses kann von den Oberflächeneigenschaften der darunter liegenden Materialien abhängen. Der SA-CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS und Ozon kann eine reduzierte Abscheiderate auf Siliziumnitrid aufweisen und daher kann es in einigen Ausführungsformen vorteilhaft sein, im Hinblick auf eine verbesserte Abscheiderate, das SA-CVD TEOS-Siliziumdioxid 317 direkt über der Bauteilschicht 302 abzuscheiden, um damit das Aspektverhältnis der Zwischenräume zwischen den benachbarten Leitungen zu verringern, wie dies auch mit Bezug zu 2a erläutert ist. Im Anschluss daran kann eine Ätzstoppschicht 309 beispielsweise auf der Grundlage von Siliziumnitrid gebildet werden, wobei die Erfordernisse im Hinblick auf die Konformität geringer sind im Vergleich zu der Schicht 209 in den 2a und 2b, da das Aspektverhältnis, das von dem Abscheidevorgang der Ätzstoppschicht 309 „gesehen wird", kleiner ist als in 2a.
  • Auf Grund der Ätzstoppschicht 309 auf der Schicht 317 wird die Schicht 317 passiviert, wodurch die Stabilität der Schicht 317 beispielsweise in Bezug auf die Wasserabsorption und Spannungsvariationen verbessert wird. Danach wird der Hauptanteil des Siliziumdioxids abgeschieden durch gut etablierte plasmaunterstützte CVD-Techniken, um die Schicht 307 in ähnlicher Weise zu bilden, wie dies mit Bezug zur 2a beschrieben ist. Die weitere Bearbeitung für das Bauelement 300 kann so fortgesetzt werden, wie dies mit Bezug zu den 2a und 2b beschrieben ist, d. h., die Schicht 307 wird durch CMP unter Anwendung gut etablierter konventioneller Prozessrezepte eingeebnet und eine entsprechende ARC-Schicht, etwa die Schicht 208, kann auf der eingeebneten Schicht 307 gebildet werden. Danach wird eine Photolithographie ausgeführt und anisotrope Ätztechniken können verwendet werden, um Kontakte (nicht gezeigt) durch die Schichten 307, 309 und 317 zu bilden. Es sollte beachtet werden, dass auf Grund der Lage der Ätzstoppschicht 309 über der Siliziumdioxidschicht 317, der anisotrope Ätzprozess zunächst an der Schicht 309 stoppt, die dann zu öffnen ist, und anschließend muss der Ätzprozess weitergeführt werden, um die entsprechenden Öffnungen durch die Schicht 317 zu bilden. Während dieses Ätzprozesses können die unterschiedlichen Schichtdicken 304a, 304b akzeptabel sein, da der Ätzprozess äußerst selektiv im Hinblick auf das darunter liegende Material sein kann, so dass ein geringfügiger Anstieg des Materialabtrags auf der Oberseite der Leitung 304 nicht notwendigerweise den Ätzprozess negativ beeinflusst. Auf Grund der erhöhten Abscheiderate bei der Ausbildung der Schicht 317 und auf Grund der geringeren Anforderungen in Bezug auf die Konformität der Ätzstoppschicht 309 kann der Durchsatz im Vergleich zu konventionellen Lösungen weiter gesteigert werden.
  • Es gilt also: Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Technik zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht bereit, wobei Techniken mit hoher Abscheiderate mit Abscheidetechniken mit verbesserten Spaltenfülleigenschaften kombiniert sind, um damit gut etablierte Prozesstechniken auf Halbleiterbauelemente mit verkleinerten kritischen Abmessungen anzuwenden. Insbesondere wird der Hauptanteil des Materials einer dielektrischen Zwischenschicht auf Siliziumdioxidbasis durch gut etablierte plasmaunterstützte CVD-Techniken abgeschieden, selbst für Halbleiterbauelemente der 90 nm-Technologie und darunter, wobei gut etablierte CMP-Rezepte ebenso anwendbar sind, wodurch eine hohe Produktionsausbeute und eine Reduzierung der Betriebskosten im Vergleich zu konventionellen Lösungen unter Anwendung thermischer CVD- oder CVD-Techniken mit hochdichtem Plasma zur Ausbildung des Hauptanteils des Siliziumdioxids beibehalten werden. Ferner kann die Spannungsbearbeitungstechnologie erleichtert werden, da schichtinterne Spannungsvariationen verringert werden können und eine höhere Flexibilität bei der Einstellung eines gewünschten Typs an Spannung unmittelbar über der Bauteilschicht erreichbar ist.
  • Weitere Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Daher ist diese Beschreibung als lediglich anschaulich und für die Zwecke gedacht, dem Fachmann die allgemeine Art und Weise des Ausführens der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Selbstverständlich sind die hierin gezeigten und beschriebenen Formen der Erfindung als die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zu betrachten.

Claims (27)

  1. Verfahren mit: Bilden einer ersten Schicht, die ein erstes dielektrisches Material aufweist, über einer Struktur mit Leitungen und Zwischenräumen, wobei die erste dielektrisch Schicht konform die Struktur bedeckt; Bilden einer zweiten Schicht, die ein zweites dielektrisches Material aufweist, über der ersten dielektrischen Schicht, wobei die zweite Schicht die Zwischenräume lediglich teilweise füllt; und Bilden einer dritten Schicht, die das zweite dielektrische Material aufweist, über der zweiten Schicht mittels einer plasmaunterstützten chemischen Dampfabscheidetechnik, um die Struktur zu umschließen.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zwischenräume eine Breite von 200 nm oder weniger aufweisen.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Einebnen der dritten Schicht durch chemisch-mechanisches Polieren umfasst.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 3, das ferner Bilden einer antireflektierenden Schicht auf der eingeebneten Dritten Schicht umfasst.
  5. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste dielektrische Material Siliziumnitrid aufweist und wobei das zweite dielektrische Material Siliziumdioxid aufweist.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht durch eine thermische chemische Dampfabscheidetechnik bei subatmosphärischem Druck abgeschieden wird.
  7. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht mittels einer chemischen Abscheidetechnik mit hochdichtem Plasma abgeschieden wird.
  8. Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht zwischen einer Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen und einer ersten Metallisierungsschicht, wobei das Verfahren umfasst: Abscheiden einer ersten Schicht aus Siliziumdioxid über der Bauteilschicht durch einen thermischen CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS oder durch einen CVD-Prozess mit hochdichtem Plasma; Abscheiden einer zweiten Schicht aus Siliziumdioxid auf der ersten Schicht mittels einem plasmaunterstütztem Prozess auf der Grundlage von TEOS; und Einebnen der zweiten Schicht durch CMP.
  9. Das Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Abstand zwischen den eng beabstandeten Leitungen ungefähr 200 nm oder weniger beträgt.
  10. Das Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Abscheiden einer Ätzstoppschicht vor dem Abscheiden der ersten Schicht umfasst.
  11. Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Ätzstoppschicht Siliziumnitrid aufweist.
  12. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Ätzstoppschicht als eine konforme Schicht abgeschieden wird.
  13. Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Zwischenschicht zwischen einer Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen und einer ersten Metallisierungsschicht, wobei das Verfahren umfasst: Abscheiden einer ersten Schicht aus Siliziumdioxid über der Bauteilschicht durch einen thermischen CVD-Prozess auf der Grundlage von TEOS oder durch einen CVD-Prozess mit hochdichtem Plasma; Abscheiden einer Ätzstoppschicht auf der ersten Schicht; Abscheiden einer zweiten Schicht aus Siliziumdioxid auf der ersten Schicht mittels eines plasmaunterstützten CVD-Prozesses auf der Grundlage von TEOS; und Einebnen der zweiten Schicht durch CMP.
  14. Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Ätzstoppschicht Siliziumnitrid aufweist.
  15. Das Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Bilden einer antireflektierenden Beschichtung auf der zweiten Schicht umfasst.
  16. Halbleiterbauelement mit: einer Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen; einer ersten Metallisierungsschicht, die über der Bauteilschicht angeordnet ist; einer dielektrischen Zwischenschicht, die zwischen der Bauteilschicht und der ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine konforme Ätzstoppschicht, eine erste Siliziumdioxidschicht, die über der Ätzstoppschicht gebildet ist, und eine zweite Siliziumdioxidschicht, die auf der ersten Siliziumdioxidschicht gebildet ist, aufweist.
  17. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 16, wobei ein Abstand zwischen den eng beabstandeten Leitungen 200 nm oder weniger beträgt.
  18. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 16, wobei die dielektrische Zwischenschicht ferner eine ARC-Schicht aufweist, die auf der zweiten Siliziumdioxidschicht gebildet ist.
  19. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 16, wobei die erste und die zweite Siliziumdioxidschicht sich zumindest in einer Eigenschaft unterscheiden, die durch unterschiedliche Abscheidetechniken hervorgerufen wird, die zur Herstellung der ersten und der zweiten Siliziumdioxidschicht verwendet wurden.
  20. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 19, wobei die mindestens eine Eigenschaft eine innere Spannung und/oder einen Wasseranteil repräsentiert.
  21. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 16, wobei die konforme Ätzstoppschicht Siliziumnitrid aufweist.
  22. Halbleiterbauelement mit: einer Bauteilschicht mit eng beabstandeten Leitungen; einer ersten Metallisierungsschicht, die über der Bauteilschicht angeordnet ist; einer dielektrischen Zwischenschicht, die zwischen der Bauteilschicht und der ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist, wobei die dielektrische Zwischenschicht eine erste Siliziumdioxidschicht, die zumindest einen unteren Bereich der eng beabstandeten Leitungen umschließt, eine Ätzstoppschicht, die auf der ersten Siliziumdioxidschicht gebildet ist, und eine zwei Siliziumdioxidschicht, die auf der Ätzstoppschicht gebildet ist, aufweist.
  23. Das Bauelement nach Anspruch 22, wobei ein Abstand zwischen den eng beabstandeten Leitungen 200 nm oder weniger beträgt.
  24. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 22, wobei die dielektrische Zwischenschicht ferner eine ARC-Schicht aufweist, die auf der zweiten Siliziumdioxidschicht gebildet ist.
  25. Das Halbleitebauelement nach Anspruch 22, wobei die erste und die zweite Siliziumdioxidschicht sich zumindest in einer Eigenschaft unterscheiden, die durch unterschiedliche Abscheidetechniken hervorgerufen wird, die zur Ausbildung zur ersten und zweiten Siliziumdioxidschicht verwendet wurden.
  26. Das Halbleitebauelement nach Anspruch 25, wobei die mindestens eine Eigenschaft eine innere Spannung und/oder einen Wasseranteil repräsentiert.
  27. Das Halbleiterbauelement nach Anspruch 22, wobei die Ätzstoppschicht Siliziumnitrid aufweist.
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