KR100752940B1 - 상호접속 구조의 금속간 용량을 감소시키는 공극 금속배선 구성의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전 중합체 재료를 증발시킴으로써 형성된 공극(air gap)을 갖는 금속배선 구성(metallization scheme)의 제조 방법에 관한 것이다. 충전제 재료는 임계 투과성 유전층에 의해 덮여진다. 상기 방법은 반도체 구조체 상에 이격된 도전선들을 형성함으로써 시작한다. 상기 이격된 도전선들은 상면들을 갖는다. 충전제 재료는 이격된 도전선들 및 반도체 구조체 상에 형성된다. 충전제 재료는 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리부타디엔(PB) 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 플루오르화 비정질 탄소 및 폴리카프로락톤 디올(PCL)로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어지고, 스핀 온 공정 또는 CVD 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 이격된 도전선들의 상면들을 노출하도록 충전제 재료를 에칭 백(etch back)한다. 다음에, 반도체 구조체는 HDPCVD 챔버내에 적재된다. 중요한 단계에서, 투과성 유전층은 충전체 재료 상에 형성된다. 투과성 유전층은 분해된 가스 상태의 충전제 재료가 자기를 통해 확산하는 것을 허용하는 성질을 갖는다. 다른 중요한 단계에서, 충전제 재료를 증발시켜 기상의 충전제 재료로 변화시킨다. 이 기상의 충전제 재료는 이격된 도전선들 간에 갭을 형성하도록 투과성 유전층을 통해 확산한다. 절연층이 투과성 유전층 상에 형성된다.
투과성 유전층, 충전제 재료, 절연층, 공극, 반도체 구조체, 이격된 도전선

Description

상호접속 구조의 금속간 용량을 감소시키는 공극 금속배선 구성의 제조 방법{Method for fabricating an air gap metallization scheme that reduces inter-metal capacitance of interconnect structures}
도 1 내지 7은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따라 공극을 갖는 금속화 구조를 형성하는 방법을 도시하는 단면도.
도 8은 중량 t%의 함수로서 폴리부타디엔(PB; polybutadine;)의 분해 온도를 나타내는 그래프.
도 9는 중량 t%의 함수로서 폴리카파프로락톤 디올(polycapaprolactone diol)의 분해 온도를 나타내는 그래프.
도 10은 중량 t%의 함수로서 폴리프로필렌 글리콜(PEG; polypropylene glycol) 또는 폴리프로필 산화물의 분해 온도를 나타내는 그래프.
도 11은 중량 t%의 함수로서 폴리에틸렌 글리콜(PPG; polyethylene glycol) 또는 폴리에틸 산화물의 분해 온도를 나타내는 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 반도체 구조체 20 : 이격된 도전선
30 : 충전제 재료 40 : 투과성 유전층
발명의 분야
본 발명은 반도체 디바이스들의 제조에 관한 것으로, 특히 공극들을 갖는 금속간유전체(IMD) 층들의 제조, 및 보다 상세하게는 금속선들과 상호접속들 간의 공극들을 사용하는 금속배선 구성에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
고속 집적 회로들(IC's)의 도전선들 간의 공극들은 전형적으로 금속층의 침착, 소망의 선 패턴들을 형성하기 위한 금속층의 선택적 에칭, 소망의 공극들을 형성하도록 이후 선택적으로 제거되는 다공질의 유전층 또는 사용후 제거가능한 액층(disposable liquid layer)의 침착을 조합하는 것에 의해 형성된다.
반도체 칩 상에 공통적으로 집적되는 개개의 트랜지스터들 및 그 밖의 디바이스들과 크기를 축소시키고, 집적 회로들의 밀도를 증가시키기 위한 계속적인 노력으로 인해 재료들의 도전층들 간의 간격이 계속 축소된다. 이러한 축소로 인해 반도체 회로의 인접하는 도전선들 간의 용량성 누화(capacitive crosstalk)가 증가되는데 즉, 제 1 도전선 상의 전압이 제 2 도전선 상의 전압을 변화시키거나 그 전압에 영향을 미친다. 이러한 전압의 변화는 집적 회로내의 전압 레벨들이 잘못되게 하여 IC가 점점 잘못 작동하게 된다. 그러므로, 인접하는 도전선들 간의 저항 용량성(RC) 시간 상수 및 누화를 감소시킬 필요가 있다.
인접하는 도전선들 간의 용량은 도전선들을 분리시키기 위해서 사용되는 절연체 또는 유전체에 크게 의존한다. 종래의 반도체 제조는 전형적으로 실리콘 이산화물을 유전체로서 사용하며, 이 실리콘 산화물은 약 3.9 의 유전상수를 가진다.
여러 집적 회로내에서 새로운 유전 재료들을 적절히 가공하기 위한 장치를 이용할 수 없다는 것으로 인해 낮은 유전상수를 갖는 많은 재료들을 사용하는 것은 적합하지 않다. 또한, 낮은 유전상수를 갖는 많은 재료들의 화학적 또는 물리적 성질들은 일반적으로 종래의 집적 회로의 가공법에 적합하거나 호환되기 어렵다.
그러므로, 가능한 한 최저의 이상적인 유전상수는 1.0 인데, 이는 진공의 유전상수이며 공기의 유전상수는 1.001 이하이다.
용량성 결합을 감소시켜 용량성 누화를 감소시키기 위해, IC 설계의 주목적은 반도체 회로들의 인접하는 도전선들 간의 절연층의 유전상수(k)를 감소시키는 것이다. 본 발명은 이러한 노력의 범위내에 상당히 기여하고 있다.
상기 언급된 여러 결함들을 극복하는데 있어서 주요한 점은 관련하는 특허 및 기술 문헌에 기록된 바와 같이, 이 주제를 나타내는 광범위한 기술 개발에 의해 명시된다. 특허 문헌에서 가장 가깝고 명백히 더 관련된 기술 개발들은 다음과 같다. US 6,071,805(Liu)는 선들 간의 공극을 나타낸다. US 6,071,830(Matsuzawa et al.)은 가열시 확장하는 유기층에 의한 공극을 나타낸다. US 5,461,003(Havemann et al.)은 산화층을 통해 유기 충전제를 에칭함으로써 형성된 금속선들 간의 공극들을 나타낸다.
그러나, 공극 IMD 금속배선 구조들에서의 다른 개선들을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 금속배선 구성의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 금속선들 간에 공극들을 갖는 금속배선 구성의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 투과성 유전층을 통해 충전제 재료를 증발시킴으로써 형성된 공극을 갖는 금속배선 구성의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 원래의 위치에서의 공정을 사용하여 투과성 유전층을 통해 충전제 재료를 증발시킴으로써 형성된 공극을 갖는 금속배선 구성의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 것을 특징으로 하는 공극을 갖는 금속배선 구성의 제조 방법을 제공한다. 이격된 도전선들은 반도체 구조체에 상에 형성된다. 상기 이격된 도전선들은 상면들을 갖는다. 충전제 재료는 상기 이격된 도전선들 및 반도체 구조체 상에 형성된다. 상기 충전제 재료는 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리부타디엔(PB) 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 및 폴리카프로락톤 디올(PCL)과 같은 저분자 중량 유기 중합체(low molecular weight organic polymer)로 구성되며, 스핀 온 공정 또는 CVD 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 이격된 도전선들의 상면들을 노출시키도록 충전제 재료를 에칭 백한다. 다음에, 반도체 구조체가 HDPCVD 챔버내에 적재된다.
중요한 단계에서, 투과성 유기층은 충전제 재료 상에 형성된다. 이 투과성 유전층은 분해된 가스 상태의 충전제 재료가 확산하는 것을 허용하는 성질을 갖는다. 이 투과성 유전층은 증발된/분해된 가스 상태의 충전제 재료가 확산하는 것을 허용할 만큼 충분히 얇다.
다른 중요한 단계에서, 충전제 재료를 기상의 충전제 재료로 변화시켜 충전제 재료를 증발시킨다. 상기 기상의 충전제 재료는 이격된 도전선들 간에 갭을 형성하도록 투과성 유전층을 통해 확산한다. 충전제 재료의 증발은 투과성 유전층의 분해 온도보다 더 높은 온도에서 실행된다. 다음에, 절연층이 투과성 유전층 상에 침착된다. 이제, 반도체 구조체는 HDPCVD 챔버로부터 제거되는 것이 바람직하다.
본 발명의 중요한 특징들은, 투과성 유전층이 공극을 생성하기 위해 충전층을 통과시켜 확산한다는 것이다. 상기 충전제 재료는 투과성 유전층에 의해 덮여지며, 분위기에 노출되지 않는다. 이는 종래 기술들과의 결정적인 차이이다. 또한, 투과성 유전층은 절연층이 공극을 충전하는 것을 방지한다. 또한, 충전제 재료는 상승된 온도에서 원래의 위치에서 HPDCVD 플라즈마 공정에 의해 증발/분해된다. 바람직하게, 충전제 재료는 폴리부타디엔(PB) 또는 플루오르화 비정질 탄소(a-FiC; fluorinated amorphous carbon)이다.
본 발명의 부가적인 목적들 및 이점들은 이하의 설명에서 나타나며, 일부는 상기 설명을 통해 명백해지거나, 본 발명을 구현함으로써 얻어질 수 있다. 본 발명의 목적들 및 이점들은 특히 첨부된 청구항에 지적된 수단들 및 조합들에 의해 실현되거나 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 디바이스의 특징들 및 이점들 및 본 발명에 따른 반도체 디바이스를 제조하는 방법에 대한 세부 사항은 같은 참조 부호들이 유사하거 나 대응하는 요소들, 영역들 및 부분들을 가리키는 첨부된 도면과 관련하여 얻어지는 이하의 설명을 통해 보다 명백하게 이해할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이격된 도전선들(20)은 반도체 구조체(10) 상에 형성된다. 상기 이격된 도전선들(20)은 상면들을 갖는다.
반도체 구조체는 기판 또는 웨이퍼이고, 웨이퍼 표면상에 절연층들(예, 레벨간유전체(IDL) 또는 금속간유전체(IMD) 층) 및 도전층들(예, 폴리실리콘 또는 금속)을 그 위에 갖는 디바이스들(예, FET들)이 형성될 수 있다. 반도체 구조체의 상면은 금속간산화물 유전체(IMD) 층과 같은 유전층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 범위내에서, 기판은 직접 회로 마이크로일렉트로닉 제조, 태양 전지 마이크로일렉트로닉 제조, 세라믹 기판 마이크로일렉트로닉 제조, 및 평면판 표시 마이크로일렉트로닉 제조를 포함하지만 이에 제한되지 않는 그룹으로부터 선택된 마이크로일렉트로닉 제조내에서 채택되는 기판일 수 있다. 비록 도 1의 개략적인 단면도내에서 특별히 도시하지 않았지만, 기판(10)은 마이크로일렉트로닉 제조내에서 채택되는 기판 자체이거나, 대안적으로, 기판은 타일 마이크로일렉트로닉 제조내에서 채택되는 기판일 수 있다.
상기 이격된 도전선들은 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이격된 도전선들 및 반도체 구조체 상에 충전제 재료(30)(예, 열적으로 안정된 재료)를 형성한다. 상기 열적으로 안정된 충전제 재료는 분해되어 250 내지 500 ℃ 의 온도에서 증발되는 것이 바람직하다.
충전제 재료는 250 내지 450 ℃ 의 온도에서 분해되고 증발되는 어떤 스핀 온 또는 화학 증착 중합체 재료일 수 있고, 투과성 유전층을 통해 확산할 수 있다(이하에 도시). 충전제 재료가 분해되거나 증발될 때(액체 또는 고체를 가스 상태로 변화한다), 상기 중합체 재료는 투과성 유전층(40)을 통해 확산할 수 있는 작은 가스 분자들로 분해된다.
충전제 재료(30)는 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리부타디엔(PB) 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 및 폴리카프로락톤 디올(PCL) 또는 비정질 탄소(a-FiC), 실리콘 겔 또는 유기 시라소네(organic silaxone)로 이루어지는 것이 바람직하다. 이들 충전제 재료는 공정에 적합하고 적용이 용이하기 때문에 다른 유기 중합체들보다 우수하다. 충전제 재료(30)는 CVD 침착된 플루오르화 비정질 탄소(a-FiC)로 이루어지는 것이 가장 바람직하다. 충전제 재료는 스핀 온 또는 CVD 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
충전제 재료(30)는 350 내지 500 ℃ 의 온도 및 보다 바람직하게는 415 내지 435 ℃ 의 온도에서 증발되는(예, 분해) "열적으로 안정된 중합체"로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 충전제 재료(30)는 이격된 도전선들(20)의 상면들을 노출하도록 에칭된다.
에칭 백은 산소 플라즈마를 사용하는 반응성 이온 에칭(RIE)에 의해 실행된다.
원래의 위치에서의 단계들
도 4, 5 및 6에 도시된 단계들은 HDPCVD 툴의 원래의 위치에서 실행되는 것이 바람직하다(단계들은 투과성 유전층(40)을 증착시키고(1), 충전층을 증발시키고(2), 절연층(50)을 침착시킨다(3)). 이는 웨이퍼가 진공 파괴 없이 같은 챔버에 남는다는 것을 의미한다. HDPCVD 툴은 1E12 ㎝-2보다 큰 밀도들을 갖는 고밀도 플라즈마 소스 제공 저에너지 이온들에 적합한 툴이다. 예를 들어, 도 4, 5 및 6의 단계는 적용되는 재료들에 의한 HDPCVD 툴 모델 울티마 40A 또는 노벨리우스 회사(Novellus company)에 의한 모델 스피드 Ⅱ 시큐얼로 실행될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 구조체(10)는 HDPCVD 챔버내에 적재된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 투과성 유전층(40)은 충전제 재료(30) 상에 형성된다. 상기 투과성 유전층(40)은 (증발되고, 분해되는) 가스 상태의 충전제 재료를 확산하는 것을 허용하는 성질을 갖는다.
투과성 유전층(40)은 HDPCVD 공정으로 형성된다. 투과성 유전층은 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정을 사용하여 침착되고, Si-함유 가스(SiH4), Ar 캐리어 및 O2 가스를 사용하고, 325 내지 375 ℃ 의 온도에서 실행된다.
투과성 유전층은 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다. 투과성 유전층은 약 200 내지 500 Å 의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
충전제 재료(40)의 원래의 위치에서의 증발
바람직하게, 투과성 유전층의 침착 및 충전제 재료의 증발 및 절연층의 침착은 진공 파괴 없이 같은 HVPCVD 챔버의 원래의 위치에서 실행된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 충전제 재료를 기상의 충전제 재료로 변화시켜 충전제 재료(40)를 증발시킨다. 기상의 충전제 재료는 이격된 도전선들(20) 간에 갭(50)을 형성하도록 투과성 유전층(40)을 통해 확산한다.
상기 확산하는 충전제 재료(40)는 투과성 유전층의 침착 온도보다 더 높은 온도에서 플라즈마(HDPCVD)에 의해 실행된다.
충전제 재료를 분해할 때, 유기 재료는 분자들이 투과성 유전층을 통해 확산하는 것을 허용하는 기상에서의 작은 C 함유 분자들로 분해된다.
충전층(30)을 가열할 때, 상기 층은 분해되고(예, 작은 분자들로 분해되고) 증발된다(가스 상태로 변화한다). 충전제 재료(30)는 가열 처리된다.
분해 및 증발은 캡 층의 침착 온도에 비해 상대적으로 상승된 온도에서 가열 처리에 의해 실행된다. 충전제 재료에는 415 내지 435 ℃ 온도에서 O2 함유 HDPCVD 플라즈마 및 Ar 플라즈마가 작용된다.
가장 바람직하게, 투과성 유전층(40) 침착을 위해 주어진 HDPCVD 파라미터는 다음과 같은 충전제 재료를 증발하시키기 위해 변한다.
1) SiH4 흐름을 차단하고 Ar 및 O2 흐름들을 지속시키고, 기판/웨이퍼 온도를 상승시키도록 플라즈마의 파워를 지속시킨다(웨이퍼에 플라즈마 이온들이 충돌하지 않도록).
2) 웨이퍼 척(chuck)을 상승시키도록 상기 척에 냉각 He 가스 흐름을 턴 오프시킨다.
도 8은 중량 t%의 함수로서 폴리부타디엔(PB)의 분해 온도를 나타내는 그래프이다.
도 9는 중량 t%의 함수로서 폴리카파프로락톤 디올의 분해 온도를 나타내는 그래프이다.
도 10은 중량 t%의 함수로서 폴리프로필렌 글리콜(PEG) 또는 폴리프로필 산화물의 분해 온도를 나타내는 그래프이다.
도 11은 중량 t%의 함수로서 폴리에틸렌 글리콜(PPG) 또는 폴리에틸 산화물의 분해 온도를 나타내는 그래프이다.
절연층(50)의 침착
절연층(50)이 투과성 유전층(40) 상에 침착된다. 절연층(50)은 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정에 의해 침착된 산화물로 이루어진다. 상기 절연층(50)은 약 8000 내지 12,000 Å 의 두께를 갖는다.
절연층을 침착시킨 후, 반도체 구조체(10)는 HDPCVD 챔버로부터 제거되는 것이 바람직하다.
절연층(50)의 평탄화
도 7에 도시된 바와 같이, 절연층(50)이 평탄화된다. 상기 절연층(50)은 CMP 공정에 의해 평탄화된다.
종래 기술의 장점들
본 발명은 충전제 재료의 증발동안 충전제 재료(30)를 덮는 임계 투과성 유전층(40)(도 5에 도시)을 갖는다.
대조적으로, US 6,071,805(Liu) 및 다른 US 특허들은 캡 층을 형성하지 않고, 개구들을 통해 충전제 재료를 증발시킨다. 본 발명의 투과성 캡 층은, 투과성 캡 층(40)이 상기 층의 상부에 중첩하는 유전층(70)이 형성될 것과, 공극을 채우지 않을 것을 보장하기 때문에, 개시된 증발 갭 특허들에 걸쳐 장점들을 갖는다.
본 발명의 장점들
본 발명의 중요한 요소들로는 공극(60)을 생성하도록 충전층(30)이 투과성 유전층(40)을 통해 확산한다는 것이다. 충전제 재료(30)는 투과성 유전층(40)에 의해 덮여지며, 분위기에 노출되지 않는다. 이는 종래 기술들과의 결정적인 차이이다. 또한, 충전제 재료는 상승된 온도에서 공정에 의해 증발/분해된다. 투과성 유전층은 상기 증발된 충전층의 확산을 허용할 만큼 얇다.
이상과 같은 설명에서, 다수의 특정 세부 사항들은 본 발명의 보다 완전한 이해를 위하여 유량들, 압력 설정들, 두께들 등과 같이 설명된다. 그러나, 본 발명은 본 기술분야의 숙련자 자에 의해 이들 세부 사항들 없이도 실행될 수 있음이 자명하다. 다른 경우에, 본 발명을 불필요한 명확히 하기 위하여 널리 공지된 공정들을 상세히 기술하고 있지 않다. 또한, 상세한 설명에서의 유량들은, 본 기술분야의 숙련된 자에 공지된 바와 같이, 다른 크기의 리액터들을 수용하도록 같은 질량 % 또는 비율들을 유지하게 확대 또는 축소될 수 있다.
비록 본 발명을 특정 절연 재료들, 도전성 재료들 및 이들 재료의 침착 및 에칭하는 장치에 대하여 기술하였지만, 등각 및 비등각과 같은, 그 특정 특성들만을 제외한 특정 재료들 또는 장치들에 한정하지 않으며, 침착 및 에칭과 같은 능력들 및 다른 재료들 및 장치는 본 발명을 파악한 후 마이크로일렉트로닉 기술분야들의 숙련된 자에 의해 널리 이해되는 것으로 대신할 수 있다.
달리 명백하게 규정되지 않았다면, 각각의 숫자 값과 범위는 단어가 상기 값 또는 범위의 값보다 주변이나 근사적으로 앞서는 만큼 근사적으로 해석되어야 한다.
본 발명이 특별히 도시되고 바람직한 실시예들을 참조로 기술되는 동안, 본 기술분야의 숙련된 자에 의해 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 그러므로, 다양한 변경들 및 유사한 배열들 및 절차들, 및 첨부된 청구항의 범위는 이러한 모든 변경들 및 유사한 배열들 및 절차들을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 도전선들 간에 공극을 갖는 도전선 구조체를 제조하는 방법에 있어서:
    (a) 반도체 구조체 상에, 상면들을 갖는 이격된 도전선들을 형성하는 단계;
    (b) 상기 이격된 도전선들 및 상기 반도체 구조체 상에 충전제 재료를 형성하는 단계로서, 상기 충전제 재료는 상기 이격된 도전선들의 상기 상면들이 노출되도록 형성되는, 상기 충전제 재료를 형성하는 단계;
    (c) 상기 충전제 재료 및 상기 이격된 도전선들의 상기 상면들 상에 투과성 유전층을 형성하는 단계로서, 상기 투과성 유전층은 기상(vapor phase)의 상기 충전제 재료가 자기를 통해 확산하는 것을 허용하는 성질을 갖고, 상기 투과성 유전층은 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정을 사용하여 침착되고, Si-함유 가스(SiH4)를 사용하고, 325 내지 375 ℃ 의 온도에서 실행되는, 상기 투과성 유전층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 충전제 재료를 기상의 재료로 변화시키도록 상기 충전제 재료를 증발시키는 단계로서, 상기 기상의 재료는 상기 이격된 도전선들 간에 갭을 형성하도록 상기 투과성 유전층을 통해 확산하는, 상기 충전제 재료를 증발시키는 단계; 및
    (e) 상기 투과성 유전층 상에 절연층을 침착시키는 단계를 포함하고,
    단계들 (c) 내지 (e)는 HDPCVD(high density plasma chemical vapor deposition) 챔버내의 원래의 위치에서(insitu) 실행되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이격된 도전선들은 알루미늄 합금으로 이루어지는, 도전선 구조체 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 재료는 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리부타디엔(PB) 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 비정질 탄소(a-FiC), 및 폴리카프로락톤 디올(PCL)로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어지고, 스핀 온 공정에 의해 형성되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 재료는 폴리부타디엔(PB)으로 이루어지고, 상기 충전제 재료는 스핀 온 공정에 의해 형성되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 재료는 비정질 탄소(a-FiC)로 이루어지고, 상기 충전제 재료는 CVD 공정에 의해 형성되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 재료는 350 내지 450 ℃ 의 온도에서 증발되는 열적으로 불안정한 중합체로 이루어지는, 도전선 구조체 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 이격된 도전선들의 상기 상면들은 산소 플라즈마를 사용하는 반응성 이온 에칭(RIE)에 의해 노출되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 투과성 유전층은 산화물로 이루어지고, 약 200 내지 500 Å 의 두께를 갖는, 도전선 구조체 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 재료(40)의 증발은 상기 투과성 유전층의 침착 온도보다 더 높은 온도에서 O2 플라즈마에 의해 실행되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 재료층의 증발은 415 내지 435 ℃ 의 온도로 플라즈마에서 실행되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 절연층은 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정에 의해 침착된 산화물로 이루어지는, 도전선 구조체 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 절연층은 약 8000 내지 12000 Å 의 두께를 갖는, 도전선 구조체 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 절연층을 평탄화시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 절연층은 화학 기계적 연마(CMP; chemical-mechanical polish) 공정에 의해 평탄화되는, 도전선 구조체 제조 방법.
  17. 도전선들 간에 공극을 갖는 도전선 구조체를 제조하는 방법에 있어서:
    (a) 반도체 구조체 상에, 상면들을 갖는 이격된 도전선들을 형성하는 단계로서, 상기 이격된 도전선들은 알루미늄 합금으로 이루어지는, 상기 이격된 도전선들을 형성하는 단계;
    (b) 상기 이격된 도전선들 및 상기 반도체 구조체 상에 충전제 재료를 형성하는 단계로서, 상기 충전제 재료는 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리부타디엔(PB) 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 플루오르화 비정질 탄소 및 폴리카프로락톤 디올(PCL)로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어지고, 스핀 온 공정 또는 화학 기상 증착 공정에 의해 형성되는, 상기 충전제 재료를 형성하는 단계;
    (c) 상기 이격된 도전선들의 상기 상면들을 노출하도록 상기 충전제 재료를 에칭 백하는 단계로서, 상기 에칭 백은 산소 플라즈마를 사용하는 반응성 이온 에칭(RIE)에 의해 실행되는, 상기 충전제 재료를 에칭 백하는 단계;
    (d) 상기 반도체 구조체를 HDPCVD 툴의 HDPCVD 챔버 및 상기 HDPCVD 챔버내의 웨이퍼 척내에 적재하는 단계;
    (e) 상기 충전제 재료 및 상기 이격된 도전선들의 상기 상면들 상에 투과성 유전층을 형성하는 단계로서, 상기 투과성 유전층은 분해된 가스 상태의 충전제 재료가 자기를 통해 확산하는 것을 허용하는 성질을 갖고, 상기 투과성 유전층은 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정을 사용하여 침착되고, SiH4 가스 흐름을 사용하고, 325 내지 375 ℃ 의 온도에서 실행되며, 상기 투과성 유전층은 산화물로 이루어지고, 약 200 내지 500 Å 의 두께를 갖는, 상기 투과성 유전층을 형성하는 단계;
    (f) 상기 충전제 재료를 기상의 충전제 재료로 변화시키도록 상기 충전제 재료를 증발시키는 단계로서, 상기 기상의 충전제 재료는 상기 이격된 도전선들 간에 갭을 형성하도록 상기 투과성 유전층을 통해 확산하고, 상기 충전제 재료의 증발은 상기 투과성 유전층의 침착 온도보다 더 높은 온도로 상기 반도체 구조체를 가열함으로써 실행되며, 상기 충전제 재료층의 증발은 415 내지 435 ℃ 의 온도로 플라즈마에서 실행되고, 상기 충전재 재료의 증발은 상기 SiH4 흐름을 차단하고 Ar 및 O2 흐름들을 지속시키고, 상기 기판/웨이퍼 온도를 상승시키도록 상기 플라즈마의 파워를 지속시키고, 상기 웨이퍼 척 및 상기 웨이퍼 온도를 415 내지 435 ℃로 상승시키도록 상기 웨이퍼 척에 냉각 He 가스 흐름을 턴 오프시키는 것을 포함하는, 상기 충전제 재료를 증발시키는 단계;
    (g) 상기 투과성 유전층 상에 절연층을 침착시키는 단계로서, 단계들 (e) 내지 (g)은 상기 HDPCVD 챔버내의 원래의 위치에서 실행되고, 상기 절연층은 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정에 의해 침착된 산화물로 이루어지며, 상기 절연층은 약 8000 내지 12000 Å 의 두께를 갖는, 상기 절연층을 침착시키는 단계;
    (h) 상기 HDPCVD 챔버로부터 상기 반도체 구조체를 제거하는 단계; 및
    (i) 상기 절연층을 평탄화시키는 단계로서, 상기 절연층은 화학 기계적 연마(CMP) 공정에 의해 평탄화되는, 상기 절연층을 평탄화시키는 단계를 포함하는, 도전선 구조체 제조 방법.
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