TWI283077B - Photosensitive dielectric layer - Google Patents

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TWI283077B
TWI283077B TW094110768A TW94110768A TWI283077B TW I283077 B TWI283077 B TW I283077B TW 094110768 A TW094110768 A TW 094110768A TW 94110768 A TW94110768 A TW 94110768A TW I283077 B TWI283077 B TW I283077B
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Michael Goodner
Kevin O'brien
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Robert Meagley
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Description

(1) 1283077 華 - 九、發明說明 - 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於感光介電層。 【先前技術】 在微電子結構中，例如，基板，導體（例如’通孔） 與其他導體係藉由介電材料來予以彼此分離。低介電常數 Φ (“k”値）材料被用作導體之間的介電質，以降低電阻電容 (“RC”）延遲及改善裝置之性能。 【發明內容及實施方式】 圖1爲依據本發明實施例之微電子結構1 00的剖面側視 圖。在一實施例中，微電子結構100可包含一基板102，基 板1 02可以是任何所產生的表面，且舉例而言，可包括被 形成於一矽晶圓上之主動及被動裝置，例如：電晶體、電 鲁 容器、電阻器、局部互連部及其他裝置。基板102可爲一 結構、一層爲一藉由各種不同程序而被轉換成及/或添加 於所想要之微電子組構之基本工件的層，或另一材料或諸 材料。基板1 0 2可包含導電材料、絕緣材料、半導體材料 及其他材料或材料組合。在一些實施例中，基板1 〇 2可爲 一層疊結構。基板1 〇 2可以將結構強度及剛性添加於組件 ，且幫助組件1 02與外部元件的電氣連接，例如 < 印刷電 路板（圖中未顯示）。 結構1 0 0可包含一第一通孔層1 0 4，此第一通孔層i 〇 4 (2) 1283077 可包括一具有低介電常數（低k値）之介電材料。第一通孔層 1 0 4之介電材料可包括··二氧化矽（未摻雜有或是摻雜有磷 或硼和磷，或者其他摻雜劑）；氮化矽；氧氮化矽；多孔 的氧化物；含有有機物之氧化砂；聚合物或其他材料。適 合用於第一通孔層1 0 4之材料包含（但並非限定於）以矽氧烷 爲底的聚合物’例如··由JSR微電子公司（Microelecrmics Corporation)、Honey well公司及Shipley公司所分別販售之 _ 商標名稱爲 “LKD-5109TM”、“Nanoglass ETM”及 “ZirkonTM” 之以矽氧院爲底的聚合物；氟化砍酸鹽玻璃（“ F s G，，）；多 孔及無孔之碳摻雜氧化物（“CD Ο”），此碳摻雜氧化物之分 子結構爲SixOyRz’其中’ R是指院基或是芳基，在一些實 施例中，CD Ο可包括約5 %〜5 0 atom%的碳，而在一些實施 例中，CDO可包括約1 5atom%的碳；由應用材料公司 (Applied Materials Corporation)所販售之商標名稱爲 Black DiamondTM”的 CVD-沈積 CDO ;二氧化矽；由 D o w C o rn i n g • 公司所販售之商標名稱爲“FOx ΤΜ”的旋塗式塗佈低k =氧化 矽變型（由Novellus公司所販售之商標名稱爲CoralTM )； CVD-沉積之CDO ;電子束固化之CVD-沉積CDO材料；例 如：由Dow化學公司及Honeywell公司的分別販售之商標名 稱爲“SiLKTM”及“GX-3TM ”以聚芳撐爲底的介電質；以聚（ 芳基醚）爲底的聚合物介電質，例如：由Honey well公司所 販售之商標名稱爲“FLARETM”；旋塗式塗佈聚合物，例如 ••由幾家公司所製造的聚醯亞胺，或是以BCB爲底之材料 ，例如：由Dow化學公司所製造之Cyclotene TM ;以“沸石” 冬 (3) 1283077 見稱之材料，例如：局度被定序之中孔的（m e s ο p 〇 r 〇 u s)氧 - 化矽及鋁矽酸鹽；或其他材料。 結構1 〇 〇也可包含一溝槽層1 0 6。在一些實施例中，溝 槽層1 0 6可包括已經被部份或是全部移除而留下孔隙或空 氣隙的感光材料。溝槽層1 0 6原本可包括一光阻材料、_ 感光介電材料或是其他材料。在移除掉部分或是全部材料 之後’結構中之溝槽層1 0 6可包含一或多個空氣隙，可包 φ 含具有多個孔隙或氣孔的基質介電材料，或是其他材料。 結構100也可包含一第二通孔層或一不同類型的層， 作爲位於溝槽層1 〇 6上的頂層1 〇 8。在頂層1 〇 8被敘述爲，，頂 ”層且可以在第一通孔層104及溝槽層1〇6之頂上的同時， 在此頂層108之上也可以有額外的層。在頂層ι〇8爲一第二 通孔層之實施例中，第二通孔層106可以包括實質上與第 一通孔層1 04之材料相同的材料，如同針對上述第一通孔 層1 0 4所敘述的另一材料，或者不同的材料。在一些實施 Φ 例中，頂層1 0 8可以包含讓部分或全部之下面的材料分解 且通過，而留下溝槽層106的孔隙及/或空氣隙之材料。因 此，頂層1 〇 8可以爲一可滲透層，材料之所分解的部分可 _ 以通過此可滲透層，而留下溝槽層1 0 6。在一些實施例中 ，結構1 0 0可以沒有位於溝槽層1 〇 6上的頂層1 0 8。 結構1 〇〇也可包含一或多個互連部丨〗〇。互連部u 〇可 包括一或多個通孔及/或線，其可以提供導電路徑以供電 力、訊號或者其他電流行進。在所例舉之實施例中，互連 部1 1 0可包含延伸經過第一通孔層1 04之較小的通孔部1 1 4 (4) (4)1283077 及延伸經過溝槽層1 〇 6之較大的線部1 1 2。 在圖1所例舉之實施例中，第一通孔層1 04係位在相鄰 互連部1 1 0的通孔部1 1 4，且不相鄰於線部1 1 2。這種的幾 何組態可對較窄的通孔部1 1 4提供額外的支撐，其係由於 通孔部1 1 4之較小的相對尺寸而比線部1 1 2更容易受到通孔 部不想要的彎曲或變形的影響，而使得線部1 1 2更可能被 溝槽層1 0 6之孔隙及/或空氣隙所包圍住。此外，溝槽層 1〇6之孔隙及/或空氣隙可使得溝槽層1〇6的k値減小到第一 通孔層1 0 4的k値以下。溝槽層1 0 6比第一通孔層1 〇 4更小的 k値可以減少線部1 1 2中的RC延遲，其中，如此之延遲可能 會比通孔部1 1 4中之延遲更有問題。因此，結構1 〇 〇可以對 通孔部1 1 4提供更多的機械支撐，其可能比線部η 2更容易 受到機械變形的影響，並且在線部1 1 2中提供較低k値之材 料，其可能會比通孔部1 1 4更容易受到RC延遲的影響。 圖2爲依據本發明之一實施例，例舉用以製造微電子 結構（例如，圖1之微電子結構100)之方法的流程圖200。在 其他實施例中，在流程圖2 0 0中所示的一些步驟可被省略 、可加入其他步驟，及/或可以用不同的順序來實施所示 的步驟。 第一通孔層104可被沉積202於基板102上。在一些實 施例中，如果基板1 02係反射性的，則可先施加一抗反射 塗佈層於基板102上。如上所述，第一通孔層1〇4可包括一 具有低k値之相對密實的介電材料。第一通孔層1 〇4之介電 材料可包括一碳摻雜之氧化物、二氧化矽，或者如上所述 -8- 1283077 , (5) ~ 之其他材料。第一通孔層104可被圖案化204而形成通孔體 - 積（via volumes)，而互連部11〇之通孔部114可以被形成於 其中。圖3爲一剖面側視圖，舉例說明一已經被沉積於一 基板102上，且已經被圖案化而形成一通孔體積3 02的第一 通孔層1 04，而互連1 1 0之通孔部丨〗4可以被形成於此通孔 體積3 02。 回到圖2，一感光溝槽材料然後可以被塗施206。圖4 # 爲一剖面側視圖，舉例說明一已經被沉積於第一通孔層 104之上的感光溝槽材料層402。在一些實施例中，感光溝 槽材料層4 0 2之頂部可以實質上係平面的。感光溝槽材料 層4 0 2可被旋塗式塗佈，以形成一平坦表面，或者可於沉 積後被平坦化。在一些實施例中，其中，會需要一空氣隙 溝槽層1 0 6，使得感光溝槽材料將會大部分被移除，可沉 積一光阻材料或其他可光定義之犧牲介電材料作爲感光溝 槽材料層402。在一些其他的實施例中，其中，需要在基 Φ 質材料中有多個孔隙而非空氣隙，以作爲溝槽層1 〇 6，可 使用具有可分解之致孔劑的感光多孔介電基質材料。適用 於感光溝槽材料層4 0 2之感光溝槽材料，其中，大部分的 . 感光溝槽材料會被移除而留下一或多個空氣隙，包含以下 列爲底之光阻材料：聚降萡條聚合物（通常被使用於1 9 3 n m 光刻術）、氟化聚合物（通常被使用於1 5 7nm光刻術）、多經 基苯乙烯（polyhydroxystyrene)聚合物（通常被使用於248nm 光刻術）’及其他在4 00 °C溫度下可以很容易降解（degrade) 聚合物。適合之感光介電材料包含：8丨§心|'1〇〜1^可光定義 冬 (6) (6)1283077 之低k値介電質，係由Clariant公司所製造的；含有致孔 劑之以聚合物爲底的感光介電質，例如：多孔的、感光的 聚醯亞胺；或者其他含有致孔劑的感光介電質。也可使用 其他材料。 再次參照圖2，接著可圖案化感光溝槽材料層402以形 成溝槽，而互連1 1 〇之線部1 1 2可以被形成於其中。圖5爲 例舉一經圖案化208之具有溝槽502的感光溝槽材料層402 之剖面側視圖，導電材料可以被沉積於溝糟5 02中，以形 成互連1 1 〇之線部1 1 2。 在一些實施例中’感光溝槽材料層402可被”直接圖案 化”而非藉由使用一分離的光阻層來予以圖案化。使感光 溝槽材料層4 0 2直接圖案化指的是沒有使用分離的光阻層 。感光溝槽材料層402本身被曝光，而後感光溝槽材料層 4 0 2之曝光部分被移除（或者未經曝光之部分被移除，視材 料爲正或負感光性而定）以形成溝槽5 02，留下具有溝槽 502之經圖案化208的感光溝槽材料層402。這可避免當使 用分離光阻層來圖案化介電層，而後嘗試在不損毀介電層 的狀況下移除殘留之光阻層時發生的問題。因爲在材料被 移除以形成溝槽5 02之後不需從經圖案化208之感光溝槽材 料層402上移除分離光阻層或是其他層，所以，可以避免 對感光溝槽材料層402的損毀。此外，因爲不需利用乾蝕 刻方式來使層402圖条化（除了去光阻（descum)步驟以外， 如同由習於此技術者所使用的），所以，介電層不需要發 展複雜的化學物品來移除蝕刻副產品（例如“側壁聚合物”） -10- (7) 1283077 而不會損毀。除此之外，避免使用額外的層可以降低結構 - 1 00之製作成本、複雜度及製作時間。在一些實施例中’ 使用感光材料作爲感光溝槽材料層402可使用較爲簡單之 圖案化方式，其在感光溝槽材料層402上不需要額外的層 。在一些實施例中，除了使用分離光阻層之外在直接圖案 化感光溝槽材料層402時，不需使用犧牲的光吸收材料 (SLAM)或其他的抗反射層。 • 如同將在以下的討論中所看到的，額外的層及/或材 料可以被沉積於經圖案化208之感光溝槽材料層402上。在 一些實施例中/感光溝槽材料層4 0 2可以被圖案化，而後 額外的層及/或材料可被沉積於感光溝槽材料層4 0 2之頂邰 上，而沒有一光阻剝離步驟發生在從感光溝槽材料層402 移除掉部分材料以形成溝槽5 02之後。舉例而言，在直接 圖案化感光溝槽材料層4 0 2之實施例中，沒有任何額外的 光阻層被使用在感光溝槽材料層402之頂部上，以便圖案 ® 化感光溝槽材料層4 0，所以，在從感光溝槽材料層4 0 2移 除掉部分材料以形成溝槽5 02與沉積額外的層及/或材料於 經圖案化2 0 5的感光溝槽材料層4 0 2之間將不會發生任何的 -光阻剝離步驟。 再次參照圖2，一塗佈層可被形成2 1 0於一或多個經圖 案化之感光溝槽材料層4 02、經圖案化之第一通孔層1 04及 基板1 0 2的表面。所形成2 1 0之塗佈層可被沉積、藉由修改 感光溝槽材料層402之薄層、經圖案化之第一通孔層丨〇4或 基板〗0 2來予以形成，或是以其他方法來予以形成。圖6爲 (8) 1283077 例舉形成於經圖案化之感光溝槽材料層402及經圖案化之 第一通孔層104上之塗佈層602的剖面圖。此塗佈層6〇2可 作爲例如用於後續化學機械硏磨之硏磨停止層，可以提供 用以沉積其他層之平滑表面，或者可以用作其他目的。 在一實施例中，塗佈層602可以藉由電子束（E-beam) 固化表面來予以形成，而塗佈層即將被形成於此表面上， 其可以使表面更爲堅固以產生塗佈層60 2。在另一實施例 B 中，可使用例如二氧化矽奈米層疊原子層沉積法（ALD)之 方法來生長塗佈層602。在又一實施例中，塗佈層602可爲 一聚合物塗佈，而此聚合物塗佈被選擇性地沉積於介電質 4 0 2及1 0 4上’但並未被丨几積於基板1 〇 2上。在其他實施例 中，可以使用抗触劑塗佈，例如無機保角抗蝕劑塗佈或其 他塗佈。而又在其他實施例中，可以使用其他方法及塗佈 ，或者是可以不使用塗佈層602。在一些使用塗佈層602的 實施例中，塗佈層602係可以穿透而讓感光溝槽材料層402 • 之被分解的部份通過，而留下溝槽層1 06。在這些實施例 中，塗佈層602被選擇性地形成於介電質402及104上，而 不被形成於基板1 〇 2上，因此，在後續的步驟中，當通孔 部（圖1中的1 1 4)被塡入時可維持電性連接。 再次回到圖2，可沉積2 1 2 —晶種層。圖7爲例舉已沉 積一晶種層702之剖面圖。除了晶種層702之外，可沉積一 阻障層或一黏著層。因此，當顯示一單一晶種層7 0 2時， 此晶種層7 0 2可以具有多於一層的材料層及/或該等材料可 供一個以上的目的使用。在一實施例中，阻障層可防止在 -12- (9) 1283077 晶種層之後所沉積之諸層與感光溝槽材料層402、溝槽層 _ 106、桌~通孔層及基板102的一或多者互相影響之相 互作用。在一實施例中，可沉積一黏著層，以幫助晶種層 7 02及/或後續所沉積之導電材料黏著於感光溝槽材料層 4 02、溝槽層106、第一通孔層1〇4、基板1〇2及阻障層中的 其中一層或多層。在黏著層或阻障層之頂部上可能有一晶 種層702。此晶種層可包含鎳、NiV、鈷、金、銀、鉅、氮 ® 化鉅、鈦的一或多者或其他材料。在各種實施例中，晶種 層702可以藉由在一雙鑲嵌刻（damascene)製程後被沉積， 並可藉由濺鍍、物理氣相沈積（“PVD”）、化學氣相沈積 (“CVD”）、電漿增強型化學氣相沈積（“Pecvd”）、原子層 沉積（“ALD”）、無電電鍍、或者其他方法或上述方法之組 合來予以沉積。 現在參照圖2，可以組成大量之互連1 1 〇的導電材料可 以被沉積2 1 4。此導電材料可包含銅、鋁、金、銀或其他 ^ 材料，並可藉由例如無電電鍍或其他方法來予以沉積2 1 4 。所沉積214之導電材料然後可接著被平坦化216，其藉由 化學機械硏磨（“CMP”）或其他方法，使其與感光溝槽材料 - 層402或塗佈層602實質上共平面，且形成互連11〇。圖8爲 _ 例舉在所沉積之導電材料已經被平坦化2 1 6後之互連1 1 〇的 剖面圖。由圖8可知，每個互連1 1 〇可具有線部1 1 2與線部 1 1 4其一或是二者皆有，線部1 1 2延伸經過第一通孔層1 〇4 ，而線部Π 4延伸經過感光溝槽材料層4 0 2。在一實施例中 ’互連1 1 〇之線部1 1 2是比互連之通孔邰1 1 4還寬。在· — tfc -13- 1283077 , (10) 實施例中，通孔尺寸之範圍可介於5〇nm至1微米之間，而 線部之厚度的範圍可介於100nm至幾個微米之間。 再次參照圖2，一蓋層或分路（shunt)可被沉積21 8於經 平坦化2 1 6之互連1 1 〇導體。圖9爲例舉沉積2 1 8於互連1 1 0 上之蓋層902的剖面圖。蓋層902可用以將互連1 10與後續 處理及材料層隔離，並防止例如電移或擴散。有了銅金屬 導電層，一包含，舉例而言，鈷或鎢之金屬分路層可以爲 • 一用以隔離銅互連110之有效的蓋層902。在一實施例中， 此分路材料可選用例如無電或閃光沉積法（flash deposition)之技術’其厚度之軔圍介於約5奈米至100奈米 之間。 現在回到圖2，可接著沉積220—第二通孔層或其他頂 層108。如上所述，頂層可爲一第二通孔層，其包含之 材料可實質上與第一通？L層1 〇4之材料相同，或是包含其 他材料。頂層1 〇 8也可以是不同於第二通孔層的層。頂層 φ 1 〇 8可爲一層可穿透之材料的層’感光溝槽材料層4 0 2之經 分解的部分可通過此層’而留下溝槽層106°在頂層108包 含一第二通孔層之實施例中，可圖案化222所沉積的第二 通孔層。圖1 〇爲例舉頂層1 0 8之剖面圖’在此情況中’一 圖案化的第二通孔層係沉積於感光溝槽材料層4 0 2、互連 1 10及蓋層902之上。在一些實施例中，蓋層902可作爲當 圖案化一第二通孔層時或其他圖案化層時之蝕刻阻障層用 。爲了支擦”非著陸通孔（υ n landed vias)”（在層108之通孔 開口並未完全對齊層4 0 2之金屬線的頂部之情形）’塗佈層 (11) 1283077 6 0 2亦可作爲一鈾刻阻障用。頂層1 0 8，不管是一第二通孔 層或其他類型的層’可以在溝槽層1 0 6上添加結構性支撐 〇 回頭參照圖2，可全部或部分分解2 2 4感光溝槽材料層 4 02，以產生溝槽層1〇6。値得注意的是’在敘述指的是感 光溝槽材料層4 0 2之分解的同時，在一些實施例中，可僅 分解部分的感光溝槽材料層4 0 2。舉例而言’感光溝槽材 • 料層4 0 2之孔洞中所發現的致孔劑材料可被分解，而剩餘 的材料則可保持不被分解。在其他實施例中’材料可被部 分分解，並留下一部分殘留層（其可爲多孔或是無孔的）， 而形成空氣隙。圖1 1爲例舉藉由分解感光溝槽材料層4〇2 所形成之溝槽層1 〇6的剖面圖。轉變係發生於之前由感光 溝槽材料層4 0 2所佔的位置。至少一部分的感光溝槽材料 層402已經被分解，而其他周圍的層則是實質上完整地被 保留下來，以產生分解產物（圖中未顯示出）’而此分解產 # 物係藉由沿著一穿過頂層108及塗佈層602之擴散路徑1 102 的擴散進來予以移除的。在不同於，例如：沒有塗佈層 6 02之實施例的其他賓施例中，擴散路徑11〇2也會隨之改 變。所產生之結構1 〇 〇包含一或多個孔隙或空氣隙，位於 先前感光溝槽材料層402所佔的體積中。 假設各種適合的材料，許多頂層1〇8與感光溝槽材料 層402之搭配可成功地配對，用以選擇性的分解及移除， 其視分解之模式、周圍材料及環境之限制而定。可以使用 有助於材料自感光溝槽材料層402之選擇性分解及移除的 -15- (12) 1283077 - 熱及化學形式。在一實施例中’除了對熱機械穩定之高的 - 玻璃轉換溫度以外’包含頂層1 〇 8之材料具有比感光溝槽 材料層4 02之熱分解溫度還要高的熱分解溫度的。有了這 樣的搭配，此結構或是其部分的結構可被加熱到高於感光 溝槽材料層402之熱分解溫度，而此溫度是低於頂層10 8及 其他周圍結構之熱分解溫度’以分解感光溝槽材料層4 0 2 。在一化學轉變實施例中’感光溝槽材料層402可藉由化 • 學藥品而被選擇性地分解’然而此化學藥品實質上並不會 攻擊頂層1 〇 8或是其他相鄰的材料’並使得整個結構保持 完整。 因此，在一些實施例中’可藉由加熱感光溝槽材料層 4 02來達成感光溝槽材料層402之分解224。在一實施例中 ，可根據來自感光溝槽材料層402之材料與其他周圍材料 之熱分解溫度的差異’可經由頂層1 0 8來選擇性地分解及 移除來自感光溝槽材料層402之材料。舉例而言’在感光 # 溝槽材料層402包含光阻材料之實施例中’感光溝槽材料 層4 0 2可被加熱至約1 8 0 °C到4 0 0 °C之溫度範圍’以分解2 2 4 此材料。在其他實施例中，感光溝槽材料層4 0 2可被加熱 _ 至約2 0 0 °C到3 0 0 °C之溫度範圍。同樣地’在感光溝槽材料 層402包含UNITY材料之實施例中，感光溝槽材料層402可 被加熱至約2 5 0 °C到4 0 0 °C之溫度範圍’以分解2 2 4此材料。 而在感光溝槽材料層4 0 2包含具有致孔劑之感光基質材料 的實施例中，致孔劑可被熱分解224，並留下孔洞、孔隙 於基質材料中。而分解物可藉由擴散的方式沿著一路徑 (13) 1283077 1 102而被移除。在一些實施例中，被分解之材料較 過路徑，例如，當塗佈層602形成一較爲緊實的密 感光溝槽材料層402可被分解地更緩慢，例如’在 溫度下，以避免產生氣泡，或是避免沿著擴散路徑 損毀諸層。 在分解224之後，可實施進一步處理。舉例來 加入另一層感光溝槽材料層，並隨後將其轉變爲一 φ 槽層。所產生之互連結構1 〇〇可用作微電子電路的 ，例如，微處理晶粒用的基板，而此結構1 00及微 粒一起包含一微處理模組。 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上’然 用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不違離 之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此 明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範 定者爲準。 【圖式簡單說明】 圖1係依據本發明實施例之微電子結構的剖面圓 - 圖2係例舉用來製造微電子結構之方法的流程圓 圖3係例舉已經被沉積於基板上之第一通孔層 圖。 圖4係例舉已經被沉積於第一通孔層上之感光 料層的剖面圖。 圖5係例舉經圖案化之感光溝槽材料層的剖面圖 不易穿 封時， 更低的 1102 而 說，可 第二溝 一部分 處理晶 其並非 本發明 ，本發 圍所界 的剖面 溝槽材 -17- (14) 1283077 圖6係例舉形成於經圖案化之感光溝槽材料層上之塗 佈層的剖面圖。 圖7係例舉晶種層之剖面圖。 圖8係例舉互連之剖面圖。 圖9係例舉沉積於互連上之蓋層的剖面圖。 圖10係例舉頂層之剖面圖。 圖1 1係例舉藉由分解感光溝槽材料層所形成之溝槽層 B 的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 〇 :結構 102 :基板 1 〇 4 :第一通孔層 106 :溝槽層 1 〇 8 :頂層 # 110 :互連 1 1 2 :線路 1 1 4 :通孔部 2 0 0 :流程圖 202 :沉積第一通孔層 2 0 4 :圖案化第一通孔層 206 :沉積感光溝槽材料層 2 0 8 :圖案化感光層 2 1 0 :形成化學機械硏磨停止層
-18- (15) 1283077 ' 212 :沉積阻障/晶種層 - 2 1 4 :沉積互連導體 2 1 6 :平坦化互連 2 1 8 :沉積導體蓋層 220 :沉積第二通孔層 222 :圖案化第二通孔層 224 :全部或部分分解感光溝槽材料層 # 3 02 :通孔體積 402 :感光溝槽材料層 5 〇 2 :溝槽 602:塗層 7 〇 2 :晶種層 902 :蓋層 1 102 :擴散路徑 •
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Claims (1)

1283077 , (1) 十、申請專利範圍 1. 一種微電子結構之製造方法，包含： 形成第一通孔介電層於一基板上； 圖案化該第一通孔介電層，以形成一穿過該第一通孔 介電層之通孔； 形成一感光溝槽介電層於該第一通孔介電層上； 圖案化該感光溝槽介電層，以形成一穿過該感光溝槽 • 介電層之溝槽； 沉積一導電材料於該通孔及該溝槽上； 形成一頂層於該感光溝槽介電層上；以及 至少局部分解該感光溝槽介電層，而分解自該感光溝 槽介電層之材料通過該頂層。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，分解該 感光溝槽介電層包含加熱該感光溝糟介電層到約1 80 °c至 約400°C之溫度範圍。 Φ 3.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，圖案化 該感光溝槽介電層包含直接圖案化該感光溝槽介電層。 4.如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，圖案化 該感光溝槽介電層包含圖案化該感光溝槽介電層，而沒有 使用一位於該感光溝槽介電層上之分離的光阻層。 5 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該感光 溝槽介電層係實質上完全被分解，並於該集一與第二通孔 介電層之間留下一空氣隙。 6.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該感光 -20- (2) 1283077 溝槽介電層被局部分解，並於該第一與第二通孔介電層之 間留下一空氣隙。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該感光 溝槽介電層包含一基質材料及一致孔劑，且分解該感光溝 槽介電層包含由該基質材料移除至少部分的該致孔劑，於 該第一與第二通孔介電層之間留下一多孔溝槽介電層。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該感光 ® 溝槽介電層包含光阻材料、感光性聚降括烯 (polynorbornene)材料、感光性聚矽氮烷材料、感光性苯 并環丁烯、感光性聚芳撐、感光性聚矽氧烷、感光性聚苯 并螺1^、感光性聚環硼氮院（p 〇 1 y b 〇 r a z y 1 e n e )或感光性稠合 k聚合物之至少其中一·者。 9.如申請專利範圍第！項所述之微電子結構之製造方 法，更包含： 形成一塗佈層於經圖案化之溝槽介電層上； ^ 形成一導體晶種層於該塗佈層上；以及 形成一蓋層於該通孔及該溝槽中之所沉積的導電材料 上。 - 10· —種具有微電子結構之裝置，包含： . 一基板； 一第一通孔介電層，在該基板上·’ 一溝槽介電層，在該第一通孔介電層上’其中’該通 孔介電層包含一感光溝槽材料層，該感光溝槽材料層已經 至少被局部分解； -21 - (3) 1283077 一溝槽’穿過該溝槽介電層； 一導體’延伸穿過該第一通孔介電層且實質上塡充位 於該感光溝槽介電層中之溝槽；以及 一頂層，在該感光溝槽介電層上。 1 1.如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中，該溝 槽介電層包含一多孔介電層，其中，在該感光溝槽材料層 之至少局部分解中，已經從該溝槽介電層中之孔洞移除致 Φ 孔劑。 12.如申請專利範圍第1〇項所述之裝置，其中，穿過 該溝槽介電層之溝槽係藉由直接圖案化該感光溝槽介電層 來予以形成的。 1 3 .如申請專利範圍第丨0項所述之裝置，其中，該頂 層包含一直接和該溝槽介電層相接觸之第二通孔介電層。 1 4 .如申請專利範圍第！ 〇項所述之具有一微電子結構 之裝置，其中該第二通孔介電層之材料包含光阻材料、感 φ 光性聚降萡烯（Polynorbornene)材料、感光性聚矽氮烷材 料、感光性苯并環丁烯、感光性聚芳撐、感光性聚砂氧烷 、感光性聚苯并噁唑、感光性聚環硼氮烷（p〇lyb〇razylene) 或感光性稠合環聚合物之至少其中一者。 1 5 · —種具有微電子結構之裝置，包含： ‘一基板； 一第一通孔介電層，在該基板上； 一感光溝槽材料層，在該第〜通孔介電層上； 一溝槽，穿過該感光溝槽材料層； -22- 1283077 s (4) ~ 一導體，延伸穿過該第一通孔介電層且實質上塡充該 - 感光溝槽材料層中之溝槽；以及 一頂層，在該感光溝槽材料層上。 16.如申請專利範圍第1 5項所述之裝置’其中’該感 光溝槽材料層包含一'多孔基質材料及一在該多孔基質材料 之孔洞中的多孔材料。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項所述之裝置，其中，穿過 • 該溝槽介電層之溝槽係藉由直接圖案化該感光溝槽介電層 來予以形成的。 1 8 .如申請專利範圍第1 5項所述之裝置，其中，該頂 層包含一直接和該感光溝槽材料層相接觸之第二通孔介電 層。 19.申請專利範圍第1 5項所述之裝置，其中該感光溝 槽材料層之材料係包含光阻材料、感光性聚降箔烯 (polynorbornene)材料、感光性聚砂氮院材料、感光性苯 ^ 并環丁烯、感光性聚芳撐、感光性聚矽氧烷、感光性聚苯 并D惡Π坐、感光性聚環硼氮院（p 〇 1 y b 〇 r a z y 1 e n e)或感光性稠合 環聚合物之至少其中一者。 - 2 0 · —種微電子結構之製造方法，包含·· 形成一感光溝槽介電層於一基板上；以及 直接圖案化該感光溝槽介電層，以形成一穿過該感光 溝槽介電層之溝槽。 21·如申請專利範圍第20項所述之製造方法，另包含 -23- (5) (5)1283077 沉積一導電材料於該溝槽中； 形成一頂層於該感光溝槽介電層上；以及 至少局部分解該感光溝槽介電層，而分解白$ 丨丨丨」刀脚自該感光溝 槽介電層之材料通過該頂層。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項所述之製造方法，其中图 案化該感光溝槽介電層包含圖案化該感光溝槽介電層，而 沒有使用一抗反射層。 2 3· 如申請專利範圍第2 0項所述之製造方法，其中 該感光溝槽介電層之材料係光阻材料、感光性聚降宿綠 (polynorbornene)材料、感光性聚矽氮烷材料、感光性苯 并環丁烯、感光性聚芳撐 '感光性聚矽氧烷、感光性聚苯 并Π惡Π坐、感光性聚環硼氮院（p 〇 1 y & 〇 r a z y 1 e n e )或感光性稠合 環聚合物之至少其中一者。
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