TWI282591B - Semiconductor device including porous insulating material and manufacturing method therefor - Google Patents

Description

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五、發明説明（1 ) 相關申請案之交互參考 曰所申請之日本專利申請 申請案之優先權，其之整 本發明係以2001年9月25 案2001-291013為基礎並請求該 體内容係併於此以供參考。 發明背景 1)發明範疇 本發明係有關於何體元件及其製造方法，且更㈣ 於-種半導體元件及其製造方法，該半導體元件包括一韻 置於佈線層間之多孔性絕緣薄膜，其係作為一介層。 2)相關技藝之說明 佈線間之寄生電容已成為 於半導體積體電路元件中 當佈線間之距離 降低訊號傳送速度之一明顯的起因之 為1 // m或大於1 # m時，佈蟯pa夕玄^ a + —…^ 丁 w深間之寄生電容對整體元件 之處理速度具有一小的影塑。缺而 ^ .., J^^ 然而，當佈線間的距離為或 低於0.2 # m時，與上及下佑娩网4 + 汉卜怖綠間之距離相較，該形成於 相同層中之佈線的距離會變得非常小，且因此，佈線間的 寄生電容對元件之處理速度有一明顯的影響。 α亥通過半導體積體電路元件之多層佈線的訊號傳送速 度係由佈線電阻與寄生電容之組合來決定。當佈線的厚度 Ρ牛低％，寄生電容會降低；然而，當佈線的厚度降低時， 佈線電阻會增加，且因此，無法獲得一較高的訊號傳送速 度。為了在不降低佈線厚度之下達到寄生電容的降低，一 内層絕緣薄膜之介電常數的降低是有效的。 本紙張尺度適用中關家標準（⑽）Α4規格⑵〇><297公 .4. 五、發明説明（2 ) 曰材貝具有1介電常數時’—塗 料、一以聚四氟伸7 I & 貝心、巴、，象材 -旦有-直㈣ 礎(以PTFE為基礎)之材料與 π構之以烴基為基礎之材料係備受去 使用塗覆性質絕緣姑袓0士 优田 4 Τ，聚醯亞胺或矽樹脂可作為一例 以況明之。秋而，甘r 至於在使用前述之材料時，亦 =低於3之相對介電常數。當使用以。TFE = : =時’介電常數可降低至2或更低;然而，該以。』 黏i性之貫用性，此乃因其對其他材料具有差的 以八有直鏈結構之以烴基為基礎的材料俜可進 行氧化作用，且當其被氧化時， w了進 而可能改變。 “電吊數係因吸收濕氣 ，了解決前述之問題，—具有低介電常數之多孔性材 科係猎形成一多孔性絕緣材料而發展。 然而，當使用多孔性材料作為一絕緣材料時’本" 人係發現以往所未發生之起因於製造半導體元^之 方法期間所引發的問題。 發明概述 因此，本發明之-目的係在解決當使用—多孔性 作為絕緣材料以用於半導體斧 " 體積體電路元件時所產生的没 7¾ 〇 ^ 依本發明之一實施態樣，发 件的士， 仏用於製造半導體元 的方法’其包含下列步驟：於-基材表面上形成一第一 絕緣薄膜，於該基材上係形成有_半導體構件且具有一暴 1282591 五、發明説明（ η 路於至少部分基材表面上之傳導性區域；於該第-絕緣薄 膜上开/成第一内層絕緣薄膜；於該第一内層絕緣薄膜上 形第二絕緣薄膜；於該第二絕緣薄膜上形成一第三絕 緣賴；於該第三絕緣薄膜上形成一第二内層絕緣薄膜； 自第二㈣絕緣薄膜之上表面至第三絕緣薄膜之上表面處 形成-佈線渠溝，且自佈線渠溝之底部的一部分至第一絕 緣薄膜之上表面處形成一介層洞，其中該介層洞係設置於 相對於該傳導性區域之一部分的位置處，且佈線渠溝係藉 於该弟二内層絕緣薄膜相對於該第三絕緣薄膜進行選擇性 姓刻之條件下钱刻而形成；藉於該第三絕緣薄膜相對於該 弟二絕緣薄膜進行選擇性㈣之條件下，進行敍刻製程而 移除该暴露於佈線渠溝底部之第三絕緣薄膜與該暴露於介 層洞底部之第-絕緣薄膜，·以及於介層洞與佈線渠溝内填 充一包含有一傳導性材料之佈線。 φ 當移除該暴露於佈線渠溝底部之第三絕緣薄膜時，第 二絕緣薄膜可使用以作為_糾停止薄獏。因此，可避免 第—内層絕緣薄膜之上表面暴露於佈線渠溝的底部。依據 前述之方法可獲得一具有後述結構之半導體元件。 —依本發明之又一實施態樣，其提供—半導體元件，其 包合·-設置於-基材表面上之第一絕緣薄膜，該基材具 有一暴露於其部分表面處之傳導性區域；—設置於第一絕 =專訂之層絕緣薄膜；一設置於第—内層絕緣薄 # 目弟一内層、、、邑緣缚膜之上表面形 成至弟-絕緣薄膜底面處的介層洞；一第三絕緣薄膜，其 、本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（2ΐ〇Χ297公釐） 五、發明説明（4 ) 設置於第二絕緣薄膜上且具有—與第二絕緣薄膜不同之姓 刻電H二内層絕緣薄膜，其設置於第三絕緣薄膜上 且具有-與第三絕緣薄膜不同之姓刻電阻；一佈線渠溝， 其設置於第二内層絕緣薄膜之上表面至第二絕緣薄膜之上 表面，且其連接至位於佈線渠溝之部分底部處之介層洞；以及-佈線部件，其包含—料性㈣且填佈線渠溝中。 I胃 依本發明之再_實施態樣，其提供—用於製造一半 =的方，，其包含下列步驟:於半導體基材上形成= 緣薄膜係包含—多孔性絕緣料’於第一絕緣薄膜上形成包含有一絕緣材料之第一姓 二止::膜；於第一钱刻停止薄膜上形成一第二崎止 弟二钱刻停止薄膜包含另一絕緣材料，1呈有一 =1刻停止薄膜之介電常數；於第二_停:薄膜 絕緣薄獏；於第二絕緣薄膜上形成—具有一 :之罩幕圖案；藉於該第二絕緣薄膜相對於第二 ㈣進行«性則之條件下，使㈣I幕时作為一 刻罩幕而姓刻該第二絕緣薄膜以形成—凹槽，以使得該 -姓刻停止薄膜暴露於凹槽底部;於該第二止::::，停止薄膜進行選擇㈣刻之條二: 凹槽底部之第二靖止薄膜；以及於凹槽内 匕3有一傳導性材料之傳導性部件。 保：::：停:Γ時，第，1停止* 緣錢，故可避免使第-絕緣薄臈暴露至 導 材 刻薄 上 止 I虫第 膜 刻 形 膜 !282591 、發明說明（5 d % i兄中。依據前述之方法，可獲得一具有下述結構之 半導體元件。 依本發明之又一實施態樣，其提供一半導體元件，其 包3 · —第一絕緣薄膜，該第一絕緣薄膜包含一多孔性絕 、’彖材料且没置於半導體基材的一表面上；一第一蝕刻停止 薄膜，其包含-絕緣材料且設置於第一絕緣薄膜上；_設 置於第-餘刻停止薄膜上之第二名虫刻停止薄膜，該第二餘 刻停止薄膜係包含另一絕緣材料且具有一比第一触刻停 薄膜更高之介電常數；一設置於第二蝕刻停止薄膜上之 二絕緣薄膜；-凹槽，其穿透該第二絕緣薄膜與第二蝕 停止薄膜，且於凹槽之底部存在有該第一蝕刻停止薄膜 以及-傳導性部件，其包含一傳導性材料且填充於凹 中。 如前所述，在第一内層絕緣薄膜與第二内層絕緣薄 間之界面處a又置一層彼此具有不同银刻電阻之蝕刻停止 膜。當佈線渠溝形成於第二内層絕緣薄膜中時，蝕刻係停 止於上蝕刻停止薄膜處。當暴露於佈線渠溝底部之上姓 停止薄膜被#刻時，蝕刻係停止於下蝕刻停止薄膜處。 此’可避免第一内層絕緣薄膜之上表面暴露於一餘2環 中。當一包含有多孔性材料之絕緣薄膜暴露至一蝕刻環 時，微小之不規則物係形成於絕緣薄膜之表面上 而 問題的產生。因此，本發明可有利地適用至此種例子 其中一多孔性材料係使用以作為一絕緣薄膜。 止 第 刻 槽 膜 薄 刻 因 境 造A 中， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、^τ— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210X297公釐） -8- 1282591 A7 --------— —__B7 五、發明説明（6 ) "—" " ~ 圖式之簡要說明 第1 A至1 K圖係為一依本發明具體實施例之製造方 法步驟中之半導體元件的橫截面圖。 、第2圖係為本發明之—具體實施例之半導體元件的橫 截面圖。 較佳具體實施例之詳細說明 ί…、第1A至2圖，其等將描述依本發明之一具體實 施例而製造半導體元件的方法。 貝 士第1A圖所述，一構件分隔絕緣區域2係形成於由 矽所構成之基材1的表面上。該構件分隔絕緣區域2係藉 矽的局部氧化作用（LOCOS)或淺槽分隔法（STI)而形成。曰 於一由構件分隔絕緣區域2所圍繞之作用區域上形成一包 括有一閘極3G、一源極區域3S以及一汲極區域3d之 MOSFET LM0SFET 3係藉重複已知之薄膜形成步驟、 光微影、姓刻、離子植入等方式、來形成。 藉化學蒸汽沈積法（CVD)而於該基材1之表面上形成 一 1，000 nm厚度之内層絶緣薄膜10(其係由磷矽酸鹽玻璃 (PSG)所構成），以覆蓋該MOSFET 3。藉電漿增強CVD (ΡΕ-CVD)而於内層絕緣薄膜1〇上形成一 50 nm厚度之姓 刻停止薄膜11 (使用以作為一鈍態薄膜），該薄膜係由碳化 矽（SiC)或氮化矽（SiN)所構成。 接下來將描述獲致第1B圖所示之情況的步驟。到達 源極區域3 S與沒極區域3 D之接觸孔1 2 S與1 2 D係夂自 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂· t 五 、發明說明（7 ) 成於餘刻停止薄膜11與内層絕緣薄膜10中。 觸孔：Γ具有30 nm厚度之障蔽金屬層13,以覆蓋接 肖12D之内表面—停止薄膜U之上表面。 屬層U係由如氮化鈦(TlN)或氣化组(TaN)所形成。 古~敝金屬層13之表面上形成KW)層，該鶴（續旦 :―足以填充接職12S肖12D之厚度。障蔽金屬層與 層的形成係藉如CVD來進行。

過多之W層與障蔽金屬層係藉化學機械拋光法（CMP) 而移除’以暴露該姓刻停止薄膜u。因此，於接觸孔12S 與12D内形成傳導性插塞14,其各係由障蔽金屬層13與 w層所構成。 如第1C圖所示，於蝕刻停止薄膜u上形成一具有15〇 nm厚度之内層絕緣薄膜2〇。該内層絕緣薄膜2〇係由多 孔性二氧化矽（IPS，其由 Catalysts & chemical Ind· Co., Ltd 所製造）所形成。多孔性二氧化矽的組成物及薄膜形成方 法係描述於”SHOKUBAI KASEI GIHOU”（Technical Report by Catalysts & Chemicals) vol. 17，pages 75 to 82，2000。 於後將概略描述薄膜形成方法。 於基材表面上進行一溶液之旋轉塗覆，該溶液含有一 懸洋於溶劑中之有機寡聚物與矽氧烷聚合物。當所塗佈之 薄膜被乾燥時，係獲得一有機寡聚物與矽氧烷聚合物完全 混合之薄膜。藉燃燒該所形成之薄膜，而僅熱分解該有機 寡聚物’且因此獲得一由多孔性矽氧烷聚合所構成之薄 膜。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公贊） -10- 1282591 A7 -—__________ Β7___ 五、發明説明(8 ) " ~^s 藉PE-CVD而於内層絕緣薄膜2〇上形成_由氧化矽 (sioj所構成之蓋薄膜21，其厚度為5〇 nm。於蓋薄膜u 上形成一光阻圖案24。於光阻圖案24中設置開口 ％，其 等係相對於該形成於内層絕緣薄膜2〇中之佈線。開口 ％ 係藉一般之光微影方法來形成。 如第1D圖所示，使用光阻圖案24作為一罩幕，以 餘刻蓋薄膜21肖内層絕緣薄膜2〇。蓋薄冑21與内層絕 緣薄膜20係藉反應性離子蝕刻法（RIE)來蝕刻，其使用一 由C^8、Ο?與Ar之混合氣體作為一蝕刻氣體。因此，相 對於該形成於光阻圖案24中之開口 26的佈線渠溝h係 形成於内層絕緣薄膜20中。傳導性插塞14之上表面係暴 露於其相對之佈線渠溝25的底面。於佈線渠溝25形成後 移除該光阻圖案24。 如第1E圖所示，形成一具有3〇 nm厚度之障蔽金屬 層22L以覆蓋佈線渠溝25之内表面與蓋薄膜2ι之上表 面。P早蔽金屬層22L係由TiN或TaN所構成，且藉由cVD 或PVD而形成。於障蔽金屬層22L之表面上形成一由銅（cu) 所構成之傳導層23L。於障蔽金屬層22L之表面被一由Cu 所構成之種子層所覆蓋後，藉Cu的電鍍技術而形成該傳 導層23L，其具有一足以填充該佈線渠溝25的厚度。 如第1F圖所示，進行CMp製程以暴露該蓋薄膜21。 因此’於佈線渠溝25中形成一覆蓋其内部之障蔽金屬層 2 2與一填充该佈線渠溝2 5之c u佈線2 3。

如第1G圖所示，於蓋薄膜21上依序形成一由SiC 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

訂— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t 1282591

五、發明說明 所構成之50 nm的擴散障蔽薄膜3〇、一由多孔性二氧化 矽所構成之250 nm厚度的内層絕緣薄膜31、一由以％ 斤構成之30 nm厚度的下蝕刻停止薄膜32、一由uc所 構成之30 nm厚度的上姓刻停止薄膜、一由多孔性二 氧化石夕所構成之150 nm厚度的内層絕緣薄膜34、一由

Sl〇2所構成之20 nm厚度的蓋薄膜35與一由SiN所構成 之50 nm厚度的硬罩幕％。 /廣散障蔽薄膜30與上蝕刻停止薄膜33係由pE<VD 所七成’其使用四甲基碎曱烧作為-源極氣體且以c〇) 作為一载氣。内層絕緣薄膜31與内層絕緣薄膜34係藉使 用與形成内層絕緣薄膜2〇相同之方法而形成。 曰 一 4等由S!G2所構成之下㈣停止薄膜32與蓋薄膜” 係精PE-CVD而形成，其使用矽甲烧（SiH4)與一氧化二氮 (乂〇)作為源極氣體。硬罩幕36係藉CVD而形成，S 用SiH4與Nh3作為源極氣體。 /、 …如第m圖所示，圖案化該硬罩幕36以形成開口 π 4等開口 37係相對應於形成在内層絕緣薄膜34中之 圖案。硬罩幕36係使用一般之光微影技術而圖案化。 35/第Π圖所示，於該暴露於開口 37之底部之蓋薄膜 二硬罩幕36上形成一光阻圖案4〇。該光阻圖案仂且 ^對應於介層洞之^ 4】，該等介層洞係欲形成於内、 ^緣薄膜31t°當以平行於基材之基準線的方向觀之， 開口⑴系位於該形成於硬罩幕36内之開口心内部。 從蓋薄膜35至内層絕緣薄膜3lf間的餘刻係使用光 本紙張尺度適用標準A4規格⑵〇猶公嫠了

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、一-T— t -12- 10 五、發明説明（ 料1幕而進彳卜以形成介層洞42。由Si〇 所構成之盍薄膜35 由S!0: 由多孔性二氧化功 X、下蝕刻停止薄膜32的蝕刻、 ^ 所構成之内層絕緣薄膜34與内厣^ 刻係藉咖:進行，其使二:二：:广33 _ 内 31 33 緣 層网42後’藉灰化方法移除光阻圖案4〇。 如弟U圖所示，使用硬單幕36作為—罩幕以 =絕緣薄膜34。於前述之步驟中，該到達内層絕緣薄膜 :為-罩幕而钱刻’且因此’介層洞42係穿過内層絕 賴3卜㈣刻可藉RIE來進行，其使用—含有从， 〇2、比與Ar之混合氣體。由由於此蝕刻氣體對Sic或S:N 而言具有—低的㈣速率’故_製程會停止於佈線準溝 43的底部，其乃因該上餘刻停止薄膜33的存在，同時敍 膜 刻製程亦停止於介層洞42的底部，其乃因擴散障蔽薄 3 0的存在。 之 選 ii 膜 獲 如前所述’藉由形成該由彼此間具有不同蝕刻電阻 材料所形成之蝕刻停止薄膜33與内層絕緣薄膜Μ，而 擇性蝕刻該内層絕緣薄膜34,且因而可再次獲得該上 刻停止薄m 33。此外，藉由形成該由彼此間具有不同 刻電阻之材料所形成之擴散障蔽薄膜％與内層絕緣薄 31，而選擇性蝕刻該内層絕緣薄臈31，且因而可再次 得該擴散障蔽薄膜30。於此具體實施例中，，，蝕刻電阻的 11 五、發明説明 不同’’係非指於牿 A 义之條件下蝕刻時，嗜-®尸 特性(電阻)，而係指此-… 層展現不同的 阻）。 此-層具有相對不同的钱刻特性（電 如第1K圖所一 33(其暴露於佈線刻硬罩幕36、上1虫刻停止薄膜 露於介層洞42的底3 ^部）與擴散障蔽薄膜30(其暴 使用ch2F2、0及广。此蚀刻步驟可藉RIE而進行，其 言具有-緩慢的蝕刻㈠士… j Sl02 ^ ,,^ ^ j速率，故可再次獲得該位於佈線準、1 43底部之下钱刻停止薄膜32。因此，不…出:：溝 緣薄膜31的上表面，a 曰*路出内層絕 ^ ，匕即，其不暴露於钱刻環境中。 如第2圖所示’介層洞4 2與佈線渠溝4 3的内表 由一由蘭所構成之障蔽金屬層5〇所覆蓋，且銅佈線5] 係填充於，1層洞42與佈線渠溝43中。障蔽金屬層50與 Cu佈線51係以與製造第_佈線層之障蔽金屬層η與a 佈線23相同之方法而形成。 於河述之具體實施例中，如第1K圖所示，甚至在佈 線渠溝43形成後，内層絕緣薄膜31之上表面仍被下鞋 刻停止薄膜32所覆蓋。因此，可避免前述之問題的發生。 當该由多孔性二氧化矽所構成之内層絕緣薄膜3 1的 上表面暴露至一蝕刻環境時，會形成微小不規模物。當微 小不規模物形成於佈線渠溝43之底部時，則對障蔽金屬 層50而言，其難以完全覆蓋該佈線渠溝43的底部。當佈 線渠溝43的底部未完全覆蓋時，其係無法完美地獲致一 避免Cii原子（包含於Cu佈線5 1中）擴散的功能。 -----；--- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（l2 ) 為了完全覆蓋該具有不規模物之佈線渠溝43的底 '’必須增加障蔽金屬I 50的厚度。然而，當增加障蔽 至屬層50之厚度時，會降低Cu佈線51的橫載面積，且 因此增加佈線電阻。 内層、、、巴、’彖溥膜34係暴露至一位於佈線渠溝43側面之 餘刻環境中，且内層絕緣« 31係暴露至-位於介層洞 42側面之餘刻環境中U，由於此進行之姓刻為非等 向|±蝕刻故不規模物實質上係不會形成於側面上，該側 面係幾乎垂直該基材之表面。 於第1K圖中，係考量該内層絕緣薄膜3〗之上表面 僅由上#刻停止薄冑33所覆蓋，而未配置該下姓刻停止 缚膜32的例子。於前述之例子中，當該形成於介層洞β 底部之擴散障蔽薄膜3〇係完全被移除時，上㈣停止薄 膜33必須保留於佈線渠溝43的底部。為了防止不當之擴 散障咖3〇之移除的產生，-般係進行約嶋的過 養虫刻。 、當擴散障蔽薄膜30與上姓刻停止薄膜33係由％所 構成時’為再次獲得該上_停止薄冑33，其厚度必須 為擴散障蔽薄膜30厚度的二倍或二倍以上。然而了當增 加上钱刻停止薄膜33的厚度時，會降低該藉使用多^ —乳化：以作為—絕緣材料所得之寄生電容降低的效果。 於則述之具體實施例中，該具有與擴散障蔽薄膜％ 不=之钱刻電阻的下#刻停止薄们2係配置於於内層絕 緣溥膜31的上表面，且於下蝕刻停止薄膜μ上配置一上 五、發明説明（l3 钱刻停止薄膜33，該上蝕 “ /上蝕刻停止溥膜33可於與蝕刻擴散 P早敗溥膜3 0相同之條件下、# " ㈣之條件下進仃姓刻。當I虫刻該位於介層 而42底部之擴散障蔽薄 勝30 %，由於内層絕緣薄膜31 l上表面係被下蝕刻停止 列产… 物32所覆蓋’故可降低上蝕 二缚…厚度。為了防止寄生電容的增加，上敍 ^止㈣33之厚度較佳係、小於擴散障«膜30.的厚 =^外，形成下㈣停止薄们2之叫係具有一低於 1 (、形成上㈣停止薄膜33)之介電常數。因此，虫一 扯薄膜配置於内層絕緣薄膜31與内層絕緣薄臈μ之界 面的例子相較，前述具體實施例之結構具有一降低之寄生 電容的優點。 於前述之具體實施例中，内層絕緣薄膜Μ與内層絕 j臈34係由多孔性二氧化石夕所構成；然而，當使用另 夕孔性絕緣材料時，亦可獲得相同的優點。例如，一多 孔性有機絕緣材料亦可使用以形成該内層絕緣薄膜Μ或 内層絕緣薄膜34。 亦 合 銅 之 孔 於前述之具體實施例中，其以該Cu佈線由一雙金屬 趣敢方法而形成之例子係作為—實施例而描述；缺而， :形成其他非Cu之金屬佈線（諸如，〜χ ai為主㈧ 之佈線。當適當地改良該製造方法時，亦可形成一 合金之佈線層。除了雙金屬鑲嵌方法外，前述之具體實 例亦可適用另一佈線形成方法”列如，於第ig圖所示 下蝕刻停止薄m 32與上蝕刻停止薄膜33形成於一多… 性絕緣薄膜(其相當於第⑴圖所示之内層絕緣薄膜31)上 本紙張尺度適用5國家標準（CNS) A4規格（210X297公复) 1282591 A7 --— _ B7 五、發明説明（14 ) ^ 且一金屬佈線係以一金屬鑲嵌方法而形成於上蝕刻停止薄 膜33的例子中，係可獲得該多孔性絕緣薄膜之上表面不 暴露於佈線渠溝之底部的優點。 至此，本發明係參照具體實施例而說明，然而，本發 明係不限於此。舉例言之，明顯的，熟於此技者可在不悖 離本發明之範疇下進行各種的變化、改良、組合等。 元件編號對照表 1 基材 2 構件分隔絕緣區域 3 MOSFET 3G 閘極 3S 源極區域 3D >及極區域 10、 20 、 31 、 34 内層絕緣 薄膜 11 蝕刻停止薄膜 12S 、12D接觸孔 13、 22、22L、50 障蔽金屬 層 14 傳導性插塞 21、 35 蓋薄膜 23、 51 Cu佈線 23 L 傳導層 24、 40 光阻圖案 25、 43 佈線渠溝 26、 37 、 41 開口 30 擴散障蔽薄膜 32 下蝕刻停止薄膜 ： 33 上1虫刻停止薄膜 36 硬罩幕 42 介層洞 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1282591u年；月如s修. 2L/更.正/ Α8 Β8 C8 D8 經濟員工消費合作社印製 智慧財產局 " 六、申請專利範圍 第91103455號專利申請案申請專利範圍修正本96 03 h 一種用於製造半導體㈣的方法，其包含下列步^ 於-基材表面上形成一第一絕緣薄膜，於 It係形成有，一半導體構件且呈右墓+认 "土材 π腹饵仟且具有一暴露於至少部八 材表面上之ί專導性區域； σ刀土 於《亥第％緣薄膜上形成一第一内層絕緣薄獏， 其中.亥第-内層絕緣薄膜包含一多孔性絕緣材料； ☆該第-内層絕緣薄膜上形成一第二絕緣薄膜； 於該第二絕緣薄膜上形成一第三絕緣薄膜；、 於該第三絕緣薄膜上形成一第二内層絕緣薄膜； 自第二内層絕緣薄膜之上表面至第三絕緣薄膜之 上表面處形成一佈線渠溝且自佈線渠溝之底部的一'部 刀至第-絕緣薄膜之上表面處形成一介層洞，其中該 介層洞係設置於相對於該傳導性區域之一部分的位置 處，且該佈線渠溝係藉於該第二内層絕緣薄膜相對於 泫第三絕緣薄膜進行選擇性蝕刻之條件下蝕刻而形 成’· 藉於該第三絕緣薄膜相對於該第二絕緣薄膜選擇 性地姓刻之條件了，進行姓刻製冑而移除該暴露於佈 線渠溝底部之第三絕緣薄膜與該暴露於介層洞底部 第一絕緣薄膜；以及 之 於該介層洞與該佈線渠溝内填充一包含有一傳★ 性材料之佈線。 ¥ 2·如申請專利範圍第1項之製造半導體元件的方法， 表紙張尺度賴中_家縣（⑽）峨格（2iGx297^-y (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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ABCD =第：内層絕緣薄膜係包含多孔性二氧切，該第 —巴緣薄膜與δ亥第二絕緣薄膜係各包含SiC與SiN之 3 .者’且該第二絕緣薄膜係包含Si02。 ’ ^申請專利範圍第1項之製造半導體元件的方法，其 該形f佈線渠溝與介層洞之步驟更包含下列步驟： 上自第二内層絕緣薄膜之上表面形成-凹槽，以蝕 刻該位於欲形成介層洞之位置處的第一内層絕緣薄 祺；以及. 一於部分相對於凹槽處之一位置處，形成一到達第 : '、、巴緣薄膜之佈線渠溝，且同時進—步使用第三絕緣 缚膜作為一罩幕以蝕刻凹槽底部，以形成該到達第一 絕緣薄膜之介層洞。 4·如申請專利範圍帛！項之製造半導體元件的方法，其 中该第二絕緣薄膜之介電常數係低於第三絕緣薄膜之 介電常數。 5.如申請專利範圍第1項之製造半導體元件的方法，其 中該第三絕緣薄膜係比該第一絕緣薄膜更薄。 6·如申請專利範圍第1項之製造半導體元件的方法，其 中該暴露於基材表面之傳導性區域係包含一銅佈線。 7. 一種半導體元件，其包含： 一設置於一基材表面上之第一絕緣薄膜，該基材 具有一暴露於其部分表面處之傳導性區域； ——設置於該第一絕緣薄膜上之第一内層絕緣薄 膜，其中該第一内層絕緣薄膜包含一多孔性絕緣材料· 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 1282591 as B8 C8 ---------D8 六、申請專利範圍 一設置於該第一内層絕緣薄膜上之第二絕緣薄 臈；. 一自該第二内層絕緣薄膜之上表面形成至該第一 絕緣薄膜之，辱面處的介層洞； 一第三絕緣薄膜，其設置於該第二絕緣薄膜上且 具有一不同於該第二絕緣薄膜之蝕刻電阻； 一第二内層絕緣薄膜，其設置於該第三絕緣薄膜 上且具有一不同於該第三絕緣薄膜之蝕刻電阻； • 一佈線渠溝，其設置於該第二内層絕緣薄膜之上 表面至該第二絕緣薄膜之上表面，且其連接至位於佈 線渠溝之部分底部處之介層洞；以及 一佈線部件，其包含一傳導性材料且填充於介層 洞與佈線渠溝中d " 8·如申請專利範圍第7項之半導體元件，其中該第一内 :絕緣薄膜包含多孔性二氧化矽，該第二絕緣薄臈包 含Si〇2，且該第一絕緣薄膜與第三絕緣薄膜各包 SiC 或 SiN。 9·如:請專利範圍第7項之半導體元件，其中該第二絕 緣薄膜之介電常數係低於第三絕緣薄膜之介電常數。 1 〇·如申請專利範圍第7項之半導體元件，其中該第三絕 緣薄膜係比該第一絕緣薄膜更薄。 η·如申請專利範圍第7項之半導體元件，其中該暴露於 部分基材表面之傳導性區域係包含_形成於基计上之 Cu佈線。 tlSilT?：^^7cNS ) ( 210X 297^ )---—_____ -20- 1282591 A8 B8 C8 圍 經濟-局員工消費合作社印製 智懇財產局 " 、申請專利範 .-種製造半導體元件的方法，其包含下列步驟： 半導體基材之表面上形成一第一絕緣薄膜， :、Gέ —多孔性絕緣材料； 二Λ第巴緣溥膜上形成-第-蝕刻停止薄膜， /、包含一絕緣材料； ]ϋ刻停Α薄膜上形成一第二蝕刻停止薄 古:第一蝕刻停止薄膜係包含另一絕緣材料，其具 阿於第一蝕刻停止薄膜之介電常數； 於该第—二姓刻停止薄膜上形成一第二絕緣薄膜； 案·； 乂第—1巴緣薄膜上形成一具有開口之罩幕圖 ’於該第二絕緣薄膜相對於該第二餘刻停止薄膜 =擇|±㈣之條件下，㈣該第二絕緣薄膜以形 ❶j2槽，其使用該罩幕圖案作為一蝕刻罩幕，以使 〜/第_蝕刻停止薄膜暴露於凹槽的底部； 、於㈣二㈣停止薄膜相對於該第_制停止薄 膜進仃選擇性钱刻之條件下，钱刻該暴露於凹槽底部 之第二蝕刻停止薄獏；以及 於凹槽内填充-傳導性部件，其包含 料。 13·如中請專利範圍第12項之製造—半導體元件的方 法，其2該第一絕緣薄膜與該第二絕緣薄膜係包含多 =11_乳化石夕，該第一餘刻停止薄膜包含⑽，而該 第—蝕刻停止薄膜係包含Sic或SiN。 表纸張尺度賴中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-21- 1282591 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 14.— 種半導體元件，.其包含 一第一絕緣薄膜，其包含一多孔性絕緣材料且設 置於一半導體基材之表面上；< 一第一^刻停止薄膜，其包含一絕緣材料且其設 置於該第一絕緣薄膜上； 一設置於言玄第一姓刻#止薄膜上之第二餘刻停止 薄膜，該第二蝕刻停止薄膜係包含另一絕 具有一高於該第一蝕刻停止薄膜之介電常數；^八 ★ •-設置於該第二姓刻停止薄膜上之第二絕緣薄 膜， 二凹槽’其穿透該第二絕緣薄膜與該第二蝕刻停 止缚膜’且其底部存有該第一钱刻停止薄膜；以及 一傳導性料，其包含—料性㈣，以於該凹槽中。 /、异九 15·如申請專利範圍第14項之半導體元件，1中兮第一 ㈣膜係包含多孔性二氧切，該第__停止薄勝 匕合s1〇2’且該第二姓.刻停止薄膜係包含沉或训。 絕 膜 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 訂 經濟、員工消費合作社印製 智慧財產局 衣紙張家一標準（ -22-