專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有集成電路的半導(dǎo)體器件及其制造方法。本發(fā)明具體地涉及一種具有作為部件的含有嵌入布線的半導(dǎo)體元件的電子器件。
注意，本說(shuō)明書(shū)中的半導(dǎo)體器件是指其具有利用半導(dǎo)體特性工作的常規(guī)器件和設(shè)備；例如，光電器件、半導(dǎo)體電路和電子器件都包含在半導(dǎo)體器件中。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在半導(dǎo)體元件中形成包括多個(gè)布線層的多層互連線的情況下，在上層中不規(guī)則性就會(huì)更加突出，并且布線就會(huì)難于被加工。相應(yīng)地，通常通過(guò)稱作鑲嵌工藝的布線形成技術(shù)，在布線開(kāi)口諸如在絕緣膜中形成的布線溝槽或孔中嵌入布線材料。
鑲嵌工藝是這樣一種方法，其中在絕緣膜中首先形成一個(gè)溝槽，利用金屬材料覆蓋整個(gè)表面(填充溝槽)，并通過(guò)CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)等拋光整個(gè)表面，從而形成金屬布線。進(jìn)一步包含在金屬布線之下設(shè)置用于與下層中的金屬布線或半導(dǎo)體區(qū)接觸的孔的步驟的方法被稱為雙鑲嵌工藝。雙鑲嵌工藝包括這樣一個(gè)步驟，在該步驟中，在形成用于與下層布線連接的孔和布線溝槽之后，淀積布線材料，通過(guò)CMP去除除了布線部分之外的布線材料。
對(duì)于采用雙鑲嵌工藝的金屬布線，通常采用通過(guò)電鍍而形成的銅(Cu)。在電鍍中，需要對(duì)電鍍液或待施加的電場(chǎng)進(jìn)行復(fù)雜的控制，以使銅(Cu)完全嵌入到連接通孔中。而且，難于通過(guò)采用蝕刻劑或蝕刻氣體的蝕刻處理來(lái)處理銅(Cu)；因此，為了進(jìn)行銅(Cu)的拋光處理，就需要一種特殊的CMP法。
電鍍和CMP已經(jīng)導(dǎo)致了增加用于形成布線的制造成本的問(wèn)題。
而且，為了獲得能夠高速工作的高性能的半導(dǎo)體器件，未來(lái)就更加需要這樣一種結(jié)構(gòu)，其中對(duì)于絕緣膜除了采用具有比銅(Cu)更低電阻率的布線材料之外、采用具有更低介電常數(shù)的絕緣膜以提供布線開(kāi)口。
因此，本發(fā)明人考慮，為了獲得由分別具有比銅更低電阻率的銀或主要含銀的合金形成的布線而采用銀納米顆粒。然而，本發(fā)明人卻發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題，即因?yàn)橛米鞒Ｒ?guī)層間絕緣膜的二氧化硅膜或氮化硅膜是致密的、所以與銀納米顆粒接觸的區(qū)域就很小且粘接性差。
而且，因?yàn)橐呀?jīng)用作常規(guī)層間絕緣膜的二氧化硅膜(ε＝4.1～3.7)的介電常數(shù)高，因此需要一種介電常數(shù)更低的絕緣膜。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題而做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于制造含有對(duì)于更快速度的半導(dǎo)體器件所必須的更低電阻率的布線和更低介電常數(shù)的層間絕緣膜的半導(dǎo)體器件的方法。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法的特征在于，形成銀布線，該銀布線通過(guò)層間絕緣膜中的連接孔連接到層間絕緣膜之下形成的布線。該方法包括在下層布線之上形成層間絕緣膜并形成連接到下層布線的連接孔和層間絕緣膜中的布線溝槽的步驟，并且還至少包括形成用于形成層間絕緣膜中的上層布線的布線溝槽的構(gòu)圖步驟；通過(guò)液滴排出法(典型地，噴墨方法)將液體導(dǎo)電材料(典型地，Ag)注入連接孔和布線溝槽的步驟；烘焙步驟，其中選擇性烘焙注入的導(dǎo)電材料以形成第一導(dǎo)電層；以及形成覆蓋第一導(dǎo)電層表面以防止第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料擴(kuò)散的第二導(dǎo)電層、由此形成由第一布線和第二布線的疊層形成的上層布線的步驟。
因此，涉及本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的用于制造半導(dǎo)體器件的方法的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)1，是一種用于制造具有布線層的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括以下步驟形成絕緣膜；通過(guò)選擇性蝕刻在絕緣膜中形成開(kāi)口(連接孔和布線溝槽)；通過(guò)液滴排出法將含有導(dǎo)電材料的液滴注入開(kāi)口中；通過(guò)選擇性激光照射，加熱開(kāi)口中的導(dǎo)電材料，由此形成嵌入在絕緣膜的開(kāi)口中的第一導(dǎo)電層；以及形成覆蓋第一導(dǎo)電層的上表面的第二導(dǎo)電層。
在上述結(jié)構(gòu)1中，用于防止第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料擴(kuò)散的作為阻擋膜的第二導(dǎo)電層是通過(guò)濺射法形成的含有選自W、Mo、Ti、Cr和Ta的組中的一種或多種材料的金屬層。
而且，優(yōu)選形成阻擋膜，以在通過(guò)液滴排出法將含有導(dǎo)電膜的液滴注入開(kāi)口(連接孔和布線溝槽)中之前防止導(dǎo)電材料(Ag)的擴(kuò)散。涉及用于制造半導(dǎo)體器件的方法的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)2，是一種用于制造具有集成電路和布線的半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟形成絕緣膜；在絕緣膜之上形成掩模；通過(guò)選擇性蝕刻在絕緣膜中形成開(kāi)口(連接孔和布線溝槽)；在掩模之上和開(kāi)口中形成第一導(dǎo)電層；通過(guò)液滴排出法將含有導(dǎo)電材料的液滴注入開(kāi)口中；通過(guò)選擇性激光照射，加熱開(kāi)口中的導(dǎo)電材料，由此形成在絕緣膜的開(kāi)口中嵌入的第二導(dǎo)電層；在掩模和第二導(dǎo)電層上形成第三導(dǎo)電層；以及去除掩模的同時(shí)去除在該掩模之上形成的第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層，以致保留在開(kāi)口之中形成的第三導(dǎo)電層。
在上述結(jié)構(gòu)2中，為了獲得低介電常數(shù)的絕緣膜，優(yōu)選采用多孔絕緣膜作為該絕緣膜。在本說(shuō)明書(shū)中，多孔絕緣膜指具有微孔的絕緣膜、優(yōu)選是選自具有≥20％且＜90％的孔隙率的無(wú)機(jī)絕緣膜、有機(jī)絕緣膜和有機(jī)-無(wú)機(jī)混合絕緣膜的膜。如果孔隙率小于該范圍，就不能充分地減少介電常數(shù)。而且，孔隙率大于該孔隙率的范圍，就會(huì)導(dǎo)致薄膜的機(jī)械強(qiáng)度減弱。
而且，本發(fā)明不限于其中通過(guò)選擇性激光照射烘焙導(dǎo)電膜的方法。涉及用于制造半導(dǎo)體器件的方法的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)3，是一種用于制造具有集成電路和布線的半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟形成絕緣膜；通過(guò)選擇性蝕刻在絕緣膜中形成開(kāi)口(連接孔和布線溝槽)；形成第一導(dǎo)電膜；通過(guò)液滴排出法將含有導(dǎo)電材料的液滴注入開(kāi)口中或注入它的四周，由此通過(guò)烘焙形成導(dǎo)電膜；選擇性蝕刻導(dǎo)電膜，由此形成第二導(dǎo)電層；在第二導(dǎo)電層之上形成第三導(dǎo)電膜；以及采用一個(gè)掩模來(lái)蝕刻第一導(dǎo)電膜和第三導(dǎo)電膜，由此形成第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層，其中為了在注入液滴之前減少待注入液滴的接觸角，對(duì)第一導(dǎo)電膜的表面進(jìn)行表面處理。
進(jìn)行了表面處理的區(qū)域就是具有小接觸角的區(qū)域，該區(qū)域具有高浸潤(rùn)性(此后，稱為高浸潤(rùn)區(qū))。當(dāng)接觸角大時(shí)，具有流體性的液體混合物就不能夠擴(kuò)散且不能通過(guò)區(qū)域表面進(jìn)行吸附；因此，表面就不浸潤(rùn)。同時(shí)，當(dāng)接觸角小時(shí)，具有流體性的混合物就會(huì)在表面之上擴(kuò)散，并且表面浸潤(rùn)良好。在本發(fā)明中，高浸潤(rùn)區(qū)的接觸角優(yōu)選為10°或更小。作為表面處理，例如，可以使用通過(guò)光選擇性提高浸潤(rùn)性的處理。特別地，在構(gòu)圖形成區(qū)周圍形成具有低浸潤(rùn)性的材料，并施加能夠分解具有低浸潤(rùn)性的材料的光，以便分解并去除處理區(qū)中的低浸潤(rùn)性的物質(zhì)。由此，就能夠提高待處理區(qū)域的浸潤(rùn)性，從而形成高浸潤(rùn)區(qū)。
通過(guò)進(jìn)行如結(jié)構(gòu)3中的表面處理，當(dāng)注入含有導(dǎo)電材料的液滴時(shí)，就能夠填充連接孔和布線溝槽，以致液滴浸潤(rùn)并擴(kuò)散。與不用表面處理而通過(guò)噴墨方法沿著連接孔和布線溝槽進(jìn)行涂敷的方法相比，通過(guò)注入含有導(dǎo)電材料的液滴直至浸潤(rùn)并擴(kuò)散，就能夠減少涂敷工藝的處理時(shí)間(tact time)。而且，與通過(guò)在涂層上旋涂(spin-on-coating)進(jìn)行涂敷的方法相比，還能夠減少材料消耗。
通過(guò)結(jié)構(gòu)2的制造方法獲得的半導(dǎo)體器件也包含在本發(fā)明中。半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)4是一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括集成電路；布線層；以及多孔絕緣膜，其中布線層具有一個(gè)疊層與多孔絕緣膜中形成的布線溝槽或接觸孔(也稱為連接孔)的底部和內(nèi)壁接觸的第一導(dǎo)電層、在第一導(dǎo)電層之上的第二導(dǎo)電層、和與第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的上表面接觸的第三導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層被第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層包圍，并且包括多孔絕緣膜的上表面的第一表面和包括第三絕緣層的上表面的第二表面之間具有臺(tái)階部分。
在結(jié)構(gòu)4中，多孔絕緣膜由含有氧化硅的材料組成。
本發(fā)明不特別限于多孔絕緣膜。結(jié)構(gòu)5是一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括集成電路；布線層；以及絕緣膜，其中布線層具有一個(gè)疊層與絕緣膜中形成的布線溝槽或接觸孔的底部和內(nèi)壁接觸的第一導(dǎo)電層、在第一導(dǎo)電層之上的第二導(dǎo)電層、和與第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的上表面接觸的第三導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層被第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層包圍，并且包括絕緣膜的上表面的第一表面和包括第三絕緣層的上表面的第二表面之間具有臺(tái)階部分。
在結(jié)構(gòu)2～5中，集成電路包括控制器、CPU和存儲(chǔ)器中的至少一種。而且，集成電路可以具有天線。
而且，在結(jié)構(gòu)2～5中，第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層是每層都含有選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料的通過(guò)濺射法形成的金屬層。此外，第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層可以由相同材料或不同材料形成。
而且，在結(jié)構(gòu)2～5中，第二導(dǎo)電層由含有銀的材料形成。在通過(guò)液滴排出法形成導(dǎo)電層等的圖形的方法中，排出被處理成顆粒的圖形形成材料，通過(guò)烘焙熔合或熔接并接合，以便固化圖形形成材料。通過(guò)濺射法等形成的圖形通常具有柱狀結(jié)構(gòu)；同時(shí)，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法形成的圖形主要是含有眾多顆粒邊界的多晶結(jié)構(gòu)。
而且，在結(jié)構(gòu)2～5中，第二導(dǎo)電層由含有樹(shù)脂的材料形成。該樹(shù)脂是諸如在含有導(dǎo)電材料的液滴中所包含的鍵合劑(binder)的材料。混合樹(shù)脂、溶劑和銀納米顆粒，以便通過(guò)噴墨方法進(jìn)行排出。
通過(guò)選擇性地形成本發(fā)明的布線，與常規(guī)方法相比，就能夠減少工藝數(shù)量。而且，通過(guò)采用液體導(dǎo)電材料，就能夠?qū)?dǎo)電膜完全嵌入到具有高孔徑比(aspect ratio)的層間絕緣膜中。
而且，在本發(fā)明中，通過(guò)采用多孔絕緣膜作為層間絕緣膜，就能夠減少層間絕緣膜的介電常數(shù)；除此之外，還能夠提高層間絕緣膜和含有Ag的漿料(paste)之間的粘接性。


圖1A～1E是本發(fā)明的制造工藝的示意圖(實(shí)施方式1)。
圖2A～2C是本發(fā)明的制造工藝的示意圖(實(shí)施方式1)。
圖3A～3F是本發(fā)明的制造工藝的示意圖(實(shí)施方式2)。
圖4是示出本發(fā)明的FET的制造工藝的剖面圖。
圖5是封裝器件的剖面結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖6A和6B是示出將本發(fā)明應(yīng)用于顯示屏組件的實(shí)例的俯視圖。
圖7是示出將本發(fā)明應(yīng)用于卡的一個(gè)實(shí)例的俯視圖。
圖8A～8E是電子器件的實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將解釋本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D1A～1E和圖2A～2C來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的嵌入在層間絕緣膜中的銀布線的形成方式。這里，為了簡(jiǎn)化，沒(méi)有示出半導(dǎo)體元件和集成電路，僅僅示出了嵌入的銀布線和下層布線的連接部分。
首先，在形成有諸如晶體管(未示出)的元件的半導(dǎo)體襯底之上設(shè)置絕緣膜101，在該絕緣膜101之上形成第一層布線(下層布線)102。形成層間絕緣膜103以覆蓋布線102(圖1A)。
半導(dǎo)體襯底是單晶硅襯底或化合物半導(dǎo)體襯底。典型地采用n-型或p-型單晶硅襯底、GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底或ZnSe襯底。而且，可以采用層疊有絕緣層和單晶半導(dǎo)體層的S0I(硅在絕緣體上)。作為SOI襯底，例如，可以采用SIMOX(注入氧隔離)襯底。SIMOX襯底是通過(guò)將氧分子注入到比單晶半導(dǎo)體層的表面稍微深的部分之中并利用高溫對(duì)其進(jìn)行氧化、由此形成絕緣層和絕緣層上的單晶半導(dǎo)體層所制造的襯底。該襯底是第一單晶半導(dǎo)體層、絕緣層和第二單晶半導(dǎo)體層的疊層。
為了防止因電容引起的信號(hào)延遲，就選擇具有低介電常數(shù)的材料作為層間絕緣膜103。對(duì)于層間絕緣膜103，通過(guò)采用多孔絕緣膜就能夠獲得此目的。在本實(shí)施方式中，采用多孔絕緣膜作為層間絕緣膜103，由此就獲得了更低的介電常數(shù)并改善了與此后將形成的布線材料的粘接性。將在此后說(shuō)明為什么需要改善布線材料和具有低介電常數(shù)的多孔絕緣膜之間的粘接性的原因。
在形成層間絕緣膜103之后，通過(guò)光刻進(jìn)行構(gòu)圖，以便形成由光刻膠形成的第一掩模104a。隨后，各向異性地蝕刻層間絕緣膜103，從而形成如圖1B所示的第一開(kāi)口(也稱為溝槽)105。
在去除了第一掩模104a之后，通過(guò)光刻進(jìn)行構(gòu)圖，以形成另一掩模。由此，如圖1C中所示，形成由光刻膠形成的第二掩模104b。隨后，再次各向異性地蝕刻層間絕緣膜103，從而形成含有連接孔106a和布線溝槽106b的第二開(kāi)口。
此后，如圖1D中所示，通過(guò)濺射在整個(gè)表面之上形成阻擋膜107，而不用去除由光刻膠形成的第二掩模104b。如圖1D中所示，利用阻擋膜107，薄薄地涂敷連接孔106a和布線溝槽106b的內(nèi)壁；然而，優(yōu)選是幾乎不涂敷厚的第二掩模104b的內(nèi)壁。
這里，對(duì)于阻擋膜107，采用TiN膜。注意，阻擋膜107可稱為第一導(dǎo)電膜。采用阻擋膜107作為用于抑制缺陷諸如漏電的防擴(kuò)散膜，該缺陷是由于此后通過(guò)液滴排出法排出的布線材料擴(kuò)散到層間絕緣膜103之中而引起的。另外，可以通過(guò)CVD而不限于通過(guò)濺射的淀積來(lái)淀積阻擋膜107。
接著，如圖1E中所示，通過(guò)噴墨方法將含有Ag的漿料108僅僅注入到開(kāi)口之中。在噴墨方法中，當(dāng)排出的液滴到達(dá)襯底時(shí)，液滴位置的精確性就很差(例如，±10μm)，所以在本實(shí)施方式下通過(guò)采用作為隔壁的由光刻膠形成的第二掩模104b來(lái)補(bǔ)足液滴的位置精度。因此，甚至在10μm或更小的工藝尺寸的情況下，也能夠采用噴墨方法。
Ag納米顆粒包含于將通過(guò)噴墨將排出的含有Ag的漿料108中，以致與作為常規(guī)布線材料所采用的Cu相比、就能夠降低電阻。而且，由于漿料是液體，因此它就能夠覆蓋任何形狀的基底。因此，就能夠與基底形狀無(wú)關(guān)地形成布線。
包含于含有Ag的漿料108中的Ag納米顆粒的尺寸為大約3nm～5nm。因此，在將含有Ag的漿料施加到作為多孔絕緣膜的層間絕緣膜103之上或施加到在層間絕緣膜103之上淀積的阻擋膜107之上的情況下，Ag顆粒就會(huì)穿透層間絕緣膜103的洞或凹陷、或在層間絕緣膜103之上淀積的阻擋膜107上的凹陷。因此，通過(guò)所謂的固著效應(yīng)(anchoring effect)，就提高了粘接性。
含有Ag的漿料108不具有足夠的導(dǎo)電性，除非進(jìn)行大約300°下的烘焙。因此，采用激光設(shè)備，僅對(duì)含有Ag的漿料108進(jìn)行選擇性加熱并烘焙。此后將解釋采用激光設(shè)備的原因。
注意，在本實(shí)施方式下，通過(guò)烘焙含有Ag的漿料來(lái)產(chǎn)生的形成物也稱為含有Ag的漿料108。實(shí)際上，該形成物是一種通過(guò)烘焙被熔合或熔接并接合而已經(jīng)固化的導(dǎo)體，并且它也稱為第二導(dǎo)電層。
接著，如圖2A中所示，通過(guò)濺射形成導(dǎo)電膜109，從而覆蓋含有Ag的漿料108的整個(gè)表面。如圖2A中所示，優(yōu)選是幾乎不覆蓋厚的第二掩模的內(nèi)壁。而且，在圖2A中，幾乎不在連接孔106a和布線溝槽106b的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜109，但也可以在其上形成導(dǎo)電膜109。采用導(dǎo)電膜109作為用于防止器件缺陷諸如漏電的阻擋物，該缺陷是在烘焙含有Ag的漿料108之后因含有Ag的漿料108擴(kuò)散進(jìn)入層間絕緣膜103中而引起的。
而且，存在一個(gè)問(wèn)題，即蝕刻氣體會(huì)浸蝕含有Ag的漿料108并降低導(dǎo)電性。將解釋制造圖2C中所示的結(jié)構(gòu)的情況。在此結(jié)構(gòu)中，在層間絕緣膜112中形成連接孔114，以便連接含有Ag的漿料111和上電極113。在形成連接孔114時(shí)，如果通過(guò)干法蝕刻蝕刻層間絕緣膜112，那么激發(fā)的蝕刻氣體就會(huì)浸蝕含有Ag的漿料111，并且會(huì)顯著降低導(dǎo)電性。
為了防止這種浸蝕，如圖2A中所示，采用導(dǎo)電膜109作為阻擋物是有效的。注意，導(dǎo)電膜109還稱為第三導(dǎo)電層。
由于上述原因，優(yōu)選是以至少具有低電阻特性、抑制導(dǎo)電性的含有Ag的漿料108的擴(kuò)散的阻擋性、且在干法蝕刻中具有與硅素層間絕緣膜的足夠高選擇性的材料來(lái)形成導(dǎo)電膜109。例如，導(dǎo)電膜109可以由W、Mo、Ti、Cr和Ta或者它們的混合物中選擇的材料形成。
在形成導(dǎo)電膜109之后，如圖2B中所示，去除具有光刻膠功能的第二掩模104b。此時(shí)，與由光刻膠形成的第二掩模104b同時(shí)地去除在由光刻膠形成的第二掩模104b之上淀積的阻擋膜107和導(dǎo)電膜109的一部分；因此，就能夠形成在層間絕緣膜103中嵌入的布線110。嵌入布線110具有其中Ag被阻擋膜107和導(dǎo)電膜109包圍的結(jié)構(gòu)。
這里，將解釋采用用于烘焙上述的導(dǎo)電性的含有Ag的漿料108的激光設(shè)備的原因。通過(guò)與光刻膠一起去除在光刻膠之上的淀積物的方法稱為剝離(1ift-off)方法。為了采用這種方法，就需要光刻膠與襯底分離、分離光刻膠上的淀積物與襯底之上的淀積物。在本發(fā)明的制造工藝中，如果采用諸如擴(kuò)散爐(oven)的加熱設(shè)備，那么就會(huì)整體地加熱襯底，除此之外，也會(huì)將光刻膠加熱至幾百攝氏度。由于在高溫下被加熱之后通常去除光刻膠就會(huì)變得困難，在此情況下就不能采用剝離方法。因此，在本實(shí)施方式下，采用激光設(shè)備來(lái)選擇性烘焙布線，以致在布線烘焙步驟之后也能夠采用剝離方法。
而且，這里將說(shuō)明采用絕緣膜101的一個(gè)實(shí)例，在其中形成有諸如晶體管的元件的半導(dǎo)體襯底之上設(shè)置該絕緣膜101。然而，在此不必進(jìn)行限制，可以采用在玻璃襯底之上設(shè)置的絕緣膜。例如，可以在玻璃襯底之上設(shè)置的TFT的層間絕緣膜之上形成下層布線，并且可以形成連接到下層布線的嵌入布線。
(實(shí)施方式2)在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D3A～3F來(lái)說(shuō)明其部分工藝不同于上述實(shí)施方式1的本發(fā)明的一種方式。這里，為了簡(jiǎn)化，如圖1A～1F中所示，未示出半導(dǎo)體元件和集成電路，并且僅僅示出了嵌入的銀布線和下層布線的連接部分。
首先，與實(shí)施方式1一樣，執(zhí)行圖1A～圖1C的步驟。隨后，去除掩模以獲得如圖3A中所示的狀態(tài)。圖3A示出了在半導(dǎo)體襯底之上設(shè)置的絕緣膜201之上形成的下層布線202和層間絕緣膜203、以及在層間絕緣膜203中設(shè)置的連接孔204a和布線溝槽204b，在該半導(dǎo)體襯底中形成有諸如晶體管(未示出)的元件。
接著，如圖3B中所示，通過(guò)濺射或CVD，在整個(gè)表面之上形成阻擋膜205。同樣用阻擋膜來(lái)覆蓋開(kāi)口的內(nèi)壁。而且，阻擋膜205還稱為第一導(dǎo)電層。
此后，為了改善此后將注入的液滴的浸潤(rùn)性，通過(guò)紫外光照射對(duì)阻擋膜205進(jìn)行表面處理。這里，進(jìn)行用于改善浸潤(rùn)性的表面處理，以致與液滴的接觸角為10°或更小。作為這種處理，除了紫外光照射之外，可以進(jìn)行采用諸如氧、氬、氫或氦的氣體的等離子體處理，或進(jìn)行電暈放電處理。
隨后，如圖3C中所示，采用噴墨方法，用含有Ag的漿料206來(lái)填充連接孔204a和布線溝槽204b。這里，通過(guò)上述表面改進(jìn)處理，含有Ag的漿料206就會(huì)浸潤(rùn)且擴(kuò)展。溢出連接孔204a和布線溝槽204b的部分含有Ag的漿料206浸潤(rùn)且擴(kuò)展，以至填充在連接孔204a和布線溝槽204b的四周形成的開(kāi)口諸如連接孔和布線溝槽(未示出)。
如上所述，注入含有Ag的漿料206，以至浸潤(rùn)并擴(kuò)展；因此，與通過(guò)噴墨方法沿著連接孔204a和布線溝槽204b進(jìn)行注入的方法相比，就能夠減少注入工藝的處理時(shí)間。而且，與通過(guò)涂層上旋涂進(jìn)行涂敷的方法相比，就能夠減少材料消耗。
接著，采用加熱設(shè)備諸如擴(kuò)散爐，在300°下執(zhí)行1小時(shí)烘焙。在本實(shí)施方式中，通過(guò)蒸發(fā)在含有Ag的漿料中所包含的溶劑產(chǎn)生的形成物還稱為含有Ag的漿料206。實(shí)際上，該形成物是一種通過(guò)烘焙被熔合或熔接并接合已經(jīng)固化的導(dǎo)體，并且它還稱為第二導(dǎo)電層。
此后，如圖3D中所示，通過(guò)光刻法進(jìn)行構(gòu)圖，并采用硝酸和乙酸的混合酸溶液來(lái)進(jìn)行濕法蝕刻，從而形成Ag布線207。
隨后，如圖3E中所示，通過(guò)濺射形成導(dǎo)電膜208。注意，導(dǎo)電膜208也稱為第三導(dǎo)電膜。
接著，如圖3F中所示，通過(guò)各向異性蝕刻，蝕刻阻擋膜205和導(dǎo)電膜208。因此，就獲得了在層間絕緣膜203中嵌入的布線。嵌入布線具有其中Ag被阻擋膜205和導(dǎo)電膜208包圍的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1自由組合。
在以下的實(shí)施例中，將更加詳細(xì)地解釋具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。
(實(shí)施例1)此后，將參照?qǐng)D4簡(jiǎn)單地說(shuō)明采用了本發(fā)明的制造TFT的步驟。這里，示出了一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例采用連接到FET雜質(zhì)區(qū)的布線作為下層布線以便在覆蓋下層布線的多孔絕緣膜中形成嵌入布線。
制備由單晶硅形成的硅襯底301。在硅襯底的主表面(也稱為元件形成表面或電路形成表面)上的第一元件形成區(qū)中形成n-阱302，并且在相同表面上的第二元件形成區(qū)中形成p-阱303。
接著，形成將作為用于區(qū)分第一元件形成區(qū)和第二元件形成區(qū)的元件隔離區(qū)的場(chǎng)氧化膜306。場(chǎng)氧化膜306是一種厚的熱氧化膜并且可以通過(guò)公知的LOCOS來(lái)形成。注意，元件隔離方法不限于LOCOS。例如，元件隔離區(qū)可以具有通過(guò)采用溝槽隔離方法形成的溝槽結(jié)構(gòu)，或者可以組合LOCOS和溝槽結(jié)構(gòu)。
隨后，通過(guò)例如熱氧化硅襯底表面來(lái)形成柵絕緣膜。還可以通過(guò)CVD來(lái)形成柵絕緣膜?？梢圆捎玫趸枘ぁ⒀趸枘?、氮化硅膜或它們的疊層。例如，形成通過(guò)熱氧化獲得的5nm厚度的氧化硅膜和通過(guò)CVD獲得的10nm～15nm厚度的氮氧化硅膜的疊層膜。
在整個(gè)表面之上，形成多晶硅層311a、317a和硅化物層(silicidelayer)311b、317b的疊層膜，并通過(guò)光刻和干法蝕刻構(gòu)圖疊層膜，以便在柵絕緣膜之上形成具有難熔多晶(polycide)結(jié)構(gòu)的柵電極311和317。為了降低電阻，多晶硅層311a和317a可以預(yù)先摻雜大約1021/cm3濃度的磷(P)?？蛇x擇地，在形成多晶硅層311a和317a之后，可以擴(kuò)散高濃度的n-型雜質(zhì)。而且，硅化物層311b和317b可以由諸如硅化鉬(MoSix)、硅化鎢(WSix)、硅化鉭(TaSix)或硅化鈦(TaSix)的材料采用公知方法形成。
隨后，將離子通過(guò)柵絕緣膜注入到硅半導(dǎo)體襯底中，以形成擴(kuò)散區(qū)。在本實(shí)施方式中，在溝道形成區(qū)和源區(qū)或漏區(qū)的任何一個(gè)之間形成的每個(gè)雜質(zhì)區(qū)稱為擴(kuò)散區(qū)。擴(kuò)散區(qū)307和313中的雜質(zhì)濃度可以低于或高于、或者等于源區(qū)和漏區(qū)中的雜質(zhì)濃度。因此，根據(jù)半導(dǎo)體器件所需的特性，就可以確定擴(kuò)散區(qū)的雜質(zhì)區(qū)。
由于本實(shí)施例說(shuō)明了制造CMOS的情況，用光刻膠材料覆蓋用于形成p-溝道FET的第一元件形成區(qū)，并且采用柵電極317作為掩模、將n-型雜質(zhì)的砷(As)或磷(P)注入到硅襯底中。而且，用光刻膠材料覆蓋用于形成n-溝道FET的第二元件形成區(qū)，并且采用柵電極311作為掩模、將p-型雜質(zhì)的棚(B)注入到硅襯底中。
隨后，為了激活注入的雜質(zhì)并減少硅襯底中通過(guò)離子注入產(chǎn)生的晶體缺陷，執(zhí)行第一激活處理。
在柵電極的側(cè)壁上形成側(cè)壁(sidewall)312和318。例如，通過(guò)CVD在整個(gè)表面之上淀積由氧化硅形成的絕緣材料層，并且可以回蝕刻絕緣材料層以形成側(cè)壁。通過(guò)形成該側(cè)壁，就可以提高絕緣膜331的臺(tái)階覆蓋率，并且當(dāng)形成雜質(zhì)區(qū)時(shí)可以將該側(cè)壁作為掩模。在回蝕刻中，可以按照自對(duì)準(zhǔn)方式選擇性去除柵絕緣膜?？蛇x擇地，可以在回蝕刻之后蝕刻?hào)沤^緣膜。因此，就形成了具有柵電極和在柵電極的兩個(gè)側(cè)面上設(shè)置的側(cè)壁的總寬度的柵絕緣膜310和316。通過(guò)選擇性去除柵絕緣膜獲得的結(jié)構(gòu)就能夠容易地形成接觸孔，并且由于增加了將與絕緣膜311接觸的源區(qū)或漏區(qū)的表面面積，所以能夠提高絕緣膜的粘接性。
接著，將離子注入到暴露的硅襯底，形成源區(qū)和漏區(qū)。由于這種方法是制造CMOS的情況，所以就用光刻膠材料覆蓋用于形成p-溝道FET的第一元件形成區(qū)，并且采用柵電極317和側(cè)壁318作為掩模，將n-型雜質(zhì)的砷(As)或磷(P)注入到硅襯底中，從而形成源區(qū)314和漏區(qū)315。而且，用光刻膠材料覆蓋用于形成n-溝道FET的第二元件形成區(qū)，并且采用柵電極311和側(cè)壁312作為掩模，將p-型雜質(zhì)的硼(B)注入到硅襯底中，從而形成源區(qū)308和漏區(qū)309。
此后，為了激活注入的雜質(zhì)并減少因離子注入產(chǎn)生的硅襯底中的晶體缺陷，執(zhí)行第二激活處理。
在激活之后，形成層間絕緣膜、插塞電極、金屬布線等。通過(guò)等離子體CVD或低壓CVD，利用氧化硅膜、氮氧化硅膜等，將第一層間絕緣膜331形成為100nm～2000nm的厚度。而且，在其上形成由磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)或硼磷硅酸鹽玻璃(PBSG)組成的第二層間絕緣膜332。通過(guò)旋涂或常壓CVD來(lái)制造第二層間絕緣膜332，以提高平坦性。
在第一層間絕緣膜331和第二層間絕緣膜332中形成到達(dá)各自FET的源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔之后，形成源電極333和335以及漏電極334和336，并且優(yōu)選采用通常使用的作為低電阻材料的鋁(Al)。而且，各電極可以具有Al和鈦(Ti)的層疊結(jié)構(gòu)。
雖然這里未進(jìn)行示出，在第一層間絕緣膜331和第二層間絕緣膜332中設(shè)置到達(dá)柵電極的接觸孔，并且在開(kāi)口中暴露的部分第一層間絕緣膜之上，形成與在第二層間絕緣膜之上設(shè)置的布線電連接的電極。
隨后，形成將作為第三層間絕緣膜的多孔絕緣膜342。多孔絕緣膜342是在其中彼此隔離的微孔均勻分布的絕緣膜，并且它可以通過(guò)包括等離子體反應(yīng)的CVD法或旋涂法來(lái)獲得多孔絕緣膜342。
接著，根據(jù)實(shí)施方式1中描述的用于形成嵌入布線的方法，執(zhí)行使用掩模的蝕刻，形成到達(dá)源電極333和335的連接孔和布線溝槽。
隨后，形成將作為第一導(dǎo)電層350的阻擋膜，并且通過(guò)噴墨方法排出含有Ag的漿料。通過(guò)選擇性激光照射烘焙含有Ag的漿料，以形成第二導(dǎo)電層351。形成第三導(dǎo)電層352以覆蓋第二導(dǎo)電層351的上表面。一起去除掩模與其上設(shè)置的阻擋膜和第三導(dǎo)電層，以便形成嵌入布線。由此形成的嵌入布線就具有在第三導(dǎo)電層352的上表面和多孔絕緣膜342的上表面之間形成的臺(tái)階部分。而且，設(shè)置了第一導(dǎo)電層350，在臺(tái)階部分處、第一導(dǎo)電層350比第三導(dǎo)電層352更加凸出。
隨后，形成第四層間絕緣膜343。利用有機(jī)樹(shù)脂材料，將第四層間絕緣膜343形成為1μm～2μm的厚度。作為有機(jī)樹(shù)脂材料，可以采用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯樹(shù)酯、苯丙環(huán)丁烯樹(shù)脂(BCB)等。由于膜的形成方法簡(jiǎn)單，其低介電常數(shù)能夠降低寄生電容，且適合于平坦化等，所以優(yōu)選采用有機(jī)樹(shù)脂膜。實(shí)際上，還可以采用除了上述涉及的材料之外的有機(jī)樹(shù)脂膜。
接著，形成到達(dá)導(dǎo)電層352的接觸孔，通過(guò)濺射淀積導(dǎo)電膜，并且通過(guò)構(gòu)圖形成電極353。
最后，形成鈍化膜344，以便覆蓋電極353，從而獲得了如圖4中所示的狀態(tài)。在圖4中，p-溝道FET 401位于左側(cè)，且n-溝道晶體管位于右側(cè)。通過(guò)互補(bǔ)組合這些FET就能夠形成CMOS電路。
CMOS電路可以構(gòu)成反相器電路、NAND電路、AND電路、NOR電路、OR電路、移位寄存器電路、取樣電路、D/A轉(zhuǎn)換器電路、A/D轉(zhuǎn)換器電路、鎖存電路或緩沖器電路等。此外，可以通過(guò)組合這種CMOS電路來(lái)形成諸如SRAM或DRAM的存儲(chǔ)器元件、CPU、控制器電路或其它集成電路。
而且，鈍化膜344由通過(guò)等離子體CVD的氮化硅膜、氧化硅膜或氮氧化硅膜形成。
在本實(shí)施例中，作為FET的一個(gè)實(shí)例，示出了頂柵型FET；然而，F(xiàn)ET的結(jié)構(gòu)不限于此，并且例如，它可以是堆疊型FET。
根據(jù)本發(fā)明，就能夠獲得了一種結(jié)構(gòu)，其中采用比銅更低電阻率的銀作為布線材料，且采用低介電常數(shù)的多孔絕緣膜作為用于其中形成有布線開(kāi)口的絕緣膜的材料。因此，就能夠獲得能夠高速工作的高性能半導(dǎo)體器件。
而且，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)形成嵌入布線而不用進(jìn)行電鍍或CMP，就能夠降低用于形成布線所耗費(fèi)的制造成本。
注意，在本實(shí)施例中，示出了通過(guò)采用嵌入布線用作多層互連線的一部分來(lái)降低電阻的一個(gè)實(shí)例；然而，可以在更多層中設(shè)置嵌入布線。
本實(shí)施例可以任意地與實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?組合。
(實(shí)施例2)在半導(dǎo)體襯底之上形成在實(shí)施例1中描述的每個(gè)電路都具有一個(gè)FET的多個(gè)集成電路。單獨(dú)分離每個(gè)集成電路，從而形成IC芯片。進(jìn)行劃片，以便單獨(dú)地分離各芯片。隨后，就從晶片中逐個(gè)地獲得將在引線框架上安裝的各芯片。此后，采用具有20μm～30μm直徑的用于電連接的金絲，使芯片的電極端子和引線框架的內(nèi)引線彼此連接。接著，采用模塑樹(shù)脂層來(lái)進(jìn)行密封，從而易于處理。隨后，給引線鍍上焊料，以防止生銹。此后，從引線框架將各芯片分離為單獨(dú)的封裝。按照這種方式，就形成了封裝。
圖5示出了展示已經(jīng)封裝的器件的剖面結(jié)構(gòu)的透視圖。在圖5中所示的結(jié)構(gòu)中，芯片702通過(guò)引線鍵合與引線框架701連接。用模塑樹(shù)脂層703密封芯片702。而且，利用用于進(jìn)行安裝的粘接劑，在引線框架701之上安裝芯片702。
引線框架701是設(shè)置有焊料球705的球柵陣列型。焊料球705被設(shè)置在引線框架701的設(shè)置有芯片702的面的相反面上。在引線框架701上設(shè)置的布線706通過(guò)在引線框架中設(shè)置的接觸孔電連接到焊料球705。
注意，在本實(shí)施例中，在安裝有芯片的引線框架701的表面之上，安裝用于電連接芯片702和焊料球705的布線706。然而，引線框架不限于此。例如，可以在引線框架內(nèi)側(cè)設(shè)置多層導(dǎo)線。
在圖4中，采用金絲707電連接芯片702和布線706。芯片702設(shè)置有半導(dǎo)體元件，并且焊盤被設(shè)置在設(shè)置有引線框架701的芯片702的相反側(cè)面之上。焊盤與半導(dǎo)體元件電連接。采用金絲707，使焊盤連接到在引線框架701之上設(shè)置的布線706。
本實(shí)施例可以與實(shí)施方式1、實(shí)施方式2或?qū)嵤├?自由組合。
(實(shí)施例3)利用其中采用本發(fā)明的嵌入布線來(lái)制造集成電路的IC芯片就能夠完成各種電子器件。而且，采用FET作為開(kāi)關(guān)元件，并且采用連接到開(kāi)關(guān)元件的反射電極的反射型有源矩陣襯底來(lái)構(gòu)成電子器件的顯示區(qū)。就能夠完成各種電子器件。
例如，利用采用FET作為開(kāi)關(guān)元件并采用設(shè)置有液晶元件的有源矩陣液晶顯示器裝置的顯示區(qū)，就能夠完成各種電子器件，該液晶元件包括連接到開(kāi)關(guān)元件的像素電極、液晶層和相對(duì)電極。
例如，利用采用FET作為開(kāi)關(guān)元件并采用有源矩陣發(fā)光器件的顯示區(qū)，就能夠完成各種電子器件，該有源矩陣發(fā)光器件設(shè)置有連接到開(kāi)關(guān)元件的第一電極、含有有機(jī)化合物的層和第二電極的疊層。
作為這種電子器件，就能夠完成個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(諸如移動(dòng)計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、便攜式游戲機(jī)或電子書(shū)本)、諸如攝像機(jī)或數(shù)字照相機(jī)的照相機(jī)、反射型投影機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(諸如汽車音響系統(tǒng)、音頻組件)、設(shè)置有存儲(chǔ)介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置(特別地，裝配有顯示器和IC芯片的裝置，通過(guò)該裝置就能夠再現(xiàn)存儲(chǔ)介質(zhì)諸如數(shù)字多功能盤(DVD)的內(nèi)容并且能夠顯示圖像)，等等。
在本發(fā)明中作為一種電子器件的蜂窩電話是一個(gè)實(shí)例。圖6A示出了如何實(shí)際用封裝來(lái)裝配的電子器件。
圖6A中所示的蜂窩電話模塊包括安裝有在存儲(chǔ)器之上疊置的CPU 811和802的印刷布線板816、電源電路803、在聲音處理電路829之上設(shè)置的控制器801、發(fā)射-接收電路804和其它元件諸如電阻、緩沖器和電容器。此外，采用FPC 808，在印刷布線板816之上安裝顯示屏800。顯示屏800設(shè)置有像素區(qū)805、用于選擇包含于像素區(qū)805中的像素的掃描線驅(qū)動(dòng)電路806、用于將圖像信號(hào)提供到選擇的像素的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路807。
通過(guò)其中設(shè)置有多個(gè)輸入端子的印刷布線板的接口部分809，將電源電壓提供到印刷布線板816和提供用鍵盤輸入的各種信號(hào)。而且，在印刷布線板816之上設(shè)置天線端口810，該天線端口810傳輸并接收印刷布線板和天線之間的信號(hào)。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)采用FPC，在顯示屏800上安裝印刷布線板816。此結(jié)構(gòu)不限于此?？梢岳肅OG(玻璃上芯片)方法，在顯示屏800上直接安裝控制器801、音頻處理電路829、存儲(chǔ)器811、CPU 802或電源電路803。
而且，在印刷布線板816中，存在一種情況，即在引出的布線之間形成的電容和布線本身的電阻就會(huì)對(duì)電源電壓或信號(hào)產(chǎn)生噪聲、或者增加信號(hào)的失真。對(duì)應(yīng)地，在印刷布線板816之上設(shè)置各種元件諸如電容器元件和緩沖器，由此防止對(duì)電壓或信號(hào)引起噪聲并防止在印刷布線板816中的信號(hào)失真增加。
而且，圖6B示出了裝配有在FPC之上設(shè)置的集成電路的模塊的一個(gè)實(shí)例。
如圖6B中所示，在FPC 908之上安裝集成電路(控制器901、CPU(中央處理單元)902和存儲(chǔ)器903)。顯示屏900設(shè)置有像素區(qū)905和驅(qū)動(dòng)電路(信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路907和掃描線驅(qū)動(dòng)電路906)，并且利用粘接劑909，將用于將它們連接到在外部設(shè)置的外部電源(未示出)等的FPC 908粘貼到顯示屏900。在FPC 908之上安裝使用半導(dǎo)體襯底的集成電路(控制器901、CPU 902和存儲(chǔ)器903)；因此，就能夠防止電源電壓或信號(hào)中的噪聲并防止失真信號(hào)的增加。
而且，本實(shí)施例可以任意地與實(shí)施方式1、實(shí)施方式2、實(shí)施例1或?qū)嵤├?組合。
(實(shí)施例4)采用制造使用本發(fā)明的嵌入布線的集成電路的IC芯片來(lái)作為非接觸薄膜集成電路裝置(還稱為無(wú)線IC標(biāo)簽或RFID(射頻標(biāo)識(shí)))。
圖7示出了ID卡的一個(gè)實(shí)例，其中將根據(jù)本發(fā)明的IC芯片1516粘貼到設(shè)置有作為天線的導(dǎo)電層1517的卡狀襯底1518。因此，根據(jù)本發(fā)明的IC芯片1516就很小、薄且重量輕，以致就能夠?qū)崿F(xiàn)多樣性使用，并且甚至將它粘貼到商品上時(shí)它也不會(huì)毀壞商品的設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的IC芯片1516不限于粘貼到卡狀襯底1518的情況，并且它可以被粘貼到具有彎曲表面或各種形狀的商品上。例如，可以在紙幣、硬幣、債券、承載電路焊接、證書(shū)(諸如駕照、居住卡、包裝殼(諸如包裝物或瓶子)、存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如DVD、錄像帶)、車胎(諸如自行車)、附屬品(諸如包、眼鏡)、食品、服裝、日用品、等等中使用IC芯片。
本實(shí)施例可以任意地與實(shí)施方式1、實(shí)施方式2、實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?組合。
(實(shí)施例5)安裝使用本發(fā)明的嵌入布線制造的集成電路的IC芯片，從而完成各種電子器件。圖8A～8E示出了具體的實(shí)例。
圖8A示出了一種顯示器裝置，該顯示器裝置包括外殼1901、支架1902、顯示區(qū)1903、揚(yáng)聲器部分1904、圖像輸入端子1905等。將通過(guò)在實(shí)施方式和其它實(shí)施例中展示的制造方法形成的FET用在驅(qū)動(dòng)集成電路來(lái)制造顯示器裝置。顯示器裝置包括液晶顯示器裝置、發(fā)光器件等，并且它包括用于信息顯示、例如用于計(jì)算機(jī)、TV接收機(jī)和廣告顯示器的信息顯示的所有顯示器裝置。
圖8B示出了個(gè)人計(jì)算機(jī)，該個(gè)人計(jì)算機(jī)包括外殼1911、顯示區(qū)1912、鍵盤1913、外部連接端口1914、移動(dòng)鼠標(biāo)1915等。通過(guò)采用在上述實(shí)施方式和其它實(shí)施例中展示的制造方法，就能夠?qū)⑺鼞?yīng)用于顯示區(qū)1912的驅(qū)動(dòng)IC、CPU或在主體部分之內(nèi)的存儲(chǔ)器等。
圖8C示出了作為便攜式信息終端的典型實(shí)例的蜂窩電話。蜂窩電話包括外殼1921、顯示區(qū)1922、傳感器部分1924、操作鍵盤1923等。傳感器部分1924具有光傳感元件，并且能夠通過(guò)根據(jù)在傳感器部分1924中獲得的背景光水平來(lái)控制顯示區(qū)1922的亮度、或進(jìn)行對(duì)應(yīng)于通過(guò)傳感器部分1924所獲得的背景光水平的操作鍵盤1923的光控制來(lái)抑制蜂窩電話的電流消耗量。此外，在具有攝像功能諸如CCD等的蜂窩電話的情況下，當(dāng)通過(guò)在光學(xué)取景器附近設(shè)置的傳感器部分1924的傳感器接收的光量改變時(shí)，對(duì)照相的人是否在觀測(cè)光學(xué)取景器進(jìn)行檢測(cè)。在進(jìn)行照相的人觀測(cè)光學(xué)取景器的情況下，通過(guò)關(guān)斷顯示區(qū)1922就能夠抑制電源功耗的量。
以上述移動(dòng)電話、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、數(shù)字照相機(jī)、緊湊型游戲機(jī)等為代表的電子器件的顯示屏具有小的顯示區(qū)，這是因?yàn)槊總€(gè)電子器件都是一種移動(dòng)信息終端。因此，通過(guò)采用在上述實(shí)施方式中所示的FET來(lái)形成功能電路諸如CPU、存儲(chǔ)器、傳感器，就能夠制造出更小且更輕的功能電路。
此外，通過(guò)將IC標(biāo)簽粘貼到各種電子器件，就能夠揭示電子器件的分布路徑等。圖8D示出了將射頻IC標(biāo)簽1942粘貼到護(hù)照1941的狀態(tài)?？梢栽谧o(hù)照1941中嵌入射頻IC標(biāo)簽。按照相同方式，就能夠?qū)⑸漕lIC標(biāo)簽粘貼到或嵌入到駕照、信用卡、紙幣、硬幣、債券、禮品贈(zèng)券、票、旅行簽證(T/C)、健康保險(xiǎn)、居住卡、戶口簿等。在此情況下，只有顯示真實(shí)的信息才被輸入到射頻IC標(biāo)簽中，并設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限以防止非官方讀取或?qū)懭胄畔?。通過(guò)采用在其它實(shí)施方式和實(shí)施例中所展示出的存儲(chǔ)器，就能夠?qū)崿F(xiàn)。在這種方式下，通過(guò)采用IC芯片作為標(biāo)簽，就能夠從真實(shí)身份中識(shí)別出假冒品。
除了上述方式之外，還可以采用射頻IC標(biāo)簽作為存儲(chǔ)器。圖8E示出了一種其中采用射頻IC標(biāo)簽1951用于粘貼到植物包裝的標(biāo)簽的一個(gè)實(shí)例。此外，射頻IC標(biāo)簽可以被粘貼到或嵌入到包裝體中。射頻IC標(biāo)簽1951可以存儲(chǔ)商品流通的過(guò)程、價(jià)格、數(shù)字質(zhì)量、使用、形狀、重量、失效期、各種識(shí)別信息、和/或等等，以及制造工藝階段諸如產(chǎn)地、生產(chǎn)者、制造日期、處理方法。通過(guò)讀取器1952的天線部分1953來(lái)接收并讀取來(lái)自于射頻IC標(biāo)簽1951的信息，并且在讀取器1952的顯示區(qū)1954上進(jìn)行顯示。因此，信息就易于被商人、零售商和用戶了解。系統(tǒng)就是其分別設(shè)置有制造者、貿(mào)易商和用戶的訪問(wèn)權(quán)限，沒(méi)有權(quán)限就不能進(jìn)行讀取、寫入和擦除。
而且，可以按以下方式來(lái)使用射頻IC標(biāo)簽。在商品中，在射頻IC標(biāo)簽中寫入已經(jīng)進(jìn)行了支付的信息，在外部設(shè)置的驗(yàn)證裝置處對(duì)是否已經(jīng)進(jìn)行了支付進(jìn)行檢測(cè)。如果人們不支付而保留了商品，警報(bào)就會(huì)響。通過(guò)這種方法，就能夠防止忘記支付或偷竊。
在考慮保護(hù)用戶秘密時(shí)，可以采用以下方法。當(dāng)進(jìn)行支付時(shí)采用以下任何一種方法(1)利用密碼鎖定射頻IC標(biāo)簽中輸入的數(shù)據(jù)；(2)校驗(yàn)射頻IC標(biāo)簽中輸入的數(shù)據(jù)本身；(3)擦除射頻IC標(biāo)簽中輸入的數(shù)據(jù)；或(4)銷毀射頻IC標(biāo)簽中輸入的數(shù)據(jù)。通過(guò)采用在上述實(shí)施方式中展示的存儲(chǔ)器，就能夠?qū)崿F(xiàn)這些方法。在外部設(shè)置檢測(cè)裝置，對(duì)是否執(zhí)行了(1)～(4)的步驟的任一個(gè)，或是否對(duì)射頻IC標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入進(jìn)行驗(yàn)證，由此驗(yàn)證是否已經(jīng)進(jìn)行了支付。按照這種方式，就能夠驗(yàn)證商品是否已經(jīng)進(jìn)行了支付，并且在用戶不希望的情況下在商店外部就能夠防止射頻IC標(biāo)簽中的信息被讀取。
通過(guò)采用本發(fā)明，就能夠?qū)崿F(xiàn)一種其中采用電阻率比銅更低的銀作為布線材料，并且采用低介電常數(shù)的多孔絕緣膜作為其中形成有布線開(kāi)口的絕緣膜材料的結(jié)構(gòu)。因此，就能夠?qū)崿F(xiàn)在無(wú)線IC標(biāo)簽中設(shè)置的IC芯片的最小化。由于隨著它的尺寸更小就提高了IC芯片的耐沖擊強(qiáng)度，所以提高了可靠性。而且，不用電鍍或CMP就形成了本發(fā)明的嵌入布線；因此，就能夠降低用于制造無(wú)線標(biāo)簽所耗費(fèi)的成本。
如上所述，通過(guò)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用范圍非常廣泛，并且可以將通過(guò)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于各種領(lǐng)域的電子器件。
此外，本實(shí)施例可以任意地與實(shí)施方式1、實(shí)施方式2、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3或?qū)嵤├?組合。
通過(guò)將本發(fā)明應(yīng)用于形成半導(dǎo)體器件的多層互連線，就進(jìn)一步促進(jìn)多層互連線的最小化并增加層數(shù)，從而進(jìn)一步提高半導(dǎo)體器件的集成度。
而且，根據(jù)本發(fā)明，不用電鍍或CMP就能夠形成本發(fā)明的嵌入布線，由此，就能夠降低半導(dǎo)體器件的制造成本。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括布線層；以及具有布線溝槽和連接到所述布線溝槽的接觸孔的多孔絕緣膜，其特征在于，該布線層包括與在該多孔絕緣膜中形成的該布線溝槽和該接觸孔的每一個(gè)的底部和內(nèi)壁接觸的第一導(dǎo)電層；在該第一導(dǎo)電層上的第二導(dǎo)電層；以及與該第一導(dǎo)電層和該第二導(dǎo)電層的上表面接觸的第三導(dǎo)電層，并且在包括該多孔絕緣膜的上表面的第一表面和包括該第三導(dǎo)電層的上表面的第二表面之間具有臺(tái)階部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該多孔絕緣膜由包括氧化硅的材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第一導(dǎo)電層由含有選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料的金屬材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第三導(dǎo)電層由含有選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料的金屬材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第二導(dǎo)電層由包含銀的材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第二導(dǎo)電層由包含樹(shù)脂的材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該半導(dǎo)體器件包括控制器、CPU和存儲(chǔ)器中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件具有多層互連線，并且所述布線層包含于所述多層互連線中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在半導(dǎo)體襯底之上形成該布線層。
10.一種半導(dǎo)體器件，包括布線層；以及具有布線溝槽和連接到所述布線溝槽的接觸孔的絕緣膜，其特征在于，該布線層包括與在該絕緣膜中形成的該布線溝槽和該接觸孔的每一個(gè)的底部和內(nèi)壁接觸的第一導(dǎo)電層；在該第一導(dǎo)電層上的第二導(dǎo)電層；以及與該第一導(dǎo)電層和該第二導(dǎo)電層的上表面接觸的第三導(dǎo)電層，并且在包括該絕緣膜的上表面的第一表面和包括該第三導(dǎo)電層的上表面的第二表面之間具有臺(tái)階部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第一導(dǎo)電層由含有選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料的金屬材料形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第三導(dǎo)電層由含有選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料的金屬材料形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第二導(dǎo)電層由包含銀的材料形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該第二導(dǎo)電層由包含樹(shù)脂的材料形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該半導(dǎo)體器件包括控制器、CPU和存儲(chǔ)器中的至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件具有多層互連線，并且所述布線層包含于所述多層互連線中。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在半導(dǎo)體襯底之上形成該布線層。
18.一種用于制造包括布線層的半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟形成絕緣膜；在該絕緣膜之上形成掩模；通過(guò)使用該掩模的蝕刻，在該絕緣膜中形成開(kāi)口；在該掩模之上并在該開(kāi)口中形成第一導(dǎo)電層；將含有導(dǎo)電材料的液滴注入到該開(kāi)口中；選擇性加熱該開(kāi)口中的該導(dǎo)電材料，形成在該絕緣膜的該開(kāi)口中嵌入的第二導(dǎo)電層；在該掩模和該第二導(dǎo)電層之上形成第三導(dǎo)電層；以及與該掩模的去除一起，去除在該掩模之上形成的該第一導(dǎo)電層和該第三導(dǎo)電層，從而在該開(kāi)口中保留所形成的部分第三導(dǎo)電層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該絕緣膜是由包括氧化硅的材料形成的多孔絕緣膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層和該第三導(dǎo)電層是金屬層，每層金屬層都包含通過(guò)濺射形成的選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第二導(dǎo)電層由包含銀的材料形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第二導(dǎo)電層由包含樹(shù)脂的材料形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件具有多層互連線，并且所述布線層包含于所述多層互連線中。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在半導(dǎo)體襯底之上形成該布線層。
25.一種用于制造包括布線層的半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟形成絕緣膜；在該絕緣膜中形成開(kāi)口；在該絕緣膜之上并在該絕緣膜中的該開(kāi)口中形成第一導(dǎo)電膜；將含有導(dǎo)電材料的液滴注入到該開(kāi)口中或注入到它的四周，由此通過(guò)烘焙形成導(dǎo)電膜；選擇性蝕刻該導(dǎo)電膜，形成第二導(dǎo)電層；在該第一導(dǎo)電膜和該第二導(dǎo)電層之上形成第三導(dǎo)電膜；以及采用一個(gè)掩模來(lái)蝕刻該第一導(dǎo)電膜和該第三導(dǎo)電膜，形成第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層，其中在注入液滴之前，為了減少待注入液滴的接觸角，對(duì)該第一導(dǎo)電膜的表面進(jìn)行表面處理。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該絕緣膜是由包括氧化硅的材料形成的多孔絕緣膜。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層和該第三導(dǎo)電層是金屬層，每層金屬層都包含通過(guò)濺射形成的選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層由包含銀的材料形成。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層由包含樹(shù)脂的材料形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件具有多層互連線，并且所述布線層包含于所述多層互連線中。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在半導(dǎo)體襯底之上形成該布線層。
32.一種用于制造包括布線層的半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟形成絕緣膜；在該絕緣膜中形成開(kāi)口；將含有導(dǎo)電材料的液滴注入到該開(kāi)口中；加熱在該開(kāi)口中的該導(dǎo)電材料，形成在該絕緣膜中的該開(kāi)口中嵌入的第一導(dǎo)電層；形成覆蓋該第一導(dǎo)電層的上表面的第二導(dǎo)電層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該絕緣膜是由包括氧化硅的材料形成的多孔絕緣膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第二導(dǎo)電層是一種金屬層，該金屬層包含通過(guò)濺射形成的選自W、Mo、Ti、Cr和Ta中的一種或多種材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求32的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層由包含銀的材料形成。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層由包含樹(shù)脂的材料形成。
37.根據(jù)權(quán)利要求32的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件具有多層互連線，并且所述布線層包含于所述多層互連線中。
38.根據(jù)權(quán)利要求32的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在半導(dǎo)體襯底之上形成該布線層。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，在半導(dǎo)體器件的制造工藝中，電鍍和CMP已經(jīng)導(dǎo)致增加用于形成布線的制造成本的一種問(wèn)題。相應(yīng)地，在其上形成掩模之后，在多孔絕緣膜中形成開(kāi)口，并將含有Ag的導(dǎo)電材料注入開(kāi)口內(nèi)。進(jìn)一步地，通過(guò)選擇性激光照射烘焙注入開(kāi)口內(nèi)的導(dǎo)電材料，形成第一導(dǎo)電層。隨后，通過(guò)濺射，在整個(gè)表面之上形成金屬膜，此后去除掩模，以便在第一導(dǎo)電層之上僅僅保留金屬膜，由此形成由含有Ag的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層(金屬膜)的疊層形成的嵌入布線層。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1783480SQ20051012904
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者伊佐敏行, 山崎舜平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所