【手続補正書】
【提出日】平成17年10月3日(2005.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  集積回路構造体を形成する方法であって、
上面を有する半導体基板を形成するステップと、
複数の導体層を上面上に形成するステップと、
２つの導体層を相互接続して螺旋形のインダクタ構造体を形成するステップであって、相互接続された２つの導体層の間に少なくとも１つの未接続の導体層が存在するステップとを含む方法。
【請求項２】  接続された２つの導体層は、複数の上側導電性ストリップおよび下側導電性ストリップを含み、複数の上側導電性ストリップおよび下側導電性ストリップは、交差する垂直面に存在し、複数の上側導電性ストリップの第１の導電性ストリップの第１の末端は、複数の下側導電性ストリップの第１の導電性ストリップの第１の末端に重なり、複数の上側導電性ストリップの第１の導電性ストリップの第２の末端は、複数の下側導電性ストリップの第２の導電性ストリップの第１の末端に重なり、複数の上側導電性ストリップの第１の導電性ストリップの第１の末端と、複数の下側導電性ストリップの第１の導電性ストリップの第１の末端とを相互接続するための第１の実質的に垂直な導電性バイアを形成するステップをさらに含み、複数の上側導電性ストリップの第１の導電性ストリップの第２の末端と、複数の下側導電性ストリップの第２の導電性ストリップの第１の末端とを相互接続するための第２の実質的に垂直な導電性バイアを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】  接続された２つの導体層の一方は、集積回路構造体の第１の金属層に形成され、接続された２つの導体層の他方は、集積回路構造体の少なくとも第３の金属層に形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】  第１の金属層における導体層の一端は、少なくとも第３の金属層における上側導体層に相互接続され、第１の導電性バイアが、第１の金属層から集積回路構造体の第２の金属層に伸び、さらに追加の導電性バイアがそれぞれ第１の導電性バイアと実質的に垂直方向に整列して、少なくとも第３の金属層に形成された導体層に到達する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】  半導体基板内に多層インダクタを形成する方法であって、
半導体基板を設けるステップと、
半導体基板に第１の絶縁層を形成するステップと、
第１の絶縁層に複数の平行する第１のレベルの金属ランナを形成するステップと、
第１の絶縁層に第２の絶縁層を形成するステップと、
第２の絶縁層の中に複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアを形成するステップであって、その下端において、複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアの各々が、それぞれ複数の第１のレベルの金属ランナの各々の第１の端部および第２の端部と電気的に接触するステップと、
第２の絶縁層に少なくとも第３の絶縁層を形成するステップと、
少なくとも第３の絶縁層の中に複数の第３の導電性バイアおよび第４の導電性バイアを形成するステップであって、複数の第３の導電性バイアおよび第４の導電性バイアの各々が、それぞれ複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアの１つと実質的に垂直方向に整列し、電気的に接触するステップと、
その上端において複数の第３の導電性バイアと第４の導電性バイアを接続する複数の平行する第２のレベルの金属ランナを形成するステップとを含み、
複数の第１のレベルの金属ランナの各々を含む垂直面は、複数の第２のレベルの金属ランナの各々を含む垂直面と交差し、複数の第２のレベルの金属ランナの各々は、第１の導電性バイアおよび第３の導電性バイアならびに第２の導電性バイアおよび第４の導電性バイアにより連続的な第１のレベルの金属ランナを接続する方法。
【請求項６】  半導体基板内に多層インダクタを形成する方法であって、
半導体基板を設けるステップと、
半導体基板に第１の絶縁層の集積体を形成するステップと、
第１の絶縁層の集積体の１つまたは複数の層の中に複数の実質的に平行する第１の溝を形成するステップと、
複数の第１の溝の各々の中に導電体を形成し、複数の第１のレベルの金属ランナを形成するステップと、
第１の絶縁層の集積体に重なる第２の絶縁層の集積体を形成するステップと、
第２の絶縁層の第２の集積体の中に複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアを形成するステップであって、その下端において、複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアの各々が、それぞれ複数の第１のレベルの金属ランナの各々の第１の末端部および第２の末端部と電気的に接触するステップと、
第２の絶縁層の集積体に重なる第３の絶縁層の集積体を形成するステップと、
第３の絶縁層の集積体の中に複数の第３のバイア孔および第４のバイア孔を形成するステップであって、複数の第３のバイア孔および第４のバイア孔の各々が、それぞれ複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアの各々と垂直方向に整列するステップと、
第３の絶縁層の集積体の所定の数の層の中に複数の実質的に平行する第２の溝を形成するステップであって、複数の第２の溝の各々の第１の端部および第２の端部が、それぞれ複数の第３のバイア孔および第４のバイア孔の１つと整列するステップと、
複数の第３の場合孔および第４のバイア孔、ならびに第２の溝の中に導電体を形成して、複数の第３の導電性バイアおよび第４の導電性バイア、ならびにそれらと電気的に接触する複数の第２のレベルの金属ランナを形成するステップであって、複数の第３の導電性バイアおよび第４の導電性バイアの各々が、それぞれ第１の複数の導電性バイアおよび第２の複数の導電性バイアの１つと電気的に接触するステップとを含み、
複数の第１のレベルの金属ランナの各々を含む垂直面が、複数の第２のレベルの金属ランナの各々を含む垂直面と交差し、複数の第２のレベルの金属ランナの各々は、第１の導電性バイアおよび第３の導電性バイア、ならびに第２の導電性バイアおよび第４の導電性バイアにより連続的な第１のレベルの金属ランナを接続する方法。
【請求項７】  第１の絶縁積層体は、下側バリヤ層と中間誘導層を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】  バリヤ層の物質は、タンタル、窒化タンタル、チタンおよび窒化チタンの中から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】  中間誘電層の物質は、比誘電率が約３．０未満の物質を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】  中間層の物質は二酸化ケイ素を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】  第１の絶縁積層体は、中間誘電層に重なるハード・マスク層をさらに含み、複数の第１の溝は、ハード・マスク層を通じてパターニングおよびエッチングを行うことによって形成される、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】  第１の絶縁層の集積体にフォトレジスト層を形成するステップをさらに含み、複数の第１の溝は、フォトレジスト層を通じてパターニングおよびエッチングを行うことによって形成される、請求項６に記載の方法。
【請求項１３】  複数の第１のレベルの金属ランナを形成するステップは、
複数の第１の溝の各々の内面に沿ってバリヤ層を形成するステップと、
バリヤ層に隣接するシード層を形成するステップと、
複数の第１の溝の各々に金属を電気メッキするステップと、
基板の上面を平滑化するステップとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１４】  バリヤ層の物質は、タンタル、窒化タンタル、チタンおよび窒化チタンの中から選択され、バリヤ層は化学蒸着によって形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】  シード層の物質は銅を含み、シード層は化学蒸着によって形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】  金属は銅を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】  第２の絶縁積層体および第３の絶縁積層体は、
下側バリヤ層と、
下側バリヤ層に重なる第１の誘電層と、
第１の誘電層に重なるエッチング停止層と、
エッチング停止層に重なる第２の誘電層とを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１８】  下側バリヤ層の物質は、タンタル、窒化タンタル、チタンおよび窒化チタンの中から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】  第１および第２の誘電層の物質は、比誘電率が約３．０未満の物質を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】  第１および第２の誘電層の物質は、二酸化ケイ素を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】  第２の絶縁積層体および第３の絶縁積層体は、第２の誘電層に重なるハード・マスク層をさらに含み、第２の溝および第３の溝は、ハード・マスク層を通じてパターニングおよびエッチングを行うことによって形成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】  第２の絶縁積層体および第３の絶縁積層体は、第２の誘電層に重なるフォトレジスト層をさらに含み、第２の溝および第３の溝は、フォトレジスト層を通じてパターニングおよびエッチングを行うことによって形成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】  第３の絶縁層の所定の数の層は第２の誘電層を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】  複数の第１の導電性バイアおよび第２の導電性バイアを形成するステップは、
第２の絶縁層の集積体にマスク層を形成するステップと、
マスク層にパターニングおよびエッチングを行って複数の第１のバイア孔および第２のバイア孔を形成するステップと、
複数の第１のバイア孔および第２のバイア孔の中にバリヤ層を形成するステップと、
バリヤ層にシード層を形成するステップと、
複数の第１のバイア孔および第２のバイア孔の各々に金属を電気メッキするステップと、
基板の上面を平滑化するステップとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項２５】  バリヤ層の物質は、タンタル、窒化タンタル、チタンおよび窒化チタンの中から選択され、バリヤ層は化学蒸着によって形成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】  シード層の物質は銅を含み、シード層は化学蒸着によって形成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】  複数の第３のバイア孔および第４のバイア孔ならびに第２の溝の中に導電体を形成するステップは、
複数の第３のバイア孔および第４のバイア孔の各々ならびに第２の溝の中にバリヤ層を形成するステップと、
バリヤ層に重なるシード層を形成するステップと、
複数の第３のバイア孔および第４のバイア孔の各々ならびに第２の溝に金属を電気メッキするステップと、
基板の上面を平滑化するステップとをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項２８】  バリヤ層の物質は、タンタル、窒化タンタル、チタンおよび窒化チタンの中から選択され、バリヤ層は化学蒸着によって形成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】  シード層の物質は銅を含み、シード層は化学蒸着によって形成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】  第１のレベルの金属ランナおよび第２のレベルの金属ランナの各々は、インダクタの上面にＬ字形構造体を含み、各々のＬ字形構造体は、ショート・レッグ部およびロング・レッグ部を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項３１】  複数の第１のレベルの金属ランナのうちの１つのランナのショート・レッグ部は、１つまたは複数の第１、第２、第３および第４の導電性バイアによって複数の第２のレベルの金属ランナのうちの隣接する１つのランナのロング・レッグ部と電気的に接続される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】  複数の第１のレベルのランナの１つを含む平面と、第２のレベルの金属ランナの１つを含む平面が鋭角で交差する、請求項６に記載の方法。
【請求項３３】  接続された複数の第１のレベルの金属ランナと、第２のレベルの金属ランナとが、０でないインダクタンスを有する導電性螺旋構造体を形成する、請求項６に記載の方法。
【請求項３４】  半導体基板と、
前記半導体基板に重なる第１のメタライゼーションレベルにて配置される複数の第１の導電性ストリップと、
複数の第１の導電性ストリップの各々の第１の末端と電気的に接続される第１の導電性バイアの集積体と、
複数の第１の導電性ストリップの各々の第２の末端と電気的に接続される第２の導電性バイアの集積体と、
第２のメタライゼーションレベルにて配置される複数の第２の導電性ストリップであって、これら複数の第２の導電性ストリップの１つが、前記第１および第２の導電性バイアを通して２つの連続する第１の導電性ストリップにまたがり、これを相互接続し、および前記複数の第２の導電性ストリップのうちの各１つが、前記２つの連続する第１の導電性ストリップを相互接続するための、前記第１の導電性バイアの集積体の上部表面と電気的に接続される第１の末端と、前記第２の導電性バイアの集積体の上部表面と電気的に接続される第２の末端とを有しているものである複数の第２の導電性ストリップとを備えた集積回路構造体。
【請求項３５】  複数の絶縁層と、その間に複数の導電層とを有する半導体基板と、
ランナ導電部と
垂直導電部とを備え、
半導体基板の下側導電層に下側ランナ部が形成され、
下側ランナ部の上の少なくとも２つ以上の導電層に上側ランナ部が形成され、
垂直方向に整列した２つ以上の第１のバイア部は、第１の下側ランナ部の第１の末端と、それに重なる第１の上側ランナ部の第１の末端との間の電気的接続を果たし、
垂直方向に整列した２つ以上の第２のバイア部は、第２の下側ランナ部の第１の末端と、それに重なる第１の上側ランナ部の第２の末端との間の電気的接続を果たすマルチレベル集積回路構造体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明によるインダクタを形成するための１つの方法は、図１に示されるように、従来の方法では複数の能動要素を含む既存の集積回路基板１０上にに複数の絶縁層を形成するところから開始される。典型的には、従来の作製方法におけるこの時点では、能動デバイスに金属配線が形成されず、能動デバイス領域にアクセスするためのバイアまたは窓のみが形成されていた。バリヤ層２０が半導体基板１０の表面に重なり、そのバリヤ層２０は好ましくはタンタル、窒化タンタル、チタンまたは窒化チタンで形成される。次に、好ましくは比較的低誘電率の物質から形成された絶縁層２２をバリヤ層２０に形成する。低誘電率の酸化ケイ素、黒色ダイアモンドおよびサンゴは、絶縁層２２の好適な候補である。二酸化ケイ素の比誘電率は約３．９である。したがって、低比誘電率とは、一般に約３．０未満であると考えられる。低誘電率の材料は、内側層キャパシタンスを低下させるため、信号間の潜在的なクロストークも低下させるが、他の実施形態では、従来の酸化ケイ素を使用することが可能である。バリヤ層２０および絶縁層２２は、化学蒸着によって形成することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2003179151.tif 000001
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2003179151.tif 000002
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2003179151.tif 000003
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2003179151.tif 000004
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2003179151.tif 000005
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2003179151.tif 000006
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2003179151.tif 000007
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2003179151.tif 000008
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2003179151.tif 000009