(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路の複数の金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子間のアイソレーション方法であって、上記導電性金属素子間の少なくともいくつかの相互接続空隙に多結晶ゲルマニウムを堆積し、上記多結晶ゲルマニウムを酸化反応により除去して上記導電性金属素子間に空気が充填された相互接続空隙を形成することを含む、導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項２】
上記導電性金属素子が上記多結晶ゲルマニウムと直接接触しないように、上記多結晶ゲルマニウムの堆積前に絶縁層を堆積することを含む、請求項１に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項３】
同じ金属化レベルの導電性金属素子間の空気アイソレーションを実現するため、
(1)上記導電性金属素子間の相互接続空隙に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
(2)上記導電性金属素子上および上記多結晶ゲルマニウム上に絶縁材料層を堆積し、
(3)上記絶縁材料層上にフォトレジストマスクを形成し、
(4)上記絶縁材料層を異方性エッチングして、この層の中に上記多結晶ゲルマニウムに対向する開口部を形成し、
(5)上記多結晶ゲルマニウムを除去して、空気を充填された相互接続空隙を形成すること、を含む、請求項１または請求項２に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項４】
さらに、上記多結晶ゲルマニウムが除去された後もしくは前、またはこの除去と同時に上記フォトレジストマスクを除去することを含む、請求項３に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項５】
絶縁カプセル化材料層を堆積して上記相互接続空隙を封止すること含む、請求項３または請求項４に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項６】
集積回路の複数の金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子間の空気アイソレーションを実現するため、
(1)ある金属化レベルの導電性金属素子間およびその上に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
(2)上記金属化レベルについて所望の金属バイアを形成し、このバイアの形成は、結果的に多結晶ゲルマニウムの堆積層の表面上に絶縁材料層を残し、
(3)上記多結晶ゲルマニウムの堆積層を被覆する上記絶縁材料層の表面上に、隣接する金属化レベルの導電性金属素子を形成し、
(4)上記多結晶ゲルマニウムの堆積層の表面を被覆する上記絶縁材料層をエッチングして、上記隣接する金属化レベルの上記導電性金属素子間の選択された箇所で上記多結晶ゲルマニウムの堆積層を露出させ、
(5)所望の数の金属化レベルが得られるまで上記ステップ(1)ないし(4)を繰り返して所望の数の金属化レベルのスタックを形成し、そのスタックの中で、上記多結晶ゲルマニウムの堆積層は該スタックの表面まで途切れないひとかたまりの多結晶ゲルマニウムを形成し、
(6)上記途切れないひとかたまりの多結晶ゲルマニウムを除去して、空気を充填された相互接続空隙を形成する、請求項１に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項７】
最も外側の金属化レベルの表面上に絶縁カプセル化材料層を堆積して、上記相互接続空隙を封止することを含む、請求項６に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項８】
集積回路の複数の金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子間の空気アイソレーションを達成するため、
(1)ある金属化レベルの導電性金属素子間およびその上に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
(2)上記金属化レベルについて所望の金属バイアを形成し、このバイアの形成は、結果的に多結晶ゲルマニウムの堆積層の表面上に絶縁材料層を残し、
(3)上記多結晶ゲルマニウムの堆積層を被覆する上記絶縁材料層の表面上に、隣接する金属化レベルの導電性金属素子を形成し、
(4)上記多結晶ゲルマニウムの堆積層の表面を被覆する上記絶縁材料層をエッチングして、上記隣接する金属化レベルの上記導電性金属素子間の選択された箇所で上記多結晶ゲルマニウムの堆積層を露出させ、
(5)上記多結晶ゲルマニウムを除去して、上記金属化レベル内に空気を充填された相互接続空隙を形成し、
(6)金属間絶縁材料層を堆積して、上記金属化レベルの上記空気を充填された相互接続空隙を封止し、
(7)上記空気を充填された相互接続空隙をもつ所望の数の金属化レベルのスタックが得られるまで上記ステップ(1)ないし(6)を繰り返す、請求項１に記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項９】
上記多結晶ゲルマニウムの除去は、室温から200℃までの範囲の温度で、水、過酸化水素水溶液、および希釈したH2S04水溶液の少なくともいずれか１つと上記多結晶ゲルマニウムを接触させることを伴う、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【請求項１０】
上記多結晶ゲルマニウムは、酸素またはオゾン・プラズマによって除去される、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の導電性金属素子間のアイソレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般に、集積回路の多様な金属化(メタライゼーション)レベルの導電性金属素子のアイソレーションに関し、特に、集積回路の導電性金属素子のそのようなアイソレーションを空気を使用して実現するためのプロセスに関する。
【０００２】
さらに、この発明は、集積回路の多様な金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子が空気によって互いにアイソレートされる集積回路に関する。
【０００３】
【従来の技術】
集積回路の動作速度は、その全キャパシタンス(C)に依存する。この全キャパシタンスは、半導体デバイスのキャパシタンス(接合キャパシタンス、ゲート-ドレイン・キャパシタンス等)および相互接続キャパシタンスからなる。
【０００４】
相互接続キャパシタンスは、それ自体２つのキャパシタンスからなり、一般に金属内(intrametallic)キャパシタンスと呼ばれる同じ金属化レベルの導電性金属素子間のキャパシタンスと、一般に金属間(intermetallic)キャパシタンスと呼ばれる集積回路の２つの連続する金属化レベルの導電性金属素子間のキャパシタンスからなる。
【０００５】
デバイスのキャパシタンスおよび相互接続キャパシタンスは、それぞれ集積回路の全キャパシタンスの約30％および約70％を示す。従って、これらの２つのキャパシタンスのうち大きいもの、すなわち相互接続キャパシタンスを低減する利点は、すぐに明らかである。さらに、相互接続キャパシタンスの中で、金属内キャパシタンスが最も大きい成分である。
【０００６】
空気は、最も低い誘電率をもつ最もよく知られた誘電体である。従って、集積回路内の金属間および金属内アイソレーションを空気によって達成できることが望ましい。
【０００７】
M.B. Anand、Masaki YamadaおよびHideki Shibataによる論文「Use of Gas as Low-k Interlayer Dielectric in LSI's: Demonstration of Feasibility」(I.E.E.E. Transactions on Electron Devices,Vol.44,No.11,1997年11月)は、金属内空気アイソレーションを達成するためのプロセスを示している。
【０００８】
このプロセスによれば、炭素層が、２つの隣接する金属化レベルを分離する絶縁薄膜上にスパッタリングによって堆積され、この炭素層は、相互接続の導電性金属素子について要求されるものと等しい厚さである。次に、導電性金属素子を収容するためのくぼみが、炭素薄膜の中に形成され、これらのくぼみの中に化学蒸着または物理蒸着によって金属が堆積される。その後、組立体は、従来の化学的機械的研摩を受け、くぼみの中に相互接続の導電性金属素子を形成する。概して約50nmの厚さをもつ絶縁材料の薄層が表面全体に堆積され、例えば二酸化ケイ素の薄膜がスパッタリングによって堆積される。次に、組立体は、典型的に約450℃の温度の酸素雰囲気中でオーブン熱処理を受ける。酸素が、絶縁材料薄膜を通って拡散し、炭素と反応してそれを二酸化炭素に変換する。従って、導電性金属素子間の空隙は、ガスで充填されることになる。
【０００９】
さらに、この論文は、金属間および金属内アイソレーションを達成するためにこのプロセスを使用することができると述べている。
【００１０】
炭素は、集積回路の製造に使用される機械の容認できない汚染物質であるため、上記の論文の中で記述されているプロセスの主な欠点は、炭素の使用である。
【００１１】
このプロセスの別の欠点は、炭素を酸化させ、それをCO2に変換するために、450℃という高温の酸素雰囲気中でオーブン加熱を必要とすることであり、そのような高温は、集積回路の完全性を損なうことがある。さらに、空気アイソレーションを達成するため、形成されるC02が、Si02の薄層を通って拡散しなければならず、これは、明らかにプロセスの効率を低減する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、この発明の目的は、先行技術の欠点を改善する、集積回路内の金属間および/または金属内空気アイソレーションを実現するためのプロセスを提供することである。
【００１３】
特に、この発明の対象は、炭素の使用を避けるようなプロセスである。
【００１４】
さらに、この発明の対象は、簡単で迅速な、集積回路の製造に使用される機械を汚染する危険をおかさないプロセスである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明によると、上記の目的は、集積回路の複数の金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子金属間および/または金属内空気アイソレーションを実現するプロセスによって満たされ、このプロセスは、
a)上記導電性金属素子間の少なくともいくつかの相互接続空隙(相互接続間隙)に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
b)多結晶ゲルマニウムを除去して、上記導電性金属素子間に空気を充填された相互接続空隙を形成すること、
を含むことによって特徴付けられる。
【００１６】
多結晶ゲルマニウムは、この発明のプロセスにおける特有の材料である。ゲルマニウムは、室温で、例えば酸素または酸化剤のような酸素と強く反応して、容易に除去できる化合物すなわち揮発性のGeO、水に溶けるGe02、および希釈した酸に溶けるGeOH4を形成するからである。
【００１７】
それゆえ、例えば水、過酸化水素、または希釈したH2S04水溶液に溶けることによる適当な酸素化学によって多結晶ゲルマニウムを除去し、ゲルマニウムの代わりに相互接続アイソレーションのための空気のみを残すことは非常に容易である。
【００１８】
適当な酸素化学によるこの溶解は、室温で実施することができるという利点をもつ。当然ながら、ゲルマニウムを除去するプロセスを速めるたえ、室温より高いが概して200℃を越えない温度でプロセスを実行することもできる。
【００１９】
さらに、酸素またはオゾン・プラズマのような酸化プラズマによってゲルマニウムを除去することも可能である。
【００２０】
最後に、ゲルマニウムは、シリコンの汚染物質ではないので、集積回路の製造およびシリコン技術において批判的な化学元素ではない。
【００２１】
望まれる場合、多結晶ゲルマニウムを堆積する前に、例えばSi02のような絶縁層を堆積して、金属素子がゲルマニウムと直接接触しないようにすることが可能である。
【００２２】
この発明のプロセスの第１の好ましい形態で、同じ金属化レベルの導電性金属素子間の金属内空気アイソレーションが実現され、これは、
(1)金属素子間の相互接続空隙内に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
(2)金属素子上および多結晶ゲルマニウム上に絶縁材料層を堆積し、
(3)絶縁材料層上にフォトレジスト樹脂マスクを形成し、
(4)絶縁材料層を異方性エッチングして、この層の中に、多結晶ゲルマニウムと対向する開口部を形成し、
(5)多結晶ゲルマニウムを除去して、空気を充填された相互接続空隙を生成すること、
を含むことによって特徴付けられる。
【００２３】
多結晶ゲルマニウムがいったん除去されると、絶縁カプセル化材料層を堆積して、空気を充填された相互接続空隙を封止することができる。
【００２４】
変形として、相互接続空隙のいくつかを絶縁カプセル化材料または別の固体絶縁材料で充填することができる。
【００２５】
この発明のプロセスの第２の好ましい形態で、集積回路の複数の金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子間の金属間および金属内空気アイソレーションが実現され、これは、
(1)金属化レベル(i)の導電性金属素子間およびその上に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
(2)この金属化レベル(i)について所望の金属バイアを形成し、このバイアの形成は、結果的に多結晶ゲルマニウム堆積層の表面上に絶縁材料層を残し、
(3)ゲルマニウム堆積層を被覆する絶縁材料層の表面上に、隣接する金属化レベル(i+1)の導電性金属素子を形成し、
(4)ゲルマニウム堆積層の表面を被覆する絶縁材料層をエッチングして、隣接する金属化レベル(i+1)の金属素子間の選択された箇所でゲルマニウム堆積層を露出させ、
(5)所望の数の金属化レベルが得られるまでステップ(1)ないし(4)を繰り返して所望の数の金属化レベルのスタックを形成し、そのスタックの中で、上記ゲルマニウム堆積層は該スタックの表面まで途切れないひとかたまりのゲルマニウムを形成し、
(6)途切れないひとかたまりのゲルマニウムを除去して、空気を充填された相互接続空隙を形成すること、
を含むことによって特徴付けられる。
【００２６】
この発明のプロセスの第３の好ましい形態で、集積回路の複数の金属化レベルの少なくともいくつかの導電性金属素子間の金属間および金属内空気アイソレーションが実現され、これは、
(1)金属化レベル(i)の導電性金属素子間およびその上に多結晶ゲルマニウムを堆積し、
(2)この金属化レベル(i)について所望の金属バイアを形成し、このバイアの形成は、結果的に多結晶ゲルマニウム堆積層の表面上に絶縁材料層を残し、
(3)ゲルマニウム堆積層を被覆する絶縁材料層の表面上に、隣接する金属化レベル(i+1)の導電性金属素子を形成し、
(4)ゲルマニウム堆積層の表面を被覆する絶縁材料層をエッチングし、隣接する金属化レベル(i+1)の金属素子間の選択された箇所でゲルマニウム堆積層を露出させ、
(5)ゲルマニウムを除去して、金属化レベル内に空気を充填された相互接続空隙を形成し、
(6)絶縁材料の金属間層を堆積して、金属化レベル(i)の空気を充填された相互接続空隙を封止し、
(7)空気を充填された相互接続空隙をもつ所望の数の金属化レベルのスタックが得られるまでステップ(1)ないしステップ(6)を繰り返すこと、
によって特徴付けられる。
【００２７】
説明の残りの部分は、添付の図面を参照する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図1aないし図1fを参照して、金属内空気アイソレーションの実現に対するこの発明のプロセスの適用を説明する。
【００２９】
基板10上は、構築された絶縁体層(接点またはバイア)で被覆されたシリコン半導体基板、または構築された絶縁体層(接点またはバイア)で被覆された集積回路の金属化レベルでありうる。この基板10上に導電性金属素子11を従来の方法で形成した後、プロセスは、はじめに図1aに示すように例えば化学蒸着によってゲルマニウム層を堆積し、この層を化学的機械的に研摩し、金属素子11間の相互接続空隙を多結晶ゲルマニウム12で充填する。
【００３０】
選択的に、多結晶ゲルマニウム12が堆積される前に、一般には約20nmの厚さである5ないし50nmの厚さのSi02薄膜のような保護薄膜を導電性金属素子11上および基板10の解放された表面上に堆積することができる。この保護薄膜の堆積は、化学蒸着(CVD)または物理蒸着(PVD)のような任意の従来の方法で実施することができる。この保護薄膜の目的は、本質的に、集積回路を製造するその後のステップの間、金属素子11を保護することである。この保護酸化膜の存在は、堆積された多結晶ゲルマニウムの化学的機械的研摩が従来の方法で実施されて、その処理が酸化層で止まることを可能にする。
【００３１】
次に、図1bに示すように、例えば化学蒸着によって堆積されるSiO2薄膜のような絶縁材料薄膜13が従来の方法で堆積され、この薄膜は、保護酸化薄膜ですでにコーティングされている金属素子および相互接続空隙内に堆積された多結晶ゲルマニウム12を被覆する。
【００３２】
次に、フォトレジスト樹脂マスク14が、再び従来の方法で絶縁材料薄膜13上に形成される(図1c)。図1dに示すように、プロセスは、続いて、例えば従来のSi02薄膜の異方性エッチングを使用して絶縁薄膜13をエッチングし、同様に従来の方法でフォトレジスト樹脂マスク14を除去する。絶縁薄膜13のエッチングは、くぼみを形成して金属素子11間の多結晶ゲルマニウム12を露出させる。
【００３３】
図1eに示すように、プロセスは、続いて水、過酸化水素溶液または希釈した硫酸溶液のような酸化水溶液の作用によって、あるいは酸素またはオゾン・プラズマのような酸化プラズマによって、ゲルマニウムを除去し、空気を充填した相互接続空隙15を得る。
【００３４】
多結晶ゲルマニウム12を除去する前に、フォトレジスト樹脂マスク14を必ずしも除去しなくてよい。このフォトレジスト樹脂の除去は、多結晶シリコンゲルマニウムが除去された後、またはその除去と同時に実施しても同等である。樹脂は、例えば酸素またはオゾン・プラズマによって従来の方法で除去することもできる。
【００３５】
次に、図1fに示すように、例えばSiO2、SiOF、または水酸化シルセスキオキサン(silsesquixane hydride:SQH)の薄膜のような絶縁薄膜16が、従来の方法で堆積されアニールされる。
【００３６】
集積回路の製造は、例えばオルトケイ酸テトラエチル(tetraethyl orthosilicate:TEOS)から形成される層のようなカプセル化層を堆積し、化学的機械的に研摩し、そして標準的なステップを実施することによって、従来の方法で続けることができる。
【００３７】
相互接続空隙15が、絶縁薄膜16およびカプセル化層の材料で埋められることを防ぐため、堆積組成の粘性を調整し、あるいはエッチングされる開口部の側面を調整することができる。従って、エッチングされる開口部が多くとも0.2μmのサイズであれば、その後の層の材料が相互接続空隙を埋めることは妨げられる。
【００３８】
図2aないし図2dを参照して、この発明のプロセスに従う空気および固体絶縁材料を使用した複合型アイソレーションの実現を説明する。
【００３９】
上述したように、プロセスは、例えば酸化シリコンからなる薄い保護層を金属素子11上に堆積することから始まり、続いて多結晶ゲルマニウム層を堆積し、この層を化学的機械的に研磨する。この処理は、保護酸化シリコン層が存在するとき、選択的に酸化物で止まり、金属素子11間の相互接続空隙を多結晶ゲルマニウム12で充填する。また、上述と同様に、図2aに示すように、酸化シリコン薄膜のような絶縁材料薄膜13と、異なる大きさの開口部14aおよび14bをもつフォトレジスト樹脂マスク14が、連続して形成される。
【００４０】
前述したように、プロセスは、続いて酸化シリコン薄膜13をエッチングし、フォトレジスト樹脂マスク14を除去して、導電性金属素子11間に堆積された多結晶ゲルマニウムと対向する異なる大きさの開口部13aおよび13bを酸化シリコン薄膜13の中に形成する(図2b)。
【００４１】
こうして、例えば開口部13aは、非常に小さいサイズ(≦0.2μm)であり、開口部13bは、大きいサイズ(＞＞0.2μm)でありうる。
【００４２】
図2cに示すように、多結晶ゲルマニウムは、前述と同様に除去される。
【００４３】
フォトレジスト樹脂マスクの除去は、多結晶ゲルマニウム除去後、またはそれと同時に実施されても同等である。
【００４４】
プロセスは、例えばSiOFまたは水酸化シルセスキオキサン(SQH)の酸化シリコン層のような絶縁材料層16を従来の方法で堆積しアニールして終わる。この絶縁材料層16は、図2dに示すように、開口13aおよび13bの大きさの違いにより、小さいサイズの開口部13aには入り込まずに相互接続空隙を封止し、空気アイソレーションを実現するのに対し、大きい開口部13bには入り込み、他方の相互接続空隙を固体材料でアイソレートする。
【００４５】
そしてオルトケイ酸テトラエチルのようなカプセル化層が、一般に従来の方法で堆積され、化学的機械的研摩を受ける。集積回路は、標準的な方法で完成する。
【００４６】
図3aないし図3i、図4aないし図4b、図5aないし図5dを参照して、金属間および金属内空気アイソレーションの実現を説明する。
【００４７】
良く知られているように、集積回路の異なる金属化レベルの導電性金属素子間の必要な電気接続は、「バイア」すなわち１つの金属化レベルの金属素子を隣接する金属化レベルの対応する金属素子に電気的に接続する金属充填された通路によって達成される。
【００４８】
この発明に従うプロセスにおけるそのようなバイアの形成を、図3aないし図3iに関連して述べる。
【００４９】
この発明に従うバイアの形成は、基板30の表面上に多結晶ゲルマニウム層32iを堆積することから始まる。この基板30は、構築された絶縁体層(接点またはバイア)または低い金属化レベル層でコーティングされた半導体シリコン基板であり、導電性金属素子31iをもつ(図3a)。多結晶ゲルマニウム層32iは、化学蒸着による従来の方法で堆積することができ、その後、一般に化学的機械的研磨処理が続く。しかし、多結晶ゲルマニウムの堆積層は、２つの連続する金属化レベル間のバイアの形成を可能にするに十分な厚さでなければならない。すなわち、多結晶ゲルマニウム層は、相互接続空隙を埋めるだけではなく、バイアを形成するに十分な厚さ、典型的には約1μmの厚さで金属素子31iを被覆する。
【００５０】
プロセスは、図3bに示すように、例えばプラズマ励起化学蒸着によって窒化ケイ素(Si3N4)層のようなストップ層33iを堆積し、酸化シリコン層のようなハード・マスクの形成に役立つ層34iを従来の方法で堆積する。
【００５１】
図3cに示すように、フォトレジスト樹脂マスク35iが、層34i上に形成される。
【００５２】
層34iが、従来の方法でエッチングされ、この処理はストップ層33iで止まる。
樹脂マスクが除去され、ハード・マスクを形成する。
【００５３】
次に、図3eに示すように、ストップ層33iおよびゲルマニウム層32iがエッチングされ、導電性金属素子31iまで通路またはバイア36iを形成する。
【００５４】
プロセスは、続いて、酸化シリコン薄層のようにバイア36iを保護する層37iを従来の方法で堆積し、バイアの底部の酸化物をエッチングで除去して、例えばチタン層38i、窒化チタン層39iのようなバイア保護層を連続して堆積する。最後にタングステン40iのような金属でバイアを埋める(図3fおよび図3g)。
【００５５】
図3hに示すように、プロセスは、化学的機械的研摩処理を続け、この処理はストップ層33iで止まり、金属充填されたバイア40iを露出させる。
【００５６】
上述したバイア形成プロセスは、多結晶ゲルマニウム層の使用を除いて従来通りである。
【００５７】
もちろん、使用されるバイア・エッチングプロセスは、多結晶ゲルマニウムの異方性エッチングを許さなければならない。多結晶ゲルマニウムをエッチングするための１つのプロセスは、Cl2、およびN2もしくはNH3、またはN2/NH3混合である混合ガスを使用する高密度ガスプラズマの使用を含む。
【００５８】
図3iに示すように、すぐ上の金属化レベルi+1の導電性金属素子31i+1が従来の方法で形成される。
【００５９】
この発明に従って、連続する金属化レベルを形成し、空気アイソレーションを実現する２つの方法がある。
【００６０】
図4aおよび図4bに示す第１の方法で、金属化レベルiのストップ層33iをエッチングするステップが実施され、下にある多結晶ゲルマニウム32iを露出させる(図4a)。金属化レベルi+1の新しい多結晶ゲルマニウム層32i+1が、金属化レベルiのゲルマニウム層32iと同様に化学蒸着によって堆積される。上のレベルi+2のバイアが、上述したように形成される。この処理は、金属化レベルの所望の数を得るのに必要な回数だけ繰り返される。
【００６１】
全ての金属化レベルが形成されると、全ての金属化レベルの多結晶ゲルマニウム堆積層は、最後の上のレベルまで単一のかたまりを形成し、ゲルマニウムのかたまり全体は、１つの処理で除去される。この除去は、上述したように、酸化化学によって実行することができる。
【００６２】
集積回路は、例えば最後の金属化レベル上にカプセル化層を堆積することによって完成し、全ての金属化レベルの金属間および金属内空気アイソレーションを実現する。
【００６３】
変形として、図5aないし図5dに示すように、ストップ層33iがエッチングされた後、例えば酸化シリコン層41i+1のような薄い絶縁層を堆積し(図5a)、この絶縁層上に樹脂マスク42i+1を形成し、従来の方法で絶縁層をエッチングする(図5b)ことが可能である。
【００６４】
この段階で、図5cに示すように、プロセスは、樹脂マスクを除去し、ゲルマニウムを除去することを続ける。プロセスは、続いて図5dに示すように酸化物のような保護層43i+1を堆積し、相互接続空隙を封止して空気アイソレーションを達成する。
【００６５】
プロセスは、続いて図3aないし図3iに示すバイアを形成するステップおよび図5aないし図5dに示す空気アイソレーションを実現するステップを繰り返すことによって、金属化レベルi+2を形成することができる。この場合、空気アイソレーションは、金属化レベルごとに実現される。
【００６６】
もちろん、図5aないし図5dに示すプロセスの例で、上述したように空気および絶縁材料を使用する複合型アイソレーションを実現することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、集積回路の完全性を損なわず、また、集積回路を製造する際に使用される機械を汚染することなく回路内の金属素子のアイソレーションを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１aないし図1fは、この発明のプロセスに従って金属内空気アイソレーションを実現する際の主要ステップを示す図。
【図２】図2aないし図2dは、空気および従来の固体絶縁材料を使用した複合型金属内アイソレーションを実現する際の主要ステップを示す図。
【図３】図3aないし図3iは、この発明に従って金属間および金属内空間アイソレーションを実現するプロセスの中でバイアを形成する際の主要ステップを示す図。
【図４】図4aおよび図4bは、この発明のプロセスの第１の実施例に従って、バイアが形成された後、金属間および金属内空気アイソレーションを実現する際の主要ステップを示す図。
【図５】図5aないし図5dは、この発明のプロセスの別の実施例に従って、バイアが形成された後、金属間および金属内空気アイソレーションを実現する際の多様なステップを示す図。
【符号の説明】
１０      基板
１１      導電性金属素子
１２      多結晶ゲルマニウム
１３      絶縁膜
１４      フォトレジスト
１６      絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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