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绝缘膜材料、多层互连结构及其制造方法和半导体器件的制造方法

xiaoxiao2020-08-01  1

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专利名称::绝缘膜材料、多层互连结构及其制造方法和半导体器件的制造方法
技术领域
:本发明涉及一种绝缘膜材料,其有利于在半导体集成电路的多层互连结构内形成绝缘膜,还涉及一种具有介电常数低且耐损性优异的绝缘膜的多层互连结构,所述绝缘膜由绝缘膜材料形成,且还涉及一种制造多层互连结构的方法以及一种制造半导体器件的方法。
背景技术
:近年来,随着半导体集成电路的集成度和元件密度的增加,对多层半导体元件的需求也日益增多。随着半导体集成电路集成度的增加,互连之间的间距变得越来越小,互连间电容的增大导致的互连时延成为一个问题。互连时延(T)由如下公式表示T^CR,因此受互连电阻(R)和互连间的电容(C)影响。介电常数(s)和互连间的电容(C)之间的关系由如下公式表示C=eQsr'S/d.,其中S是电极的电极表面积,So是真空介电常数,^是绝缘膜的介电常数且d是互连间的距离。尽管能够通过减少互连的厚度和减少电极表面积来降低互连间的电容(C),减少互连的厚度会额外增加互连电阻(R),由此使无法实现高速。因此,降低绝缘膜的介电常数是减少互连时延(T)和提高速度的有效手段。具有多层互连结构的半导体器件中金属互连的间距有减小的趋势。因此,由静电感应确定的金属互连的阻抗(impedance)的增加、和响应速度时延和耗电量的增加受到关注。因此,需要尽最大可能降低配置在半导体衬底和金属互连之间或配置在金属互连之间的层间绝缘膜的比电容率(specificpermittivity)。无机材料例如二氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)和磷硅酸玻璃(PSG),以及有机聚合物材料例如聚酰亚胺是绝缘膜的常规材料。然而,在半导体器件中广泛使用的CVD-Si02膜的介电常数高达4左右。此外,作为低介电常数CVD膜研究的SiOF膜的介电常数大约为3.33.5,但其具有高吸湿性,且其介电常数随时间增加。近年来,人们提出向用于形成低介电常数膜的材料添加通过加热而蒸发或分解的有机树脂等,并在沉积过程中通过加热形成孔以获得多孔膜。由于多孔膜具有孔,因此可以实现比常规的构造更低的介电常数,然而,由此方法所衍生的问题是孔尺寸为10nm或以上,为了进一步降低介电常数而提高其孔隙率(含孔比例),吸湿性会导致介电常数的增加和膜强度的降低。此外,还公开了形成含有具有特定笼形结构的有机聚硅氧垸的多孔绝缘膜的材料(见日本专利申请(JP-A)No.2004-303777)和含有具有笼形多面体结构的有机硅化合物的成膜材料(见JP-ANo.2000-290287)。然而,目前,多层互连结构和半导体器件是通过使用等离子体和液体试剂进行蚀刻加工低介电常数膜而制造的,此技术衍生的问题是由于低介电常数膜受到损害导致介电常数增加。在使用JP-ANo.2004-303777和JP-ANo.2000-290287中所述的材料所形成的膜中,由于Si-O-Si键在蚀刻过程中被截断,耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性)变差,使增加了蚀刻后的有效电容率并降低了半导体器件的响应速度。本发明解决本领域存在的问题以及实现以下目标。因此,本发明的目的在于提供能够利于形成介电常数低且耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性)优异的绝缘膜的绝缘膜材料,还提供一种互连间的寄生电容减少的多层互连结构,还提供一种有效制造多层互连结构的方法,以及一种有效制造高速且可靠性高的半导体器件的方法。发明人为了解决上述问题进行了全面的研究,并得到以下研究结果。由于Si-O-Si键在蚀刻过程中断裂使常规的多孔层间绝缘膜的抗蚀性变差。相反,发现绝缘膜材料中硅化合物的硅原子和碳原子之间的键(Si-R-Si键,其中R是由R!I^表示的官能团;RiI^可以相同或不同且表示含有烃和不饱和烃中任何一种的官能团)的占有率相对于Si-O-Si键的占有率增加,由于含有刚性的Si-R-Si键,可以得到耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性)优异的绝缘膜。此外,通过增加硅化合物中烃和不饱和烃中的任何一种的占有率,与常规的多孔层间绝缘膜相比,能够降低绝缘膜的蚀刻速率,且该绝缘膜能够在化学机械抛光(CMP停止膜)过程中广泛用作蚀刻停止膜和保护膜。这些结果给予本发明启发。发明概述本发明基于发明人的上述结果,并将上述问题的解决方法列举在所附权利要求中。本发明的绝缘膜材料包括具有由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物\'Si'R2-O》,"-SiO/R2、R和W中至少—结构式(l)其中,R1、R2、113和114可以相同或不同,且R1-个表示含有任何烃或不饱和烃中的官能团。本发明的绝缘膜材料包括具有由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物:.o'.s卜R2-o/—O3—si.y。-sK结构式(l)其中,r1、r2、r和r4可以相同或不同,且r1、r2、113和114中至个表示含有任何烃或不饱和烃的官能团。绝缘膜材料包括具有由结构式(l)表示的立体结构的硅化合物,且在此立体结构中,硅原子和碳原子之间的键(Si-R-Si键,其中R是由上述少RL^表示的官能团)规整地通过氧原子键合。结果,在立体结构的骨架中形成空隙,并降低了介电常数。另外,由于含有刚性的Si-R-Si键,键的自由度很小,且使用绝缘膜材料形成的绝缘膜具有高强度和优异的耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性)。因此,绝缘膜可利于形成绝缘膜和多层互连结构,且利于制造各种不同的半导体器件,更利于制造本发明的多层互连结构。己知绝缘膜的寄生电容会降低信号的传播速度,然而在制造互连间距为1pm或以上的半导体器件中,互连时延对整个器件的影响侧很小。近年来,半导体集成电路的集成度增加,多层互连结构的互连的宽度和间距减小。因此,当以小于或等于lpm,特别是,如果未来以小于或等于O.lpm的互连间距形成电路时,互连间的寄生电容对器件速度的影响将会非常显著。目前,半导体器件的多层互连结构是由低介电常数涂布型(coating-type)绝缘膜、通过等离子体CVD方法形成的蚀刻停止膜以及扩散阻挡(diffusion-barrier)绝缘膜构成的,然而,最常将低介电常数涂布型绝缘膜制成多孔膜,以符合降低介电常数的要求,且该膜容易在形成多层互连结构的加工过程中受到损害。因此,需要增加耐损性。此外,目前,多层互连结构和半导体器件是通过用等离子体、电子束、液体试剂等对低介电常数膜进行处理而制造的,且这些处理方法可由于低介电常数膜的损害导致介电常数的增加。然而,由本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜具有低介电常数和优异的耐损性,且有助于提高响应速度。因此,能够降低互连间的寄生电容,并增加信号的传播速度。本发明的多层互连结构至少包括互连层和层间绝缘膜,其中使用本发明的绝缘膜材料形成层间绝缘膜。由于多层互连结构具有使用本发明的绝缘膜材料形成的层间绝缘膜,具有更低的介电常数、降低了的寄生电容,以及优异的耐蚀性,因此可提高信号的传播速度。这样的多层互连结构特别适用于例如高集成度的半导体集成电路,例如IC和LSI,其需要提高的响应速度。本发明制造多层互连结构的方法是制造本发明的多层互连结构的方法,且包括至少如下步骤使用本发明的绝缘膜材料在待处理的表面上形成绝缘膜;通过蚀刻绝缘膜形成互连图案;以及利用互连图案形成互连。在制造多层互连结构的方法中,在形成绝缘膜的步骤中使用本发明的绝缘膜材料在待处理的表面上形成绝缘膜。在形成互连图案的步骤中,通过蚀刻绝缘膜形成互连图案。在形成互连的步骤中,利用互连图案形成互连。通过重复进行这一顺序的步骤可有效地形成本发明的多层互连结构,所述步骤包括形成绝缘膜的步骤,形成互连图案的步骤和形成互连的步骤。.制造本发明的半导体器件的方法包括至少如下步骤使用制造本发明的多层互连结构的方法在待处理的表面上形成多层互连结构。在制造半导体器件的方法中,在形成多层互连结构的步骤中通过本发明的多层互连结构的制造方法在待处理的表面上形成多层互连结构。结果,可减少互连间的寄生电容和降低互连电阻,并能够有效地制得高性能的半导体器件,其能够增加信号的传播速度。这种半导体器件尤其适用于闪存、DRAM、FRAM和MOS晶体管。图1A为工艺图(第一个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图1B为工艺图(第二个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图1C为工艺图(第三个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图2A为工艺图(第四个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图2B为工艺图(第五个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图3A为工艺图(第六个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图3B为工艺图(第七个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图4为工艺图(第八个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图5为工艺图(第九个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图6为工艺图(第十个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图7为工艺图(第十一个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。图8为工艺图(第十二个),其显示了本发明的多层互连结构和半导体器件的制造方法的一个实例,其具有使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜。发明详述(绝缘膜材料)本发明的绝缘膜材料含有至少一种由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物,且,如果需要,还含有一种溶剂和其它的组分-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>在结构式(l)中,R1、R2、113和W可以相同或不同,且R1和W中至少一个表示含有烃和不饱和烃中任何一种的官能团。-硅化合物-对于硅化合物没有特别限制,条件是其具有由上述结构式(l)表示的立体结构作为单位结构,且可以根据目的适当地选择所述硅化合物。整体结构可以是任何的立体结构,例如,长方体、立方体、三棱柱体、三棱锥体、四角锥体、球体、多面体和正多边体,但优选对称结构。由结构式(l)表示的立体结构为对称的,且骨架中含有大的空腔。因此,减少了介电常数。其另一优点在于由于键的自由度小且空腔排列整齐,即使当空腔占有率增加,使用含有硅化合物的绝缘膜材料制成的绝缘膜的强度也会提高。确定硅化合物中结构式(l)表示的立体结构存在与否的方法不受特别限制,且可以根据目的适当地选择方法。例如,可以通过红外光谱(IR)测量吸收峰来进行分析。在结构式(1)中的R1、R2、RS和W可以相同或不同,且其不受特别限制,条件是R1、R2、113和114中至少一个表示含有烃或不饱和烃中的任何一种的官能团,且可以根据目的适当地进行选择。基于对切断硅氧垸网络的蚀刻所发挥的耐损性这点考虑,优选的基团包括亚垸基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基、亚芳烷基、羰基、杂环基、次垸基(alkylydenegroup)、亚烃基(hydrocarbylene)禾口次烃基(hydrocarbylidenegroup),其中上述基团任选被取代。取代的基团中,优选为杂原子取代的基团,其合适的实例包括杂亚烷基、杂亚烯基、杂亚炔基和杂亚芳基。其中,特别优选的基团包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、乙炔基、乙炔撑、乙烯撑、苄叉基(benzylene)、亚苯基和亚萘基,且更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。对于硅化合物的重均分子量没有特别限制,且可以根据目的适当地进行选择,但优选为200至50,000,更优选为300至10,000。当重均分子量小于200,通过涂布形成绝缘膜时,如果其溶解在溶剂中,其会挥发,且难以成膜。当重均分子量大于50,000,硅化合物不时不能溶解在溶剂中。对于测量重均分子量的方法没有特别限制,且可以根据目的适当地选择所述方法。例如,可以通过凝胶渗透色谱(GPC)测量重均分子量。对于绝缘膜材料中具有由结构式(l)表示的立体结构的硅化合物的含量没有特别限制,且可以根据目的适当地选择所述含量。优选此含量为1.0重量%至50重量%,更优选5.0重量%至30重量%。当含量小于1.0重量%,所得的绝缘膜的耐损性差,且不时由于使用等离子体或液体试剂进蚀刻而对其造成损害。当含量超过50重量%,绝缘膜的强度下降,使其有时不能应用于多层互连结构。-溶剂-对于溶剂没有特别限制,条件是其能溶解硅化合物,且可以根据目的适当地选择所述溶剂。合适的溶剂的实例包括水、甲醇、乙醇、丙醇、环己酮、甲基异丁基酮、甲乙酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、辛烷、癸垸、丙二醇、丙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚和丙二醇单丙醚。这些溶剂可以单独使用或组合使用。可以根据硅化合物的种类或含量适当地选择绝缘膜材料中的溶剂含-其它的组分-对于前述的其它组分没有特别限制,条件是它们不会对本发明的作用造成不良的影响,且可以根据目的适当地选择这些组分。例如,可以使用各种已知的添加剂。可以根据硅化合物和溶剂的种类或含量适当地确定绝缘膜材料中其它组分的含量。由于本发明的绝缘膜材料包括具有由结构式(l)表示的立体结构的硅化合物,可以形成介电常数低且耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性)优异的绝缘膜,且这样的绝缘膜可利于制造如下所述的本发明的多层互连结构和半导体器件。(多层互连结构)本发明的多层互连结构至少包括互连层和层间绝缘膜。如果需要,多层互连结构还可以包括其它适当地选择的元件(层或膜)。-互连层-对于互连层的材料、形状、结构、厚度等没有特别限制,且可以根据目的适当地选择。为了增加电路集成度,优选层压结构(多层结构)作为结构。-层间绝缘膜-使用本发明的绝缘膜材料形成层间绝缘膜。对于形成层间绝缘膜的方法没有特别限制,且可以根据目的适当地选择这些方法。例如,可以通过在待处理的表面涂布本发明的绝缘膜材料形成层间绝缘膜。对于待处理的表面没有特别限制,且可以根据目的适当地选择。例如,当绝缘膜用于半导体器件时,待处理的表面可为半导体衬底表面等,特别是例如硅晶片的衬底表面,或是各种类型的氧化膜表面。对于涂布的方法没有特别的限制,且可以根据目的适当地选择。例如,合适的方法包括旋涂、滴涂、捏和涂布(kneadercoating)、幕帘式涂布和刮刀涂布。其中,优选旋涂,因为其具有良好的涂布效率。当使用旋涂时,其条件包括例如转速约为100rpm至10,000rpm,优选800rpm至5,000rpm,以及持续时间约为1秒至10分钟,优选10秒至90秒。通过X射线光电子能谱测得的层间绝缘膜的C/O原子比例优选为0.2至5.0。当C/O原子比例小于0.2时,膜的耐损性变差,且等离子体或试剂蚀刻可能对层间绝缘膜造成损害。当比例大于5.0时,硅化合物由结构式(l)表示的立体结构中烃或不饱和烃的官能团的占有率增加,且有时难以制成由结构式(l)表示的立体结构。通过将本发明的绝缘材料与其它硅垸化合物等混合可以容易地调整C/0原子比例。对于层间绝缘膜的结构、密度、厚度、介电常数等没有特别的限制,且可以根据目的适当地选择。所述结构可以是单层结构或层压结构。对于所述密度没有特别的限制,且可以根据目的适当地选择,然而,孔隙率优选为10%~80%,更优选30%~60%。当孔隙率小于10%时,有时难以维持层间绝缘膜的低介电常数,且当孔隙率大于80%时,层间绝缘膜的强度降低且所述绝缘膜有时不能用于多层互连结构。对于测量孔隙率的方法没有特别的限制,且可以根据目的适当地选择。例如,可以通过氮气吸附法测量孔隙率。对于所述厚度没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。优选的厚度为2nm~300nm。当厚度小于2nm,有时会出现例如针孔的结构缺陷,且当厚度大于300nm,有时由于互连的高度的增加,最终的寄生电容会因此而增加。对于所述介电常数没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择,然而,介电常数越低越好。更具体而言,介电常数优选小于等于3.0,更优选小于等于2.5,且进一步更优选小于等于2.0。可以通过在层间绝缘膜上形成金电极且用介电常数计等测量介电常数。层间绝缘膜优选具有下述抗蚀性和液体试剂抗性。可以通过蚀刻速率评估抗蚀性。对于所述抗蚀性没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。然而,蚀刻速率随着气体类型、压力、电压等变化。例如,使用本发明的绝缘膜材料形成的层间绝缘膜的蚀刻速率与另一使用CF4/CHF3气体作为蚀刻气体的层间绝缘膜(例如多孔石英膜或多孔硅石膜)的蚀刻速率(层间绝缘膜的蚀刻速率多孔石英膜或多孔硅石膜的蚀刻速率)的比优选为1:1.51:10.0。可以例如通过如下方法测量蚀刻速率使用已知的蚀刻器件测量预定时间内进行蚀刻的样品材料中膜的减小量,计算出每单位时间膜的减对于液体试剂抗性没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。例如,液体试剂抗性可以通过观察浸没在NaOH的样品的溶解度来评估,且优选在NaOH中的溶解度差。使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜优选作为本发明的多层互连结构中在化学机械抛光过程中使用的蚀刻停止膜或保护膜(CMP停止膜)。这样,由于由本发明的绝缘膜材料(其包含具有由结构式(l)表示的立体结构的硅化合物)形成的绝缘膜具有低介电常数和优异的耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性),可以容易地形成微细的图案。作为蚀刻停止膜和CMP停止膜的绝缘膜的物理性质优选与上述的层间绝缘膜的物理性质相同。由于本发明的多层互连结构(包含使用本发明的绝缘膜材料形成的多层绝缘膜)具有低介电常数和优异的耐损性,多层互连结构的寄生电容降低,信号传播速度提高,且所述的多层互连结构特别适用于例如高集成度的半导体集成电路,例如IC和LSI,其要求提高的响应速度。可以通过已知的方法制造本发明的多层互连结构,然而其优选通过下述用于制造本发明的多层互连结构的方法制造。(制造多层互连结构的方法)本发明制造多层互连结构的方法包括至少如下步骤形成绝缘膜的步骤、形成互连图案的步骤和形成互连的步骤,以及如果需要,包括其它适当地选择的步骤。<形成绝缘膜的步骤〉在形成绝缘膜的步骤中,使用本发明的绝缘膜材料在待处理的表面上形成绝缘膜。上述通过说明本发明的绝缘膜材料对绝缘膜进行了详细的说明。除了层间绝缘膜外,待形成的绝缘膜的实例包括上述的蚀刻停止膜和CMP停止膜。对于待处理的表面没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。例如,当多层互连结构用于半导体器件时,待处理的表面可为半导体衬底表面等,特别是例如硅晶片的衬底表面,或是各种类型的氧化膜表面。对于形成层间绝缘膜的方法没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。例如,可以优选使用涂布方法。对于涂布方法没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。合适的方法的实例包括旋涂、滴涂、捏和涂布、幕帘式涂布和刮刀涂布。其中,优选旋涂,因为其具有良好的涂布效率。当使用旋涂时,其条件包括例如约100rpm至10,000rpm,优选800rpm至5,000rpm的转速,以及约1秒至IO分钟,优选10秒至90秒的持续时间。在形成绝缘膜的步骤中,优选进行加热处理、干燥溶剂、于每次形成绝缘膜时对绝缘膜材料进行煅烧(涂布绝缘膜材料)。这样,能够抑制绝缘膜材料中由结构式(l)表示的立体结构中的烃等的氧化。对于加热处理方法没有特别的限制,且其可以根据目的适当地选择。例如,优选使用热板进行加热。可以根据目的适当地选择合适的加热条件,例如温度和环境。温度优选为50°C~400°C,更优选150°C350°C。当加热处理的温度低于50°C,溶剂几乎不会蒸发且保留在膜中,由此使其无法获得足够的膜强度。当加热处理的温度高于40(TC,由结构式(l)表示的立体结构中的Si-R-Si键有时会断裂。对于加热处理的气氛,由于包含空气中含有的氧气会增加介电常数,优选加热处理在非活性气体存在的减压下进行。氮气为非活性气体的优选实例。当绝缘膜的基底层是通过例如旋涂而形成的膜(例如低介电常数膜,如多孔石英膜或多孔硅石膜),可以通过包括以下步骤的工艺进行加热处理形成低介电常数膜、干燥溶剂、然后在其上涂布绝缘膜材料。这样,可降低成膜成本。通过上述工艺使用本发明的绝缘膜材料在待处理的表面上形成绝缘膜。<形成互连图案的步骤>形成互连图案的步骤是通过蚀刻绝缘膜形成互连图案的步骤。互连图案可以通过使用具有所需图案的抗蚀膜蚀刻绝缘膜形成互连图案,所述具有所需图案的抗蚀膜是由己知的抗蚀材料形成的,且其通过选择性暴光和显影制备。对于蚀刻的方法没有特别的限制,且可以根据目的适当地选择。因此,可以使用干式蚀刻或湿式蚀刻,但优选的实例包括等离子处理和涂布液体试剂。通过上述工艺形成互连图案。<形成互连的步骤>形成互连的步骤是通过使用互连图案形成互连的步骤。可以在利用蚀刻绝缘膜形成的互连图案的空白部分(spaceportions)上覆盖作为互连前体的导体形成互连。可以使用已知的镀敷方法,例如常规的镀敷方法(如化学镀和电镀)覆盖导体。互连是由上述工艺形成的。可以通过重复(如果需要)进行包括以下顺序的步骤制造电路集成度高的多层互连结构,所述步骤包括形成绝缘膜的步骤,形成互连图案的步骤和形成互连的步骤。本发明制造多层互连结构的方法可利用应用在多种领域中,但其特别优选用于制造本发明的多层互连结构。(制造半导体器件的方法)制造本发明的半导体器件的方法至少包括形成多层互连结构的步骤,且还包括(如果需要)其它适当地选择的步骤。<形成多层互连结构的步骤>形成多层互连结构的步骤是通过使用本发明制造多层互连结构的方法在待处理的表面上形成多层互连结构的步骤。以下将通过说明制造本发明的多层互连结构的方法更详细地说明待处理的表面和制造多层互连结构的方法。<其它步骤>对于其它的步骤没有特别的限制,且可以根据目的进行选择。这些步骤的实例包括在制造半导体器件的一般方法中使用的各种工艺,例如形成栅极、漏极和源极的电极形成工艺。具有至少本发明的多层互连结构的半导体器件是通过上述工艺制造的。此半导体器件具有多层互连结构,其至少具有互连层和绝缘膜,还可以具有其它适当地选择的元件(如果需要)。对于其它元件没有特别的限制,且可以根据需要适当地选择。这些元件的实例包括各种半导体器件的一般结构元件,例如栅极、漏极和源极。利用本发明的半导体器件的制造方法,可以降低互连间的寄生电容、降低互连电阻、增加信号的传播速度以及制得高效的高性能半导体器件。此外,由于所得的半导体器件是由本发明的绝缘膜材料形成且包括至少本发明的多层互连结构(其具有耐损性优异的绝缘膜),可以降低互连间的寄生电容,降低互连的电阻,且在高速下能够实现高可靠性。因此,这样的制造方法尤其适于制造闪存、DRAM、FRAM、MOS晶体管等。具体实施方式实施例以下将说明本发明的实施例,但本发明并不受限于以下实施例。(实施例1)-绝缘膜材料的制备-向配置了氮气输入管和液体计量泵的反应容器投入88g(0.9mol)硫酸和33g发烟硫酸(60。/。SO4),利用计量泵以2mL/min的速度滴加87g(0.95mol)甲苯,完成加入甲苯后,进行1小时的熟化反应(maturingreaction)o然后,利用计量泵以2mL/min的速度滴加用甲苯将103g(0.45mol)l,l,3,3-四氯-l,3-二硅代丁垸稀释至20重量°/。得到的起始材料溶液,完成加入溶液后,进行2小时的熟化反应。反应结束后,加入100mL的50重量%的硫酸水溶液,过滤沉淀出的甲苯磺酸,用分液漏斗除去多余的硫酸水溶液。残留在所得溶液中的硫酸用2g碳酸钙中和,用5g硫酸镁将其千燥。然后向溶液滴加1L的乙腈,并除去梯形结构的反应产物。然后使溶液经过填充了硅石或石英颗粒的柱子,分离出立体结构的硅化合物,其分子量为200~50,000。通过GPC(凝胶渗透色谱)确定其分子量;重均分子量约为5,200。然后,利用旋转蒸发器除去所有乙腈,得到17g立方体结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为下述结构式(2)表示的结构。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>结构式(2)将所得的硅化合物溶解在75g甲基异丁基酮中,制得固体浓度为18.5重量%的溶液(绝缘膜材料)。(实施例2)-绝缘膜材料的制备-向配置了氮气输入管和液体计量泵的反应容器投入88g(0.9mol)硫酸和33g发烟硫酸(60。/。SO4),利用计量泵以2mL/min的速度滴加87g(0.95mol)甲苯,完成加入甲苯后,进行l小时的熟化反应。然后,利用计量泵以2mL/min的速度滴加用甲苯将115g(0.45mol)双(甲基二氯甲硅垸基)乙烷稀释至20重量%得到的起始材料溶液,完成加入溶液后,进行2小时的熟化反应。反应结束后,加入100mL的50重量%的硫酸水溶液,过滤沉淀出的甲苯磺酸,用分液漏斗除去多余的硫酸水溶液。残留在所得溶液中的硫酸用2g碳酸钙中和,用5g硫酸镁将其干燥。然后向溶液滴加1L的乙腈,并除去梯形结构的反应产物。然后,利用旋转蒸发器除去所有乙腈,得到15g长方体结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为下述结构式(3)表示的结构。\——CH;j-CIV、^OoOo\-.......—CH^"O/-Si\结构式(3)将所得的硅化合物溶解在66g甲基异丁基酮中,制得固体浓度为18.5重量%的溶液(绝缘膜材料)。(实施例3)-绝缘膜材料的制备-向配置了氮气输入管和液体计量泵的反应容器投入88g(0.9mol)硫酸和33g发烟硫酸(60y。SO4),利用计量泵以2mL/min的速度滴加87g(0.95mol)甲苯,完成加入甲苯后,进行l小时的熟化反应。然后,利用计量泵以2mL/min的速度滴加用甲苯将128g(0.45mol)双(甲基二氯甲硅烷基)丁烷稀释至20重量°/。得到的起始材料溶液,完成加入溶液后,进行2小时的熟化反应。反应结束后,加入100mL的50重量%的硫酸水溶液,过滤沉淀出的甲苯磺酸,用分液漏斗除去多余的硫酸水溶液。残留在所得溶液中的硫酸用2g碳酸钙中和,用5g硫酸镁将其干燥。然后向溶液滴加1L的乙腈,并除去梯形结构的反应产物。然后,利用旋转蒸发器除去所有乙腈,得到12g长方体结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为下述结构式(4)表示的结构。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>将所得的硅化合物溶解在53g甲基异丁基酮中,制得固体浓度为18.5重量%的溶液(绝缘膜材料)。(实施例4)-绝缘膜材料的制备-将如实施例2的相同方式除去了梯形结构的反应产物的溶液流过填充了硅石或石英颗粒的柱子,分离出长方体结构的硅化合物,其分子量小于等于200。通过GPC(凝胶渗透色谱)确定其分子量;重均分子量约为130。然后,利用旋转蒸发器除去所有乙腈,得到7g长方体结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为上述结构式(3)表示的结构。将所得的硅化合物溶解在30.8g甲基异丁基酮中,制得固体浓度为18.5重量%的溶液(绝缘膜材料)。(实施例5)-绝缘膜材料的制备-将如实施例2的相同方式除去了梯形结构的反应产物的溶液流过填充了硅石或石英颗粒的柱子,分离出长方体结构的硅化合物,其分子量大于等于40,000。通过GPC(凝胶渗透色谱)确定其分子量;重均分子量约为51,000。然后,利用旋转蒸发器除去所有乙腈,得到8g长方体结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为上述结构式(3)表示的结构。尝试将所得的硅化合物溶解在甲基异丁基酮中,但其溶解度很差。(对比例1)-绝缘膜材料的制备-使用下述通式(5)表示的氢-T8-倍半硅氧垸作为硅化合物,制备氢-T8-倍半硅氧烷的17重量%~20重量%甲基异基酮溶液。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>_。<结构式(5)(对比例2)-绝缘膜材料的制备-向配置了氮气输入管和液体计量泵的反应容器投入88g(0.9mol)硫酸和33g发烟硫酸(60。/。SO4),利用计量泵以2mL/min的速度滴加87g(0.95mol)甲苯,完成加入甲苯后,进行l小时的熟化反应。然后,利用计量泵以2mL/min的速度滴加用甲苯将103g(0.45mol)l,l,3,3-四氯-二硅代丁烷稀释至20重量%得到的起始材料溶液,完成加入溶液后,进行2小时的熟化反应。反应结束后,加入100mL的50重量%的硫酸水溶液,过滤沉淀出的甲苯磺酸,用分液漏斗除去多余的硫酸水溶液。残留在所得溶液中的硫酸用2g碳酸钙中和,用5g硫酸镁将其干燥。然后向溶液滴加1L的乙腈,并除去立方体结构的反应产物。然后,利用旋转蒸发器除去所有甲苯,得到25g梯形结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为下述结构式(6)表示的结构。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>结构式(6)将所得的硅化合物溶解在110g甲基异丁基酮中,制得固体浓度为18.5重量°/。的溶液(绝缘膜材料)。(对比例3)-绝缘膜材料的制备-向配置了氮气输入管和液体计量泵的反应容器投入88g(0.9mol)硫酸和33g发烟硫酸(60%804),利用计量泵以2mL/min的速度滴加87g(0.95mol)甲苯,完成加入甲苯后,进行l小时的熟化反应。然后,利用计量泵以2mL/min的速度滴加用甲苯将115g(0.45mol)双(甲基二氯甲硅烷基)乙烷稀释至20重量%得到的起始材料溶液,完成加入溶液后,进行2小时的熟化反应。反应结束后,加入100mL的50重量%的硫酸水溶液,过滤沉淀出的甲苯磺酸,用分液漏斗除去多余的硫酸水溶液。残留在所得溶液中的硫酸用2g碳酸钙中和,用5g硫酸镁将其干燥。然后向溶液滴加1L的乙腈,并除去立方体结构的反应产物。然后,利用旋转蒸发器除去所有甲苯,得到28g梯形结构的固体硅化合物。所得的硅化合物用红外光谱(IR)进行分析,确定其为下述结构式(7)表示的结构。沒-1,1c、卩"CHz丄1SI-I/1Si--。——f结构式将所得的硅化合物溶解在123g甲基异丁基酮中,制得固体浓度为18.5重量%的溶液(绝缘膜材料)。(实施例6~10和对比例4~6)-绝缘膜的制备-实施例610和对比例46的固体膜形式的绝缘膜是通过下述方法使用实施例15和对比例13获得的绝缘膜材料制得。将实施例15和对比例13获得的绝缘膜材料通过旋涂在30秒的涂布时间内以1,500rpm的转速涂布在各个硅衬底上,得到的厚度为300nm。然后将硅衬底放置在温度设置在20(TC的热板上,干燥溶剂3分钟。然后,在40(TC的电炉中于N2气氛下进行锻烧30分钟,制得绝缘膜。在使用了实施例4的绝缘膜材料的实施例9的绝缘膜中,成膜期间损失了部分膜。在实施例5的绝缘膜材料中,硅化合物在溶剂中的溶解度差。结果,实施例IO难以形成均匀的膜。(实施例11)-绝缘膜的制备-将实施例3获得的绝缘膜材料通过旋涂在30秒的涂布时间内以1,500rpm的转速涂布在硅衬底上,得到的厚度为300nm。然后将硅衬底放置在温度设置在200。C的热板上,干燥溶剂3分钟,制得绝缘膜。干燥溶剂后没有进行锻烧。通过下述方法测量以上述方式获得的绝缘膜的C/0原子比例、孔隙率、介电常数、蚀刻速率、液体试剂抗性和强度。结果显示在表l。<(3/0原子比例的测量>通过X射线光电子能谱测量C/O原子比例。<孔隙率的测量>通过氮气吸附方法测量孔隙率。<介电常数的测量>在低电阻衬底上形成的绝缘膜上形成直径为1mm的金属极,使用连接至lMHz,1VAC电源的探针测量电容。从电容和绝缘膜的厚度计算出介电常数。测量蚀刻速率后,通过测量前述绝缘膜的介电常数测得介电常数所增加的幅度。<蚀刻速率的测量>在硅衬底上形成厚度为300nm的多孔石英膜("CeramateNCS;ShokubaiKaseiKoGyoKK的产品")。用F等离子体使用CF4/CHF3气体作为起始材料对由此所得的多孔石英膜以及使用实施例1~3的绝缘膜材料制得的绝缘膜进行干蚀刻,并测量多孔石英膜和绝缘膜的蚀刻速率比。<液体试剂抗性的评估>将其上形成了绝缘膜的硅衬底浸没在5重量%的NaOH中10分钟,从通过椭圆偏振光谱测量的膜厚度减小率评估绝缘膜在NaOH中的溶解度。<膜强度>通过压痕量为20nm的纳米压痕方法(nanoindentationmethod)测量膜强度。<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>表1显示出使用实施例13的绝缘膜材料制得的绝缘膜具有低介电常数(且蚀刻后没有增加),且具有优异的液体试剂抗性和抗蚀性(蚀刻速率比),还具有高强度。另外,使用实施例4的绝缘膜材料形成的实施例9的绝缘膜具有优异的特性,但容易得到不均匀的膜,其中所述绝缘膜材料的硅化合物的重均分子量小于等于200。使用实施例5的绝缘膜材料形成的实施例10的绝缘膜不溶于溶剂,其中所述绝缘膜材料的硅化合物的重均分子量大于等于50,000。此外,发现尽管其中的C/O原子比例超过5.0的实施例11的绝缘膜在介电常数和蚀刻速率比方面优于其中的C/O原子比例小于等于5.0的实施例8的绝缘膜,但前者的膜强度低于后的膜强度。(实施例1215和对比例7)-绝缘膜的制备-使用实施例1制备的绝缘膜材料、四乙氧基硅垸(TEOS)、500ppm的硝酸水溶液和甲基异丁基酮(MIBK)制备如下表2中所示的组合物的混合溶液。所得的混合溶液通过旋涂在30秒的涂布时间内以1,500rpm的转速涂布在各个硅衬底上,得到的厚度为300nm。然后将硅衬底放置在温度设置在20(TC的热板上,干燥溶剂3分钟。然后,在40(TC的电炉中于N2气氛下进行锻烧30分钟,制得绝缘膜。测量了所制得的绝缘膜的C/O原子比例、介电常数和蚀刻速率。结果显示在表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表2显示介电常数降低了,蚀刻后增加的介电常数也降低了,且抗蚀性(蚀刻速率比)随着混合溶剂中实施例1制备的绝缘膜材料含量的增加而得到改善。另外,与实施例14中C/0原子比例至少为0.2的绝缘膜相比,实施例15中C/O原子比例小于0.2的绝缘膜的介电常数和蚀刻速率比都较差。(实施例16)-制造多层互连结构和半导体器件-使用本发明的绝缘膜材料形成绝缘膜,并通过下述方法制造本发明的多层互连结构和半导体器件。首先,如图1A所示,在半导体衬底10上,通过LOCOS(硅的局部氧化)形成元件隔离膜12。元件隔离膜12用于限定元件区域14。使用硅衬底作为半导体衬底10。然后,通过栅极绝缘膜16在元件区域14上形成栅极18。然后,在栅极18的侧表面形成侧壁绝缘膜20。接着,使用侧壁绝缘膜20和栅极18作为掩模,向半导体衬底IO引入搀杂杂质,在栅极18两侧的半导体衬底10内形成源极/漏极扩散层22。结果,形成具有栅极18和源极/漏极扩散层22的晶体管24。接着,如图1B所示,通过CVD在形成晶体管24的半导体衬底10的整个表面形成含有二氧化硅膜的层间绝缘膜26。然后,通过等离子体CVD,在层间绝缘膜26上形成厚度为50nm含有SiN膜的停止膜28。在下述步骤中,通过化学机械抛光(CMP)对钨膜34等进行抛光时,停止膜28用作停止层(见图1C),且在层间绝缘膜38等中形成沟槽46时,停止膜用作蚀刻停止层(见图3A)。然后,通过光刻技术形成延伸至源极/漏极扩散层22的接触孔30。接着,通过溅射方法,在整个表面上形成厚度为50nm含有TiN膜的粘附层32。粘附层32能够确保导体塞34与基材的粘附性。接着,通过CVD,在粘附层32的整个表面上形成厚度为1pm的钨膜34,通过化学机械抛光(CMP),对粘附层32和钨膜34进行抛光,直到露出停止膜28的表面。结果,如图1C所示,由钨构成的导体塞34埋入接触孔30中。然后,如图2A所示,使用实施例1~3制备的任一绝缘膜材料在整个表面上形成厚度为30nm的绝缘膜36(相当于实施例68和实施例11制备的任一绝缘膜;以下称作"实例膜"),对所形成的膜进行热处理。然后,在实例膜36的整个表面形成160nm厚的由多孔石英组成的层间绝缘膜38(以下有时称作"多孔石英膜"),接着,对多孔石英膜38进行热处理。接下来,如图2B所示,通过实例膜36的相同工艺在形成多孔石英膜38的半导体衬底10的整个表面形成30nm厚的实例膜40。然后,如图3A所示,通过旋涂在实例膜40的整个表面形成光刻胶膜42。接着,利用光刻技术在光刻胶膜42中形成开口44。在本发明中,该开口44形成如下所述的第一互连层(第一金属互连层)50(见图3B),且其具有互连宽度为100nm,互连间距为100nm的尺寸。然后使用光刻胶膜42作为掩模蚀刻实例膜40、多孔石英膜38和实例膜36。使用CF4气体和CHF3气体作为起始材料进行蚀刻。同时以停止膜28作为蚀刻停止膜。结果,在实例膜40、多孔石英膜38和实例膜36中形成用于埋入互连的沟槽(沟(trench))46。假设沟槽46中露出导体塞34的上表面。接着,剥离光刻胶膜42。接着,通过溅射方法,在整个表面形成10nm厚的由TaN组成的阻挡膜(图中未示出)。阻挡膜用于防止Cu从下述的互连中扩散至绝缘膜。接着,通过溅射方法,在整个表面形成10nm厚的由Cu组成的籽晶膜(图中未示出)。当通过电镀形成含有Cu的互连时,籽晶膜用作电极。然后,由此如图3B所示形成由阻挡膜和籽晶膜组成的层压膜48。接着,通过电镀形成600nm厚的Cu膜50。接下来,通过化学机械抛光(CMP)对Cu膜50和层压膜48进行抛光直至露出实例膜40的表面。结果,使含有Cu的互连50埋入沟槽46中。上述制造互连50的方法称为单镶嵌(singledamascene)方法。然后,如图3B所示,通过如实例膜36的相同方式形成30nm厚的实例膜52。接着,如图4所示,通过如多孔石英膜38的相同方式形成180nm厚的多孔石英膜54。进而,通过如实例膜36的相同方式在多孔石英膜54的整个表面形成30nm厚的实例膜56。接着,如图5所示,通过如多孔石英膜38的相同方式形成160nm厚的多孔石英膜58。进而,通过如实例膜36的相同方式在多孔石英膜58的整个表面形成30nm厚的实例膜60。接下来,如图6所示,通过旋涂在整个表面形成光刻胶膜62。接着,利用光刻技术在光刻胶膜62中形成开口64。在本发明中,该开口64用于形成延伸至第一互连层(第一金属互连层)50的接触孔66。然后使用光刻胶膜62作为掩模蚀刻实例膜60、多孔石英膜58、实例膜56、多孔石英膜54和实例膜52。通过使用CF4气体和CHF3气体作为起始材料的氟等离子体进行蚀刻,且蚀刻期间蚀刻气体的组成比例和蚀刻期间的压力适当地变化。结果,形成形成延伸至第一层互连层50的接触孔66。接着,剥离光刻胶膜62。接着,如图7所示,通过旋涂在整个表面形成光刻胶膜68。然后,利用光刻技术在光刻胶膜68中形成开口70。在本发明中,该开口70用于形成第二互连层(第二金属互连层)76a(见图8)。然后使用光刻胶膜68作为掩模蚀刻实例膜60、多孔石英膜58和实例膜56。通过使用CF4气体和CHF3气体作为起始材料的氟等离子体进行蚀刻。同时以实例膜56作为蚀刻停止膜。结果,在实例膜60、多孔石英膜58和实例膜56中形成用于埋入互连76a的沟槽72。沟槽72与接触孔66连接。接着,通过溅射方法,在整个表面形成10nm厚的由TaN组成的阻挡膜(图中未示出)。阻挡膜用于防止Cu从下述的互连76a和导体塞76b中扩散至绝缘膜。接着,通过溅射方法,在整个表面形成IOnm厚的由Cu组成的籽晶膜(图中未示出)。当通过电镀形成含有Cu的互连76a和导体塞76b时,籽晶膜用作电极。然后,形成由阻挡膜和籽晶膜组成的层压膜74(见图8)。接着,通过电镀形成1,400nm厚的Cu膜76。接下来,通过化学机械抛光(CMP)对Cu膜76和层压膜74进行抛光直至露出实例膜60的表面。此时,实例膜60用作CMP停止膜。结果,使含有Cu的导体塞76b埋入接触孔66中,且含有Cu的互连76a埋入沟槽72中。完整地形成导体塞76b和互连76a。一起形成导体塞76b和互连76a的方法称为双镶嵌(dualdamascene)方法。然后,通过如实例膜36的相同方式形成30mn厚的实例膜78。接着,形成图中未有示出的第三互连层(第三金属互连层),并制得半导体器件。进而,在上述用于制造多层互连结构和半导体器件的方法中,用实例膜替代由CVD生成的Si02膜,用多孔石英膜替代实例膜制得多层互连结构和半导体器件。在多层互连结构和半导体器件中,实例膜用作层间绝缘膜。由上述方式制得的半导体器件的层间电容计算出互连间的有效相对电容率(effectiverelativepermittivity)。结果显示在表3。有效相对电容率意指在互连周围不仅存在实例膜和多孔石英膜,还存在其它绝缘膜的状态下测得的相对电容率。(对比例8)-多层互连结构和半导体器件的制造-通过如实施例16的相同方式制造多层互连结构和半导体器件,不同的是使用由对比例1~3制备的任一绝缘膜材料形成的绝缘膜(相当于对比例4~6制备的任一绝缘膜;以下称作"对比例膜")替代实例膜36、40、52、56、60和78。由上述方式制得的半导体器件的层间电容计算出互连间的有效相对电容率。结果显示在表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>表3显示出通过使用实例膜(使用本发明的绝缘膜材料形成的绝缘膜)作为蚀刻停止膜、CMP停止膜和层间绝缘膜,可降低互连间的有效相对电容率,降低寄生电容和降低互连电阻。本发明能够解决本领域中存在的问题,提供利于形成介电常数低和耐损性(抗蚀性和液体试剂抗性)优异的绝缘膜的绝缘膜材料,提供一种减少了互连间的寄生电容的多层互连结构,还提供一种有效制造多层互连结构的方法,以及一种有效制造高速且高可靠性的半导体器件的方法。本发明的绝缘膜材料能够利于形成介电常数低和耐损性(抗蚀性和液体试剂抗性)优异的绝缘膜,例如蚀刻层间绝缘膜、蚀刻停止膜和化学机械抛光期间使用的保护膜(CMP停止膜),且所述的绝缘膜尤其适用于本发明的多层互连结构。本发明的多层互连结构可提高信号的传播速度且尤其适用于要求提高响应速度的半导体集成电路。本发明的多层互连结构的制造方法可利于制造本发明的多层互连结构。本发明的半导体器件的制造方法可利于制造各种半导体器件,例如闪存、DRAM、FRAM和MOS晶体管,且尤其适于制造本发明的半导体器件。权利要求1.一种绝缘膜材料,其包括由下述结构式(1)表示的立体结构的硅化合物结构式(1)其中,R1、R2、R3和R4相同或不同,且,R1、R2、R3和R4中至少一个表示包括烃和不饱和烃中任何一种的官能团。2.根据权利要求1所述的绝缘膜材料,其中所述结构式(1)中的r1、r2、r和W分别至少表示亚垸基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基、亚芳垸基、羰基和杂环基中任何一种,其中上述基团任选被取代。3.根据权利要求2所述的绝缘膜材料,其中所述结构式(1)中的r1、r2、113和114分别至少表示亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚苯基、乙炔基、乙炔撑和乙烯撑中任何一种。4.根据权利要求1所述的绝缘膜材料,其中所述硅化合物的重均分子量为200-50,000。5.根据权利要求2所述的绝缘膜材料,其中所述硅化合物的重均分子量为20050,000。6.根据权利要求3所述的绝缘膜材料,其中所述硅化合物的重均分子量为200~50,000。7.—种多层互连结构,其包括互连层;和层间绝缘膜,其由绝缘膜材料形成;其中,所述绝缘膜材料包括由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物113和114中至少结构式(l)其中,r1、r2、r3和r4相同或不同,且,r1、r2-一个表示包括烃和不饱和烃中任何一种的官能团。8.根据权利要求7所述的多层互连结构,其中所述层间绝缘膜通过X射线光电子能谱测得其中的C/0原子比例为0.2~5.0。9.根据权利要求7所述的多层互连结构,其中包含由绝缘膜材料形成的绝缘膜作为蚀刻停止膜,且其中所述绝缘膜材料包括由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物、/—、iR2-O—Si30Si-R4-画si:结构式(l)其中,r1、r2、r3和r4相同或不同,且,r1、r2、113和114中至少一个表示包括烃和不饱和烃中任何一种的官能团。10.根据权利要求9所述的多层互连结构,其中所述蚀刻停止膜通过X射线光电子能谱测得其中的C/0原子比例为0.2~5.0。11.根据权利要求7所述的多层互连结构,其中包含由绝缘膜材料形成的绝缘膜作为化学机械抛光期间使用的保护膜,且其中所述绝缘膜材料包括由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物.-o'/'Si—R2--Si0\《'I3.Si—Si../。结构式(l)其中,R1、R2、R3和r4相同或不同,且,R1、R2、R3和R4中至少一个表示包括烃和不饱和烃中任何一种的官能团。12.根据权利要求11所述的多层互连结构,其中所述保护膜通过X射线光电子能谱测得其中的C/O原子比例为0.2~5.0。13.根据权利要求7所述的多层互连结构,其中所述层间绝缘膜的孔隙率为10%~80%,且其厚度为2nm300nm。14.多层互连结构的制造方法,其包括使用绝缘膜材料在待处理的表面上形成绝缘膜;通过蚀刻绝缘膜形成互连图案;以及利用互连图案形成互连,其中所述绝缘膜材料包括由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>结构式(i)其中,r1、r2、r3和r4相同或不同,且,r1、r2、R3和R4中至少一个表示烃和不饱和烃中任何一种的官能团。15.根据权利要求14所述的多层互连结构的制造方法,其中在形成互连图案的步骤中的所述蚀刻为等离子体处理和试剂涂布中的至少一种。16.半导体器件的制造方法,其包括通过多层互连结构的制造方法在待处理的表面上形成多层互连结构,其中多层互连结构的制造方法包括:使用绝缘膜材料在待处理的表面上形成绝缘膜;通过蚀刻绝缘膜形成互连图案;以及利用互连图案形成互连,其中所述绝缘膜材料包括由下述结构式(l)表示的立体结构的硅化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>结构式(l)其中,r1、r2、r3和r4相同或不同,且,r1、r2、一个表示包括烃和不饱和烃中任何一种的官能团。R和114中至少全文摘要本发明提供一种绝缘膜材料,其适用于形成介电常数低且耐损性(例如抗蚀性和液体试剂抗性)优异的绝缘膜,还提供一种减少了互连间的寄生电容的多层互连结构,还提供一种有效制造多层互连结构的方法,以及一种有效制造高速和可靠性高的半导体器件的方法。所述绝缘膜材料至少包含由上述结构式(1)表示的立体结构的硅化合物,其中,R<sup>1</sup>、R<sup>2</sup>、R<sup>3</sup>和R<sup>4</sup>可以相同或不同,且其中至少一个表示含有烃和不饱和烃中任何一种的官能团。文档编号H01L21/312GK101257003SQ20081008128公开日2008年9月3日申请日期2008年2月26日优先权日2007年2月26日发明者中田义弘,小林靖志,尾崎史朗申请人:富士通株式会社

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