CN1249851A - 用于超低电容互连的有空气隙的半导体装置的制造 - Google Patents

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Abstract

在固体结构特别是半导体结构内形成空气隙(26)以降低电元件如金属线间电容耦合的方法,其中用降冰片烯型聚合物作为牺牲材料20占据半导体结构中的封闭内体积。使牺牲材料(20)分解成一或多个气态分解产物,通过外涂层(24)(优选通过扩散)除去分解产物。牺牲材料的分解在预先由降冰片烯型聚合物占据的封闭内体积处形成空气隙(26)。空气隙可分布在导线之间使其间的电容耦合最小。

Description

用于超低电容互连的有空气隙的半导体装置的制造
本申请是1997年1月21日申请的题为“用于电互连的空气隙”的US临时申请No.60/035 848的继续。
发明领域
本文所描述的发明一般地涉及半导体装置的制造，更具体地涉及用空气隙降低半导体装置中导体间电容耦合的半导体装置。
发明背景
由于集成电路技术的发展，任何给定集成电路平面上金属线间的间距已变得越来越小，目前已延伸至亚微米范围。通过降低集成电路中导电元件间的间距，发生电容耦合增加。此电容耦合增加导致串话干扰较大、电容损耗较高和阻容时间常数增加。
为降低电容耦合，许多努力集中在开发低介电常数(低-K)物质以取代置于给定层上和层间金属线间的传统介电物质。许多常规电绝缘体的介电常数在3.5至4.2的范围内。例如，二氧化硅的介电常数为4.2，聚酰亚胺的介电常数典型地为2.9至3.5。一些改进的聚合物介电常数在2.5至3.0的范围内。在1.8至2.0范围内的物质也是已知的，但这种物质伴随着严重的加工、成本、和原料问题。
可能的最低(或理想的)介电常数是1.0，它是真空介电常数。空气几乎最好，介电常数为1.001。由于公认空气的介电常数低，所以试图制造金属导线间有空气隙的半导体装置，以降低导电元件间的紧密耦合。已开发的形成空气隙技术有不同程度的复杂性。
US4 987 101描述了一种在一层材料上两线之间或在叠置的相邻材料层上线间提供电绝缘间隙的方法和结构。形成有多个从基件向上延伸的支承件的基件。在基件之上和支承件周围放置可去除的物料。然后在所述支承件和可去除物料上放置绝缘材料的盖件。在基件或盖件至少之一中形成通孔与可去除物料相通。通过该通孔除去可去除物料从而在盖件和基件间和支承件间形成空间。此步骤期间，在可去除物料让出的空间中可能产生部分真空(其中可分散一些惰性气体)。然后填满通孔在盖件和基件间形成密封的空间，有非常低的介电常数。
US5 324 683描述了几种在半导体装置中形成空气隙或空气区域的技术。通过选择性地除去牺牲性保护间隔或选择性地除去牺牲性保护层形成空气区域。通过选择生长法或非保形的沉积技术密封、封闭或隔离空气区域。该空气区域可在任何压力、气体浓度或工艺条件下形成。
上述专利中所公开的技术依靠孔或其它通道除去牺牲性保护材料。在US5 461 003中，通过多孔介电层除去牺牲性保护材料。根据该专利，在基片上形成金属导线，然后将可处理的固体层放在金属导线和基片之上。然后刻蚀可处理的固体层再露出金属导线的上部。然后将多孔介电层放置在金属导线和可处理层之上。然后除去可处理层，据说优选使装置暴露于高温(＞100℃)氧气或氧气等离子体中蒸发或烧掉所述可处理层。氧气移动通过多孔介电层达到可处理层并与之反应，从而使可处理层转化成气体通过多孔介电层离开。除去可处理层时，留下空气隙而提供低介电常数。最后，在多孔介电层之上放置非多孔介电层以密封多孔介电层防止湿气，提供改进的结构支承和导热率，钝化多孔介电层。此方法导致空气隙不延伸至相邻金属导线或金属线的整个高度。’003专利公开了补救该方法并增加利润的改进方法。此改进方法涉及进一步的工艺步骤，其中在金属导线上面形成氧化物层使可处理的介电层可延伸至高于金属导线。
还注意到装置暴露于必须扩散通过多孔层的氧气等离子体不仅效率低，而且使装置的其它元件长时间暴露于有潜在破坏性的氧气等离子体中。特别可证明铜线暴露于氧气等离子体中是有害的。铜因电阻比铝低而成为半导体生产中的日益重要的金属。
发明概述
本发明提供一种在固体结构特别是半导体结构内形成空气隙的方法，以降低电元件如金属线间的电容耦合。该方法克服了与试图降低半导体结构如集成电路和组件中的电容耦合的上述现有技术相伴的一种或多种缺陷。
根据本发明的一方面，在半导体结构中形成空气隙的方法包括以下步骤：(i)用降冰片烯型聚合物作为牺牲性保护材料占据半导体结构中封闭的内体积；(ii)使所述牺牲性保护材料分解(优选在热处理时自分解)成一或多种气态分解产物；和(iii)通过与所述内体积邻接的至少一个固体层除去所述一或多种气态分解产物至少之一。牺牲性保护材料的分解在预先由降冰片烯型聚合物占据的封闭的内体积处形成空气隙。
在优选实施方案中，所述固体层是介电层，所述一或多种气态分解产物至少之一可在不损害半导体结构的条件下扩散通过。而且，所述降冰片烯型聚合物优选为本文所述类型，它包括以下通式的重复单元：
其中R1和R4独立地代表氢或线性或支化的(C1至C20)烷基；R2和R3独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基或以下基团：
Figure A9880301000162
R9独立地为氢、甲基或乙基；R10、R11、和R12独立地代表线性或支化的(C1至C20)烷基、线性或支化的(C1至C20)烷氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基酰氧基、和取代或未取代的(C6至C20)芳氧基；m为0至4的数；和n为0至5的数；和取代基R2和R3至少之一选自前面式Ia所代表的甲硅烷基。
更一般地，适用于本发明的牺牲性保护聚合物优选包括含有式I所示单体单元衍生的无规重复单元的均聚物和共聚物，或含有后面式II所示单体单元衍生的无规重复单元的均聚物或共聚物，含有后面式III所示单体单元衍生的重复单元的均聚物或共聚物，和包括式I和II、式I和III、式II和III、或式I、II和III所示重复单元组合的共聚物。
根据本发明的另一方面，在半导体结构中形成一或多个空气隙的方法包括以下步骤：(i)与半导体结构中要形成的一或多个空气隙模式相对应在基片上形成牺牲性保护材料的模式层；(ii)在所述牺牲性保护材料邻接区域内使第二种材料沉积在基片上；(iii)形成一外涂层覆盖在所述牺牲性保护材料模式层和所述牺牲性保护材料邻接区域内的第二种材料之上；(iv)使所述牺牲性保护材料分解成一或多种气态分解产物；和(v)通过所述外涂层除去所述一或多种气态分解产物至少之一从而在所述半导体结构内形成一或多个空气隙。本领域技术人员将理解所述方法特别适用于在金属沉积之前模制介电材料的镶铜法。
所述第二种材料的沉积优选包括用导电材料在牺牲性保护材料部分的相对侧形成导线。形成所述外涂层之前，可形成高度低于相邻牺牲性保护材料高度的导电材料，使所得空气隙延伸至高于导线，要消除边效应可能希望这样。
根据本发明的另一方面，在结构内形成空气隙的方法包括以下步骤：(i)用牺牲性保护材料占据结构中封闭内体积；(ii)加热所述牺牲性保护材料使之分解成一或多种气态分解产物；和(iii)通过与所述内体积邻接的至少一固体层除去所述一或多种气态分解产物至少之一。如前所述，牺牲性保护材料的分解在预先由牺牲性保护性材料占据的封闭内体积处形成空气隙。
本发明还提供按本发明方法生产的结构，特别是半导体结构。
以下详细描述本发明的上述和其它特征，特别地在权利要求书中指出本发明的特征，以下描述和附图详细阐明一或多种举例说明性的本发明实施方案，然而这仅表示可用本发明原理的各种方式之一或几种。
附图简述
图1A-1D为部分半导体结构的截面图，说明根据本发明一方面的方法的几个步骤。
图2A-2F为部分半导体结构的截面图，说明根据本发明另一方面的方法的几个步骤。
图3A-3F为部分半导体结构的截面图，说明根据本发明再另一方面的方法的几个步骤。
图3A-3F为部分半导体结构的截面图，说明根据本发明再另一方面的方法的几个步骤。
图4A-4H为部分半导体结构的截面图，说明根据本发明方法一具体实施例的几个步骤。
图5A-5J为部分半导体结构的截面图，说明根据本发明方法的另一具体实施例的几个步骤。
优选实施方案的详述
现参考附图，图1A-1D图示说明根据本发明一方面结构生产方法的各步骤。在图1A和1B中，通过任何适合的技术在基片22上形成牺牲性保护材料的模式层20。可这样实现：例如，先在基片22上形成牺牲材料层，如图1A所示，然后例如通过刻蚀或任何其它适用的技术模制该层形成牺牲材料的模式层20，在基片上有牺牲材料形成的一或多个“山”，在任何两个相对邻接的山之间形成谷。然后如图1C所示，在所述模式层上覆盖所述模制层20形成非牺牲材料的第二固体层24。然后施加热量使所述牺牲材料分解成一或多种气态分解产物，并通过所述第二层24除去这些分解产物之一或多种。得到在预先由牺牲材料20占据的封闭内空间中有一或多个空气隙26的空气隙结构28。
一般地，用两种介电材料形成空气隙结构，一种牺牲性保护材料是分解成气态产物的牺牲材料，另一种是形成所述气态产物之一或多种可通过的覆盖层或外涂层的永久材料(至少对于形成内部空气隙而言是永久的)。优选此通过是利用一种或多种分解产物通过所述外涂层的扩散。虽然可使用其它方法，但更优选所述牺牲材料的分解反应仅由高温诱导。分解温度应与所述结构的各组分相适合以致除去除所述牺牲材料形成空气隙之外不破坏其完整性。典型地，对于电互连装置，该温度应低于约500℃，更优选低于450℃。希望分解温度落入约380至约450℃的范围内。虽然分解温度低达约150℃的材料可能是有利的，然而，牺牲材料应有足够的热稳定性从而可在它是电和/或机械稳定的条件下加工所述永久材料。
还应注意到本文所述层之任一层或多层可由多个子层组成，对于不同的制造技术可能要求如此。例如，图1C中层24可由与牺牲层同一水平位的第一子层和覆盖在所述第一子层和牺牲材料之上的第二子层组成。而且，在下层上施涂一层的表示不排除存在可能用于例如使一层与另一层能粘结的中间层。
优选用于实施上述方法的牺牲材料优选选自环烯烃类化合物，更优选为二环烯烃，最优选降冰片烯型聚合物。降冰片烯型聚合物意指包括下面式I、II和III所示重复单元的多环加成均聚物和共聚物。适用于实施本发明的共聚物可包括选自式I、II和III、或其组合的重复单元。特别适用作本发明中牺牲材料的降冰片烯型聚合物是The BFGoodrich Company，Akron，Ohio以商标Avatrel出售的聚合物。该聚合物包括下面结构式I所示甲硅烷基取代的重复单元。
Figure A9880301000191
其中R1和R4独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基；R2和R3独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基或以下基团：
Figure A9880301000201
R9独立地为氢、甲基或乙基；R10、R11、和R12独立地代表线性或支化的(C1至C20)烷基、线性或支化的(C1至C20)烷氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基酰氧基(例如乙酰氧基)、和取代或未取代的(C6至C20)芳氧基；m为0至4的数；和n为0至5的数。在式I中，取代基R2和R3至少之一必须选自式Ia所代表的甲硅烷基。
优选R10、R11、或R12至少之一选自线性或支化的(C1至C10)烷氧基和R9为氢。更优选R10、R11、和R12均相同，选自甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、和戊氧基。最优选n为0，R10、R11、和R12均为乙氧基，例如R2和/或R3最优选为三乙氧基甲硅烷基取代基。当n为0时，显然甲硅烷基官能团通过硅-碳键直接与多环的环相连，其中所述硅-碳键的碳原子由多环的环上碳原子(即环碳原子)提供。
上式I中，m优选为0或1，分别由以下结构Ib和Ic所示：
其中R1至R4如前面所定义，R2和R3至少之一必须是式Ia所代表的甲硅烷基取代基。其中m为0的重复单元，即结构Ib的重复单元特别优选。
式I、Ib和Ic中，R1和R4可和与之相连的两个环碳原子一起代表4至8个碳原子的饱和环状基团。当R1和R4一起形成饱和环状基团时，该环状基团被R2和R3取代，R2和R3至少之一必须是式Ia所代表的甲硅烷基。一般地，这种单体由以下结构式表示：
Figure A9880301000211
其中B为亚甲基(即-CH2-)，q为2至6的数。显然当B表示的亚甲基含有R2或R3取代基时，-CH2-基的氢原子之一被R2或R3取代基取代。代表性的重复单元结构如下：
Figure A9880301000212
其中R2、R3、和m如前面所定义。
式I单体的说明性实例包括5-三乙氧基甲硅烷基降冰片烯、5-三甲基甲硅烷基降冰片烯、5-三甲氧基甲硅烷基降冰片烯、5-甲基二甲氧基甲硅烷基降冰片烯、5-二甲基甲氧基降冰片烯。
本发明另一实施方案中，所述牺牲聚合物包括选自以下式II所示单元的烃基取代的多环重复单元：
Figure A9880301000213
其中R5、R6、R7、和R8独立地代表氢、线性和支化的(C1至C20)烷基、烃基取代和未取代的(C5至C12)环烷基、烃基取代和未取代的(C6至C40)芳基、烃基取代和未取代的(C7至C15)芳烷基、(C3至C20)炔基、线性和支化的(C3至C20)链烯基、或乙烯基；R5和R6或R7和R8之任何可一起形成(C1至C10)亚烷基，R5和R8和与之相连的两个环碳原子一起可代表含4至12个碳原子的饱和和不饱和环状基团或含6至17个碳原子的芳环；和p为0、1、2、3、或4。上述取代基上的烃基取代基仅由碳和氢原子组成，例如支化和未支化的(C1至C10)烷基、支化和未支化的(C2至C10)链烯基、和(C6至C20)芳基。
烃基取代的单体的说明性例子包括2-降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、5-己基-2-降冰片烯、5-环己基-2-降冰片烯、5-环己烯基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-癸基-2-降冰片烯、5-苯基-2-降冰片烯、5-萘基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、二氢二环戊二烯、四环十二碳烯、甲基四环十二碳烯、四环十二碳二烯、二甲基四环十二碳烯、乙基四环十二碳烯、亚乙基(ethylidenyl)四环十二碳烯、苯基四环十二碳烯、环戊二烯的三聚体(例如对称和非对称的三聚体)。特别优选的烃基重复单元由2-降冰片烯衍生。
本发明另一实施方案中，用于实施本发明的牺牲聚合物包括以下式III所示重复单元：
Figure A9880301000221
其中R9至R12独立地代表选自以下基团的极性取代基：-(A)n-C(O)OR″、-(A)n-OR″、-(A)n-OC(O)R″、-(A)n-OC(O)OR″、-(A)n-C(O)R″、-(A)n-OC(O)C(O)OR″、-(A)n-O-A′-C(O)OR″、-(A)n-OC(O)-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)-A′-OR″、-(A)n-C(O)O-A′-OC(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-O-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-OC(O)C(O)OR″、-(A)n-C(R″)2CH(R″)(C(O)OR″)、和-(A)n-C(R″)2CH(C(O)OR″)2。A和A′部分独立地代表二价桥或间隔基，选自二价烃基、二价环烃基、二价含氧基、和二价环醚和环二醚，n为0或1的整数。显而易见当n为0时，A和A′代表单共价键。二价意指基团每端的自由价与两个不同的基团相连。二价烃基可由下式表示：-(CdH2d)-，其中d代表亚烷基链中碳原子数，为1至10的整数。二价烃基优选选自线性和支化的(C1至C10)亚烷基，如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、和亚癸基。考虑支化亚烷基时，应理解为线性亚烷基链中的氢原子被线性或支化的(C1至C5)烷基取代。
二价环烃基包括下式所示取代和未取代的(C3至C8)环脂族部分：
其中a为2至7的整数，Rq存在时代表线性和支化的(C1至C10)烷基。优选的二价亚环烷基包括以下结构式所示亚环戊基和亚环己基部分：
其中Rq如前面所定义。如此处和整个说明书中所说明的，应理解从环状结构式和/或分子式伸出的键合线代表该部分的二价性质，表示碳环原子与所代表的分子式中所定义的相邻分子部分键合的点。本领域中通常用由环状结构中心伸出的对角线表示该键可选地与环中任一碳环原子相连。还应理解与键合线相连的碳环原子将少一个氢原子以满足碳的化合价需要。
优选的二价环醚和二醚由以下结构式表示：
Figure A9880301000241
含二价氧的基团包括(C2至C10)亚烷基醚和多醚。(C2至C10)亚烷基醚意指二价醚部分中碳原子总数必须至少为2且不能超过10。二价亚烷基醚由下式表示：-亚烷基-O-亚烷基，其中与氧原子键合的各亚烷基可相同或不同，选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、和亚壬基。该系列中最简单的二价亚烷基醚是-CH2-O-CH2-。优选的多醚部分包括下式的二价基团：
         -(-CH2(CH2)xO)y-
其中x为0至5的整数，y为2至50的整数，条件是多醚间隔基部分上的末端氧原子不能直接与相邻基团上的末端氧原子相连形成过氧键。换言之，多醚间隔基与上面R9至R12所代表的含末端氧的任何取代基相连时不形成过氧键(即-O-O-)。
R9至R12也可独立地代表氢、线性和支化的(C1至C10)烷基，只要其余的R9至R12取代基至少之一选自前面所示极性基团之一。上式中，p为0至5的整数(优选0或1，更优选0)。R″独立地代表氢、线性和支化的(C1至C10)烷基(例如-C(CH3))、-Si(CH3)、-CH(Rp)OCH2CH3、-CH(Rp)OC(CH3)3、线性和支化的(C1至C10)烷氧基亚烷基、多醚、单环和多环(C4至C20)环脂族部分、环醚、环酮、和环酯(内酯)。(C1至C10)烷氧基亚烷基意指末端烷基通过醚氧原子与亚烷基部分相连。该基团是烃基醚部分，一般可表示为-亚烷基-O-烷基，其中亚烷基和烷基独立地含有1至10个碳原子，均可为线性或支化的。多醚基团可由下式表示：
         -(-CH2(CH2)xO)y-Ra
其中x为0至5的整数，y为2至50的整数，Ra代表氢或线性和支化的(C1至C10)烷基。优选的多醚基团包括聚环氧乙烷和聚环氧丙烷。单环环脂族单环部分的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、二环丙基甲基(Dcmp)和二甲基环丙基甲基(Dmcp)等。环脂族多环部分的例子包括降冰片基、adamantyl、四氢二环戊二烯基(三环[5.2.1.02，6]癸基)等。环醚的例子包括四氢呋喃基和四氢吡喃基部分。环酮的例子是3-氧代环己酮基部分。环酯或内酯的例子是甲瓦龙酸内酯部分。上述代表性的环状基团的结构包括：
Figure A9880301000251
其中上式和环状基团中的Rp代表氢或线性或支化的(C1至C5)烷基。Dcpm和Dmcp取代基分别如下所示：
Figure A9880301000252
和
Figure A9880301000253
适用于实施本发明的牺牲聚合物优选包括含有式I所示单体单元衍生的无规重复单元的均聚物和共聚物，或式II所示单体单元衍生的无规重复单元的均聚物或共聚物，含有式III所示单体单元衍生的重复单元的均聚物或共聚物，和包括式I和II、式I和III、式II和III、或式I、II和III所示重复单元组合的共聚物。
本发明优选的牺牲聚合物可含有约0.1至100％(摩尔)甲硅烷基官能的多环重复单元，优选约1至50％(摩尔)，更优选约3至25％(摩尔)，最优选约5至20％(摩尔)，聚合物的剩余部分优选包括式II和/或式III所述重复单元。特别优选的聚合物包括由降冰片烯和三乙氧基甲硅烷基降冰片烯以80/20的降冰片烯/三乙氧基甲硅烷基降冰片烯摩尔百分比聚合的重复单元。
本发明优选的牺牲聚合物为包括多环重复单元的加聚物，这些多环重复单元通过沿预聚合的多环单体的降冰片烯型部分中所含双键形成的2，3-键彼此相连。
Figure A9880301000261
所述聚合物可由适当官能化的降冰片烯型单体在单或多组分第VIII族过渡金属催化剂体系存在下聚合，如1997年6月12日公开的BFGoodrich Company的WO 97/20871中所述，该文献引入本文供参考。
聚降冰片烯型聚合物特别有益，因为它有很高(＞350℃)且足够的热稳定性而适应常用的和其它的半导体生产步骤如SiO2的等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)和铜的低温退火，有接近其Tg的分解温度，从而限制了可能损害半导体装置的运动。
相信用于实施本发明的多环烯烃聚合物独特地适合在半导体装置生产中作为牺牲材料，因为该物料接近其Tg下热分解。换言之，该聚合物直至达到分解温度仍保持机械稳定，使该聚合物能耐受半导体生产期间相当苛刻的工艺步骤(例如重复的热循环)。现有技术聚合物的缺点在于它们的Tg明显低于它们的分解温度，导致达到分解温度前的机械故障。
已发现将含有侧烃基(式II)和/或侧极性取代基(式III)的多环烯烃重复单元掺入牺牲聚合物主链中，可显著降低甲硅烷基取代的多环烯烃聚合物的分解温度。用含有线性和/或支化(C1至C20)烷基侧取代基的重复单元代替共聚物中的降冰片烯重复单元，含有80/20摩尔百分比的降冰片烯/三乙氧基甲硅烷基降冰片烯的聚合物的分解温度(约430℃)可降低约30℃。例如，含有95/5摩尔比的丁基降冰片烯/三乙氧基甲硅烷基降冰片烯的共聚物的热解温度降至405℃。预计用式III所示含有极性取代基的重复单元代替共聚物中的降冰片烯重复单元甚至可进一步降低共聚物的分解温度(高达约100℃)。乙酸降冰片酯和碳酸降冰片乙酯的均聚物的热解温度分别为356℃和329℃。极性基团包括酯、碳酸酯、和乙酸酯取代基等。为有效降低甲硅烷基取代的聚合物的分解温度，该聚合物应含有约50％(摩尔)有侧烃基或极性官能团的多环重复单元，优选大于50％(摩尔)，更优选51至99％(摩尔)，还更优选55至95％(摩尔)，甚至更优选65至80％(摩尔)。
可将上述牺牲聚合物加热至高于其分解温度，典型地在约380至约450℃的范围内，使聚合物分解成它们的分解产物，所述分解产物可扩散通过所用各种材料形成包括空气隙的半导体装置。所述材料包括聚合物介电材料如二氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、和聚酰亚胺，例如Olin-Ciba Geigy(OCG)Probimide293和412、AmocoUltradel7501和DuPont Pyralin2545。特别适用的聚合物是光敏性的那些聚合物，由说明本发明其它方面的其它举例方法的以下描述将显而易见。
上述方法可用于在各种电装置中形成空气隙，特别涉及集成电路和其它电子组件中的电互连。空气隙可用于晶面间和晶面内分布的导电元件的相对侧，提供介电常数一般低于约2、更优选低于约1.5、还更优选低于约1.25和最优选约1.0的低介电的绝缘体。电容越低，电信号通过导体的传递越快，导体间的串话干扰越低。
如上所述，上述聚降冰片烯聚合物是理想的，因为它们一般留下的残余很少或者基本上没有残余。然而，一些残余可能是希望的。例如，可残留SiO2薄膜(或者TiO2，如果用Ti代替官能化降冰片烯中的Si)以隔离电导体或控制腐蚀。实验表明5μm物料分解时有约100的残余。
图2A-2F中，图示说明在两个导电区域或元件，如金属线间形成空气隙或空气区域的优选方法。在图2A和2B中，在基片32上形成牺牲材料的模式层30，优选上述聚降冰片烯型聚合物。基片32上可已经模制，或者基片32可为未模制的材料。基片可以是基层或覆盖在基层之上的一层材料如SiO2绝缘层，可将这些装置覆盖在集成电路片(未示出)之上。作为具体实例，基片可为半导体晶片，例如可含有晶体管、二极管、和其它半导体元件(如本领域所公知)。
如图2A中所示，均匀的一层牺牲材料30沉积在基片32上。这可以任何适合的方式完成，例如通过旋涂、喷涂、液面(meniscus)、挤出或其它涂布法，通过在基片上加压或层压干膜层合片等。
图2B中，模制牺牲材料层产生牺牲材料的模式层30，其模式对应于要在半导体装置中形成的一或多个空气隙的要求模式。任何适合的技术可用于模制牺牲材料层，包括例如激光烧蚀、蚀刻等。牺牲材料可以是光敏性类型或可制成光敏性的以便于模制。
图2C中，一层导电材料34(特别是金属)沉积在牺牲材料模式层30之上。这可通过任何适合的技术完成，包括例如金属喷镀、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、电镀、无电敷镀等。
图2D中，根据需要通过任何适合的技术包括例如化学-机械抛光(CMP)使金属层34变平。如果CMP与上述聚降冰片烯型聚合物及其它聚合物一起使用，则优选在牺牲层表面涂一层二氧化硅以提供蚀刻阻挡层。
图2E中，永久介电材料36沉积在有金属层34的牺牲材料模式层30之上。永久介电材料36以固体层形式沉积，覆盖牺牲层30和至少金属导线34的上面。可在去除牺牲材料之前或之后使永久介电层变平。永久介电层可以是例如二氧化硅、聚酰亚胺或其它材料。永久介电层可通过旋涂、喷涂或液面涂布(典型地使用溶解于溶剂中的牺牲材料)、化学气相沉积、等离子体增强的化学气相沉积、溶胶-凝胶法、或其它方法沉积。如图2E中所示，可方便地使金属层的高度低于相邻牺牲材料的高度。显而易见，这将导致空气隙延伸至高于金属导线顶部，要降低电容耦合希望如此。而且基片中可有模式与牺牲材料的模式对应的沟槽，以使所得空气隙延伸至位于沟槽间基片上的纹间表面上的金属线之下。
如图2F所示，通过永久介电层36除去牺牲材料30形成空气隙38。牺牲材料的去除优选通过热分解和一或多种分解产物扩散通过永久介电层36的传送实现。如前面所述，优选的聚降冰片烯型聚合物在约450℃和更低的温度下热分解，所得半导体结构40的空气隙中基本上没有留下残余。而且，分解产物可扩散通过许多适用于形成永久介电层的介电材料，特别包括聚酰亚胺。
分解速率应足够慢以发生通过永久介电材料的扩散。扩散典型地起因于空气隙内积累的压力。此压力积累不应大至超过永久介电材料的机械强度。升高温度一般有助于扩散，因为气体通过永久介电材料的扩散率一般随温度增加。
优选地，牺牲材料以相对较低的速率分解。加热速率优选在约0.5至10℃/分钟之间，更优选在1至5℃/分钟之间，最优选约2至3℃/分钟。
显而易见，空隙可能含有残余气体，尽管一般残余气体最终与空气交换。然而，可采用步骤防止这种交换，或在空气隙中布置不同气体(例如稀有气体)或真空。例如，可使半导体结构经受真空条件通过扩散或其它通过覆盖层24的通道从空气隙中抽出任何残余气体或相反，然后用堵塞通过覆盖层的任何气体通道的适合密封材料涂布半导体结构。密封半导体结构前，可使之经过受控的气体气氛如含有稀有气体的气氛，使空气隙被此气体填充。
显而易见，可在半导体结构40上进行进一步的工艺步骤，例如在半导体装置中形成附加的互连层。
可采用其它技术除去牺牲材料对于本领域技术人员也是显而易见的，但不理想和/或由所用牺牲材料的类型决定。牺牲材料可为在氧气(或者更一般地在空气或其它某些含氧气氛中，或包括氧气等离子体或臭氧)中分解的光致抗蚀剂。与之相关，永久层可包括例如氧化硅基干凝胶，孔隙度为10-90％可使氧气通过而与光致抗蚀剂接触。氧气通过氧化硅基干凝胶到达并与光致抗蚀剂反应使之转化成气体，气体通过氧化硅基干凝胶离开。
图3A-3F中，图示说明根据本发明另一方面的在两个导电区域或元件如金属线间形成空气隙或空气区域的方法。图3A和3B中，在基片52上形成导电材料的模式层50，如铝、铜、金等。同样，基片可以是基层或覆盖在基层之上的一层材料如SiO2绝缘层，可将这些装置覆盖在集成电路片(未示出)之上。作为具体实例，基片可为半导体晶片，例如可含有晶体管、二极管、和其它半导体元件(如本领域所公知)。
如图3A中所示，均匀的一层导电材料50沉积在基片上。这可以任何适合的方式完成，例如通过金属喷镀、化学气相沉积(CVD)、电镀(特别是无电镀敷)或其它方法。图3B中，模制导电材料层50产生导电材料模式，其模式对应于要在半导体装置中形成的一或多个导电体如金属线、导线、区域等的要求模式。任何适合的技术可用于模制导电材料层，包括例如激光烧蚀、蚀刻等。
图3C中，牺牲材料层54(优选上述聚降冰片烯型聚合物)沉积在导电材料模制层50之上。这可以任何适合的方式完成，包括例如旋涂、喷涂、液面、挤出或其它涂布法，通过在基片上加压或层压干膜层合片等。
图3D中，除去覆盖在导体50上面的过量牺牲材料，如需要通过任何适合的技术包括例如CMP、反应离子蚀刻等使牺牲材料变平。
图3E中，永久介电材料56沉积在有牺牲材料镶嵌的模制导电层之上。永久介电材料以固体层形式沉积，覆盖牺牲层和至少导电层金属导线的上面。
然后，类似于前面关于图2A-2F所示方法方面所述方式，通过永久介电层除去牺牲材料形成空气隙58，如图3F所示。同样，牺牲材料的去除优选通过热分解和一或多种分解产物扩散通过永久介电层56的传送实现。如前面所述，优选的聚降冰片烯型聚合物在约400℃和更低的温度下热分解，所得半导体结构60的空气隙中基本上没有留下残余。而且，分解产物可扩散通过许多适用于形成永久介电层的介电材料，特别包括聚酰亚胺。而且，如前面所述，也可用其它技术除去牺牲材料，如上述其它技术。
现参考图4A-4H，说明用优选的聚降冰片烯型聚合物在氧化物中形成空气隙(洞)的方法的具体实例。举例说明的此具体方法涉及以下步骤：
1.图4A中，使用清洁抛光过的硅晶片70(但如前面所述，可使用许多其它基片包括陶瓷或金属材料)。
2.图4B中，牺牲材料72(Avatrel聚降冰片烯型聚合物)旋涂在晶片上。旋涂涉及旋转晶片(例如以1000至4000转/分钟的速率)，和分配聚降冰片烯型聚合物和聚降冰片烯溶于其中的适合溶剂。溶剂可以是1，3，5-三甲基苯，但也可使用其它适合的溶剂如萘烷或其它烃溶剂。牺牲聚合物上存在极性侧取代基时，可用PGMEA作为适合的溶剂。旋涂在晶片上产生一层均匀的薄膜，厚度为0.2至6微米，沿试样的均匀度低于±5％。然而，对于给定应用可根据需要施涂更厚或更薄的膜。施涂所述涂层之后，将晶片在烘箱中在约100℃的空气中烘烤除去溶剂。然后将聚降冰片烯型聚合物在200至300℃下在氮气中烘烤1小时除去溶剂。
3.图4C中，用标准条件将一层等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)的二氧化硅74沉积在聚降冰片烯型聚合物72表面。适合的气体是硅烷和氧化亚氮。
4.图4D中，按生产者的说明书的标准条件通过旋涂、软烤、曝光、显影、然后硬烤，使光致抗蚀剂76沉积在晶片上。
5.图4E中，使试样经反应离子蚀刻。先用含氟等离子体将光致抗蚀剂76中的模式传递至二氧化硅74。然后用氧/氟等离子体蚀刻聚降冰片烯型聚合物72。此过程期间，光致抗蚀剂也被蚀刻。暴露区域的聚降冰片烯型聚合物被蚀刻后，用氟等离子体剥去二氧化硅掩模。现在试样仅有模制模式的聚降冰片烯型聚合物72，如图4F中所示。
6.图4G中，将二氧化硅78(但也可使用其它永久介电材料)沉积在模制的聚降冰片烯型聚合物72上。此方法与上面步骤3中将二氧化硅沉积在聚降冰片烯型聚合物表面所用方法类似。现在聚降冰片烯型聚合物全部被包封在永久介电材料78中。
7.图4H中，将试样加热至高于聚降冰片烯型聚合物72的分解温度。牺牲材料分解，一或多种气态分解产物扩散通过外涂层材料78离开。
8.结果是氧化物复合材料80包括完全被介电材料78包围的空气隙82。
现参考图5A-5H，说明用优选的聚降冰片烯型聚合物在电互连装置或层的金属线间形成空气隙的方法的具体实例。此举例说明的此具体方法涉及以下步骤：
1.图5A中，使用清洁抛光过的硅晶片90。
2.图5B中，在晶片90上喷镀1000铬层，然后喷镀2000金，形成复合的铬/金层92。喷镀可采用直流(DC)喷镀。
3-7.图5C-F中，施涂一层聚降冰片烯型聚合物94，用二氧化硅96和光致抗蚀剂98模制图形，如图4A-H所示方法的步骤3-7中所述。
8.图5G中，除Cr/Au层92位于聚降冰片烯型聚合物94下面之外，该试样类似于图4A-H中所示方法的步骤6时的试样。
9.图5H中，镀金直至其高度与聚降冰片烯型聚合物94的高度相同。Cr/Au层92对于在聚降冰片烯型聚合物94区域间镀金起电接触和基底的作用。电镀可用磷酸盐缓冲剂在常用的pH+7.2氰化金钾浴中进行。
10.图5I中，用PECVD二氧化硅102覆盖金层100和牺牲层94，正如图4A-H所示方法的步骤7。
11.图5J中，加热试样使聚降冰片烯型聚合物94分解，在所得半导体结构106中相邻金属线100间形成一或多个空隙104。
可选的空气隙结构可用各种方式形成金属图形以使之不短路。首先，可用金属的无电镀敷代替金属的电镀。其次，可先在硅晶片上形成金属模式(电镀至其整个高度)，然后可沉积牺牲材料。然后可在沉积永久介电材料(如通过化学机械抛光或其它技术)之前除去覆盖金属模式的牺牲材料。
本文中牺牲层的分解产物通过永久层的传送广义地包括以任何方式传送，包括通过永久层中的孔或通道传送，这些孔或通道后来可封闭。然而，优选的机理是扩散通过固体永久层。
虽然已结合一些优选实施方案描述了本发明，但显然本领域技术人员在阅读和理解此说明书和附图时可作等价的改变和修改。特别是关于上述整体(组分、组件、装置、组合等)所实现的各种功能，描述这种整体所用术语(包括“装置”)除非另有说明相当于实现所述整体的具体功能的任何整体(即功能等价)，即使结构不同于本文举例说明的本发明实施方案中实现所述功能所公开的结构。此外，虽然前面仅针对几个举例说明的实施方案之一描述了本发明的特殊特征，但这种特征可与其它实施方案的一或多个其它特征组合，对于任何给定的或特殊应用可能要求且有利。

Claims (42)

1.在半导体结构中形成空隙的方法，包括以下步骤：
用牺牲材料占据半导体结构中封闭内体积；
使所述牺牲材料分解成一或多种气态分解产物；和
通过与所述内体积邻接的至少一个固体层除去所述一或多种气态分解产物至少之一；
其中所述牺牲材料分解在预先被所述牺牲材料占据的封闭内体积处留下空气隙，和所述牺牲材料包括降冰片烯型聚合物。
2.权利要求1的方法，其中所述至少一个固体层是介电材料，在不损害所述半导体结构的条件下所述一或多种气态分解产物至少之一可扩散通过所述介电材料。
3.权利要求1的方法，其中所述至少一个固体层是多孔介电材料，在不损害所述半导体结构的条件下所述一或多种气态分解产物至少之一可通过所述多孔介电材料中的孔。
4.权利要求1的方法，其中所述降冰片烯型聚合物包括以下通式的重复单元：
Figure A9880301000021
其中R1和R4独立地代表氢或线性或支化的(C1至C20)烷基；R2和R3独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基或以下基团：
Figure A9880301000022
R9独立地为氢、甲基或乙基；R10、R11、和R12独立地代表线性或支化的(C1至C20)烷基、线性或支化的(C1至C20)烷氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基酰氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基过氧基、和取代或未取代的(C6至C20)芳氧基；m为0至4的数；和n为0至5的数；和取代基R2和R3至少之一选自式Ia所示甲硅烷基。
5.权利要求4的方法，其中R10、R11、或R12至少之一选自线性或支化的(C1至C10)烷氧基和R9为氢。
6.权利要求5的方法，其中R10、R11、和R12均相同，选自甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、和戊氧基。
7.权利要求6的方法，其中n为0，R10、R11、和R12均为乙氧基。
8.权利要求7的方法，其中R2或R3为三乙氧基甲硅烷基取代基。
9.权利要求1的方法，其中在式I中，m优选为0或1，分别由以下结构Ib和Ic表示：
Figure A9880301000031
其中R1至R4如前面所定义，R2和R3至少之一为式Ia所示的甲硅烷基取代基。
10.权利要求1的方法，其中R1和R4和与之相连的两个环碳原子一起包括以下结构式的重复单元：
Figure A9880301000032
其中B为亚甲基，q为2至6的数，R2和R3如前面所定义。
11.权利要求1的方法，其中所述降冰片烯型聚合物还包括选自以下式II所示单元的烃基取代的多环重复单元：
Figure A9880301000041
其中R5、R6、R7、和R8独立地代表氢、线性和支化的(C1至C20)烷基、烃基取代和未取代的(C5至C12)环烷基、烃基取代和未取代的(C6至C40)芳基、烃基取代和未取代的(C7至C15)芳烷基、(C3至C20)炔基、线性和支化的(C3至C20)链烯基、或乙烯基；R5和R6或R7和R8之任何可一起形成(C1至C10)亚烷基，R5和R8和与之相连的两个环碳原子一起可代表含4至12个碳原子的饱和和不饱和环状基团或含6至17个碳原子的芳环；和p为0、1、2、3、或4。
12.权利要求1的方法，其中所述降冰片烯型聚合物包括选自以下式II所示单元的烃基取代的多环重复单元：
Figure A9880301000042
其中R5、R6、R7、和R8独立地代表氢、线性和支化的(C1至C20)烷基、烃基取代和未取代的(C5至C12)环烷基、烃基取代和未取代的(C6至C40)芳基、烃基取代和未取代的(C7至C15)芳烷基、(C3至C20)炔基、线性和支化的(C3至C20)链烯基、或乙烯基；R5和R6或R7和R8之任何可一起形成(C1至C10)亚烷基，R5和R8和与之相连的两个环碳原子一起可代表含4至12个碳原子的饱和和不饱和环状基团或含6至17个碳原子的芳环；和p为0、1、2、3、或4。
13.权利要求1的方法，其中所述降冰片烯型聚合物包括以下式III所示重复单元：
Figure A9880301000051
其中R9至R12独立地代表选自以下基团的极性取代基：-(A)n-C(O)OR″、-(A)n-OR″、-(A)n-OC(O)R″、-(A)n-OC(O)OR″、-(A)n-C(O)R″、-(A)n-OC(O)C(O)OR″、-(A)n-O-A′-C(O)OR″、-(A)n-OC(O)-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)-A′-OR″、-(A)n-C(O)O-A′-OC(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-O-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-OC(O)C(O)OR″、-(A)n-C(R″)2CH(R″)(C(O)OR″)、和-(A)n-C(R″)2CH(C(O)OR″)2，A和A′部分独立地代表二价桥或间隔基，选自二价烃基、二价环烃基、二价含氧基、和二价环醚和环二醚，n为0或1的整数。
14.权利要求1的方法，其中所述降冰片烯型聚合物包括含式I和II、式I和III、式II和III、或式I、II和III所示重复单元组合的共聚物，其中
式I为：
Figure A9880301000061
其中R1和R4独立地代表氢或线性或支化的(C1至C20)烷基；R2和R3独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基或以下基团：
Figure A9880301000062
R9独立地为氢、甲基或乙基；R10、R11、和R12独立地代表线性或支化的(C1至C20)烷基、线性或支化的(C1至C20)烷氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基酰氧基、和取代或未取代的(C6至C20)芳氧基；m为0至4的数；和n为0至5的数；和取代基R2和R3至少之一选自式Ia所示甲硅烷基；
式II为：
Figure A9880301000063
其中R5、R6、R7、和R8独立地代表氢、线性和支化的(C1至C20)烷基、烃基取代和未取代的(C5至C12)环烷基、烃基取代和未取代的(C6至C40)芳基、烃基取代和未取代的(C7至C15)芳烷基、(C3至C20)炔基、线性和支化的(C3至C20)链烯基、或乙烯基；R5和R6或R7和R8之任何可一起形成(C1至C10)亚烷基，R5和R8和与之相连的两个环碳原子一起可代表含4至12个碳原子的饱和和不饱和环状基团或含6至17个碳原子的芳环；和p为0、1、2、3、或4；和
式III为：
Figure A9880301000071
其中R9至R12独立地代表选自以下基团的极性取代基：-(A)n-C(O)OR″、-(A)n-OR″、-(A)n-OC(O)R″、-(A)n-OC(O)OR″、-(A)n-C(O)R″、-(A)n-OC(O)C(O)OR″、-(A)n-O-A′-C(O)OR″、-(A)n-OC(O)-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)-A′-OR″、-(A)n-C(O)O-A′-OC(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-O-A′-C(O)OR″、-(A)n-C(O)O-A′-OC(O)C(O)OR″、-(A)n-C(R″)2CH(R″)(C(O)OR″)、和-(A)n-C(R″)2CH(C(O)OR″)2，A和A′部分独立地代表二价桥或间隔基，选自二价烃基、二价环烃基、二价含氧基、和二价环醚和环二醚，n为0或1的整数。
15.权利要求1的方法，其中所述含甲硅烷基官能基团的重复单元占所述聚合物的至少1％(摩尔)。
16.权利要求15的方法，其中所述含甲硅烷基官能基团的重复单元占所述聚合物的至少5％(摩尔)。
17.权利要求1的方法，其中通过以下方法在半导体结构中提供所述牺牲材料：
与半导体结构中要形成的一或多个空气隙模式相对应在基片上形成牺牲材料的模制层；和
形成另一层材料覆盖在所述牺牲材料模制层之上。
18.权利要求1的方法，其中通过以下方法在半导体结构中提供所述牺牲材料：
与半导体结构中要形成的一或多个空气隙模式相对应在基片上形成牺牲材料的模制层；
在所述牺牲材料邻接区域内使第二种材料沉积在基片上；
形成另一层材料覆盖在所述牺牲材料模制层和所述牺牲材料邻接区域内的第二种材料之上。
19.权利要求18的方法，其中所述沉积步骤包括用导电材料作为所述第二种材料形成导线。
20.按权利要求1的方法生产的半导体装置。
21.在半导体结构中形成一或多个空气隙的方法，包括以下步骤：
与半导体结构中要形成的一或多个空气隙模式相对应在基片上形成牺牲材料的模制层；
在所述牺牲材料邻接区域内使第二种材料沉积在基片上；
形成一外涂层覆盖在所述牺牲材料模制层和所述牺牲材料邻接区域内的第二种材料之上；
使所述牺牲材料分解成一或多种气态分解产物；和
通过所述外涂层除去所述一或多种气态分解产物至少之一从而在所述半导体结构内形成一或多个空气隙。
22.权利要求21的方法，其中所述第二种材料的沉积包括用导电材料在所述牺牲材料部分的相对侧形成导线。
23.权利要求22的方法，其中在形成所述外涂层之前，形成高度低于相邻牺牲材料高度的所述导电材料。
24.权利要求21的方法，其中所述牺牲材料为环烯烃。
25.权利要求24的方法，其中所述环烯烃为二环烯烃。
26.权利要求21的方法，其中所述牺牲材料为降冰片烯型聚合物。
27.权利要求26的方法，其中所述降冰片烯型聚合物包括以下通式的重复单元：
Figure A9880301000091
其中R1和R4独立地代表氢或线性或支化的(C1至C20)烷基；R2和R3独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基或以下基团：
Figure A9880301000092
R9独立地为氢、甲基或乙基；R10、R11、和R12独立地代表线性或支化的(C1至C20)烷基、线性或支化的(C1至C20)烷氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基酰氧基、和取代或未取代的(C6至C20)芳氧基；m为0至4的数；和n为0至5的数；和取代基R2和R3至少之一选自式Ia所示甲硅烷基。
28.权利要求27的方法，其中在式I中，m优选为0或1，分别由以下结构Ib和Ic表示：
其中R1至R4如前面所定义，R2和R3至少之一为式Ia所示的甲硅烷基取代基。
29.权利要求27的方法，其中R1和R4和与之相连的两个环碳原子一起包括以下结构式的重复单元：
Figure A9880301000101
其中B为亚甲基，q为2至6的数，R2或R3如前面所定义。
30.权利要求27的方法，其中所述降冰片烯型聚合物还包括选自以下式II所示单元的烃基取代的多环重复单元：
Figure A9880301000102
其中R5、R6、R7、和R8独立地代表氢、线性和支化的(C1至C20)烷基、烃基取代和未取代的(C5至C12)环烷基、烃基取代和未取代的(C6至C40)芳基、烃基取代和未取代的(C7至C15)芳烷基、(C3至C20)炔基、线性和支化的(C3至C20)链烯基、或乙烯基；R5和R6或R7和R8之任何可一起形成(C1至C10)亚烷基，R5和R8和与之相连的两个环碳原子一起可代表含4至12个碳原子的饱和和不饱和环状基团或含6至17个碳原子的芳环；和p为0、1、2、3、或4。
31.按权利要求21的方法生产的半导体装置。
32.在结构内形成空气隙的方法，包括以下步骤：
用牺牲材料占据结构中封闭内体积；
加热所述牺牲材料使之分解成一或多种气态分解产物；和
通过与所述内体积邻接的至少一固体层除去所述一或多种气态分解产物至少之一；和
其中所述牺牲材料的分解在预先由所述牺牲材料占据的封闭内体积处形成空气隙。
33.权利要求32的方法，其中所述至少一个固体层是介电材料，在不损害所述半导体结构的条件下所述一或多种气态分解产物至少之一可扩散通过所述介电材料。
34.权利要求32的方法，其中所述至少一个固体层是多孔介电材料，在不损害所述半导体结构的条件下所述一或多种气态分解产物至少之一可通过所述多孔介电材料中的孔。
35.权利要求32的方法，其中所述牺牲材料为环烯烃。
36.权利要求35的方法，其中所述环烯烃为二环烯烃。
37.权利要求32的方法，其中所述牺牲材料为降冰片烯型聚合物。
38.权利要求37的方法，其中所述降冰片烯型聚合物包括以下通式的重复单元：
Figure A9880301000111
其中R1和R4独立地代表氢或线性或支化的(C1至C20)烷基；R2和R3独立地代表氢、线性或支化的(C1至C20)烷基或以下基团：
R9独立地为氢、甲基或乙基；R10、R11、和R12独立地代表线性或支化的(C1至C20)烷基、线性或支化的(C1至C20)烷氧基、线性或支化的(C1至C20)烷基羰氧基、和取代或未取代的(C6至C20)芳氧基；m为0至4的数；和n为0至5的数；和取代基R2和R3至少之一选自式Ia所示甲硅烷基。
39.权利要求38的方法，其中在式I中，m优选为0或1，分别由以下结构Ib和Ic表示：
Figure A9880301000122
其中R1至R4如前面所定义，R2和R3至少之一为式Ia所示的甲硅烷基取代基。
40.权利要求38的方法，其中R1和R4和与之相连的两个环碳原子一起包括以下结构式的重复单元：
Figure A9880301000123
其中B为亚甲基，q为2至6的数，R2和R3如前面所定义。
41.权利要求38的方法，其中所述降冰片烯型聚合物还包括选自以下式II所示单元的烃基取代的多环重复单元：
Figure A9880301000131
其中R5、R6、R7、和R8独立地代表氢、线性和支化的(C1至C20)烷基、烃基取代和未取代的(C5至C12)环烷基、烃基取代和未取代的(C6至C40)芳基、烃基取代和未取代的(C7至C15)芳烷基、(C3至C20)炔基、线性和支化的(C3至C20)链烯基、或乙烯基；R5和R6或R7和R8之任何可一起形成(C1至C10)亚烷基，R5和R8和与之相连的两个环碳原子一起可代表含4至12个碳原子的饱和和不饱和环状基团或含6至17个碳原子的芳环；和p为0、1、2、3、或4。
42.按权利要求32的方法生产的半导体装置。
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