[发明专利]一种含有空气隙的互连结构的制造方法

权利要求书

1.一种含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层中形成金属互连线；

在所述第一牺牲层上沉积第二牺牲层；

刻蚀所述第二牺牲层，使所述第二牺牲层的牺牲介质形成上窄下宽的尖峰状结构，其中，所述尖峰状结构与所述第一牺牲层的牺牲介质相连；

沉积第一介质层并去除所述第二牺牲层上表面的所述第一介质层，使所述尖峰状结构的顶部形成释放开口；

去除所述第一牺牲层与所述第二牺牲层的牺牲介质；

沉积第二介质层以形成空气隙。

2.根据权利要求1所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述在所述第一牺牲层中形成金属互连线的方法是采用单大马士革工艺，其步骤包括：

在所述第一牺牲层上形成图形化的第一光刻胶层；

以所述图形化的第一光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一牺牲层以形成第一沟槽；

在所述第一沟槽填充金属；以及

平坦化所述金属的上表面，使得所述金属上表面与所述第一牺牲层上表面平齐，以形成所述金属互连线。

3.根据权利要求1所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述在所述第一牺牲层中形成金属互连线的方法是采用双大马士革工艺。

4.根据权利要求3所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述在所述第一牺牲层中形成金属互连线的步骤包括：

在所述第一牺牲层上形成图形化的第三光刻胶层；

以所述图形化的第三光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一牺牲层以形成第一通孔；

在所述第一牺牲层上形成图形化的第一光刻胶层；

以所述图形化的第一光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一牺牲层以形成第一沟槽；

在所述第一沟槽及所述第一通孔填充金属；以及

平坦化所述金属的上表面，使得所述金属上表面与所述第一牺牲层上表面平齐，以形成所述金属互连线。

5.根据权利要求2或4所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述第二牺牲层，使所述第二牺牲层的牺牲介质形成上窄下宽的尖峰状结构的步骤包括：

在所述第二牺牲层上形成图形化的第二光刻胶层；

以所述图形化的第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第二牺牲层以形成上窄下宽的所述尖峰状结构。

6.根据权利要求5所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，通过不完全各向异性的干法刻蚀方法刻蚀所述第二牺牲层，以刻蚀出具有倾斜角度的第二沟槽，所述第二沟槽之间的牺牲介质形成所述尖峰状结构。

7.根据权利要求5所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，通过各向同性的干法或湿法刻蚀方法刻蚀所述第二牺牲层，以形成所述尖峰状结构。

8.根据权利要求5所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第二光刻胶层的图形化采用的掩模板与所述第一光刻胶层的图形化采用的掩模板相同。

9.根据权利要求8所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述在所述第二牺牲层上形成图形化的第二光刻胶层的步骤包括：

在所述第二牺牲层表面涂覆所述第二光刻胶层；以及

对所述第二光刻胶层进行过曝光及显影处理，形成所述图形化的第二光刻胶层。

10.根据权利要求1所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述去除所述第一牺牲层与所述第二牺牲层的牺牲介质的方法包括湿法刻蚀、热分解、气相腐蚀或离子体增强干法刻蚀。

11.根据权利要求1所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述沉积第二介质层以形成空气隙的方法为等离子体增强化学气相沉积。

12.根据权利要求1所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一介质层与所述第二介质层材料为SiO2或低介电常数材料。

13.根据权利要求1所述的含有空气隙的互连结构的制造方法，其特征在于，去除所述第二牺牲层上表面的所述第一介质层的方法为通过化学机械研磨，使所述第一介质层上表面与所述第二牺牲层上表面平齐，并且使所述尖峰状结构的顶部形成所述释放开口。