[發明專利]互連結構的制造方法

有效

• 申請號: 201110406853.1
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103165516A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 周鳴;洪中山
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種互連結構的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底，在所述襯底上形成第一介質層；

在所述第一介質層中形成多個沿水平方向間隔排列的金屬層；

在所述金屬層上覆蓋一遮擋層，所述遮擋層的水平寬度大于所述金屬層的水平寬度；

去除所述第一介質層，所述去除所述第一介質層的工藝對第一介質層的去除速率大于對遮擋層的去除速率，形成由金屬層以及遮擋層圍成的開口；

向所述開口中填充介質材料，形成由所述介質材料圍成的空氣隙。

2.如權利要求1所述的互連結構的制造方法，其特征在于，

所述遮擋層的材料與所述第一介質層的材料相同，所述在所述金屬層上覆蓋一遮擋層的步驟包括：

在所述第一介質層、多個金屬層上沉積第一介質層材料形成第二介質層；

在所述第二介質層上形成多個掩模圖形，所述掩模圖形位于相鄰金屬層之間的第一介質層的上方，并且所述掩模圖形的水平寬度小于相鄰金屬層之間的第一介質層的水平寬度；(段落未對齊，下同)

對掩模圖形露出的第二介質層進行氮離子摻雜、退火，形成遮擋層。

3.如權利要求2所述的互連結構的制造方法，其特征在于，

所述去除所述第一介質層，形成由金屬層以及遮擋層圍成的開口的步驟包括：

去除所述掩模圖形；

去除第一介質層材料，形成所述開口，所述去除第一介質層材料的工藝對第一介質層材料的去除速率大于對遮擋層材料的去除速率。

4.如權利要求3所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述第一介質層材料為低k介質層材料，所述去除第一介質層的步驟包括通過氫氟酸溶液去除所述第一介質層材料。

5.如權利要求4所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述低k介質層材料為摻碳的低k介質層材料。

6.如權利要求2所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述進行氮離子摻雜的步驟包括氮離子注入或氮離子擴散。

7.如權利要求2所述的互連結構的制造方法，其特征在于，在所述第二介質層上形成掩模圖形的步驟包括：

在所述第二介質層上形成抗反射層；

在抗反射層上涂敷光刻膠層；

圖形化所述光刻膠層，形成光刻膠圖形；

以所述光刻膠圖形為掩模，圖形化所述抗反射層，形成抗反射層圖形，所述光刻膠圖形和所述抗反射層圖形構成所述掩模圖形。

8.如權利要求2所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述提供襯底，在所述襯底上形成第一介質層的步驟包括：在襯底上形成第一介質層之前，在襯底上形成金屬阻擋層。

9.如權利要求8所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述在所述第一介質層中形成多個沿水平方向間隔排列的金屬層的步驟包括：

在所述第一介質層上形成硬掩模層；

在硬掩模層上形成光刻膠層；

圖形化所述光刻膠層，形成光刻膠圖形；

以所述光刻膠圖形為掩模，圖形化所述硬掩模層，形成硬掩模圖形；

以所述硬掩模圖形為掩模，圖形化所述第一介質層和金屬阻擋層，形成沿水平方向間隔排列的凹槽；

去除所述光刻膠圖形和所述硬掩模圖形；

向所述凹槽中填充金屬材料，以形成金屬層。

10.如權利要求9所述的互連結構的制造方法，其特征在于，在向所述凹槽中填充金屬材料的步驟之后，還包括：通過化學機械研磨工藝去除多余的金屬材料，使金屬層和第一介質層的表面齊平。

11.如權利要求9所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述以所述硬掩模圖形為掩模圖形化所述第一介質層和金屬阻擋層的步驟包括：通過干刻法圖形化所述第一介質層和金屬阻擋層。

12.如權利要求11所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述干刻法采用的離子包括氧離子、氫離子。

13.如權利要求8所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述向所述開口中填充介質材料，形成由所述介質材料圍成的空氣隙的步驟中所述介質材料為所述金屬阻擋層材料。

14.如權利要求1所述的互連結構的制造方法，其特征在于，所述金屬層的材料為銅。