[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201210101492.4
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN103367237A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 鮑宇
• 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

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，在所述基底上形成層間介質層，所述層間介質層內形成有分立的第一金屬互連結構和第二金屬互連結構；

去除部分厚度的層間介質層，暴露出第一金屬互連結構和第二金屬互連結構的表面和側壁；

在第一金屬互連結構和第二金屬互連結構的表面和側壁以及層間介質層的表面形成第一低K介質層；

在第一金屬互連結構兩側的第一低K介質層上形成第一側墻，在第二金屬互連結構兩側的第一低K介質層上形成第二側墻；

形成覆蓋所述第一低K介質層、第一側墻和第二側墻表面的第三低K介質層；化學機械研磨所述第三低K介質層、第一低K介質層、第一側墻和第二側墻，以第一金屬互連結構和第二金屬互連結構的頂部表面為停止層；

去除所述第一側墻和第二側墻，形成第一空隙；

在第三低K介質層、第一低K介質層、第一金屬互連結構和第二金屬互連結構表面形成覆蓋層，所述覆蓋層橫跨所述第一空隙，形成第一空氣隙。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一側墻和第二側墻的材料為二氧化硅。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除第一側墻和第二側墻的工藝為濕法刻蝕或干法刻蝕。

4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的溶液為稀釋的氫氟酸。

5.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述干法刻蝕采用的氣體為CHF₃和He。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述在第一金屬互連結構兩側的層間介質層上形成第一側墻，在第二金屬互連結構兩側的層間介質層上形成第二側墻步驟之后，還包括步驟，在第一低K介質層、第一側墻和第二側墻的表面形成第二低K介質層；在第一金屬互連結構兩側的第二低K介質層上形成第三側墻，在第二金屬互連結構兩側的第二低K介質層上形成第四側墻。

7.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第三低K介質層覆蓋所述第二低K介質層、第三側墻和第四側墻的表面。

8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，化學機械研磨所述第三低K介質層、第三側墻、第四側墻、第二低K介質層、第一低K介質層、第一側墻和第二側墻，以第一金屬互連結構和第二金屬互連結構的頂部表面為停止層。

9.如權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除第三側墻和第四側墻，形成第二空隙。

10.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述覆蓋層橫跨所述第二空隙，形成第二空氣隙。

11.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一低K介質層、第二低K介質層和第三低K介質層的材料為多孔材料。

12.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第三側墻和第四側墻的材料為二氧化硅。

13.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二低K介質層的厚度小于或等于第一低K介質層的厚度。

14.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述層間介質層去除的厚度大于5納米。

15.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述層間介質層的材料為低K介質材料或多孔材料。

16.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一低K介質層的厚度為5～30納米。

17.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一金屬互連結構和第二金屬互連結構為大馬士革互連結構。

18.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一金屬互連結構和第二金屬互連結構頂端表面還形成有保護層。

19.如權利要求18所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層的材料為Co、CoWP、CoMoP、NiMoP、NiMoB、NiReP、NiWP或Ru。