專利名稱：局部空氣隙的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地說，涉及一種局部空氣隙的形成方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片中如高性能處理器、微控制器和通訊芯片等，通常需要在獨立的的芯片中設(shè)置高速的互連結(jié)構(gòu)，以執(zhí)行不同的功能如邏輯運算、數(shù)據(jù)的存儲和讀取、控制信號的提供等。由此可見，互聯(lián)結(jié)構(gòu)一定程度上會對芯片的運行速度造成影響，比如，由于受制于互聯(lián)結(jié)構(gòu)中的信號延遲，芯片的運行速度已經(jīng)接近極限?；ミB結(jié)構(gòu)中的信號延遲正比于互連結(jié)構(gòu)的RC乘積，R代表互聯(lián)結(jié)構(gòu)中互連線的互聯(lián)等效電阻，C代表互聯(lián)結(jié)構(gòu)中互連線間的互聯(lián)等效電容。目前，為了降低信號在互聯(lián)結(jié)構(gòu)中的延遲，互聯(lián)結(jié)構(gòu)中互連線的材質(zhì)由銅取代之前使用的鋁，以減小互聯(lián)結(jié)構(gòu)的等效電阻。另外，在互聯(lián)結(jié)構(gòu)中采用低介電材料，以 降低互連等效電容。在使用低介電材料于互聯(lián)結(jié)構(gòu)中，為了有效地的降低介電常數(shù)，通常借助于在低介電材料中形成空氣隙，該空氣間隙可以形成于后道互聯(lián)結(jié)構(gòu)中。目前，空氣隙的形成方法主要分為兩種，一種全局性的空氣隙方法，即通過采用犧牲層材料在導(dǎo)線互連層進行光刻、刻蝕、金屬化的過程，在最后在通過熱分解的方法去除犧牲層，形成空氣隙。這種方法的好處是工藝相對簡單。另外一種是局部性的空氣隙形成方法，即在互連結(jié)構(gòu)完成后，進行反刻，在利用等離子氣體淀積的方法在特征尺寸小的地方淀積會形成空氣隙的特征，而在大尺寸的地方則會進行完全覆蓋，每層互連結(jié)構(gòu)增加了刻蝕，薄膜淀積，CMP(化學(xué)機械研磨)等過程，工藝較為復(fù)雜。例如，在美國專利US7790601B1就是一種局部空氣隙的方法，通過額外引入光刻掩模版，在特定尺寸導(dǎo)線間進行光刻，刻蝕等，工藝較為復(fù)雜。另外，由于特征尺寸已經(jīng)是掩膜板上最小的尺寸，額外引入的光刻掩模版所產(chǎn)生的對準(zhǔn)，光刻，刻蝕等都會給后續(xù)生產(chǎn)帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種局部空氣隙的形成方法，簡化現(xiàn)有技術(shù)中局部間隙的形成工藝，以及為后續(xù)生產(chǎn)提供便利。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種局部空氣隙的形成方法，該方法包括在襯底上沉積超低介電材料形成超低介電薄膜，并去除部分超低介電材料形成第
一金屬層;在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜；在所述另一超低介電薄膜上進行等離子處理以形成過渡層；在所述過渡層之上沉積旋涂超低介電材料形成旋涂介電薄膜，并去除部分旋涂超低介電材料形成第二金屬層，去除部分所述另一超低介電薄膜含過渡層形成互連通孔；刻蝕掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，并沉積所述超低介電材料，以形成空氣間隙。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，在所述另一超低介電薄膜之上經(jīng)等離子處理以形成過渡層包括在所述另一超低介電薄膜上，對其進行等離子處理，從而從下到上依次形成第一氧化層、氮化層以及第二氧化層，以形成過渡層。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，在所述另一超低介電薄膜上形成第一氧化層時和第二氧化層時，采用二氧化碳以及一氧化二氮以形成含氧的等離子體氣氛，在形成第一氧化層時，含氧等離子體處理的時間為30-60秒，壓力為2-10托，功率為100-800瓦，溫度為300-400攝氏度；在形成第二氧化層時，含氧等離子體處理的時間5-60秒，壓力為2-10托，功率為100-800瓦，溫度為300-400攝氏度。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，在形成第一氧化層和第二氧化層時，所述二氧化碳的流量200-1000sccm,—氧化二氮的流量為lOO-lOOOsccm。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，形成氮化層時，采用氨氣形成含氮的等離子體氣氛，含氮的等離子體處理的時間為10-60秒，壓力為2-8托，功率為100-600瓦，溫度為200-400攝氏度。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述氨氣的流量為100-500sccm。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述第一氧化層的厚度為10nm-20nm，所述氮化層的厚度為5nm-10nm,所述第二氧化層的厚度為l_5nm。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種互連結(jié)構(gòu)，包括襯底；沉積超低介電材料于襯底上形成超低介電薄膜，并去除部分超低介電材料形成的
第一金屬層;沉積超低介電材料于所述第一金屬層之上形成的另一超低介電薄膜；對所述另一超低介電薄膜進行等離子處理形成的過渡層；沉積旋涂超低介電材料于所述過渡層之上形成的旋涂介電薄膜，并去除部分旋涂超低介電材料形成的第二金屬層，以及去除部分所述超低介電薄膜含過渡層從而形成的互連通孔；去除掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，并沉積所述超低介電材料形成的空氣間隙。與現(xiàn)有的方案相比，本發(fā)明中，超低介電薄膜結(jié)合旋涂介電薄膜形成的膜層結(jié)構(gòu)，在這基礎(chǔ)上形成第一金屬層與第二金屬層的互連結(jié)構(gòu)，然后對這種互連結(jié)構(gòu)進行刻蝕，在進行超低介電材料淀積，從而形成空氣隙，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中局部間隙的形成工藝，以及為后續(xù)生產(chǎn)提供了便利。


圖1為本發(fā)明實施例一中局部空氣隙的形成方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例一中執(zhí)行步驟S102形成的第一金屬層結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例一中執(zhí)行步驟SlOl和102之后形成的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例一中經(jīng)過步驟S103之后的部分結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明圖1所示實施例一中步驟S103的具體流程圖，在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜，并對所述的另一超低介電薄膜進行等離子處理以形成過渡層，；圖6為本發(fā)明實施例一中過渡層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例一中經(jīng)過步驟S104形成旋涂介電薄膜后的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例一中去除旋涂介電薄膜中部分旋涂超低介電材料以及所述的另一超低介電薄膜部分材料(110)含過渡層(102)從而形成雙大馬士革結(jié)構(gòu)(第二金屬層和互連通孔的結(jié)構(gòu))示意圖；圖9為本發(fā)明實施例一中對雙大馬士革結(jié)構(gòu)(第二金屬層和互連通孔)進行金屬化(包括阻擋層/籽晶層的淀積、鍍導(dǎo)電金屬(銅)和導(dǎo)電金屬的CMP)之后結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明實施例一中刻蝕掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料后的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例一中經(jīng)過步驟S106和超低介電薄膜CMP之后形成空氣隙的結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，藉此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。本發(fā)明的下述實施例中，超低介電薄膜結(jié)合旋涂介電薄膜形成的膜層結(jié)構(gòu)，在這基礎(chǔ)上形成第一金屬層與第二金屬層及兩層金屬之間的通孔的互連結(jié)構(gòu)，然后對這種互連結(jié)構(gòu)進行刻蝕，在進行超低介電材料淀積，從而形成空氣隙。圖1為本發(fā)明實施例一中局部空氣隙的形成方法流程圖，如圖1所示，本實施例中，局部空氣隙的形成方法可以包括步驟S101、在襯底上沉積超低介電材料形成超低介電薄膜。本實施例中，步驟SlOl中，在沉積超低介電材料((ultra low_k, ULK)可以采用等離子體化學(xué)氣相淀積(Plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)淀積，可以采用應(yīng)用材料的Producer PECVD腔體，將包含硅、氧、碳、氫等成分的超低介電材料沉積在襯底上，從而形成超低介電薄膜，后續(xù)的等離子體處理可以在同一個腔體中，從而節(jié)約工藝時間，簡化工藝流程。在超低介電材料時，等離子體處理的時間可以5-60秒(S)，壓力可以為2-10托(Torr)，功率可以為100-800瓦，溫度可以為300-400攝氏度。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以借助現(xiàn)有技術(shù)或者本發(fā)明實施例的啟發(fā)，無須創(chuàng)造性勞動，也可以采用其他工藝手段，只要可以實現(xiàn)在襯底上沉積超低介電材料形成超低介電薄膜，詳細不再贅述。步驟S102、去除超低介電薄膜中部分超低介電材料形成第一金屬層。本實施例中，在步驟S102中去除部分超低介電材料形成第一金屬層包括阻擋層籽晶層的形成；具體地，可以通過物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition, PVD)淀積分別先后形成阻擋層、籽晶層；并通過電化學(xué)(ElectricalChemical Plating, ECP)鍍銅進行導(dǎo)電金屬的鍍?nèi)耄粚?dǎo)電金屬(銅)的CMP過程
圖2為本發(fā)明實施例一中執(zhí)行步驟S102形成的第一金屬層結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，金屬層1110中，內(nèi)表面從內(nèi)到位依次有阻擋層1111、籽晶層1112，之后，在互連通孔再鍍有導(dǎo)電金屬1113，然后可以再對導(dǎo)電金屬進行化學(xué)機械研磨(CMP)。如何具體形成第一金屬層，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以參照現(xiàn)有技術(shù)，或者根據(jù)本發(fā)明實施例的啟示，無須創(chuàng)造性勞動，以實現(xiàn)，詳細不再贅述。圖3為本發(fā)明實施例一中執(zhí)行步驟SlOl和102之后形成的部分結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，經(jīng)過步驟SlOl和102后，在襯底100上形成了超低介電薄膜101中并去除部分超低介電材料形成的第一金屬層111。步驟S103、在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜并對該超低介電薄膜進行等離子處理以形成過渡層。首先，在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜；其次，在所述另一超低介電薄膜進行等離子處理以形成過渡層。對應(yīng)的，圖4為本發(fā)明實施例一中經(jīng)過步驟S103之后的部分結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該部分結(jié)構(gòu)包括襯底100、超低介電薄膜101、第一金屬層111、另一超低介電薄膜110以及對另一超低介電薄膜110進行等離子處理形成的過渡層102。由于要形成互連結(jié)構(gòu)，在形成第二金屬層時，形成空氣隙，但是，基于刻蝕阻擋和增加粘附的考慮，增加了過渡層，增加形成第二金屬層時的結(jié)構(gòu)與第一金屬層結(jié)構(gòu)的粘附。圖5為本發(fā)明圖1所示實施例一中步驟S103的具體流程圖，如圖5所示，在步驟S103中，在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜并對該超低介電薄膜進行等離子處理以形成過渡層可以具體包括步驟S113、對所述第一金屬層上的所述另一超低介電薄膜進行等離子處理形成第
一氧化層；本實施例中，具體地，在形成第一氧化層時，含氧等離子體處理的時間可以為30-60秒(S)，壓力可以為2-10托(Torr)，功率可以為100-800瓦，溫度可以為300-400攝氏度；優(yōu)選地，在形成第一氧化層時，含氧等離子體處理的時間可以為35秒(S)或者45秒
(S)或者55秒(S)，壓力可以為4. 5托(Torr)或者6. 2托(Torr)或者8. 5托(Torr)，功率可以為500瓦(W)或者600瓦(W)或者700瓦(W)，溫度可以為325攝氏度或者350攝氏度或者375攝氏度。在步驟S113中，在第一金屬層上形成第一氧化層時，采用含氧的等離子體氣氛進行處理從而形成第一氧化層。優(yōu)選地，可以采用二氧化碳以及一氧化二氮以形成含氧的等離子體氣氛。具體地，在形成第一氧化層時，所述二氧化碳的流量200-1000sccm, 一氧化二氮的流量為100-1000sccm。優(yōu)選地，在形成第一氧化層和第二氧化層時，所述二氧化碳的流量600sccm或者750sccm或者900sccm, —氧化二氮的流量400sccm或者500sccm或者600sccmo本實施例中，所述第一氧化層的厚度可以為10nm-20nm。當(dāng)然,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)工藝手段以及產(chǎn)品設(shè)計的要求，可以形成更厚或者更薄的第一氧化層，詳細不再贅述。步驟S123、對所述第一金屬層上的所述另一超低介電薄膜進行等離子處理以在所述第一氧化層上形成氮化層；
本實施例中，步驟S123中在所述第一金屬層上形成氮化層時，采用含氮的等離子體氣氛進行處理從而形成氮化層。具體地，形成氮化層時，采用氨氣形成含氮的等離子體氣氛。具體地，形成氮化層時，含氮的等離子體處理的時間可以在10-60秒(S)，壓力可以為2-8托(Torr)，功率可以為100-600瓦(W)，溫度可以為200-400攝氏度(°C )。優(yōu)選地，形成氮化層時，含氮的等離子體處理的時間可以為20秒(S)或者30秒(S)或者40秒(S)，壓力可以為5托(Torr)或者6托(Torr)或者7托(Torr)，功率可以為200瓦(W)或者300瓦(W)或者400瓦(W)，溫度可以為360攝氏度(°C )或者380攝氏度(°C )或者400攝氏度(0C)0本實施例中，所述氨氣的流量可以為100-500sCCm。優(yōu)選地，所述氨氣的流量可以為 IOOsccm 或者 200sccm 或者 300sccmo 此處，sccm 是 standard cubiccentimeter perminute的縮寫，是表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，即I個大氣壓、25攝氏度下每分鐘I立方厘米(Icm3/min)的流量。
本實施例中，形成的所述氮化層的厚度可以為5nm_10nm。當(dāng)然,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)工藝手段以及產(chǎn)品設(shè)計的要求，可以形成更厚或者更薄的氮化層，詳細不再贅述。步驟S133、對所述第一金屬層上的所述另一超低介電薄膜進行等離子處理以在所述氮化層之上形成第二氧化層。本實施例中，具體地，在形成第二氧化層時，含氧等離子體處理的時間可以5-60秒(S)，壓力可以為2-10托(Torr)，功率可以為100-800瓦，溫度可以為300-400攝氏度。優(yōu)選地，在形成第二氧化層時，含氧等離子體處理的時間可以為5秒(S)或者15秒(S)或者25秒(S)，壓力可以為4. 5托(Torr)或者6. 2托(Torr)或者8. 5托(Torr)，功率可以為500瓦(W)或者600瓦(W)或者700瓦(W)，溫度可以為325攝氏度(°C )或者350攝氏度(°C )或者375攝氏度(°C)。在步驟S133中，在第一金屬層上形成第二氧化層時，采用含氧的等離子體氣氛進行處理從而形成第二氧化層。優(yōu)選地，可以采用二氧化碳以及一氧化二氮以形成含氧的等離子體氣氛。具體地，在形成第二氧化層時，所述二氧化碳的流量200-1000sccm, 一氧化二氮的流量為100-1000sccm。優(yōu)選地,在形成第二氧化層時,所述二氧化碳的流量600sccm或者750sccm或者900sccm, —氧化二氮的流量400sccm或者500sccm或者600sccm。本實施例中,所述第二氧化層的厚度為l_5nm。當(dāng)然,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)工藝手段以及產(chǎn)品設(shè)計的要求，可以形成更厚或者更薄的第二氧化層，詳細不再贅述。圖6為本發(fā)明實施例一中過渡層的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，過渡層中從下到上依次為第一氧化層112、氮化層122以及第二氧化層132，第一氧化層112增加與其之下的層結(jié)構(gòu)粘附性，第二氧化層132增加與其之上的層結(jié)構(gòu)粘附性，氮化層122用于阻擋刻蝕。步驟S104、在所述過渡層之上沉積旋涂超低介電材料形成旋涂介電薄膜。經(jīng)過步驟SlOf 103形成了具有第一金屬層的超低介電薄膜，在此上進行旋涂介電薄膜，進行后續(xù)的光刻、刻蝕及金屬化從而形成雙大馬士革結(jié)構(gòu)。本實施例中，步驟S104中的旋涂超低介電材料可以包含碳，氫，氧，氮等成分。需要說明的是，步驟S104的旋涂工藝可以采用東電(TEL)的旋涂設(shè)備采用陶氏化學(xué)(Dow)的SiLK作為源進行旋涂等。圖7為本發(fā)明實施例一中經(jīng)過步驟S104形成旋涂介電薄膜后的部分結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，與上述部分結(jié)構(gòu)圖相比，增加了旋涂介電薄膜103，其他相同結(jié)構(gòu)在此不再贅述。步驟S105、去除部分旋涂超低介電材料形成第二金屬層，去除部分所述另一超低介電薄膜含過渡層形成互連通孔。本實施例中，由于在旋涂介電薄膜之下有過渡層以及超低介電薄膜，因此，一方面，為了形成與超低介電薄膜中的第一金屬層形成互連通孔，在去除旋涂介電薄膜中部分旋涂超低介電材料形成第二金屬層時，還需要去除過渡層中的部分材料。
圖8為本發(fā)明實施例一中去除旋涂介電薄膜和超低介電薄膜中部分旋涂超低介電材料、以及另一超低介電薄膜(110)含過渡層(102)形成互連通孔和第二金屬層的結(jié)構(gòu)示意圖(雙大馬士革結(jié)構(gòu))。如圖8所示，在去除了旋涂介電薄膜中部分旋涂超低介電材料以及另一超低介電薄膜(110)含過渡層(102)以形成了多個互連通孔和第二金屬層。圖9為本發(fā)明實施例一中對雙大馬士革結(jié)構(gòu)進行金屬化后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，在圖8基礎(chǔ)上，在互連通孔1030和第二金屬層113中形成阻擋層、籽晶層和鍍導(dǎo)電金屬及金屬CMP后，從而形成雙大馬士革結(jié)構(gòu)，與上述其他圖中相同的結(jié)構(gòu)不再贅述。需要說明的是，互連通孔和第二金屬層的金屬化可以同時進行。步驟S106、刻蝕掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，并采用沉積所述超低介電材料，以形成空氣間隙。圖10為本發(fā)明實施例一中刻蝕掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料后的部分結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，把在圖7中原本保存的部分旋涂材料在步驟S106中去除掉，與上述圖例相同的結(jié)構(gòu)在此不再贅述。圖11為本發(fā)明實施例一中經(jīng)過步驟S106和超低介電薄膜CMP之后形成空氣隙的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，在上述圖例基礎(chǔ)上增加了空氣隙104，與上述圖例相同的結(jié)構(gòu)在此不再贅述。本實施例中，由于通過步驟S104形成的旋涂介電薄膜實際上可以具有雙大馬士革結(jié)構(gòu)，因此，通過反刻即刻蝕去除掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，此時第二層金屬中將沒有旋涂介質(zhì)，而通孔層處則有超低介電薄膜和通孔。當(dāng)再次采用PECVD沉積所述超低介電材料時，第二層金屬中大尺寸的空間處(疏區(qū))完全被低介電材料填充，而第二金屬層中特征尺寸及其他尺寸較小的空間(密區(qū))由于PECVD沉積特性無法被低介電材料填充，從而形成空氣隙。需要說明的，在形成空氣隙的同時，由于形成了第二金屬層，而該第二金屬層中根據(jù)電氣需求通過通孔可以和第一金屬層貫通，從而形成了互連結(jié)構(gòu)。本實施例中，鍍導(dǎo)電金屬(銅)之后，可以通過導(dǎo)電金屬(銅)的機械研磨處理，使整個結(jié)構(gòu)平整化。詳細過程不再贅述。在本發(fā)明的另一實施例中還提供了一種互連結(jié)構(gòu)，詳細參見圖11所示，在此不再贅述。需要說明的是，上述實施例中只是示意性的說明了形成了兩個空氣隙，但是，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明實施例的啟發(fā)，無須創(chuàng)造性勞動，根據(jù)工藝需求和產(chǎn)品需求，形成多個空氣隙。上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā) 明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種局部空氣隙的形成方法,其特征在于,包括在襯底上沉積超低介電材料形成超低介電薄膜，并去除部分超低介電材料形成第一金屬層；在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜；對所述另一超低介電薄膜進行等離子處理以形成過渡層；在所述過渡層之上沉積旋涂超低介電材料形成旋涂介電薄膜，并去除部分旋涂超低介電材料形成第二金屬層，以及去除部分所述另一超低介電薄膜含過渡層形成互連通孔； 刻蝕掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，并沉積所述超低介電材料，以形成空氣間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述另一超低介電薄膜之上經(jīng)等離子處理以形成過渡層包括在所述另一超低介電薄膜上，對所述另一超低介電薄膜進行等離子處理，從而從下到上依次形成第一氧化層、氮化層以及第二氧化層，以形成過渡層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述另一超低介電薄膜上形成第一氧化層時和第二氧化層時，采用二氧化碳以及一氧化二氮以形成含氧的等離子體氣氛，在形成第一氧化層時，含氧等離子體處理的時間為30-60秒，壓力為2-10托，功率為100-800 瓦，溫度為300-400攝氏度；在形成第二氧化層時，含氧等離子體處理的時間5-60秒，壓力為2-10托，功率為100-800瓦，溫度為300-400攝氏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在形成第一氧化層和第二氧化層時，所述二氧化碳的流量200-1000sccm，一氧化二氮的流量為lOO-lOOOsccm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，形成氮化層時，采用氨氣形成含氮的等離子體氣氛，含氮的等離子體處理的時間為10-60秒，壓力為2-8托，功率為100-600瓦，溫度為200-400攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述氨氣的流量為100-500sccm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一氧化層的厚度為10nm-20nm，所述氮化層的厚度為5nm-10nm,所述第二氧化層的厚度為l_5nm。
8.—種互連結(jié)構(gòu),其特征在于,包括襯底；沉積超低介電材料于襯底上形成超低介電薄膜，并去除部分超低介電材料形成的第一金屬層；沉積超低介電材料于所述第一金屬層之上形成的另一超低介電薄膜；對所述另一超低介電薄膜進行等離子處理形成的過渡層；沉積旋涂超低介電材料于所述過渡層之上形成的旋涂介電薄膜，并去除部分旋涂超低介電材料形成的第二金屬層，去除部分所述另一超低介電薄膜含所述過渡層形成的互連通孔；去除掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，并沉積所述超低介電材料形成的空氣間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過渡層自下而上包括第一氧化層、氮化層以及第二氧化層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種局部空氣隙的形成方法，該方法包括在襯底上沉積超低介電材料形成超低介電薄膜，并去除部分超低介電材料形成第一金屬層；在所述第一金屬層之上沉積超低介電材料形成另一超低介電薄膜并經(jīng)等離子體處理形成過渡層；在所述過渡層之上沉積旋涂超低介電材料形成旋涂介電薄膜，并去除部分旋涂超低介電材料形成第二金屬層以及去除所述部分另一超低介電薄膜含過渡層形成互連通孔；刻蝕掉旋涂介電薄膜上除第二金屬層之外的旋涂材料，并沉積所述超低介電材料，以形成空氣間隙。本發(fā)明中，簡化了局部間隙的形成工藝，以及為后續(xù)生產(chǎn)提供了便利。
文檔編號H01L21/768GK103021935SQ201210567368
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者胡正軍 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司