[发明专利]金属导线镶嵌结构及其制造方法

权利要求书

1.一种金属导线镶嵌结构，其包括一基底、一介电层和多根金属导线，该介电层设置在该基底，该介电层具有多个沟槽，该多根金属导线镶嵌在该多个沟槽内，其特征在于：该介电层包括层叠设置的至少两层子介电层，至少一子介电层与该金属导线之间具有空气间隙。

2.如权利要求1所述的金属导线镶嵌结构，其特征在于：该至少两层子介电层数量为三，为依次层叠设置的第一子介电层、第二子介电层和第三子介电层，该第二子介电层与该金属导线之间具有空气间隙。

3.如权利要求2所述的金属导线镶嵌结构，其特征在于：该第一子介电层和该第三子介电层的材质是氮化硅，该第二子介电层材质是氧化硅。

4.如权利要求2所述的金属导线镶嵌结构，其特征在于：该第一、第二和第三子介电层材质均为氧化硅或氮化硅，该第二子介电层的密度小于该第一子介电层和第三子介电层的密度。

5.一种金属导线镶嵌结构的制造方法，其步骤包括：

提供一基底；

在该基底上依次层叠沉积至少两层介电薄膜；

在该介电薄膜上形成一光阻层，并曝光显影形成一光阻图案；

以该光阻图案为掩膜蚀刻该至少两层介电薄膜以形成多个沟槽，该至少两层介电薄膜的剩余部分形成至少两层子介电层，该沟槽在至少一子介电层处形成凹陷区域；

移除该光阻图案，利用物理气相沉积法在该多个沟槽内沉积多根金属导线，该凹陷区域内形成空气间隙。

6.如权利要求5所述的金属导线镶嵌结构的制造方法，其特征在于：该至少两层子介电层的数量为三，为依次沉积在该基底的第一子介电层、第二子介电层和第三子介电层，该第二子介电层与该金属导线之间具有空气间隙。

7.如权利要求6所述的金属导线镶嵌结构的制造方法，其特征在于：该第一子介电层和该第三子介电层的材质是氮化硅，该第二子介电层材质是氧化硅。

8.如权利要求6所述的金属导线镶嵌结构的制造方法，其特征在于：该第一、第二和第三子介电层材质均为氧化硅或氮化硅，该第二子介电层的沉积速率大于该第一子介电层和该第三子介电层的沉积速率，从而使该第二子介电层的蚀刻速率大于该第一子介电层和该第三子介电层的蚀刻速率。

9.如权利要求5所述的金属导线镶嵌结构的制造方法，其特征在于：该蚀刻法为湿蚀刻法，用于该湿蚀刻法的蚀刻剂为氟化氢和氟化氨的混合溶液。

10.如权利要求5所述的金属导线镶嵌结构的制造方法，其特征在于：该蚀刻法为干蚀刻法，用于该干蚀刻法的蚀刻剂为六氟化硫和四氟化碳的混合气体。