[发明专利]半导体结构、其制造方法及半导体制造装置

权利要求书

1.一种制造半导体结构的方法，包括：

在衬底上方形成第一低k介电层；

在所述第一低k介电层中形成第一金属部件和第二金属部件；

在所述第一低k介电层中形成第一沟槽，所述第一沟槽跨越在所述第一金属部件与所述第二金属部件之间；

对所述第一低k介电层的位于所述第一沟槽中的侧壁执行紫外线(UV)处理；

在所述第一沟槽中形成第一蚀刻停止层；

在所述第一蚀刻停止层上沉积第二低k介电层，从而在所述第一沟槽中形成气隙；以及

在所述第二低k介电层上方形成第二蚀刻停止层，其中，所述第二蚀刻停止层接触所述第一蚀刻停止层并且限定所述第一低k介电层的顶面，并且其中，所述第二低k介电层由所述第一蚀刻停止层和所述第二蚀刻停止层包围，

其中，在所述紫外线(UV)处理之后，所述第一低k介电层在远离所述第一蚀刻停止层的方向上具有阶梯式碳浓度，并且其中，所述阶梯式碳浓度从所述第一低k介电层的侧壁在远离所述第一低k介电层的侧壁的方向上先减小，然后增加至所述第一低k介电层的块状部分的碳浓度。

2.根据权利要求1所述的制造半导体结构的方法，其中，在所述第一低k介电层中形成所述第一金属部件和所述第二金属部件包括：

图案化所述第一低k介电层，从而在所述第一低k介电层中形成第二沟槽；

利用金属材料填充所述第二沟槽；以及

对所述金属材料执行抛光，从而形成所述第一金属部件和所述第二金属部件。

3.根据权利要求1所述的制造半导体结构的方法，其中，在所述第一低k介电层中形成所述第一沟槽包括：

在所述第一低k介电层上形成具有开口的蚀刻掩模；以及

通过所述开口蚀刻所述第一低k介电层，从而形成所述第一沟槽，所述第一沟槽在第一方向上从所述第一金属部件跨越至所述第二金属部件并且在与所述第一方向不同的第二方向上跨越在所述第一低k介电层的侧壁之间。

4.根据权利要求1所述的制造半导体结构的方法，其中，在所述第一低k介电层中形成所述第一沟槽包括：

在所述第一金属部件和所述第二金属部件以及所述第一低k介电层上方形成第三蚀刻停止层；

图案化所述第三蚀刻停止层以在所述第三蚀刻停止层中形成开口，其中，所述开口暴露介于所述第一金属部件与所述第二金属部件之间的区域中的所述第一低k介电层；

使用含氟蚀刻剂，通过所述开口对所述第一低k介电层执行干蚀刻工艺；以及

通过所述开口对所述第一低k介电层执行湿蚀刻工艺。

5.根据权利要求1所述的制造半导体结构的方法，其中，在形成所述第一蚀刻停止层之前并且在于所述第一低k介电层中形成所述第一沟槽之后，对所述第一低k介电层的侧壁执行所述紫外线处理。

6.根据权利要求1所述的制造半导体结构的方法，其中，对所述第一低k介电层的侧壁执行所述紫外线处理包括：

将紫外线辐射照射在所述第一低k介电层的侧壁上；以及

在所述紫外线辐射的照射期间，将包含CH₃化学基团的第一气体供应至所述第一低k介电层。

7.根据权利要求6所述的制造半导体结构的方法，其中，供应包含所述CH₃化学基团的第一气体包括供应选自由甲基硅烷(SiCH₆)、二甲基硅烷(SiC₂H₈)、三甲基硅烷(SiC₃H₁₀)、四甲基硅烷(SiC₄H₁₂)和它们的组合所构成的基团的气体。

8.根据权利要求7所述的制造半导体结构的方法，其中，将所述紫外线辐射照射至所述第一低k介电层的侧壁包括：供应具有有效地破坏Si-CH₃键和O-H键的光谱的紫外线辐射源。