[发明专利]半导体结构、其制造方法及半导体制造装置

说明书

根据一些实施例，本发明提供了一种制造半导体结构的方法。方法包括：在衬底上方形成第一低k介电层；在第一低k介电层中形成第一和第二金属部件；在第一低k介电层中形成第一沟槽，第一沟槽跨越在第一和第二金属部件之间；对于第一低k介电层的位于第一沟槽中的侧壁执行紫外线(UV)处理；在第一沟槽中形成第一蚀刻停止层；以及在第一蚀刻停止层上沉积第二低k介电层，从而在第一沟槽中形成气隙，本发明还提供了半导体结构的制造方法及半导体制造装置。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及半导体结构和其制造方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。IC材料和设计的技术进步产生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更复杂的电路。然而，这些进步已经增大了处理和制造IC的复杂程度，并且为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似发展。在集成电路演化过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)通常在增大，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺产生的最小组件(或线))减小。

IC可以包括形成在衬底上的电子组件，诸如晶体管、电容器等。然后，诸如通孔和导线的互连结构形成在电子组件上方以在电子组件之间提供连接并且提供至外部器件的连接。为了降低互连结构的寄生电容，互连结构可以形成在包括低k介电材料的介电层中。在互连结构的形成过程中，可以蚀刻低k介电材料以形成沟槽和通孔开口。然而，低k电介质的蚀刻可以导致对于低k介电材料的损害，这导致泄漏问题。因此，需要一种电路结构及其制造方法以解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了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；以及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。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体结构，包括：金属层，设置在半导体衬底上方，其中，所述金属层包括第一金属部件和第二金属部件，所述第一金属部件和所述第二金属部件在第一方向上定向并且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此间隔开；第一低k介电层，设置在所述第一金属部件与所述第二金属部件之间并且沿着所述第一方向具有彼此间隔开的侧壁；蚀刻停止层，设置在所述第一低k介电层的侧壁以及所述第一金属部件和所述第二金属部件的侧壁上；以及第二低k介电层，形成在所述蚀刻停止层上，从而限定被所述第二低k介电层围绕的气隙。

根据本发明的又一方面，提供了一种半导体制造装置，包括：处理室；衬底工作台，配置在所述处理室中并且设计为固定半导体晶圆；第一紫外线(UV)源，配置在所述处理室中，其中，所述第一紫外线源能够生成具有第一光谱的第一紫外线辐射，以有效地破坏Si-CH3键；第二紫外线源，配置在所述处理室中，其中，所述第二紫外线源能够生成具有第二光谱的第二紫外线辐射，以有效地破坏O-H键，其中，所述第二光谱与所述第一光谱不同；以及化学品供应器，连接至所述处理室并且可操作地向所述处理室输送包含CH3化学基团的气体。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最好地理解本发明的各个实施例。当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最好地理解本发明的各个实施例。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。

图1是示出了根据本发明的一个或多个实施例的形成半导体器件或其部分的方法的实施例的流程图。

图2、图3A、图4、图5A、图5C、图6、图11、图12A、图12B、图13A和图13B是根据一些实施例构建的处于各个制造阶段的半导体结构的截面图。

图3B、图5B和图12C是根据一些实施例构建的处于各个制造阶段的半导体结构的顶视图。