[发明专利]一种形成空气隙/铜互连的方法

权利要求书

1.一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：提供一半导体衬底，先在半导体衬底上完成CMOS器件前道工艺，接着继续形成后道铜互连线，从而在所述半导体衬底上形成第一介质/铜互连结构；

步骤S2：对所述第一介质/铜互连结构在含氧的氛围中进行表面处理，在所述铜互连线表面形成一层铜的氧化物；

步骤S3：采用刻蚀设备刻蚀所述铜互连线中间的第一介质；其中，在刻蚀第一介质过程中采用氟基气体和氧基气体进行刻蚀，所述铜的氧化物保护所述铜互连线没有暴露在刻蚀气体氛围中；

步骤S4：还原所述铜互连线表面的铜氧化物，从而使所述铜互连线表面的铜氧化物重新转化为金属铜；

步骤S5：采用湿法药液去除残留光刻胶并清洗；

步骤S6：淀积第二介质，形成所述空气隙/铜互连结构。

2.根据权利要求1所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S11：在半导体衬底上淀积第一介质层；

步骤S12：采用光刻刻蚀工艺在所述第一介质层中形成大马士革槽或者双大马士革孔槽；

步骤S13：分别淀积阻挡层材料和铜互连材料；

步骤S14：经过研磨工艺形成阻挡层和铜互连层，从而在所述半导体衬底上形成第一介质/铜互连结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，所述第一介质/铜互连结构中的第一介质材料为氧化硅、氟掺杂的氧化硅、碳掺杂的氧化硅、氮化硅、氮掺杂的碳化硅中的一种或者多种。

4.根据权利要求3所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，所述第一介质用氮掺杂的碳化硅/碳掺杂的氧化硅/氧化硅多层叠层结构。

5.根据权利要求1所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，在步骤S2中，在所述铜互连线表面形成的一层铜的氧化物的厚度可控且厚度均匀，所述铜的氧化物的厚度为30～300埃。

6.根据权利要求1所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，在步骤S3中，采用CF₄/O₂混合气体刻蚀所述第一介质层。

7.根据权利要求1所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，在步骤S4中，还原所述铜互连线表面的铜氧化物所采用的还原性物质为氢气和/或氨气气体或者氢气和/或氨气的等离子体。

8.根据权利要求1所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，在步骤S5中，所述去除残留光刻胶的湿法药液对残留光刻胶的腐蚀速率大于对所述铜的氧化物的腐蚀速率。

9.根据权利要求1所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，在步骤S6中，采用化学气相淀积设备沉积所述第二介质层。

10.根据权利要求1或9任意所述的一种形成空气隙/铜互连的方法，其特征在于，所述第二介质层为氧化硅、氟掺杂的氧化硅、碳掺杂的氧化硅、氮化硅、氮掺杂的碳化硅中的一种或者多种。