[发明专利]保形低温密闭性电介质扩散屏障

权利要求书

1.一种集成电路结构，包括：

在衬底之上的第一低k层间电介质(ILD)层中的第一金属互连结构；

在所述第一低k层间电介质层中的第二金属互连结构，所述第二金属互连结构与所述第一金属互连结构横向相邻并且由所述第一低k层间电介质层中的沟槽分隔开，所述沟槽具有底部和侧壁；

电介质扩散屏障层，其在所述第一金属互连结构的部分上方、在所述第二金属互连结构的部分上方并且沿着所述沟槽的所述底部和侧壁共形地形成；

第二低k层间电介质层，其在所述电介质扩散屏障层上、沿着所述沟槽的所述底部和侧壁；以及

在所述第二低k层间电介质层中的气隙，所述气隙具有位于所述第一金属互连结构的所述部分上方的所述电介质扩散屏障层的顶部之下的顶部，

其中，所述电介质扩散屏障层包括介电常数比所述第一低k层间电介质层和所述第二低k层间电介质层的介电常数大的电介质层，并且其中，在采用ALD工艺形成所述电介质扩散屏障层的同时，所述电介质扩散屏障层形成为包括相对高k ALD层和低k或中间k电介质层的多层膜。

2.根据权利要求1所述的集成电路结构，还包括：

位于所述电介质扩散屏障层与所述第一金属互连结构之间的硬掩模层。

3.根据权利要求2所述的集成电路结构，其中，所述硬掩模层不在所述沟槽中。

4.根据权利要求2所述的集成电路结构，其中，所述硬掩模层包括硅、氧和氮。

5.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述气隙完全在所述第二低k层间电介质层内。

6.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述第一低k层间电介质层具有在2.5-3.2的范围内的介电常数。

7.根据权利要求6所述的集成电路结构，其中，所述第一低k层间电介质层包括硅、氧、碳和氢。

8.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述第二低k层间电介质层具有在2.5-3.1的范围内的介电常数。

9.根据权利要求8所述的集成电路结构，其中，所述第二低k层间电介质层包括硅、氧、碳和氢。

10.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述第一金属互连结构和所述第二金属互连结构包括屏障层和填充金属。

11.根据权利要求10所述的集成电路结构，其中，所述填充金属是铜。

12.一种集成电路结构，包括：

在衬底之上的第一低k层间电介质(ILD)层中的金属互连结构；

直接在所述金属互连结构上的硬掩模层；

直接在所述硬掩模层上的中间电介质层，所述中间电介质层包括硅、氧和碳，并且所述中间电介质层的介电常数小于所述硬掩模层的介电常数；

直接在所述中间电介质层上的金属氧化物层，所述金属氧化物层包括铝和氧，并且所述金属氧化物层的介电常数大于所述中间电介质层的介电常数；

直接在所述金属氧化物层上的第二低k层间电介质层；以及

在所述第二低k层间电介质层中并且穿过所述金属氧化物层、所述中间电介质层和所述硬掩模层中的开口的导电通孔，所述导电通孔直接在所述金属互连结构上并且电耦合到所述金属互连结构。

13.根据权利要求12所述的集成电路结构，其中，所述硬掩模层包括硅和氮。

14.根据权利要求12所述的集成电路结构，其中，所述第二低k层间电介质层包括硅、氧和碳。

15.根据权利要求12所述的集成电路结构，其中，所述第二低k层间电介质层具有在2.5-3.1的范围内的介电常数。