[发明专利]一种带有空气间隙的大马士革工艺

摘要

本发明涉及半导体制造领域铜互连大马士革制造工艺，尤其涉及一种带有空气间隙的大马士革工艺。本发明一种带有空气间隙的大马士革工艺通过自对准工艺在金属互连线上形成金属保护层，并在金属互连线密集区域的金属互连线之间形成空气间隙，减少金属互连线间寄生电容，改善RC延迟问题。

主权项

一种带有空气间隙的大马士革制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：在一半导体基体上依次淀积第一刻蚀阻挡层和第一牺牲材料；S2：刻蚀所述第一牺牲材料和所述第一刻蚀阻挡层至所述半导体基体表面，形成第一金属沟槽；S3：在所述第一金属沟槽的侧壁及其底部依次淀积金属阻挡层和籽晶层后，在所述第一金属沟槽内填充金属铜，形成第一金属互连线；S4：去除所述第一金属互连线顶部的部分金属铜以形成铜凹槽；S5：在剩余的第一牺牲材料的上表面和所述铜凹槽的侧壁及其底部上淀积第一金属保护层；S6：去除所述剩余的第一牺牲材料上的所述第一金属保护层；S7：继续去除所述剩余的第一牺牲材料；S8：在剩余的第一刻蚀阻挡层上淀积第一介电层，所述第一介电层覆盖所述第一金属互连线和位于其上的所述第一金属保护层，所述第一金属互连线密集区域的互连线间形成第一空气间隙，产生第一金属层；S9：对所述第一介电层进行平坦化处理；S10：在剩余的第一介电层的上表面淀积第二刻蚀阻挡层和第二牺牲材料，采用双大马士革工艺在所述剩余的第一介电层上形成第一通孔，所述第一通孔与所述第一金属互连线相连，在所述第二刻蚀阻挡层和所述第二牺牲材料中形成第二金属沟槽；S11：重复上述S3‑S9的步骤，形成第一互连通孔、第二金属互连线、第二空气间隙，产生第二金属层。