[发明专利]一种制备空气间隙铜互连结构的方法

摘要

发明提供制备空气隙铜互连结构的方法，包括如下步骤：依次在半导体衬底上生长一层第三低介电常数材料和第二低介电常数的材料，然后，对两层材料进行沟槽刻蚀工艺，沟槽的底部位于衬底中；在刻蚀有沟槽的表面上，进行扩散阻挡层以及铜电镀工艺，然后通过化学机械研磨工艺抛光表面；通过氧气的灰化工艺以及湿法刻蚀去除第二低介电常数的材料，以暴露出铜互连线表面；在铜互连线表面上生长一层第三低介电常数的材料层；在该材料层上重新生长第二低介电常数的材料层，以覆盖第三低介电常数的材料层，且在铜互连线之间形成空气间隙。因此，本发明不需要增加光刻层数和额外的外延工艺，基于Low-K材料灰化后性质的变化，采用湿法刻蚀的方法去除介质层，成本较低，且保证了空气间隙的自校准。

主权项

一种制备空气隙铜互连结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S11：依次在半导体衬底上生长第三低介电常数和第二低介电常数材料层，然后，对所述两层低介电常数的材料层进行沟槽刻蚀工艺，所述沟槽的底部位于所述衬底中；步骤S12：在所述刻蚀有沟槽的表面上，进行扩散阻挡层和铜电镀工艺，然后，通过化学机械研磨工艺抛光表面；步骤S13：通过氧气的灰化工艺以及湿法刻蚀去除所述第二低介电常数的材料，以暴露出铜互连线表面；步骤S14：在所述铜互连线表面上生长一层第三低介电常数的材料层；其中，所述第三低介电常数大于第二低介电常数的值；步骤S15：在所述第三低介电常数的材料层上重新生长所述第二低介电常数的材料层，以覆盖所述第三低介电常数的材料层，且在所述铜互连线之间形成空气间隙。