[发明专利]一种半导体结构及其制作方法

权利要求书

1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底，形成一互连层于所述衬底上，所述互连层包括第一介质层及多个上下贯穿所述介质层的导电柱；

形成第二介质层于所述互连层上，并形成上下贯穿所述第二介质层的沟槽于所述第二介质层中，所述沟槽暴露出所述导电柱的顶面及部分所述第一介质层的顶面；

形成导电填充体于所述沟槽中，所述导电填充体的顶面与所述第二介质层的顶面齐平；

去除所述导电填充体周围的所述第二介质层，并去除所述第一介质层未被所述导电填充体遮盖的部分，得到凹槽于相邻所述导电柱之间及相邻所述导电填充体之间，其中，剩余的所述第一介质层形成保护介质层包围所述导电柱的侧面，所述凹槽的侧壁包括所述导电填充体的侧壁及所述保护介质层的侧壁；

形成低K介质侧墙于所述凹槽的侧壁；

形成密封层以遮盖所述凹槽的开口，得到由所述低K介质侧墙、所述衬底及所述密封层共同封闭的气隙。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，形成所述沟槽于所述第二介质层中包括以下步骤：

自下而上依次形成底层材料层、硬掩膜层及光阻层于所述第二介质层上；

图形化所述光阻层，得到第一开口于所述光阻层中；

以所述光阻层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，得到第二开口于所述硬掩膜层中；

以所述光阻层为掩膜对所述底层材料层进行刻蚀，得到第三开口于所述底层材料层中；

去除所述光阻层；

以所述硬掩膜层为掩膜对所述第二介质层进行刻蚀直至暴露出所述导电柱的顶面及部分所述第一介质层的顶面；

去除所述硬掩膜层；

去除所述底层材料层。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，形成所述导电填充体于所述沟槽中包括以下步骤：

形成籽晶层于所述沟槽的底面、侧壁及所述第二介质层的上表面；

采用电镀法形成导电材料层于所述籽晶层表面，所述导电材料层填充满所述沟槽；

去除所述沟槽外多余的所述导电材料层与所述籽晶层，所述沟槽内剩余的所述籽晶层与所述导电材料层构成所述导电填充体。

4.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述导电柱的材质包括钨，所述导电填充体的材质包括铜。

5.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：采用干法刻蚀去除所述导电填充体周围的所述第二介质层及所述第一介质层未被所述导电填充体遮盖的部分。

6.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，形成所述低K介质侧墙于所述凹槽的侧壁包括以下步骤：

形成低K介质层于所述凹槽的底面、侧壁及所述导电填充体上表面，所述低K介质层未填充满所述凹槽；

采用干法刻蚀去除所述凹槽外多余的所述低K介质层，并同时去除位于所述凹槽底部中间部分的所述低K介质层以暴露出所述衬底的上表面，剩余的所述低K介质层依附于所述凹槽的侧壁形成所述低K介质侧墙。

7.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：通过控制所述低K介质侧墙的厚度来调整所述气隙的尺寸。

8.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述气隙的宽度范围是10-20nm，所述气隙的高度范围是500-800nm。

9.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述密封层更形成于所述低K介质侧墙的上表面及所述导电填充体的上表面。

10.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述第一介质层的材质包括二氧化硅，所述第二介质层的材质包括二氧化硅，所述低K介质侧墙的介电常数K小于4。

11.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述气隙中包括空气。