[发明专利]后道互连中实现空气隙的方法

摘要

本发明提供了一种后道互连中实现空气隙的方法，包括：设定待形成的通孔、填充金属的目标尺寸值；在一半导体衬底上依次形成低K介质层和硬掩膜层；在硬掩膜层中刻蚀出通孔图形；以硬掩膜层为掩膜，在硬掩膜层的通孔图形下方的低K介质层中形成通孔结构；在通孔结构的底部、侧壁以及非通孔区域的硬掩膜层表面沉积氮化硅薄膜；通孔图形的尺寸和通孔的目标尺寸值之差的一半等于氮化硅薄膜的厚度；经刻蚀去除通孔底部和非通孔区域的硬掩膜层表面的氮化硅薄膜，保留通孔侧壁的氮化硅薄膜；在通孔内填充金属，并平坦化处理填充金属顶部直至与硬掩膜层表面齐平；采用湿法刻蚀去除通孔侧壁的氮化硅薄膜，从而在通孔侧壁和通孔中的填充金属之间形成空气隙。

主权项

1.一种后道互连中实现空气隙的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤01：设定待形成的通孔、填充金属的目标尺寸值；步骤02：在一半导体衬底上依次形成低K介质层和硬掩膜层，所述硬掩膜层包括下层SiON和上层TiN；步骤03：在所述硬掩膜层中刻蚀出通孔图形；所述通孔图形的尺寸大于所述通孔的目标尺寸值；步骤04：以所述硬掩膜层为掩膜，在所述硬掩膜层的所述通孔图形下方的所述低K介质层中形成通孔结构；所述通孔结构的尺寸与所述通孔图形的相同；步骤05：在所述通孔结构的底部、侧壁以及非通孔区域的所述硬掩膜层表面沉积氮化硅薄膜；所述通孔图形的尺寸和所述通孔的目标尺寸值之差的一半等于所述氮化硅薄膜的厚度；步骤06：经刻蚀去除所述通孔结构底部和所述非通孔区域的所述硬掩膜层表面的所述氮化硅薄膜，保留所述通孔侧壁的所述氮化硅薄膜；步骤07：在所述通孔结构内填充金属，并平坦化处理所述填充金属顶部直至与所述硬掩膜层表面齐平；所述填充金属的尺寸等于所述填充金属的目标尺寸值，去除所述上层TiN，保留所述下层SiON；步骤08：采用湿法刻蚀去除所述通孔结构侧壁的所述氮化硅薄膜和下层SiON，从而在所述通孔结构侧壁和所述通孔结构中的填充金属之间形成空气隙。