BEOL電容。另一種方法是采用氣隙或空隙，而不是使用SiO2和有 機材料，以含氣隙互連結構的形式提供氣隙或空隙。即使是接近布線的小氣隙，也導致結構 的整體k的顯著改進，例如，每個邊緣10%氣隙將使電介質的有效k減小約15%。
[0034] 圖1是根據本發明的各個方面的互連結構100的截面圖。如圖1所示，互連結構 100包括位于襯底110上方的低k (LK)介電層140 ;位于LK介電層140中的第一導電部件 122和第二導電部件124 ;沿著第一導電部件122的第一側壁122a的第一間隔件132,其中， 第一間隔件132具有基本上矩形的形狀；沿著第二導電部件124的第二側壁124b的第二 間隔件134,其中，第二導電部件124的第二側壁124b面向第一導電部件122的第一側壁 122a，并且其中，第二間隔件134具有基本上矩形的形狀；位于第一間隔件132和第二間隔 件134之間的氣隙150 ;以及位于第一導電部件122上方的第三導電部件160,其中，第三導 電部件160連接至第一導電部件122。互連結構100還可以包括位于LK介電層140的第一 部分142和第二部分144之間的上蝕刻停止層（ESL) 180。互連結構100還可以包括位于 LK介電層140和襯底110之間的下蝕刻停止層（ESL) 170。
[0035] LK介電層140的介電材料包括氧化物、Si02、SiOCH、硼磷硅酸鹽玻璃（BPSG)、正 硅酸乙酯（TEOS)、未摻雜的硅酸鹽玻璃（USG)、氟摻雜的硅酸鹽玻璃（FSG)、高密度等離子 體（HDP)氧化物、等離子體增強TEOS(PETEOS)、氟摻雜的氧化硅、碳摻雜的氧化硅、多孔氧 化硅、碳摻雜的多孔氧化硅、有機聚合物或硅酮基聚合物。介電材料與小于3. 9的介電常數 (k)相關聯。在一些實施例中，k介于約1. 5和約2. 8之間。可以通過原子層沉積（ALD)、 化學汽相沉積（CVD)、物理汽相沉積（PVD)或它們的組合形成LK介電層140。
[0036] 襯底110可以是半導體襯底，該半導體襯底包括包含硅和/或鍺的元素半導體； 包含碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦和/或銻化銦的化合物半導體；包含SiGe、 GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GalnAs、GaInP和/或GaInAsP的合金半導體；或它們的組合。合 金半導體襯底可以具有梯度SiGe部件，其中，Si和Ge組分從梯度SiGe部件的一個位置處 的一種比率改變為另一位置處的另一比率。可以在硅襯底上方形成合金SiGe。SiGe襯底 可以被應變。此外，襯底110可以是絕緣體上半導體（SOI)。在一些實例中，襯底110可以 包括摻雜的外延層。在其他實例中，襯底110可以包括多層化合物半導體結構。可選地，襯 底110可以包括諸如玻璃、熔融石英或氟化鈣的非半導體材料。在一些實施例中，襯底110 包括下LK介電層。
[0037] 第一導電部件122、第二導電部件124或第三導電部件160包括銅（Cu)、鋁（Al)、 銀（Ag)、金（Au)或它們的合金。第一導電部件122、第二導電部件124或第三導電部件160 可以包括選自由 W、WN、Ti、Al、TiAl、TiN、TiAIN、Ta、TaC、TaN、TaCN、TaSiN、Mn、Zr、Nb 或 Ru 組成的組的一個或多個阻擋層。第一導電部件122、第二導電部件124或第三導電部件160 也可以包括具有化學SMxO yNz的組分的一個或多個覆蓋層，其中，M是金屬，0是氧，并且N 是氮。通常地，金屬選自由△1、1111、(：〇、11、了&、1、附、511、1%和它們的組合組成的組。可以 通過包括但不限于ALD、CVD、PVD、濺射、鍍或它們的組合的工藝形成第一導電部件122、第 二導電部件124或第三導電部件160。
[0038] 在一些實施例中，第一導電部件122是第一金屬線，第二導電部件124是第二金屬 線，而第三導電部件160包括第三金屬線162和與第三金屬線162相連的通孔164。如圖1 所示，第三導電部件160連接至第一導電部件122。在一些實施例中，第三導電部件160與 氣隙150間隔開。在一些實施例中，第三導電部件160還連接至第一間隔件132。第一間隔 件132配置為用作停止層或緩沖結構以防止第三導電部件160延伸穿過氣隙150,因此不需 要提供額外的掩模來避免通孔164的穿通問題。
[0039] 在一些實施例中，高寬比為第一間隔件132或第二間隔件134的高度除以第一間 隔件132和第二間隔件134之間的間距，該高寬比大于或等于約2。良好地控制該高寬比以 在第一間隔件132和第二間隔件134之間形成氣隙150。例如，高寬比為從約2至約5。另 一實例，高寬比為從約2. 5至約3. 5。
[0040] 在一些實施例中，第一間隔件132或第二間隔件134包括金屬化合物。在一些實 施例中，金屬化合物包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬硼化物、或它們的兩種 或多種的組合。在一些實施例中，金屬化合物包括選自釕（Ru)、鎳（Ni)、鈷（Co)、鉻（Cr)、 鐵（Fe)、錳（Mn)、鈦（Ti)、鋁（Al)、鉿（Hf)、鉭（Ta)、鎢（W)、釩（V)、鉬（Mo)、鈀（Pd)或銀 (Ag)的一種或多種金屬元素。可以使用諸如ALD、CVD、PVD、分子束外延（MBE)、旋涂或它們 的組合的合適的工藝形成第一間隔件132或第二間隔件134。在一些實施例中，第一間隔件 132或第二間隔件134具有在從約50埃（A)至約80埃（A)的范圍內的厚度。在其他 實施例中，第一間隔件132或第二間隔件134具有在從約60 .人至約70 A的范圍內的厚 度。
[0041] 如上所示，第一間隔件132和第二間隔件134具有基本上矩形的形狀。在一些實 施例中，第一間隔件132的頂面和第一間隔件132的橫向表面在第一拐點處相交以形成約 90度的角，并且第一拐點不需要接觸第一間隔件132的頂面或橫向表面。應該注意，在實 踐中，第一拐點具有輕微圓化，而不是尖點。類似地，第二間隔件134的頂面和第二間隔件 134的橫向表面在第二拐點處相交以形成約90度的角，而第二拐點不需要接觸第二間隔件 134的頂面或橫向表面。應該注意，在實踐中，第二拐點具有輕微圓化，而不是尖點。
[0042] 在一些實施例中，氣隙150與k= 1相關聯。因此，相對于與例如高于1的k相關 聯的間隙，互連結構100的氣隙150促進改進的RC性能。然而，除了空氣之外，間隙材料是 預期的。在一些實施例中，氣隙15〇具有在從約I A至約loo A的范圍內的寬度。
[0043] 在一些實施例中，互連結構100還包括位于LK介電層140的第一部分142和第二 部分144之間的上ESL 180。第三導電結構160延伸穿過上ESL 180。例如，上ESL 180位 于第三金屬線162下方，并且通孔164延伸穿過上ESL 180。在一些實施例中，互連結構100 還包括位于LK介電層140和襯底110之間的下ESL 170。下ESL 170或上ESL 180的材 料包括Si0、SiC、SiN、Si0C、Si0N、SiCN、TiN、AlN、A10N、TE0S、硬黑金剛石（HBD)等。可選 地，可以通過沉積并退火金屬氧化物材料來形成下ESL 170或上ESL 180,金屬氧化物材料 包括鉿（Hf)、氧化鉿（HfO2)或鋁（A1)。可以使用諸如六0)、00)、？￥0、1^、旋涂或它們的組 合的合適的工藝形成下ESL 170或上ESL 180。在一些實施例中，下ESL 170或上ESL 180 具有在從約I OA至約300 A的范圍內的厚度。
[0044] 本發明的互連結構不限于上述實施例，并且可以具有其他不同的實施例。為了簡 化說明書并且為了便于本發明的每個實施例之間的比較，以下每個實施例中的相同組件標 記有相同的標號。為了更易于比較實施例之間的差別，以下說明書將詳述不同實施例之間 的不同點，而相同部件將不過多地描述。
[0045] 圖2是根據本發明的各個方面的互連結構200的截面圖。圖2類似于圖1，除了： 圖1中的襯底110由圖2中的下低k(LK)介電層210代替，圖1中的LK介電層140的第一 部分142由圖2中的中間LK介電層220代替，并且圖1中的LK介電層140的第二部分144 由圖2中的上LK介電層230代替。如圖2所示，互連結構200包括下低k(LK)介電層210 ; 位于下LK介電層210上方的中間LK介電層220 ;位于中間LK介電層220中的第一導電部 件122和第二導電部件124 ;沿著第一導電部件122的第一側壁122a的第一間隔件132,其 中，第一間隔件132具有基本上矩形的形狀；沿著第二導電部件124的第二側壁124b的第 二間隔件134,其中，第二導電部件124的第二側壁124b面向第一導電部件122的第一側壁 122a，并且其中，第二間隔件134具有基本上矩形的形狀；位于中間LK介電層220中的第一 間隔件132和第二間隔件134之間的中間LK介電層220中的氣隙150 ;位于中間LK介電層 220上方的上LK介電層230 ;以及位于第一導電部件122上方的第三導電部件160,其中， 第