[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，其中方法包括：提供基底，所述基底上具有第一介质层，所述第一介质层内具有第一互连结构，所述第一介质层暴露出所述第一互连结构的顶部表面；采用原子层沉积工艺在所述第一介质层和第一互连结构的顶部表面形成第一停止层；采用物理气相沉积工艺在所述第一停止层的顶部表面形成第二停止层。所述方法提高了半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体制造工艺的不断发展，半导体芯片的面积越来越小，在一个半导体芯片上半导体器件的数量也越来越多。在半导体电路中，半导体器件之间的型号传输需要高密度的金属互连线。然而，这些金属互连线带来的大电阻和寄生电容已经成为限制半导体电路速率的重要因素。

在传统的半导体工艺中，金属铝一般被用作半导体器件之间的金属互连线。随着半导体工艺的发展，金属铝互连线逐渐被金属铜互连线所取代，这是因为金属铜与金属铝相比，具有较小的电阻值，以及更高的抗电迁移能力。采用金属铜互连线可提高半导体器件之间信号的传输速率。

在形成铜互连结构之后，需要在铜互连结构表面沉积形成停止层。所述停止层为后续形成多层互连结构提供刻蚀基准。

然而，现有技术中，形成的停止层的性能较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提高停止层的性能。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底上具有第一介质层，所述第一介质层内具有第一互连结构，所述第一介质层暴露出所述第一互连结构的顶部表面；采用原子层沉积工艺在所述第一介质层和第一互连结构的顶部表面形成第一停止层；采用物理气相沉积工艺在所述第一停止层的顶部表面形成第二停止层。

可选的，所述第一介质层和第一互连结构的形成步骤包括：在所述基底上形成第一介质膜；去除部分所述第一介质膜形成第一介质层，所述第一介质层具有第一介质开口；在所述第一介质开口内形成第一互连结构。

可选的，所述第一互连结构的形成步骤包括：在所述第一介质开口内以及第一介质层上形成金属层；平坦化所述金属层直至暴露出所述第一介质层的顶部表面，形成第一互连结构。

可选的，所述金属层的材料包括：铜；平坦化所述金属层的工艺包括：化学机械研磨工艺。

可选的，所述第一互连结构的顶部表面具有氧化层；去除所述氧化层的工艺包括：等离子体工艺或者紫外线处理工艺。

可选的，所述等离子体工艺的参数包括：反应气体为氨气和氮气，所述氨气的流量为500标准毫升/分钟～1500标准毫升/分钟，所述氮气的流量为5000标准毫升/分钟～15000标准毫升/分钟，射频功率为500瓦～1500瓦，时间为5秒～20秒。

可选的，所述第一停止层的材料包括：氮化铝。

可选的，所述原子层沉积工艺包括：前驱体吸附工艺和所述前驱体吸附工艺之后的等离子体处理工艺；所述前躯体吸附工艺的参数包括：反应液体包括三甲基铝液体，所述反应液体的流量为100毫克每分钟～1000毫克每分钟，氦气的流量为200标准毫升/分钟～1000标准毫升/分钟，温度为250摄氏度～400摄氏度，反应腔室的压强为2托～15托；所述等离子体处理工艺参数包括：反应物包括氨气和氮气，氨气的流量为250标准毫升/分钟～1000标准毫升/分钟，氮气的流量为500标准毫升/分钟～2000标准毫升/分钟，射频功率的功率为250瓦～1000瓦，温度为250摄氏度～400摄氏度，压强为2托～15托。

可选的，所述第一停止层的厚度为：5埃～15埃。

可选的，形成所述第一停止层之后，形成第二停止层之前，在所述第一停止层的顶部表面形成粘附层。