[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，方法包括：提供基底；在基底上形成第一刻蚀停止层，包括氮化铝层、以及位于氮化铝层上的氧化铝层；在第一刻蚀停止层上形成第二刻蚀停止层，包括碳氧化硅层、以及位于碳氧化硅层上的碳氮化硅层。由于氧化铝层与碳氧化硅层之间的粘附性较好，与直接在氮化铝层上形成碳氮化硅层的方案相比，可以减小第一刻蚀停止层和第二刻蚀停止层交界面处材料之间的差异性，从而提高第一刻蚀停止层和第二刻蚀停止层之间的粘附性，进而防止第一刻蚀停止层和第二刻蚀停止层出现分层甚至分离的问题。

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

随着集成电路制造技术的不断发展，人们对集成电路的集成度和性能的要求变得越来越高。为了提高集成度，降低成本，元器件的关键尺寸不断变小，集成电路内部的电路密度越来越大，这种发展使得晶圆表面无法提供足够的面积来制作所需要的互连线。

为了满足关键尺寸缩小过后的互连线所需，目前不同金属层或者金属层与衬底的导通是通过互连结构实现的。随着技术节点的推进，互连结构的尺寸也变得越来越小；相应的，形成互连结构的工艺难度也越来越大，而互连结构的形成质量对后端(Back End OfLine，BEOL)电路的性能影响很大，严重时会影响半导体器件的正常工作。

但是，互连结构的性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高互连结构的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成第一刻蚀停止层，所述第一刻蚀停止层包括氮化铝层、以及位于所述氮化铝层上的氧化铝层；在所述第一刻蚀停止层上形成第二刻蚀停止层，所述第二刻蚀停止层包括碳氧化硅层、以及位于所述碳氧化硅层上的碳氮化硅层。

可选的，形成所述第一刻蚀停止层的工艺为原子层沉积工艺。

可选的，所述第一刻蚀停止层还包括：位于所述氮化铝层和所述氧化铝层之间的氮氧化铝层。

可选的，在同一原子层沉积工艺中依次形成所述氮化铝层、氮氧化铝层和氧化铝层。

可选的，所述原子层沉积工艺所采用的前驱体包括三甲基铝、含氮前驱体和含氧前驱体；所述原子层沉积工艺分为第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中，所述第一阶段中所述含氮前驱体的气体流量为第一流量、所述含氧前驱体的气体流量为零，所述第二阶段中所述含氮前驱体的气体流量由所述第一流量递减至零、所述含氧前驱体的气体流量由零递增至第二流量，所述第三阶段中所述含氮前驱体的气体流量为零、所述含氧前驱体的气体流量为所述第二流量。

可选的，所述含氮前驱体的气体流量随所述第二阶段的沉积次数线性递减，所述含氧前驱体的气体流量随所述第二阶段的沉积次数线性递增。

可选的，所述原子层沉积工艺的参数包括：所述含氮前驱体包括NH₃和N₂，所述含氧前驱体为H₂O，所述三甲基铝的气体流量为50sccm至150sccm，所述第一流量为3000sccm至6000sccm，所述第二流量为1000sccm至3000sccm，工艺温度为300摄氏度至400摄氏度，工艺压强为3托至8托，功率为5瓦至150瓦。

可选的，形成所述第二刻蚀停止层的工艺为化学气相沉积工艺。

可选的，所述第二刻蚀停止层还包括：位于所述碳氧化硅层和所述碳氮化硅层之间的掺氮碳氧化硅层。

可选的，在同一化学气相沉积工艺中依次形成所述碳氧化硅层、掺氮碳氧化硅层和碳氮化硅层。