[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，包括存储器区，所述基底中形成有下层金属互连结构，所述基底表面露出所述下层金属互连结构；

在所述存储器区的基底上形成多个阻变存储单元结构、以及覆盖所述阻变存储单元结构侧壁的第一介电层，所述阻变存储单元结构底部与所述下层金属互连结构相连；

在所述存储器区中，在相邻所述阻变存储单元结构之间的第一介电层上形成刻蚀阻挡层；

形成覆盖所述阻变存储单元结构、刻蚀阻挡层和第一介电层的第二介电层；

刻蚀所述存储器区的第二介电层，形成底部露出所述多个阻变存储单元结构以及所述刻蚀阻挡层的互连槽；

在所述互连槽中形成与所述阻变存储单元结构相连的上层金属互连结构。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述刻蚀阻挡层的步骤包括：形成覆盖所述第一介电层和阻变存储单元结构的刻蚀阻挡材料层；

刻蚀所述刻蚀阻挡材料层，露出所述阻变存储单元结构的顶部，所述存储器区中的剩余刻蚀阻挡材料层作为刻蚀阻挡层。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层和阻变存储单元结构之间的刻蚀选择比大于2；

所述刻蚀阻挡层和第一介电层之间的刻蚀选择比大于5；

所述第二介电层和刻蚀阻挡层之间的刻蚀选择比大于5。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层的材料包括正硅酸乙酯、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅和氧化硅中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层的厚度为至

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，利用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成所述刻蚀阻挡层。

7.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用各向异性的干法刻蚀工艺刻蚀所述刻蚀阻挡材料层。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述阻变存储单元结构之后，形成所述第一介电层。

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述阻变存储单元结构的步骤包括：在所述基底上形成第三介电层；

在所述第三介电层中形成露出所述下层金属互连结构顶部的沟槽；

在所述沟槽中形成底部电极层；

在所述底部电极层上形成堆叠的变阻材料层和顶部电极层，堆叠的所述顶部电极层、变阻材料层和底部电极层构成阻变存储单元结构；

形成所述第一介电层的步骤中，所述第一介电层位于所述变阻材料层和顶部电极层露出的第三介电层上。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底还包括非存储器区；

所述形成方法还包括：刻蚀所述非存储器区的第二介电层和第一介电层，形成底部露出所述下层金属互连结构的互连开口；

在所述互连槽中形成上层金属互连结构的步骤中，所述上层金属互连结构还形成于所述互连开口中。

11.一种半导体结构，其特征在于，包括：

基底，包括存储器区，所述基底中形成有下层金属互连结构，所述基底表面露出所述下层金属互连结构；

多个阻变存储单元结构，位于所述存储器区的所述基底上，所述阻变存储单元结构底部与所述下层金属互连结构相连；

第一介电层，位于所述基底上且覆盖所述阻变存储单元结构的侧壁；

刻蚀阻挡层，位于所述存储器区中相邻阻变存储单元结构之间的第一介电层上；

上层金属互连结构，位于所述阻变存储单元结构顶部以及相邻所述阻变存储单元结构之间的刻蚀阻挡层顶部；

第二介电层，位于所述上层金属互连结构露出的第一介电层上。