[发明专利]互连结构的形成方法

权利要求书

1.一种互连结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体基底，所述半导体基底表面形成有介质层；

在所述介质层中形成开口，所述开口底部露出所述半导体基底表面；

在所述开口内形成填充满开口的金属层，所述金属层表面与介质层顶部平齐；

向所述金属层和介质层表面通入含甲基的锗烷气体，对金属层表面进行锗化处理，形成金属帽层；

在所述金属帽层和所述介质层表面形成介质帽层；

所述含甲基的锗烷气体为二甲基锗烷、三甲基锗烷或四甲基锗烷；

所述介质层的材料为低k介质材料，所述低k介质材料多为含有甲基团的多孔材料。

2.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述锗化处理工艺参数为：向反应腔室内通入含甲基的锗烷气体的流量为500sccm至1500sccm，反应腔室压强为0.1毫托至100托，反应温度为150度至400度，处理时间为5秒至300秒。

3.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述锗化处理完成后，还包括步骤：向所述金属帽层表面通入NH₃进行氮化处理。

4.根据权利要求3所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属帽层的材料为CuGe或CuGeN中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属帽层的厚度为10埃至100埃。

6.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，在进行所述锗化处理前，还包括步骤：采用等离子体处理金属层表面。

7.根据权利要求6所述的互连结构的形成方法，其特征在于，形成所述等离子体的气体为NH₃或N₂中的一种或两种。

8.根据权利要求7所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体处理金属层表面的工艺参数为：反应腔室内压强1托至20托，处理功率为100瓦至1000瓦，NH₃或N₂流量为100sccm至1000sccm，处理时间为10秒至120秒。

9.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述介质帽层的材料为SiCN、SiN或SiC中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述介质层为单层结构或多层结构。

11.根据权利要求10所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述介质层为单层结构时，所述介质层包括位于半导体基底表面的电介质层；所述介质层为双层结构时，所述介质层包括：位于半导体基底表面的刻蚀停止层和位于刻蚀停止层表面的电介质层。

12.根据权利要求11所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述低k介质材料为SiCOH、FSG、BSG、PSG或BPSG中的一种或几种。

13.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属层为单层结构或多层结构。

14.根据权利要求13所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属层为单层结构时，所述金属层包括位于开口底部和侧壁的金属体层；所述金属层为多层结构时，所述金属层包括：位于开口底部和侧壁的阻挡层、位于阻挡层表面的籽晶层和位于籽晶层表面的金属体层。

15.根据权利要求14所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为Ti、Ta、W、TiN、TaN、TiSiN、TaSiN、WN或WC中的一种或几种。

16.根据权利要求14所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属体层的材料为Cu。