[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710630144.9
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN109309044B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底上形成第一刻蝕停止層，所述第一刻蝕停止層包括氮化鋁層、以及位于所述氮化鋁層上的氧化鋁層；所述第一刻蝕停止層還包括：位于所述氮化鋁層和所述氧化鋁層之間的氮氧化鋁層；

在同一原子層沉積工藝中依次形成所述氮化鋁層、氮氧化鋁層和氧化鋁層；所述原子層沉積工藝所采用的前驅(qū)體包括三甲基鋁、含氮前驅(qū)體和含氧前驅(qū)體；

所述原子層沉積工藝分為第一階段、第二階段和第三階段，其中，所述第一階段中所述含氮前驅(qū)體的氣體流量為第一流量、所述含氧前驅(qū)體的氣體流量為零，所述第二階段中所述含氮前驅(qū)體的氣體流量由所述第一流量遞減至零、所述含氧前驅(qū)體的氣體流量由零遞增至第二流量，所述第三階段中所述含氮前驅(qū)體的氣體流量為零、所述含氧前驅(qū)體的氣體流量為所述第二流量；

在所述第一刻蝕停止層上形成第二刻蝕停止層，所述第二刻蝕停止層包括碳氧化硅層、以及位于所述碳氧化硅層上的碳氮化硅層。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一刻蝕停止層的工藝為原子層沉積工藝。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述含氮前驅(qū)體的氣體流量隨所述第二階段的沉積次數(shù)線性遞減，所述含氧前驅(qū)體的氣體流量隨所述第二階段的沉積次數(shù)線性遞增。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述原子層沉積工藝的參數(shù)包括：所述含氮前驅(qū)體包括NH₃和N₂，所述含氧前驅(qū)體為H₂O，所述三甲基鋁的氣體流量為50sccm至150sccm，所述第一流量為3000sccm至6000sccm，所述第二流量為1000sccm至3000sccm，工藝溫度為300攝氏度至400攝氏度，工藝壓強(qiáng)為3托至8托，功率為5瓦至150瓦。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第二刻蝕停止層的工藝為化學(xué)氣相沉積工藝。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二刻蝕停止層還包括：位于所述碳氧化硅層和所述碳氮化硅層之間的摻氮碳氧化硅層。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在同一化學(xué)氣相沉積工藝中依次形成所述碳氧化硅層、摻氮碳氧化硅層和碳氮化硅層。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積工藝所采用的反應(yīng)氣體包括含碳硅烷、氧源氣體和氮源氣體；

所述化學(xué)氣相沉積工藝分為第一階段、第二階段和第三階段，其中，所述第一階段中所述氧源氣體的氣體流量為第三流量、所述氮源氣體的氣體流量為零，所述第二階段中所述氧源氣體的氣體流量由所述第三流量遞減至零、所述氮源氣體的氣體流量由零遞增至第四流量，所述第三階段中所述氧源氣體的氣體流量為零、所述氮源氣體的氣體流量為所述第四流量。

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述氧源氣體的氣體流量隨所述第二階段的工藝時(shí)間線性遞減，所述氮源氣體的氣體流量隨所述第二階段的工藝時(shí)間線性遞增。

10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積工藝的參數(shù)包括：所述含碳硅烷包括三甲基硅烷和四甲基硅烷中的一種或兩種，所述氧源氣體為CO₂，所述氮源氣體包括NH₃和N₂，所述含碳硅烷的氣體流量為500sccm至1500sccm，所述第三流量為1000sccm至3000sccm，所述第四流量為1000sccm至3000sccm，工藝溫度為300攝氏度至400攝氏度，工藝壓強(qiáng)為1.5托至8.5托，功率為250瓦至750瓦。

11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述第一刻蝕停止層上形成第二刻蝕停止層之后，還包括步驟：在所述第二刻蝕停止層上形成介電層；

刻蝕所述介電層、所述第二刻蝕停止層和所述第一刻蝕停止層，形成貫穿所述介電層、所述第二刻蝕停止層和所述第一刻蝕停止層且露出所述基底的開口；

在所述開口內(nèi)形成與所述基底電連接的互連結(jié)構(gòu)。