【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及半导体结构的形成方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的发展，后段金属的间距越来越小。在7nm及以上技术节点，金属的关键尺寸和间隔层变得越来越小。低介电常数材料被广泛用作隔离介质以降低金属电容，并利用金属氮化物势垒来避免金属向隔离介质内扩散。
2、现有的后段金属的工艺制程还有待改善。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及半导体结构的形成方法，以改善后段金属的工艺制程。
2、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括基底和位于基底上的器件层；位于器件层内的导电层，所述衬底暴露出所述导电层表面；位于衬底上的互连介质层，所述互连介质层内具有开口，所述开口暴露出导电层顶部表面互连介质层互连介质层；位于所述开口侧壁表面的介电扩散阻挡层，所述介电扩散阻挡层暴露出底部导电层顶部表面；位于介电扩散阻挡层表面和开口底部的浸润层；位于浸润层表面的金属互连结构上，且所述金属互连结构填充所述开口，所述金属互连结构顶部表面与所述互连介质层顶部表面齐平。
3、可选的，所述介电扩散阻挡层的材料包括无机非金属材料，所述无机非金属材料包括：氮碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硼或石墨烯。
4、可选的，所述浸润层的材料包括金属，所述金属包括钴。
5、可选的，所述浸润层的厚度范围为：5埃～50埃。
6、可选的，所述金属互连结构
7、可选的，所述种子层的材料包括金属，所述金属包括铜；所述连接层的材料包括金属，所述金属包括铜。
8、可选的，所述开口为单大马士革结构，所述开口包括：第一部分和位于第一部分上的第二部分，所述第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
9、可选的，所述开口为双大马士革结构，所述开口包括：相邻的两个第一部分，所述互连介质层还位于相邻的两个第一部分之间；位于两个第一部分上的第二部分，所述第二部分暴露出两个第一部分的顶部表面，两个第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
10、可选的，还包括：位于互连介质层和衬底之间的第二扩散阻挡层；所述第二扩散阻挡层的材料包括：氮碳化硅、氮化硅、碳氧化硅、氮氧化硅或氮化铝。
11、相应地，本专利技术技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括基底和位于基底上的器件层，所述器件层内具有导电层，所述衬底暴露出所述导电层表面；在衬底上形成互连介质层，所述互连介质层内具有开口，所述开口暴露出导电层表面；在开口侧壁表面形成介电扩散阻挡层，所述介电扩散阻挡层暴露出导电层表面；在介电扩散阻挡层表面和开口底部形成浸润层；在浸润层表面形成金属互连结构，所述金属互连结构顶部表面与所述互连介质层顶部表面齐平。
12、可选的，其特征在于，所述介电扩散阻挡层的材料包括无机非金属材料，所述无机非金属材料包括：氮碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硼或石墨烯。
13、可选的，形成所述介电扩散阻挡层的工艺包括选择性沉积工艺或化学气相沉积工艺。
14、可选的，所述浸润层的材料包括金属，所述金属包括钴。
15、可选的，形成所述浸润层的工艺包括化学气相沉积工艺。
16、可选的，所述金属互连结构包括：位于浸润层表面的种子层；位于种子层上的连接层。
17、可选的，所述种子层的材料包括金属，所述金属包括铜；所述连接层的材料包括金属，所述金属包括铜。
18、可选的，形成所述种子层的材料包括物理气相沉积工艺；形成所述连接层的材料包括电镀工艺。
19、可选的，所述开口为单大马士革结构，所述开口包括：第一部分和位于第一部分上的第二部分，所述第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
20、可选的，所述开口为双大马士革结构，所述开口包括：相邻的两个第一部分，所述互连介质层还位于相邻的两个第一部分之间；位于两个第一部分上的第二部分，所述第二部分暴露出两个第一部分的顶部表面，两个第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
21、可选的，在衬底上形成互连介质层之前，还包括：在衬底上形成第二扩散阻挡层。
22、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
23、本专利技术的技术方案，所述半导体结构中的介电扩散阻挡层具有较小的应力以及较大的密度，能够在阻挡金属互连结构的材料向互连介质层内扩散的同时，不易发生弯曲等形变；同时所述介电扩散阻挡层具有较小的电阻，使得金属互连结构之间的电阻较小。
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1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述介电扩散阻挡层的材料包括无机非金属材料，所述无机非金属材料包括：氮碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硼或石墨烯。
3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述浸润层的材料包括金属，所述金属包括钴。
4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述浸润层的厚度范围为：5埃～50埃。
5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述金属互连结构包括：位于浸润层表面的种子层；位于种子层上的连接层。
6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述种子层的材料包括金属，所述金属包括铜；所述连接层的材料包括金属，所述金属包括铜。
7.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述开口为单大马士革结构，所述开口包括：第一部分和位于第一部分上的第二部分，所述第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述开口为双大马士革结构，所述开口包括：相邻
9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于互连介质层和衬底之间的第二扩散阻挡层；所述第二扩散阻挡层的材料包括：氮碳化硅、氮化硅、碳氧化硅、氮氧化硅或氮化铝。
10.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述介电扩散阻挡层的材料包括无机非金属材料，所述无机非金属材料包括：氮碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硼、石墨烯。
12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述介电扩散阻挡层的工艺包括选择性沉积工艺或化学气相沉积工艺。
13.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述浸润层的材料包括金属，所述金属包括钴。
14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述浸润层的工艺包括化学气相沉积工艺。
15.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属互连结构包括：位于浸润层表面的种子层；位于种子层上的连接层。
16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述种子层的材料包括金属，所述金属包括铜；所述连接层的材料包括金属，所述金属包括铜。
17.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述种子层的材料包括物理气相沉积工艺；形成所述连接层的材料包括电镀工艺。
18.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述开口为单大马士革结构，所述开口包括：第一部分和位于第一部分上的第二部分，所述第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
19.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述开口为双大马士革结构，所述开口包括：相邻的两个第一部分，所述互连介质层还位于相邻的两个第一部分之间；位于两个第一部分上的第二部分，所述第二部分暴露出两个第一部分的顶部表面，两个第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
20.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在衬底上形成互连介质层之前，还包括：在衬底上形成第二扩散阻挡层。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述介电扩散阻挡层的材料包括无机非金属材料，所述无机非金属材料包括：氮碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硼或石墨烯。
3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述浸润层的材料包括金属，所述金属包括钴。
4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述浸润层的厚度范围为：5埃～50埃。
5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述金属互连结构包括：位于浸润层表面的种子层；位于种子层上的连接层。
6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述种子层的材料包括金属，所述金属包括铜；所述连接层的材料包括金属，所述金属包括铜。
7.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述开口为单大马士革结构，所述开口包括：第一部分和位于第一部分上的第二部分，所述第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述开口为双大马士革结构，所述开口包括：相邻的两个第一部分，所述互连介质层还位于相邻的两个第一部分之间；位于两个第一部分上的第二部分，所述第二部分暴露出两个第一部分的顶部表面，两个第一部分在衬底上的投影位于所述第二部分在衬底上的投影范围内。
9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于互连介质层和衬底之间的第二扩散阻挡层；所述第二扩散阻挡层的材料包括：氮碳化硅、氮化硅、碳氧化硅、氮氧化硅或氮化铝。
10.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述介电扩散阻挡层的材料包括无机非金属材料，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘继全，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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