[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，所述基底上形成有介电层，且所述介电层内形成有露出所述基底的开口；

通过原子层沉积工艺，在所述开口的底部和侧壁上形成阻挡层，且所述阻挡层中掺杂有Ge离子；

形成所述掺杂有Ge离子的阻挡层后，在所述开口中形成与所述基底电连接的铜互连；

对所述铜互连进行退火处理；

对所述开口的底部和侧壁进行至少一次膜层形成工艺，形成所述阻挡层；

所述膜层形成工艺的步骤包括：采用原子层沉积工艺，在所述开口的底部和侧壁上形成过渡阻挡层，所述过渡阻挡层中含有C杂质；采用H₂和Ar对所述过渡阻挡层进行等离子体处理，其中，采用H₂的高能等离子体，对所述过渡阻挡层进行轰击，高能H原子吸附所述过渡阻挡层中的C原子形成H-C键，且使C原子远离所述过渡阻挡层。

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，所述阻挡层的材料为掺杂有Ge离子的TaN。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，Ge在所述阻挡层材料中所占原子百分比含量为3%至6%。

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，所述阻挡层的厚度为30Å至60Å。

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，所述原子层沉积工艺所采用的前驱体包括含锗前驱体。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述含锗前驱体为GeH₄、Ge₂H₆、Ge₃H₈、Ge₄H₁₀或Ge₅H₁₂。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为掺杂有Ge离子的TaN；

所述原子层沉积工艺的参数包括：采用的前驱体包括PDMAT、GeH₄和NH₃，载气为氩气，氩气的气体流量为500sccm至2000sccm，GeH₄的气体流量为50sccm至500sccm，NH₃的气体流量为500sccm至2000sccm，工艺温度为200摄氏度至350摄氏度，压强为2托至6托，沉积次数为3次至5次。

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，所述等离子体处理的参数包括：功率为100W至500W，工艺压强为5Torr至10Torr，处理时间为5秒至20秒，H₂的气体流量为30sccm至100sccm，Ar的气体流量为200sccm至500sccm。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述开口的底部和侧壁上形成掺杂有Ge离子的阻挡层后，在所述开口中形成铜互连之前，还包括步骤：在所述阻挡层上形成粘附层。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述粘附层的材料为Ta。

11.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述粘附层的厚度为30Å至60Å。