[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，形成方法包括：提供基底，基底上形成有介质层，介质层的材料为含氧材料；在介质层中形成开口；利用原子层沉积工艺在开口的侧壁形成阻挡层，阻挡层至少包括覆盖开口的侧壁表面的第一阻挡层，且在形成第一阻挡层的过程中，原子层沉积工艺采用含氢的改性前驱体。本发明在形成第一阻挡层的过程中，利用含氢的改性前驱体，以在开口的侧壁表面形成羟基键，羟基键比较容易吸附原子层沉积工艺所采用的反应前驱体，从而提高了阻挡层的厚度均一性，相应提高了阻挡层的性能，进而提高半导体结构的性能。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)工艺通常是在保持负压(低于大气压的压力)的沉积腔室内沉积连续的多个单原子层到基底上。该工艺包括多次子沉积步骤，所述子沉积步骤包括：将第一反应前驱体通入沉积腔室中，所述第一反应前驱体吸附在基底表面；停止向沉积腔室中通入所述第一反应前驱体，使惰性吹扫气体流经沉积腔室中，以便从沉积腔室中去除没有吸附到基底上的剩余第一反应前驱体；将第二反应前驱体通入沉积腔室中，所述第二反应前驱体与吸附在基底表面的第一反应前驱体反应；停止向沉积腔室中通入所述第二反应前驱体，使惰性吹扫气体流经沉积腔室中，以便将所述第二反应前驱体与所述第一反应前驱体反应后的副产物排出沉积腔室。

在现有的半导体制作工艺中，原子层沉积工艺主要运用在线宽较小、深宽比较大的孔洞、开口或沟槽中。随着半导体器件制作工艺的进一步发展，器件的特征尺寸越来越小，因此，孔洞、开口或沟槽的深宽比也越来越大，从而导致原子层沉积工艺的难度增大。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高半导体结构的性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底上形成有介质层，所述介质层的材料为含氧材料；在所述介质层中形成开口；利用原子层沉积工艺在所述开口的侧壁形成阻挡层，所述阻挡层至少包括覆盖所述开口的侧壁表面的第一阻挡层，且在形成所述第一阻挡层的过程中，所述原子层沉积工艺采用含氢的改性前驱体。

相应的，本发明实施例还提供一种半导体结构，包括：基底；介质层，位于所述基底上，所述介质层的材料为含氧材料；开口，位于所述介质层中；阻挡层，位于所述开口的侧壁，所述阻挡层利用原子层沉积工艺所形成，所述阻挡层至少包括覆盖所述开口的侧壁表面的第一阻挡层，且在形成所述第一阻挡层的过程中，所述原子层沉积工艺采用含氢的改性前驱体。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例利用原子层沉积工艺在开口的侧壁形成阻挡层，所述阻挡层至少包括覆盖开口的侧壁表面的第一阻挡层，且在形成所述第一阻挡层的过程中，所述原子层沉积工艺采用含氢的改性前驱体；其中，介质层的材料为含氧材料，通过含氢的改性前驱体，使氢与氧能够相反应，以在所述开口的侧壁表面形成羟基(-OH)键，从而实现对开口的侧壁表面的改性，羟基键比较容易吸附原子层沉积工艺所采用的反应前驱体，从而为反应前驱体提供了良好的吸附环境，也就是说，通过含氢的改性前驱体，提高了原子层沉积所采用的反应前驱体在开口的侧壁表面的吸附能力和吸附量，而且，氢的原子质量较小，含氢的改性前驱体比较容易到达开口的底部位置处，从而提高氢原子在各深度位置处的开口侧壁的吸附量均一性，因此，综合上述两个因素，提高了位于所述开口侧壁的阻挡层的厚度均一性，从而提高阻挡层的性能，进而提高半导体结构的性能。

附图说明

图1至图2是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图；

图3是采用图1至图2所示形成方法形成的阻挡层的局部区域的电镜图；

图4至图8是本发明半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图；