较差，而且造成第一离子吸附层过厚，因而不利于第一离子与后续形成 的第二离子反应，影响后续形成的保护层质量；若第一气体的量过小，速度过小，造成所述 离子吸附层61中的第一离子密度较低，影响后续第一离子与后续形成的第二离子反应后 形成的保护层致密度。
[0087] 本实施例中，向所述等离子气体发生装置内通入所述第一气体的步骤包括：持续 向所述等离子气体发生装置内通入含有SiH 4的气体作为第一气体5~50秒（s)，第一气体 的流量为50~5000sccm。
[0088] 在基于本实施例中，所述介质层30为多孔结构，刻蚀介质层30过程中，在所述介 质层30内的开孔50侧壁形成孔洞或缝隙，所述第一气体电离后形成的第一离子（SiH x+60) 吸附在开孔50侧壁同时，嵌入所述开孔50侧壁的空洞或缝隙内，从而在所述开孔50侧壁 形成一层致密的离子吸附层61。
[0089] 本实施例中，在向等离子发生装置内通入第一气体的同时，还向所述等离子发生 装置内通入保护气体，从而提高工艺的稳定性，以及安全性。
[0090] 本实施例中，所述保护气体为氦气（He)，He的流量为1000~5000sccm。
[0091] 结合参考图9所示，在形成所述离子吸附层61后，通过第二离子对所述开孔50进 行处理，所述第二离子与所述离子吸附层61中的第一离子反应，形成保护层62。
[0092] 本实施例中，通过第二离子对所述开孔50进行处理的步骤包括：
[0093] 向等离子体发生装置中通入第二气体，以形成与所述第一离子电性不同的所述第 二离子，所述第二离子与所述第一离子相互吸引，所述第二离子被吸引至所述离子吸附层 且与所述离子吸附层内的第一离子反应，以形成所述保护层。
[0094] 本实施例中，所述第二气体为氮气（N2),第二离子为氮离子（N)，氮离子与离子吸 附层61中的SiH x+反应形成氮化硅（SiN)，从而在所述介质层30的开孔50侧壁形成氮化 硅层，以作为保护层62,具体工艺包括：
[0095] 控制等离子体发生装置中气压为0. 5~lOtorr，功率为50~5000W ;向所述等离 子气体发生装置内通入足量的含有氮气的气体作为第二气体，氮气被电离形成氮离子，并 与SiHx +反应形成氮化硅（SiN)，作为保护层62。
[0096] 若通入的第二气体的速度过快，第二气体的气流降低第二离子在所述等离子体发 生装置分步均匀度，从而造成形成的保护层局部厚度差异较大；若第二气体的速度过小，造 成形成第二离子速度过慢，影响后续第一离子与第二离子反应，进而影响形成的保护层质 量。
[0097] 本实施例中，第二气体的流量为50~3000sccm。
[0098] 基于上述离子吸附层61的离子嵌入所述开孔50的侧壁的孔洞或缝隙内，且所述 离子吸附层61具有较高的致密度，使得形成与所述开孔50侧壁的保护层62 (氮化硅层） 同样嵌入所述开孔50的侧壁的孔洞或缝隙，从而有效提高所述保护层62与所述介质层30 的结合强度，以及所述保护层62的致密度。后续向所述开孔50内填充金属材料形成金属 插塞后，可有效降低金属材料中的金属原子穿过所述保护层62进入所述介质层30内的概 率，抑制金属原子在介质层30内的扩散，从而提高金属插塞的性能。
[0099] 本实施例中，可反复进行上述表面处理的步骤1~5次，从而在所述介质层30内 的开孔50的侧壁1~5层所述保护层。
[0100] 本实施例中，所述经过至少一次表面处理之后，在所述开孔50的侧壁上形成至少 一层保护层62,所述至少一层保护层的厚度为5~50A。例如，经过5次表面处理之后，形成 5层保护层，所述5层保护层的厚度为3〇人.
[0101] 本实施例可有效提高所述保护层62与介质层30侧壁较强的连接强度和以及致密 度，因而相比于通过现有技术形成的防扩散阻挡层，在相同的厚度下，通过本实施例获得的 保护层可有效提高了抑制金属原子向介质层内扩散的效果，从而提高形成于介质层内的金 属插塞的性能稳定性。
[0102] 在另一实施例中，可以采用含有Al (CH2CH3)3的气体为第一气体，通过第一离子对 所述开孔进行处理，在所述开孔侧壁上形成离子吸附层的步骤包括：
[0103] 控制等离子体发生装置中的气压为0. 1~lOtorr，功率为50~5000W，以流量为 50~5000sccm，持续向等离子体发生装置内通入含有Al (CH2CH3)3的气体5~50秒（s)。
[0104] 在上述条件下Al (CH2CH3)3被电离形成Al (CH2CH3)/作为第一离子，0彡y彡2,且 Al (CH2CH3) /的离子吸附在开孔50的侧壁，形成离子吸附层。
[0105] 离子Al (CH2CH3)/吸附在开孔50侧壁同时，嵌入所述开孔50侧壁的孔洞或缝隙 内，从而在所述开孔50侧壁形成一层致密的离子吸附层。
[0106] 可选地，与上述本实施例相同，在向等离子发生装置内通入第一气体的同时，还向 所述等离子发生装置内通入氦气等保护气体，从而提高工艺的稳定性和安全性。所述保护 气体的流量为1000~5000sccm。
[0107] 之后，向等离子体发生装置中通入足量的第二气体，以形成与所述第一离子电性 不同的所述第二离子，所述第二离子与Al (CH2CH3) /反应，从而在所述开孔50的侧壁形成保 护层。
[0108] 所述第二气体可以是氮气（N2),第二离子为氮离子（N)。氮离子与Al (CH2CH3)/反 应形成氮化铝（AlN)，从而在所述介质层30的开孔50侧壁形成氮化铝层，以作为保护层。
[0109] 具体工艺包括：控制等离子体发生装置中的气压为0. 5~lOtorr，功率为50~ 5000W，第二气体的流量为50~5000sccm。
[oho] 氮化铝本身具有较强的抑制铜原子扩散的能力，且通过上述工艺，可有效提高所 述保护层（A1N层）与所述介质层30的结合强度，以及所述保护层的致密度。后续向所述 开孔50内填充金属材料形成金属插塞后，可有效降低金属材料中的金属原子穿透所述保 护层进入所述介质层30内的概率，抑制金属原子（如铜原子）在介质层30内的扩散，从而 提高金属插塞形成的稳定性。
[0111] 本实施例中，所述保护层（A1N层）的厚度为5~50入。
[0112] 参考图10所示，形成所述保护层62后，在所述半导体衬底20上形成金属材料层 70,所述金属材料层70填充所述介质层30内的开孔50,用以形成金属插塞。
[0113] 本实施例中，所述金属材料层70为铜层。形成工艺可选为铜电镀工艺。
[0114] 接着参考图11所示，采用平坦化工艺去除部分厚度的金属材料层70,露出所述介 质层30表面，在所述介质层30内形成金属插塞71。
[0115] 通过各上述实施例在所述介质层30的开孔50侧壁所形成的保护层（A1N层和SiN 层）可有效抑制金属插塞71向介质层30内扩散，从而提高金属插塞性能稳定性。
[0116] 上述实施例中，通过向等离子发生装置中通入第一气体，从而形成第一离子，并在 介质层内的开孔侧壁形成离子吸附层；之后再向等离子发生装置中通入第二气体以形成第 二离子，第二离子与离子吸附层内的第一离子反应形成保护层。在本发明的其他实施例中， 可直接向所述介质层开孔内通入第一离子，在开孔侧壁形成离子吸附层；之后，直接通入第 二离子从而形成所述保护层。上述工艺均在本发明的保护范围内。
[0117] 本发明还提供了上述半导体器件的形成方法形成的半导体器件，但所述半导体器 件的形成工艺并不限定所述半导体器件的保护范围。
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