。
[0038] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。
[0039] 图4~图10是本发明互连结构的形成方法一实施例的示意图。
[0040] 本实施例提供的互连结构的形成方法包括：
[0041] 首先参考图4所示，提供基底20。
[0042] 本实施例中，所述基底20包括：半导体衬底、或是半导体衬底和形成于半导体衬 底内、或半导体衬底表面的半导体元器件。
[0043]所述半导体衬底为硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅 (Silicon-〇n_Insulator，SOI)衬底、绝缘体上错（germanium-〇n-Insulator，GOI)衬底、玻 璃衬底或其他III-V族化合物衬底，所述半导体衬底材料并不限定本发明的保护范围。
[0044] 在所述基底上形成绝缘层21。
[0045] 本实施例中，所述绝缘层21的材料为掺碳的氮化娃（Nitrogen-dopedCarbide, NDC),形成工艺为化学气相沉积（ChemicalVaporDeposition,CVD)。所述绝缘层21的作 用是防止后续形成的金属插塞中的金属渗透入基底20中，但是本发明对是否形成绝缘层 21不做限制，在其他实施例中，也可以不形成绝缘层21，直接在基底20上形成介质层。
[0046] 在所述绝缘层21上形成介质层22。
[0047] 本实施例中，所述介质层22的材料为低K介电材料（K值小于3)或是超低K介电 材料（K值小于2. 6)。后续在所述介质层22内形成互连结构后，低K介电材料可有效减小 互连结构的寄生电容，从而降低信号在互连结构内传输时发生的电阻电容延迟（RCDelay) 效应。
[0048] 可选地，本实施例中，所述介质层22采用超低K介电材料，如多孔结构的掺碳的氧 化石圭。
[0049] 继续参考图4所示，在所述介质层22上形成碳氧化娃层（SiOC)层23;在所述碳 氧化硅层23上形成金属掩模材料层24,用于形成硬掩模。
[0050] 本实施例中，所述碳氧化硅层23的形成工艺为化学气相沉积，具体的，可选等离 子体增强化学气相沉积（PlasmaEnhancedCVD，PECVD)。
[0051] 所述碳氧化硅层23若过厚，不利于后续刻蚀所述碳氧化硅层23以形成硬掩模，若 过薄，可能降低绝缘层21、碳氧化硅层23和金属掩模材料层24之间连接强度，或者降低后 续刻蚀碳氧化硅层23和金属掩模材料层24所形成的硬掩模质量。所以在本实施中，所述 碳氧化硅层23的厚度为.100~300A。
[0052] 本实施例中，形成所述碳氧化硅层23的具体工艺包括：
[0053] 向反应腔室中通入包括第一气体和第二气体的反应气体。
[0054] 在本发明中，在形成碳氧化硅层23的步骤中，使所述第二气体的流量逐渐增加， 同时，第一气体的流量保持不变，或者第一气体的流量的增速小于第二气体流量的增速，以 使所述第二气体的流量占反应气体流量的比例逐渐增加。
[0055] 第一气体含有硅元素和碳元素，第二气体含有氧元素。通过控制第一气体和第二 气体的流量关系，能够调整碳氧化硅层23的氧元素的含量，从而能够调整碳氧化硅层23的 含碳量，进而控制在形成通孔后的清洗过程中，碳氧化硅层23的消耗速率。
[0056] 由于在本实施例中，所述第二气体占反应气体的比例逐渐增加，相应地，形成的碳 氧化硅层23的含碳量逐渐减少，在碳氧化硅层23与介质层22的交界处，碳氧化硅层23的 含碳量相对较大，并随着碳氧化硅层23厚度的增加，含碳量逐渐减小，因此，在后续形成通 孔后的清洗过程中，在碳氧化硅层23与介质层22的交界处的碳氧化硅层23消耗速率较 慢，随着厚度的增加，消耗速率逐渐加快，因此，在形成通孔后的清洗过程中，在碳氧化硅层 23与介质层22的交界处附近，碳氧化硅层23的侧壁较为平坦，不容易形成凹陷。
[0057] 可选的，所述第二气体的流量在10~2000sccm的范围内，所述第二气体的流量从 lOsccm逐渐增加至2000sccm。气压为0· 5~lOtorr，功率为50~5000W。
[0058] 在本实施例中，所述第一气体包括硅烷和二氧化碳，所述第二气体为氧气。
[0059] 在本实施例中，具体地，参考图5所示的氧气与二氧化碳的流量比随时间变化的 关系图。其中，横坐标为时间，纵坐标为氧气与二氧化碳的流量比，本实施例中，随着化学气 相沉积的进行，在1分钟内，使氧气和二氧化碳的流量比从1:1线性增加到3:1。
[0060] 需要说明的是，本发明对形成碳氧化硅层23的时间不做限制，在其他实施例中， 还可以在数分钟或数十分钟内，使氧气和二氧化碳的流量比线性增加。
[0061]还需要说明的是，在本实施例中，氧气和二氧化碳的流量比从1:1增加到3:1的范 围内，可以使得在后续对通孔的清洗过程中，碳氧化硅层23底部的消耗速率与介质层22接 近，碳氧化硅层23侧壁不会明显的较介质层22侧壁形成凸起。
[0062]但是本发明对氧气和二氧化碳的流量比的起始值和最终值不做限制，随着工艺条 件，以及介质层22致密程度的不同，在其他实施例中，所述氧气和二氧化碳的流量比也可 以从0. 1:1增加到10: 1，例如，当介质层22较本实施例更疏松，在后续对通孔的清洗过程 中，介质层22消耗速度较快时，可以使氧气和二氧化碳的流量比的起始值为2:1，使得碳氧 化硅层23底部的消耗速率较本实施例更快，以使得碳氧化硅层23底部的消耗速率与介质 层22相近，碳氧化硅层23侧壁不会明显的较介质层22侧壁形成凸起。
[0063]本实施例中，在形成碳氧化硅层23的过程中，所述二氧化碳的流量在10~ 700sccm的范围内，所述氧气的流量在10~2000sccm的范围内。
[0064] 需要说明的是，具体应用中二氧化碳和氧气的具体流量也可以根据流量比的变 化调整。可选的，所述硅烷的流量在50~3000sccm的范围内，二氧化碳的流量在50~ 3000sccm的范围内，氧气的流量在10~2000sccm的范围内。
[0065] 需要说明的是，在图5中，所述氧气和二氧化碳的流量比线性增加，线性增加的好 处在于，便于生产过程的控制，但是在实际生产中，氧气和二氧化碳的流量比不一定要线性 增加，只要呈增加趋势即可。
[0066] 还需要说明的是，在本实施例中，在形成碳氧化硅层23的步骤中，使氧气的流量 逐渐增加，硅烷和二氧化碳的流量保持不变，以使得所述氧气占反应气体的比例逐渐增加。 但是本发明对硅烷和二氧化碳的流量是否保持不变不做限制，在其他实施例中，所述硅烷 和二氧化碳的流量可以逐渐增加或减少，但需要保证氧气和二氧化碳的流量比逐渐增加。 [0067] 需要说明的是，本发明对第二气体具体包括的气体不做限制，在其他实施例中，所 述第二气体可以为氧气、一氧化二氮、水蒸气、一氧化碳中的一种或多种。
[0068]在其他实施例中，当所述第二气体为一氧化碳时，使一氧化碳和二氧化碳的流量 比从1:1增加到3:1。
[0069]在其他实施例中，当所述第二气体为一氧化二氮时，使一氧化二氮和二氧化碳的 流量比从1:1增加到3:1。所述一氧化二氮与硅烷以及二氧化碳反应，从而形成掺杂氮的碳 氧化娃层23,所述掺杂氮的碳氧化娃层23。
[0070]在形成所述碳氧化硅层的步骤中，当所述第二气体为水蒸气时，使水蒸气和二氧 化碳的流量比从1:1增加到3:1。所述一氧化二氮与硅烷以及二氧化碳反应，从而形成掺 杂氢的碳氧化硅层23。通过控制一氧化二氮或水蒸气与二氧化碳的流量比，也可以调整所 述碳氧化硅层23内的碳含量；而且在后续清洗介质层内的通孔的过程中，相比于碳氧化硅 层，掺杂氮的碳氧化硅层（和掺杂氢的碳氧化硅层）的消耗速率更快，因而可扩大硬掩模层 中的开口，进一步提高后续向介质层的通孔内填充导电材料后，形成的导电插塞质量。
[0071] 继续参考图4所示，形成所述碳氧化硅层23后，在所述碳氧化硅层23上形成金属 掩模材料层24。
[0072]本实施例中，所述金属掩模材料层24为氮化钛（TiN)层，但是本发明对金属掩模 材料层24的具体材料不做限制，在其他实施例中，所述金属掩模材料层24还可以为其他