互连结构及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种互连结构及其形成方法。
【背景技术】
[0002]现有技术集成电路中的半导体器件越来越密集，实现半导体器件电连接的互连结构也不断增多，互连结构的电阻(R)及电容(C)产生了越来越明显的寄生效应，从而容易造成传输延迟(RC Delay)及串音(Cross Talk)等问题。
[0003]互连结构通常包括采用金属材料的导电插塞，为了防止金属扩散至互连结构中其他相邻的部件，现有技术在各个互连结构的导电插塞处设置扩散阻挡层(Barrier Layer),用于减少导电插塞中的金属向周围部件扩散的问题。
[0004]同时，为了降低互连结构中的寄生电容，现有技术中开始使用低介电常数(K)的材料来形成层间介质层(Inter-Layer Dielectric, ILD),例如:所述低介电常数材料为具有疏松多孔的低K材料或者超低K材料。
[0005]为了增强互连结构的绝缘性能,通常在衬底上形成掺氮碳化娃(Nitrogen DopedCarbide, NDC)材料的绝缘层，在绝缘层上形成层间介质层。但是，这种多孔的低K材料或者超低K材料的层间介质层机械强度较差、密度较低，而掺氮碳化硅的绝缘层密度较大，使得绝缘层和层间介质层之间的粘附力较差，并且在绝缘层和层间介质层刻蚀形成通孔的步骤，或是封装工艺中，采用低K或者超低K材料的互连结构与层间介质层之间还容易产生分层(delaminat1n),从而影响了互连结构的性能。
【发明内容】
[0006]本发明解决的问题是提供一种互连结构及其形成方法，以提高绝缘层和低K介质层之间的粘附力，进而提高互连结构的性能。
[0007]为解决上述问题，本发明互连结构的形成方法包括:
[0008]提供衬底；
[0009]在所述衬底上形成绝缘层；
[0010]在所述绝缘层上形成粘附层，所述粘附层的材料为氧化硅或掺碳的氧化硅，且形成粘附层的温度在350到400摄氏度的范围内；
[0011]在所述粘附层上形成低K介质层；
[0012]对所述低K介质层、粘附层和绝缘层进行刻蚀，在所述低K介质层、粘附层和绝缘层中形成通孔；
[0013]在所述通孔中形成导电插塞。
[0014]可选的，所述绝缘层的材料为掺氮碳化硅。
[0015]可选的，所述粘附层的形成工艺为化学气相沉积工艺。
[0016]可选的，所述粘附层的厚度在20到500埃的范围内。
[0017]可选的，采用正硅酸乙酯和氧气、硅烷和二氧化碳、或有机硅前驱体和氧气形成氧化硅的粘附层。
[0018]可选的，形成低K介质层的步骤包括:
[0019]先在所述粘附层上形成初始介质层，形成初始介质层的过程中，在初始介质层的高度达到第一高度时，通入致孔剂，在第一高度以上的初始介质层中掺杂致孔剂；
[0020]对所述初始介质层进行紫外光辐照，去除致孔剂，在所述第一高度以上的初始介质层形成多孔介质层，所述第一高度以下的初始介质层为缓冲介质层，所述缓冲介质层和多孔介质层构成所述低K介质层。
[0021]可选的，所述缓冲介质层的厚度在10到500埃的范围内。
[0022]可选的，在所述粘附层上形成初始介质层的步骤包括:所述初始介质层的形成温度在200到300摄氏度的范围内。
[0023]可选的，所述低K介质层的材料包括氧化硅，采用甲基二乙氧基硅烷前驱体和氧气、正娃酸乙酯和氧气、或是娃烧和一氧化二氮形成所述低K介质层。
[0024]可选的，形成粘附层的步骤和形成低K介质层的步骤在同一腔室中进行。
[0025]本发明还提供一种互连结构，包括:
[0026]衬底；
[0027]位于所述衬底上的绝缘层；
[0028]位于所述绝缘层上的粘附层，所述粘附层的材料为氧化硅或掺碳的氧化硅，且形成粘附层的温度在350到400摄氏度的范围内；
[0029]位于所述粘附层上的低K介质层；
[0030]位于所述低K介质层、粘附层和绝缘层中的导电插塞。
[0031]可选的，所述绝缘层的材料为掺氮碳化硅。
[0032]可选的，所述粘附层的厚度在20到500埃的范围内。
[0033]可选的，所述低K介质层包括依次形成的缓冲介质层和多孔介质层。
[0034]可选的，所述缓冲介质层的厚度在10到500埃的范围内。
[0035]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:本发明互连结构的形成方法中，在所述衬底上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成粘附层，所述粘附层的材料为氧化硅或掺碳的氧化硅，且形成粘附层的温度在350到400摄氏度的范围内；在所述粘附层上形成低K介质层。在350到400摄氏度的范围内形成的粘附层致密度介于低K介质层与绝缘层的致密度之间，与绝缘层的密度较为接近，并且机械强度较好，因此粘附层与绝缘层之间粘附力较强。与现有技术中低K介质层与绝缘层直接接触相比，本发明在低K介质层与绝缘层之间形成了致密度介于低K介质层与绝缘层的致密度之间的粘附层，使得低K介质层与粘附层之间、粘附层与绝缘层之间分别具有较好的粘附力，提高了互连结构的性能。
【附图说明】
[0036]图1?图6是本发明互连结构的形成方法一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]如【背景技术】所述，现有互连结构的后端工艺(BEOL)中，绝缘层和多孔的层间介质层之间的粘附力较差，在多孔的层间介质层内形成的互连结构的性能较差。分析其原因，多孔的层间介质层通常为低温下沉积氧化硅和致孔剂，再去除致孔剂而形成。在低温下形成的氧化硅结构疏松，机械强度较差，且其中分布了大量的空隙，与绝缘层之间的结合力较寻看。
[0038]为此，本发明提供了一种互连结构的形成方法，在低K介质层与绝缘层之间形成了致密度介于低K介质层与绝缘层的致密度之间的粘附层，所述粘附层的材料为氧化硅或掺碳的氧化硅，在350到400摄氏度的范围内形成的粘附层致密度较高，且具有较高的机械强度，从而提高了绝缘层和低K介质层之间的粘附力，提高了互连结构的性能。
[0039]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。
[0040]图1?图6是本发明互连结构的形成方法一实施例的结构示意图。
[0041]参考图1，提供衬底40，在本实施例中，所述衬底40中可以事先形成有包括源/漏区、栅极在内的半导体部件，衬底40中还可以形成有层间介质层。
[0042]所述衬底40可以为硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上锗(GOI)衬底、玻璃衬底或其他II1-V族化合物衬底。但本发明对于所述衬底的材料以及结构并不作限定。
[0043]另外，后续的附图中，为使其余部分图示清楚，使附图中衬底40所占的比例缩小，不表示衬底40发生变化。
[0044]继续参考图1，在形成所述衬底40后，在所述衬底40上形成绝缘层100，在本实施例中，绝缘层100的材料为掺氮碳化硅，所述掺氮碳化硅的绝缘层100能够较好地阻挡后续形成的导电插塞等部件的材料向衬底40中扩散。需要说明的是，此处为现有技术，本发明对绝缘层100的具体形成过程不作赘述，同时也不作限定。
[0045]还需要说明的是，绝缘层100的材料为掺氮碳化硅，与氧化硅相比，掺氮碳化硅中含有碳原子和氮原子，使得掺氮碳化硅组织结构致密度较高，在后续的刻蚀过程中，绝缘层100刻蚀速率较低。
[0046]参考图2，在所述衬底上形成粘附层101，所述粘附层的材料为氧化硅和掺碳的氧化硅(S1C)，且形成粘附层的温度在350到400摄氏度的范围内。
[0047]具体地，在本实施例中，采用化学气相沉积工艺，在所述绝缘层100上形成粘附层101。
[0048]在本实施例中，在化学气相沉积工艺的腔室中形成粘附层101，在形成粘附层101的步骤中，腔室内的温度在350到400摄氏度的范围内。在所述腔室中通入正硅酸乙酯(TEOS)和氧气，以形成氧化硅材料的粘附层101。
[0049]由于在形成粘附层101的步骤中，腔室