刻蚀停止层形成沟槽，直至暴露出衬底表面；步骤S5、形成填充满所述沟槽的金属层，所述金属层还覆盖于介质层表面；步骤S6、采用化学机械抛光工艺去除高于介质层表面的金属层。
[0039]上述提供的互连结构的形成方法，在采用化学机械抛光工艺去除高于介质层表面的金属层的过程中，会出现介质层与刻蚀停止层之间出现分层甚至分离的问题，造成互连结构性能低下甚至失效；并且，采用上述方法形成的互连结构，在后续的芯片封装过程中，也有可能造成介质层与刻蚀停止层之间出现分层甚至分离的问题，造成芯片封装性能低下甚至失效。
[0040]针对互连结构的形成方法进行进一步研究发现，造成上述问题的原因在于:
[0041]由于互连结构的RC延迟是集成电路速度最主要的制约因素，为了减小互连结构的寄生电容，通常采用低k介质材料甚至超低k介质材料作为介质层的材料，而为了降低介电常数，低k介质材料或超低k介质材料一般具有多孔、疏松结构，由于介质层具有多孔、疏松的结构，使得介质层与刻蚀停止层之间的结合能力差，介质层与刻蚀停止层之间的粘附性差，当对介质层施加一定的外力作用时，可能会导致介质层与刻蚀停止层之间出现分层的问题，甚至有可能导致介质层与刻蚀停止层之间分离。
[0042]综合上述分析可知，解决刻蚀停止层与介质层之间的附着性差的问题，即可防止介质层从刻蚀停止层表面分离，为此，提供一种叠层结构的形成方法，在形成刻蚀停止层之后，形成过渡层，由于介质层的材料中含有Si和0，因此，当过渡层的材料中也含有Si和O且过渡层为致密结构时，能够在一定程度上提高介质层与刻蚀停止层之间的粘附层。
[0043]作为一个实施例，采用化学气相沉积工艺形成所述过渡层，所述沉积工艺的反应气体包括甲基二乙氧基硅烷((CH3CH2O) 2HCH3Si，DEMS)和O2，在一定沉积工艺条件下形成过渡层，所述过渡层的材料为氧化硅。
[0044]上述形成过渡层的方法，在一定程度上可以提高刻蚀停止层与介质层之间的粘附性，然而，上述方法提高刻蚀停止层与介质层之间的粘附性的能力有限，刻蚀停止层与介质层之间分层甚至分离的问题仍然存在。针对上述提供的叠层结构的形成方法进行进一步分析发现，由于过渡层的材料为氧化硅，而刻蚀停止层的材料多为掺碳氮化硅，过渡层与刻蚀停止层的材料间的晶格常数差异性较大，造成过渡层与刻蚀停止层的界面处存在较大的热应力、反相边界、堆垛层错、位错、微孪晶等多种结构缺陷，所述结构缺陷导致中间介质层与刻蚀停止层之间的粘附性差，后续在对介质层施加一定的外界作用时，介质层与过渡层会与刻蚀停止层之间分层甚至分离，仍然难以解决介质层与刻蚀停止层之间粘附性差的问题。
[0045]综合上述分析可知，若能保证过渡层的材料与刻蚀停止层的材料的晶格常数接近，则可减少或避免过渡层与刻蚀停止层界面处的结构缺陷，那么，刻蚀停止层与中间过度层之间、中间过度层与介质层之间均可以获得较强的粘附性，从而能够防止介质层与刻蚀停止层之间出现分层甚至分离的问题，提高半导体生产良率。
[0046]为此，本发明提供一种半导体结构的形成方法，在刻蚀停止层表面形成过渡层，且形成过渡层的工艺的反应气体包括硅烷气体、氮源气体和氧源气体，其中，氮源气体的流量从第一流量递减至零，氧源气体的流量为零递增至第二流量。本发明与刻蚀停止层交界处的过渡层的材料为含硅、氮的材料，与刻蚀停止层的材料的晶格常数接近，从而防止过渡层与刻蚀停止层界面处出现结构缺陷，增加过渡层与刻蚀停止层之间的粘附性，且与介质层交界处的过渡层的材料为含硅、氧的材料，从而防止过渡层与介质层界面处出现结构缺陷，增加过渡层与介质层之间的粘附性，使得介质层与刻蚀停止层之间具有较强的粘附性，防止介质层与刻蚀停止层之间分层甚至分离，提高半导体生产良率。
[0047]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0048]图2至图3为本发明一实施例提供的叠层结构形成过程的剖面结构示意图。
[0049]请参考图2，提供衬底200。
[0050]所述衬底200的材料为单晶硅、多晶硅、非晶硅中的一种，所述衬底200的材料也可以为娃锗化合物或绝缘体上娃(SOI, Silicon On Insulator),所述衬底200的材料还可以为锗、锗化娃或砷化镓。
[0051]所述衬底200中可以形成有半导体器件，如MOS晶体管。在所述衬底200内还可以形成有金属布线层，所述金属布线层用于与待形成的互连结构相连，也可用于后续形成的互连结构与外部或其他金属层的电连接。
[0052]本实施例中，所述衬底200为硅衬底。
[0053]请继续参考图2，在所述衬底200表面形成刻蚀停止层201，且所述刻蚀停止层201的材料中至少包括氮原子。
[0054]所述刻蚀停止层201的作用为:后续在形成介质层后刻蚀介质层形成暴露出衬底200表面的通孔，刻蚀工艺对刻蚀停止层201的刻蚀速率远小于对介质层的刻蚀速率，起到刻蚀停止作用，避免对衬底200造成过刻蚀，提高半导体结构的可靠性。
[0055]所述刻蚀停止层201的材料为氮化硅、掺碳氮化硅、掺碳氮氧化硅中的一种或几种。
[0056]由于刻蚀停止层201的材料的相对介电常数会影响叠层结构的相对介电常数，进而影响后续形成的互连结构的相对介电常数，为了尽量减小叠层结构的相对介电常数，降低互连结构的RC延迟，采用具有较小相对介电常数的材料作为刻蚀停止层201的材料。
[0057]由于与氮化硅、掺碳氮氧化硅相比较而言，掺碳氮化硅的相对介电常数较小，因此本实施例中，所述刻蚀停止层201的材料为掺碳氮化娃(NDC:nitride doped carbon),所述刻蚀停止层201的厚度为100埃至500埃。
[0058]采用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积工艺形成所述刻蚀停止层201。
[0059]作为一个实施例，采用化学气相沉积工艺形成所述刻蚀层停止层201，化学气相沉积工艺的工艺参数为:反应气体包括硅烷气体、氮源气体和He，硅烷气体流量为200SCCm至2000sccm,氮源气体流量为200sccm至lOOOsccm, He流量为500sccm至lOOOOsccm,沉积腔室低频射频功率为O瓦至1000瓦，沉积腔室高频射频功率为500瓦至1500瓦，沉积腔室温度为200度至400度，沉积腔室压强为I托至20托。
[0060]其中，硅烷气体为三甲基硅烷((CH3)3SiH，3MS)或四甲基硅烷((CH3) 4Si，4MS)中的一种或两种，氮源气体为NH3或N2中的一种或两种。
[0061]以硅源气体为3MS为例，形成刻蚀停止层201的材料的反应方程式如下:
[0062](CH3) 3SiH+NH3 — SiCN+CH4
[0063]具体的，首先向反应腔室内通入反应气体NH3进行预处理，同时也可以通入N2作为载体气体，其作用是排出反应腔室内的其他非氮源气体，反应气体NH3在射频电场激励下电离形成大量等离子体氨，等离子体氨具有高能量电子；然后向反应腔室内通入反应气体3MS，等离子体氨与3MS发生碰撞，高能量电子为NH3和3MS提供发生反应所需的激活能，促进NH3和3MS分子的化学键断裂和重新组合，形成掺碳氮化硅。
[0064]在其他实施例中，刻蚀停止层的材料也可以为氮化硅或掺碳氮氧化硅。
[0065]请参考图3，在所述刻蚀停止层201表面形成过渡层202。
[0066]刻蚀停止层201的材料为掺碳氮化硅、氮化硅、碳化硅或掺碳氮氧化硅，而后续形成的介质层的材料为多孔疏松的材料，且介质层的材料中含有较多的硅、氧原子，若直接在刻蚀停止层201表面形成介质层，由于介质层的材料和刻蚀停止层201的材料的晶格常数相差较大，会造成介质层与刻蚀停止层201交界界面处产生晶格缺陷，使得介质层与刻蚀停止层201的粘附性差。因此，本实施例中所述过渡层202的作用为:形成过渡层202后，使得过渡层202与刻蚀停止层201交界界面处的结构缺陷少，提高过渡层202与刻蚀停止层201之间的粘附性；且降低过渡层202与后续形成的介质层交界界面处的结构缺陷，使得过渡层202与后续形成的介质层之间的粘附性强，进而使介质层与刻蚀停止层201之间结合能力强。
[0067]综合上述分析可知，过渡层202与刻蚀停止层201交界界面处的结构缺陷少，那么在靠近所述交界界面的过渡层202的材料与刻蚀停止层201的材料的晶格常数应该尽量接近，从而减少所述界面处的结构缺陷，使得过渡层202与刻蚀停止层201结合紧密，增加过渡层202与刻蚀停止层201之间的粘附性；同样的，过渡层202与后续形成的介质层交界界面处的结构缺陷少，那么在靠近所述交界界面处的过渡层202的材料与介质层的材料的晶格常数也应该尽量接近，从而减少所述界面处的结构缺陷，使得过渡层202与介质层之间接合紧密，增加过渡层202与介质层之间的粘附性。
[0068]由于刻蚀停止层201的材料中至少含有氮原子，且为减小刻蚀停止层201材料的相对介电常数，刻蚀停止层201的材料中还含有硅原子，因此形成过渡层202的工艺的反应原材料包括氮源气体、硅源，且由于本实施例中刻蚀停止层201的材料为掺碳氮化硅，为了使形成的过渡层202与刻蚀停止层201界面处的结构缺陷尽可能的少，所述硅源为含碳硅烷，从而为形成过渡层202提供碳原子，过渡层202内碳原子的存在有利于进一步减小刻蚀停止层201与过渡层202之间的结构缺陷；且由于后续形成的介质层的材料中含有氧原子，为了使形成的过渡层202与介质层界面处的结构缺陷尽可能的少，形成过渡层202的工艺的反应原材料还包括氧源气体。
[0069]采用沉积工艺形成所述过渡层202，且沉积工艺的沉积时长T分为第一时长tl、第二时长t2以及第三时长t3，T=tl+t2+t3，其中，在第一时长tl内氮源气体流量为第一流量vl、氧源气体流量为零，在第二时长t2内氮源气体流量从第一流量vl递减至零、