氧源气体流量从零递增至第二流量v2，在第三时长t3内氮源气体流量为零、氧源气体流量为第二流量v20
[0070]所述第一时长tl和第三时长t3为零或其他任意非零时长，可根据实际工艺需要来确定。
[0071]请参考图5至图6,图5和图6不出了氣源气体流量随时间变化的关系不意图，其中，图5中第一时长tl和第三时长t3为零，图6中第一时长tl和第三时长t3为非零时长，氮源气体流量从第一流量vl递减至零的方式为:线性式递减、抛物线式递减或指数函数式递减，其中，线性式递减的斜率kl与第一流量vl以及第二时长t2有关，斜率kl为第一流量vl与第二时长t2的比值。
[0072]请参考图7至图8,图7和图8不出了氧源气体流量随时间变化的关系不意图，其中，图7中第一时长tl和第三时长t3为零，图8中第一时长tl和第三时长t3为非零时长，氧源气体流量从第二流量v2递增至零的方式为:线性式递增、抛物线式递增或指数函数式递增，其中，线性式递增的斜率k2与第二流量v2以及第二时长t2有关，斜率k2为第二流量v2与第二时长t2的比值。
[0073]需要说明的是，若第一时长tl和第三时长t3为非零时长，那么，第二时长t2的值不应过短，避免在第二时长t2内氮源气体和氧源气体的变化率过大，氮源气体和氧源气体的变化率缓慢有利于形成结构致密的过渡层202。
[0074]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过渡层202。
[0075]作为一个实施例，采用化学气相沉积工艺形成所述过渡层202，且沉积工艺的第一时长tl和第三时长t3为零，所述化学气相沉积工艺的工艺参数为:含碳硅烷流量为10sccm至2000sccm或者2g/m至10g/m,氮源气体流量从2000sccm递减至零,氧源气体流量从零递增至500sccm，沉积腔室压强为I托至10托，沉积腔室功率为100瓦至1000瓦，沉积腔室温度为250度至400度。
[0076]其中，含碳硅烷流量为lOOsccm至2000SCCm指的是含碳硅烷本身为气体状态时的流量，单位sccm为标况毫升每分；含碳娃烧流量为2g/m至10g/m指的是含碳娃烧本身为液态状态时的硅烷流量，经过气化处理后将液态状态转化为气体状态，单位g/m为克每分。
[0077]其中，含碳硅烷为四甲基二乙氧基硅烷((CH3CH2O) 2HCH3Si，DEMS )或八甲基环四硅氧烷(C8H24O4Si4)中的一种或两种，所述氮源气体为NH3或N2中的一种或两种。
[0078]由于形成过渡层的工艺过程中，氮源气体流量从第一流量递减至零，氧源气体流量从零递增至第二流量，因此，形成的过渡层202为第一过渡层、第二过渡层以及第三过渡层的叠层结构，其中，所述第一过渡层的材料为掺碳氮化娃，第二过渡层的材料为掺碳氮氧化硅，第三过渡层的材料为掺碳氧化硅。
[0079]刻蚀停止层201的材料为掺碳氮化硅，而与刻蚀停止层201交界的第一过渡层的材料也为掺碳氮化硅，因此刻蚀停止层201与第一过渡层的材料的晶格常数接近，使得在刻蚀停止层201表面形成的第一过渡层与刻蚀停止层201交界界面处的结构缺陷少，刻蚀停止层201与第一过渡层之间具有较强的粘附性；而第二过渡层与第一过渡层之间的材料相似，因此第二过渡层与第一过渡层之间也具有较强的粘附性，同理，第二过渡层与第三过渡层之间的粘附性也很强。因此，本实施例形成的过渡层202与刻蚀停止层201之间结合紧密，刻蚀停止层201与过渡层202之间具有强粘附性。
[0080]请参考图4，在所述过渡层202表面形成介质层203，所述介质层的材料中至少包括氧原子。
[0081]所述介质层203的材料为二氧化娃、低k介质材料(低k介质材料指相对介电常数低于3.9的介质材料)或超低k介质材料(超低k介质材料指相对介电常数低于2.8的介质材料)。
[0082]所述低k介质材料多为含有甲基团的多孔材料。具体的，所述低k介质材料为掺氣玻璃或惨碳玻璃。
[0083]本实施例中，所述介质层203的材料为超低k介质材料，所述超低k介质材料为多孔的SiCOH，介质层203的厚度为1000埃至8000埃。
[0084]由于过渡层202中的第三过渡层的材料为掺碳氧化硅，超低k介质材料与掺碳氧化硅之间的晶格常数相差较小，因此，在第三过渡层表面形成介质层203后，介质层203与第三过渡层交界界面处缺陷少，使得介质层203与过渡层202之间结合紧密，进而使得介质层203难以与刻蚀停止层201分层甚至分离，提高半导体生产良率。
[0085]为了提高半导体生产效率，所述介质层203和过渡层202在同一反应腔室中形成，并且，由于在形成过渡层202的工艺过程中向反应腔室内通入了硅烷气体和氧源气体，在形成过渡层202后，仅需向反应腔室内通入造孔剂、以及改变反应腔室工艺条件，即可在反应腔室内进行介质层203的生长，避免了将形成有过渡层202的叠层结构置于外界环境时可能受到的污染，保持过渡层202表面洁净，使得在过渡层202表面形成的介质层203与过渡层202之间的结合更紧密，更有利于提高刻蚀停止层201与介质层203之间的粘附性。
[0086]作为一个实施例，采用化学气相沉积工艺形成所述介质层203，化学气相沉积工艺的工艺参数为:反应原材料包括硅烷和氧源气体，硅烷流量为0.2g/m至2g/m，氧源气体流量为50SCCm至lOOOsccm，沉积腔室温度为200度至400度，沉积腔室压强为I托至20托，沉积腔室功率为100瓦至1000瓦，向腔室内通入造孔剂，所述造孔剂流量为10sccm至3000sccmo
[0087]其中，所述硅烷为甲基二乙氧基硅烷或八甲基环四硅氧烷中的一种或两种；所述氧源气体为O2。
[0088]综上，本发明提供的叠层结构的形成方法的技术方案具有以下优点:
[0089]首先，刻蚀停止层的材料中含有氮原子，介质层的材料中含有氧原子；本发明采用了特殊的工艺在刻蚀停止层表面形成过渡层，形成过渡层的工艺的反应气体包括硅源气体、氮源气体和氧源气体，其中，氮源气体流量从第一流量递减至零，氧源气体流量从零递增至第二流量，使得靠近刻蚀停止层表面的过渡层的材料中含有氮原子，而靠近介质层的过渡层材料中含有氧原子；因此刻蚀停止层与过渡层交界处的材料晶格常数相差较小，介质层与过渡层交界处的材料晶格常数相差较小，减少了由于晶格失配带来的结构缺陷，从而使刻蚀停止层与过渡层之间、介质层与过渡层之间的粘附性强，从而提高了介质层与刻蚀停止层之间的结合能力。
[0090]其次，本发明实施例中采用掺碳氮化硅作为刻蚀停止层的材料，减小了叠层结构的相对介电常数，且形成过渡层的工艺的反应气体中的硅源气体为硅烷气体，使得形成的过渡层中含有碳原子，过渡层中碳原子的存在能够进一步减小刻蚀停止层与过渡层之间的晶格失配，从而进一步提高过渡层与刻蚀停止层之间的粘附性，进而进一步优化刻蚀停止层与介质层之间的结合能力。
[0091]相应的，本发明还提供一种互连结构的形成方法，图2至图4、图9至图14为本发明又一实施例提供的互连结构形成过程的剖面结构示意图。
[0092]请参考图2至图4，采用上一实施例提供的方法形成叠层结构，所述叠层结构依次包括:衬底200、刻蚀停止层201、过渡层202以及介质层203，所述衬底200、刻蚀停止层201、过渡层202以及介质层203的材料以及形成工艺在此不再赘述。
[0093]后续会在介质层203、过渡层202和刻蚀停止层201内形成开口，所述开口可以为双大马士革开口，也可以为单大马士革开口。
[0094]本实施例中以所述开口为双大马士革开口作示范性说明。
[0095]请参考图9，在介质层203表面形成第一掩膜层204，所述第一掩膜层204具有第一开口 205，所述第一开口 205宽度与后续形成的沟槽宽度一致。
[0096]请参考图10，以第一掩膜层204 (请参考图9)为掩膜，沿第一开口 205 (请参考图9)刻蚀部分厚度的介质层203，形成沟槽206，去除第一掩膜层204。
[0097]请参考图11，在所述沟槽206 (请参考图10)底部和侧壁以及介质层203表面形成第二掩膜层207，所述第二掩膜层207具有第二开口 208，所述第二开口 208宽度与后续形成的通孔宽度一致，第二开口 208露出沟槽206的底部表面。
[0098]请参考图12，以第二掩膜层207 (请参考图11)为掩膜，沿第二开口 208 (请参考图11)刻蚀介质层203、过渡层202以及刻蚀停止层201，直至暴露出衬底200表面，形成通孔209，去除第二掩膜层207。
[0099]所述沟槽206和所述通孔209构成双大马士革开口。所述沟槽206和所述通孔209的深度和宽度可以根据工艺需要进行调节。
[0100]需要说明的是，本实施例中，双大马士革开口的形成是先形成沟槽206，再形成通孔209 ;在本发明另一实施例中，也可以先形成通孔，再形成沟槽，不应过分限制本发明的保护范围。
[0101]请参考图13，形成填充满所述开口的金属层，所述金属层还覆盖于介质层203表面。
[0102]所述金属层可以为单层结构，也可以为多层结构。
[0103]所述金属层为单层结构时，所述金属层包括填充满开口且覆盖电介质层的金属体层。
[0104]本发明实施例以所述金属层为多层结构作示范性说明。所述金属层包括:位于开口底部和侧壁且覆盖介质层203表面的阻挡层210、位于阻挡层210表面的籽晶层211和位于籽晶层211表面的金属体层212。
[0105]所述阻挡层209可以防止籽晶层211和金属体层212中的Cu向衬底200或介质层203中扩散造成污染，提高互连结构的性能；且阻挡层210可以为籽晶层211的形成提供良好的界面态，使得形成的籽晶层211与阻挡层210具有较高的粘附性。
[0106]所述阻挡层210的材料为T1、Ta、W、T