本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。
背景技術(shù):MEMS電容式壓力傳感器一般采用SiGe作為電容器的上極板,而AlCu等金屬材料作為電容器的下極板。在電容器的制作過程中,需要將電容器的上極板和下極板連接到電路中。請參考圖1,為現(xiàn)有技術(shù)中形成的上極板的連接結(jié)構(gòu)。其中SiGe層30為電容(圖1中未示出)上極板的一部分。AlCu層10與電容器的下極板為同一層金屬,并且,所述AlCu層10的兩側(cè)表面形成有粘附層11和粘附層12,所述粘附層11和12的材料為Ti和TiN的疊層結(jié)構(gòu)。所述粘附層11和粘附層12能夠阻擋AlCu層10內(nèi)的原子擴散。所述連接結(jié)構(gòu)的形成方法包括:在形成粘附層11、AlCu層10和粘附層12之后,在所述粘附層12表面形成SiO2層20,然后刻蝕所述SiO2層20形成通孔,然后再形成所述SiGe層30。上述結(jié)構(gòu)經(jīng)常會出現(xiàn)SiGe層30與下層的金屬層接觸不良或Ge與Al形成合金的問題。在刻蝕所述SiO2層20形成通孔的過程中,會刻蝕部分粘附層12,由于所述粘附層12的電阻較大,若通孔底部剩余的粘附層12的厚度較大,會造成接觸不良,接觸電阻過大的問題;若通孔底部剩余的粘附層12的厚度太小,在形成SiGe層30的過程中,由于沉積過程溫度較大,需要420℃左右,會導(dǎo)致SiGe層30與AlCu層10內(nèi)的原子發(fā)生擴散,Ge與Al形成合金,會影響器件的可靠性和后續(xù)的刻蝕步驟。所以,現(xiàn)有連接結(jié)構(gòu)的性能有待進一步的提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,提高所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。為解決上述問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:提供基底;在所述基底表面形成第一導(dǎo)電層;在所述第一導(dǎo)電層表面形成第一絕緣層;在所述第一絕緣層表面形成鍺硅層,所述鍺硅層覆蓋部分第一絕緣層;形成覆蓋所述鍺硅層和第一絕緣層的第二絕緣層;刻蝕所述第二絕緣層、第一絕緣層至第一導(dǎo)電層表面,形成通孔,所述通孔的一側(cè)側(cè)壁暴露出所述鍺硅層;在所述通孔內(nèi)形成第二導(dǎo)電層,所述第二導(dǎo)電層底部與第一導(dǎo)電層連接??蛇x的,所述第一導(dǎo)電層包括:第一粘附層、位于第一粘附層表面的第一金屬層、位于所述第一金屬層表面的第二粘附層??蛇x的,所述第一粘附層的材料為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第二粘附層的材料為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第一金屬層的材料為鋁或鋁銅合金??蛇x的,所述第二導(dǎo)電層包括:第三粘附層、位于第二粘附層表面的第二金屬層、位于所述第二金屬層表面的第四粘附層??蛇x的,所述第三粘附層的材料為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第二粘附層的材料為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第二金屬層的材料為鋁或鋁銅合金??蛇x的,所述通孔還暴露出部分鍺硅層的表面??蛇x的,所述第一絕緣層的材料為氧化硅、第二絕緣層的材料為氧化硅??蛇x的,在形成所述鍺硅層之前,在所述第一絕緣層表面形成非晶硅層??蛇x的,采用濺射工藝形成所述第一金屬層和第二金屬層??蛇x的,采用爐管式化學(xué)氣相沉積工藝形成所述鍺硅層。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:本發(fā)明的技術(shù)方案中,鍺硅層通過第二導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層連接,與鍺硅層直接與第一導(dǎo)電層連接相比,第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電性能較高,電阻較小,第二導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層之間的接觸電阻較小,接觸性能較好;還可以避免Ge與第一導(dǎo)電層內(nèi)原子形成合金的問題,從而能夠提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。進一步,所述通孔暴露出位于通孔鍺硅層的部分表面,從而使得后續(xù)在通孔內(nèi)形成的第二導(dǎo)電層能夠與鍺硅層的側(cè)壁以及表面都接觸,提高鍺硅層與第二導(dǎo)電層的接觸面積,降低接觸電阻。附圖說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)的連接結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2至圖7是本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如背景技術(shù)中所述,現(xiàn)有技術(shù)的電容式壓力傳感器的電容器的上極板的連接結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)接觸不良以及在接觸界面產(chǎn)生合金的問題。為了解決上述問題,本發(fā)明的實施例中,通過在SiGe上形成金屬層,并且將所述金屬層與下層金屬直接連接,從而避免接觸不良以及形成合金的問題。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。請參考圖2,提供基底(圖中未示出),在所述基底表面形成第一導(dǎo)電層。所述基底包括半導(dǎo)體襯底和位于所述半導(dǎo)體襯底表面的介質(zhì)層,所述介質(zhì)層內(nèi)可以形成有金屬層或金屬互連結(jié)構(gòu)。在所述基底的介質(zhì)層表面形成所述第一導(dǎo)電層。本實施例中,還可以在基底的其他區(qū)域上同時形成電容器的下極板,所述第一導(dǎo)電層與電容的下極板為同一材料,且同時形成。具體的,在基底表面形成第一導(dǎo)電材料層之后,對所述第一導(dǎo)電材料層進行圖形化,同時形成下極板和所述第一導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層作為連接后續(xù)形成的電容器的上極板的引線。所述第一導(dǎo)電層包括第一粘附層101、位于所述第一粘附層101表面的第一金屬層100和位于所述第一金屬層100表面的第二粘附層102。所述第一粘附層101的材料可以為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第二粘附層102的材料可以為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第一金屬層100的材料可以為鋁或鋁銅合金。形成所述第一粘附層101和第二粘附層102的方法為物理氣相沉積工藝或化學(xué)氣相沉積工藝,所述第一粘附層101和第二粘附層102的厚度范圍為100埃~1000埃。所述第一粘附層101和第二粘附層102可以提高第一金屬層100與上下層之間的粘附性能,并且可以阻擋第一金屬層100內(nèi)的原子向外擴散。所述第一金屬層100的材料為鋁銅合金,形成所述第一金屬層100的方法可為物理氣相沉積工藝,例如濺射工藝,具體的可以采用鋁銅靶作為濺射靶材,沉積溫度為250℃~270℃,例如可以是270℃。請參考圖3,在所述第一導(dǎo)電層表面形成第一絕緣層201。本實施例中,所述第一絕緣層201覆蓋所述第一導(dǎo)電層,所述第一絕緣層201為層間介質(zhì)層,作為第一導(dǎo)電層后續(xù)形成的鍺硅層之前的隔離結(jié)構(gòu)。所述第一絕緣層201的材料可以是氧化硅、摻磷氧化硅、摻硼氧化硅或氮氧化硅、碳氧化硅層絕緣介質(zhì)材料,本實施例中,所述第一絕緣層201的材料為氧化硅??梢圆捎玫入x子體增強化學(xué)氣相沉積工藝、高壓化學(xué)氣相沉積工藝或低密度等離子體氣相沉積工藝形成所述第一絕緣層201。請參考圖4,在所述第一絕緣層201表面形成鍺硅層300,所述鍺硅層300覆蓋部分第一絕緣層201。本實施例中,所述鍺硅層300為基底其他區(qū)域上形成的電容器件的上極板的一部分,具體的,在所述第一絕緣層201表面形成鍺硅材料層之后,對所述鍺硅材料層進行圖形化,形成覆蓋部分第一絕緣層201的鍺硅層300所述鍺硅層300為多晶結(jié)構(gòu),可以采用爐管式化學(xué)氣相沉積工藝形成所述鍺硅層300,具體的,所述化學(xué)氣相沉積工藝采用的反應(yīng)氣體包括硅源氣體和鍺源氣體,所述硅源氣體包括SiH4,流量為1sccm~1000sccm,例如可以是120sccm;所述鍺源氣體為GeH4,流量為1sccm~1000sccm,例如可以是150sccm;反應(yīng)溫度為400℃~500℃,例如可以是420℃;反應(yīng)氣壓為1mTorr~500mTorr,例如可以是150mTorr。本實施例中,為了減少所述鍺硅層300的應(yīng)力,可以在第一絕緣層201表面先形成非晶硅層301,然后再在所述非晶硅層301表面形成鍺硅層300,可以采用化學(xué)氣相沉積工藝形成所述非晶硅層301。請參考圖5,形成覆蓋所述鍺硅層300和第一絕緣層201的第二絕緣層202。所述第二絕緣層202的材料可以是氧化硅、摻磷氧化硅、摻硼氧化硅或氮氧化硅、碳氧化硅層絕緣介質(zhì)材料,本實施例中,所述第二絕緣層202的材料為氧化硅??梢圆捎玫入x子體增強化學(xué)氣相沉積工藝、高壓化學(xué)氣相沉積工藝或低密度等離子體氣相沉積工藝形成所述第二絕緣層202。請參考圖6,刻蝕所述第二絕緣層202、第一絕緣層201至第一導(dǎo)電層表面,形成通孔203,所述通孔203的一側(cè)側(cè)壁暴露出所述鍺硅層300。所述通孔203的形成方法包括:在所述第二絕緣層202表面形成圖形化掩膜層,所述圖形化掩膜層暴露出部分第二絕緣層202的表面;以所述圖形化掩膜層為掩膜,刻蝕所述第二絕緣層202、第一絕緣層201至第一導(dǎo)電層表面,形成所述通孔203,所述通孔203的側(cè)壁暴露出鍺硅層300。本實施例中,所述通孔203的底部暴露出第二粘附層102的表面,且所述通孔203的頂部寬度大于底部寬度,暴露出位于通孔203一側(cè)的鍺硅層300的部分表面,從而使得后續(xù)在通孔203內(nèi)形成的第二導(dǎo)電層能夠與鍺硅層300的側(cè)壁以及表面都接觸,提高鍺硅層300與第二導(dǎo)電層的接觸面積,降低接觸電阻。請參考圖7,在所述通孔203(請參考圖7)內(nèi)形成第二導(dǎo)電層,所述第二導(dǎo)電層底部與第一導(dǎo)電層連接。所述第二導(dǎo)電層包括第三粘附層401、位于所述第三粘附層401表面的第二金屬層400和位于所述第二金屬層400表面的第四粘附層402。所述第三粘附層401的材料可以為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第四粘附層402的材料可以為鈦、鉭、氮化鈦和氮化鉭中的一種或幾種,所述第二金屬層400的材料可以為鋁或鋁銅合金。本實施例中,依次形成第三粘附材料層、第二金屬材料層、和第四粘附材料層之后,對所述第三粘附材料層、第二金屬材料層、和第四粘附材料層進行圖形化,形成所述第三粘附層401、位于所述第三粘附層401表面的第二金屬層400和位于所述第二金屬層400表面的第四粘附層402。形成所述第三粘附層401和第四粘附層402的方法為物理氣相沉積工藝或化學(xué)氣相沉積工藝,所述第三粘附層401和第四粘附層402的厚度范圍為100?!?000埃。所述第三粘附層401和第四粘附層402可以提高第二金屬層400與上下層之間的粘附性能,并且可以阻擋第二金屬層400內(nèi)的原子向外擴散。。所述第二金屬層400的材料為鋁銅合金,形成所述第二金屬層400的方法可為物理氣相沉積工藝,例如濺射工藝,具體的可以采用鋁銅靶作為濺射靶材,沉積溫度為250℃~270℃,例如可以是270℃。所述鍺硅層300通過第二導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層實現(xiàn)電連接,與鍺硅層300直接與第一導(dǎo)電層連接相比,第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電性能較高,電阻較小,第二導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層之間的接觸電阻較小,接觸性能較好;還可以避免Ge與第一導(dǎo)電層內(nèi)原子形成合金的問題,從而能夠提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。