金属硅化物层以及半导体结构的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种金属硅化物层以及半导体结构的制备方法。金属硅化物层的制备方法包括：提供硅衬底；于预设沉积温度下在硅衬底的表面沉积金属层，在沉积过程中，部分金属层与部分硅衬底反应，以形成富金属相的过渡金属硅化物层；过渡金属硅化物层位于未反应的金属层及未反应的硅衬底之间；将表面形成有过渡金属硅化物层的硅衬底进行退火处理，以将过渡金属硅化物层转化为金属硅化物层。采用本申请能够简化工艺流程。简化工艺流程。简化工艺流程。

【技术实现步骤摘要】
金属硅化物层以及半导体结构的制备方法


[0001]本申请涉及集成电路
，特别是涉及一种金属硅化物层以及半导体结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的发展，金属硅化物由于具有较低的电阻率而被广泛应用于半导体结构中的接触层以降低接触电阻。传统的金属硅化物的制备工艺流程中，通常需要先将某些金属(例如镍)沉积在硅(Si)衬底上，并于金属表面形成覆盖层(例如氮化钛)以防止金属氧化，最后还需经过多次退火工艺才能形成金属硅化物以作为半导体结构中的接触层，存在工艺流程较为繁琐的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对传统技术中的工艺流程较为繁琐的问题提供一种金属硅化物层以及半导体结构的制备方法。
[0004]为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种金属硅化物层的制备方法，所述金属硅化物层的制备方法包括：
[0005]提供硅衬底；
[0006]于预设沉积温度下在所述硅衬底的表面沉积金属层，在沉积过程中，部分所述金属层与部分所述硅衬底反应，以形成富金属相的过渡金属硅化物层；所述过渡金属硅化物层位于未反应的所述金属层及未反应的所述硅衬底之间；
[0007]将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述过渡金属硅化物层转化为金属硅化物层。
[0008]在其中一个实施例中，所述过渡金属硅化物层包括：第一金属硅化物层及第二金属硅化物层，所述第一金属硅化物层位于未反应的所述硅衬底的上表面；所述第二金属硅化物层位于所述第一金属硅化物层与未反应的所述金属层之间。
[0009]在其中一个实施例中，所述将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述过渡金属硅化物层转化为金属硅化物层，包括：
[0010]将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述第二金属硅化物层转变为第一金属硅化物层；退火处理过程中形成的第一金属硅化物层与沉积过程中形成的第一金属硅化物层共同构成所述金属硅化物层。
[0011]在其中一个实施例中，所述金属层包括掺铂镍层。
[0012]在其中一个实施例中，所述金属层中，铂的摩尔浓度为5％～10％。
[0013]在其中一个实施例中，所述预设沉积温度为60℃～180℃。
[0014]在其中一个实施例中，所述将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理之前，还包括：
[0015]去除未反应的所述金属层。
[0016]上述金属硅化物层的制备方法，包括：提供硅衬底；于预设沉积温度下在所述硅衬底的表面沉积金属层，在沉积过程中，部分所述金属层与部分所述硅衬底反应，以形成富金属相的过渡金属硅化物层；所述过渡金属硅化物层位于未反应的所述金属层及未反应的所述硅衬底之间；将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述过渡金属硅化物层转化为金属硅化物层。由于本专利技术在制备过程中无需形成覆盖层，且只需经过一次退火工艺即能制备金属硅化物层，从而能够简化工艺流程。
[0017]本专利技术还提供一种半导体结构的制备方法，所述半导体结构的制备方法包括：
[0018]提供衬底，所述衬底包括硅衬底；
[0019]于所述衬底的表面形成栅极结构，所述栅极结构包括多晶硅栅极；
[0020]于所述衬底内形成源区及漏区，所述源区及漏区位于所述栅极结构相对的两侧；
[0021]采用如上述任一项实施例所述的金属硅化物层的制备方法于所述多晶硅栅极的表面、所述源区的表面及所述漏区的表面形成所述金属硅化物层。
[0022]在其中一个实施例中，所述于所述衬底的表面形成栅极结构，包括：
[0023]于所述衬底的表面形成氧化层；
[0024]于所述氧化层的表面形成多晶硅层；
[0025]刻蚀所述多晶硅层及所述氧化层，以形成包括栅氧化层及多晶硅栅极的叠层结构；
[0026]于所述叠层结构的侧壁形成侧墙。
[0027]在其中一个实施例中，于所述叠层结构的侧壁形成侧墙之后，还包括：
[0028]于所述衬底的表面、所述金属硅化物层的表面以及所述侧墙的表面形成刻蚀停止层；
[0029]于所述刻蚀停止层的表面形成层间介质层；
[0030]于所述层间介质层内经刻蚀形成接触孔。
[0031]上述半导体结构的制备方法，包括：提供衬底，衬底包括硅衬底；于衬底的表面形成栅极结构，栅极结构包括多晶硅栅极；于衬底内形成源区及漏区，源区及漏区位于栅极结构相对的两侧；采用如上述任一项实施例的金属硅化物层的制备方法于多晶硅栅极的表面、源区的表面及漏区的表面形成金属硅化物层。由于本专利技术在制备过程中无需形成覆盖层，且只需经过一次退火工艺即能制备金属硅化物层，从而能够简化工艺流程。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法的流程示意图；
[0034]图2为一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法中步骤S101所得结构的截面示意图；
[0035]图3为一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法中步骤S102所得结构的截面示意图；
[0036]图4为一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法中步骤S103所得结构的截面示意图；
[0037]图5为一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法中过渡金属硅化物层包括的第一金属硅化物层及第二金属硅化物层的结构的截面示意图；
[0038]图6为另一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法中步骤S103所得结构的截面示意图；
[0039]图7为另一实施例中提供的金属硅化物层的制备方法中去除未反应的金属层后所得结构的截面示意图；
[0040]图8为一实施例中提供的半导体结构的制备方法的流程示意图；
[0041]图9为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S801所得结构的截面示意图；
[0042]图10为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S802所得结构的截面示意图；
[0043]图11为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S803所得结构的截面示意图；
[0044]图12为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S804所得结构的截面示意图；
[0045]图13为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中于衬底的表面形成栅极结构的流程示意图；
[0046]图14为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S1301所得结构的截面示意图；
[0047]图15为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S1302所得结构的截面示意图；
[0048]图16本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属硅化物层的制备方法，其特征在于，所述金属硅化物层的制备方法包括：提供硅衬底；于预设沉积温度下在所述硅衬底的表面沉积金属层，在沉积过程中，部分所述金属层与部分所述硅衬底反应，以形成富金属相的过渡金属硅化物层；所述过渡金属硅化物层位于未反应的所述金属层及未反应的所述硅衬底之间；将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述过渡金属硅化物层转化为金属硅化物层。2.根据权利要求1所述的金属硅化物层的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硅化物层包括：第一金属硅化物层及第二金属硅化物层，所述第一金属硅化物层位于未反应的所述硅衬底的上表面；所述第二金属硅化物层位于所述第一金属硅化物层与未反应的所述金属层之间。3.根据权利要求2所述的金属硅化物层的制备方法，其特征在于，所述将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述过渡金属硅化物层转化为金属硅化物层，包括：将表面形成有所述过渡金属硅化物层的所述硅衬底进行退火处理，以将所述第二金属硅化物层转变为第一金属硅化物层；退火处理过程中形成的第一金属硅化物层与沉积过程中形成的第一金属硅化物层共同构成所述金属硅化物层。4.根据权利要求1所述的金属硅化物层的制备方法，其特征在于，所述金属层包括掺铂镍层。5.根据权利要求4所述的金属硅化物层的制备方法，其特征在于，所述金属层中，铂的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：游咏晞，吴启明，
申请(专利权)人：合肥新晶集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：