半导体结构及制备方法、存储器技术

本公开提供了一种半导体结构及制备方法和存储器。该半导体结构的制备方法包括如下步骤：于含硅衬底上制备氧化抑制层，氧化抑制层包括混合的第一金属和第二金属；对氧化抑制层进行热处理，使部分的第一金属与含硅衬底中的硅反应，形成位于氧化抑制层和含硅衬底之间的电接触层；及于氧化抑制层上制备粘附阻挡层。这一制备方法在不涉及对于金属的去除以及氧化层的去除的情况下，直接制备得到了包括电接触层、氧化抑制层和粘附阻挡层的半导体电接触结构。其不仅克服了金属硅化物极易被氧化的问题，还大幅简化了半导体结构的制备工艺。还大幅简化了半导体结构的制备工艺。还大幅简化了半导体结构的制备工艺。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及制备方法、存储器


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构及制备方法、存储器。

技术介绍

[0002]随着半导体器件的集成度越来越高，电路尺寸和通电电流越来越小，电路中金属导电结构和硅材料之间的接触电阻对半导体器件的电性影响相对来说也愈加明显。为了降低金属和硅材料之间的接触电阻，通常会采用金属硅化物作为金属和硅材料之间的过渡层。然而金属硅化物通常极易被氧化，少量的氧气即能够在金属硅化物表面形成一层二氧化硅，导致接触电阻的增加，甚至还会造成器件的断路，影响产品良率。以二硅化钴(CoSi2)为例，二硅化钴的接触电阻较低、退火温度较低、晶粒尺寸较小因而易于形核长大，并且二硅化钴对横向尺寸的变化较不敏感。因此，二硅化钴被广泛应用于深亚微米级尺寸的半导体器件中。然而二硅化钴也存在极易被氧化的问题。
[0003]为了尽可能避免上述问题，目前二硅化钴的制备工艺中，在沉积钴金属层之后，通常还需要经过去除钴金属层和氧化层的工艺，以确保形成的二硅化钴上无氧化层，再沉积其他的电接触层，这使得半导体器件中电接触部件的制备工艺通常较为复杂。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述
技术介绍
中的问题，提供一种半导体结构的制备方法，以在克服金属硅化物极易被氧化的同时，简化电接触结构的制备工艺。
[0005]根据本公开的一些实施例，提供了一种半导体结构的制备方法，其包括如下步骤：
[0006]于含硅衬底上制备氧化抑制层，所述氧化抑制层包括混合的第一金属和第二金属；/>[0007]对所述氧化抑制层进行热处理，使部分的所述第一金属与所述含硅衬底中的硅反应，以形成位于所述氧化抑制层和所述含硅衬底之间的电接触层；及
[0008]于所述氧化抑制层上制备粘附阻挡层。
[0009]在本公开的一些实施例中，所述第一金属在所述氧化抑制层中的物质的量含量为10％～90％。
[0010]在本公开的一些实施例中，所述第一金属包括钴、镍、锡和银中的一种或多种。
[0011]在本公开的一些实施例中，所述第一金属包括钴，使部分的所述第一金属与所述硅衬底反应的步骤中，所述第一金属与所述含硅衬底的反应产物为二硅化钴。
[0012]在本公开的一些实施例中，在对所述氧化抑制层进行热处理的步骤中，控制热处理的时间为10s～30s。
[0013]在本公开的一些实施例中，在对所述氧化抑制层进行热处理的步骤中，控制热处理的温度为500℃～600℃。
[0014]在本公开的一些实施例中，所述粘附阻挡层的材料包括第二金属的导电化合物。
[0015]在本公开的一些实施例中，所述第二金属包括钛、钽、钼、锆、铪和铌中的一种或多
种，所述第二金属的导电化合物为所述第二金属的含氮化合物。
[0016]在本公开的一些实施例中，于所述氧化抑制层上制备粘附阻挡层的步骤包括：通过沉积的方式将所述粘附阻挡层的材料沉积于所述氧化抑制层上；或
[0017]采用含氮的反应物与所述氧化抑制层中的第二金属反应，在所述氧化抑制层表面生成所述氧化抑制层。
[0018]在本公开的一些实施例中，在于含硅衬底上制备包括第一金属和第二金属的氧化抑制层的步骤中，控制所述氧化抑制层的厚度为10nm～30nm。
[0019]在本公开的一些实施例中，在形成位于所述氧化抑制层和所述硅衬底层之间的电接触层的步骤中，控制所述电接触层的厚度为5nm～10nm。
[0020]在本公开的一些实施例中，在于所述氧化抑制层上制备粘附阻挡层的步骤之后，还包括：于所述粘附阻挡层上制备导电结构。
[0021]根据本公开的又一些实施例，还提供了一种半导体结构，其包括含硅衬底、电接触层、氧化抑制层和粘附阻挡层，所述电接触层层叠设置于所述含硅衬底上，所述氧化抑制层层叠设置于所述电接触层上，所述粘附阻挡层层叠设置于所述接触层上；
[0022]所述氧化抑制层包括相混合的第一金属与第二金属，所述电接触层包括导电硅金属化合物，所述导电硅金属化合物由所述氧化抑制层中的所述第一金属扩散至所述含硅衬底的表面形成，在所述氧化抑制层中，沿靠近所述电接触层的方向，所述第一金属的含量逐渐降低。
[0023]在本公开的一些实施例中，所述第一金属包括钴、镍、锡和银中的一种或多种。
[0024]在本公开的一些实施例中，所述第一金属包括钴，所述导电硅金属化合物包括二硅化钴。
[0025]在本公开的一些实施例中，所述粘附阻挡层包括所述第二金属的导电化合物。
[0026]在本公开的一些实施例中，所述第二金属包括钛、钽、钼、锆、铪和铌中的一种或多种。
[0027]在本公开的一些实施例中，还包括设置于所述粘附阻挡层上的导电结构。
[0028]根据本公开的再一些实施例，一种存储器，其包括上述任一实施例所述的半导体器件。
[0029]于上述至少部分实施例的半导体结构的制备方法中，通过直接在含硅衬底上设置包含第一金属和第二金属的氧化抑制层，通过热处理使得氧化抑制层中的第一金属扩散至含硅衬底上，以直接与硅反应以形成电接触层。此过程中氧化抑制层能够阻挡电接触层的氧化。随后再直接在氧化抑制层上制备粘附阻挡层。这一制备方法在不涉及对于金属的去除以及氧化层的去除的情况下，直接制备得到了包括电接触层、氧化抑制层和粘附阻挡层的半导体结构。其不仅克服了金属硅化物极易被氧化的问题，还大幅简化了半导体结构的制备工艺。
[0030]上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本公开的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
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公开的一些实施例，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实施例的附图。
[0032]图1为一个实施例中的半导体接触结构的制备过程；
[0033]图2为由图1中的步骤S1制备的工件的结构示意图；
[0034]图3为由图1中的步骤S2制备的工件的结构示意图；
[0035]图4为由图1中的步骤S3制备的工件的结构示意图；
[0036]图5为由图1中的半导体接触结构的制备过程制备的半导体接触结构的示意图；
[0037]图6示出了另一实施例中的半导体结构的示意图；
[0038]图7示出了另一实施例中农的半导体结构的示意图；
[0039]其中，各附图标记及其含义如下：
[0040]110、含硅衬底；120、电接触层；130、氧化抑制层；140、粘附阻挡层；150、导电结构；201、有源区；202、栅介质层；210、含硅衬底；120、电接触层；230、氧化抑制层；240、粘附阻挡层；150、导电结构；301、电容器；310、含硅衬底；320、电接触层；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：于含硅衬底上制备氧化抑制层，所述氧化抑制层包括混合的第一金属和第二金属；对所述氧化抑制层进行热处理，使部分的所述第一金属与所述含硅衬底中的硅反应，以形成位于所述氧化抑制层和所述含硅衬底之间的电接触层；及于所述氧化抑制层上制备粘附阻挡层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一金属在所述氧化抑制层中的物质的量含量为10％～90％。3.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一金属包括钴、镍、锡和银中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一金属包括钴，使部分的所述第一金属与所述硅衬底反应的步骤中，所述第一金属与所述含硅衬底的反应产物为二硅化钴。5.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在对所述氧化抑制层进行热处理的步骤中，控制热处理的时间为10s～30s。6.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在对所述氧化抑制层进行热处理的步骤中，控制热处理的温度为500℃～600℃。7.根据权利要求1～6任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述粘附阻挡层的材料包括第二金属的导电化合物。8.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第二金属包括钛、钽、钼、锆、铪和铌中的一种或多种，所述第二金属的导电化合物为所述第二金属的含氮化合物。9.根据权利要求8所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，于所述氧化抑制层上制备粘附阻挡层的步骤包括：通过沉积的方式将所述粘附阻挡层的材料沉积于所述氧化抑制层上；或采用含氮的反应物与所述氧化抑制层中的第二金属反应，在所述氧化抑制层表面生成所述氧化抑制层。10.根据权利要求1～6及8～9任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在于含硅衬底上...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐慧文，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：