【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。
技术介绍
1、在半导体器件结构中，通常以金属硅化物作为接触结构，以降低半导体与金属之间的接触电阻。目前，形成金属硅化物的方法通常为在硅上直接沉积金属，然后通过快速热退火技术使得金属原子与硅原子相互扩散，从而形成金属硅化物。
2、然而，采用上述方式形成的金属硅化物及其容易厚度不均匀，从而影响器件性能。
技术实现思路
1、基于此，本申请实施例提供一种半导体结构及其制备方法，以提高接触结构的膜厚均匀性。
2、一种半导体结构的制备方法，包括：
3、提供基底，且于所述基底上形成半导体接触层；
4、于所述半导体接触层上形成扩散势垒层；
5、于所述扩散势垒层上形成金属材料层，所述金属材料层中含有金属原子；
6、进行退火处理，以使得所述金属原子经过所述扩散势垒层扩散至所述半导体接触层内而与其反应，生成接触结构；
7、其中，所述扩散势垒层的厚度与所述金属材料层的厚度之比为预设比例。
8、在其中一个实施例中，所述扩散势垒层的熔点高于所述金属材料层的熔点。
9、在其中一个实施例中，所述扩散势垒层包括石墨烯和/或钽，所述金属材料层包括钴。
10、在其中一个实施例中，所述预设比例大于等于1：10。
11、在其中一个实施例中，所述预设比例小于等于1：7。
12、在其中一个实施例中，所述于所述基底上形成半导体接触
13、于所述基底上形成互连接触孔；
14、于所述互连接触孔内填充半导体接触材料层；
15、对所述互连接触孔顶部的所述半导体接触材料层进行回刻，保留的所述半导体接触材料层形成所述半导体接触层。
16、在其中一个实施例中，所述于所述半导体接触层上形成扩散势垒层，包括：
17、于所述互连接触孔内沉积扩散势垒材料，以在所述互连接触孔的侧壁以及所述半导体接触层的表面上形成所述扩散势垒层。
18、在其中一个实施例中，所述对所述互连接触孔顶部的所述半导体接触材料层进行回刻同时，还对互连接触孔的顶部孔壁进行刻蚀，以扩大所述互连接触孔孔径，且对所述互连接触孔顶部的所述半导体接触材料层进行回刻之后，形成的所述半导体接触层表面下凹或者上凸；
19、所述生成接触结构之后，还包括：
20、于所述接触结构表面形成金属填充层。
21、在其中一个实施例中，所述半导体接触层的材料包括硅，所述金属材料层的材料包括钴，
22、所述进行退火处理，包括：
23、将所述基底及其上形成的膜层加热至第一预设温度，所述第一预设温度为400℃至450℃；
24、在第一预设温度下保持第一预设时间，所述第一预设时间为1h至2h。
25、在其中一个实施例中，
26、所述将所述基底加热至第一预设温度之前，还包括：
27、将所述基底及其上形成的膜层加热至第二预设温度，第二预设温度为250℃至350℃；
28、在第二预设温度下保持第二预设时间，第二预设时间为10s至20s；
29、所述将所述基底及其上形成的膜层加热至第一预设温度包括：
30、将所述基底及其上形成的膜层由第二预设温度加热至所述第一预设温度。
31、在其中一个实施例中，所述于所述扩散势垒层上形成金属材料层之后，进行退火处理之前，还包括：
32、于所述金属材料层上形成保护层。
33、在其中一个实施例中，所述保护层包括氮化钛层。
34、在其中一个实施例中，所述保护层的厚度为5nm至10nm。
35、在其中一个实施例中，进行退火处理之后，还包括：
36、去除保护层、未反应的所述金属材料层以及所述扩散势垒层。
37、在其中一个实施例中，所述半导体接触层表面具有凹凸结构。
38、一种半导体结构，包括：
39、基底，包括半导体接触层；
40、接触结构，根据上述任一项所述的方法形成在所述半导体接触层上。
41、上述半导体结构制备方法，由于形成金属材料层之前，首先形成了扩散势垒层，并且，控制扩散势垒层的厚度与金属材料层的厚度之比为预设比例，从而可以使得退火过程中，扩散至半导体接触层内各位置处的金属原子的运动速度趋于一致。而固相反应的速率主要受到反应相的扩散影响，因此此时半导体接触层与扩散至其内各位置处的金属原子的反应速率趋于一致，从而可以形成厚度均匀的接触结构。
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1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：
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，所述扩散势垒层的熔点高于所述金属材料层的熔点。
3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述扩散势垒层包括石墨烯和/或钽，所述金属材料层包括钴。
4.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，所述预设比例大于等于1：10，且小于等于1：7。
5.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，
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，所述于所述半导体接触层上形成扩散势垒层，包括：
7.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，所述对所述互连接触孔顶部的所述半导体接触材料层进行回刻同时，还对互连接触孔的顶部孔壁进行刻蚀，以扩大所述互连接触孔孔径，且对所述互连接触孔顶部的所述半导体接触材料层进行回刻之后，形成的所述半导体接触层表面下凹或者上凸；
8.根据权利要求1-7任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述半导体接触层的
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，
10.根据权利要求1-7任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述于所述扩散势垒层上形成金属材料层之后，进行退火处理之前，还包括：
11.根据权利要求10所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述保护层包括氮化钛层，所述保护层的厚度为5nm至10nm。
12.根据权利要求10所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，进行退火处理之后，还包括：
13.一种半导体结构，其特征在于，包括：
...【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：
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，所述扩散势垒层的熔点高于所述金属材料层的熔点。
3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述扩散势垒层包括石墨烯和/或钽，所述金属材料层包括钴。
4.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，所述预设比例大于等于1：10，且小于等于1：7。
5.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，
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，所述于所述半导体接触层上形成扩散势垒层，包括：
7.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，所述对所述互连接触孔顶部的所述半导体接触材料层进行回刻同时，还对互连接触孔的顶部孔壁进行刻蚀，以扩...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦钧，夏欢，闫冬，王梓杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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