[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，所述形成方法包括：提供基底，所述基底内形成有源漏掺杂区，所述基底上形成有层间介质层，所述层间介质层中形成有露出源漏掺杂区的接触孔；在所述接触孔露出的源漏掺杂区上形成金属层；在所述金属层上形成填充所述接触孔的导电层；进行第一退火处理，使所述金属层以及部分厚度的所述源漏掺杂区和导电层转化为硅化物层，位于所述接触孔内的剩余所述导电层作为接触孔插塞。本发明实施例中所述接触孔插塞能够与所述硅化物层直接接触，从而有利于提高所述接触孔插塞和源漏掺杂区之间的接触性能。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

目前MOS晶体管工艺中，为改善晶体管的栅极、源极和漏极与接触孔插塞(plug)之间的欧姆接触，通常会在栅极、源极和漏极的表面形成金属硅化物。目前，大多利用自对准金属硅化物(Self-Aligned Silicide)工艺来形成金属硅化物。具体来说，在形成源极和漏极之后，在源极、漏极和栅极上方形成由钴、钛或镍等构成的金属层，然后通过一步或多步快速退火处理(RTA)，使金属层与栅极、源极和漏极中的硅反应，形成低电阻率的金属硅化物，从而减小源极和漏极的薄层电阻(Rs)。

随着晶体管特征尺寸的不断减小，镍硅化物和铂硅化物由于其具有较小的薄层电阻、较少的硅消耗量以及较低的退火温度等特性，因而被广泛用作接触(contact)自对准硅化物。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高接触孔插塞与源漏掺杂区之间的接触性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底内形成有源漏掺杂区，所述基底上形成有层间介质层，所述层间介质层中形成有露出源漏掺杂区的接触孔；在所述接触孔露出的源漏掺杂区上形成金属层；在所述金属层上形成填充所述接触孔的导电层；进行第一退火处理，使所述金属层以及部分厚度的所述源漏掺杂区和导电层转化为硅化物层，位于所述接触孔内的剩余所述导电层作为接触孔插塞。

可选的，在所述第一退火处理之前，所述形成方法还包括：在所述接触孔的侧壁上形成扩散阻挡层。

可选的，形成所述金属层之前，所述形成方法还包括：在所述接触孔的侧壁上形成衬垫层；形成所述扩散阻挡层的步骤包括：在形成所述导电层的步骤之后进行第二退火处理，使部分厚度的所述衬垫层和导电层转化为所述扩散阻挡层。

可选的，采用选择性化学气相沉积工艺形成所述金属层。

可选的，形成所述金属层的步骤中，所述金属层的厚度为至

可选的，所述第二退火处理的温度为400℃至450℃。

可选的，所述扩散阻挡层的材料包括CoSiN。

可选的，形成所述衬垫层的步骤中，所述衬垫层的厚度为至

可选的，形成所述导电层的步骤包括：形成保形覆盖所述接触孔侧壁和金属层的粘合层。

可选的，形成所述导电层的步骤还包括：在形成所述粘合层后，在所述粘合层上形成填充所述接触孔的导电材料层，所述导电材料层与所述粘合层用于构成所述导电层。

可选的，形成所述导电层的步骤还包括：在形成所述粘合层后，形成保形覆盖所述粘合层的种子层；在所述种子层上形成填充所述接触孔的导电材料层，所述导电材料层与所述种子层、以及所述粘合层用于构成所述导电层。

可选的，采用动态表面退火工艺进行所述第一退火处理。

可选的，形成所述硅化物层的步骤中，所述硅化物层的材料包括CoSi_x、TiSi_x和CoTiSi_x中的一种或多种。