材料可W是氮化铁、氮化 粗等致密的金属材料，可W阻挡金属层206内的金属原子扩散进入介质层200内。
[0078] 本发明的实施例中，还提供一种采用上述方法形成的半导体结构。
[0079] 请参考图10,为上述半导体结构的示意图。
[0080] 所述半导体结构包括：半导体衬底100;覆盖部分半导体衬底100表面的栅极结 构；分别位于所述栅极结构两侧的半导体衬底100内的源极和漏极；位于所述半导体衬底 100上的介质层200,所述介质层200的表面高于栅极结构的顶部表面；位于所述介质层 200内的通孔，所述通孔暴露出源极和漏极的表面；位于所述通孔底部的源极和漏极表面 的金属氧化物层204和位于所述金属氧化物层204表面的金属半导体化合物层205。
[0081] 本实施例中，所述半导体衬底100包括第一区域I和第二区域II，所述半导体衬底 100内还形成有位于所述第一区域I和第二区域II之间的浅沟槽隔离结构101，所述第一 区域I和第二区域II之间通过浅沟槽隔离结构101隔离。
[0082] 所述栅极结构包括覆盖部分第一区域I的第一栅极结构110和覆盖部分第二区域 II的第二栅极结构120。所述第一栅极结构110包括位于半导体衬底100表面的第一栅介 质层111、位于所述第一栅介质层111表面的第一栅极112 ;所述第二栅极结构120包括位 于半导体衬底100表面的第二栅介质层121、位于所述第二栅介质层121表面的第二栅极 122。
[0083] 所述半导体衬底100、第一栅极结构110和第二栅极结构120表面还具有形成修复 层130,所述修复层的材料可W是氧化娃。
[0084] 所述源极和漏极包括：分别位于第一栅极结构110两侧的第一区域I内的第一源 极113和第一漏极114,分别位于第二栅极结构120两侧的第二区域II内的第二源极123 和第二漏极124。本实施例中，所述第一源极113和第一漏极114为N型渗杂，所述第二源 极123和第二漏极124为P型渗杂。
[0085] 所述介质层的材料为氧化娃、氮氧化娃、碳氧化娃、多空氧化娃、渗测氧化娃、渗磯 氧化娃等绝缘介质材料。所述通孔分别暴露出第一源极113、第一漏极114、第二源极123 和第二漏极124的表面。
[0086] 所述金属氧化物层204的材料可W为铁氧化合物、铅氧化合物、铜氧化合物、锋氧 化合物或媒氧化物，所述金属氧化物层204的厚度为6 A~IQ基。
[0087] 所述金属半导体化合物层205的材料可W是铁娃化合物、铅娃化合物、铜娃化合 物、锋娃化合物等。所述金属半导体化合物层205具有金属特性，具有较低的电阻，并且与 半导体衬底100材料之间的功函数差较低，使得所述金属半导体化合物层205与源极和漏 极表面之间能够形成具有较低势垒的肖特基接触。
[0088] 本实施例中，还包括所述通孔201内的金属层206,所述金属层206的表面与介质 层200表面齐平。所述金属层206的材料为W、A1、化或Au等金属材料。在本发明的其他 实施例中，所述金属层206与通孔201内壁之间还具有扩散阻挡层，所述扩散阻挡层的材料 可W是氮化铁、氮化粗等致密的金属材料，可W阻挡金属层206内的金属原子扩散进入介 质层200内。
[0089] 所述半导体结构的源极和漏极与金属半导体化合物层206之间具有金属氧化物 层204,所述金属氧化物层204的厚度较低，使得电子隧穿进入金属半导体化合物层206内 的隧穿电阻较小。并且，所述金属氧化物层204与源极、漏极表面之间具有较低的界面缺 陷，可W缓解源极、漏极的费米能级钉扎效应，从而降低源极、漏极与金属半导体化合物层 205之间的肖特基势垒，从而降低金属半导体化合物层205与源极、漏极之间的接触电阻， 进而提高晶体管的性能。
[0090] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本 发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当W权利要求所 限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括： 提供半导体衬底； 形成覆盖部分半导体衬底表面的栅极结构； 在所述栅极结构两侧的半导体衬底内分别形成源极和漏极； 在所述半导体衬底上形成介质层，所述介质层的表面高于栅极结构的顶部表面； 在所述介质层内形成通孔，所述通孔暴露出源极和漏极的表面； 在所述通孔底部的源极和漏极表面形成氧化层； 在所述氧化层表面形成金属材料层； 进行退火处理，所述金属材料层与氧化层反应，形成金属氧化物层和位于所述金属氧 化物层表面的金属半导体化合物层。2. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氧化层的厚度为 6 A~10 A,3. 根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用湿法氧化工艺形 成所述氧化层。4. 根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法氧化工艺采 用的氧化溶液为臭氧的水溶液或氢氧化铵与过氧化氢的混合水溶液。5. 根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述氧化层的材料为 氧化硅。6. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属材料层的材 料为 Ti、Al、La、Zn 或 Ni。7. 根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用蒸镀、溅射、原子 层沉积工艺或化学气相沉积工艺形成所述金属材料层。8. 根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属氧化物层的 材料为钛氧化合物、铝氧化合物、镧氧化合物、锌氧化合物或镍氧化合物。9. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属材料层还覆 盖介质层的表面。10. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述退火处理的退火 温度为250°c~800°C，退火时间为30s~90s。11. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述栅极结构 之后，对所述半导体衬底和栅极结构表面进行氧化处理，形成修复层；然后形成所述源极和 漏极。12. 根据权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述通孔之 后，去除通孔底部的源极和漏极表面的修复层；再形成所述氧化层。13. 根据权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用湿法清洗工艺 去除所述修复层。14. 根据权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法清洗工艺 的清洗溶液为氢氟酸溶液。15. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：去除未反应 的金属材料层，然后在所述金属半导体化合物层表面形成填充满所述通孔的金属层，所述 金属层的表面与介质层表面齐平。16. 根据权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料 为 W、Al、Cu 或 Au。17. 根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底包括 第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域之间通过浅沟槽隔离结构隔离；所述栅极 结构包括覆盖部分第一区域的第一栅极结构和覆盖部分第二区域的第二栅极结构；所述源 极和漏极包括：分别位于第一栅极结构两侧的第一区域内的第一源极和第一漏极，分别位 于第二栅极结构两侧的第二区域内的第二源极和第二漏极。18. -种采用权利要求1至权利要求17任一权利要求所述的方法所形成的半导体结 构，其特征在于，包括： 半导体衬底； 覆盖部分半导体衬底表面的栅极结构； 分别位于所述栅极结构两侧的半导体衬底内的源极和漏极； 位于所述半导体衬底上的介质层，所述介质层的表面高于栅极结构的顶部表面； 位于所述介质层内的通孔，所述通孔暴露出源极和漏极的表面； 位于所述通孔底部的源极和漏极表面的金属氧化物层和位于所述金属氧化物层表面 的金属半导体化合物层。
【专利摘要】一种半导体结构及其形成方法，所述半导体结构的形成方法包括：提供半导体衬底；形成覆盖部分半导体衬底表面的栅极结构；在所述栅极结构两侧的半导体衬底内分别形成源极和漏极；在所述半导体衬底上形成介质层，所述介质层的表面高于栅极结构的顶部表面；在所述介质层内形成通孔，所述通孔暴露出源极和漏极的表面；在所述通孔底部的源极和漏极表面形成氧化层；在所述氧化层表面形成金属材料层；进行退火处理，所述金属材料层与氧化层反应，形成金属氧化物层和位于所述金属氧化物层表面的金属半导体化合物层。上述方法形成的半导体结构的源极和漏极与金属半导体化合物层的接触电阻较小。
【IPC分类】H01L29/45, H01L21/336, H01L21/28, H01L29/78
【公开号】CN105336620
【申请号】CN201410367329
【发明人】谢欣云
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月29日