[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，其中方法包括：提供基底；在所述基底上形成若干栅极结构，所述栅极结构包括位于基底表面的第一栅极部和位于第一栅极部顶部的第二栅极部，所述第一栅极部中具有第一掺杂离子；在所述第二栅极部表面形成金属层；进行退火处理，使部分所述金属层与第二栅极部反应形成金属硅化物层，在形成所述金属硅化物层的过程中，金属层与第二栅极部具有第一反应速率，所述金属层与第一栅极部具有第二反应速率，且所述第二反应速率小于第一反应速率。所述方法形成的金属硅化物层的高度一致性较好。

技术领域

本发明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

互补式金属氧化物半导体(CMOS)晶体管作为半导体制造中的最基本器件，常被广泛适用于各种集成电路中。根据主要载流子以及制造时的掺杂类型不同，将互补式金属氧化物半导体分为NMOS晶体管和PMOS晶体管。所述晶体管包括：栅极结构。

现有互补式金属氧化物半导体工艺中，为了改善栅极结构与栅极结构上插塞之间的接触电阻，通常在所述栅极结构的顶部表面形成金属硅化物层。

然而，现有技术形成的金属硅化物层的性能较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提高金属硅化物层的性能。

为解决上述技术问题，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；在所述基底上形成若干栅极结构，所述栅极结构包括位于基底表面的第一栅极部和位于第一栅极部顶部的第二栅极部，所述第一栅极部中具有第一掺杂离子；在所述第二栅极部表面形成金属层；进行退火处理，使部分所述金属层与第二栅极部反应形成金属硅化物层，在形成所述金属硅化物层的过程中，金属层与第二栅极部具有第一反应速率，所述金属层与第一栅极部具有第二反应速率，且所述第二反应速率小于第一反应速率。

可选的，所述第一栅极部的材料包括硅，所述第一掺杂离子包括碳离子，所述第二栅极部的材料包括硅。

可选的，所述第一栅极部的形成工艺包括：化学气相沉积工艺；所述化学气相沉积工艺的参数包括：反应气体包括硅源和碳源，硅源包括硅烷，碳源包括乙烯，碳源的气体流量为100cm³/min～500cm³/min，硅源的流量为300 cm³/min～1500cm³/min。

可选的，所述第二栅极部的高度与第一栅极部的高度比为：3:2～4:1。

可选的，所述金属层的材料包括：镍、钛或者铂，所述第二栅极部的材料包括硅，金属硅化物层的材料包括：硅镍化合物、钛硅化合物或者铂硅化合物。

可选的，所述退火工艺为快速退火工艺；所述快速退火工艺的参数包括：温度为200摄氏度～400摄氏度，时间为1分钟～3分钟。

可选的，所述第二栅极部全部用于形成金属硅化物层。

可选的，形成所述第一栅极部和第二栅极部之后，形成所述金属层之前，所述形成方法还包括：在所述基底上、以及第一栅极部和第二栅极部的侧壁形成介质层；所述介质层的材料包括：氧化硅。

本发明还提供一种半导体结构，包括：基底；位于基底上的若干栅极结构，所述栅极结构包括第一栅极部和位于第一栅极部顶部的金属硅化物层，所述第一栅极部中具有第一掺杂离子。

可选的，所述第一栅极部的材料包括硅，所述第一掺杂离子包括碳。

可选的，所述金属硅化物层的高度与第一栅极部的高度比为：3:2～4:1。

可选的，所述金属硅化物层的材料包括：硅镍化合物、钛硅化合物或者铂硅化合物。