[發明專利]一種半導體器件結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201810522049.1
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN108807163A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423;H01L27/11521
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 佟婷婷

1.一種半導體器件結構的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1)提供一硅材料層；

2)于所述硅材料層上形成中間結構，所述中間結構至少包括第一金屬層，且所述第一金屬層直接形成于所述硅材料層上表面，所述中間結構還包括第二金屬層，所述第二金屬層形成于所述第一金屬層上，所述第二金屬層的材料與所述第一金屬層的材料不同；及

3)于所述中間結構上表面形成絕緣層，且在所述絕緣層的形成過程中，同時所述第一金屬層與所述硅材料層的硅元素充分反應生成第一硅化金屬層，其中，所述第一硅化金屬層反應生成前，所述中間結構還包括第二硅化金屬層，形成于所述第二金屬層下表面。

2.根據權利要求1所述的半導體器件結構的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述中間結構還包括氮化金屬層，形成于所述第一金屬層與所述第二硅化金屬層之間。

3.根據權利要求2所述的半導體器件結構的制備方法，其特征在于，所述氮化金屬層包含相同于所述第一金屬層的金屬元素。

4.根據權利要求1所述的半導體器件結構的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述第二硅化金屬層包含相同于所述第二金屬層的金屬元素，且在步驟3)中，所述第二金屬層維持金屬形態。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的半導體器件結構的制備方法，其特征在于，所述第一硅化金屬層的厚度范圍為1～30nm。

6.一種半導體器件結構，其特征在于，所述半導體器件結構包括：

硅材料層；

中間結構，至少包括第一硅化金屬層，且所述第一硅化金屬層直接位于所述硅材料層上表面，所述中間結構還包括金屬層，所述金屬層形成于所述第一硅化金屬層上，且所述金屬層的材料與所述第一硅化金屬層的金屬材料不同；及

絕緣層，位于所述中間結構的所述金屬層的上表面；

其中，所述第一硅化金屬層反應生成在所述絕緣層的形成過程中，所述中間結構還包括第二硅化金屬層，位于所述金屬層下表面和所述第一硅化金屬層之間。

7.根據權利要求6所述的半導體器件結構，其特征在于，所述中間結構還包括氮化金屬層，所述氮化金屬層位于所述第一硅化金屬層與所述第二硅化金屬層之間。

8.根據權利要求7所述的半導體器件結構，其特征在于，所述氮化金屬層與所述第一硅化金屬層具有相同的金屬元素。

9.根據權利要求6中所述的半導體器件結構，其特征在于，所述第二硅化金屬層包含相同于所述金屬層的金屬元素。

10.根據權利要求6～9中任意一項所述的半導體器件結構，其特征在于，所述第一硅化金屬層的厚度范圍為1～30nm。

11.一種存儲器柵極堆疊結構，其特征在于，包括：

襯底，至少包含硅材料層；及

控制柵極，位于所述襯底上，其中，所述控制柵極包括：

中間結構，至少包括第一硅化金屬層，且所述第一硅化金屬層直接位于所述襯底上，所述中間結構還包括金屬層，所述金屬層形成于所述第一硅化金屬層上，且所述金屬層的材料與所述第一硅化金屬層的金屬材料不同；及

絕緣層，位于所述中間結構的所述金屬層的上表面；

其中，所述第一硅化金屬層反應生成在所述絕緣層的形成過程中，所述中間結構還包括第二硅化金屬層，位于所述金屬層下表面和所述第一硅化金屬層之間，所述第二硅化金屬層包含相同于所述金屬層的金屬元素。

12.根據權利要求11所述的存儲器柵極堆疊結構，其特征在于，所述中間結構還包括氮化金屬層，所述氮化金屬層位于所述第一硅化金屬層與所述第二硅化金屬層之間，所述氮化金屬層與所述第一硅化金屬層具有相同的金屬元素。

13.根據權利要求11所述的存儲器柵極堆疊結構，其特征在于，所述存儲器柵極堆疊結構還包括：

浮動柵極，位于所述襯底上表面；及

介電層，位于所述浮動柵極上表面，其中所述控制柵極形成于所述介電層上表面。