本公開(kāi)實(shí)施例涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dynamic?random?access?memory，dram)是一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。和靜態(tài)存儲(chǔ)器相比，dram存儲(chǔ)器具有結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、制造成本較低、容量密度較高的優(yōu)點(diǎn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，dram存儲(chǔ)器的應(yīng)用日益廣泛。

2、為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)或者讀取，互連結(jié)構(gòu)是dram存儲(chǔ)器中不可或缺的結(jié)構(gòu)，通常互連層通過(guò)與器件中的接觸插塞連接將信號(hào)引出，然而目前接觸插塞與互連層的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的接觸電阻較大，降低了半導(dǎo)體器件的良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第一方面，提供一種半導(dǎo)體器件包括：基底，包括陣列區(qū)和環(huán)繞陣列區(qū)的外圍區(qū)，陣列區(qū)包括第一晶體管，外圍區(qū)包括第二晶體管；著陸焊盤(pán)，位于陣列區(qū)，并電連接第一晶體管；第一互連層，位于外圍區(qū)，并電連接第二晶體管；電容器，電容器位于陣列區(qū)，并通過(guò)著陸焊盤(pán)電連接第一晶體管；多個(gè)層間介質(zhì)層，多個(gè)層間介質(zhì)層覆蓋第一互連層，多個(gè)層間介質(zhì)層中具有接觸孔，接觸孔暴露第一互連層的一部分，接觸孔在多個(gè)層間介質(zhì)層中底層的最大孔徑大于其在多個(gè)層間介質(zhì)層中頂層的最小孔徑；接觸插塞，填充于接觸孔內(nèi)，并接觸第一互連層；第二互連層，位于多個(gè)層間介質(zhì)層上，第二互連層的一部分接觸接觸插塞。

2、在一些實(shí)施例中，底部的接觸孔的孔徑呈先增大后減小的趨勢(shì)，或者，孔徑呈逐漸增大的趨勢(shì)。

3、在一些實(shí)施例中，多個(gè)層間介質(zhì)層中包含與電容器中電容介質(zhì)層相同的材料。

4、在一些實(shí)施例中多個(gè)層間介質(zhì)層包括：第一層間介質(zhì)層，覆蓋第一互連層，第一層間介質(zhì)層為含氮絕緣材料，且作為底層；第二層間介質(zhì)層，位于第一層間介質(zhì)層上，第二層間介質(zhì)層為相對(duì)高致密度的含氧絕緣材料，且作為中間層；第三層間介質(zhì)層，位于第二層間介質(zhì)層上，第三層間介質(zhì)層為相對(duì)低致密度的含氧絕緣材料，且作為頂層。

5、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第二方面，提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：提供基底，基底包括陣列區(qū)和環(huán)繞陣列區(qū)的外圍區(qū)，陣列區(qū)包括第一晶體管，外圍區(qū)包括第二晶體管；在陣列區(qū)上形成電連接第一晶體管的著陸焊盤(pán)，以及在外圍區(qū)上形成電連接第二晶體管的第一互連層；在陣列區(qū)形成電容器，電容器通過(guò)著陸焊盤(pán)電連接第一晶體管；形成覆蓋第一互連層的多個(gè)層間介質(zhì)層，并在外圍區(qū)形成貫穿多個(gè)層間介質(zhì)層的接觸孔，接觸孔暴露第一互連層的一部分，接觸孔在多個(gè)層間介質(zhì)層中底層的最大孔徑大于其在多個(gè)層間介質(zhì)層中頂層的最小孔徑；在接觸孔內(nèi)形成接觸插塞；在多個(gè)層間介質(zhì)層上形成第二互連層，第二互連層的一部分接觸接觸插塞。

6、在一些實(shí)施例中，多個(gè)層間介質(zhì)層中包含與電容器中電容介質(zhì)層相同的材料，且二者同時(shí)形成。

7、在一些實(shí)施例中，多個(gè)層間介質(zhì)層包括第一層間介質(zhì)層、第二層間介質(zhì)層和第三層間介質(zhì)層，其中，形成電容器以及形成多個(gè)層間介質(zhì)層包括：形成覆蓋著陸焊盤(pán)和第一互連層的疊層，疊層包括多個(gè)支撐層以及位于相鄰支撐層之間的犧牲層；圖案化位于陣列區(qū)上疊層，以形成電容孔，電容孔暴露出著陸焊盤(pán)；在電容孔的內(nèi)壁上形成第一電極層；去除位于陣列區(qū)上犧牲層，以及去除位于外圍區(qū)上的部分疊層而保留位于外圍區(qū)上多個(gè)支撐層中的底層；在第一電極層上形成依次層疊設(shè)置的電容介質(zhì)層、第二電極層和電容蓋層，電容介質(zhì)層、第二電極層和電容蓋層還依次覆蓋位于外圍區(qū)上多個(gè)支撐層中的底層；去除外圍區(qū)上的第二電極層和電容蓋層，保留下多個(gè)支撐層中的底層和電容介質(zhì)層，并分別構(gòu)成第一層間介質(zhì)層和第二層間介質(zhì)層；形成第三層間介質(zhì)層，第三層間介質(zhì)層覆蓋在第二層間介質(zhì)層以及電容蓋層，其中覆蓋在電容蓋層上的部分構(gòu)成覆蓋電容器的絕緣層。

8、在一些實(shí)施例中，形成覆蓋第一互連層的多個(gè)層間介質(zhì)層，并在外圍區(qū)形成貫穿多個(gè)層間介質(zhì)層的接觸孔包括：在第一互連層上沉積含氮絕緣材料形成第一層間介質(zhì)層；在第一層間介質(zhì)層上沉積相對(duì)高致密度的含氧絕緣材料形成第二層間介質(zhì)層；在第二層間介質(zhì)層上沉積相對(duì)低致密度的含氧絕緣材料形成第三層間介質(zhì)層；通過(guò)第一干法刻蝕制程刻蝕第三層間介質(zhì)層至暴露第二層間介質(zhì)層，通過(guò)第二干法刻蝕制程繼續(xù)刻蝕第二層間介質(zhì)層至暴露第一層間介質(zhì)層，之后，通過(guò)第三干法刻蝕制程繼續(xù)刻蝕第一層間介質(zhì)層至暴露第一互連層，以形成接觸孔；其中，第一干法刻蝕制程中包括含cxfy氣體，第二干法刻蝕制程中包括含氯氣體，以及第三干法刻蝕制程中包含cxfy和cxhyfz的混合氣體。

9、在一些實(shí)施例中，通過(guò)第三干法刻蝕制程刻蝕第一層間介質(zhì)層之后，還包括：通過(guò)濕法刻蝕制程進(jìn)行各向同性刻蝕。

10、在一些實(shí)施例中，第三干法刻蝕制程中還包含氬氣。

11、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：處理器件；以及電連接處理器件的存儲(chǔ)器件，存儲(chǔ)器件包括上述的半導(dǎo)體器件。

12、本公開(kāi)實(shí)施例中，提供了一種半導(dǎo)體器件及制備方法中，通過(guò)使接觸孔在多個(gè)層間介質(zhì)層中底層的最大孔徑大于其在多個(gè)層間介質(zhì)層中頂層的最小孔徑，增加了接觸插塞與第一互連層的接觸面積，進(jìn)而降低接觸插塞與第一互連層的接觸電阻，提高了互連結(jié)構(gòu)的性能。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，底部的所述接觸孔的孔徑呈先增大后減小的趨勢(shì)，或者，孔徑呈逐漸增大的趨勢(shì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多個(gè)層間介質(zhì)層中包含與所述電容器中電容介質(zhì)層相同的材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多個(gè)層間介質(zhì)層包括：

5.一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述多個(gè)層間介質(zhì)層中包含與所述電容器中電容介質(zhì)層相同的材料，且二者同時(shí)形成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述多個(gè)層間介質(zhì)層包括第一層間介質(zhì)層、第二層間介質(zhì)層和第三層間介質(zhì)層，其中，形成所述電容器以及形成所述多個(gè)層間介質(zhì)層包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，形成覆蓋所述第一互連層的多個(gè)層間介質(zhì)層，并在所述外圍區(qū)形成貫穿多個(gè)所述層間介質(zhì)層的接觸孔包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，通過(guò)所述第三干法刻蝕制程刻蝕所述第一層間介質(zhì)層之后，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述第三干法刻蝕制程中還包含氬氣。

11.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子設(shè)備。半導(dǎo)體器件包括基底、著陸焊盤(pán)、第一互連層、電容器、多個(gè)層間介質(zhì)層、接觸插塞以及第二互連層?；装ň哂械谝痪w管的陣列區(qū)和具有第二晶體管的外圍區(qū)。著陸焊盤(pán)位于陣列區(qū)并電連接第一晶體管。第一互連層位于外圍區(qū)并電連接第二晶體管。電容器位于陣列區(qū)并通過(guò)著陸焊盤(pán)電連接第一晶體管。多個(gè)層間介質(zhì)層覆蓋第一互連層，其具有暴露第一互連層的一部分的接觸孔，接觸孔在多個(gè)層間介質(zhì)層中底層的最大孔徑大于其在多個(gè)層間介質(zhì)層中頂層的最小孔徑。接觸插塞填充于接觸孔內(nèi)并接觸第一互連層。第二互連層位于多個(gè)層間介質(zhì)層上并接觸接觸插塞。上述半導(dǎo)體器件可以改善接觸插塞和第一互連層之間的接觸電阻。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)鑫科技集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2