用于形成接触结构及其半导体器件的方法技术

本发明专利技术公开了用于形成接触结构及其半导体器件的方法的实施例。在示例中，半导体器件包括绝缘层、绝缘层之上的导电层、以及在导电层中并与绝缘层接触的间隔部结构。半导体器件还包括在间隔部结构中并垂直地延伸穿过绝缘层的第一接触结构。第一接触结构包括彼此接触的第一接触部分和第二接触部分。第二接触部分的上表面与导电层的上表面共面。的上表面与导电层的上表面共面。的上表面与导电层的上表面共面。

【技术实现步骤摘要】
用于形成接触结构及其半导体器件的方法
[0001]本申请是申请日为2020年7月31日、申请号为202080001864.9、专利技术名称为“用于形成接触结构及其半导体器件的方法”的专利申请的分案申请。

技术介绍

[0002]本公开的实施例涉及用于形成接触结构及其半导体器件的方法。
[0003]通过改善工艺技术、电路设计、编程算法、和制造工艺将平面存储单元缩放到较小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高昂。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。
[0004]3D存储架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3D存储架构包括存储阵列和用于控制通往和来自存储阵列的信号的外围器件。

技术实现思路

[0005]本文公开了用于形成接触结构及其半导体器件的方法的实施例。
[0006]在一个示例中，半导体器件包括绝缘层、绝缘层之上的导电层、以及在导电层中并与绝缘层接触的间隔部结构。该半导体器件还包括在间隔部结构中并垂直地延伸穿过绝缘层的第一接触结构。第一接触结构包括彼此接触的第一接触部分和第二接触部分。第二接触部分的上表面与导电层的上表面共面。
[0007]在另一个示例中，半导体器件包括绝缘层、绝缘层之上的导电层、以及在导电层中并与绝缘层接触的间隔部结构。该半导体器件还包括在间隔部结构中并垂直地延伸穿过绝缘层的第一接触结构。第一接触结构包括彼此接触的第一接触部分和第二接触部分。接触结构还包括第一接触部分的下表面在导电层的上表面下方的接触界面处与第二接触部分的上表面接触。
[0008]在又一个示例中，用于形成半导体器件的方法包括：形成从基础结构的第一表面到基础结构中的间隔部结构；形成由间隔部结构包围的第一接触部分；以及形成与第一接触部分接触的第二接触部分。第二接触部分从基础结构的第二表面延伸到基础结构中。
附图说明
[0009]被并入到本文并形成说明书一部分的附图示出了本公开的实施例，并且附图与说明书一起进一步用于解释本公开的原理并使相关领域中的技术人员能够制作和使用本公开。
[0010]图1示出了半导体器件中的现有接触结构的截面图。
[0011]图2A示出了根据本公开的一些实施例的半导体器件中的示例性接触结构的截面图。
[0012]图2B示出了根据本公开的一些实施例的图2A中的接触结构的俯视图。
[0013]图3A示出了根据本公开的一些实施例的半导体器件中的另一个示例性接触结构的截面图。
[0014]图3B示出了根据本公开的一些实施例的图3A中的接触结构的俯视图。
[0015]图4A
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图4D示出了根据本公开的一些实施例的用于形成接触结构的示例性制造工艺。
[0016]图5A
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图5D示出了根据本公开的一些实施例的用于形成另一个接触结构的示例性制造工艺。
[0017]图6示出了根据本公开的各种实施例的示例性半导体器件的一部分。
[0018]图7示出了根据本公开的一些实施例的用于形成接触结构的示例性方法的流程图。
[0019]图8示出了根据本公开的一些实施例的用于形成另一个接触结构的示例性方法的流程图。
[0020]将参考附图描述本公开的实施例。
具体实施方式
[0021]虽然讨论了特定的构造和布置，但是应当理解，这样做仅出于说明性目的。相关领域中的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他构造和布置。对于相关领域中的技术人员将显而易见的是，本公开还可以用在多种其他应用中。
[0022]注意，说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构、或特性，但每个实施例不一定都包括该特定的特征、结构、或特性。而且，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施例来实现这样的特征、结构或特性将在相关领域中的技术人员的知识范围内。
[0023]通常，可以至少部分地根据上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分地取决于上下文，本文所使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义上的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义上的特征、结构、或特性的组合。类似地，至少部分地取决于上下文，诸如“一个”或“所述”的术语可以同样被理解为传达单数用法或传达复数用法。另外，至少部分地取决于上下文，术语“基于”可以同样被理解为不一定旨在传达一组排他的因素，并且可以代替地允许存在不一定清除描述的附加因素。
[0024]应当容易理解，在本公开中，“上”、“上方”、和“之上”的含义应当以最广义的方式进行解释，使得“上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括“在某物上”并且其间具有中间特征或层的含义，并且“上方”或“之上”不仅意味着在某物“上方”或“之上”的含义，而且还包括在某物“上方”或“之上”并且其间没有中间特征或层(即，直接在某物上)的含义。
[0025]此外，为了便于描述，在本文中可以使用诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空间相对术语，以描述一个元件或特征与另一个(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的如图中所示的关系。除了在图中描述的取向以外，空间相对术语还旨在涵盖器件在使用或操作中的不同取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向)，并且在本文使用的空间相对描述语可以以类似方式被相应地解释。
[0026]如本文所使用的，术语“衬底”是指在其上添加后续材料层的材料。衬底本身可以被图案化。添加到衬底顶部上的材料可以被图案化或可以保持未被图案化。此外，衬底可以包括各种各样的半导体材料，例如硅、锗、砷化镓、磷化铟等。替代性地，衬底可以由非导电
材料制成，例如玻璃、塑料、或蓝宝石晶圆。
[0027]如本文所使用的，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层结构或上覆结构之上延伸，或者可以具有小于下层结构或上覆结构的范围。此外，层可以是均质或不均质连续结构的区域，所述区域具有的厚度小于连续结构的厚度。例如，层可以位于连续结构的上表面和下表面之间或在连续结构的上表面和下表面处的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。衬底可以是一层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以在其上、其上方和/或其下方具有一个或多个层。层可以包括多层。例如，互连层可以包括一个或多个导体和接触层(在其中形成互连线和/或垂直互连接入(VIA)触点)和一个或多个电介质层。
[0028]如本文所使用的，术语“标称的/标称地”是指在产品或工艺的设计阶段期间设置的用于部件或工艺操作的特性或参数的期望值或目标值，以及高于和/或低于期望值的值的范围。值的范围可以归因于制造工艺或公差的微小变化。如本文所使用的，术语“约”指示可以基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定的技术节点，术语“约”可以指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：绝缘层；所述绝缘层之上的导电层；间隔部结构，所述间隔部结构位于所述导电层中；第一接触结构，所述第一接触结构位于所述间隔部结构中，并垂直地延伸穿过所述绝缘层；以及沟道结构，所述沟道结构的下部部分被所述导电层包围，其中，所述第一接触结构包括彼此接触的第一接触部分和第二接触部分。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电层包括多晶硅。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二接触部分的横向截面面积大于或等于所述第一接触部分的横向截面面积。4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：存储堆叠层，所述存储堆叠层包括位于所述导电层之上并与所述第一接触结构分开的交错的导体层和电介质层，以及第二接触结构，所述第二接触结构在所述绝缘层中垂直地延伸并与所述导电层接触，其中，所述沟道结构包括半导体沟道，所述半导体沟道的下部部分与所述导电层接触。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述沟道结构还包括与所述半导体沟道接触并包围所述半导体沟道的存储层；并且所述存储层的下部部分断开并暴露所述半导体沟道，所述半导体沟道与所述导电层接触。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述间隔部结构包括电介质材料。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构在所述绝缘层和所述导电层的相对侧上电连接外围电路和接触焊盘。8.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构电连接到所述第二接触结构。9.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第二接触结构通过所述导电层电连接到所述沟道结构。10.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第二接触结构电连接到外围电路。11.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构的第二接触部分和所述第二接触结构包括相同材料。12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构的所述第一接触部分和所述第二接触部分包括相同材料。13.一种半导体器件，包括：绝缘层；所述绝缘层之上的导电层；间隔部结构，所述间隔部结构位于所述导电层中；第一接触结构，所述第一接触结构位于所述间隔部结构中，并垂直地延伸穿过所述绝缘层；以及第二接触结构，所述第二接触结构在所述绝缘层中垂直地延伸并与所述导电层接触，
所述第二接触结构与外围电路电连接；其中，所述第一接触结构电连接到所述第二接触结构。14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构包括彼此接触的第一接触部分和第二接触部分。15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中，所述第二接触部分的横向截面面积大于或等于所述第一接触部分的横向截面面积。16.根据权利要求13所述的半导体器件，还包括：存储堆叠层，所述存储堆叠层包括位于所述导电层之上并与所述第一接触结构分开的交错的导体层和电介质层；沟道结构，所述沟道结构包括半导体沟道，所述半导体沟道的下部部分与所述导电层接触。17.根据权利要求16所述的半导体器件，其中，所述沟道结构还包括与所述半导体沟道接触并包围所述半导体沟道的存储层；并且所述存储层的下部部分断开并暴露所述半导体沟道，所述半导体沟道与所述导电层接触。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林春，张坤，张中，周文犀，夏志良，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：