半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件及其制造方法，该半导体器件是非易失存储器件，形成该非易失存储器件的方法包括：提供设置在第一绝缘层中并设置在半导体基板上的导电柱，在第一绝缘层上提供蚀刻停止层，在蚀刻停止层上设置模层，以及在模层中形成凹槽。凹槽分别沿第一方向在导电柱上方延伸。该方法还包括利用凹槽来图案化蚀刻停止层以形成分别与导电柱相应的孔，以及将金属填充到凹槽和孔中。在孔中的金属接触导电柱。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体器件及制造其的方法，更具体地，涉及包括互连结构的半导体器件及制造其的方法。
技术介绍
半导体器件可以分为例如存储逻辑数据的存储器件、对于逻辑数据执行逻辑运算的逻辑器件以及混合半导体器件。混合半导体器件可以包括例如存储元件和逻辑元件。随着电子器件的高速运行和低功耗的趋势，嵌入这些电子器件中的半导体器件会要求运行速度快和/或操作电压低。
技术实现思路
根据示范实施方式，形成非易失存储器件的方法包括提供设置在第一绝缘层中并设置在半导体基板上的导电柱；在第一绝缘层上提供蚀刻停止层；在蚀刻停止层上设置模层；在模层中形成凹槽，该凹槽沿第一方向分别在导电柱上方延伸；利用凹槽来图案化蚀刻停止层以形成分别与导电柱相应的孔；和将金属填充到凹槽和孔中，在孔中的金属接触导电柱。根据示范实施方式，形成非易失存储器件的方法包括提供设置在第一绝缘层中并设置在半导体基板上的导电柱；在第一绝缘层上提供具有孔的蚀刻停止层；在蚀刻停止层上设置模层；在模层中形成凹槽，该凹槽沿第一方向分别在导电柱上方延伸；利用凹槽来图案化模层以在其中形成分别与导电柱相应的开口 ；和将金属填充到凹槽和开口中，在开口中的金属接触导电柱。根据示范实施方式，非易失存储器件包括在第一方向上延伸的位线、在位线下面设置的导电柱和从位线延伸以接触导电柱的金属接触，其中位线和金属接触包括沿第一方向设置的第一对自对准侧壁和沿第二方向设置的第二对自对准侧壁，该第二方向垂直于第一方向。根据示范实施方式，非易失存储器件包括设置在半导体基板上的第一绝缘层中的导电柱；设置在所述第一绝缘层上的第二绝缘层中的位线，该位线沿第一方向在导电柱上方延伸；金属接触，从位线突出并且分别接触导电柱；和形成在第二绝缘层中的气隙，该气隙设置在沿第二方向布置的两个紧邻的位线之间沿第一方向延伸，该第二方向垂直于第一方向，其中相应的位线在第二方向上的宽度与相应的金属接触在第二方向上的宽度基本相同。根据示范实施方式，存储器包括半导体基板；第一绝缘层，设置在半导体基板上；第一导电柱和第二导电柱，设置在第一绝缘层中；第二绝缘层，设置在第一绝缘层上； 彼此紧邻地设置在第二绝缘层中的第一位线和第二位线，该第一位线和第二位线在第一方向上延伸并且在基本垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔开；第一金属接触，从第一位线朝向半导体基板延伸；第二金属接触，从第二位线朝向半导体基板延伸；具有多个开口的接触模层，该接触模层设置在第一绝缘层上；蚀刻停止图案，设置在接触模层上；和形成在第二绝缘层中的气隙，该气隙设置在第一位线与第二位线之间并且在接触模层上，其中第一金属接触和第二金属接触分别通过接触模层的第一和第二开口设置，以电连接第一导电柱与第一位线以及第二导电柱与第二位线。附图说明 一部分。 附图被包括以提供对示范实施方式的进一步理解，并且被引入且构成此说明书的附图示出了示范实施方式，并且与描述一同用于解释其原理。附图中 图IA为根据示范实施方式的半导体器件的平面截取的截面图截取的截面图截取的截面图截取的截面图截取的截面图和线11-11’截取的截面IB为沿图IA的线1-1，和线11-11，截取的截面图；图IC为示出图IA的互连和接触部的透视图；图ID为示出图IA的气隙的透视图；图2A为根据示范实施方式的沿图IA的线I-图2B为根据示范实施方式的沿图IA的线I-图2C为根据示范实施方式的沿图IA的线I-图2D为根据示范实施方式的沿图IA的线I-图2E为根据示范实施方式的沿图IA的线I-图2F为根据示范实施方式的沿图IA的线I-图3A、4A、5A、6A、7A、8A、9A和IOA为平面图，用于描述根据示范实施方式制造半导体器件的方法中的阶段；图 3B、4B、5B、6B、7B、8B、9B 和 IOB 分别为沿图 3A 至图 IOA 的线 Ι-Γ 和线 11-11， 截取的截面图；图11为示意性截面图，用于描述根据示范实施方式的制造半导体器件的方法；图12为示意性截面图，用于描述根据示范实施方式的制造半导体器件的方法；图13A、14A、15A和16A为平面图，用于描述根据示范实施方式的制造半导体器件的方法中的阶段；图13B、14B、15B和16B为沿图13A至图16A的线1-1，和线11-11，截取的截面图；图17A为示出根据示范实施方式的半导体器件的平面图；图17B为沿图17A的线III-III’和线IV-IV’截取的截面图；图18A、19A、20A、21A和22A是平面图，用于描述根据示范实施方式的制造半导体器件的方法中的阶段；图 18B、19B、20B、21B 和 22B 分别是沿图 18A 至图 22A 的线 111-111，和线 IV-IV' 截取的截面图；图23A为示出根据示范实施方式的半导体器件的平面图；图2 为沿图23A的线V-V，和线VI-VI’截取的截面图；图24A为示出根据示范实施方式的半导体器件的平面图；图24B为沿图24A的线VII-VII'和线VIII-VIII，截取的截面图；图25为示出根据示范实施方式的包括半导体器件的电子系统的方框图；和图沈为示出根据示范实施方式的包括半导体器件的存储卡的方框图。 具体实施例方式现在将参考附图更完全地描述专利技术构思的示范实施方式。然而，专利技术构思可以以许多不同的形式实现，并且不应被理解为仅限于这里阐述的示范实施方式。图IA为根据示范实施方式的半导体器件的平面图，图IB为沿图IA的线1_1’和线11-11’截取的截面图。图IC为示出图IA的互连和接触部的透视图，图ID为示出图IA 的气隙的透视图。参考图IA和图1B，下层间电介质103可以设置在半导体基板100(以下称为‘基板’)上，接触模层Iio可以设置在下层间电介质103上。基板100可以是硅基板、锗基板或硅锗基板。下层间电介质103可以是单层或多层。下层间电介质103可以包括氧化物、 氮化物和/或氮氧化物。在第一方向平行延伸的互连150a可以设置在接触模层110上。互连150a可以在垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔开。第一和第二方向可以平行于基板100的顶表面。第一方向可以相应于图IA中的X轴方向，第二方向可以相应于图IA中的y轴方向。接触部150c可以分别连接到互连150a的底表面。每个接触部150c可以从互连 150a的底表面的某些部分向下延伸以穿透接触模层110。彼此连接的接触部150c和互连 150a可以形成一体。也就是说，接触部150c和互连150a可以彼此接触而没有边界。多个导电柱105可以设置在下层间电介质103中。导电柱105可以穿透下层间电介质103并且可以横向彼此间隔开。每个接触部150c可以穿透接触模层110并且连接到每个导电柱105 的顶表面。根据实施方式，如图IA所公开的，连接到奇数互连的接触部可以沿第二方向布置以构成第一列，连接到偶数互连的接触部可以沿第二方向布置以构成第二列，该第二列设置在第一列的一侧。奇数和偶数互连150a可以彼此平行地布置，使得在第一列和第二列中的接触部150c可以在第一方向上没有彼此交叠。根据实施方式，如图IA所公开的，接触部 105可以以Z字形布置或者沿第二方向偏移。导电柱105可以分别设置在接触部150c下面。因此，导电柱105可以被分成构成第一列的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沈载煌，李钟旻，成晧准，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：