[發明專利]半導體結構的制備方法及半導體結構

在審

• 申請號: 202211192059.6
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115513132A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 宋影;崔兆培
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/8242;H01L23/538;H01L27/108
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 孟嘉欣

1.一種半導體結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供襯底，在所述襯底上形成介質層；

形成貫穿所述介質層的接觸孔；

沉積第一導電材料填充所述接觸孔，沉積的所述第一導電材料內部具有空隙，回刻所述第一導電材料，形成第一導電層；

所述第一導電層的頂面露出所述空隙，在所述空隙中填充第二導電材料，形成第二導電層；

沉積第三導電材料填充所述接觸孔，形成第三導電層，所述第三導電層覆蓋所述第一導電層的頂面和所述第二導電層的頂面；

所述第一導電層、所述第二導電層和所述第三導電層形成導電栓塞。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述接觸孔包括收縮部，從所述接觸孔的頂部朝向底部的方向，所述收縮部的孔徑逐漸減小，所述第一導電層的頂面位于所述收縮部的上方。

3.根據權利要求2所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述介質層中還形成有第一刻蝕停止層，在形成所述接觸孔的過程中，通過所述第一刻蝕停止層的阻擋以形成所述收縮部。

4.根據權利要求3所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述襯底表面還形成有第二刻蝕停止層，所述第二刻蝕停止層形成于所述介質層與所述襯底之間，在刻蝕所述介質層之后，刻蝕所述第二刻蝕停止層，以使所述接觸孔露出所述襯底。

5.根據權利要求4所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第二刻蝕停止層與所述第一刻蝕停止層的材料相同，且所述第一刻蝕停止層比所述第二刻蝕停止層厚；或，

所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的材料不同。

6.根據權利要求3所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述襯底上還形成有柵極結構，所述接觸孔形成于所述柵極結構的兩側，所述柵極結構包括柵極導電層和側墻，所述側墻作為所述第一刻蝕停止層。

7.根據權利要求6所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，自所述第一刻蝕停止層的頂端至所述第一刻蝕停止層的底端，所述第一刻蝕停止層與所述柵極導電層之間的距離逐漸增大。

8.根據權利要求1～7中任一項所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，沉積所述第一導電材料的方式選自化學氣相沉積法，在所述空隙中填充所述第二導電材料的方式以及沉積所述第三導電材料的方式均選自物理氣相沉積法。

9.根據權利要求1～7中任一項所述的半導體結構的制備方法，其特征在于，在沉積所述第一導電材料之前，在所述接觸孔底部的所述襯底表面形成電接觸層；和/或，在沉積所述第一導電材料之前，在所述接觸孔底部的所述襯底表面形成擴散阻擋層。

10.一種半導體結構，其特征在于，包括襯底、介質層和導電栓塞；

所述介質層位于所述襯底上，所述介質層包括至少一個接觸孔，所述接觸孔貫穿所述介質層且露出所述襯底，所述導電栓塞位于所述接觸孔中；

所述導電栓塞包括第一導電層、第二導電層和第三導電層，所述第一導電層內具有空隙，所述第二導電層位于所述空隙中，所述第三導電層覆蓋所述第一導電層的頂面以及所述第二導電層的頂面。

11.根據權利要求10所述的半導體結構，其特征在于，所述接觸孔包括收縮部，從所述接觸孔的頂部朝向底部的方向，所述收縮部的孔徑逐漸減小，所述第一導電層的頂面位于所述收縮部的上方。

12.根據權利要求11所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括第一刻蝕停止層，所述第一刻蝕停止層位于所述收縮部的孔壁。

13.根據權利要求12所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體結構還包括柵極結構，所述接觸孔位于所述柵極結構的兩側，所述柵極結構包括柵極導電層和側墻，所述側墻作為所述第一刻蝕停止層。