半导体器件的形成方法及半导体器件技术

本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法及半导体器件，其中，所述方法包括：提供衬底；以所述衬底的第一面为上表面，在所述衬底中形成字线；在部分所述衬底中和所述衬底上形成与所述字线的一端电连接的连接层；在所述连接层上形成第一导电层；以所述衬底的第二面为上表面，在所述衬底中形成导电插塞；其中，所述导电插塞与所述字线的另一端电连接，并通过所述字线与所述第一导电层电连接；所述第一面和所述第二面是所述衬底在厚度方向上相对的两个面。个面。个面。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的形成方法及半导体器件


[0001]本申请涉及半导体
，涉及但不限于一种半导体器件的形成方法及半导体器件。

技术介绍

[0002]相关技术中，动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）采用硅通孔（Through Silicon Via，TSV）技术堆叠DRAM芯片时，TSV会贯穿整个衬底与金属层连接，在进行TSV键合时，会破坏半导体器件的结构。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法及半导体器件。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底；以所述衬底的第一面为上表面，在所述衬底中形成字线；在部分所述衬底中和所述衬底上形成与所述字线的一端电连接的连接层；在所述连接层上形成第一导电层；以所述衬底的第二面为上表面，在所述衬底中形成导电插塞；其中，所述导电插塞与所述字线的另一端电连接，并通过所述字线与所述第一导电层电连接；所述第一面和所述第二面是所述衬底在厚度方向上相对的两个面。
[0005]在一些实施例中，所述衬底至少包括阵列区和外围区；在所述衬底中形成字线，包括：以所述衬底的第一面为上表面，同时在所述阵列区和所述外围区形成所述字线；所述在部分所述衬底中和所述衬底上形成与所述字线的一端电连接的连接层，包括：在所述外围区形成与所述字线的一端电连接的所述连接层。
[0006]在一些实施例中，通过以下步骤在所述外围区形成所述字线：在所述外围区形成具有第一厚度的第一凹槽；形成覆盖所述第一凹槽侧壁的字线介质层；于具有所述字线介质层的第一凹槽中填充第二导电层；对所述第二导电层进行回刻，形成表面低于所述衬底的所述第一面的所述第二导电层，以得到所述字线。
[0007]在一些实施例中，所述方法还包括：在所述字线上形成隔离层，所述隔离层的表面与所述衬底的所述第一面平齐。
[0008]在一些实施例中，在所述外围区形成与所述字线的一端电连接的所述连接层，包括：在所述外围区形成与所述第二导电层电连接的所述连接层。
[0009]在一些实施例中，所述字线的表面与所述衬底的所述第一面之间的距离为第二厚度；在所述外围区形成与所述字线的一端电连接的所述连接层，包括：在所述隔离层、所述字线介质层和所述衬底上形成第一介质层；在所述第一介质层、所述隔离层和所述字线中，形成贯穿所述第一介质层和所述隔离层，且贯穿部分字线厚度的第二凹槽，其中所述第二凹槽的厚度大于所述第二厚度与所述第一介质层的厚度之和；填充所述第二凹槽，形成与所述字线的一端电连接的所述连接层。
[0010]在一些实施例中，在所述衬底中形成导电插塞，包括：以所述衬底的第二面为上表面，在所述衬底中形成第三凹槽，所述第三凹槽显露部分字线介质层；去除所述第三凹槽中显露的所述部分字线介质层，以显露所述第二导电层；填充显露所述第二导电层的第三凹槽，形成与所述第二导电层的另一端电连接的所述导电插塞。
[0011]在一些实施例中，所述形成与所述导电层的另一端电连接的所述导电插塞，包括：形成依次覆盖所述第三凹槽表面的衬垫和缓冲层；去除覆盖所述第二导电层的部分衬垫和部分缓冲层，以显露所述第二导电层；形成覆盖所述缓冲层和显露的第二导电层的第三导电层，所述第三导电层填充满所述第三凹槽。
[0012]在一些实施例中，在所述连接层表面形成第一导电层，包括：在具有所述连接层的第一介质层表面形成第二介质层；形成贯穿所述第二介质层的第四凹槽，所述第四凹槽显露所述连接层；填充所述第四凹槽，形成所述第一导电层，所述第一导电层电连接所述连接层。
[0013]在一些实施例中，在所述连接层表面形成第一导电层时，所述方法还包括：在所述阵列区形成所述第一导电层，所述第一导电层电连接所述阵列区的源极或漏极。
[0014]第二方面，本申请实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件至少包括：衬底；字线，位于所述衬底中，所述字线靠近所述衬底的第一面；连接层，位于部分所述衬底中和所述衬底上，与所述字线的一端电连接；第一导电层，位于所述连接层上；导电插塞，位于所述衬底中，与所述字线的另一端电连接，所述导电插塞通过所述字线与所述第一导电层电连接，所述导电插塞靠近所述衬底的第二面；所述第一面和所述第二面是所述衬底在厚度方向上相对的两个面。
[0015]在一些实施例中，所述衬底至少包括阵列区和外围区；所述字线包括阵列区的字线和外围区的字线，所述连接层位于所述外围区上，且所述连接层与外围区的所述字线的一端电连接。
[0016]在一些实施例中，所述字线包括：字线介质层，位于所述衬底表面；
第二导电层，位于所述字线介质层的表面，所述第二导电层的表面低于所述衬底的所述第一面。
[0017]在一些实施例中，所述半导体器件还包括：隔离层，位于所述第二导电层上，所述隔离层的表面与所述衬底的所述第一面平齐。
[0018]在一些实施例中，所述导电插塞包括：衬垫，位于所述衬底表面；缓冲层，位于所述衬垫的表面；第三导电层，位于所述缓冲层的表面，所述第三导电层与所述第二导电层电连接。
[0019]在一些实施例中，所述半导体器件还包括：介质层，位于所述字线、所述隔离层和所述衬底上，所述第一导电层和部分所述连接层位于所述介质层中。
[0020]本申请实施例提供的半导体器件的形成方法及半导体器件，以衬底的第一面为上表面形成字线，并在字线中形成与第一导电层连接的连接层，以衬底的第二面为上表面形成导电插塞，导电插塞通过字线和连接层与第一导电层电连接，如此，本申请实施例通过衬底中的掩埋式字线实现导电插塞与第一导电层之间的间接连接，使得导电插塞不会贯穿整个半导体衬底，从而不会破坏半导体衬底的结构，提升了半导体器件的良率和性能。
附图说明
[0021]在附图（其不一定是按比例绘制的）中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
[0022]图1是相关技术中TSV技术的局部结构示意图；图2A至2E是本申请实施例提供的半导体器件的局部结构示意图；图3是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法的流程示意图；图4A至4Q是本申请实施例提供的一种半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图；附图标记说明：101
‑
衬底；102
‑
介质层；103
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金属层；104
‑
硅通孔；201
‑
衬底；201
‑1‑
衬底的第一面；201
‑2‑
衬底的第二面；2011
‑
阵列区；2012
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外围区；202
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字线；203
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连接层；204
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第一导电层；205
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导电插塞；2051
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底；以所述衬底的第一面为上表面，在所述衬底中形成字线；在部分所述衬底中和所述衬底上形成与所述字线的一端电连接的连接层；在所述连接层上形成第一导电层；以所述衬底的第二面为上表面，在所述衬底中形成导电插塞；其中，所述导电插塞与所述字线的另一端电连接，并通过所述字线与所述第一导电层电连接；所述第一面和所述第二面是所述衬底在厚度方向上相对的两个面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底至少包括阵列区和外围区；在所述衬底中形成字线，包括：以所述衬底的第一面为上表面，同时在所述阵列区和所述外围区形成所述字线；所述在部分所述衬底中和所述衬底上形成与所述字线的一端电连接的连接层，包括：在所述外围区形成与所述字线的一端电连接的所述连接层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下步骤在所述外围区形成所述字线：在所述外围区形成具有第一厚度的第一凹槽；形成覆盖所述第一凹槽侧壁的字线介质层；于具有所述字线介质层的第一凹槽中填充第二导电层；对所述第二导电层进行回刻，形成表面低于所述衬底的所述第一面的所述第二导电层，以得到所述字线。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述字线上形成隔离层，所述隔离层的表面与所述衬底的所述第一面平齐。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述外围区形成与所述字线的一端电连接的所述连接层，包括：在所述外围区形成与所述第二导电层电连接的所述连接层。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述字线的表面与所述衬底的所述第一面之间的距离为第二厚度；在所述外围区形成与所述字线的一端电连接的所述连接层，包括：在所述隔离层、所述字线介质层和所述衬底上形成第一介质层；在所述第一介质层、所述隔离层和所述字线中，形成贯穿所述第一介质层和所述隔离层，且贯穿部分字线厚度的第二凹槽，其中所述第二凹槽的厚度大于所述第二厚度与所述第一介质层的厚度之和；填充所述第二凹槽，形成与所述字线的一端电连接的所述连接层。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述衬底中形成导电插塞，包括：以所述衬底的第二面为上表面，在所述衬底中形成第三凹槽，所述第三凹槽显露部分字线介质层；去除所述第三凹槽中显露的所述部分字线介质层，以显露所述第二导电层；填充显露所述第二导电层的第三凹槽，形成与所述第二导电层的另一端电连接的所述导电插塞。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志拯，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：