本申請涉及集成半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法、晶體管、器件及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在摩爾定律不斷深化的當(dāng)下，繼續(xù)推進(jìn)晶體管尺寸微縮是當(dāng)前業(yè)界研發(fā)的熱點(diǎn)問題。堆疊晶體管(stacked?transistor)通過將兩層或多層晶體管在垂直空間內(nèi)集成，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升晶體管集成密度，成為延續(xù)集成電路尺寸微縮的重要技術(shù)之一。

2、相關(guān)技術(shù)中，在制備倒裝堆疊晶體管中上下兩層晶體管的互連結(jié)構(gòu)時(shí)，通常是依賴于光刻對準(zhǔn)，但該方法要求光刻精度高，可能會存在對準(zhǔn)誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法、晶體管、器件及設(shè)備，可以降低倒裝堆疊晶體管漏極互連對光刻精度的要求，實(shí)現(xiàn)漏極互連的自對準(zhǔn)。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供一種倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法，該方法包括：形成倒裝堆疊晶體管，倒裝堆疊晶體管包括自對準(zhǔn)的第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管包括第一源漏結(jié)構(gòu)、第一柵極結(jié)構(gòu)和第一源漏金屬，第二晶體管包括第二源漏結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)；在形成第一柵極結(jié)構(gòu)之后，且在形成第二晶體管之前，基于第一柵極結(jié)構(gòu)，形成第一絕緣層和第一柵極切斷結(jié)構(gòu)，第一絕緣層用于保護(hù)第一柵極結(jié)構(gòu)；在形成第二柵極結(jié)構(gòu)之后，基于第二柵極結(jié)構(gòu)，形成第二絕緣層和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，第二絕緣層用于保護(hù)第二柵極結(jié)構(gòu)；基于第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)；基于第二源漏結(jié)構(gòu)，形成第二晶體管的第二源漏金屬，第二源漏金屬通過互連結(jié)構(gòu)與第一源漏金屬連接。

3、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第一柵極結(jié)構(gòu)，形成第一絕緣層，包括：刻蝕第一柵極結(jié)構(gòu)至預(yù)設(shè)高度，并在刻蝕后的第一柵極結(jié)構(gòu)上形成第一絕緣層；基于第二柵極結(jié)構(gòu)，形成第二絕緣層，包括：刻蝕第二柵極結(jié)構(gòu)至預(yù)設(shè)高度，并在刻蝕后的第二柵極結(jié)構(gòu)上形成第二絕緣層。

4、在一種可能的實(shí)施方式中，在刻蝕后的第一柵極結(jié)構(gòu)上形成第一絕緣層，包括：在刻蝕后的第一柵極結(jié)構(gòu)上沉積絕緣材料，以形成第一絕緣層，第一絕緣層的上表面與第一間隙壁的上表面持平，第一間隙壁位于第一柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)；在刻蝕后的第二柵極結(jié)構(gòu)上形成第二絕緣層，包括：在刻蝕后的第二柵極結(jié)構(gòu)上沉積絕緣材料，以形成第二絕緣層，第二絕緣層的上表面與第二間隙壁的上表面持平，第二間隙壁位于第二柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。

5、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)，包括：在第二晶體管和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)的上方形成第一掩膜，第一掩膜覆蓋第二柵極切斷結(jié)構(gòu)以及第二晶體管中除第一區(qū)域外的其余區(qū)域，第一區(qū)域?yàn)榈诙w管的漏極區(qū)域；基于第一掩膜為掩模、第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，刻蝕第二晶體管中的第二層間介質(zhì)層、以及第一晶體管中的第一層間介質(zhì)層直至第一源漏金屬，以形成第一凹槽；在第一凹槽內(nèi)沉積金屬材料，形成互連結(jié)構(gòu)。

6、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第二源漏結(jié)構(gòu)，形成第二晶體管的第二源漏金屬，包括：在形成第一凹槽之后，去除第一掩膜；刻蝕第二層間介質(zhì)層的第二區(qū)域直至第二源漏結(jié)構(gòu)，以形成第二凹槽；在第二凹槽內(nèi)沉積金屬材料，以形成第二源漏金屬。

7、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)，包括：在第二晶體管和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)的上方形成第二掩膜，第二掩膜覆蓋第二柵極切斷結(jié)構(gòu)、以及第二晶體管中除與第一源漏金屬對應(yīng)的區(qū)域外的其余區(qū)域；在第二掩膜的上方形成第一掩膜，第一掩膜覆蓋第二晶體管中除第一區(qū)域外的其余區(qū)域，第一區(qū)域?yàn)榈诙w管的漏極區(qū)域；基于第一掩膜和第二掩膜，刻蝕第二晶體管中的第二層間介質(zhì)層、以及第一晶體管中的第一層間介質(zhì)層直至第一源漏金屬，以形成第一凹槽；在第一凹槽內(nèi)沉積金屬材料，形成互連結(jié)構(gòu)。

8、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第二源漏結(jié)構(gòu)，形成第二晶體管的第二源漏金屬，包括：在形成第一凹槽之后，去除第一掩膜；基于第二掩膜，刻蝕第二層間介質(zhì)層直至第二源漏結(jié)構(gòu)，以形成第二凹槽；在第二凹槽內(nèi)沉積金屬材料，以形成第二源漏金屬。

9、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)，包括：在第二晶體管和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)的上方形成第二掩膜，第二掩膜覆蓋第二柵極切斷結(jié)構(gòu)、以及第二晶體管中除與第一源漏金屬對應(yīng)的區(qū)域外的其余區(qū)域；在第二掩膜的上方形成第一掩膜，第一掩膜覆蓋第二晶體管中除第一區(qū)域外的其余區(qū)域，第一區(qū)域?yàn)榈诙w管的漏極區(qū)域；基于第一掩膜、第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，刻蝕第二掩膜、第二晶體管中的第二層間介質(zhì)層、以及第一晶體管中的第一層間介質(zhì)層直至第一源漏金屬，以形成第一凹槽；在第一凹槽內(nèi)沉積金屬材料，形成互連結(jié)構(gòu)。

10、在一種可能的實(shí)施方式中，基于第二源漏結(jié)構(gòu)，形成第二晶體管的第二源漏金屬，包括：在形成第一凹槽之后，去除第一掩膜；基于刻蝕后的第二掩膜，刻蝕第二層間介質(zhì)層直至第二源漏結(jié)構(gòu)，以形成第二凹槽；在第二凹槽內(nèi)沉積金屬材料，以形成第二源漏金屬。

11、第二方面，本申請實(shí)施例提供一種倒裝堆疊晶體管，該倒裝堆疊晶體管采用如上述第一方面及其任一實(shí)施方式中所述的方法制成，包括：第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管和第二晶體管自對準(zhǔn)；第一絕緣層和第二絕緣層，第一絕緣層用于保護(hù)第一晶體管的第一柵極結(jié)構(gòu)，第二絕緣層用于保護(hù)第二晶體管的第二柵極結(jié)構(gòu)；第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)；互連結(jié)構(gòu)，互連結(jié)構(gòu)用于連接第一晶體管的第一源漏金屬與第二晶體管的第二源漏金屬。

12、第三方面，本申請實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件，包括：如上述第二方面所述的倒裝堆疊晶體管。

13、第四方面，本申請實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括：電路板以及如上述第三方面所述的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件設(shè)置于電路板。

14、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以包括以下有益效果：

15、本申請實(shí)施例中，首先形成包括自對準(zhǔn)的第一晶體管和第二晶體管的倒裝堆疊晶體管，然后在形成第一晶體管的第一柵極結(jié)構(gòu)之后，且在形成第二晶體管之前，基于第一柵極結(jié)構(gòu)形成第一絕緣層和第一柵極切斷結(jié)構(gòu)，并在形成第二晶體管的第二柵極結(jié)構(gòu)之后，基于第二柵極結(jié)構(gòu)之后，形成第二絕緣層和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)。之后基于第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)形成互連結(jié)構(gòu)，并形成第二晶體管的第二源漏金屬。在形成互連結(jié)構(gòu)時(shí)，第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)可以使得在刻蝕第二晶體管和第一晶體管時(shí)具有自對準(zhǔn)性，且通過第一絕緣層保護(hù)第一柵極結(jié)構(gòu)不受刻蝕，通過第二絕緣層保護(hù)第二柵極結(jié)構(gòu)不受刻蝕，可以降低倒裝堆疊晶體管漏極互連對光刻精度的要求，使得互連結(jié)構(gòu)具有自對準(zhǔn)性。

16、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極結(jié)構(gòu)，形成第一絕緣層，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在刻蝕后的第一柵極結(jié)構(gòu)上形成所述第一絕緣層，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和所述第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二源漏結(jié)構(gòu)，形成所述第二晶體管的第二源漏金屬，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和所述第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二源漏結(jié)構(gòu)，形成所述第二晶體管的第二源漏金屬，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和所述第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二源漏結(jié)構(gòu)，形成所述第二晶體管的第二源漏金屬，包括：

10.一種堆疊倒裝晶體管，使用如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述漏極互連方法制備而成，其特征在于，包括：

11.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：如權(quán)利要求10所述的倒裝堆疊晶體管。

12.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：電路板以及如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件設(shè)置于電路板。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法、晶體管、器件及設(shè)備。其中，漏極互連方法包括：形成包括自對準(zhǔn)的第一晶體管和第二晶體管的倒裝堆疊晶體管；在形成第一晶體管的第一柵極結(jié)構(gòu)之后，且在形成第二晶體管之前，基于第一晶體管的第一柵極結(jié)構(gòu)，形成第一絕緣層和第一柵極切斷結(jié)構(gòu)，第一絕緣層用于保護(hù)第一柵極結(jié)構(gòu)；在形成第二晶體管的第二柵極結(jié)構(gòu)之后，基于第二柵極結(jié)構(gòu)，形成第二絕緣層和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，第二絕緣層用于保護(hù)第二柵極結(jié)構(gòu)；基于第一柵極切斷結(jié)構(gòu)和第二柵極切斷結(jié)構(gòu)，形成互連結(jié)構(gòu)；基于第二源漏結(jié)構(gòu)，形成第二晶體管的第二源漏金屬，第二源漏金屬通過互連結(jié)構(gòu)與第一源漏金屬連接。本申請可以實(shí)現(xiàn)漏極互連的自對準(zhǔn)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳恒,彭莞越,盧浩然,王潤聲,黃如
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19