本申請涉及集成半導體領域，尤其涉及一種倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法、晶體管、器件及設備。

背景技術：

1、在摩爾定律不斷深化的當下，繼續(xù)推進晶體管尺寸微縮是當前業(yè)界研發(fā)的熱點問題。堆疊晶體管(stacked?transistor)通過將兩層或多層晶體管在垂直空間內集成，實現進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之一。

2、相關技術中，在制備倒裝堆疊晶體管中上下兩層晶體管的互連結構時，通常是依賴于光刻對準，但該方法要求光刻精度高，可能會存在對準誤差。

技術實現思路

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，實現漏極互連的自對準。

2、第一方面，本申請實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的第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管包括第一源漏結構、第一柵極結構和第一源漏金屬，第二晶體管包括第二源漏結構和第二柵極結構；在形成第一柵極結構之后，且在形成第二晶體管之前，基于第一柵極結構，形成第一絕緣層和第一柵極切斷結構，第一絕緣層用于保護第一柵極結構；在形成第二柵極結構之后，基于第二柵極結構，形成第二絕緣層和第二柵極切斷結構，第二絕緣層用于保護第二柵極結構；基于第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，形成互連結構；基于第二源漏結構，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構與第一源漏金屬連接。

3、在一種可能的實施方式中，基于第一柵極結構，形成第一絕緣層，包括：刻蝕第一柵極結構至預設高度，并在刻蝕后的第一柵極結構上形成第一絕緣層；基于第二柵極結構，形成第二絕緣層，包括：刻蝕第二柵極結構至預設高度，并在刻蝕后的第二柵極結構上形成第二絕緣層。

4、在一種可能的實施方式中，在刻蝕后的第一柵極結構上形成第一絕緣層，包括：在刻蝕后的第一柵極結構上沉積絕緣材料，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構的兩側；在刻蝕后的第二柵極結構上形成第二絕緣層，包括：在刻蝕后的第二柵極結構上沉積絕緣材料，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構的兩側。

5、在一種可能的實施方式中，基于第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，形成互連結構，包括：在第二晶體管和第二柵極切斷結構的上方形成第一掩膜，第一掩膜覆蓋第二柵極切斷結構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)域為第二晶體管的漏極區(qū)域；基于第一掩膜為掩模、第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，刻蝕第二晶體管中的第二層間介質層、以及第一晶體管中的第一層間介質層直至第一源漏金屬，以形成第一凹槽；在第一凹槽內沉積金屬材料，形成互連結構。

6、在一種可能的實施方式中，基于第二源漏結構，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；刻蝕第二層間介質層的第二區(qū)域直至第二源漏結構，以形成第二凹槽；在第二凹槽內沉積金屬材料，以形成第二源漏金屬。

7、在一種可能的實施方式中，基于第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，形成互連結構，包括：在第二晶體管和第二柵極切斷結構的上方形成第二掩膜，第二掩膜覆蓋第二柵極切斷結構、以及第二晶體管中除與第一源漏金屬對應的區(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)域為第二晶體管的漏極區(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層、以及第一晶體管中的第一層間介質層直至第一源漏金屬，以形成第一凹槽；在第一凹槽內沉積金屬材料，形成互連結構。

8、在一種可能的實施方式中，基于第二源漏結構，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，刻蝕第二層間介質層直至第二源漏結構，以形成第二凹槽；在第二凹槽內沉積金屬材料，以形成第二源漏金屬。

9、在一種可能的實施方式中，基于第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，形成互連結構，包括：在第二晶體管和第二柵極切斷結構的上方形成第二掩膜，第二掩膜覆蓋第二柵極切斷結構、以及第二晶體管中除與第一源漏金屬對應的區(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)域為第二晶體管的漏極區(qū)域；基于第一掩膜、第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，刻蝕第二掩膜、第二晶體管中的第二層間介質層、以及第一晶體管中的第一層間介質層直至第一源漏金屬，以形成第一凹槽；在第一凹槽內沉積金屬材料，形成互連結構。

10、在一種可能的實施方式中，基于第二源漏結構，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，刻蝕第二層間介質層直至第二源漏結構，以形成第二凹槽；在第二凹槽內沉積金屬材料，以形成第二源漏金屬。

11、第二方面，本申請實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；第一絕緣層和第二絕緣層，第一絕緣層用于保護第一晶體管的第一柵極結構，第二絕緣層用于保護第二晶體管的第二柵極結構；第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構；互連結構，互連結構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，本申請實施例提供一種半導體器件，包括：如上述第二方面所述的倒裝堆疊晶體管。

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

14、本申請?zhí)峁┑募夹g方案可以包括以下有益效果：

15、本申請實施例中，首先形成包括自對準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構之后，且在形成第二晶體管之前，基于第一柵極結構形成第一絕緣層和第一柵極切斷結構，并在形成第二晶體管的第二柵極結構之后，基于第二柵極結構之后，形成第二絕緣層和第二柵極切斷結構。之后基于第一柵極結構和第二柵極結構形成互連結構，并形成第二晶體管的第二源漏金屬。在形成互連結構時，第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構可以使得在刻蝕第二晶體管和第一晶體管時具有自對準性，且通過第一絕緣層保護第一柵極結構不受刻蝕，通過第二絕緣層保護第二柵極結構不受刻蝕，可以降低倒裝堆疊晶體管漏極互連對光刻精度的要求，使得互連結構具有自對準性。

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

技術特征：

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.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極結構，形成第一絕緣層，包括：

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在刻蝕后的第一柵極結構上形成所述第一絕緣層，包括：

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極切斷結構和所述第二柵極切斷結構，形成互連結構，包括：

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二源漏結構，形成所述第二晶體管的第二源漏金屬，包括：

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極切斷結構和所述第二柵極切斷結構，形成互連結構，包括：

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二源漏結構，形成所述第二晶體管的第二源漏金屬，包括：

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一柵極切斷結構和所述第二柵極切斷結構，形成互連結構，包括：

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二源漏結構，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，使用如權利要求1至9中任一項所述漏極互連方法制備而成，其特征在于，包括：

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

12.一種電子設備，其特征在于，包括：電路板以及如權利要求11所述的半導體器件，所述半導體器件設置于電路板。

技術總結
本申請?zhí)峁┮环N倒裝堆疊晶體管的漏極互連方法、晶體管、器件及設備。其中，漏極互連方法包括：形成包括自對準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構之后，且在形成第二晶體管之前，基于第一晶體管的第一柵極結構，形成第一絕緣層和第一柵極切斷結構，第一絕緣層用于保護第一柵極結構；在形成第二晶體管的第二柵極結構之后，基于第二柵極結構，形成第二絕緣層和第二柵極切斷結構，第二絕緣層用于保護第二柵極結構；基于第一柵極切斷結構和第二柵極切斷結構，形成互連結構；基于第二源漏結構，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構與第一源漏金屬連接。本申請可以實現漏極互連的自對準。

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