[发明专利]具有接触电容器电极的插塞的半导体存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体存储器，包括：

一个半导体基板，其中栅电极形成在半导体基板上，且源结/漏结也形成在半导体基板上；

一个形成于半导体基板上的层间绝缘层；

一个形成于层间绝缘层中的插塞，其中插塞包括扩散阻挡层和导电层，并且其中导电层是用一种无论导电层是否氧化均能传导电流的材料制成；

一个与导电层接触的电容器底电极；

一个形成于底电极上的介电层；以及

一个形成于介电层上的上电极。

2.按照权利要求1的半导体存储器，其中导电层从包括Ru层、Ir层、Pt层的组中选出。

3.根据权利要求1的半导体存储器，其中扩散阻挡层从包括TiN层、TiSiN层、TiAlN层、TaSiN层、TaAlN层、IrO₂层和RuO₂层的组中选出。

4.根据权利要求1的半导体存储器，进一步包括一个处于扩散阻挡层和半导体基板间的多晶硅层。

5.根据权利要求1的半导体存储器，进一步包括一个处于扩散阻挡层和半导体基板间的欧姆接触层。

6.根据权利要求5的半导体存储器，进一步包括一个处于欧姆接触层和半导体基板间的多晶硅层。

7.一种制备半导体存储器的方法，包括以下步骤：

提供一半导体基板，其中栅电极形成在半导体基板上，且源结/漏结形成在该半导体基板中；

在半导体基板上制备一层间绝缘层；

刻蚀该层间绝缘层以形成接触孔；

在接触孔中制备一扩散阻挡层和一导电层以形成一插塞，其中导电层是用一种无论导电层是否氧化均能传导电流的材料制成的；

制备与导电层接触的一底电极；

在底电极上制备一介电层；以及

在介电层上制备一上电极。

8.根据权利要求7的方法，其中导电层用Ir、Pt或Ru制成。

9.根据权利要求8的方法，其中底电极是利用导电层为种子层，通过电镀制备的。

10.根据权利要求7的方法，其中扩散阻挡层由TiN、TiSiN、TiAlN、TaSiN、TaAlN、IrO₂或RuO₂制成。

11.根据权利要求7的方法，其中介电层由BaSrTiO₃层制成，上电极由Pt层，Ru层或Ir层制成。

12.一种制备半导体存储器的方法，包括以下步骤：

提供一半导体基板，其中栅电极形成在该半导体基板上，且源结/漏结形成在该半导体基板中；

在半导体基板上制备一层间绝缘层；

刻蚀层间绝缘层以形成一接触孔；

在接触孔中制备扩散阻挡层和导电层以形成一插塞，其中导电层是用一种无论导电层是否氧化均能传导电流的材料制成；

在导电层上制备一种子层；

在种子层上制备一粘接层；

在粘接层上制备一牺牲层；

刻蚀牺牲层和粘接层而形成一开孔以确定底电极的区域；

在开孔中的种子层上制备底电极；

除去牺牲层和种子层；

在底电极上制备一介电层；以及

在介电层上制备一上电极。

13.根据权利要求12的方法，其中制备插塞的步骤包括：

在接触孔中制备扩散阻挡层；

刻蚀接触孔内的扩散阻挡层以除去扩散阻挡层的一部分；

在扩散阻挡层上制备导电层。

14.根据权利要求12的方法，其中底电极用电镀的方法制备。

15.根据权利要求13的方法，其中导电层由Ru、Pt或Ir制成，且其中的扩散阻挡层由TiN、TiSiN、TiAlN、TaSiN、TaAlN、IrO₂或RuO₂制成。

16.根据权利要求15的方法，其中氧化硅层和氮化物层堆叠起来以形成层间绝缘层。

17.根据权利要求16的方法，其中扩散阻挡层用包括Cl₂和BCl₃的混合气体刻蚀。

18.根据权利要求16的方法，介电层用BaSrTiO₃层制备，且其中的上电极用Pt层，Ru层或Ir层制成。