[发明专利]包括钌电极的半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底；

在所述半导体衬底上的绝缘图案，和在所述绝缘图案上的蚀刻停止层，所述绝缘图案和所述蚀刻停止层限定暴露出所述半导体衬底的接触孔；

填充在所述接触孔的下部的第一塞；

形成在所述第一塞上方以及在所述接触孔的剩余部分的底部与侧壁上的扩散阻挡层，；

在所述扩散阻挡层上形成并填充所述接触孔的第二塞；和

连接所述第二塞并在所述第二塞上形成的存储节点，

其中所述绝缘图案还包括：

第一绝缘层，所述第一绝缘层具有被所述第一塞填充的第一子接触孔；和

具有第二子接触孔的已蚀刻的缓冲氧化物层，其中所述扩散阻挡层和所述第二塞形成在所述第二子接触孔中，其中所述第二子接触孔形成在所述已蚀刻的缓冲氧化物层和所述蚀刻停止层中。

2.权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二子接触孔的暴露的表面区域大于所述第一子接触孔的暴露的表面区域。

3.权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一塞包含多晶硅层，所述扩散阻挡层包含氮化钛层，和所述第二塞包含钌层。

4.权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一塞包含多晶硅层，所述扩散阻挡层包含氮化钛层，和所述第二塞包含通过实施物理气相沉积法而形成的钌层。

5.权利要求1所述的半导体器件，其中所述存储节点包含钌层或氧化钌层。

6.权利要求1所述的半导体器件，其中所述蚀刻停止层包含基于氮化物的层。

7.权利要求1所述的半导体器件，还包含在所述第一塞与所述扩散阻挡层之间形成的欧姆接触层。

8.权利要求7所述的半导体器件，其中所述欧姆接触层包含硅化钛层。

9.一种制造半导体器件的方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成绝缘结构，所述绝缘结构包含接触孔；

在所述接触孔的一部分中形成第一塞；

在所述接触孔的剩余部分的底部和侧壁上形成扩散阻挡层；

在所述扩散阻挡层上形成第二塞，并填充所述接触孔；和

在所述第二塞上方形成存储节点，

其中形成所述绝缘结构包括：

在半导体衬底上形成第一绝缘层，以提供所述接触孔的所述一部分；和

在所述第一绝缘层上形成已蚀刻的缓冲氧化物层和在所述已蚀刻的缓冲氧化物层上形成蚀刻停止层，以提供所述接触孔的所述剩余部分。

10.权利要求9所述的方法，其中所述蚀刻停止层包含基于氮化物的层，所述第一绝缘层和所述已蚀刻的缓冲氧化物层包含基于氧化物的层。

11.权利要求9所述的方法，其中所述接触孔的剩余部分的暴露的表面区域大于填充有所述第一塞的接触孔部分的暴露的表面区域。

12.权利要求9所述的方法，其中形成所述扩散阻挡层包括：

在绝缘结构上以及在接触孔的残留部分的底部与侧壁中形成导电层，用作扩散阻挡层；和

通过实施化学机械抛光工艺来平坦化所述导电层，以暴露出所述绝缘结构的表面。

13.权利要求9所述的方法，其中形成所述扩散阻挡层包括：

在所述绝缘结构上以及在所述接触孔的剩余部分的底部和侧壁上形成导电层，以用作扩散阻挡层；和

实施回蚀刻工艺使得所述导电层的一部分保留在所述接触孔的剩余部分的底部与侧壁上。

14.权利要求12所述的方法，其中使用化学气相沉积法或顺序流动沉积法形成所述导电层，以具有的厚度。

15.权利要求13所述的方法，其中使用化学气相沉积法或顺序流动沉积法形成所述导电层，以具有的厚度。

16.权利要求12所述的方法，其中所述扩散阻挡层包含氮化钛层。

17.权利要求13所述的方法，其中所述扩散阻挡层包含氮化钛层。

18.权利要求9所述的方法，其中形成所述第二塞包括：

在所述绝缘结构和所述扩散阻挡层上形成导电层；和

通过实施化学机械抛光工艺来平坦化所述导电层，以暴露出所述绝缘结构的表面。