[发明专利]半导体结构及其制备工艺以及半导体器件

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：

硅基层；

第一氧化物层和第二氧化物层，由下至上依序设于所述硅基层上，所述第二氧化物层的上表面开设有容纳槽；

阻挡层，设于所述第二氧化物层之上，所述阻挡层的材质硬度大于所述第二氧化物层的材质硬度；

硅穿孔，开设于所述硅基层、所述第一氧化物层和所述第二氧化物层并填充有导电材料，所述硅穿孔的上端显露于所述容纳槽的槽底；以及

电极，设于所述容纳槽内。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二氧化物层的材质为氧化硅，所述阻挡层的材质为硅碳氮。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述导电材料包括铜或钨。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述硅穿孔的上端伸出于所述容纳槽的槽底且低于所述容纳槽的槽口。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述硅穿孔孔壁设有绝缘层，以将所述硅穿孔与所述硅基层、所述第一氧化物层和所述第二氧化物层绝缘分隔。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述绝缘层的材质为氧化硅或氮化硅。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一氧化物层的材质为氧化硅；和/或，所述第二氧化物层的材质为氧化硅。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述电极的上表面较所述阻挡层的上表面靠近所述硅基层。

9.根据权利要求8所述的半导体结构，其特征在于，所述电极的上表面与所述阻挡层的上表面之间的高差为1纳米至5纳米。

10.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述电极的材质包括铜。

11.根据权利要求1～10任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

保护层，设于所述第一氧化物层与所述第二氧化物层之间，所述保护层的材质硬度大于所述第二氧化物层的材质硬度。

12.根据权利要求11所述的半导体结构，其特征在于，所述保护层的材质包括氮氧化硅、碳化硅或硅碳氮。

13.根据权利要求11所述的半导体结构，其特征在于，所述保护层具有弯折部，所述弯折部环绕于所述硅穿孔的位于所述第二氧化物层中的部分的外壁，所述弯折部将所述硅穿孔的该部分与所述第二氧化物层分隔。

14.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括权利要求1～13任一项所述的半导体结构。

15.一种半导体结构的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

设置硅基层，在所述硅基层下表面开设硅穿孔并填充导电材料；

去除所述硅基层的上部，使所述硅穿孔的上端伸出于所述硅基层的上表面；

在所述硅基层的上表面设置第一氧化物层，所述硅穿孔的上端伸出于所述第一氧化物层的上表面；

在所述第一氧化物层的上表面设置第二氧化物层；

在所述第二氧化物层的上表面设置阻挡层，所述阻挡层的材质硬度大于所述第二氧化物层的材质硬度；

图案化所述阻挡层和所述第二氧化物层，使所述阻挡层和所述第二氧化物层共同形成容纳槽，且所述硅穿孔的上端显露于所述容纳槽的槽底；

在所述阻挡层的上表面和所述容纳槽内设置金属导电材料；以及

去除设于所述阻挡层的上表面的金属导电材料，填充于所述容纳槽内的金属导电材料形成电极。