半导体器件的制作方法

本实用新型涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种半导体器件。

背景技术：

动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称DRAM)作为一种公知的半导体存储装置，目前被广泛使用于各种电子设备中。动态随机存取存储器(DRAM)由许多重复的存储单元(cell)组成，每一个存储单元主要由一个晶体管与一个由晶体管所操控的电容器所构成，且存储单元会排列成阵列形式，每一个存储单元通过字线(word line，简写为WL)与位线(bit line，简写为BL)彼此电性连接。

为提高动态随机存取存储器(DRAM)的集成度并加快元件的操作速度，以及符合消费者对于小型化电子装置的需求，近来动态随机存取存储器(DRAM)中的晶体管通道区长度的设计有持续缩短的趋势，但如此一来晶体管会产生严重的短通道效应(short channel effect)以及导通电流(on current)下降等问题。已知的一种解决方法是将动态随机存取存储器(DRAM)中的水平方向的晶体管结构改为垂直方向的掩埋沟道阵列晶体管(Buried Channel Array Transistor，BCAT)的结构，这种具有掩埋沟道阵列晶体管(BCAT)的动态随机存取存储器(DRAM)的结构如图1所示，包括：半导体衬底100、栅极(即字线)104以及位元线(即存储器的位线)110。栅极104通过栅极隔离层105埋设在半导体衬底100的U型纵长沟槽(未图示)中，并通过栅介质层102与半导体衬底100绝缘隔离，栅极104两侧的半导体衬底100中分别形成源/漏区(未图示)，位元线(即存储器的位线)110通过位元线接点(BL contact)108与栅极104一侧的源/漏区连接，栅极104另一侧的源/漏区通过上方的导电插栓112向外引出，位元线110和导电插栓112均形成于层间介质层111中。由于电流在源区(即栅极104一侧的源/漏区)与漏区(位于栅极104的另一侧的源/漏区，未图示)之间需要绕路地沿着所述U形纵长沟槽部分流过，因此实际有效的沟道长度变长，这就缩小了各个存储单元中晶体管所占的面积，同时可以抑制短沟道效应。

现有的动态随机存取存储器的位元线110底部下方的位元线接点108多采用多晶硅形成,即位元线接点108多为多晶硅导电接触结构，而多晶硅相对于金属的阻值较高，而且，在形成位元线110后，通过需要以位元线110为掩膜，刻蚀位元线接点108，以使得位元线接点108的线宽等于位元线110的线宽，当位元线复接点108为多晶硅时，以位元线110为掩膜刻蚀位元线接点108的工艺，会对位元线接点108的中段产生侧向刻蚀，进而导致位元线接点108的中段的截面积变小，造成位元线接点108的阻值升高，这会影响存储单元的效能及可靠度，甚至造成DRAM的数据存取错误等问题。

鉴于此，有必要设计一种新的半导体器件，用以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种半导体器件，能够降低位元线接点的接触电阻，提高器件性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半导体器件，包括：

具有栅极的半导体衬底；

金属接点，位于所述栅极一侧的半导体衬底上；

第一多晶硅接点，层叠于所述金属接点上；以及，

位元线，层叠于所述第一多晶硅接点上。

可选地，所述半导体衬底中形成有栅极沟槽，所述栅极填充于所述栅极沟槽中且顶表面低于所述栅极沟槽侧壁上的半导体衬底的顶表面；所述半导体器件还包括栅介质层和栅极隔离层，所述栅介质层形成于所述栅极沟槽的侧壁和底璧上；所述栅极隔离层填充于所述栅极沟槽中并填满所述栅极沟槽，以将所述栅极掩埋在内。

可选地，所述栅极一侧的半导体衬底中形成有接触沟槽，所述金属接点填充于所述接触沟槽中，所述金属接点的顶表面不高于所述接触沟侧壁上的半导体衬底的顶表面。

可选地，所述的半导体器件还包括第二多晶硅接点，所述第二多晶硅接点填充于所述接触沟槽中，所述金属接点层叠在所述第二多晶硅接点上。

可选地，所述的半导体器件，还包括：

层间介质层，覆盖于所述半导体衬底和所述栅极上，所述层间介质层将所述位元线掩埋在内；以及，

导电插栓，形成于所述层间介质层中，所述导电插栓的底表面与所述栅极另一侧的半导体衬底的表面接触。

可选地，所述半导体衬底中形成有至少一个有源区，所述有源区中并排设置有两个栅极沟槽，每个所述栅极沟槽中分别填充有所述栅极，两个所述栅极沟槽之间的有源区中形成有第一源/漏区,两个所述栅极沟槽相背的一侧的有源区中分别形成有第二源/漏区，所述金属接点形成于所述第一源/漏区上方并与所述第一源/漏区电接触，所述导电插栓形成于所述第二源/漏区上方并与所述第二源/漏区电接触；所述金属接点和所述第一多晶硅接点与所述栅极沟槽相向的侧壁之间均形成有间隙，所述层间介质层填满所述间隙。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

1、本实用新型的半导体器件，通过将金属接点和多晶硅接点依次堆叠而形成位元线与半导体衬底(即源/漏区)之间的复合接点，可以降低位元线与半导体衬底(即源/漏区)之间的接触电阻，还能够避免现有技术中当位元线下方基本上是多晶硅接点时，所述多晶硅接点在形成过程中因受到侧向刻蚀而导致中段处截面积变小、阻值升高的问题。

2、本实用新型的半导体器件，适用于任何具有金属栅极的产品制造，尤其适合具有掩埋沟道阵列晶体管(Buried Channel Array Transistor，BCAT)的结构的动态随机存取存储器(DRAM)，能够改善位线底部的接点的电阻，提高DRAM的性能。

附图说明

图1为一种已知的具有BCAT的DRAM的剖面结构示意图(仅示出了一个有源区处的结构)。

图2为本实用新型具体实施例的半导体器件的制备方法流程图。

图3A至3J是图2所示的半导体器件的制备方法中的器件结构剖面示意图。

其中，附图标记如下：

100-半导体衬底；

1002-第一源/漏区；

1003-第二源/漏区；

101-栅极沟槽；

102-栅介质层；

103、1084、1087、1102-金属阻挡层；

104-栅极；

105-栅极隔离层；

106-硬掩膜层；

107-接触沟槽；

107a-间隙；

108-位元线接点；

1080-第二多晶硅接点

1081-金属接点；

1082-第一多晶硅接点；

1083、1088、1101-金属硅化物层；

1085、1086、1103-金属粘附层；

109-牺牲层；

109a-牺牲层中的开口；

110-位元线；

1104-位元线金属层；

111-层间介质层；

112-导电插栓。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图2，本实用新型提供一种半导体器件的制备方法，包括以下步骤：

S1，提供具有栅极的半导体衬底；

S2，形成金属接点于所述栅极一侧的半导体衬底上；

S3，形成第一多晶硅接点于所述金属接点上；以及，

S4，形成位元线于所述第一多晶硅接点上。

下面以具有BCAT结构的半导体器件的制备方法为例来详细说明本实用新型的半导体器件的制备方法。

请参考图3A，首先，执行步骤S1，提供具有栅极104的半导体衬底100，具体过程包括：

步骤一、提供一半导体衬底100，半导体衬底100可以是本领域技术人员熟知的任何用以承载半导体集成电路组成元件的底材，例如绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)、体硅(bulk silicon)、锗、锗硅、砷化镓或者绝缘体上锗等。本实施例中的半导体衬底100包括基底(未图示)及其表面上外延生长出来的半导体外延层(未图示)。所述半导体衬底100中可以定义有用于形成掩埋沟道阵列晶体管(BCAT)的至少一个有源区(未图示，形成在所述半导体外延层中)以及用于将所述有源区与周边环境隔离开的浅沟槽隔离结构(未图示)，所述有源区(未图示)可以是鳍片式的立体结构，也可以是平面结构。当待制作的半导体器件为存储器时，浅沟槽隔离结构可以将所有的有源区隔离成阵列排布，以制作存储器的存储阵列。所述浅沟槽隔离结构可以包括一位于所述半导体衬底100中的浅沟槽(未图示)和填充所述浅沟槽的介质材料，所述介质材料可以包括通过热氧化工艺形成并覆盖在所述浅沟槽的衬氧化层(line oxide)以及位于衬氧化层的表面上并填满所述浅沟槽的二氧化硅，由此提高浅沟槽隔离结构的隔离性能，具体形成过程包括：(1)通过热氧化工艺在半导体衬底100的表面上形成垫氧化层(未图示)；(2)通过化学气相沉积工艺形成氮化硅硬掩膜层(未图示)，并进一步通过光刻胶涂覆、曝光、显影等光刻工艺在氮化硅硬掩膜层上形成图形化光刻胶层(未图示)，所述图形化光刻胶层覆盖所述有源区及其上方的各层，并暴露出有源区之间用作隔离区的半导体底100上方的氮化硅硬掩膜层；(3)以所述图形化光刻胶层为掩膜，对暴露出的氮化硅硬掩膜层及其下方的垫氧化层以及部分深度的半导体衬底100执行刻蚀工艺，以在有源区之间的半导体衬底100中形成浅沟槽，所述刻蚀工艺可以为干法蚀刻；(4)去除所述图形化光刻胶层；(5)可通过气相沉积工艺或者热氧化工艺，形成衬氧化层(line oxide，未图示)于所述浅沟槽的侧壁和底表面上；(6)采用化学气相沉积等工艺，向所述浅沟槽的表面以及氮化硅硬掩膜层的表面上沉积二氧化硅，直至二氧化硅填满所述浅沟槽；(7)采用化学机械平坦化工艺对所述二氧化硅进行顶表面平坦化，直至所述二氧化硅的顶表面与所述氮化硅硬掩膜层的顶表面齐平，以形成浅沟槽隔离结构；(8)可以采用湿法刻蚀等工艺去除所述氮化硅硬掩膜层。进一步的，在沉积二氧化硅之后，或者对所述二氧化硅进行顶表面平坦化之后，或者去除所述氮化硅硬掩膜层之后，还包括采用所述高温热退火、紫外光(UV)或激光(laser)等高能光线激化工艺等对所述二氧化硅执行致密化处理(densification)，以增加介质材料的致密性，确保浅沟槽隔离结构的隔离效果，以及强化其机械强度。所述高温热退火工艺的制程温度例如为800℃～1200℃，在执行高温热退火工艺时还可进一步通入臭氧(O3)和/或一氧化碳(CO)等强反应性气体。此外，在形成浅沟槽隔离结构之后，可通过离子注入工艺并进一步结合退火激活等工艺形成在各个有源区中形成阱区(未图示)，其中，所述阱区的掺杂类型由需形成的BCAT晶体管的导电类型决定，例如本实施例中，若所形成的BCAT晶体管为N型晶体管，则所述阱区为P型掺杂区。所述阱区的掺杂深度可根据实际状况进行调整。需要说明的是，上述的垫氧化层可以在形成浅沟槽隔离结构的过程中保护半导体衬底100以及有源区，该垫氧化层可以继续保留，在后续工艺中作为半导体衬底100以及有源区的顶表面的保护层。

步骤二，还请继续参考图3A，在浅沟槽隔离结构以及垫氧化层的表面上依次形成图形化的硬掩膜层(未图示)，具体形成过程包括：(1)可以通过化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或原子层沉积(ALD)等工艺在具有浅沟槽隔离结构和垫氧化层的表面上形成硬掩膜层，所述硬掩膜层的材料包括氮化硅、氮氧化硅、氧碳化硅、碳氮化硅、金属氮化物、金属氧化物和金属碳化物中的至少一种，优选为氮化硅(SiN)，氮化硅材料易得，成本低，制造方法成熟，且与垫氧化层具有较高的刻蚀选择比；(2)可以通过光刻胶涂覆、利用栅极掩膜板(gate mask，当制作的半导体器件为存储器时，该掩膜板为字线掩膜板)的曝光、显影等一系列光刻工艺，形成用于定义栅极(即字线)的开口；(3)以具有所述开口的光刻胶层为掩膜，刻蚀硬掩膜层至垫氧化层表面，以将光刻胶中的栅极(即字线)图案转移到硬掩膜层中；(4)去除光刻胶，并以硬掩膜层为掩膜，继续向下刻蚀，即依次刻蚀垫氧化层以及部分深度的半导体衬底100(包括有源区以及浅沟槽隔离结构)，以在所述半导体衬底100中形成栅极沟槽101。本实施例中，栅极沟槽101的底璧还向下延伸到基底1001中。栅极沟槽101的形状可以均为圆角U形、直角U形或上宽下窄的梯形。由于掩埋沟道阵列晶体管(BCAT)的电学特性可以根据从半导体衬底100的上表面(即顶表面)到其埋入式栅极104的底表面的深度而改变，因此，调整栅极沟槽101的深度，可以达到要求的掩埋沟道阵列晶体管(BCAT)的电学特性，从而提高最终形成的半导体器件的电学性能和可靠性。

步骤三，还请继续参考图3A，可以通过刻蚀工艺或者化学机械平坦化工艺等去除半导体衬底100表面上的垫氧化层、硬掩膜层等，并进一步进行清洗，以暴露出干净的有源区表面以及栅极沟槽101的侧壁和底表面，以为栅极104的形成做准备。本实施例中，在所述半导体衬底100的一个有源区中并排设置有两个所述栅极沟槽101，两个所述栅极沟槽101之间的有源区在后续用于形成第一源/漏区,两个所述栅极沟槽101相背的一侧的有源区在后续用于分别形成第二源/漏区，由此可以在一个有源区中制作两个BCAT，有利于提高器件集成度。

步骤五，可以采用热氧化(干氧或湿氧)工艺、化学气相沉积、原子层沉积等工艺，在所述有源区以及栅极沟槽101的侧壁和底表面上覆盖栅介质层102，所述栅介质层102的材质优选为高K介质(介电常数K大于7)，高K介质的材料例如是Ta2O5、TiO2、TiN、Al2O3、Pr2O3、La2O3、LaAlO3、HfO2、ZrO2或其它组分的金属氧化物等，以与即将形成的金属栅极104兼容，有利于提高载流子的迁移率，提高器件性能。且优选为采用原子层沉积工艺(ALD)来制备高K介质材质的栅介质层102，以保住栅介质层102的成膜质量和厚度均一性。

步骤六，通过物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等工艺，在栅介质层102的表面上沉积金属阻挡层103，优选采用原子层沉积工艺来制备金属阻挡层103，以保护栅介质层102，防止栅介质层102质量变差。金属阻挡层103也被称为金属势垒层或金属粘附阻挡层，旨在保护栅介质层102在后续步骤中不会引入金属杂质，同时提高栅介质层102和后续形成的栅极104之间的粘附力。例如，在本实施例中，栅极104包括一个或多个功函数金属层。在没有金属阻挡层103的情况下，来自那些功函数金属层的金属材料将扩散至栅介质层102内，从而造成制造缺陷。在各个实施例中，金属阻挡层103包括Ti或Ta等金属层、TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物层或者金属和金属氮化物中的任意多种组合。应当认识到，在一些情况下，单层的金属阻挡层103可能不会对栅介质层102提供足够的保护，需要在栅极沟槽101中形成具有多层堆叠的复合结构的金属阻挡层103，增强对栅介质层102的保护，以避免表层的金属阻挡层103在受到蚀刻和损害时，栅极104中的材料将会污染扩散至栅介质层102中，导致器件缺陷。

步骤七，通过蒸镀、电镀、化学气相沉积、原子层沉积等工艺，在所述金属阻挡层103的表面上沉积金属栅极材料，所述金属栅极材料在第一栅极沟槽101底表面上的沉积厚度至少要达到需要形成的栅极104所需的厚度。

步骤八，可以通过回刻蚀去除栅极沟槽101以外的区域上的金属栅极材料，并使得金属栅极材料仅仅填充在栅极沟槽101中，用作栅极104，且该回刻蚀工艺使得栅极104的高度小于栅极沟槽101的深度，并使得金属阻挡层103的高度降低至不高于栅极104。其中，栅极104通常为叠层结构，包括覆盖在金属阻挡层103上的功函数金属层以及所述功函数金属层包围的金属电极层。其中功函数金属层的选材由需形成的BCAT晶体管的导电类型决定，当需形成的BCAT晶体管为P型晶体管时，金属栅极104中的功函数金属层的是p型功函数金属材料，所述p型功函金属材料可以包括TiN、TaN、Ru、Mo、Al、WN、ZrSi2、MoSi2、TaSi2、NiSi2、W其他合适的p型功函材料或它们的组合，当需形成的BCAT晶体管为N型晶体管时，金属栅极104中的功函数金属层的是n型功函数金属材料，所述n型功函数金属材料包括Ti、Ag、TaAl、TaAlC、TiAlN、TaC、TaCN、TaSiN、Mn、Zr、其他合适的n型功函材料或它们的组合。功函数金属层可以是单层，也可以是多个层。本实施例中栅极104的顶表面低于两侧的半导体衬底100的顶表面，进而低于后续形成的第一源/漏区1002和第二源/漏区1003的顶表面，从而使功函数金属层与所述第一源/漏区1002和第二源/漏区1003之间的距离增加，有利于防止功函数金属层在第一源/漏区1002和第二源/漏区1003之间发生栅致漏极电流泄露(gated-induce drain leakage，GIDL)。金属电极层的材料可以包括Al、W、Cu和/或其他合适的金属材料。

步骤九、请参考图3B，采用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等工艺，在半导体衬底100、栅介质层102、金属阻挡层103以及栅极104上沉积栅极隔离层105，栅极隔离层105的材料包括但不限于氧化硅、氮化硅和氮氧化硅。

步骤十、请参考图3C，可以通过化学机械平坦化工艺去除半导体衬底100顶表面上的多余的栅极隔离层105和栅介质层102，以形成埋设于栅极沟槽101中的栅极104，并进一步以所述栅极104、栅极隔离层105为掩膜，对栅极(即栅极沟槽101)两侧的有源区进行LDD(轻掺杂漏区)离子注入、Halo(晕环)离子注入以及源漏重掺杂离子注入等，以在所述栅极104(即栅极沟槽101)两侧的有源区中分别形成第一源/漏区1002和第二源/漏区1003，由此，栅极104及分居所述栅极104两侧的第一源/漏区1002和第二源/漏区1003组成BCAT结构的主要部分。在本实施例中，由于一个有源区中形成两个栅极沟槽101，因此一个有源区可以制作出两个BCAT，且两个栅极沟槽101之间的有源区中形成有这两个BCAT共用的第一源/漏区1002，所述共用的第一源/漏区1002可以是用与后续形成的位元线110(即存储器的位线)电连接的漏区，第二源/漏区1003可以是用与后续形成的导电插栓112电连接的源区。在本实用新型的其他实施例中，也可以通过刻蚀工艺对在所述两个栅极104之间和所述两个栅极104外侧的有源区表面上的栅介质层102以及栅极隔离层105进行刻蚀，以形成暴露出用于形成第一源/漏区1002和第二源/漏区1003的有源区的表面的开口，然后，以剩余的栅介质层102以及栅极隔离层105为掩膜，对暴露出的有源区进行LDD(轻掺杂漏区)离子注入、Halo(晕环)离子注入以及源漏重掺杂离子注入等，以在所述栅极104两侧的有源区中形成第一源/漏区1002和第二源/漏区1003。当栅极沟槽101为U形槽时，在沿着电流的导通方向上(即，分居栅极104两侧的源区至漏区的电流流通方向)可形成U型的导电沟道，从而提高了导电沟道的长度。如此一来，随着晶体管尺寸的缩减，即使栅极104两侧的源区和漏区之间的绝对距离缩减，然而，由于所形成的导电沟道为U型沟道，从而可有效改善晶体管结构的短沟道效应。此外，所述第一源/漏区1002和第二源/漏区1003根据不同导电类型的晶体管结构，所述第一源/漏区1002和第二源/漏区1003中掺杂相应导电类型的离子，例如所述晶体管结构为N型晶体管时，则所述源/漏区中的掺杂离子为N型掺杂离子，所述N型掺杂离子例如为磷(P)离子、砷(As)离子、锑(Sb)离子；所述晶体管结构为P型晶体管时，则所述源/漏区中的掺杂离子为P型掺杂离子，所述P型掺杂离子例如为硼(B)离子、氟化硼(BF2⁺)离子、镓(Ga)离子、铟(In)离子。

请参考图3D和3E，在步骤S2中形成金属接点(metal contact)1081于第一源/漏区1002上，具体过程包括：

步骤一、请参考图3D，可以采用化学气相沉积、物理气相沉积等工艺沉积硬掩膜层106，硬掩膜层106覆盖第一源/漏区1002、第二源/漏区1003和栅极隔离层105，硬掩膜层106的材质例如包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。并进一步通过光刻、刻蚀工艺打开第一源/漏区1002上方的硬掩膜层106，形成暴露出第一源/漏区1002表面的开口。

步骤二、请参考图3D，以具有所述开口的硬掩膜层106为掩膜，刻蚀所述第一源/漏区1002至一定深度，形成接触沟槽107，接触沟槽107的底表面高于栅极104的顶表面，以增强后续形成的位元线110和栅极104之间的隔离性能。且本实施例中，所述接触沟槽107在侧壁分别与两个所述栅极沟槽101连通。

步骤三、请参考图3D和3E，通过采用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等工艺中的任意合适工艺，在接触沟槽107以及硬掩膜层106的表面上沉积形成第一层多晶硅、金属阻挡层以及金属粘附层，所述第一层多晶硅可以包括掺杂的多晶硅和未掺杂的多晶硅中的至少一种，且所述并进一步通过刻蚀工艺或者化学机械平坦化(CMP)工艺去除所述接触沟槽107以外的第一层多晶硅、金属阻挡层1084以及金属粘附层1085，以形成依次层叠的第二多晶硅接点1080、金属阻挡层1084、金属粘附层1085。其中，第二多晶硅接点1080用于保护第一源/漏区1002，以免其受到金属接点1081制造工艺的损伤，金属粘附层1085可以增强后续的金属接点1081和第二多晶硅接点1080之间的粘附力，防止金属接点1081与第一源/漏区1002接触不良，金属粘附层1085的材料可以是W、Ti或Ta等金属；金属阻挡层1084可以防止金属接点1081中的金属扩散到第一源/漏区1002中，而影响第一源/漏区1002的性能，金属阻挡层1084的材料可以是TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物；且本实施例中，为了降低第二多晶硅接点1080和后续形成的金属接点1081之间的接触电阻，在金属阻挡层1084和第二多晶硅接点1080的界面之间还形成金属硅化物层1083，金属硅化物层1083可以是包含Ti、W、Co、Ni、Zr、Mo、Ta等金属元素中的至少一种的金属硅化物。金属硅化物层1083的形成工艺优选为：利用形成金属阻挡层1084的金属材料或者金属氮化物材料，先在第二多晶硅接点1080的表面上沉积一层含金属的薄膜，然后进行退火，以使得第二多晶硅接点1080的表层和所述含金属的薄膜中金属自然反应，从而在第二多晶硅接点1080的界面处形成金属硅化物层1083，由此简化工艺，节约成本，且能够在降低接触电阻的同时，增强第二多晶硅接点1080与金属阻挡层1084之间的粘附力。在本实用新型的其他实施例中，也可以省略第二多晶硅接点1080、金属阻挡层1084、金属粘附层1085中的一种、两种或全部。

步骤四、请参考图3E，可以通过蒸镀、电镀、化学气相沉积、原子层沉积等工艺，在所述接触沟槽107中填充Al、W、Cu和/或其他合适的金属材料，并进一步采用化学机械平坦化工艺去除硬掩膜层106顶部的金属材料，以形成金属接点1081。

请参考3E和图3F，在步骤S3中，填充第一多晶硅接点(poly contact)1082于接触沟槽107中，具体地，可以通过采用物理气相沉积(包括溅射、蒸镀)、化学气相沉积、原子层沉积等工艺中的任意合适工艺，在具有金属接点1081的接触沟槽107以及硬掩膜层106的表面上依次形成金属粘附层1086、金属阻挡层1087、金属硅化物层1088以及第二层多晶硅层，并进一步通过刻蚀工艺或者化学机械平坦化(CMP)工艺去除所述接触沟槽107以外的金属粘附层1086、金属阻挡层1087、金属硅化物层1088以及第二层多晶硅层，以形成依次层叠在金属接点1081上的金属粘附层1086、金属阻挡层1087、金属硅化物层1088以及第一多晶硅接点1082。其中，所述第一多晶硅接点1082可以包括掺杂的多晶硅和未掺杂的多晶硅中的至少一种，其厚度大于第二多晶硅层接点1080，可以与金属接点1081的厚度相当，甚至比金属接点1081的厚度大，由此在降低位元线110和第一源/漏区1002之间的接触电阻的同时，还能保证位元线110接点仅采用多晶硅材质时的优势；金属粘附层1086可以增强金属接点1081和第一多晶硅接点1082之间的粘附力，防止金属接点1081与第一多晶硅接点1082接触不良，金属粘附层1086的材料可以是W、Ti或Ta等金属；金属阻挡层1087可以防止金属接点1081中的金属扩散到第一多晶硅接点1082中，而影响第一多晶硅接点1082的性能，金属阻挡层1087的材料可以是TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物；金属硅化物层1088可以降低第一多晶硅接点1082和金属接点1081之间的接触电阻，金属硅化物层1088可以是包含Ti、W、Co、Ni、Zr、Mo、Ta等金属元素中的至少一种的金属硅化物。金属硅化物层1087的形成工艺优选为：在沉积第二层多晶硅层之后，进行退火处理，以利用形成金属阻挡层1087和第一多晶硅接点1082的界面处的金属和硅自然反应，从而在金属阻挡层1087和第一多晶硅接点1082的界面处形成金属硅化物层1088，由此简化工艺，节约成本，且能够在降低接触电阻的同时，增强第一多晶硅接点1082与金属阻挡层1087之间的粘附力。在本实用新型的其他实施例中，也可以省略金属阻挡层1087和/或金属粘附层1086。

请参考图3G和3H，在步骤S4中形成位元线110于第一多晶硅接点1082上，具体过程包括：

步骤一、请参考图3G，可以采用旋转涂覆、化学气相沉积、物理气相沉积等工艺，形成牺牲层109覆盖于所述硬掩膜层106以及所述第一多晶硅接点1082上，并进一步通过光刻、刻蚀等在所述牺牲层109形成开口109a，开口109a的宽度小于图3D中所示的接触沟槽107的宽度，以暴露出所述第一多晶硅接点1082的部分顶表面；所述牺牲层109的沉积厚度可以决定位元线110的高度，其材质可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟掺杂的硅酸盐玻璃(FSG)、低k介电材料和/或其他合适的绝缘材料。

步骤二、请参考图3G和3H，通过蒸镀、电镀、化学气相沉积、原子层沉积等工艺中的任意合适工艺，在所述开口109a中依次形成金属硅化物层1101、金属阻挡层1102、金属粘附层1103以及位元线金属层1104，并进一步采用化学机械平坦化工艺去除牺牲层109顶部的金属材料，以形成位元线110。其中，位元线金属层1104填满开口109a，可以包括Al、W、Cu和/或其他合适的金属材料；金属粘附层1103可以增强位元线金属层1104和第一多晶硅接点1082之间的粘附力，防止位元线金属层1104与第一多晶硅接点1082接触不良，金属粘附层1103的材料可以是W、Ti或Ta等金属；金属阻挡层1102可以防止位元线金属层1104中的金属扩散到第一多晶硅接点1082中，而影响第一多晶硅接点1082的性能，金属阻挡层1102的材料可以是TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物；金属硅化物层1101可以降低第一多晶硅接点1082和位元线金属层1104之间的接触电阻，金属硅化物层1101可以是包含Ti、W、Co、Ni、Zr、Mo、Ta等金属元素中的至少一种的金属硅化物。金属硅化物层1101的形成工艺优选为：在沉积金属阻挡层1102之后进行退火处理，以利用形成金属阻挡层1102和第一多晶硅接点1082的界面处的金属和硅自然反应，在金属阻挡层1102和第一多晶硅接点1082的界面处形成金属硅化物层1101，由此简化工艺，节约成本，且能够在降低接触电阻的同时，增强第一多晶硅接点1082与金属阻挡层1102之间的粘附力。在本实用新型的其他实施例中，也可以省略金属硅化物层1101、金属阻挡层1102和金属粘附层1103中的一种以上。

步骤三、请参考图3G至图3I，采用刻蚀等合适的工艺去除牺牲层109，并进一步以位元线110为掩膜，依次刻蚀第一多晶硅接点1082和金属接点1081，刻蚀停止在第一源/漏区1002和第二多晶硅接点1080的界面处，以形成间隙107a，此时，从所述第二多晶硅接点1080自下而上堆叠至第一多晶硅接点1082的结构形成的与所述位元线110等宽的位元线复合接点108，位元线复合接点108和栅介质层102相向的侧壁之间形成有间隙107a。由于位元线复合接点108是复合结构，主要由金属接点1081和层叠在金属接点1081上的第一多晶硅接点1082组成，由此可以利用金属材料的低电阻的特性来降低接触电阻，同时还可以避免现有技术中的多晶硅位元线接点的侧壁因侧向刻蚀而截面积变小、阻值变大的问题。

请参考图3J，之后可以制作第二源/漏区1003上的导电插栓112，具体过程包括：

首先，可以采用合适的工艺(例如湿法腐蚀)去除硬掩膜层106，并采用旋转涂覆、化学气相沉积、物理气相沉积等工艺可以进一步结合化学机械平坦化工艺，形成顶面平坦的层间介质层111，以覆盖于所述栅极隔离层105、第一源/漏区1002、第二源/漏区1003和位元线110上，层间介质层111将间隙107a填满，并将所述位元线110和所述位元线复合接点108掩埋在内，所述层间介质层111的材质可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟掺杂的硅酸盐玻璃(FSG)、低k介电材料和/或其他合适的绝缘材料。

然后，通过光刻、刻蚀等工艺在所述层间介质层111，以形成对准第二源/漏区1003的接触孔(未图示)，所述接触孔暴露出第二源/漏区1003的部分顶表面。

接着，通过电镀、溅射等工艺向所述接触孔填充W等金属材料，进而形成导电插栓112填充于所述层间介质层111的接触孔中，所述导电插栓112的底表面与第二源/漏区1003的顶表面接触。

本实用新型的半导体器件的制备方法，实质上将现有单一的多晶硅位元线接点替换为由多晶硅接点堆叠于金属接点上方而形成的位元线复合接点，从而可以利用金属具有低电阻的特性来降低接触电阻，而且因为位元线复合接点的总厚度有限，当设置金属接点设后，相当于减小了多晶硅接点的厚度，因此可以避免以位元线为掩膜刻蚀位元线复合接点时对多晶硅接点中段造成的侧向刻蚀问题，保证了位元线复合接点的侧壁形貌，进而提高器件效能及可靠度。本实用新型的半导体器件的制备方法，特别适用于存储器的制作。当本实用新型的半导体器件的制备方法应用于制作存储器时，多个有源区的栅极104对齐设置并连接在一起就形成了存储器的字线，多个有源区的位元线110对齐设置并连接在一起就形成了存储器的位线。例如，请参考图3A至3J，在本实用新型的一实施例中，所述半导体衬底100中具有多个呈单元行(即对应字线方向)和单元列(即对应位线方向)排布的有源区(未图示)，相邻有源区之间还设有浅沟槽隔离结构(未图示)，即所有的浅沟槽隔离结构可以包括相互平行的数条以及相互相交的数条，由此将所有的有源区隔离成单元行和单元列排布的阵列结构，用于制作存储器的存储阵列。沿字线方向排列的每一所述有源区均与相邻的两个栅极沟槽101相交。填充于每个栅极沟槽101中的栅极104作为相应的单元行对应的字线，两个栅极沟槽101之间的有源区上的位元线110作为相应的单元列上的位线。

请参考图3A至3J，本实用新型一实施例提供一种半导体器件，优选为采用上述的本实用新型的半导体器件的制备方法来制备。所述半导体器件包括：具有栅极104的半导体衬底100、位元线复合接点108、位元线110、层间介质层111以及导电插栓112。

其中，半导体衬底100中形成有至少一个有源区(未图示)，每个有源区中设置至少一个栅极沟槽101，所述栅极沟槽101两侧的有源区中分别形成有第一源/漏区1002和第二源/漏区1003，所述栅极104填充于所述栅极沟槽101中，且所述栅极104的高度小于所述栅极沟槽101的深度，所述的半导体器件还包括栅极隔离层105，所述栅极隔离层105填充于所述栅极沟槽101中并填满所述栅极沟槽101，将所述栅极104掩埋在内。

本实施例中，所述的半导体器件还包括栅介质层102和金属阻挡层103，所述栅介质层102形成于所述栅极沟槽101的侧壁和底璧上，所述金属阻挡层103形成于所述栅介质层102和所述栅极104之间并包围在所述栅极104的底璧和侧壁上，所述金属阻挡层103暴露出所述栅极104上方的所述栅介质层102的侧壁表面。所述栅介质层102的材质优选为高K介质(介电常数K大于7)，高K介质的材料例如是Ta2O5、TiO2、TiN、Al2O3、Pr2O3、La2O3、LaAlO3、HfO2、ZrO2或其它组分的金属氧化物等，以与栅极104兼容，有利于提高载流子的迁移率，提高器件性能。金属阻挡层103旨在保护栅介质层102，避免向栅介质层102中引入金属杂质，同时提高栅介质层102和栅极104之间的粘附力。金属阻挡层103可以是单层结构，也可以是叠层结构，包括Ti或Ta等金属层、TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物层或者金属和金属氮化物中的至少一种。在本实施例中，栅极104可以包括一个或多个功函数金属层以及被所述功函数金属层包围的金属电极层，其中功函数金属层的选材由需形成的BCAT晶体管的导电类型决定，当需形成的BCAT晶体管为P型晶体管时，金属栅极104中的功函数金属层的是p型功函数金属材料，所述p型功函金属材料可以包括TiN、TaN、Ru、Mo、Al、WN、ZrSi2、MoSi2、TaSi2、NiSi2、W其他合适的p型功函材料或它们的组合，当需形成的BCAT晶体管为N型晶体管时，栅极104中的功函数金属层的是n型功函数金属材料，所述n型功函数金属材料包括Ti、Ag、TaAl、TaAlC、TiAlN、TaC、TaCN、TaSiN、Mn、Zr、其他合适的n型功函材料或它们的组合；金属电极层的材料可以包括Al、W、Cu和/或其他合适的金属材料。

本实施例中，所述位元线复合接点108形成于所述第一源/漏区1002上，且所述位元线复合接点108的顶表面可以与所述栅极隔离层105的顶表面齐平，也可以低于所述栅极隔离层105的顶表面，还可以高于所述栅极隔离层105的顶表面。所述位元线复合接点108包括金属接点1081以及层叠在其上的第一多晶硅接点1082。且金属接点1081和第一源/漏区1002之间自下而上依次层叠有第二多晶硅接点1080、金属硅化物层1083、金属阻挡层1084以及金属粘附层1085，金属接点1081和第一多晶硅接点1082之间自下而上依次层叠有及金属粘附层1086、金属阻挡层1087、金属硅化物层1088。其中，第二多晶硅接点1080、能够保护第一源/漏区1002，金属粘附层1085可以增强金属接点1081和第一源/漏区1002之间的粘附力，防止位元线复合接点108与第一源/漏区1002接触不良，金属粘附层1086可以增强金属接点1081和第一多晶硅接点1082之间的粘附力，防止位第一多晶硅接点1082与金属接点1081接触不良，金属粘附层1085、1086的材料可以是W、Ti或Ta等金属；金属阻挡层1084可以防止金属接点1081中的金属扩散到第一源/漏区1002中，而影响第一源/漏区1002的性能，金属阻挡层1087可以防止金属接点1081中的金属扩散到第一多晶硅接点102中，而影响第一多晶硅接点1082的性能，金属阻挡层1084、1087的材料可以是TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物；金属硅化物层1083可以降低金属接点1081和第一源/漏区1002之间的接触电阻，金属硅化物层1088可以降低金属接点1081和第一多晶硅接点之间的接触电阻，金属硅化物层1083、1088可以是包含Ti、W、Co、Ni、Zr、Mo、Ta等金属元素中的至少一种的金属硅化物。

所述位元线复合接点108与所述栅极沟槽101相向的侧壁之间形成有间隙；位元线110形成于所述位元线复合接点108上，且位元线110与所述位元线复合接点108等宽设置；位元线110包括自下而上一侧层叠的金属硅化物层1101、金属阻挡层1102、金属粘附层1103以及位元线金属层1104。位元线金属层1104可以包括Al、W、Cu和/或其他合适的金属材料；金属粘附层1103可以增强位元线金属层1104和第一多晶硅接点1082之间的粘附力，防止位元线金属层1104与第一多晶硅接点1082接触不良，金属粘附层1103的材料可以是W、Ti或Ta等金属；金属阻挡层1102可以防止位元线金属层1104中的金属扩散到第一多晶硅接点1082中，而影响第一多晶硅接点1082的性能，金属阻挡层1102的材料可以是TiAlN、TaCN、TaSiN、TiN或TaN等金属氮化物；金属硅化物层1101可以降低第一多晶硅接点1082和位元线金属层1104之间的接触电阻，金属硅化物层1101可以是包含Ti、W、Co、Ni、Zr、Mo、Ta等金属元素中的至少一种的金属硅化物。

本实施例的半导体器件还包括层间介质层111，所述层间介质层111覆盖于所述栅极隔离层105、第一源/漏区1002、第二源/漏区1003、位元线110和位元线复合接点108上，所述层间介质层111填满位元线复合接点108侧璧的所述间隙，并将所述位元线110和所述位元线复合接点108掩埋在内。导电插栓112形成于所述层间介质层111中，且所述导电插栓112的底表面与所述第二源/漏区1003的顶表面接触。

在本实用新型的一个实施例中，所述半导体衬底100中形成有多个有源区(未图示)，每个所述有源区中并排设置有两个所述栅极沟槽101，两个所述栅极沟槽101之间的有源区(中形成有第一源/漏区1002,两个所述栅极沟槽101相背的一侧的有源区中分别形成有第二源/漏区1003，所述位元线复合接点108形成于所述第一源/漏区1002上方且底表面与所述第一源/漏区1002的顶表面接触，所述导电插栓112形成于所述第二源/漏区1003上方且底表面与所述第二源/漏区1003的顶表面接触，由此在一个有源区中形成两个BCAT，提高器件集成度。当所述半导体器件为存储器时，所述多个有源区按单元行、单元列成阵列排布，每个单元行上的栅极连为一体，作为所述存储器的一条字线，每个单元列上的位元线110连为一体，作为所述存储器的一条位线。

此外，本实用新型还提供一种电子设备，包括本实用新型的半导体器件。本实用新型的电子设备可以是手机、可穿戴设备、笔记本电脑、平板电脑等各种移动终端，所述可穿戴设备包括智能眼镜、头戴设备以及手表、手环等腕戴设备。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。