半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备

本技术涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备。

背景技术：

1、在摩尔定律不断深化的当下，继续推进晶体管尺寸微缩是当前业界研发的热点问题。自对准晶体管通过将两层或多层晶体管在垂直空间内集成，实现进一步提升晶体管集成密度，成为延续集成电路尺寸微缩的重要技术之一。

2、在采用传统的单片堆叠方案制备堆叠晶体管(stacked transistor)时，存在以下技术难点：难以在有限的空间内实现复杂逻辑单元信号线的排布以及互连。

技术实现思路

1、本技术提供一种半导体结构的制备方法、半导体结构、器件及设备，以在半导体结构内部实现信号线的互连。

2、第一方面，本技术实施例提供一种半导体结构的制备方法，该方法包括：在衬底上形成有源结构，有源结构包括用于制备第一晶体管的第一有源结构和用于制备第二晶体管的第二有源结构；基于有源结构，形成第一浅沟槽隔离层、第二浅沟槽隔离层和第三浅沟槽隔离层；第一浅沟槽隔离层位于第一晶体管的第一有源区，第三浅沟槽隔离层位于第二晶体管的第二有源区，第二浅沟槽隔离层位于第一有源区和第二有源区之间；第二浅沟槽隔离层用于隔离第一晶体管和第二晶体管；去除第一浅沟槽隔离层或第三浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层；在第二浅沟槽隔离层上刻蚀出第一凹槽；通过在第一凹槽中沉积金属材料，形成埋层结构；埋层结构与第一晶体管的金属通孔和/或第二晶体管的金属通孔连接。

3、在一些可能的实施方式中，在去除第三浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层之前，方法还包括：去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第一有源结构；基于第一有源结构，形成第一晶体管；倒片并去除衬底，以暴露第三浅沟槽隔离层。

4、在一些可能的实施方式中，去除第三浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层，包括：去除第三浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层和第二有源结构。

5、在一些可能的实施方式中，在通过在第一凹槽中沉积金属材料，形成埋层结构之后，方法还包括：在埋层结构的上方沉积氧化物，以填充第一凹槽；基于第二有源结构，形成第二晶体管。

6、在一些可能的实施方式中，去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层，包括：去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第一有源结构和第二浅沟槽隔离层。

7、在一些可能的实施方式中，在通过在第一凹槽中沉积金属材料，形成埋层结构之后，方法还包括：在埋层结构的上方沉积氧化物，以填充第一凹槽；基于第一有源结构，形成第一晶体管；倒片并去除衬底，以暴露第三浅沟槽隔离层；去除第三浅沟槽隔离层，以暴露第二有源结构；基于第二有源结构，形成第二晶体管。

8、在一些可能的实施方式中，第一晶体管的金属通孔包括第一源漏金属通孔；基于第一有源结构，形成第一晶体管，包括：基于第一有源结构，依次形成第一源漏结构、第一层间介质层和第一源漏金属；通过刻蚀第一层间介质层的第一区域，形成第一源漏金属通孔；第一源漏金属通孔贯穿第一层间介质层，第一源漏金属通孔分别与第一源漏金属和埋层结构连接。

9、在一些可能的实施方式中，第一晶体管的金属通孔还包括第二源漏金属通孔；基于第二有源结构，形成第二晶体管，包括：基于第二有源结构，依次形成第二源漏结构、第二层间介质层和第二源漏金属；刻蚀第二层间介质层的第二区域和埋层结构的一部分，直至暴露第一源漏金属通孔，以形成第二源漏金属通孔；第二源漏金属通孔贯穿第二层间介质层和埋层结构，第二源漏金属通孔分别与第二源漏金属和埋层结构连接。

10、在一些可能的实施方式中，第一晶体管的金属通孔包括第一栅极互连通孔，第二晶体管的金属通孔包括第二栅极互连通孔，方法还包括：刻蚀第二浅沟槽隔离层中对应于第一晶体管的第一栅极区域的一部分，以形成第一栅极互连通孔；第一栅极互连通孔与埋层结构和第一晶体管的第一栅极结构连接；或，刻蚀第二浅沟槽隔离层中对应于第二晶体管的第二栅极区域的一部分，以形成第二栅极互连通孔；第二栅极互连通孔与埋层结构和第二晶体管的第二栅极结构连接。

11、在一些可能的实施方式中，第一晶体管的金属通孔包括第一栅极互连通孔，第二晶体管的金属通孔包括第二栅极互连通孔；刻蚀第二浅沟槽隔离层中对应于第一晶体管的第一栅极区域的一部分和埋层结构对应于第一栅极区域的一部分，以形成第一栅极互连通孔；第一栅极互连通孔与第一栅极结构连接；刻蚀第二浅沟槽隔离层中对应于第二晶体管的第二栅极区域的一部分，以形成第二栅极互连通孔；第二栅极互连通孔与第二栅极结构连接，第二栅极互连通孔、第一栅极互连通孔和埋层结构之间互连。

12、在一些可能的实施方式中，第一凹槽包括对应于第一晶体管的第二凹槽，埋层结构包括对应于第一晶体管的第一埋层结构；去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层，包括：去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第一有源结构和第二浅沟槽隔离层；在第二浅沟槽隔离层上刻蚀出第一凹槽，包括：刻蚀第二浅沟槽隔离层中对应于第一晶体管的第三区域，以形成第二凹槽；通过在第一凹槽中沉积金属材料，形成埋层结构，包括：在第二凹槽中沉积金属材料，以形成第一埋层结构，第一埋层结构与第一晶体管的金属通孔连接。

13、在一些可能的实施方式中，第一凹槽还包括对应于第二晶体管的第三凹槽，埋层结构还包括对应于第二晶体管的第二埋层结构；在形成第二凹槽之后，方法还包括；基于第一有源结构，形成第一晶体管；倒片并去除衬底和第三浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层和第二有源结构；刻蚀第二浅沟槽隔离层中对应于第二晶体管的第四区域，以形成第三凹槽；在第三凹槽中沉积金属材料，以形成第二埋层结构；第二埋层结构与第二晶体管的金属通孔连接；基于第二有源结构，形成第二晶体管。

14、在一些可能的实施方式中，第一有源结构包括多个间隔设置的第一鳍状结构，第二有源结构包括多个间隔设置的第二鳍状结构；去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层，包括：去除第一浅沟槽隔离层，以暴露第二浅沟槽隔离层和多个第一鳍状结构；在第二浅沟槽隔离层上刻蚀出第一凹槽，包括：刻蚀任意一个第一鳍状结构和与任意一个第一鳍状结构对应的第二鳍状结构，以形成第一空洞；通过刻蚀扩大第一空洞，以形成第一凹槽。

15、在一些可能的实施方式中，在形成埋层结构之后，上述方法还包括：去除埋层结构的一部分，以将埋层结构分为第一埋层结构和第二埋层结构，第一埋层结构和第二埋层结构在水平方向上左右分布。

16、在一些可能的实施方式中，第一晶体管的金属通孔包括第一源漏金属通孔和第一栅极互连通孔，第二晶体管的金属通孔包括第二源漏金属通孔和第二栅极互连通孔，第一源漏金属通孔和第二源漏金属通孔连接；在埋层结构与第一栅极互连通孔和/或第二栅极互连通孔连接的情况下，埋层结构、第一源漏金属通孔和第二源漏金属通孔位于有源结构的同一侧；或，埋层结构与第一源漏金属通孔和第二源漏金属通孔分别位于有源结构的两侧。

17、在一些可能的实施方式中，在埋层结构、第一源漏金属通孔和第二源漏金属通孔位于有源结构的同一侧的情况下；埋层结构位于第一源漏金属通孔和第二源漏金属通孔的一侧；或，第二源漏金属通孔通过贯穿埋层结构，连接第一源漏金属通孔；埋层结构与第二源漏金属通孔之间设置有绝缘层，绝缘层用于隔离埋层结构和第二源漏金属通孔。

18、第二方面，本技术实施例提供一种半导体结构，半导体结构采用如上述实施例的方法制备得到，半导体结构包括：第一晶体管；第二晶体管，第二晶体管与第一晶体管相背设置；埋层结构，埋层结构设置在第一晶体管和第二晶体管之间，埋层结构与第一晶体管的金属通孔和/或第二晶体管的金属通孔连接。

19、在一些可能的实施方式中，第一晶体管的金属通孔包括第一源漏金属通孔或第一栅极互连通孔；第二晶体管的金属通孔包括第二源漏金属通孔或第二栅极互连通孔。

20、在一些可能的实施方式中，埋层结构包括上下垂直分布的第一埋层结构和第二埋层结构；其中，第一埋层结构靠近第一晶体管，第二埋层结构靠近第二晶体管。

21、在一些可能的实施方式中，埋层结构包括水平方向上左右分布的第一埋层结构和第二埋层结构。

22、第三方面，本技术实施例提供一种半导体器件，其特征在于，包括：如上述实施例的半导体结构。

23、第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，其特征在于，包括：电路板以及如上述实施例的半导体器件，半导体器件设置于电路板。

24、在本技术中，通过在位于第一有源区和第二有源区之间的第二浅沟槽隔离层中设置埋层结构，并且埋层结构与栅极结构或源漏金属通孔连接，可以在半导体结构中实现信号线的互连；

25、进一步地，设置在第二浅沟槽隔离层中的埋层结构可以提高空间利用率，提高半导体结构的集成度。

26、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。