[發(fā)明專利]具有背面接觸金屬化的晶體管結(jié)構(gòu)的深源極和漏極

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010107593.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN111725317A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.梅漢德魯;T.加尼;S.塞亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/45;H01L27/088;H01L21/336
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;申屠偉進(jìn)

晶體管結(jié)構(gòu)包括由來自晶體管結(jié)構(gòu)的正（例如，頂）面和背（例如，底）面兩者的金屬化來接觸的深源極和/或漏極半導(dǎo)體。遵循可以是單晶的溝道區(qū)域的結(jié)晶性，深源極和/或漏極半導(dǎo)體可外延。源極和/或漏極半導(dǎo)體的第一層可具有較低的雜質(zhì)摻雜，而源極和/或漏極半導(dǎo)體的第二層可具有較高的雜質(zhì)摻雜。深源極和/或漏極半導(dǎo)體可在溝道區(qū)域下方延伸，并且可與子溝道區(qū)域的側(cè)壁相鄰，使得與晶體管結(jié)構(gòu)的背面接觸的金屬化可穿過源極和/或漏極半導(dǎo)體的第一層的厚度來接觸源極和/或漏極半導(dǎo)體的第二層。

背景技術(shù)

幾十年來，集成電路（IC）中的器件密度一直在按照摩爾定律增加。然而，隨著器件結(jié)構(gòu)的橫向尺寸隨著每個(gè)技術(shù)代而縮小，進(jìn)一步減小結(jié)構(gòu)尺寸變得越來越困難。

三維（3D）縮放現(xiàn)在相當(dāng)令人感興趣，因?yàn)閦-高度（器件厚度）的減小提供了增加整體器件密度和IC性能的另一種途徑。3D縮放可例如用芯片堆疊或封裝的IC堆疊的形式。已知的3D集成技術(shù)是昂貴的，并且可能僅在z-高度和器件密度方面提供漸進(jìn)式改進(jìn)（incremental improvement）。例如，IC芯片的厚度的大部分可能是無活性的襯底材料。

3D芯片縮放的一個(gè)形式包括器件層的相對(duì)側(cè)上的互連金屬化，所述器件層包括諸如單晶硅的半導(dǎo)體材料。然而，集成背面互連金屬化提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)榫w管級(jí)結(jié)構(gòu)中的許多是從襯底的正面堆積的，從而使得到結(jié)構(gòu)的背面的通路可能需要顯著偏離正面通路。例如，在一些實(shí)例中，到晶體管的源極和/或漏極部分的背面接觸可能比正面接觸顯示更高的接觸電阻。因此，至少從晶體管和/或芯片性能的角度，為背面接觸金屬化實(shí)現(xiàn)低接觸電阻的技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)將是有利的。

附圖說明

在附圖中通過示例而非限制的方式圖示了本文中描述的材料。為了圖示的簡(jiǎn)單和清楚起見，圖中圖示的元件不一定按比例繪制。例如，為清楚起見，一些元件的尺寸可能相對(duì)于其它元件被放大。此外，在認(rèn)為適當(dāng)?shù)那闆r下，在圖中已重復(fù)參考標(biāo)號(hào)以指示對(duì)應(yīng)或類似的元件。在圖中：

圖1是圖示根據(jù)一些實(shí)施例的形成具有深源極和/或漏極以及背面接觸金屬化的晶體管結(jié)構(gòu)的方法的流程圖；

圖2-6圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的隨著鰭的溝道區(qū)域被限定而演變的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖7A圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在深源極和/或漏極鰭蝕刻之后的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖7B圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在圖7A中示出的晶體管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖8A圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在形成第一源極和/或漏極材料層之后的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖8B圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在圖8A中示出的晶體管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖9A圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在形成第二源極和/或漏極材料層之后的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖9B圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在圖9A中示出的晶體管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖10A圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在正面互連之后的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖10B圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在圖10A中示出的晶體管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖11A圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在背面源極和/或漏極接觸蝕刻之后的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖11B圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在圖11A中示出的晶體管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖12A圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在背面互連之后的晶體管結(jié)構(gòu)的等距視圖；

圖12B圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的在圖12A中示出的晶體管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖13圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的具有正面和背面互連金屬化的晶體管層的橫截面視圖；

圖14是根據(jù)一些實(shí)施例的電子計(jì)算裝置的功能框圖；以及