[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110303546.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113517275A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱熙甯;江國(guó)誠(chéng);王志豪;程冠倫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/088
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/088;H01L27/092;H01L21/8234;H01L21/8238
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

電源軌，在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面上；

第一互連結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的正面上；

源極部件、漏極部件、第一半導(dǎo)體鰭和柵極結(jié)構(gòu)，在所述電源軌與所述第一互連結(jié)構(gòu)之間，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭連接所述源極部件與所述漏極部件，并且所述柵極結(jié)構(gòu)布置在所述第一半導(dǎo)體鰭的前面和兩個(gè)側(cè)面上；

隔離結(jié)構(gòu)，布置在所述電源軌與所述漏極部件之間以及所述電源軌與所述第一半導(dǎo)體鰭之間；以及

通孔，穿過(guò)所述隔離結(jié)構(gòu)并將所述源極部件連接到所述電源軌。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括：

硅層，在所述漏極部件與所述隔離結(jié)構(gòu)之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括第二半導(dǎo)體鰭，所述第二半導(dǎo)體鰭沿著所述第一半導(dǎo)體鰭的長(zhǎng)度方向與所述第一半導(dǎo)體鰭對(duì)準(zhǔn)，其中，所述源極部件與所述第一半導(dǎo)體鰭和所述第二半導(dǎo)體鰭直接對(duì)接，所述隔離結(jié)構(gòu)的第一部分布置在所述電源軌與所述第一半導(dǎo)體鰭之間，所述隔離結(jié)構(gòu)的第二部分布置在所述電源軌與所述第二半導(dǎo)體鰭之間，所述通孔的第一部分夾置在所述隔離結(jié)構(gòu)的所述第一部分與所述第二部分之間，并且所述通孔的第二部分夾置在所述第一半導(dǎo)體鰭與所述第二半導(dǎo)體鰭之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括所述源極部件與所述通孔之間的硅化物部件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括所述第一半導(dǎo)體鰭與所述通孔之間的介電阻擋層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述通孔包括Cu、Al、Co、W、Ti、Ta、Mo和Ru中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面上并且在所述電源軌上方的第二互連結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括第一介電鰭和第二介電鰭，所述第一介電鰭和第二介電鰭在長(zhǎng)度上平行于所述第一半導(dǎo)體鰭并且從所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述背面朝著所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述正面延伸，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭布置在所述第一介電鰭與所述第二介電鰭之間。

9.一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

提供結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有絕緣體、所述絕緣體上方的第一半導(dǎo)體層、所述第一半導(dǎo)體層上方的第二半導(dǎo)體層以及所述第二半導(dǎo)體層上方的第三半導(dǎo)體層，其中，所述第一半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層包括第一半導(dǎo)體材料，所述第二半導(dǎo)體層包括與所述第一半導(dǎo)體材料不同的第二半導(dǎo)體材料；

對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖案化以形成鰭，所述鰭中的每一個(gè)自下而上包括：所述第一半導(dǎo)體層的一部分、所述第二半導(dǎo)體層的一部分、所述第三半導(dǎo)體層的一部分；

形成與所述鰭中的第一鰭的溝道區(qū)接合的犧牲柵極結(jié)構(gòu)以及所述犧牲柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁上的柵極間隔件；

鄰近于所述柵極間隔件將源極溝槽和漏極溝槽蝕刻到所述第一鰭中，其中，所述源極溝槽和所述漏極溝槽不到達(dá)所述第二半導(dǎo)體層；

形成蝕刻掩模，所述蝕刻掩模覆蓋所述漏極溝槽并暴露所述源極溝槽；

穿過(guò)所述蝕刻掩模蝕刻所述第一鰭，從而使所述源極溝槽延伸穿過(guò)所述第二半導(dǎo)體層并進(jìn)入所述第一半導(dǎo)體層；以及

在所述源極溝槽中外延生長(zhǎng)第四半導(dǎo)體層并部分地填充所述源極溝槽，其中，所述第四半導(dǎo)體層從所述第一半導(dǎo)體層延伸到所述第三半導(dǎo)體層，其中，所述第四半導(dǎo)體層包括所述第一半導(dǎo)體材料。

10.一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

提供結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有絕緣體、所述絕緣體上的多個(gè)鰭、與所述鰭中的第一鰭的溝道區(qū)接合的犧牲柵極結(jié)構(gòu)以及所述犧牲柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)壁上的柵極間隔件，其中，所述第一鰭包括所述絕緣體上方的第一硅層、所述第一硅層上方的硅鍺層和所述硅鍺層上方的第二硅層；

鄰近于所述柵極間隔件將源極溝槽和漏極溝槽蝕刻到所述第一鰭中，其中，所述漏極溝槽不暴露所述硅鍺層，并且其中，所述源極溝槽延伸穿過(guò)所述第二硅層和所述硅鍺層并進(jìn)入所述第一硅層；

在所述源極溝槽中外延生長(zhǎng)第三硅層并部分地填充所述源極溝槽，其中，所述第三硅層從所述第一硅層延伸到所述第二硅層；以及

在所述源極溝槽中從所述第二硅層和所述第三硅層外延生長(zhǎng)源極部件，并在漏極溝槽中從所述第二硅層外延生長(zhǎng)漏極部件。