[發明專利]半導體器件的散熱和制造方法

在審

• 申請號: 202210277567.8
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN115084053A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 蔡承峯;朱政屹;許志成;張惠政;楊育佳
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L27/092;H01L23/528;H01L21/768;H01L21/8238
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 桑敏

本公開涉及半導體器件的散熱和制造方法。公開了具有改進的散熱的半導體器件及其形成方法。在一個實施例中，一種器件包括第一晶體管結構；前側互連結構，位于所述第一晶體管結構的前側上，所述前側互連結構包括前側導電線；后側互連結構，位于所述第一晶體管結構的后側上，所述后側互連結構包括后側導電線，所述后側導電線具有的線寬大于所述前側導電線的線寬；以及第一散熱襯底，耦合到所述后側互連結構。

技術領域

本公開涉及半導體器件的散熱和制造方法。

背景技術

半導體器件用于各種電子應用，例如個人計算機、手機、數碼相機和其他電子設備。半導體器件通常是通過以下方式來制造的：在半導體襯底之上按順序沉積絕緣層或電介質層、導電層和半導體材料層，并且使用光刻對各種材料層進行圖案化以在其上形成電路組件和元件。

半導體行業通過不斷減小最小特征尺寸，不斷提高各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，從而允許更多組件被集成到給定區域中。然而，隨著最小特征尺寸的減小，出現了應解決的其他問題。

發明內容

根據本公開的一方面，提供了一種半導體器件，包括：第一晶體管結構；前側互連結構，位于所述第一晶體管結構的前側上，所述前側互連結構包括前側導電線；后側互連結構，位于所述第一晶體管結構的后側上，所述后側互連結構包括后側導電線，所述后側導電線具有比所述前側導電線的線寬更大的線寬；以及第一散熱襯底，耦合到所述后側互連結構。

根據本公開的一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，包括：在第一襯底上形成第一晶體管；暴露第一外延材料，其中，暴露第一外延材料包括減薄所述第一襯底的后側；用第一后側過孔替換所述第一外延材料，所述第一后側過孔電耦合到所述第一晶體管的第一源極/漏極區域；在與所述第一源極/漏極區域相對的所述第一后側過孔之上形成后側互連結構；以及將第一散熱襯底耦合到與所述第一后側過孔相對的所述后側互連結構。

根據本公開的一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，包括：在第一襯底上形成第一晶體管；暴露第一外延材料，其中，暴露第一外延材料包括減薄所述第一襯底的后側；用第一后側過孔替換所述第一外延材料，所述第一后側過孔電耦合到所述第一晶體管的第一源極/漏極區域；在與所述第一源極/漏極區域相對的所述第一后側過孔之上形成后側互連結構；以及將第一散熱襯底耦合到與所述第一后側過孔相對的所述后側互連結構。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，通過以下詳細描述可最佳地理解本公開的各個方面。要注意的是，根據行業的標準慣例，各種特征沒有按比例繪制。事實上，為了討論的清楚，可以任意地增大或縮小各種特征的尺寸。

圖1示出了根據一些實施例的三維視圖中的納米結構場效應晶體管(納米FET)的示例。

圖2、圖3、圖4、圖5、圖6A、圖6B、圖6C、圖7A、圖7B、圖7C、圖8A、圖8B、圖8C、圖9A、圖9B、圖9C、圖10A、圖10B、圖10C、圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖12A、圖12B、圖12C、圖12D、圖12E、圖13A、圖13B、圖13C、圖14A、圖14B、圖14C、圖15A、圖15B、圖15C、圖16A、圖16B、圖16C、圖17A、圖17B、圖17C、圖18A、圖18B、圖18C、圖19A、圖19B、圖19C、圖20A、圖20B、圖20C、圖21A、圖21B、圖21C、圖22A、圖22B、圖22C、圖23A、圖23B、圖23C、圖24A、圖24B、圖24C、圖25A、圖25B、圖25C、圖26A、圖26B、圖26C、圖27A、圖27B、圖27C、圖28A、圖28B、圖28C、圖29A、圖29B、圖29C、圖30A、圖30B、圖30C、圖31A、圖31B和圖31C是根據一些實施例的制造納米FET的中間階段的截面圖。

具體實施方式