通过子鳍状物半导体材料的背面处理减小源极/漏极泄漏的晶体管制造技术

集成电路包括具有在鳍状物的基部部分上方的沟道部分的晶体管结构。鳍状物的基部部分是绝缘非晶氧化物或反掺杂的晶体材料。可以首先利用通过晶体衬底的正面引晶的外延工艺来形成诸如鳍状物的沟道部分以及源极和漏极材料的晶体管结构。在正面处理之后，可以暴露晶体管结构的背面，并且使用避免使沟道材料劣化同时减少晶体管截止状态泄漏的背面处理和低温将鳍状物的基部部分从晶体衬底组成修改为非晶氧化物或反掺杂晶体材料。非晶氧化物或反掺杂晶体材料。非晶氧化物或反掺杂晶体材料。

【技术实现步骤摘要】
通过子鳍状物半导体材料的背面处理减小源极/漏极泄漏的晶体管

技术介绍

[0001]在电子器件应用中对更高性能的集成电路(IC)的需求已经推动了日益复杂的晶体管架构。一些晶体管结构包括多层晶体半导体沟道材料。有利地，可以在晶体半导体衬底的籽晶表面上外延生长晶体半导体沟道材料的堆叠体。
[0002]晶体管结构的沟道区通常耦合到外延源极和漏极半导体材料，该材料也从通过蚀刻穿过半导体鳍状物材料而暴露的籽晶表面再生长，该半导体鳍状物材料然后被重掺杂的源极和漏极半导体材料代替。为了更高的电荷载流子迁移率，一些晶体管结构可以被设计为例如通过外延生长具有与晶体半导体衬底的籽晶表面的晶格常数不同的晶格常数的源极和漏极半导体材料而在沟道材料中引起应变。
[0003]尽管作为籽晶表面是有利的，但是保持在晶体管结构(通常被称为“子鳍状物”)下方的晶体半导体材料(参考其在进一步包括上覆沟道部分的鳍状物的基部处的位置)在晶体管操作期间可能是有害的。例如，子鳍状物内可以存在移动电荷载流子，并且这样的载流子可以在由跨晶体管结构设置的源极
‑
漏极偏置电压(V
DS
)驱动时在源极与漏极之间迁移。这些移动电荷载流子促成每个晶体管结构的非零截止状态漏电流，这可以结合到显著的功率消耗和/或降低的装置电池寿命等中。
[0004]因此，能够减少截止状态泄漏同时仍然能够实现基于应变的迁移率增强的晶体管架构和制造技术在商业上是有利的。
附图说明
[0005]在附图中，通过举例而非限制的方式示出了本文所述的材料。为了说明的简洁和清楚，图中的特征不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些特征的尺寸可能相对于其他特征被夸大。此外，在认为适当的情况下，在附图中重复附图标记以指示对应或类似的元件。在附图中：
[0006]图1A是示出根据一些实施例的通过背面修改来减少子鳍状物泄漏的方法的流程图；
[0007]图1B是示出根据一些实施例的背面子鳍状物修改方法的流程图；
[0008]图1C是示出根据一些实施例的在晶体半导体子鳍状物上方制造晶体管堆叠结构和子鳍状物的背面修改的方法的流程图；
[0009]图2A示出了根据一些实施例的在晶体半导体子鳍状物的正面上方制造的晶体管堆叠结构的等距截面图；
[0010]图2B示出了根据一些实施例的在图2A中引入的晶体管堆叠结构的背面修改的等距截面图；
[0011]图3示出了根据一些实施例的在晶体半导体子鳍状物的正面上方制造的一对晶体管堆叠结构的等距视图；
[0012]图4A示出了根据一些实施例的穿过图3所示的一对晶体管堆叠结构的第一截面
图；
[0013]图4B示出了根据一些实施例的穿过图3所示的第一晶体管堆叠结构的第二截面图；
[0014]图4C示出了根据一些实施例的穿过图3所示的第二晶体管堆叠结构的第二截面图；
[0015]图5A示出了根据一些实施例的在晶体管堆叠结构的背面显露之后的穿过图4A中所示的一对晶体管堆叠结构的第一截面图；
[0016]图5B示出了根据一些实施例的在背面显露之后的穿过图4B中所示的晶体管堆叠结构的第二截面图；
[0017]图5C示出了根据一些实施例的在背面显露之后的穿过图4C中所示的晶体管堆叠结构的第二截面图；
[0018]图6A示出了根据一些实施例的在晶体管堆叠结构的背面修改之后的穿过图5A所示的一对晶体管堆叠结构的第一截面图；
[0019]图6B示出了根据一些实施例的在背面修改之后的穿过图5B中所示的晶体管堆叠结构的第二截面图；
[0020]图6C示出了根据一些实施例的在背面修改之后的穿过图5C中所示的晶体管堆叠结构的第二截面图；
[0021]图7示出了根据一些实施例的在子鳍状物半导体的背面修改之后的图3中引入的一对晶体管堆叠结构的等距视图；
[0022]图8示出了根据实施例的采用具有在修改的低泄漏子鳍状物上方的晶体管结构的IC的移动计算平台和数据服务器机器；以及
[0023]图9是根据一些实施例的电子计算设备的功能框图。
具体实施方式
[0024]参考附图描述一个或多个实施例。虽然详细示出和讨论了具体配置和布置，但是应当理解，这样做仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，其他配置和布置是可能的。对于相关领域的技术人员来说显而易见的是，本文所述的技术和/ 或布置可以用于除本文详细描述的系统和应用之外的各种其他系统和应用中。
[0025]在以下具体实施方式中参考附图，附图形成具体实施方式的一部分并示出示例性实施例。此外，应当理解，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离所要求保护的主题的范围的情况下做出结构和/或逻辑改变。还应当注意，例如上、下、顶部、底部等的方向和参考可以仅用于帮助描述附图中的特征。因此，以下具体实施方式不应被理解为限制性的，并且所要求保护的主题的范围仅由所附权利要求及其等同方案来限定。
[0026]在以下描述中，阐述了许多细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术。在一些实例中，以框图形式而不是详细地示出了公知的方法和设备，以避免使本专利技术难以理解。在整个说明书中，对“实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构、功能或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书中各处出现的短语“在实施例中”或“在一些实施例
中”不一定是指本专利技术的同一实施例。此外，特定的特征、结构、功能或特性可以以任何适当的方式组合在一个或多个实施例中。例如，第一实施例可以与第二实施例组合，只要与两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不是相互排斥的即可。
[0027]如在本专利技术的说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，如在本文中所使用的术语“和/或”指代并涵盖相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有可能的组合。
[0028]术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词可以在本文中用于描述部件之间的功能或结构关系。应当理解，这些术语不是要作为彼此的同义词。相反，在特定实施例中，“连接”可以用于指示两个或更多个元件彼此直接物理、光或电接触。“耦合”可以用于指示两个或更多个元件彼此直接或间接(在它们之间具有其他中间元件)物理或电接触，和/或两个或更多个元件彼此协作或相互作用 (例如，如在因果关系中)。
[0029]如在本文中所使用的术语“上方”、“下方”“之间”和“上”是指在此类物理关系值得注意的情况下一个部件或材料相对于其他部件或材料的相对位置。例如，在材料的情况下，设置在另一材料上方或下方的一种材料可以直接接触或者可以具有一种或多种中间材料。此外，设置在两种材料之间的一种材料可以与两种材料直接接触或可以具有一种或多种中间材料。相反，第二材料“上”的第一材料与第二材料直接接触。在部件组件的上下文中将作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路(IC)结构，包括：在晶体管结构的正面上的一级或多级金属化，其中，所述晶体管结构还包括：鳍状物的沟道部分；在沟道部分的相反端部处的源极材料和漏极材料，其中，所述源极材料和所述漏极材料是晶体；以及与所述沟道部分相邻的栅极堆叠体；以及在所述晶体管结构的背面上的所述鳍状物的基部部分，其中：所述栅极堆叠体在所述鳍状物的所述基部部分的中心长度与所述沟道部分之间并且与所述鳍状物的所述基部部分的中心长度和所述沟道部分直接接触；所述基部部分的第一端部长度与所述源极材料直接接触；所述基部部分的第二端部长度与所述漏极材料直接接触；以及所述基部部分是包括氧、以及Si或Ge的非晶材料；以及与所述基部部分的侧壁相邻的隔离电介质。2.根据权利要求1所述的IC结构，还包括与所述基部部分的背面接触的金属杂质，所述金属杂质与所述基部部分内的Si或Ge的催化氧化相关联。3.根据权利要求2所述的IC结构，其中，所述金属是Al。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的IC结构，其中：所述源极材料和所述漏极材料包括Si和Ge；所述基部部分包括Si并且基本上没有Ge；以及所述沟道部分处于与单晶Si的晶格常数和与所述源极材料和所述漏极材料相关联的晶格常数之间的晶格失配相关联的压缩应变下。5.根据权利要求4所述的IC结构，其中，在所述基部部分的所述第一端部长度内，受主杂质的浓度随着接近与所述源极材料的界面而增大。6.根据权利要求5所述的IC结构，其中，所述第一端部长度的厚度大于所述中心长度的厚度，并且与所述源极材料的界面横向地与所述栅极堆叠体的侧壁相邻。7.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的IC结构，其中，所述隔离电介质具有与所述鳍状物的所述基部部分的组成不同的组成。8.一种集成电路(IC)结构，包括：在晶体管结构的正面上的一级或多级金属化，其中，所述晶体管结构还包括：鳍状物的沟道部分；在沟道部分的相反端部处的源极材料和漏极材料，其中，所述源极材料和所述漏极材料是晶体，并且包括Si、Ge和受主杂质；以及与所述沟道部分相邻的栅极堆叠体；以及在所述晶体管结构的背面上的所述鳍状物的基部部分，其中：所述栅极堆叠体在所述鳍状物的所述基部部分的中心长度与所述沟道部分之间并且与所述鳍状物的所述基部部分的中心长度和所述沟道部分直接接触；所述基部部分的第一端部长度与所述源极材料直接接触；所述基部部分的第二端部长度与所述漏极材料直接接触；并且所述基部部分是晶体，并且包括Si或Ge、以及施主杂质；并且
在所述基部部分的所述中心长度内的所述施主杂质的浓度随着接近所述栅极堆叠体而下降；以及与所述基部部...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：