包括背面电源轨的集成电路器件及其形成方法技术

本公开涉及集成电路器件及其形成方法。形成集成电路器件的方法可以包括提供第一有源区和第二有源区、隔离层以及第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构。第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构可以接触第一有源区和第二有源区，并且第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构每个可以包括沟道层和牺牲层。该方法还可以包括在隔离层上形成蚀刻停止层，用第一源极/漏极区和第二源极/漏极区替换第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构的部分，形成包括前接触插塞的前接触，形成背面绝缘体，以及在隔离层和背面绝缘体中形成背接触插塞。前接触插塞的一部分和背接触插塞的一部分中的至少一个可以在蚀刻停止层中。在蚀刻停止层中。在蚀刻停止层中。

【技术实现步骤摘要】
包括背面电源轨的集成电路器件及其形成方法


[0001]本公开大体涉及电子领域，更具体地，涉及包括背面电源轨的集成电路器件。

技术介绍

[0002]已经提出了集成电路器件的各种结构及其形成方法以简化器件制造的中段(MOL)部分或后段(BEOL)部分，从而提高器件的集成度。例如，背面电源轨可以简化器件制造的BEOL部分。然而，集成电路器件可以包括高纵横比接触，当包括背面电源轨时，该高纵横比接触电连接衬底的正面和背面上的元件。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的一些实施方式，形成集成电路器件的方法可以包括提供包括前表面和与前表面相反的背表面的衬底。第一有源区和第二有源区、隔离层以及第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构可以提供在衬底的前表面上，隔离层可以在第一有源区和第二有源区之间，第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构可以分别接触第一有源区和第二有源区的上表面，第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构可以每个包括沟道层和牺牲层。该方法还可以包括在隔离层的上表面上形成蚀刻停止层；分别用第一源极/漏极区和第二源极/漏极区替换第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构的部分；形成接触第一源极/漏极区的前接触，其中前接触可以包括在第一源极/漏极区和第二源极/漏极区之间的前接触插塞；在隔离层的下表面上形成背面绝缘体；以及形成在隔离层和背面绝缘体中并接触前接触插塞的下表面的背接触插塞。前接触插塞的一部分和背接触插塞的一部分中的至少一个可以在蚀刻停止层中。
[0004]根据本专利技术的一些实施方式，形成集成电路器件的方法可以包括提供衬底，在该衬底上提供前结构。衬底可以包括前表面和与前表面相反的背表面，并且前结构可以包括从衬底的前表面突出的第一有源区和第二有源区、在第一有源区和第二有源区之间的隔离层、在隔离层上的蚀刻停止层、分别在第一有源区和第二有源区上的第一沟道层和第二沟道层、分别在第一有源区和第二有源区上并分别接触第一沟道层和第二沟道层的第一源极/漏极区和第二源极/漏极区、以及跨过第一沟道层和第二沟道层以及隔离层的栅极结构。该方法还可以包括形成接触第一源极/漏极区的前接触；在形成前接触之后形成背面绝缘体，其中隔离层可以在蚀刻停止层和背面绝缘体之间；以及形成在隔离层和背面绝缘体中并接触前接触的背接触插塞。
[0005]根据本专利技术的一些实施方式，集成电路器件可以包括在第一水平方向上彼此间隔开的第一有源区和第二有源区；分别重叠第一有源区和第二有源区的第一源极/漏极区和第二源极/漏极区；在第一有源区和第二有源区之间的隔离层；在隔离层上在第一源极/漏极区和第二源极/漏极区之间的第一绝缘体；在隔离层和第一绝缘体之间的蚀刻停止层；在第一绝缘体中并接触第一源极/漏极区的前接触，其中前接触可以包括在第一源极/漏极区和第二源极/漏极区之间的前接触插塞；背面绝缘体，其中隔离层在蚀刻停止层与背面绝缘
体之间；以及背接触插塞，在背面绝缘体和隔离层中并接触前接触插塞。前接触插塞的一部分和背接触插塞的一部分中的至少一个可以在蚀刻停止层中。
附图说明
[0006]图1是根据一些实施方式的集成电路器件的布局。
[0007]图2A和图2B是根据一些实施方式的分别沿图1中的线A
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A和B
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B截取的集成电路器件的剖视图。
[0008]图3是根据一些实施方式的形成集成电路器件的方法的流程图。
[0009]图4至图12、图13A、图13B和图14至图21是示出根据一些实施方式形成集成电路器件的方法的视图。
[0010]图22和图23各自示出了根据一些实施方式的沿图1中的线A
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A截取的集成电路器件的剖视图。
[0011]图24A和图24B各自示出了根据一些实施方式的图2A中的IR区域。
具体实施方式
[0012]高纵横比接触的形成可以涉及用于在绝缘体中形成深而窄的开口的蚀刻工艺和用于在深而窄的开口中形成导电层的沉积工艺。在这些工艺期间可能出现各种缺陷。例如，开口的底部可能不合需要地窄或可能不暴露下面的导体，从而导致随后形成在开口中的接触和下面的导体之间的不良电连接。此外，可能难以用导电层完全填充深而窄的开口，并且可能在高纵横比接触中形成空腔。该空腔可能增加高纵横比接触的电阻。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，代替单个高纵横比接触，可以单独形成两个接触，每个接触具有相对较低的纵横比，并且这两个接触可以彼此电连接以用作单个接触。因此，可以减少与高纵横比接触的形成相关联的缺陷。
[0014]图1是根据一些实施方式的集成电路器件的布局，图2A和图2B是根据一些实施方式的分别沿图1中的线A
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A和B
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B截取的集成电路器件的剖视图。在图1中，图2A和图2B中的几个元件(例如，后端结构(BES)48的元件)为了简化附图而未示出。
[0015]参照图1、图2A和图2B，集成电路器件可以包括有源区12(例如，彼此直接相邻的第一有源区12_1和第二有源区12_2)。有源区12可以在第一方向X(也称为第一水平方向)上彼此间隔开并且可以在第二方向Y(也称为第二水平方向)上纵向延伸。如本文所用，“彼此直接相邻的两个元件A”(或类似语言)是指没有其它元件A位于这两个元件A之间。有源区12可以包括一种或更多种半导体材料，例如Si、Ge、SiGe、GaP、GaAs、SiC、SiGeC和/或InP。在一些实施方式中，有源区12可以包括Si。
[0016]如图1所示，在俯视图中，隔离层11可以包围有源区12，并且可以包括其每个可以在直接相邻的有源区12之间并且可以将那些有源区12彼此分开的部分。第一方向X和第二方向Y可以彼此垂直并且可以平行于隔离层11的上表面。如这里所用，“元件A的上表面”可以指元件A的面向BES 48的表面。
[0017]可以提供沟道层13(例如，第一沟道层13_1和第二沟道层13_2)。在一些实施方式中，在第三方向Z(也称为垂直方向)上堆叠的多个沟道层13可以提供在单个有源区12上，并且可以垂直重叠单个有源区12。例如，三个第一沟道层13_1可以提供在第一有源区12_1上
并且可以垂直重叠第一有源区12_1，如图2B所示。各种数量(例如一个、两个或多于三个)的沟道层13可以堆叠在单个有源区12上。第三方向Z可以垂直于第一方向X和第二方向Y。
[0018]例如，每个沟道层13可以包括(多种)半导体材料(例如，Si、Ge、SiGe、GaP、GaAs、SiC、SiGeC和/或InP)。在一些实施方式中，每个沟道层13可以是纳米片(其在第三方向Z上可以具有在约1nm至约100nm的范围内的厚度)或者可以是纳米线(其可以具有圆形剖面，该圆形剖面具有在约1nm至约100nm的范围内的直径)。
[0019]在第二方向Y上彼此间隔开的一对源极/漏极区14可以提供在单个有源区12上并且可以接触单个有源区12。第一源极/漏极区14_1和第三源极/漏极区14_3可以提供在第一有源区12_1上并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形成集成电路器件的方法，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括前表面和与所述前表面相反的背表面，其中第一有源区和第二有源区、隔离层以及第一牺牲堆叠结构和第二牺牲堆叠结构提供在所述衬底的所述前表面上，以及其中所述隔离层在所述第一有源区与所述第二有源区之间，所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构分别接触所述第一有源区和所述第二有源区的上表面，并且所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构每个包括沟道层和牺牲层；在所述隔离层的上表面上形成蚀刻停止层；分别用第一源极/漏极区和第二源极/漏极区替换所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构的部分；形成接触所述第一源极/漏极区的前接触，其中所述前接触包括在所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区之间的前接触插塞；在所述隔离层的下表面上形成背面绝缘体；以及形成背接触插塞，所述背接触插塞在所述隔离层和所述背面绝缘体中并接触所述前接触插塞的下表面，其中所述前接触插塞的一部分和所述背接触插塞的一部分中的至少一个在所述蚀刻停止层中。2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述蚀刻停止层包括：在所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构以及所述隔离层上形成初始蚀刻停止层；在所述初始蚀刻停止层上形成初始填充物层；蚀刻所述初始填充物层，从而在所述初始蚀刻停止层上在所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构之间形成填充物层，其中所述初始蚀刻停止层的一部分以及所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构的部分向上突出超过所述填充物层的上表面；然后蚀刻所述初始蚀刻停止层，从而形成所述蚀刻停止层并暴露所述第一牺牲堆叠结构和所述第二牺牲堆叠结构的侧表面。3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述前接触包括：在所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区以及所述蚀刻停止层上形成第一绝缘体；蚀刻所述第一绝缘体和所述蚀刻停止层，从而在所述第一绝缘体中形成第一开口，其中所述第一开口暴露所述蚀刻停止层；以及在所述第一开口中形成所述前接触插塞。4.根据权利要求1所述的方法，还包括形成接触所述第二源极/漏极区的源极/漏极接触，其中形成所述前接触和所述源极/漏极接触包括：在所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区以及所述蚀刻停止层上形成第一绝缘体；蚀刻所述第一绝缘体和所述蚀刻停止层，从而在所述第一绝缘体中形成第一开口和第二开口，其中所述第一开口和所述第二开口分别暴露所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区，并且所述第一开口还暴露所述蚀刻停止层；
在所述第一开口和所述第二开口中以及在所述第一绝缘体上形成导电层；以及去除所述导电层直到所述第一绝缘体被暴露，从而在所述第一开口中形成所述前接触并且在所述第二开口中形成所述源极/漏极接触。5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述背接触插塞包括：蚀刻所述背面绝缘体和所述隔离层，从而在所述背面绝缘体和所述隔离层中形成背面开口；以及在所述背面开口中形成所述背接触插塞。6.根据权利要求5所述的方法，其中形成所述背面开口包括蚀刻所述蚀刻停止层的一部分。7.根据权利要求1所述的方法，还包括形成背面电源轨，其中形成所述背接触插塞和所述背面电源轨包括：蚀刻所述背面绝缘体和所述隔离层，从而在所述背面绝缘体中形成线形开口，并且形成背面开口，该背面开口在所述背面绝缘体和所述隔离层中和在所述线形开口和所述前接触插塞之间；以及在所述背面开口和所述线形开口中形成背面导电层，从而在所述背面开口中形成所述背接触插塞并在所述线形开口中形成所述背面电源轨。8.根据权利要求1所述的方法，还包括，在形成所述前接触插塞之后和形成所述背面绝缘体之前，去除所述衬底的下部直到暴露所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明勋，洪元赫，曹健浩，黄寅灿，徐康一，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：