本申請的實(shí)施例涉及堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、集成電路(ic)行業(yè)經(jīng)歷了指數(shù)級增長。集成電路材料和設(shè)計的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了幾代集成電路，每一代集成電路都比上一代更小、更復(fù)雜。在ic演進(jìn)過程中，功能密度(即每個芯片面積的互連器件數(shù)量)通常會增加，而幾何尺寸(即使用制造工藝可以創(chuàng)建的最小組件(或線))則會縮減。這種縮減過程通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供好處。

2、這種縮減也增加了處理和制造ic的復(fù)雜性，為了實(shí)現(xiàn)這些進(jìn)步，需要在ic處理和制造方面進(jìn)行類似的開發(fā)。例如，隨著引入堆疊器件結(jié)構(gòu)以進(jìn)一步降低先進(jìn)ic技術(shù)節(jié)點(diǎn)的密度，在制造堆疊源極/漏極時，存在增加縱橫比(例如深度/高度與寬度的比)的挑戰(zhàn)。盡管現(xiàn)有的堆疊源極/漏極制造技術(shù)通常足以滿足其預(yù)期目的，但它們不是在所有方面都完全令人滿意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本申請實(shí)施例的一個方面，提供了一種制造堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：形成前側(cè)源極/漏極溝槽；在前側(cè)源極/漏極溝槽中形成偽源極/漏極；在前側(cè)源極/漏極溝槽中形成上部源極/漏極，其中，上部源極/漏極設(shè)置在偽源極/漏極上方；暴露偽源極/漏極的背側(cè)；去除偽源極/漏極以形成背側(cè)源極/漏極溝槽；以及在背側(cè)源極/漏極溝槽中形成下部源極/漏極。

2、根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個方面，提供了一種制造堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：在與上部半導(dǎo)體層和下部半導(dǎo)體層相鄰的源極/漏極區(qū)中形成第一源極/漏極溝槽，其中，上部半導(dǎo)體層設(shè)置在下部半導(dǎo)體層上方，下部半導(dǎo)體層設(shè)置在襯底上方，且第一源極/漏極溝槽延伸到襯底中；在第一源極/漏極溝槽中形成偽源極/漏極，其中，偽源極/漏極設(shè)置在襯底中，偽源極/漏極與下部半導(dǎo)體層相鄰，并且偽源極/漏極位于上部半導(dǎo)體層下方；在偽源極/漏極上方的第一源極/漏極溝槽中形成上部源極/漏極，其中，上部源極/漏極與上部半導(dǎo)體層相鄰；在形成上部源極/漏極之后，去除偽源極/漏極以在源極/漏極區(qū)中形成第二源極/漏極溝槽，其中，第二源極/漏極溝槽與下部半導(dǎo)體層相鄰設(shè)置；以及在第二源極/漏極溝槽中形成下部源極/漏極，其中，下部源極/漏極與下部半導(dǎo)體層相鄰。

3、根據(jù)本申請實(shí)施例的又一個方面，提供了一種堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：柵極堆疊件，具有下部柵極和設(shè)置在下部柵極上方的上部柵極，其中，下部柵極設(shè)置在下部半導(dǎo)體層上并與下部半導(dǎo)體層接合，上部柵極設(shè)置在上部半導(dǎo)體層上并與上部半導(dǎo)體層接合，并且上部半導(dǎo)體層設(shè)置在下部半導(dǎo)體層上方；源極/漏極堆疊件，具有下部外延源極/漏極、設(shè)置在下部外延源極/漏極上方的源極/漏極隔離層和設(shè)置在源極/漏極隔離層上方的上部外延源極/漏極，其中，下部外延源極/漏極與下部半導(dǎo)體層和下部柵極相鄰，并且上部外延源極/漏極與上部半導(dǎo)體層和上部柵極相鄰；以及其中，下部外延源極/漏極設(shè)置在源極/漏極隔離層中，上部外延源極/漏極設(shè)置在絕緣層中，源極/漏極隔離層由第一材料形成，絕緣層由第二材料形成，并且第一材料不同于第二材料。

技術(shù)特征：

1.一種制造堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：在形成所述上部源極/漏極之前在所述前側(cè)源極/漏極溝槽中形成源極/漏極隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述源極/漏極隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述偽源極/漏極上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括部分地去除所述偽源極/漏極以形成所述背側(cè)源極/漏極溝槽，其中，所述下部源極/漏極形成在所述偽源極/漏極的剩余部分上方，并且所述偽源極/漏極的所述剩余部分提供源極/漏極隔離結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在暴露所述偽源極/漏極的背側(cè)之后并且在去除所述偽源極/漏極之前，用背側(cè)絕緣層替換半導(dǎo)體臺面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，去除所述偽源極/漏極以形成所述背側(cè)源極/漏極溝槽包括在沒有蝕刻掩模的情況下執(zhí)行蝕刻工藝。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述前側(cè)源極/漏極溝槽具有第一縱橫比，所述背側(cè)源極/漏極溝槽具有第二縱橫比，并且所述第一縱橫比大于所述第二縱橫比。

7.一種制造堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，去除所述偽源極/漏極以在所述源極/漏極區(qū)中形成所述第二源極/漏極溝槽的步驟包括從所述源極/漏極區(qū)完全去除所述偽源極/漏極。

10.一種堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

技術(shù)總結(jié)
公開了堆疊器件結(jié)構(gòu)的源極/漏極制造方法。形成源極/漏極堆疊件的示例方法可包括前側(cè)和背側(cè)工藝。前側(cè)工藝可以包括形成前側(cè)源極/漏極溝槽，在該溝槽中形成偽源極/漏極，以及在偽源極/漏極上方的前側(cè)源極/漏極溝槽內(nèi)形成上部源極/漏極。背側(cè)工藝可以包括暴露偽源極/漏極的背側(cè)，去除(部分或完全)偽源極/漏極形成背側(cè)源極/漏極溝槽，在該溝槽中形成下部源極/漏極。偽源極/漏極可以由半導(dǎo)體或介電材料形成，并且偽源極/漏極的部分可以保留在上部和下部源極/漏極之間。在一些實(shí)施例中，背側(cè)工藝包括用背側(cè)絕緣結(jié)構(gòu)替換襯底/臺面，并相對于背側(cè)絕緣結(jié)構(gòu)選擇性地去除偽源極/漏極。本申請的實(shí)施例還涉及堆疊半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

技術(shù)研發(fā)人員：石哲齊,林志昌,邱宗凱,楊固峰,廖思雅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：臺灣積體電路制造股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19