[发明专利]半导体器件结构、半导体器件及其形成方法

说明书

根据本发明的半导体器件结构包括：源极部件和漏极部件；至少一个沟道结构，在源极部件和漏极部件之间延伸；栅极结构，包裹至少一个沟道结构的每个；半导体层，位于栅极结构上方；介电层，位于半导体层上方；掺杂的半导体部件，延伸穿过半导体层和介电层以与源极部件接触；金属接触插塞，位于掺杂的半导体部件上方；以及掩埋电源轨，设置在金属接触插塞上方。本申请的实施例还涉及半导体器件及其形成方法。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体器件结构、半导体器件及其形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了指数级增长。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代IC，其中每一代都具有比上一代更小且更复杂的电路。在IC发展的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)普遍增加，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺产生的最小组件(或线))已经减小。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这种缩小也增加了处理和制造IC的复杂性。

例如，随着集成电路(IC)技术朝着更小的技术节点发展，已经引入了多栅极器件，以通过增加栅极-沟道耦接、减小截止状态电流和减小短沟道效应(SCE)来改善栅极控制。多栅极器件通常是指具有设置在沟道区域的不止一侧上方的栅极结构或其部分的器件。鳍式场效应晶体管(FinFET)和多桥沟道(MBC)晶体管是多栅极器件的实例，这些器件已成为高性能和低泄漏应用的流行和有希望的候选者。FinFET具有在不止一侧上由栅极包裹(例如，栅极包裹从衬底延伸的半导体材料“鳍”的顶部和侧壁)的升高的沟道。MBC晶体管具有可以部分或全部围绕沟道区域延伸的栅极结构，以在两侧或多侧上提供至沟道区域的访问。因为MBC晶体管的栅极结构围绕沟道区域，所以MBC晶体管也可以称为环绕栅晶体管(SGT)或全环栅(GAA)晶体管。MBC晶体管的沟道区域可以由纳米线、纳米片、其它纳米结构和/或其它合适的结构形成。沟道区域的形状也给予MBC晶体管可选的名称，诸如纳米片晶体管或纳米线晶体管。

多栅极晶体管的实施减小了器件尺寸并且增大了器件封装密度，这在形成电源和信号布线中提出了挑战。掩埋电源轨的发展减轻了形成至密集封装的器件的电源和信号布线的一些压力。背侧接触件和外延源极/漏极部件之间的界面处的电阻是减小接触电阻的瓶颈。虽然现有的掩埋电源轨结构通常足以满足它们的预期目的，但是它们并非在所有方面都已令人满意。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种半导体器件结构，包括：源极部件和漏极部件；至少一个沟道结构，在所述源极部件和所述漏极部件之间延伸；栅极结构，包裹所述至少一个沟道结构的每个；半导体层，位于所述栅极结构上方；介电层，位于所述半导体层上方；掺杂的半导体部件，延伸穿过所述半导体层和所述介电层以与所述源极部件接触；金属接触插塞，位于所述掺杂的半导体部件上方；以及掩埋电源轨，设置在所述金属接触插塞上方。

本申请的另一些实施例提供了一种半导体器件，包括：源极部件和漏极部件；多个沟道构件，沿方向设置在所述源极部件和所述漏极部件之间；栅极结构，包裹所述多个沟道构件的每个；硅层，设置在所述栅极结构上方；第一介电层，设置在所述硅层上方；第二介电层，设置在所述第一介电层上方；金属接触部件，设置在所述第二介电层中和所述源极部件上方；以及外延延伸部件，设置在所述源极部件和所述金属接触部件之间，其中，所述第二介电层的部分延伸穿过所述硅层和所述第一介电层以与所述漏极部件接触，其中，所述外延延伸部件延伸穿过所述硅层和所述第一介电层。