[发明专利]半导体结构的制造方法

说明书

提供一种半导体结构及其制造方法。在一实施例中，半导体结构包括：一源极特征部件及一漏极特征部件、设置于源极特征部件与漏极特征部件之间的一通道结构、设置于通道结构及漏极特征部件上的一半导体层、设置于半导体层上的一介电层、设置于源极特征部件上并延伸穿过半导体层及介电层的一背侧源极接点以及设置于介电层上并与背侧源极接点接触的一背侧电源轨。

技术领域

本发明实施例是关于一种半导体技术，且特别为关于一种半导体结构及其制造方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了指数型快速增长。集成电路(IC)材料及设计方面的技术进步产生了多世代的集成电路(IC)，每一世代集成电路(IC)的电路都比上一世代更小更加复杂。在集成电路(IC)演进的制程期间，功能密度(即，每一芯片面积上内连接装置的数量)普遍增加，而几何尺寸(即，使用制造制程可形成的最小部件(或线路))却为缩小。此种微缩制程通常通过提高生产效率及降低相关成本而带来益处。上述微缩也增加了制程及制造半导体装置的复杂性。

举例来说，随着集成电路(IC)技术向更小的技术世代发展，导入了多栅极装置，以通过增加栅极-通道耦合、降低截止状态电流及减少短通道效应(short-channel effect，SCE)来改善栅极控制。多栅极装置一般是指具有栅极结构，或其部分位于通道区的一侧以上。鳍式场效应晶体管(Fin-like field effect transistor，FinFET)及多桥通道(multi-bridge-channel，MBC)晶体管为多栅极装置的示例，其已成为高效能及低漏电应用的普及又具前景的备选装置。鳍式场效应晶体管(FinFET)具有一上升通道，其多面包覆栅极(例如，栅极包覆从基底延伸出来的半导体材料“鳍部”的顶部及侧壁)。多桥通道(MBC)晶体管的栅极结构可局部或全部延伸围绕通道区，以提供对通道区的两个或多个侧面的存取。由于其栅极结构环绕通道区，多桥通道(MBC)晶体管也可称作环绕式栅极晶体管(surrounding gate transistor，SGT)或栅极全绕式(gate-all-around，GAA)晶体管。多桥通道(MBC)晶体管的通道区可由纳米线、纳米片或其它纳米结构形成，且基于此原因，多桥通道(MBC)晶体管也可称作纳米线晶体管或纳米片晶体管。

随着多栅极装置尺寸的缩小，在基底的一侧封装所有接触特征部件变得越来越有挑战性。为了减轻封装密度，有建议将一些布线特征部件(例如，电源线(也称为电源轨)移至基底背侧。一些形成背侧电源轨的制程需要使用绝缘体上覆硅(silicon-on-insulator，SOI)基底，其意味着增加成本。因此，尽管传统的背侧电源轨形成制程一般来说可满足其预期性目的，但其在所有方面并未令人满意。

发明内容

在一些实施例中，一种半导体结构的制造方法包括：形成一复合基底，其包括一基底、位于基底上的一第一半导体层、位于第一半导体层上的一第二半导体层、位于第二半导体层上的一第三半导体层以及位于第三半导体层上的一第四半导体层；自第四半导体层形成一鳍部结构；形成一虚置栅极堆叠于鳍部结构的一通道区上；凹陷鳍部结构的一源极区及一漏极区，以形成一源极开口及一漏极开口。通道区设置于源极区与漏极区之间；选择性蚀刻鳍部结构的源极区，以延伸源极开口穿过第三半导体层而形成的一延伸源极开口；选择性形成一半导体插塞于延伸源极开口内；平坦化复合基底，以去除基底、第一半导体层及第二半导体层而露出半导体插塞；在平坦化之后，以一介电层取代第三半导体层；以及以一背侧源极接点取代半导体插塞。