半导体装置的形成方法制造方法及图纸

本公开描述了一种具有背面接触结构的半导体装置的形成方法。所述方法包括形成半导体装置在基板的第一侧上。所述半导体装置包括源极/漏极(S/D)区域。所述方法更包括蚀刻在基板的第二侧上的S/D区域的一部分，以形成开口；及形成外延接触结构在开口中的S/D区域上。第二侧与第一侧相对。外延接触结构包括与在开口中的S/D区域接触的第一部分及在第一部分上的第二部分。第二部分的宽度大于第一部分。二部分。第二部分的宽度大于第一部分。二部分。第二部分的宽度大于第一部分。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的形成方法


[0001]本专利技术实施例是关于半导体装置及其形成方法，特别是关于包括背侧接触结构(backside contact structure)的半导体装置及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的进步，对更高的存储容量(storage capacity)、更快的处理系统、更高的性能及更低的成本的需求不断增加。为了满足这些需求，半导体产业不断地缩小半导体装置的尺寸，诸如金属氧化物半导体场效晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistors，MOSFET)，前述MOSFET包括平面式(planar)MOSFET及鳍式场效晶体管(fin field effect transistors，finFET)。这种按比例缩小增加了半导体制造制程的复杂性。

技术实现思路

[0003]一实施例是关于一种半导体装置的形成方法。所述半导体装置的形成方法包括形成半导体装置在基板的第一侧(side)上。所述半导体装置包括源极/漏极(source/drain，S/D)区域。所述方法更包括蚀刻在基板的第二侧上的S/D区域的一部分，以形成开口；及形成外延接触结构(epitaxial contact structure)在开口中的S/D区域上。第二侧与第一侧相对(opposite)。外延接触结构包括第一部分及第二部分。第一部分与在开口中的S/D区域接触。第二部分在第一部分上。第二部分的宽度大于第一部分。
[0004]另一实施例是关于一种半导体装置的形成方法。所述半导体装置的形成方法包括形成第一半导体装置及第二半导体装置在基板的第一侧上，其中第一半导体装置包括第一源极/漏极(S/D)区域，且第二半导体装置包括第二源极/漏极(S/D)区域；蚀刻在基板的第二侧上的第一S/D区域的一部分以形成第一开口，且蚀刻在基板的第二侧上的第二S/D区域的一部分以形成第二开口，其中第二侧与第一侧相对；选择性地形成第一金属硅化物层在第二开口中且在第二S/D区域上；以及形成第二金属硅化物层在第一金属硅化物层上且在第一S/D区域上，其中第二金属硅化物层包括与第一金属硅化物层不同的金属。
[0005]又另一实施例是关于一种半导体装置。所述半导体装置包括鳍片(fin)结构、栅极结构、源极/漏极(S/D)区域及外延接触结构。鳍片结构在基板的第一侧上。栅极结构环绕(wrapped around)鳍片结构。源极/漏极区域与鳍片结构接触。外延接触结构与在基板的第二侧上的S/D区域接触。其中外延接触结构包括与S/D区域接触的第一部分及在第一部分上方(above)的第二部分；第二部分的宽度大于第一部分的宽度；以及第二侧与第一侧相对。
附图说明
[0006]根据以下的详细说明并配合所附图式阅读，能够最好的理解本公开的态样。
[0007]图1A至图1E根据一些实施例，分别显示出了具有背侧接触结构(backside contact structures)的半导体装置的等距视图(isometric view)及各种剖面图，所述背
侧接触结构具有外延接触结构。
[0008]图2A至图2D根据一些实施例，显示出了具有背侧接触结构的半导体装置的等距视图及各种剖面图，所述背侧接触结构具有双金属硅化物层(dual metal silicide layers)。
[0009]图3是根据一些实施例的制造具有背侧接触结构的半导体装置的方法的流程图，所述背侧接触结构具有外延接触结构。
[0010]图4至图7、图8A、图8B、图9至图12根据一些实施例，显示出了具有背侧接触结构的半导体装置在其制造制程中的各个阶段的剖面图，所述背侧接触结构具有外延接触结构。
[0011]图13是根据一些实施例的制造具有背侧接触结构的半导体装置的方法的流程图，所述背侧接触结构具有双金属硅化物层。
[0012]图14及图15根据一些实施例，显示出了具有背侧接触结构的半导体装置在其制造制程中的各个阶段的部分(partial)剖面图，所述背侧接触结构具有双金属硅化物层。
[0013]图16根据一些实施例，显示出了的背侧接触结构的接触电阻(contact resistances)及背侧接触结构的宽度之间的关系。
[0014]现在将参照附图描述说明性实施例。在附图中，相似的元件符号通常表示相同的、功能相似的及/或结构相似的元件。
[0015]其中，附图标记说明如下：
[0016]100，200：半导体装置
[0017]102A，102B：鳍式场效晶体管
[0018]103：背侧电导轨
[0019]103t，136t，138t，140t，148t，454t，456t：厚度
[0020]104A，104B：接触结构
[0021]105：前侧电导轨
[0022]108A，108B，108*：堆叠鳍片结构
[0023]110A，110B：源极/漏极区域
[0024]110r：凹部
[0025]110w1：第一宽度
[0026]110w2：第二宽度
[0027]111：栅极电极
[0028]112，112A，112B：栅极结构
[0029]113：栅极介电层
[0030]114，114A，114B：栅极接触结构
[0031]115：阻障层
[0032]116：栅极间隔物
[0033]1166：遮罩层
[0034]118：内间隔物结构
[0035]120：第一层间介电层
[0036]122，122*，458，460，462：半导体层
[0037]124：第二层间介电层
[0038]126：蚀刻停止层
[0039]128：第三层间介电层
[0040]130：覆盖层
[0041]132：接合层
[0042]134：载体基板
[0043]136：背侧层间介电层
[0044]138：背侧蚀刻停止层
[0045]140：背侧阻障层
[0046]144：背侧介电结构
[0047]146：外延接触结构
[0048]146
‑
1：第一部分
[0049]146
‑
2：第二部分
[0050]146h2，150h：垂直尺寸
[0051]146j，150j：角度
[0052]146w1，146w2，150w：水平尺寸
[0053]148：金属硅化物层
[0054]148B
‑
1：第一金属硅化物层
[0055]148B
‑
2：第二金属硅化物层
[0056]150：金属接触物
[0057]300，1300：方法
[0058]310，320，330，1310，1320，1330，1340：操作
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的形成方法，包括：形成一半导体装置在一基板的一第一侧上，其中该半导体装置包括一源极/漏极(S/D)区域；蚀刻在该基板的一第二侧上的该源极/漏极区域的一部分以形成一开口，其中该第二侧与该第一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱家宏，王菘豊，梁顺鑫，张旭凯，时定康，洪宗佑，蔡邦彦，林耕竹，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：