[发明专利]半导体装置及形成半导体装置的方法

说明书

一种半导体装置及形成半导体装置的方法，形成半导体装置的方法包括：在基板上方沉积虚设半导体层及第一半导体层；在虚设半导体层的侧壁上形成多个间隔物；在基板中形成第一磊晶材料；暴露虚设半导体层及第一磊晶材料，其中暴露虚设半导体层及第一磊晶材料的步骤包括薄化基板的背侧的步骤；蚀刻虚设半导体层以暴露第一半导体层，其中间隔物在蚀刻虚设半导体层同时保留于第一半导体层的末端部分上方且与末端部分接触；使用间隔物作为遮罩来蚀刻第一半导体层的数个部分；及用背侧通孔替换第二磊晶材料及第一磊晶材料，背侧通孔电耦接至第一晶体管的源极/漏极区。

技术领域

本揭露是关于一种半导体装置及形成半导体装置的方法。

背景技术

半导体装置用于多种电子应用，诸如例如个人计算机、手机、数字摄影机及其他电子装备中。半导体装置通常通过以下操作来制造：在半导体基板上方依序沉积绝缘或介电层、导电层及半导体材料层，及使用微影来使各种材料层图案化以在基板上形成电路组件及元件。

半导体行业通过最小特征尺寸上的连续减小而继续改良各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的整合密度，此情形允许更多组件整合至给定区域中。然而，随着最小特征尺寸被减小，应解决的额外问题出现。

发明内容

根据本揭露的一些实施例，一种形成半导体装置的方法包括：在基板上方沉积虚设半导体层及第一半导体层；在虚设半导体层的侧壁上形成间隔物；在基板中形成第一磊晶材料；暴露虚设半导体层及第一磊晶材料，其中暴露虚设半导体层及第一磊晶材料包括薄化基板的背侧；蚀刻虚设半导体层以暴露第一半导体层，其中间隔物在蚀刻虚设半导体层同时保留于第一半导体层的末端部分上方且与末端部分接触；使用间隔物作为遮罩来蚀刻第一半导体层的数个部分；及用背侧通孔替换第二磊晶材料及第一磊晶材料，背侧通孔电耦接至第一晶体管的源极/漏极区。

根据本揭露的又一实施例，一种形成半导体装置的方法包括：在半导体基板上方沉积虚设半导体层；在虚设半导体层上方沉积第一半导体层；在半导体基板中形成虚设背侧通孔，其中虚设背侧通孔延伸通过虚设半导体层及第一半导体层，且其中间隔物隔离虚设背侧通孔与虚设半导体层；蚀刻半导体基板的背侧以暴露虚设背侧通孔、间隔物及虚设半导体层；移除虚设半导体层以暴露第一半导体层；通过使用间隔物作为蚀刻遮罩蚀刻第一半导体层来在第一半导体层中形成空腔；及用导电材料替换虚设背侧通孔以形成背侧通孔。

根据本揭露的另一实施例，一种半导体装置包括：第一装置层中的第一晶体管结构；第一装置层的前侧上的前侧互连结构；第一装置层的背侧上的第一介电层；及背侧通孔，背侧通孔延伸通过第一介电层至第一晶体管结构的源极/漏极区，其中背侧通孔的下部部分与第一半导体层的第一侧壁直接接触，且其中第一介电层延伸通过第一半导体层。

附图说明

本揭露的态样在与随附附图一起研读时自以下详细描述内容来最佳地理解。应注意，根据行业中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可为了论述清楚经任意地增大或减小。

图1图示根据一些实施例的三维视图中纳米结构场效晶体管(nanostructurefield-effect transistor；nano-FET)的实例；