[发明专利]一种半导体器件的结构和形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的结构，其特征在于，包括：设于半导体衬底正面和背面的多个结构；其中，

设于所述半导体衬底正面的结构包括：

位于所述半导体衬底的正面上的浅沟槽隔离、阱区、源漏和栅极；

位于所述半导体衬底的正面表面上的后道介质层，以及位于所述后道介质层中的后道金属互连层；

设于所述半导体衬底背面的结构包括：

位于所述半导体衬底的背面上的背面沟槽隔离和重掺杂注入区；所述背面沟槽隔离相连位于所述浅沟槽隔离的上方，所述重掺杂注入区相连位于所述阱区的上方；

位于所述半导体衬底的背面表面上的背面介质层，位于所述背面介质层中且下端连接所述重掺杂注入区的多个背面接触孔，以及相连位于所述背面接触孔上端上的背面金属层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的结构，其特征在于，由所述多个背面接触孔构成背面接触孔阵列。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的结构，其特征在于，所述背面沟槽隔离中填充有介质材料。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的结构，其特征在于，所述半导体器件的结构为NMOS或PMOS结构。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的结构，其特征在于，所述半导体器件的结构为NMOS和PMOS交替排列的结构，所述NMOS和PMOS之间通过上下对准的浅沟槽隔离和背面沟槽隔离所形成的全隔离结构相隔离。

6.根据权利要求4或5所述的半导体器件的结构，其特征在于，当所述半导体器件的结构为NMOS结构时，所述阱区为P阱，所述重掺杂注入区为P+注入区；当所述半导体器件的结构为PMOS结构时，所述阱区为N阱，所述重掺杂注入区为N+注入区。

7.一种半导体器件的结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供一半导体衬底，在所述半导体衬底的正面上形成浅沟槽隔离，NMOS的P阱、N+源漏和栅极，PMOS的N阱、P+源漏和栅极；

在所述半导体衬底的正面表面上淀积形成后道介质层，并在后道介质层中形成接触孔和后道金属互连层；

将所述半导体衬底进行倒置，使所述后道介质层的表面与一载片进行粘合；然后进行第一退火；

对所述半导体衬底进行背面减薄，使减薄后的所述半导体衬底厚度小于N阱和P阱的注入深度；

在所述半导体衬底的背面上形成背面沟槽，在背面沟槽内进行介质填充，形成与浅沟槽隔离上下相连并对准的背面沟槽隔离，从而形成NMOS和PMOS之间的全隔离结构；

在NMOS的P阱中进行P+注入，在PMOS的N阱中进行N+注入；然后进行第二退火，进行N+注入和P+注入的激活；

在所述半导体衬底的背面表面上淀积形成背面介质层，并在背面介质层中进行背面接触孔的定义和填充，使背面接触孔在背面介质层中进行密集排布，构成背面接触孔阵列，从而形成背面接触孔与N+注入、P+注入之间的欧姆接触；

在背面接触孔上形成背面金属层，通过背面金属层和电源、地的连接，来实现N阱和P阱的电源连接和地连接。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底为硅、锗、碳化硅或氮化镓衬底，或磷化铟的化合物衬底。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的结构的形成方法，其特征在于，所述背面沟槽隔离中的填充介质为二氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一种或几种。

10.根据权利要求7所述的半导体器件的结构的形成方法，其特征在于，所述第二退火为低温退火。