[发明专利]具有前侧和后侧的半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括:

提供结构，所述结构具有晶体管、至少部分地位于所述晶体管上方的隔离结构、穿过所述隔离结构并且电连接至所述晶体管电极的两个金属塞以及沟槽，其中，所述隔离结构和所述两个金属塞形成所述沟槽的侧壁；

在所述沟槽的所述侧壁上以及所述隔离结构和所述金属塞的上方形成介电衬垫，其中，所述介电衬垫在所述沟槽的开口部分处比在所述沟槽的另一个部分处更薄，从而在所述沟槽内部形成气隙，并且所述气隙完全地或者部分地被所述介电衬垫围绕，所述沟槽的另一个部分比所述沟槽的开口部分更深；

在所述介电衬垫上方和所述气隙上方沉积牺牲介电层；以及

执行化学机械平坦化(CMP)工艺以移除所述牺牲介电层并且使所述介电衬垫凹陷直至所述隔离结构和所述金属塞暴露，其中，所述气隙保留在所述沟槽内部。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述隔离结构、所述介电衬垫、所述气隙和所述金属塞的上方形成介电层，其中，所述气隙单独由所述介电衬垫或由所述介电衬垫和所述介电层二者密封；以及

在所述介电层中形成导体，其中，所述导体电连接至所述金属塞。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成所述介电衬垫包括使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述PECVD包括应用从SiH₄气体和N₂或NH₃气体生成的等离子体。

5.根据权利要求1所述的方法，在所述形成所述介电衬垫之前，还包括：

用具有氮原子、氟原子、氯原子、氧原子、氢原子或氩原子的等离子体处理所述沟槽的所述侧壁。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提供所述结构包括：

接收具有带有有源区域的衬底的工件，其中，所述隔离结构隔离所述有源区域，并且所述晶体管形成在所述有源区域的上方，所述工件还具有所述晶体管上方的互连结构，其中，所述衬底位于所述工件的后侧，并且所述互连结构位于所述工件的前侧；

将所述工件的所述前侧附接至载具晶圆；

从所述工件的所述后侧使所述工件变薄直至所述隔离结构和所述有源区域从所述工件的所述后侧暴露出来；

蚀刻贯穿所述有源区域的两个孔以从所述工件的所述后侧暴露所述晶体管的所述电极；

分别在所述两个孔中形成所述两个金属塞；以及

从所述工件的所述后侧在所述两个金属塞之间蚀刻所述有源区域，从而形成所述沟槽。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述晶体管包括鳍式场效应晶体管(FinFET)，并且所述有源区域包括半导体鳍。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述晶体管包括全环栅鳍式场效应晶体管(FET)，并且所述有源区域包括半导体鳍。