[发明专利]半导体晶体管器件及其形成方法

说明书

半导体晶体管器件包括沟道结构、栅极结构、第一源极/漏极外延结构、第二源极/漏极外延结构、栅极接触件和背侧源极/漏极接触件。该栅极结构包裹沟道结构。该第一源极/漏极外延结构和该第二源极/漏极外延结构布置在沟道结构的相对端部上。该栅极接触件布置在栅极结构上。该背侧源极/漏极接触件布置在第一源极/漏极外延结构下方。该第一源极/漏极外延结构具有与背侧源极/漏极接触件接触的凹底面。本申请的实施例还涉及形成半导体晶体管器件的方法。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体晶体管器件及其形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)行业经历了指数式增长。IC材料和设计的技术进步已生产了多代IC，其中每一代都比前一代具有更小且更复杂的电路。在IC发展的过程中，功能密度(即，每个芯片区互连器件的数量)已普遍增加，而几何尺寸(即，可使用制造工艺制造的最小部件(或线路))则已减小。这种按比例缩小工艺一般通过提高生产效率和降低相关成本带来益处。这种按比例缩小也增加了处理和制造IC的复杂度。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种半导体晶体管器件，包括：沟道结构；栅极结构，包裹所述沟道结构；第一源极/漏极外延结构和第二源极/漏极外延结构，布置在所述沟道结构的相对端部上；栅极接触件，布置在所述栅极结构上；以及背侧源极/漏极接触件，布置在所述第一源极/漏极外延结构下方；其中，所述第一源极/漏极外延结构具有与所述背侧源极/漏极接触件接触的凹底面。

本申请的另一些实施例提供了一种半导体晶体管器件，包括：沟道结构；栅极结构，包裹所述沟道结构；第一源极/漏极外延结构和第二源极/漏极外延结构，布置在所述沟道结构的相对端部上；栅极接触件，布置在所述栅极结构上；以及背侧源极/漏极接触件，布置在所述第一源极/漏极外延结构下方并与所述第一源极/漏极外延结构接触；以及背侧介电帽，布置在所述第二源极/漏极外延结构和所述栅极结构下方并与所述第二源极/漏极外延结构和所述栅极结构接触。

本申请的又一些实施例提供了一种形成半导体晶体管器件的方法，所述方法包括：通过交替地堆叠第一半导体层和第二半导体层在衬底上方形成鳍结构；在所述鳍结构上方形成伪栅极结构；去除未被所述伪栅极结构覆盖的所述鳍结构的一部分；在所述第一半导体层的剩余部分的相对侧上形成内部间隔件；在所述鳍结构的相对端部上形成第一源极/漏极外延结构和第二源极/漏极外延结构；用金属栅极结构替换所述伪栅极结构和所述第一半导体层；去除所述衬底并形成背侧覆盖沟槽以暴露出所述金属栅结构的底面和所述第二源极/漏极外延结构的底面，其中所述第二源极/漏极外延结构的所述底面凹进；在所述背侧覆盖沟槽中形成背侧介电帽；以及在所述第一源极/漏极外延结构下方形成与所述第一源极/漏极外延结构接触的背侧源极/漏极接触件。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了具有背侧电源轨的半导体晶体管器件的一些实施例的截面图。

图2示出了具有背侧电源轨的半导体晶体管器件的一些附加实施例的截面图。

图3示出了具有背侧电源轨的半导体晶体管器件的一些附加实施例的截面图。

图4示出了具有背侧电源轨的半导体晶体管器件的一些附加实施例的截面图。

图5示出了具有背侧电源轨的半导体晶体管器件的一些实施例的立体图。

图6A是沿着图5的线A-A’截取的半导体晶体管器件的一些实施例的截面图。

图6B是沿着图5的线B-B’截取的半导体晶体管器件的一些实施例的截面图。

图6C是沿着图5的线C-C’截取的半导体晶体管器件的一些实施例的截面图。