形成半导体器件的方法和半导体结构与流程

本发明的实施例涉及形成半导体器件的方法和半导体结构。

背景技术：

1、集成电路(ic)行业经历了指数级增长。ic材料和设计中的技术进步已经产生了多代ic，其中每一代都具有比上一代更小且更复杂的电路。在ic发展的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)普遍增加，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺创建的最小组件(或线))已经减小。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。

2、最近尝试集中在通孔上，例如硅贯通孔或衬底贯通孔(tsv)。已发现tsv在三维(3d)ic中的应用，用以将电信号从ic的硅衬底的一侧路由到其另一侧。通常，通过蚀刻穿过衬底的垂直通孔开口并用诸如铜的导电材料填充通孔开口来形成tsv。已经开发出保护结构，诸如保护环，以在制造工艺期间保护tsv免受湿气侵害。tsv和保护环通常包括仅在后段制程(beol)工艺中形成的部件。这样的仅beol的tsv可能会对周围结构产生压力并导致可靠性问题，以及较差的等离子体诱导损伤(pid)保护。因此，虽然现有的tsv结构通常足以满足其预期目的，但它们并非在所有方面都是令人满意的。

技术实现思路

1、本发明的一些实施例提供了一种形成半导体器件的方法，该方法包括：在衬底上形成有源区域；在有源区域上方形成互连结构，互连结构包括多个介电层和设置在介电层内的保护环；蚀刻穿过互连结构和有源区域的至少第一部分的开口，开口延伸进入衬底中；以及在开口内形成通孔结构，在沿着垂直于衬底的顶表面的方向观察时，通孔结构由保护环围绕。

2、本发明的另一些实施例提供了一种形成半导体器件的方法，该方法包括：在衬底上形成多个第一鳍；在衬底上形成多个第二鳍，其中，在半导体器件的俯视图中，第二鳍环绕第一鳍；在第二鳍上形成接触插塞；在衬底上方沉积互连结构，其中，互连结构包括从接触插塞向上延伸的保护环；蚀刻互连结构以形成开口；延伸开口以穿过第一鳍并进入衬底中；以及在开口中沉积通孔结构，其中，在俯视图中，保护环环绕通孔结构。

3、本发明的又一些实施例提供了一种半导体结构，该半导体结构包括：衬底；多个鳍，从衬底突出；互连结构，位于多个鳍上方；保护环结构，设置在互连结构中；通孔结构，垂直地延伸穿过由保护环结构围绕的区域并且穿过多个鳍和衬底；以及阻挡层，设置在通孔结构的侧壁上并且将通孔结构与衬底电隔离。

技术特征：

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有源区域为鳍状有源区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述鳍状有源区域包括从所述衬底连续突出的结晶半导体材料。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述鳍状有源区域包括插入在彼此上方的第一半导体层和第二半导体层的外延堆叠件，所述第一半导体层和所述第二半导体层包括不同的材料组成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通孔结构与所述有源区域的所述第一部分的每个接触。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护环悬垂在所述有源区域的第二部分上方并且与所述有源区域的所述第二部分电连接。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

9.一种形成半导体器件的方法，包括：

10.一种半导体结构，包括：

技术总结
提供了半导体结构及其形成方法。根据本发明的实施例的形成半导体器件的方法包括在衬底上形成有源区域，在有源区域上方形成互连结构，互连结构包括多个介电层和设置在介电层内的保护环，蚀刻穿过互连结构和有源区域的至少第一部分的开口，开口延伸进入衬底中，以及在开口内形成通孔结构。在沿着垂直于衬底的顶表面的方向观察时，通孔结构由保护环围绕。

技术研发人员：杨芷欣,赖彦良,陈殿豪,王茂南
受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15