半导体器件、半导体器件结构及其形成方法与流程

本申请的实施例涉及半导体器件、半导体器件结构及其形成方法。

背景技术：

1、用于图案化上层介电材料层和上层金属互连结构的基于等离子体的蚀刻工艺可能会损坏静态随机存取存储器（sram）器件的敏感组件，例如栅极电介质。因此，需要对这种敏感组件进行适当的保护。此外，接地反弹电压可能会减少操作逻辑电压的可用窗口。需要改进全局源极电源电压网格结构，以帮助提供更宽的工作电压窗口。

技术实现思路

1、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种形成半导体器件结构的方法，包括：在衬底上形成第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，其中，第一场效应管和第二场效晶体管中的每个包括由隔离部件横向围绕的相应的沟道区、形成在相应的沟道区上的相应的栅极结构、相应的源极/漏极部件、以及覆盖蚀刻停止层的介电层，其中，蚀刻停止层覆盖隔离部件和源极/漏极部件，其中，相应的源极/漏极部件的高度和相应的源极/漏极部件的宽度不同，并且相应的源极/漏极部件的宽度大于相应的沟道区的宽度，使得相应的源极/漏极部件的部分悬垂在隔离部件上，其中，第一场效应晶体管包括源极/漏极部件中的第一源极/源极部件，并且第二场效应晶体管包括源极/漏极部件中的第二源极/漏极部件；在第一场效应晶体管和第二场效应晶体管上方形成前介电材料层和前金属互连结构，其中，前金属互连结构包括前侧全局源极电源电压网格结构，前侧全局源极电源电压网格结构延伸穿过存储器阵列区和外围连接区，并形成在第一源极/漏极部件上；形成包括互连层的互连结构，其中，互连层中的每个包括设置在介电层中的金属线，其中，金属线中的至少一个包括与介电层相接的阻挡层以及通过阻挡层与介电层层间隔开的填充金属，其中，阻挡层的电导率小于填充金属的电导率，其中在截面视角下，金属线中的至少一个包括弯曲的顶面；至少通过在形成互连结构之后去除衬底的背侧部分来提供包括互连结构、第一场效应晶体管和第二场效应晶体管、以及背侧接触层级介电层的组件；以及形成馈穿通孔结构，馈穿通孔结构在外围连接区中的前侧全局源极电源电压网格结构的第一组件的底面上穿过背侧接触层级介电层。

2、根据本申请实施例的另一个方面，一种半导体器件的制造方法，包括：在衬底上形成有源区和隔离部件，其中，有源区中的每个包括相应的沟道区以及与相应的沟道区相邻的相应的源极/漏极区；形成栅极结构，其中，栅极结构中的每个与沟道区中的相应一个的至少三个表面相接；在源极/漏极区上方形成外延部件，其中，外延部件包括配置为在全局源极电源电压处偏置的第一源极/源极部件以及配置为在全局漏极电源电压处偏置的第二源极/源极部件；在外延部件上形成前侧全局源极电源电压网格结构，其中，前侧全局源极电源电压网格结构通过前侧源极/漏极接触通孔结构电连接到第一源极/漏极部件；在前侧全局源极电源电压网格结构上制造互连结构，其中，互连结构包括互连层，其中，互连层中的每个包括设置在相应的介电层中的金属线，其中在截面视角中，金属线中的至少一个包括弯曲的顶面；在制造互连结构之后，通过去除衬底的至少背侧部分，在有源区的背侧上形成平坦的背侧表面；在基于等离子体的蚀刻装置中的卡盘上设置组件，组件包括互连结构、有源区、至少一个材料层和图案化的光刻胶层，并且组件被定向为使得前侧全局源极电源电压网格结构电连接到卡盘；以及通过执行背侧各向异性蚀刻工艺来暴露第一源极/漏极部件的背侧表面，其中，背侧各向异性蚀刻工艺形成穿过至少一个材料层的背侧接触通孔腔。

3、根据本申请实施例的又一个方面，一种半导体器件结构，包括：第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，由隔离部件横向围绕，其中，第一场效应晶体管和第二场效应晶体管中的每个包括由隔离部件横向围绕的相应的沟道区、位于沟道区上的相应的栅极结构、以及作为与沟道区的相应侧壁相接的外延部件的源极/漏极部件，其中，蚀刻停止层覆盖隔离部件和外延部件，介电层覆盖蚀刻停止层，其中，外延部件中的每个包括与沟道区的相应侧壁相邻的第一层、以及远离沟道区的侧壁的第二层，其中，第一层的成分不同于第二层的成分；互连层，包括前介电材料层、前金属互连结构和位于隔离部件的前侧的前侧全局源极电源电压网格结构，其中，前侧全局源极电源电压网格结构延伸穿过存储器阵列区和外围连接区，并且前侧全局源极电源电压网格结构包括接触第一场效应晶体管的源极/漏极部件的第一子集的第一前接触通孔结构，其中，第一场效应晶体管的源极/漏极部件的第二子集与前侧全局源极电源电压网格结构电隔离，其中，互连层中的每个包括设置在相应的介电层中的金属线，其中，金属线中的至少一个包括与相应的介电层相接的阻挡层、以及通过阻挡层与相应的介电层隔离的填充金属，其中，阻挡层的电导率小于填充金属的电导率；背侧全局源极电源电压网格结构，设置在第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和隔离部件的背侧上，并且包括与源极/漏极部件的第一子集的背侧表面接触的背侧接触通孔结构，并且还包括与前侧全局源极电源电压网格结构的第一组件的底面接触的馈穿通孔结构。

1.一种形成半导体器件结构的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：形成背侧接触通孔结构，所述背侧接触通孔结构在所述存储器阵列区中的所述第一源极/漏极部件的底面上穿过所述背侧接触层级介电层。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：通过蚀刻至少穿过所述背侧接触层级介电层的背侧接触通孔腔，物理地暴露所述第一源极/漏极部件的背侧表面，其中，所述背侧接触通孔结构形成在所述背侧接触通孔腔中。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其中：

7.一种半导体器件的制造方法，包括：

8.一种半导体器件结构，包括：

9.根据权利要求8所述的半导体器件结构，其中，所述前侧全局源极电源电压网格结构包括：

10.根据权利要求9所述的半导体器件结构，其中：