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公開番号2025124069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2025020976
出願日2025-02-12
発明の名称集積回路装置の製造方法
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人共生国際特許事務所
主分類H10D 86/60 20250101AFI20250818BHJP()
要約【課題】動作信頼性が向上した集積回路装置の製造方法を提供する。
【解決手段】方法は、基板の第1面上に第1エッチング阻止層12を形成する段階、
第1エッチング阻止層上に少なくとも1つのゲート電極層44a、44bを含むゲート構造物GL1、GL2及び第1、第2ソース/ドレイン領域34A、34Bを形成する段階、第1、第2ソース/ドレイン領域がゲート構造物の対向する側壁に夫々自己整列し、その下部が夫々基板の内部に延設された第1プレースホルダー32A及び第2プレースホルダーと接触し、プレースホルダーを露出させつつ基板の第1面に対向する基板の第2面から第1エッチング阻止層が露出されるまで基板を除去する段階、基板が除去された背面側に第1、第2プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層74を形成する段階及びベース誘電体層を通過して第2ソース/ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階を有する。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
集積回路装置の製造方法であって、
基板の第１面上に第１エッチング阻止層を形成する段階と、
前記第１エッチング阻止層上に少なくとも１つのゲート電極層を含むゲート構造物及び第１及び第２ソース／ドレイン領域を形成する段階と、
ここで、前記第１及び第２ソース／ドレイン領域は、前記ゲート構造物の対向する側壁にそれぞれ自己整列し、前記第１及び第２ソース／ドレイン領域の下部は、それぞれ前記基板の内部に延設された第１及び第２プレースホルダー（ｐｌａｃｅｈｏｌｄｅｒ）と接触し、
前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを露出させつつ、前記基板の前記第１面に対向する前記基板の第２面から前記第１エッチング阻止層が露出されるまで前記基板を除去する段階と、
前記基板が除去された背面側に、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層を形成する段階と、
前記ベース誘電体層を通過して前記第２ソース／ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階と、を有することを特徴とする集積回路装置の製造方法。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
前記ゲート構造物は、前記少なくとも１つのゲート電極層、チャネル層、及び前記ゲート電極層と前記チャネル層との間のゲート絶縁層を含み、
前記第１エッチング阻止層と前記チャネル層は、互いに対してエッチング選択性を有することを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１エッチング阻止層の厚さは、前記チャネル層の厚さの半分以下であり、
前記チャネル層は、前記第１エッチング阻止層と接することを特徴とする請求項２に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１エッチング阻止層が露出されるまで前記基板を除去する段階後に、
前記第１エッチング阻止層及び前記第１及び第２プレースホルダーの露出された表面上に、プレースホルダー保護用ライナー層を形成する段階と、
前記第１及び第２プレースホルダーを保持しつつ、前記基板の残りの部分を除去する段階と、をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項５】
前記基板の残りの部分を除去する段階は、前記第１エッチング阻止層と接する前記チャネル層が露出されるまで第１エッチング阻止層を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項６】
前記基板の残りの部分を除去する段階は、前記ゲート絶縁層の一部が露出されるまで、前記第１エッチング阻止層及び前記第１エッチング阻止層と接する前記チャネル層の一部を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項７】
集積回路装置の製造方法であって、
第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を含む基板の前記第１面上に第１エッチング阻止層を形成する段階と、
前記第１エッチング阻止層上に、複数の予備チャネル層及び複数の犠牲層を交互に積層して、予備チャネルスタックを形成する段階と、
予め設定した距離で離隔した位置に前記予備チャネルスタック及び前記第１エッチング阻止層を貫通し、前記基板内に延長されるように前記予備チャネルスタック、前記第１エッチング阻止層、及び前記基板の一部を除去し、前記予備チャネルスタックの一部の側壁を露出させつつ、前記側壁にそれぞれ整列する第１予備ソース／ドレイン領域及び第２予備ソース／ドレイン領域を形成する段階と、
前記第１予備ソース／ドレイン領域の下部に第１プレースホルダーを形成し、前記第２予備ソース／ドレイン領域の下部に第２プレースホルダーを形成する段階と、
前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダー上に、それぞれ半導体物質を形成して、第１ソース／ドレイン領域及び第２ソース／ドレイン領域を形成する段階と、
前記基板の前記第２面から前記第１エッチング阻止層が露出されるまで前記基板を除去して、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを露出させる段階と、
前記第１及び第２プレースホルダーの露出された表面上に、プレースホルダー保護用ライナー層を形成する段階と、
前記第１及び第２プレースホルダーを保持しつつ、前記基板の残りの部分を除去する段階と、
前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層を形成する段階と、
前記ベース誘電体層を通過して前記第２ソース／ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階と、を有することを特徴とする集積回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１及び第２プレースホルダーを露出させる段階は、
前記第１及び第２プレースホルダーの一部が露出されるまで前記第２面から前記基板を部分的に除去する段階と、
前記第１エッチング阻止層が露出されるまで前記基板をさらに除去する段階と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１エッチング阻止層及び前記第１エッチング阻止層と接する前記予備チャネル層の一部を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の集積回路装置の製造方法。
【請求項１０】
集積回路装置の製造方法であって、
第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を含む基板の前記第１面上に第１エッチング阻止層を形成する段階と、
前記第１エッチング阻止層上に、複数の予備チャネル層及び複数の犠牲層を交互に積層して、予備チャネルスタックを形成する段階と、
ここで、前記第１エッチング阻止層と前記複数の予備チャネル層は、互いに対してエッチング選択性を有し、
予め設定した距離で離隔した位置に前記予備チャネルスタック及び前記第１エッチング阻止層を貫通し、前記基板内に延長されるように前記予備チャネルスタック、前記第１エッチング阻止層、及び前記基板の一部を除去し、前記予備チャネルスタックの一部の側壁を露出させつつ、前記側壁にそれぞれ整列する第１予備ソース／ドレイン領域及び第２予備ソース／ドレイン領域を形成する段階と、
前記第１予備ソース／ドレイン領域の下部に第１プレースホルダーを形成し、前記第２予備ソース／ドレイン領域の下部に第２プレースホルダーを形成する段階と、
前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダー上に、それぞれ半導体物質を形成して第１ソース／ドレイン領域及び第２ソース／ドレイン領域を形成する段階と、
前記基板の前記第１面に対応する前記基板の前面側から前記第１ソース／ドレイン領域と電気的に接続される第１導電ラインを形成する段階と、
前記基板の前面側から前記複数のゲート電極層と電気的に接続される第２導電ラインを形成する段階と、
前記基板の前記第２面から前記基板を除去して前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを露出させる段階と、
前記第１及び第２プレースホルダーの露出された表面上に、プレースホルダー保護用ライナー層を形成させる段階と、
前記第１及び第２プレースホルダーを保持しつつ、前記基板の残りの部分を除去する段階と、
前記第１エッチング阻止層及び前記第１エッチング阻止層と接する前記予備チャネル層の一部を除去する段階と、
前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層を形成する段階と、
前記ベース誘電体層を通過して前記第２ソース／ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階と、を有することを特徴とする集積回路装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置及びその製造方法に関し、特に、集積回路装置の背面に電力伝送網（ｐｏｗｅｒｄｅｌｉｖｅｒｙｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＤＮ）が形成された集積回路装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 5,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電子技術の発達により集積回路装置のダウンスケーリング（ｄｏｗｎ－ｓｃａｌｉｎｇ）が急速に進行されている。
高度に集積された集積回路素子に電力を効率よく伝達するために、集積回路装置の背面に電力伝送網を有する集積回路装置が導入されている。
【０００３】
このような集積回路装置は、構造が複雑であり、かつ、製造工程も複雑であるので、製造工程の難易度を緩和し、集積回路装置の信頼性を向上させることが要求され、課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来の集積回路装置における課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、動作信頼性が向上した集積回路装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明による集積回路装置の製造方法は、基板の第１面上に第１エッチング阻止層を形成する段階と、前記第１エッチング阻止層上に少なくとも１つのゲート電極層を含むゲート構造物及び第１及び第２ソース／ドレイン領域を形成する段階と、ここで、前記第１及び第２ソース／ドレイン領域は、前記ゲート構造物の対向する側壁にそれぞれ自己整列し、前記第１及び第２ソース／ドレイン領域の下部は、それぞれ前記基板の内部に延設された第１及び第２プレースホルダー（ｐｌａｃｅｈｏｌｄｅｒ）と接触し、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを露出させつつ、前記基板の前記第１面に対向する前記基板の第２面から前記第１エッチング阻止層が露出されるまで前記基板を除去する段階と、前記基板が除去された背面側に、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層を形成する段階と、前記ベース誘電体層を通過して前記第２ソース／ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による集積回路装置の製造方法は、第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を含む基板の前記第１面上に第１エッチング阻止層を形成する段階と、前記第１エッチング阻止層上に、複数の予備チャネル層及び複数の犠牲層を交互に積層して、予備チャネルスタックを形成する段階と、予め設定した距離で離隔した位置に前記予備チャネルスタック及び前記第１エッチング阻止層を貫通し、前記基板内に延長されるように前記予備チャネルスタック、前記第１エッチング阻止層、及び前記基板の一部を除去し、前記予備チャネルスタックの一部の側壁を露出させつつ、前記側壁にそれぞれ整列する第１予備ソース／ドレイン領域及び第２予備ソース／ドレイン領域を形成する段階と、前記第１予備ソース／ドレイン領域の下部に第１プレースホルダーを形成し、前記第２予備ソース／ドレイン領域の下部に第２プレースホルダーを形成する段階と、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダー上に、それぞれ半導体物質を形成して、第１ソース／ドレイン領域及び第２ソース／ドレイン領域を形成する段階と、前記基板の前記第２面から前記第１エッチング阻止層が露出されるまで前記基板を除去して、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを露出させる段階と、前記第１及び第２プレースホルダーの露出された表面上に、プレースホルダー保護用ライナー層を形成する段階と、前記第１及び第２プレースホルダーを保持しつつ、前記基板の残りの部分を除去する段階と、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層を形成する段階と、前記ベース誘電体層を通過して前記第２ソース／ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による集積回路装置の製造方法は、第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を含む基板の前記第１面上に第１エッチング阻止層を形成する段階と、前記第１エッチング阻止層上に、複数の予備チャネル層及び複数の犠牲層を交互に積層して、予備チャネルスタックを形成する段階と、ここで、前記第１エッチング阻止層と前記複数の予備チャネル層は、互いに対してエッチング選択性を有し、予め設定した距離で離隔した位置に前記予備チャネルスタック及び前記第１エッチング阻止層を貫通し、前記基板内に延長されるように前記予備チャネルスタック、前記第１エッチング阻止層、及び前記基板の一部を除去し、前記予備チャネルスタックの一部の側壁を露出させつつ、前記側壁にそれぞれ整列する第１予備ソース／ドレイン領域及び第２予備ソース／ドレイン領域を形成する段階と、前記第１予備ソース／ドレイン領域の下部に第１プレースホルダーを形成し、前記第２予備ソース／ドレイン領域の下部に第２プレースホルダーを形成する段階と、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダー上に、それぞれ半導体物質を形成して第１ソース／ドレイン領域及び第２ソース／ドレイン領域を形成する段階と、前記基板の前記第１面に対応する前記基板の前面側から前記第１ソース／ドレイン領域と電気的に接続される第１導電ラインを形成する段階と、前記基板の前面側から前記複数のゲート電極層と電気的に接続される第２導電ラインを形成する段階と、前記基板の前記第２面から前記基板を除去して前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを露出させる段階と、前記第１及び第２プレースホルダーの露出された表面上に、プレースホルダー保護用ライナー層を形成させる段階と、前記第１及び第２プレースホルダーを保持しつつ、前記基板の残りの部分を除去する段階と、前記第１エッチング阻止層及び前記第１エッチング阻止層と接する前記予備チャネル層の一部を除去する段階と、前記第１プレースホルダー及び前記第２プレースホルダーを完全に覆うベース誘電体層を形成する段階と、前記ベース誘電体層を通過して前記第２ソース／ドレイン領域と電気的に接続される背面導電ラインを形成する段階と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る集積回路装置の製造方法によれば、バルク基板上にエッチング阻止層を形成することで、バルク基板を除去するとき、バルク基板上に形成されたゲート構造物の下部を効果的に保護することができる。
また、ルク基板上にバルク基板とエッチング選択性を有するエッチング阻止層を形成することで、バルク基板の除去工程の工程難易度を緩和させることができる。
また、バルク基板の除去工程時、プレースホルダー保護用ライナー層を利用することで、プレースホルダーを保護することができる。
また、バルク基板の除去工程時、プレースホルダー保護用ライナー層を利用することで、バルク基板の残留する部分による漏れ経路を遮断することができる。
従って、集積回路装置の密集度を増加させつつ、動作信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態による集積回路装置の概略的な構成を示す平面レイアウト図である。
図１のＩＩ－ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図１のＩＩ－ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図１のＩＩ－ＩＩ’線に沿って切断した本発明の他の実施形態による断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の例実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置の製造方法を説明するための順次に示す断面図である。
本発明の実施形態による集積回路装置を含む半導体チップの概略構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態による集積回路装置を含む半導体チップの概略構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態による集積回路装置を含む電子装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係る集積回路装置の製造方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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