具有至沟槽接触部的自对准过孔的掩埋电源轨的制作方法

1.本公开总体上涉及半导体装置领域，并且更具体地，涉及晶体管。


背景技术：

2.场效应晶体管(fet)，例如金属氧化物半导体(mos)fet(mosfet)，是包括源极、漏极和栅极端子并使用电场来控制流过装置的电流的三端子装置。fet典型地包括半导体沟道材料、设置在沟道材料中的源极区和漏极区、以及至少包括栅电极材料并且还可以包括栅极电介质材料的栅极堆叠体，栅极堆叠体设置在沟道材料的处于源极区和漏极区之间的一部分之上。因为栅电极材料通常包括金属，所以晶体管的栅极通常被称为“金属栅极”。
3.最近，具有非平面架构的fet，例如基于鳍状物的fet(finfet，有时也称为“环绕栅晶体管”或“三栅晶体管”)和纳米带/纳米线晶体管(有时也称为“全环栅晶体管”)，已被广泛探索以作为具有平面架构的晶体管的替代品。
附图说明
4.通过以下具体实施方式并结合附图，将容易地理解实施例。为了便于描述，类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图的图中通过示例而非限制的方式示出了实施例。
5.图1是根据本公开的一些实施例的示例性finfet的透视图。
6.图2是示例性集成电路(ic)结构的自顶向下视图，其中可以实施根据本公开的各种实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的至少一个掩埋电源轨(bpr)。
7.图3a是图2的ic结构的自顶向下视图，其具有根据本公开的一些实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr。
8.图3b提供了根据本公开的一些实施例的未被掩埋的电源轨和具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr的透视图。
9.图4a提供了根据本公开的一个实施例的图3a的ic结构的截面侧视图，其中截面是沿着示例性金属栅极线截取的。
10.图4b提供了根据本公开的另一实施例的图3a的ic结构的截面侧视图，其中截面是沿着示例性金属栅极线截取的。
11.图4c提供了根据本公开的又一实施例的图3a的ic结构的截面侧视图，其中截面是沿着示例性金属栅极线截取的。
12.图4d提供了具有多晶硅栅极切口的晶体管布置结构的截面侧视图。
13.图5a提供了根据本公开的一个实施例的图3a的ic结构的截面侧视图，其中截面是沿着与沟槽接触部耦合的源极或漏极(s/d)接触部截取的。
14.图5b提供了根据本公开的另一实施例的图3a的ic结构的截面侧视图，其中截面是沿着与沟槽接触部耦合的s/d接触部截取的。
15.图5c提供了根据本公开的一个实施例的图3a的ic结构的截面侧视图，其中截面是沿着不与沟槽接触部耦合的s/d接触部截取的。
16.图6a-6b提供了制造具有根据本公开的一个实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的ic结构的示例性方法的流程图。
17.图7a-7l是示出了使用图6a-6b的方法制造具有根据本公开的一些实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的ic结构的不同示例性阶段的各种视图。
18.图8a和图8b分别是晶片和管芯的顶视图，晶片和管芯可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。
19.图9是ic封装的截面侧视图，该ic封装可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。
20.图10是ic装置组件的截面侧视图，该ic装置组件可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。
21.图11是示例性计算装置的框图，该示例性计算装置可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。
具体实施方式
22.概述
23.本公开的系统、方法和装置均具有若干创新方面，其中没有一个单独负责本文公开的所有期望属性。在以下描述和附图中阐述了本说明书中描述的主题的一种或多种实施方式的细节。
24.出于示出本文提出的包含具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr的晶体管布置结构的目的，首先理解可能在这种布置结构中起作用的现象可能是有用的。以下基础信息可以被视为可以正确解释本公开的基础。提供这种信息仅用于解释的目的，因此不应以任何方式将这种信息解释为限制本公开及其潜在应用的广泛范围。尽管可以针对被实施为finfet的晶体管的示例提供以下描述中的一些，但是本公开的实施例同样适用于采用诸如纳米带或纳米线晶体管的其他架构的晶体管的晶体管布置结构。
25.如上所述，最近，具有非平面架构的fet(例如finfet和纳米带/纳米线晶体管)已被广泛探索以作为具有平面架构的晶体管的替代品。
26.在finfet中，被成形为鳍状物的半导体结构远离基部(例如，从半导体衬底)延伸，并且栅极堆叠体可以环绕鳍状物的上部(即，离基部最远的部分)，这可能在鳍状物的3侧上形成栅极。鳍状物的被栅极堆叠体环绕的部分被称为finfet的“沟道”或“沟道部分”。沟道部分的半导体材料通常被称为晶体管的“沟道材料”。在栅极堆叠体的相对侧上的鳍状物中设置源极区和漏极区，其分别形成finfet的源极和漏极。
27.在纳米带晶体管中，可以在被称为“纳米带”的伸长的半导体结构的一部分周围提供栅极堆叠体，以在纳米带的所有侧面上形成栅极。纳米带晶体管的“沟道”或“沟道部分”是纳米带的被栅极堆叠体环绕的一部分。在栅极堆叠体的每一侧上的纳米带中设置源极区和漏极区，以分别形成纳米带晶体管的源极和漏极。在某些设置下，术语“纳米带”已用于描述具有大体上矩形的横截面(即，垂直于结构纵轴的平面中的截面)的伸长的半导体结构，而术语“纳米线”已用于描述类似的结构，但具有大体上圆形的横截面。
28.以finfet为例，通常，制造具有finfet阵列的ic装置包括：首先提供多个鳍状物(通常彼此平行)，并且然后提供横跨多个鳍状物的金属栅极线(金属栅极线通常但不总是
大体上垂直于鳍状物的长度或纵轴，金属栅极线设置在大体上平行于其上形成鳍状物的支撑结构的平面的平面中)。与多个鳍状物中的第一鳍状物交叉的金属栅极线可以形成第一鳍状物中的晶体管的栅极，而与相邻的第二鳍状物交叉的金属栅极线可以形成第二鳍状物中的晶体管的栅极。由于金属栅极线横跨第一鳍状物和第二鳍状物两者，金属栅极线在第一鳍状物和第二鳍状物之上电连续，从而在第一鳍状物中的晶体管的栅极与第二鳍状物中的晶体管的栅极之间提供电耦合。在制造工艺的后期，例如，如果设计是使得要求第一鳍状物中的晶体管的栅极与第二鳍状物中的晶体管的栅极解耦，则可能期望的是中断这种连续性。
29.随着ic装置的尺寸不断减小，破坏金属栅极线的电连续性(通常称为“金属栅极切口”的工艺)从而以足够准确、成本高效且不会无意中损害ic装置的性能的方式将相邻鳍状物上的晶体管的栅极解耦，这绝非易事。一种常规方法包括使用掩模和蚀刻选择性材料(即，由不同蚀刻剂蚀刻的材料)的组合来选择性蚀刻其中金属栅极线将被破坏的区域中的栅电极材料。选择性蚀刻通常是各向同性蚀刻，这意味着给定的材料大体上在所有方向上被蚀刻，并且可能导致实际栅极切口相对于期望形状的显著膨胀。在极端情况下，这种栅极切口的横向侵入可能使一个或多个鳍状物失效。
30.本文描述的是通过在可以去除栅电极材料和周围电介质两者的蚀刻工艺中将金属栅极切口形成为对栅极侧壁无选择性的开口(例如，沟槽开口)而制造的晶体管布置结构。与形成金属栅极切口的常规方法相比，这种蚀刻工艺可以在精度、成本效率和装置性能方面提供改进。此外，如果金属栅极切口的开口将被至少部分地填充有导电材料，则这种工艺可以用于提供电源轨(即，用于向晶体管布置结构的一个或多个晶体管提供电源和/或信号的电互连)。与提供在鳍状物之上相反，在鳍状物之间的开口中提供电源轨的导电材料可以在减小金属线电阻和减小电压降方面提供改进。
31.本公开的其他实施例基于这样的认识，即导电材料已经沉积在开口内以形成电源轨，使这种材料在电源轨的面对各种晶体管的栅极堆叠体的部分中凹陷可以在减小寄生电容方面提供进一步改进。由于这种凹陷，电源轨可以被称为“掩埋”电源轨。在一些实施例中，bpr可以一直延伸穿过其上提供晶体管布置结构的支撑结构(例如，衬底、晶片、芯片或管芯)，使得可以有利地从支撑结构的背面提供至电源轨的电连接。此外，在一些实施例中，当使电源轨的导电材料凹陷时，将用于将电源轨电耦合到晶体管的s/d区的沟槽接触部的掩模可以用作掩模。使用这种掩模将导致形成电源轨的导电材料的过孔结构，该过孔结构在电源轨的凹陷部分和晶体管的s/d区之间提供电耦合，并且有利地自对准到沟槽接触部。如本文所述，具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr可以用于解决常规晶体管布置结构的缩放挑战，并实现与先进的互补金属氧化物半导体(cmos)工艺兼容的高密度布置结构。根据这里描述的各种实施例，其他技术效果将是显而易见的。
32.虽然本文提供的描述提及finfet，但这些描述同样适用于除finfet之外的任何其他非平面fet的实施例，例如纳米带晶体管、纳米线晶体管、或诸如纳米带/纳米线晶体管但具有任何几何形状(例如，椭圆形或带圆角的多边形)的横截面的晶体管。
33.如本文所述的ic结构，特别是具有一个或多个具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr的晶体管布置结构的ic结构，可以用于为与ic相关联的一个或多个部件提供电连接或/和在各种这样的部件之间提供电连接。在各种实施例中，与ic相关联的
部件包括例如晶体管、二极管、电源、电阻器、电容器、电感器、传感器、收发器、接收器、天线等。与ic相关联的部件可以包括安装在ic上的部件或连接到ic的部件。ic可以是模拟的或数字的，并且可以用于多种应用，例如微处理器、光电子装置、逻辑块、音频放大器等，这取决于与ic相关联的部件。ic可以用作芯片组的一部分，以用于在计算机中执行一个或多个相关功能。
34.出于解释的目的，阐述了具体的数字、材料和配置以提供对说明性实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实践本公开，或/和可以仅通过所描述的方面中的一些方面来实践本公开。在其他实例中，公知的特征被省略或简化，以免使说明性实施方式难以理解。
35.此外，参考形成其一部分的附图，并且其中通过说明的方式示出了可以实践的实施例。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此，以下具体实施方式不应被理解为限制性意义。为方便起见，如果存在用不同字母指定的图的集合，例如图6a-6b，则在本文中可以在没有字母的情况下提及这种集合，例如“图6”。
36.在附图中，本文描述的各种装置和组件的示例性结构的一些示意图可以用精确的直角和直线示出，这只是为了便于说明，并且这些组件的实施例可以是弯曲的、圆形的、或者在其他情况下是不规则形状的，这是由用于制造半导体装置组件的制造工艺决定的，并且有时由于所述制造工艺而是不可避免的。因此，应理解，这种示意图可能无法反映真实生活的工艺限制，这可能导致在使用例如扫描电子显微镜(sem)图像或透射电子显微镜(tem)图像检查本文描述的任何结构时，特征看起来不那么“理想”。在这种真实结构的图像中，可能的处理缺陷也可能是可见的，例如，材料的不那么直的边缘、锥形过孔或其他开口、拐角的无意的圆化、或不同材料层的厚度的变化、晶体区内的偶然的螺旋位错、边缘位错或组合位错、和/或单个原子或原子团的偶然的位错缺陷。可能存在此处未列出但在装置制造领域中很常见的其他缺陷。此外，虽然在一些附图中可能示出了一定数量的给定元件(例如，一定数量的bpr、一定数量的鳍状物、一定数量的金属栅极切口等)，但这只是为了便于说明，并且在具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的ic结构中可以包括比该数量更多或更少的数量。更进一步，一些附图中所示的各种视图旨在示出其中的各种元件的相对布置。在其他实施例中，具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的各种ic结构、或其部分可以包括未示出的其他元件或部件(例如，晶体管部分、可以与任何金属线电接触的各种部件、等等)。使用例如光学显微镜、tem或sem来检查布局和掩模数据并且对装置的各部件进行反向工程以重建电路、和/或使用例如物理故障分析(pfa)检查装置的截面以检测如本文所述的各种装置元件的形状和位置，将允许确定如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的存在。
37.各种操作可以以最有助于理解所要求保护的主题的方式被依次描述为多个分立的动作或操作。然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必然依赖于顺序。这些操作可能不会按照呈现的顺序来执行。所描述的操作可以以与所描述的实施例不同的顺序来执行。可以执行各种附加操作，和/或在附加实施例中可以省略所描述的操作。
38.出于本公开的目的，短语“a和/或b”是指(a)、(b)或(a和b)。出于本公开的目的，短语“a、b和/或c”是指(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)、或(a、b和c)。在参考测量范围使
用时，术语“之间”包括测量范围的端值。
39.描述使用短语“在实施例中”，其可以指代相同或不同的实施例中的一个或多个。如关于本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义词。本公开可以使用基于透视图的描述，例如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”和“侧面”，以解释附图的各种特征，但是这些术语只是为了便于讨论，并且不暗示期望或要求的取向。附图不一定按比例绘制。除非另有规定，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述共同的对象，这仅指示类似对象的不同实例正被提及，并且不旨在暗示如此描述的对象必须在时间上、空间上、排名上或以任何其他方式处于给定的序列中。
40.在下面的具体实施方式中，将使用本领域技术人员常用的术语来描述说明性实施方式的各个方面，以将他们的工作的实质传达给本领域的其他技术人员。
41.例如，一些描述可以将特定的源极或漏极区或接触部称为源极区/接触部或漏极区/接触部。然而，除非另有规定，否则晶体管的哪个区/接触部被认为是源极区/接触部以及哪个区/接触部被认为是漏极区/接触部并不重要，因为在某些操作条件下，源极和漏极的指定经常是可互换的。因此，本文中提供的描述可以使用术语“s/d区/接触部”来指示该区/接触部可以是源极区/接触部或漏极区/接触部。
42.在另一示例中，如果使用的话，术语“封装”和“ic封装”是同义词，术语“管芯”和“ic管芯”也是同义词，术语“绝缘”意味着“电绝缘”，术语“传导”意味着“导电”，除非另有说明。尽管某些元件在本文中可能以单数形式提及，但这种元件可以包括多个子元件。例如，“导电材料”可以包括一种或多种导电材料。
43.在另一示例中，如果使用的话，术语“氧化物”、“碳化物”、“氮化物”等是指分别包含氧、碳、氮等的化合物，术语“高k电介质”是指具有比氧化硅高的介电常数的材料，而术语“低k电介质”是指具有比氧化硅低的介电常数的材料。
44.在又一示例中，术语“互连”可以用于描述由导电材料形成的任何元件，其用于向与ic相关联的一个或多个部件提供电连接或/和在各种这种部件之间提供电连接。一般而言，“互连”可以指沟槽接触部(有时也称为“线”)和过孔两者。一般而言，术语“沟槽接触部”可以用于描述由电介质材料隔离的导电元件，该电介质材料典型地包括设置在ic芯片的平面内的层间低k电介质。这种沟槽接触部典型地堆叠到金属化堆叠体的几个层级或几个层中。另一方面，术语“过孔”可以用于描述将不同层级的两个或更多个沟槽接触部互连的导电元件。为此，过孔可以被提供为大体上垂直于ic芯片的平面并且可以将相邻层级中的两个沟槽接触部互连或将不相邻层级中的两个沟槽接触部互连。术语“金属化堆叠体”可以用于指代用于向ic芯片的不同电路部件提供连接的一个或多个互连的堆叠体。
45.此外，术语“连接”可以用于描述被连接的事物之间的直接电或磁连接，而没有任何中间装置，而术语“耦合”可以用于描述被连接的事物之间的直接电或磁连接，或者通过一个或多个无源或有源中间装置的间接连接。术语“电路”可以用于描述被布置为彼此协作以提供期望的功能的一个或多个无源和/或有源部件。
46.术语“大体上”、“接近”、“大致”、“近似”和“大约”一般是指在基于如本文所描述的或如本领域中已知的特定值的上下文的目标值的+/-20％内。类似地，指示各种元件的取向的术语(例如“共面”、“垂直”、“正交”、“平行”或元件之间的任何其他角度)通常是指在基于如本文所描述的或如本领域中已知的特定值的上下文的目标值的+/-5-20％内。
47.示例性finfet
48.图1是根据本公开的一些实施例的示例性finfet 100的透视图。finfet 100示出了可以在本文描述的各种晶体管布置结构中(例如，在图2-7中所示的晶体管布置结构中)实施的晶体管的一个示例。图1所示的finfet 100旨在示出其中的一些部件的相对布置。在各种实施例中，finfet 100或其部分可以包括未示出的其他部件(例如，任何其他材料，例如围绕finfet 100的栅极堆叠体的间隔体材料、至finfet 100的s/d区的电接触部等)。
49.如图1所示，finfet 100可以提供在基部102之上，其中术语“基部”可以指代可以在其上构建晶体管的任何合适的支撑结构，例如衬底、管芯、晶片或芯片。同样如图1所示，finfet 100可以包括远离基部102延伸的鳍状物104。鳍状物104的最靠近基部102的一部分可以被绝缘体材料106包围，该绝缘体材料106通常称为“浅沟槽隔离”(sti)。鳍状物104的侧面被sti 106包围的部分通常被称为“子鳍状物部分”或简称为“子鳍状物”。如图1进一步所示，包括至少一层栅电极材料112并且可选地包括一层栅极电介质110的栅极堆叠体108可以设置在鳍状物104的剩余的上部部分(例如，sti 106上方且未被sti 106包围的部分)的顶部和侧面之上，因此环绕鳍状物104的最上部分。鳍状物104的其上被栅极堆叠体108环绕的部分可以被称为鳍状物104的“沟道部分”，因为这是在finfet 100的操作期间可以形成导电沟道的地方。鳍状物104的沟道部分是鳍状物104的有源区的一部分。第一s/d区114-1和第二s/d区114-2(通常也称为“扩散区”)设置在栅极堆叠体108的相对侧上，形成了finfet 100的源极和漏极端子。
50.一般而言，本公开的实施方式可以在诸如半导体衬底的支撑结构上形成或执行，该半导体衬底由包括例如n型或p型材料系统的半导体材料系统组成。在一种实施方式中，半导体衬底可以是使用体硅或绝缘体上硅子结构形成的晶体衬底。在其他实施方式中，半导体衬底可以使用可以或可以不与硅结合的替代材料形成，该替代材料包括但不限于锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓、铟镓砷、锑化镓、或iii-v族、ii-vi族或iv族材料的其他组合。尽管此处描述了可以形成衬底的材料的几个示例，但是可以用作其上可以构建晶体管布置结构的基础的任何材料都落在本公开的精神和范围内，该晶体管布置结构具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr。在各种实施例中，基部102可以包括提供用于形成finfet 100的合适表面的任何这样的衬底材料。
51.如图1所示，鳍状物104可以远离基部102延伸并且可以大体上垂直于基部102。鳍状物104可以包括一种或多种半导体材料，例如，半导体材料的堆叠体，使得鳍状物的最上部分(即，鳍状物104的被栅极堆叠体108包围的部分)可以充当finfet 100的沟道区。因此，如本文所使用的，术语晶体管的“沟道材料”可以指代鳍状物104的这种最上部分，或更一般地，指代一种或多种半导体材料的任何部分，其中可以在晶体管的操作期间在源极区和漏极区之间形成导电沟道。
52.如图1所示，sti材料106可以包围鳍状物104的侧面。鳍状物104的被sti 106包围的一部分形成子鳍状物。在各种实施例中，sti材料106可以是低k或高k电介质，包括但不限于诸如铪、硅、氧、氮、钛、钽、镧、铝、锆、钡、锶、钇、铅、钪、铌和锌的元素。可以在sti材料106中使用的电介质材料的其他示例可以包括但不限于氮化硅、氧化硅、二氧化硅、碳化硅、掺杂碳的氮化硅、氮氧化硅、氧化铪、硅氧化铪、氧化镧、氧化铝镧、氧化锆、硅氧化锆、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化钽、硅氧化钽、氧化铅钪钽
和铌酸铅锌。
53.在鳍状物104的子鳍状物部分上方，栅极堆叠体108可以环绕鳍状物104，如图1所示。特别地，栅极电介质110可以环绕鳍状物104的最上部分，并且栅电极112可以环绕栅极电介质110。鳍状物104的沟道部分与鳍状物104的子鳍状物部分之间的界面位于栅电极112终止的地方附近。
54.栅电极112可以包括一种或多种栅电极材料，其中栅电极材料的选择可以取决于finfet 100是p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管还是n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管。对于pmos晶体管，可以用于栅电极112的不同部分的栅电极材料可以包括但不限于钌、钯、铂、钴、镍和导电金属氧化物(例如氧化钌)。对于nmos晶体管，可以用于栅电极112的不同部分的栅电极材料包括但不限于铪、锆、钛、钽、铝、这些金属的合金、以及这些金属的碳化物(例如、碳化铪、碳化锆、碳化钛、碳化钽和碳化铝)。在一些实施例中，栅电极112可以包括多种栅电极材料的堆叠体，其中堆叠体的零或多种材料是功函数(wf)材料并且堆叠体的至少一种材料是填充金属层。为了其他目的，可以在栅电极112旁边包括其他材料/层，例如以充当扩散阻挡层或/和粘附层。
55.如果使用的话，栅极电介质110可以包括一种或多种栅极电介质材料的堆叠体。在一些实施例中，栅极电介质110可以包括一种或多种高k电介质材料。在各种实施例中，栅极电介质110的高k电介质材料可以包括诸如铪、硅、氧、钛、钽、镧、铝、锆、钡、锶、钇、铅、钪、铌和锌的元素。可以在栅极电介质110中使用的高k材料的示例可以包括但不限于氧化铪、硅氧化铪、氧化镧、氧化铝镧、氧化锆、硅氧化锆、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化钽、硅氧化钽、氧化铅钪钽和铌酸铅锌。在一些实施例中，可以在制造finfet 100期间对栅极电介质110执行退火工艺以提高栅极电介质110的质量。
56.在一些实施例中，栅极堆叠体108可以被电介质间隔体围绕，图1中未具体示出。电介质间隔体可以被配置为在可以沿着单个鳍状物提供的不同的finfet 100(例如，沿着鳍状物104提供的不同finfet，尽管图1仅示出了这样的finfet中的一个)的栅极堆叠体108之间提供分隔，以及在栅极堆叠体108和设置在栅极堆叠体108的每一侧上的源极/漏极接触部之间提供分隔。这样的电介质间隔体可以包括一种或多种低k电介质材料。可以用作电介质间隔体的低k电介质材料的示例包括但不限于二氧化硅、碳掺杂氧化物、氮化硅、熔融石英玻璃(fsg)和有机硅酸盐，例如倍半硅氧烷、硅氧烷、和有机硅酸盐玻璃。可以用作电介质间隔体的低k电介质材料的其他示例包括有机聚合物，例如聚酰亚胺、聚降冰片烯、苯并环丁烯、全氟环丁烷或聚四氟乙烯(ptfe)。可以用作电介质间隔体的低k电介质材料的其他示例包括基于硅的聚合物电介质，例如氢倍半硅氧烷(hsq)和甲基倍半硅氧烷(msq)。可以用于电介质间隔体中的低k材料的其他示例包括各种多孔电介质材料，例如多孔二氧化硅或多孔碳掺杂二氧化硅，其中在电介质中产生大的空隙或孔洞以减小层的总介电常数，因为空隙可以具有接近1的介电常数。当使用这种电介质间隔体时，鳍状物104的下部部分(例如鳍状物104的子鳍状物部分)可以被sti材料106围绕，sti材料106可以例如包括本文描述的任何高k电介质材料。
57.在一些实施例中，鳍状物104可以由包括例如n型或p型材料系统的半导体材料系统组成。在一些实施例中，鳍状物104可以包括高迁移率氧化物半导体材料，例如氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化铟锡、氧化钛、氧化锌、氧化铟锌、氧化镓、氮氧化钛、氧化钌、或氧化钨。
在一些实施例中，鳍状物104可以包括半导体材料的组合，其中一种半导体材料用于沟道部分，而另一种材料(有时称为“阻挡材料”)用于鳍状物104的子鳍状物部分的至少一部分。在一些实施例中，鳍状物104的子鳍状物和沟道部分均由诸如硅或锗的单晶半导体形成。在第一实施例中，鳍状物104的子鳍状物和沟道部分均由具有来自元素周期表的iii族的至少一种元素(例如，al、ga、in)的第一子晶格和元素周期表的v族的至少一种元素(例如p、as、sb)的第二子晶格的化合物半导体形成。子鳍状物可以是二元、三元或四元iii-v化合物半导体，其是来自元素周期表的iii族和v族的两种、三种、或甚至四种元素的合金，所述元素包括硼、铝、铟、镓、氮、砷、磷、锑和铋。
58.对于一些示例性n型晶体管实施例(即，对于finfet 100是nmos的实施例)，鳍状物104的沟道部分可以有利地包括具有高电子迁移率的iii-v材料，例如但不限于ingaas、inp、insb和inas。对于一些这样的实施例，鳍状物104的沟道部分可以是三元iii-v合金，例如ingaas、gaassb、inasp或inpsb。对于一些in
x
ga
1-x
as鳍状物实施例，in含量(x)可以在0.6和0.9之间，并且可以有利地为至少0.7(例如，in
0.7
ga
0.3
as)。在具有最高迁移率的一些实施例中，鳍状物104的沟道部分可以是本征iii-v材料，即未有意掺杂任何电活性杂质的iii-v半导体材料。在替代实施例中，标称杂质掺杂剂水平可以存在于鳍状物104的沟道部分内，例如以进一步微调阈值电压vt，或提供halo口袋注入等。然而，即使对于杂质掺杂实施例，鳍状物104的沟道部分内的杂质掺杂剂水平可以相对低，例如低于每立方厘米(cm-3
)10
15
个掺杂剂原子，并且有利地低于10
13
cm-3
。鳍状物104的子鳍状物部分可以是与沟道部分具有带偏移(例如，对于n型装置，导带偏移)的iii-v材料。示例性材料包括但不限于gaas、gasb、gaassb、gap、inalas、gaassb、alas、alp、alsb和algaas。在其中鳍状物104的沟道部分是ingaas的finfet 100的一些n型晶体管实施例中，子鳍状物可以是gaas，并且子鳍状物的至少一部分也可以用杂质(例如，p型)掺杂到比沟道部分高的杂质水平。在替代的异质结实施例中，鳍状物104的子鳍状物和沟道部分均是或包括iv族半导体(例如，si、ge、sige)。鳍状物104的子鳍状物可以是第一元素半导体(例如，si或ge)或第一sige合金(例如，具有宽带隙)。
59.对于一些示例性p型晶体管实施例(即，对于finfet 100是pmos的实施例)，鳍状物104的沟道部分可以有利地是具有高空穴迁移率的iv族材料，例如但不限于ge或富ge的sige合金。对于一些示例性实施例，鳍状物104的沟道部分可以具有介于0.6和0.9之间的ge含量，并且有利地可以是至少0.7。在具有最高迁移率的一些实施例中，沟道部分可以是本征iii-v(或对于p型装置，iv)材料并且未被有意掺杂任何电活性杂质。在替代实施例中，鳍状物104的沟道部分内可以存在一种或多种标称杂质掺杂剂水平，例如以进一步设置阈值电压vt，或提供halo口袋注入等。然而，即使对于杂质掺杂实施例，沟道部分内的杂质掺杂剂水平相对低，例如低于10
15
cm-3
，并且有利地低于10
13
cm-3
。鳍状物104的子鳍状物可以是与沟道部分具有带偏移(例如，对于p型装置，价带偏移)的iv族材料。示例性材料包括但不限于si或富si的sige。在一些p型晶体管实施例中，鳍状物104的子鳍状物是si并且子鳍状物的至少一部分也可以用杂质(例如，n型)掺杂到比沟道部分高的杂质水平。
60.转向位于栅极堆叠体108的相应的不同侧上的第一s/d区114-1和第二s/d区114-2，在一些实施例中，第一s/d区114-1可以是源极区并且第二s/d区114-2可以是漏极区。在其他实施例中，源极和漏极的这种指定可以互换，即，第一s/d区114-1可以是漏极区并且第
二s/d区114-2可以是源极区。虽然没有在图1中具体示出，但是finfet 100还可以包括由一种或多种导电材料形成的s/d电极(通常也称为“s/d接触部”)，以用于分别为s/d区114提供电连接。在一些实施例中，finfet 100的s/d区114可以是掺杂半导体区，例如鳍状物104的掺杂沟道材料区，以便为晶体管沟道供应电荷载流子。在一些实施例中，s/d区114可以是高掺杂的，例如，具有大约1
·
10
21
cm-3
的掺杂剂浓度，以便有利地与相应的s/d电极形成欧姆接触，尽管在一些实施方式中这些区域也可以具有较低的掺杂剂浓度并且可以形成肖特基接触。不管确切的掺杂水平如何，finfet 100的s/d区114是所具有的掺杂剂浓度高于其他区域中的掺杂剂浓度的区域，例如高于第一s/d区114-1和第二s/d区114-2之间的半导体沟道材料区中的掺杂剂浓度的区域，并且因此可以被称为“高掺杂”(hd)区。
61.在一些实施例中，通常可以使用注入/扩散工艺或蚀刻/沉积工艺来形成s/d区114。在前一工艺中，可以将诸如硼、铝、锑、磷或砷的掺杂剂离子注入到鳍状物104的上部部分的一种或多种半导体材料中以形成s/d区114。退火工艺激活掺杂剂并使它们进一步扩散到鳍状物104中，退火工艺可以跟随在离子注入工艺之后。在后一工艺中，可以首先蚀刻鳍状物104的一种或多种半导体材料以在用于未来的源极区和漏极区的位置处形成凹陷。然后可以执行外延沉积工艺以用用于制造s/d区114的材料(其可以包括不同材料的组合)填充凹陷。在一些实施方式中，可以使用诸如硅锗或碳化硅的硅合金来制造s/d区114。在一些实施方式中，可以利用诸如硼、砷或磷的掺杂剂对外延沉积的硅合金进行原位掺杂。在其他实施例中，可以使用诸如锗或iii-v族材料或合金的一种或多种替代半导体材料形成s/d区114。尽管在图1的透视图中没有具体示出，但是在其他实施例中，可以使用一层或多层金属和/或金属合金来形成源极和漏极接触部(即，至s/d区114中的每个的电接触部)。
62.finfet 100可以具有栅极长度gl(即，第一s/d区114-1和第二s/d区114-2之间的距离)，其是在图1所示的示例性参考坐标系x-y-z的x轴的方向上沿鳍状物104测量的尺寸，在一些实施例中，栅极长度gl可以在大约5和40纳米之间，包括其中的所有值和范围(例如在大约22和35纳米之间，或在大约15和25纳米之间)。鳍状物104可以具有厚度，其是在图1所示的参考坐标系x-y-z的y轴的方向上测量的尺寸，在一些实施例中，厚度可以在大约4和15纳米之间，包括其中的所有值和范围(例如，在大约5和10纳米之间，或在大约7和12纳米之间)。鳍状物104可以具有高度，其是在图1所示的参考坐标系x-y-z的z轴的方向上测量的尺寸，在一些实施例中，高度可以在大约30和350纳米之间，包括其中的所有值和范围(例如，在大约30和200纳米之间，在大约75和250纳米之间，或在大约150和300纳米之间)。
63.尽管图1中所示的鳍状物104被示为在图1所示的参考坐标系的z-y平面中具有矩形截面，鳍状物104可以替代地具有在鳍状物104的“顶部”处为圆形或倾斜的截面，并且栅极堆叠体108(包括栅极电介质110的不同部分)可以符合该圆形或倾斜的鳍状物104。在使用中，finfet 100可以在鳍状物104的沟道部分的三个“侧面”上形成导电沟道，相对于单栅极晶体管(其可以在沟道材料或衬底的一个“侧面”上形成导电沟道)和双栅极晶体管(其可以在沟道材料或衬底的两个“侧面”上形成导电沟道)，finfet 100潜在地提高了性能。
64.尽管图1示出了单个finfet 100，但是在一些实施例中，多个finfet可以沿着鳍状物104彼此紧邻地布置(其间具有一些间隔)。
65.具有bpr的示例性ic结构
66.图2和图3a提供了示例性ic结构的自顶向下视图(即，图1所示的示例性参考坐标
系的x-y平面的视图)，该ic结构提供了其中可以实施根据本公开的各种实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的晶体管布置结构。特别地，图2示出了没有任何金属栅极切口或bpr的ic结构200，而图3a示出了根据本公开的一些实施例的具有至少一个bpr并且具有跨越一些金属栅极线的可选金属栅极切口的ic结构300。图2和图3中所示的晶体管布置结构旨在示出其中的一些部件的相对布置，并且在各种实施例中，图2和图3中示出的ic结构或其部分可以包括未示出的其他部件(例如，任何其他材料，例如间隔体材料、sti、s/d区或与其的电接触部等)。这同样适用于本公开的后续附图。
67.提供在图2和图3a的底部的虚线框内的图例示出了用于指示图2和图3a中所示的一些元件的一些部分或材料的颜色/图案，使得这些附图不会被太多的附图标记弄乱(这同样适用于本公开的在附图底部包括图例的后续附图)。例如，图2和图3a使用不同的颜色/图案来标识鳍状物104、电介质间隔体206和金属栅极线212。
68.图2和图3a以及一些后续附图中所示的ic结构是多个finfet 100可以如何布置在ic装置中的示例。因此，图2-3以及一些后续附图中所示的ic结构示出了用与图1中使用的附图标记相同的附图标记来标记的一些元件，以指示这些附图中的相似或类似的元件，从而为了简洁起见，对于其他附图，不必再次重复对参考一个附图提供的给定元件的描述。例如，图2和图3a示出了鳍状物104(特别是多个这样的鳍状物)、以及针对图2和图3a的ic结构的一个示例性finfet的示例性s/d区114。这同样适用于本公开的后续附图——在一个附图中使用并在另一附图中再次示出的具有附图标记的元件指代相似或类似的元件，从而不必针对每一附图重复它们的描述。
69.如图2所示，ic结构200可以包括多个鳍状物104，在一些实施例中，这些鳍状物可以大体上彼此平行地延伸。鳍状物104的不同实例在图2中示出。在图2中，在用于鳍状物的附图标记104之后用破折号和不同附图标记示出了鳍状物104的不同实例(相同的标记法用于其他附图中的其他元件)。ic结构200示出了8个鳍状物104的示例，其被标记为鳍状物104-1至104-8，但在其他实施例中，可以在ic结构200中实施任何其他数量的两个或更多个鳍状物104。
70.一旦鳍状物104被制造，金属栅极线212可以提供在鳍状物104之上，与多个鳍状物104交叉。在一些实施例中，金属栅极线212可以大体上垂直于鳍状物104的长度延伸。例如，如果鳍状物104在本附图中使用的示例坐标系(如图1所示)的x轴的方向上延伸，则金属栅极线212可以在y轴的方向上延伸，如图2所示。在一些实施例中，金属栅极线212可以成形为脊，大体上垂直于鳍状物104的长度并且包围鳍状物104的不同部分。金属栅极线212的设置在鳍状物104之上的至少部分——即，如参考图1所描述的其中可以形成finfet的栅极的地方——可以包括栅电极材料112，从而如上所述形成栅极堆叠体108。在一些实施例中，所有金属栅极线212(即，也在鳍状物104之间)由栅电极材料112中的一种或多种栅电极材料形成。在一些实施例中，在给定金属栅极线212的一部分中使用的栅电极材料112具有的材料成分可以与在该特定金属栅极线212的另一部分中使用的栅电极材料112的材料成分不同。例如，给定金属栅极线212的与将在其中形成nmos晶体管的鳍状物104交叉的一部分的材料成分可以不同于该金属栅极线212的与将在其中形成pmos晶体管的鳍状物104交叉的一部分的材料成分。例如，鳍状物104-1和104-2可以是可以形成nmos晶体管的鳍状物，而鳍状物104-3和104-4可以是其中可以形成pmos晶体管的鳍状物。
71.图2中所示的虚线轮廓示出了在鳍状物104中的一个中(即，在鳍状物104-5中)形成的finfet 202的示例。finfet 202可以是上述finfet 100的示例。图2示出了finfet 202的s/d区114，并且金属栅极线212的与鳍状物104-5交叉的一部分形成finfet 202的栅极堆叠体108。图2中还示出了多个其他这样的finfet，尽管并未用附图标记特别地标记这些finfet以免使附图混乱。
72.在一些实施例中，可以布置多个finfet 202以形成具有特定逻辑功能的单元，例如，图2中在点线轮廓内示出的单元204。单元204示出了可以实施特定功能的示例性ic单元(即，ic装置的单位)，然后可以以阵列形式多次提供该单元。当然，在ic结构200的其他实施例中，单元可以不同于单元204和/或可以以不包括重复单元单位的方式布置finfet 202。
73.图2进一步示出了ic结构200的围绕鳍状物104的上部部分的部分可以由电介质材料206包围，电介质材料206可以包括上述电介质间隔体材料中的一种或多种。虽然图2的自顶向下视图示出了在其中金属栅极线212不与鳍状物交叉的部分中的鳍状物104的顶部，但是在一些实施例中，电介质材料206可以覆盖那些部分中的鳍状物104的顶部(在这种情况下，鳍状物104将在ic结构200的自顶向下视图中不可见)。
74.如上所述，给定的设计可能需要切割一些金属栅极线212以适应bpr。在一些其他实施例中，给定的设计可能需要切割一些金属栅极线212以破坏ic结构200的不同部分之间的电连续性并使不同finfet 202的栅极解耦。图3a是ic结构300的自顶向下视图，ic结构300是图2的ic结构，并具有设置在ic结构200的一些金属栅极线212之上的bpr 320。图3a进一步示出了根据本公开的一些实施例的设置在ic结构200的一些金属栅极线212中的金属栅极切口312。尽管在ic结构300中示出了一定数量的bpr320和金属栅极切口312，但这仅是为了示出根据本公开的实施例的不同bpr和金属栅极切口的各种特征的目的，并且在ic结构300的其他实施例中，可以实施在除了图3a所示的位置之外的位置中实施的任何其他数量的bpr 320和金属栅极切口312。
75.在各种实施例中，一些金属栅极切口312可以仅与单个金属栅极线212交叉，如图3a中以金属栅极切口312-1和312-3(这种金属栅极切口的一些其他示例也在图3a中示出，但并未具体标记以免使附图混乱)所示的，而其他金属栅极切口312可以与多个金属栅极线212交叉，如图3a中以金属栅极切口312-2(这种金属栅极切口的一些其他示例也在图3a中示出，但并未具体标记以免使附图混乱)所示的。在一些实施例中，仅设置在单个金属栅极线212之上的金属栅极切口312可以延伸到该金属栅极线212与下一相邻金属栅极线212之间的大约中点，该中点可以在金属栅极切口312的两个长度方向上(金属栅极切口的长度是沿本图中使用的示例性坐标系的x轴测量的尺寸)。这在图3a中针对金属栅极切口312-1示出，金属栅极切口312-1设置在金属栅极线212-2中，在金属栅极线212-1与金属栅极线212-3之间。如图3a所示，金属栅极切口312-1的长度314可以大于其切割的金属栅极线212-2的宽度(金属栅极线的宽度是沿本图中使用的示例性坐标系的x轴测量的尺寸)。换句话说，金属栅极切口312在垂直于鳍状物104的纵轴(鳍状物104的纵轴是平行于本图中使用的示例性坐标系的x轴的线)的平面中的边缘可以延伸超过其切割的金属栅极线212的侧壁一定距离，该距离为金属栅极线212与其未切割的最接近的下一相邻金属栅极线212之间的距离的大约30％(例如，至少大约40％或至少大约50％)。因此，在一些实施例中，长度314可以大体上等于栅极到栅极间距(例如，被测量为两个最接近的相邻金属栅极线212的中心之间的距
离，在图3a中被示为距离316)。
76.在各种实施例中，金属栅极切口312可以大体上是形成在金属栅极线212的栅电极材料112中的开口，该开口可以随后被填充有一种或多种电介质材料318(以下被称为“金属栅极切口电介质318”)。金属栅极切口电介质318通常可以包括上述电介质材料中的任一种，例如，上述电介质间隔体材料中的任一种。然而，填充金属栅极切口312的开口的金属栅极切口电介质318的确切材料成分可能不同于电介质间隔体206的一种或多种电介质材料的材料成分。在该情况下，可以在各种表征设备的图像(例如在截面或平面tem中，或者利用截面sem)中清楚地区分金属栅极切口312。
77.如果将基于给定的金属栅极切口312形成用于向ic结构300的各个部分提供信号和电源的bpr，则金属栅极切口312的开口可以至少部分地填充有一种或多种导电材料。以此方式，可以在与用于形成金属栅极切口312的工艺(或该工艺的延伸)大体上相同的工艺中形成bpr。例如，图3a示出了可以基于金属栅极切口312-2形成bpr 320，其方式是通过用金属栅极切口电介质318衬在金属栅极切口312-2的侧壁的至少部分上，并且然后用一种或多种导电材料322(以下称为“bpr金属322”)至少部分地填充线开口。在一些实施例中，各种导电材料322可以包括一种或多种金属或与金属的金属合金，所述金属例如铜、钌、钯、铂、钴、镍、铪、锆、钛、钽、钼和铝。在一些实施例中，导电材料322可以包括一种或多种金属的一种或多种导电合金、氧化物(例如，导电金属氧化物)、碳化物(例如，碳化铪、碳化锆、碳化钛、碳化钽和碳化铝)、或氮化物(例如，氮化铪、氮化锆、氮化钛、氮化钽和氮化铝)。图3a进一步示出了由沟槽接触金属332形成的沟槽接触部330，该沟槽接触金属可以包括上述导电材料中的任一种，并且可以但不必具有与bpr金属322相同的材料成分。如图3a所示，鳍状物104中的每个可以具有大体上平行于其上提供鳍状物104的支撑结构(例如，基部102)的长轴，并且不同的鳍状物104可以大体上彼此平行地延伸。bpr 320也可以具有大体上平行于鳍状物104的长轴的长轴，并且设置在两个相邻的鳍状物104之间。在一些实施例中，bpr 320可以在平行于鳍状物104的纵轴的方向上延伸，跨过多个栅极间距。其示例在图3a中以金属栅极切口312-2示出，其中设置了在整个ic结构300之上延伸的bpr 320，尽管在其他实施例中，其中形成bpr 320的金属栅极切口312-2的长度可以比图3a所示的长度短。
78.如上面简要描述的，为了形成bpr 320，bpr金属322可以在金属栅极切口312-2的开口的面向各种晶体管的栅极堆叠体的部分内凹陷。图3b提供了未掩埋的电源轨(在图3b中虚线350的左侧示出)和根据本公开的一些实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr(在图3b中虚线350的右侧示出)的透视图。未掩埋的电源轨在图3b中被标记为“bdv”。从图3b可以看出，bdv面向栅极堆叠体(标记为“栅极”)，并且小分隔，该分隔填充有电介质材料(标记为“pct间隔体”)，因此有效地形成了可以增加到装置的寄生电容的电容器。另一方面，图3b右侧所示的bpr在bdv面向栅极堆叠体的区域中凹陷，从而减少或消除了与bdv相关联的寄生电容的问题。图3b右侧所示的bpr可以是本文描述的bpr 320。图3b进一步示出了自对准至沟槽接触部(标记为“tcn2”)并在沟槽接触部tcn2和bpr之间提供电耦合的过孔(标记为“tvb”)。
79.为了进一步示出ic结构300的示例性bpr 320和各种金属栅极切口312的细节，分别在图4a-4c和图5a-5b中示出沿平面a-a和b-b(在图3a中指示)的截面侧视图。此外，图5c示出了沿平面c-c(也在图3a中指示)的截面侧视图。因此，图4a-4c提供了针对ic结构300的
不同实施例的沿金属栅极线212中的一个(即，沿平面a-a)的截面侧视图，图5a-5b提供了针对ic结构300的不同实施例的沿晶体管202的第一s/d区114-1(即，沿平面b-b)的截面侧视图，并且图5c提供了沿ic结构300的晶体管202的第二s/d区114-2(即，沿平面c-c)的截面侧视图。图4a-4c和图5a-5c提供了图1所示的示例性参考坐标系的y-z平面的视图，其中图4a-4c和图5a-5c所示的ic结构300的每个部分是图3a所示的处于线308和310之间的部分。
80.在一些实施例中，由于下面更详细地描述的用于形成金属栅极切口312的蚀刻的非选择性性质，金属栅极切口312可以特征性地不与金属栅极线212的底部对准。这在图4a的截面侧视图400中示出，其中金属栅极线212的底部比图4a中所示的所有的金属栅极切口312的底部更远离基部102。例如，在一些实施例中，从基部102到金属栅极线212的距离402可以比从基部102到金属栅极切口312-1的底部的距离404大了至少大约3纳米，例如大了至少大约5纳米或大了至少大约10纳米。换言之，金属栅极切口312-1的开口可以比金属栅极线212的栅电极材料112向基部102延伸得更远，例如远了至少大约5纳米。换言之，金属栅极切口312可以延伸穿过金属栅极线212的栅电极材料112并进入sti 106，如图4a所示。
81.图4a还示出了金属栅极切口312如何在不同鳍状物104之上的栅电极材料112中提供不连续性。例如，金属栅极切口312-1是金属栅极线212的栅电极材料112中的开口，该开口将栅电极材料112分成第一部分和第二部分，第一部分在图4a中被示为环绕鳍状物104-2的部分406-1，第二部分在图4a中被示为环绕鳍状物104-3的部分406-2。当金属栅极切口312-1至少部分地填充有一种或多种电介质材料时，这种开口破坏了栅电极材料112的部分406-1和部分406-2之间的电连续性，从而将在鳍状物104-2和鳍状物104-3中形成的相应finfet的栅极解耦。
82.在一些实施例中，鳍状物104之间的距离(例如，鳍状物104-2和鳍状物104-3之间的距离408，如图4所示)可以在大约10和200纳米之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约20和75纳米之间，或在大约30和50纳米之间，例如，在大约38纳米左右。在一些实施例中，金属栅极切口312的宽度(沿本图中使用的示例性坐标系的y轴测量的尺寸)可以基于鳍状物104之间的距离，因为金属栅极切口312要设置在鳍状物104之间。在一些实施例中，金属栅极切口312的深宽比——即，为创建金属栅极切口312而形成的开口的深度(沿本图中使用的示例性坐标系的z轴测量的尺寸)与开口的宽度的比率——也可以取决于鳍状物104之间的距离。在一些实施例中，金属栅极切口312的深宽比可以在大约2和30之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约2和20之间，或在大约5和15之间，例如，在大约10左右。
83.在一些实施例中，将用于形成bpr 320的金属栅极切口312(例如金属栅极切口312-2)的深宽比可以在大约2和15之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约2和10之间，或在大约3和8之间。在一些实施例中，金属栅极切口312-2的深宽比可以等于或小于金属栅极切口312-1的深宽比。然而，在其他实施例中，情况并非必须如此，并且金属栅极切口312-2的深宽比可以大于金属栅极切口312-1的深宽比。通常，用于形成bpr 320的金属栅极切口的开口将比用于其他金属栅极切口312的开口(例如，比用于金属栅极切口312-1的开口)朝向基部102延伸得更远，例如远了至少大约5纳米，包括其中的所有值和范围，例如远了至少大约10纳米或远了至少大约20纳米。
84.在一些实施例中，在多个金属栅极线212之上延伸并且其中将形成bpr 320的金属栅极切口312可以比在较少数量的金属栅极线之上延伸(例如，仅在一个金属栅极线之上延
伸)的金属栅极切口312宽并且深。这在图4a中以金属栅极切口312-2示出，金属栅极切口312-2比金属栅极切口312-1和312-3宽(其中，再次，宽度是沿本图中使用的示例性坐标系的y轴测量的)并且深(其中，再次，深度是沿本图中使用的示例性坐标系的z轴测量的)。例如，如图4a所示，在一些实施例中，金属栅极切口312-1的宽度410-1可以小于金属栅极切口312-2的宽度410-2，例如小了至少5％，包括其中的所有值和范围，例如小了至少10％或小了至少30％。此外，同样如图4a所示，在一些实施例中，金属栅极切口312-1的深度412-1可以小于金属栅极切口312-2的深度412-2，例如小了至少5％，包括其中的所有值和范围，例如小了至少10％或小了至少30％。在一些实施方式中，在给定的晶体管布置结构中，比其他金属栅极切口312宽的金属栅极切口312也更深这一事实可能是根据本公开的实施例的用于形成用于这些金属栅极切口的开口的制造方法所特有的，如下所述。例如，这可能是用于形成开口的离子轰击的指示——如果开口较宽(例如，由用于创建开口的掩模所限定的)，则与较小尺寸的开口相比，更多的离子可以进入，导致更深的蚀刻。
85.转到bpr 320，图4a示出其可以通过以下方式形成在金属栅极切口312-2中，即，通过在用于已经衬有金属栅极切口电介质318的金属栅极切口312-2的开口内提供bpr金属322，并且然后使开口内的bpr金属322凹陷。然后可以用再填充电介质426填充开口的上部部分(即，bpr金属322已经凹陷的地方)，再填充电介质426可以包括上述电介质材料中的任一种。在一些实施例中，再填充电介质426可以具有与sti 106或电介质间隔体206不同的材料成分，例如，再填充电介质426可以是氧化硅，而sti 106和/或电介质间隔体206可以是低k电介质。基部102(或更一般地，任何支撑结构102)可以包括第一面456-1和相对的第二面456-2。鳍状物104可以设置在第二面456-2之上。一般而言，bpr 320的bpr金属322可以凹陷，使得bpr 320的顶部(例如，再填充电介质426和bpr金属322之间的界面，如图4a所示)比金属栅极线212的栅极堆叠体的顶部更靠近第一面456-1。在一些实施例中，在图4a的截面中，bpr 320的顶部相比金属栅极线212的栅极堆叠体的顶部，可以与第一面456-1更靠近了栅极堆叠体的尺寸的至少一半，即bpr 320的顶部可以在图4a中所示的虚线460下方。然而，为了在减小bpr 320和附近的栅极堆叠体之间的寄生电容方面实现更大的改进，bpr 320的顶部可以凹陷到金属栅极线212下方，如图4a所示。bpr 320的顶部在图4a中被示为略低于金属栅极线212的底部(或者，换言之，低于鳍状物104的子鳍状物部分的顶部)以示出通常bpr 320的顶部不以任何方式相对于金属栅极线212的底部自对准。在其他实施例中，bpr 320的顶部可以略高于金属栅极线212的底部，或在一些实施例中，bpr 320的顶部可能恰好与金属栅极线212的底部对准，这取决于用于使bpr金属322凹陷以形成bpr 320的蚀刻工艺。
86.图4a进一步示出，在一些实施例中，bpr金属322可以朝向基部102进一步延伸，超过填充有金属栅极切口电介质318的开口312-2的底部。这可能是用于形成一些实施例中的一直延伸穿过ic结构300以实现背面接触形成的bpr 320的制造方法所特有的，如下面描述的。在这样的实施例中，bpr 320可以在基部102的第一面456-1和第二面456-2之间延伸。
87.用于相对窄且具有相对高深宽比的金属栅极切口的开口可能难以被电介质材料均匀填充。因此，在一些实施例中，金属栅极切口312中的至少一些可以在用于形成金属栅极切口的开口的大体上中间处展现出特有的接缝。截面侧视图400中的示例性接缝在图4b中示出为分别用于金属栅极切口312-1和312-3的接缝420-1和420-3。图4b中提供的插图
422示出了ic结构300的自顶向下视图的一部分中的接缝420(其可以例如是接缝420-1或接缝420-3)。从图4b的插图422可以看出，在一些实施例中，接缝420可以在大体上平行于鳍状物104的纵轴的平面中延伸。此外，还可以从图4b的插图422看出，在一些实施例中，接缝420可以位于金属栅极切口312的宽度(例如，上述宽度410-1)的大约中间点处。在一些实施例中，在接缝420的两个边缘处的从金属栅极切口312的端部到接缝420的边缘的距离(在插图422中被示为距离426)可以是近似相同的中间距离(例如，距离426可以接近宽度410的一半)。这可能是使用原子层沉积(ald)沉积来用金属栅极切口电介质318填充金属栅极切口312的开口所特有的。
88.参考图4c和图4d可以示出填充有金属栅极切口电介质318的金属栅极切口312的其他特有的特征。图4c提供了根据本公开的一些实施例的在图3a的晶体管布置结构的具有沿示例性金属栅极线截取的截面的截面侧视图中的金属栅极切口的图示。图4d提供了在类似于图3a中所示的晶体管布置结构的具有沿示例性金属栅极线截取的截面的截面侧视图中的常规多晶硅栅极切口的图示。类似于图4a和图4b，图4c示出了图3a的ic结构300的具有沿图3a中所示的平面a-a、沿金属栅极线212中的一个截取的截面的截面侧视图400。特别地，图4c具体示出了材料430，其可以包括如上所述的栅极电介质110，并且可以进一步可选地包括一种或多种覆盖金属，例如氮化钛或氮化钽，其可以存在于截面侧视图400中。虽然没有在图4b中具体示出，但是栅极电介质材料430也可以存在于那里，在与图4c中所示的相同的位置中。图4c示出，在一些实施例中，对于金属栅极切口的处于金属栅极线212中的部分，金属栅极切口312中的金属栅极切口电介质318可以与金属栅极线212的栅电极材料112接触(或邻接)，并且对于金属栅极切口的延伸到sti 106中的部分，金属栅极切口312中的金属栅极切口电介质318可以与sti 106接触(或邻接)。针对图4c所示的一个示例性金属栅极切口(即金属栅极切口312-1(但适用于所有的金属栅极切口312))被标记为432的侧壁示出了，例如通过至少衬在侧壁432上而至少部分地填充金属栅极切口312-1的金属栅极切口电介质318可以如何与金属栅极线212的在部分434(即，sti 106上方的部分)中的栅电极材料112(例如，上述功函数材料中的任一种)接触。同时，因为金属栅极切口312延伸到sti 106中，所以至少部分填充金属栅极切口312-1的金属栅极切口电介质318可以与部分436(即，sti 106所在的部分)中的sti 106接触。这是在已经形成金属栅极线212的栅极堆叠体之后通过非选择性蚀刻工艺来形成用于金属栅极切口312的开口所特有的另一特征。相比之下，图4d示出了晶体管布置结构的与图4c所示的部分类似的一部分450，但其是作为施加常规的多晶硅栅极切口工艺的结果而制造的，其中多晶硅栅极切口452(被示为3个切口，类似于图4c中所示的切口312)形成在作为形成栅极堆叠体的一部分而提供的多晶硅栅极材料中。在这样的工艺中，首先形成切口452，并且然后在鳍状物周围沉积高k电介质材料110和可选的一种或多种覆盖材料，如图4d中以材料430所示。之后，在鳍状物周围沉积栅电极材料112，以完成栅极堆叠体的形成。作为该工艺的结果，材料430将衬在多晶硅栅极切口452的侧壁432上，如图4d所示，因此填充多晶硅栅极切口452的剩余部分的一种或多种电介质材料将不与栅电极材料112接触。此外，由于用于形成常规多晶硅栅极切口452的选择性蚀刻工艺(即，其中仅选择性蚀刻多晶硅栅极材料而未蚀刻sti 106的蚀刻工艺)，与图4c中所示的金属栅极切口312相比，多晶硅栅极切口452将不会延伸到sti 106中。图4c和图4d的比较还揭示了如本文所述的金属栅极切口相对于如图4d所示的常规多晶硅栅极切口的另
一优点，即，对于从鳍状物横向提供的给定量的栅电极材料112，如本文所述的金属栅极切口的临界尺寸能够更大，因为不会如图4d中那样用材料430覆盖金属栅极切口的侧壁。
89.图5a-5c示出了bpr 320的进一步的细节。
90.通过具有金属栅极切口电介质318的电介质衬层，bpr 320可以与ic结构300的各种其他导电材料电解耦，例如，与金属栅极线212的栅电极材料电解耦。bpr 320然后可以用于通过向ic结构300的各个部分提供电耦合而向这种部分电源和/或信号，例如以向一个或多个晶体管端子(例如，向s/d端子114中的任一个)提供电源和/或信号。其示例在图5a的截面侧视图500中示出(即，沿图3a中所示的晶体管202的第一s/d区114-1的平面bb的截面)，示出了bpr 320的bpr金属322可以借助沟槽接触部330耦合到s/d接触部508。特别地，s/d接触部508可以电耦合至沟槽接触部330的一部分并且沟槽接触部330的另一部分可以电耦合到bpr 320的bpr金属322。s/d接触部508和沟槽接触部330中的每个可以由诸如上述那些(例如，参考沟槽接触金属332)的一种或多种导电材料制成。然而，在其他实施例中，bpr 320和其中可以实施bpr 320的ic结构的各种部件之间的电连接可以以许多其他方式实现，所有这些都在本公开的范围内。
91.图5a的视图示出了多个鳍状物104中的第一s/d区114-1。s/d接触部508可以提供到第一s/d区114-1中的一个或多个的电耦合，例如到鳍状物104-5和104-6的第一s/d区114-1的电耦合，如图5a所示。虽然图5a中仅示出了s/d接触部508的单个实例，但s/d接触部508的多个实例可以包括在ic结构300中，并且特别是在图5a所示的截面中(例如，在其他鳍状物的s/d区周围)。这同样适用于示出s/d接触部508的其他附图。
92.如图5a所示，bpr金属322没有在bpr 320的被沟槽接触部330覆盖的部分中凹陷。这是因为，在一些实施例中，在根据图6的方法制造ic结构300期间，可以使用可以具有沟槽接触部330的尺寸、几何形状和位置的用于未来沟槽接触部330的掩模来去除未被掩模覆盖的bpr金属322，从而留下掩模之下的bpr金属322，并且结果，留下稍后替换掩模的沟槽接触部330之下的bpr金属322。在这样的实施例中，bpr金属322可以在ic结构300中的除了被沟槽接触部330覆盖的地方之外的所有地方都凹陷。bpr金属322在ic结构300中的未被沟槽接触部330覆盖的地方凹陷的示例在图5c中示出，其示出了根据本公开的一个实施例的图3a的ic结构的具有沿未与沟槽接触部330耦合的s/d区截取的截面(即，沿图3a所示的晶体管202的第二s/d区114-2的平面cc的截面)的截面侧视图550。在其他实施例中，bpr金属322可以仅在ic结构300的部分中凹陷，如果不凹陷，则它将与金属栅极线212中的一个的栅电极材料形成电容器，从而减少或消除由于这种电容器而产生的寄生电容。
93.在一些实施例中，类似于如上所述的接缝420，bpr 320的bpr金属322也可以在用于形成用于bpr 320的金属栅极切口的开口的大体上中间处展现出特有的接缝，其在图5b的截面侧视图500中被示为接缝520。关于接缝420提供的描述适用于接缝520，并且因此为了简洁起见不再重复。在一些实施例中，接缝520可以存在而接缝420可以不存在，反之亦然。图5a的其余描述适用于图5b，并且因此，为了简洁起见不再重复。
94.示例性制造方法
95.可以使用任何合适的制造方法来制造如本文所述的具有bpr 320的ic结构(例如本文所述的ic结构300的任何实施例)。在图6a-6b中示出了制造方法的一个非限制性示例。
96.图6a-6b提供了制造具有根据本公开的一个实施例的具有至沟槽接触部的自对准
过孔的一个或多个bpr的ic结构的示例性方法600的流程图。
97.尽管方法600的操作均以特定的顺序示出一次，但是所述操作可以以任何合适的顺序执行并且根据需要重复。例如，一个或多个操作可以并行执行，以大体上同时制造多个ic结构，所述多个ic结构具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr。在另一示例中，可以以不同的顺序执行操作以反映特定装置组件的结构，其中将包括一个或多个如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr。
98.此外，示例性制造方法600可以包括图6中未具体示出的其他操作，例如本领域已知的各种清洁或平坦化操作。例如，在一些实施例中，可以在本文描述的方法600的任何工艺之前、之后或期间清洁支撑结构以及随后沉积在其上的各种其他材料层，例如以去除氧化物、表面结合的有机和金属污染物、以及表面下的污染物。在一些实施例中，可以使用例如化学溶液(例如过氧化物)、和/或利用紫外线(uv)辐射结合臭氧、和/或通过氧化表面(例如使用热氧化)然后去除氧化物(例如，使用氢氟酸(hf))来进行清洁。在另一示例中，本文所述的布置结构/装置可以在本文所述的方法600的任何工艺之前、之后或期间被平坦化，例如，以去除覆盖层或多余的材料。在一些实施例中，可以使用湿法或干法平坦化工艺进行平坦化，例如平坦化是化学机械平坦化(cmp)，其可以被理解为利用抛光表面、磨料和浆液去除覆盖层并使表面平坦的工艺。
99.可以参考图7a-7l中所示的示例性实施例来示出方法600的各种操作，图7a-7l示出了制造具有根据一些实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr的示例性ic结构的各个阶段的截面侧视图，但是方法600可以用于制造具有根据本公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的任何合适的ic结构。特别地，图7a-7l示出了与图4和图5所示的视图相似的截面侧视图(即，沿图3a的平面aa、bb和cc中的不同平面，取决于哪个视图被认为最适合于示出方法600的给定操作)。类似于图2-5，在图7a-7l的描述中利用附图标记所提及的多个元件在这些图中以不同的图案示出，在包含图7a-7l的每个绘图页的底部提供了示出附图标记与图案之间的对应关系的图例。
100.方法600可以从工艺602开始，工艺602包括在基部之上提供一个或多个(通常，多个)鳍状物，以及提供一个或多个(通常，多个)金属栅极线作为与鳍状物交叉并环绕鳍状物的上部部分的脊。图6a中示出了工艺602，并且该工艺的示例性结果在图7a中以ic结构702示出。ic结构702示出了沿图3a的平面aa的截面，其示出基部102和远离基部102延伸的多个鳍状物104(即，如上所述的8个鳍状物104-1至104-8)，鳍状物的下部部分被sti 106包围，而鳍状物的上部部分被金属栅极线212的栅电极材料包围。图2的ic结构200提供了ic结构702的自顶向下视图的示例。在一些实施例中，工艺602还可以包括形成用于鳍状物104的各个晶体管的s/d区。用于提供鳍状物104和金属栅极线212的方法在本领域中是已知的，并且因此在此不再详细描述。
101.然后，方法600可以继续进行工艺604，工艺604包括执行各向异性蚀刻以提供用于金属栅极切口的一个或多个(通常为多个)开口，该开口延伸跨过金属栅极线中的一个或多个。图6a中示出了工艺604，并且该工艺的示例性结果在图7b中以ic结构704示出。ic结构704示出了沿图3a的平面aa的截面，其示出在ic结构702中形成的用于未来金属栅极切口312-1、312-2和312-3的开口。开口的尺寸可以如以上关于金属栅极切口312-1、312-2和312-3的尺寸所讨论的。在一些实施例中，工艺604的各向异性蚀刻可以包括使用例如化学
活性电离气体(即，等离子体)形式的蚀刻剂的蚀刻，其使用例如基于溴(br)和氯化物(cl)的化学试剂。在一些实施例中，在工艺604的蚀刻期间，ic结构可以被加热到升高的温度，例如，到大约室温和200摄氏度之间的温度，包括其中的所有值和范围，以促进蚀刻的副产物充分挥发以从表面去除。在一些实施例中，工艺604的各向异性蚀刻可以包括干法蚀刻，例如射频(rf)反应离子蚀刻(rie)或电感耦合等离子体(icp)rie。虽然没有在图7b中具体示出，但在各种实施例中，在工艺604中可以使用任何合适的图案化技术来限定用于金属栅极切口的开口的位置和尺寸，例如但不限于光刻或电子束(e-束)图案化，其可能结合使用一个或多个掩模。
102.然后方法600可以继续进行工艺606，工艺606包括在工艺604中形成的开口中沉积一种或多种电介质材料。图6a中示出了工艺606，并且该工艺的示例性结果在图7c中以ic结构706示出。ic结构706示出了沿图3a的平面aa的截面，其示出用于形成在ic结构704中的金属栅极切口312-1、312-2和312-3的开口，所述开口现在在它们的底部和内侧壁处衬有金属栅极切口电介质318。为了提供这种衬层，可以使用诸如ald的共形沉积技术来沉积金属栅极切口电介质318。然而，在其他实施例中，可以使用任何其他合适的沉积技术来在金属栅极切口的开口内提供金属栅极切口电介质318，所述沉积技术例如旋涂、浸涂、物理气相沉积(pvd)(例如，蒸发沉积、磁控溅射或电子束沉积)或化学气相沉积(cvd)。应注意，图7c示出了其中金属栅极切口312-1和312-3被电介质材料318完全填充的实施例。该实施例可以与上述ic结构300的任何其他实施例结合实施。还应注意，在其他实施例(图中未具体示出)中，金属栅极切口312-1和312-3(即，用于将栅极解耦且不用作电源轨的那些)可以仅部分填充有一种或多种电介质材料，例如，这些开口可以仅衬有金属栅极切口电介质318(例如，类似于金属栅极切口312-2被示为仅衬有材料318的方式)。此外，图7c示出在ic结构706顶部的水平表面处没有金属栅极切口电介质318。然而，作为工艺606的部分，金属栅极切口电介质318可以首先沉积在ic结构704的所有表面之上，因此也在ic结构704顶部的水平表面之上，但是，在工艺606的稍后部分，可以例如使用诸如cmp的合适的抛光工艺来去除多余的金属栅极切口电介质318(例如，在ic结构顶部的水平表面处的金属栅极切口电介质318)。
103.方法600然后可以包括工艺608，其中去除用于未来bpr的开口的底部处的电介质材料。图6a中示出了工艺608，并且该工艺的示例性结果在图7d中以ic结构708示出。ic结构708示出了沿图3a的平面aa的截面，示出已经去除了在用于金属栅极切口312-2的开口的底部处的金属栅极切口电介质318。工艺608可以包括执行各向异性蚀刻(例如，参考工艺604所描述的各向异性蚀刻)，其可能与使用合适的掩模相结合，以去除用于金属栅极切口312-2的开口的底部处的金属栅极切口电介质318，而大体上不去除ic结构706的其他材料。
104.方法600还可以包括工艺610，其中用替换电介质材料填充用于未来bpr的开口。图6a中示出了工艺610，并且该工艺的示例性结果在图7e中以ic结构710示出。ic结构710示出了沿图3a的平面aa的截面，其示出已经用替换电介质材料748填充了用于金属栅极切口312-2的开口。可以如参考工艺606所描述的那样执行工艺610以将替换电介质材料748沉积到用于金属栅极切口312-2的开口中。图7e示出了在ic结构710顶部的水平表面处没有替换电介质材料748。然而，作为工艺610的部分，替换电介质材料748可以首先沉积在ic结构708的所有表面之上，包括在用于金属栅极切口312-2的开口中，因此也在ic结构708顶部的水平表面之上，但是，在工艺610的稍后部分，可以例如使用诸如cmp的合适的抛光工艺来去除
多余的替换电介质材料748(例如在ic结构的顶部的水平表面处的替换电介质材料748)。一般而言，替换电介质材料748可以包括本文所述的任何电介质材料。在一些实施例中，替换电介质材料748可以包括比金属栅极切口电介质318“软”的电介质材料，这意味着随后将有可能在工艺的后续部分中例如使用氧等离子体处理或包含合适酸的稀溶液的湿法工艺相对于其他电介质有选择性地去除该牺牲材料。在一些实施例中，替换电介质材料748可以包括相对于金属栅极切口电介质318具有足够蚀刻选择性的电介质材料。如本领域中已知的，当用于蚀刻一种材料的蚀刻剂大体上不蚀刻另一材料时，两种材料被说成具有“足够的蚀刻选择性”，从而能够选择性地蚀刻一种材料而不蚀刻另一种材料。
105.方法600然后可以进行到工艺612，其中在ic结构之上提供至少一个s/d接触部和蚀刻停止层，在用于未来bpr的开口中具有再填充电介质材料。图6a中示出了工艺612，并且该工艺的示例性结果在图7f中以ic结构712示出。ic结构712示出了沿图3a的平面bb的截面(即，与图7a-7e中所示的截面不同的截面)，其示出如上所述的s/d接触部508和蚀刻停止层752。用于提供(多个)s/d接触部508的方法是本领域已知的，并且因此在此不再详细描述。在各种实施例中，蚀刻停止层752可以包括诸如氮化硅或碳氮化硅的材料，并且可以使用诸如ald、cvd等的任何合适的沉积技术来沉积。
106.方法600还可以包括工艺614，其中通过在工艺612中沉积的蚀刻停止层提供用于未来bpr的完整的bpr开口。图6a中示出了工艺614，并且该工艺的示例性结果在图7g中以ic结构714示出。ic结构714示出了沿图3a的平面aa的截面(即，再次与图7a-7e中所示的截面相同)，其示出，在一些实施例中，完整的bpr开口734可以由通过不同的工艺形成的三个单独的开口形成，这三个开口在图7g中被标记为开口734-1、734-2和734-3。图7g还示出了bpr掩模724。bpr掩模724可以包括其中可以形成开口736的任何合适的掩模材料(例如，任何常规的光刻的材料堆叠体，其可以例如包括碳硬掩模)，从而限定了第一bpr开口734-1的大致位置和尺寸(例如，宽度738)。例如，随着bpr 320在图3a的图示中延伸，开口736可以在示例性坐标系的x轴的维度上延伸，大体上在金属栅极切口312-2上方。开口736不与金属栅极切口312-2自对准，并且结果，开口736与金属栅极切口312-2之间可能存在未对准，如图7g中所示，其中开口736在右侧上比在左侧上更远地延伸超过金属栅极切口312-2。
107.开口736在底部处暴露蚀刻停止层752。然后可以使用诸如rie的任何合适的各向异性蚀刻工艺来形成第一bpr开口734-1，该工艺可以蚀刻穿过被掩模开口736暴露的蚀刻停止层752并进一步向下进入ic结构。图7g示出了第一bpr开口734-1可以延伸至相对于蚀刻停止层752的底部的深度740。在一些实施例中，深度740可以介于大约0和大约50纳米之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约1和40纳米之间，或在大约3和20纳米之间。第一蚀刻的目的是形成冲破蚀刻停止层752的第一bpr开口734-1，因此，原则上第一蚀刻不必进一步向ic结构中蚀刻至非零深度740。然而，向ic结构中的这种蚀刻可能是不可避免的，因为第一蚀刻是定时蚀刻，并且可能未被完美定时以使深度740为0纳米，从而在沿第一bpr开口734-1的区域中在ic结构的材料中产生阶梯状形状，该阶梯状形状在图7g中用虚线椭圆轮廓圈出来，该形状是如本文所述的第一蚀刻所特有的。开口734-1的尺寸和位置可以与开口736的尺寸和位置大体上相同(换言之，开口734-1与开口736自对准)。
108.第一bpr开口734-1暴露了金属栅极切口电介质318和金属栅极切口312-2中的替换电介质材料748。然后可以执行第二蚀刻以去除被第一bpr开口734-1暴露的替换电介质
材料748，以形成具有深度742的第二bpr开口734-2。
109.图7g示出，在一些实施例中，例如，如果使用各向同性蚀刻来形成第二bpr开口734-2，则在第二bpr开口734-2的侧壁处的一些金属栅极切口电介质318也可以被去除。各向同性蚀刻(例如，使用稀hf酸蚀刻的湿法蚀刻)可能有益于形成第二bpr开口734-2，因为该蚀刻工艺比诸如rie的各向异性蚀刻快得多，并且因此可能非常适合于蚀刻至深度742，因为该深度与例如深度740相比相当大。各向同性蚀刻与使用比金属栅极切口电介质318软的替换电介质材料748相结合可能是特别有利的，这将导致大体上去除所有的替换电介质材料748，而仅去除第二bpr开口734-2的侧壁处的相对少量的金属栅极切口电介质318。第二bpr开口734-2可以具有宽度750，该宽度750大于工艺606中的衬有金属栅极切口电介质318的金属栅极切口312-2的宽度。由于在这种实施例中的第二蚀刻的各向同性性质，第二bpr开口734-2可以相对于用于金属栅极切口312-2的开口自对准，因为从第二bpr开口734-2的任一侧壁到用于金属栅极切口312-2的开口的相应的(即，最接近的)侧壁的距离可以相同。换句话说，第二bpr开口734-2的中心平面(即，大体上在中心的x-z平面)可以与用于金属栅极切口312-2的开口的中心平面对准，这将是第二蚀刻所特有的。
110.在一些实施例中，第二bpr开口734-2可以在金属栅极切口312-2的底部之前不远处停止，例如，停止在金属栅极切口312-2的底部之前的距离744处。在一些实施例中，距离744可以在大约0和20纳米之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约1和15纳米之间，或在大约3和10纳米之间。在第二蚀刻是各向同性蚀刻的情况下，第二蚀刻在到达金属栅极切口312-2的底部之前不远处停止可能是有益的，在这种情况下，第二蚀刻在与金属栅极切口312-2的底部相距距离744处停止可以防止第二蚀刻开始在金属栅极切口312-2下方的sti 106中各向同性地扩展。
111.虽然在图7g中没有具体示出，但在工艺614的第二蚀刻的其他实施例中，第二蚀刻可以使得它去除替换电介质材料748而大体上不去除金属栅极切口电介质318，在方法600的一些实施例中(例如，如果替换电介质材料748相对于金属栅极切口电介质318具有足够的蚀刻选择性)可能是这种情况。在一些这样的实施例中，第二蚀刻可以包括诸如rie的各向异性蚀刻工艺以去除被第一bpr开口734-1暴露的替换电介质材料748。
112.第二bpr开口734-2暴露了金属栅极切口电介质318和靠近金属栅极切口312-2的底部(即，在与金属栅极切口312-2的底部相距距离744处)的替换电介质材料748。然后可以执行作为诸如drie的各向异性蚀刻的第三蚀刻，以去除被第二bpr开口734-2暴露的替换电介质材料748并继续进一步向下进入ic结构，以形成具有深度746的第三bpr开口734-3。在一些实施例中，深度746可以使得第三bpr开口734-3一直延伸穿过sti 106和支撑结构102(即，在支撑结构102的第二面456-2和第一面456-1之间延伸)。在背面互连(例如，电源线)将在支撑结构102的背面(即，在第一面456-1处)耦合到bpr 320的情况下，这种实施例可能是有益的。然而，在其他实施例中，深度746可以使得第三开口734-3不会一直延伸到支撑结构102的第一面456-1。
113.在工艺614的其他实施例中，可以使用除上述那些蚀刻工艺之外的其他蚀刻工艺来形成完整的bpr开口734(其可以但不必包括三个单独的bpr开口734-1、734-2和734-3)，以将金属栅极切口312-2中的替换电介质材料748至少去除蚀刻停止层752下方的深度740和深度742，并且有可能进一步向下延伸深度746。可以在工艺614结束时去除bpr掩模724。
114.方法600然后可以进行到工艺616，其中在工艺614中形成的完整的bpr开口内沉积导电材料。图6b中示出了工艺616，并且该工艺的示例性结果在图7h中以ic结构716示出。ic结构716示出了沿图3a的平面aa的截面，其示出已经使用诸如ald、pvd(包括溅射)、cvd或电镀的任何合适的沉积工艺利用如上所述的bpr金属322(至少部分地)填充了在工艺614中形成的bpr开口734。
115.方法600还可以包括工艺618，其中在工艺616中的沉积在完整的bpr开口内的导电材料的一部分之上提供用于未来沟槽接触部的掩模。图6b中示出了工艺618，并且该工艺的示例性结果在图7i中以ic结构718示出。ic结构718示出了沿图3a的平面bb的截面(即，与图7a-7e、图7g和图7h中所示的截面不同的截面)，其示出沟槽接触部掩模726。沟槽接触部掩模726的位置和尺寸可以大致如图3a中针对沟槽接触部330所示的那样，只要沟槽接触部掩模726在y轴方向上延伸得足够远，以完全覆盖被掩模覆盖的全部的bpr金属322，以确保沟槽接触部掩模726保护下面的bpr金属322以免在后续工艺中发生凹陷。
116.接下来，方法600可以包括工艺620，其中在工艺616中的沉积在完整的bpr开口内的导电材料在ic结构的未被工艺618中提供的掩模覆盖的部分中凹陷。图6b中示出了工艺620，并且该工艺的示例性结果在图7j中以ic结构720示出。ic结构720示出了沿图3a的平面aa的截面(即，再次与图7a-7e、图7g和图7h中所示的截面相同的截面)，其示出bpr金属322在未被工艺616中提供的沟槽接触部掩模726覆盖的区域中凹陷。沟槽接触部掩模726在图7j中以虚线轮廓示出，以指示沟槽接触部掩模726处于与图7j的图示不同的平面中。如果针对如图7i所示的截面侧视图(即，沿平面bb)示出工艺620的结果，bpr金属322不会凹陷(即，工艺620的结果将与图7i的图示相同)，因为bpr金属322受到沟槽接触部掩模726的保护。工艺620可以包括用于蚀刻未被沟槽接触部掩模726覆盖的bpr金属322而大体上不蚀刻ic结构的其他部分的任何合适的工艺，例如选择性各向异性蚀刻。以上关于金属栅极切口312-2内的bpr金属322的凹陷所提供的讨论适用于ic结构720，并且因此，为了简洁起见不再重复。
117.因此，在工艺616中未凹陷的bpr金属322可以形成耦合在bpr 320和沟槽接触部330之间的导电过孔，该bpr 320由bpr金属322的凹陷部分形成，该沟槽接触部330将在方法600的稍后工艺中替换沟槽接触部掩模726，因此该导电过孔将bpr 320耦合到晶体管202的第一s/d区114-1，如上所述。这种过孔可以具有使用方法600所特有的若干特征，其中过孔相对于沟槽接触部330和bpr 320自对准。一个特有的特征是，作为工艺620的凹陷的结果而形成的(bpr金属322的)导电过孔的y-z平面侧壁(即，平面中的侧壁大体上垂直于bpr 320的长轴，并且因此也大体上垂直于鳍状物104的长轴)可以与沟槽接触部掩模726的对应的y-z平面侧壁对准，并且因此与未来的沟槽接触部330的对应的y-z平面侧壁对准。另一个特有的特征是，作为工艺620的凹陷的结果而形成的(bpr金属322的)导电过孔的x-z平面侧壁(即，平面中的侧壁大体上平行于bpr 320的长轴，并且因此也大体上平行于鳍状物104的长轴)可以与bpr 320的对应的x-z平面侧壁对准。另一个特有的特征是，在工艺620中形成的自对准过孔的材料成分与bpr 320的材料成分大体上相同(即，两者都由bpr金属322形成)，并且在工艺620中形成的过孔的导电材料和bpr 320的导电材料之间没有阻挡材料或衬层材料。另一方面，在方法600的稍后工艺中形成的沟槽接触部330的材料成分可以与工艺620中形成的自对准过孔的材料成分不同。此外，因为在工艺620中形成的自对准过孔设置在与
晶体管202的第一s/d区114-1相对(即，不与晶体管202的栅极堆叠体相对)的区域中，从工艺620中形成的自对准过孔到晶体管202的第一s/d区114-1的距离小于从工艺620中形成的自对准过孔到晶体管202的栅极堆叠体的距离。在一些实施例中，从工艺620中形成的自对准过孔到最近的鳍状物104的距离可以在大约2和100纳米之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约3和60纳米之间，或者在大约5和30纳米之间。
118.方法600还可以包括工艺622，其中用再填充电介质再填充在工艺620中形成的凹陷。图6b中示出了工艺622，并且该工艺的示例性结果在图7k中以ic结构722示出。ic结构722示出了沿图3a的平面aa的截面(即，再次与图7a-7e、图7g、图7h和图7j中所示的截面相同的截面)，其示出已经用再填充电介质426再填充了其中bpr金属322在工艺620中凹陷的区域，如上所述。可以使用用于沉积电介质材料的任何合适的工艺将再填充电介质426沉积到在工艺620中形成的凹陷中，所述工艺例如上述的任何电介质沉积工艺。
119.方法600可以以工艺624结束，其中用沟槽接触部替换在工艺618中提供的掩模。图6b中示出了工艺624，并且该工艺的示例性结果在图7l中以ic结构724示出。类似于图7i，ic结构724示出了沿图3a的平面bb的截面(即，与图7a-7e、图7g、图7h、图7j和图7k中所示的截面不同的截面)，其示出已经用沟槽接触部330替换了沟槽接触部掩模726。用于用沟槽接触部替换沟槽接触部掩模的诸如镶嵌金属化的方法是本领域已知的，并且因此不再描述。
120.ic结构724与以上描述的ic结构300大体上相同，除了它包括指示方法600的一些工艺的使用的几个特有的特征，这些特征没有具体示出或参考ic结构300进行描述。上面参考例如工艺614描述了一些这种特有的特征。因此，参考ic结构300提供的所有描述都适用于ic结构724，反之亦然(例如，ic结构724可以是以上描述的ic结构300的其他示例性实施例)。
121.变型和实施方式
122.参考图1-7所示出并描述的ic结构并不表示其中可以集成如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的详尽的一组组件，而是仅提供这种布置结构的示例。例如，虽然本文提供的描述和附图是指finfet，但这些描述和附图同样适用于具有除finfet之外的任何其他非平面fet的实施例，该其他非平面fet是在适当沟道材料的伸长结构的基础上形成的，例如，纳米带晶体管、纳米线晶体管、或诸如纳米带/纳米线晶体管但具有任何几何形状(例如，椭圆形或带圆角的多边形)的横截面的晶体管。在另一示例中，虽然参考图1-7讨论了材料的特定布置，但中间材料可以包括在这些附图的各个部分中。
123.此外，虽然图1-7可以将例如金属栅极切口312或s/d区114的各种元件示出为具有完美的直的侧壁轮廓，即侧壁垂直于支撑结构102延伸的轮廓，但这些理想的轮廓可能并不总是可以在真实世界制造工艺中实现的。即，虽然设计为具有直的侧壁轮廓，但可以作为制造图1-7所示的晶体管布置结构的各种元件的一部分而形成的真实世界开口可能最终具有所谓的“非重入(non-re-entrant)”轮廓或“重入”轮廓，其中在“非重入”轮廓中开口的顶部处的宽度大于开口的底部处的宽度，在“重入”轮廓中开口的顶部处的宽度小于开口的底部处的宽度。通常，作为真实世界开口不具有完美的直的侧壁的结果，可能在填充开口的材料内形成缺陷。例如，对于非重入轮廓典型的是，可以在开口的中心形成空隙，其中填充开口的给定材料的生长在开口的顶部夹断。因此，对集成如本文所提供的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的各种实施例的描述同样适用于这样的实施例，其中这种集
成结构的各种元件由于用于形成其的制造工艺而看不来与附图中不同。
124.示例性电子装置
125.具有如本文公开的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的ic结构可以包括在任何合适的电子装置中。图8-11示出了可以包括本文公开的ic结构中的一个或多个的设备的各种示例。
126.图8a-8b是晶片2000和管芯2002的顶视图，晶片2000和管芯2002可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。在一些实施例中，根据本文公开的任何实施例，管芯2002可以被包括在ic封装中。例如，任何管芯2002可以充当图9所示的ic封装2200中的任何管芯2256。晶片2000可以由半导体材料构成并且可以包括具有形成在晶片2000的表面上的ic结构的一个或多个管芯2002。管芯2002中的每一个可以是包括任何合适的ic(例如，包括一个或多个如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的bpr的ic)的半导体产品的重复单元。在半导体产品的制造完成之后(例如，在制造了具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的ic结构的一个或多个层之后)，晶片2000可以经历单个化工艺，其中管芯2002中的每一个彼此分开以提供半导体产品的分立“芯片”。特别地，包括一个或多个ic结构的装置可以采取晶片2000(例如，未单个化的)的形式或管芯2002(例如，单个化的)的形式，其中所述ic结构具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr。管芯2002可以包括将电信号路由到各种存储器单元、晶体管、电容器以及任何其他ic部件的支持电路。在一些实施例中，晶片2000或管芯2002可以实施或包括存储器装置(例如，sram装置)、逻辑装置(例如，and、or、nand或nor门)、或任何其他合适的电路元件。这些装置中的多个装置可以组合在单个管芯2002上。例如，由多个存储器装置形成的存储器阵列可以形成在与处理装置(例如，图11的处理装置2402)、或者被配置为将信息存储在存储器装置中或执行存储在存储器阵列中的指令的其他逻辑单元相同的管芯2002上。
127.图9是示例性ic封装2200的截面侧视图，该ic封装2200可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。在一些实施例中，ic封装2200可以是系统级封装(sip)。
128.封装衬底2252可以由电介质材料(例如，陶瓷、堆积膜、其中具有填料颗粒的环氧树脂膜等)形成，并且可以具有延伸穿过面2272和面2274之间、或面2272上的不同位置之间、和/或面2274上的不同位置之间的电介质材料的导电通路。
129.封装衬底2252可以包括通过封装衬底2252耦合到导电通路2262的导电接触部2263，其允许管芯2256和/或内插件2257内的电路电耦合到导电接触部2264中的各种导电接触部(或电耦合到封装衬底2252中包括的其他装置，未示出)。
130.ic封装2200可以包括经由内插件2257的导电接触部2261、第一级互连2265和封装衬底2252的导电接触部2263耦合到封装衬底2252的内插件2257。如图9所示的第一级互连2265是焊料凸块，但是可以使用任何合适的第一级互连2265。在一些实施例中，ic封装2200中可以不包括内插件2257；相反，管芯2256可以通过第一级互连2265直接耦合到面2272处的导电接触部2263。
131.ic封装2200可以包括经由管芯2256的导电接触部2254、第一级互连2258和内插件2257的导电接触部2260耦合到内插件2257的一个或多个管芯2256。导电接触部2260可以通
过内插件2257耦合到导电通路(未示出)，其允许管芯2256内的电路电耦合到导电接触部2261中的各种导电接触部(或电耦合到包括在内插件2257中的其他装置，未示出)。图9所示的第一级互连2258是焊料凸块，但是可以使用任何合适的第一级互连2258。如本文所用，“导电接触部”可以指充当不同部件之间的接口的导电材料(例如，金属)的一部分；导电接触部可以在部件的表面中凹陷、与部件的表面齐平、或从部件的表面延伸离开，并且可以采取任何合适的形式(例如，导电焊盘或插座)。
132.在一些实施例中，底部填充材料2266可以设置在封装衬底2252和内插件2257之间、围绕第一级互连2265，并且模制化合物2268可以设置在管芯2256和内插件2257周围并且与封装衬底2252接触。在一些实施例中，底部填充材料2266可以与模制化合物2268相同。可以用于底部填充材料2266和模制化合物2268的示例性材料是环氧树脂模制材料，视情况而定。第二级互连2270可以耦合到导电接触部2264。图9中所示的第二级互连2270是焊球(例如，用于球栅阵列布置)，但是可以使用任何合适的第二级互连2270(例如，引脚栅格阵列布置中的引脚或连接盘栅格阵列布置中的连接盘)。第二级互连2270可以用于将ic封装2200耦合到另一部件，例如电路板(例如，母板)、内插件或另一ic封装，如本领域中已知的且如下文参考图10所讨论的。
133.管芯2256可以采取本文讨论的管芯2002的任何实施例(例如，可以包括具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的ic结构的任何实施例)的形式。在ic封装2200包括多个管芯2256的实施例中，ic封装2200可以被称为多芯片封装(mcp)。管芯2256可以包括执行任何期望功能的电路。例如，管芯2256中的一个或多个可以是逻辑管芯(例如，基于硅的管芯)，并且管芯2256中的一个或多个可以是存储器管芯(例如，高带宽存储器)。在一些实施例中，管芯2256中的任一个可以包括具有如上所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构；在一些实施例中，管芯2256中的至少一些可以不包括带有具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的任何ic结构。
134.图9所示的ic封装2200可以是倒装芯片封装，尽管也可以使用其他封装架构。例如，ic封装2200可以是球栅阵列(bga)封装，例如嵌入式晶片级球栅阵列(ewlb)封装。在另一示例中，ic封装2200可以是晶片级芯片规模封装(wlcsp)或面板扇出(fo)封装。尽管在图9的ic封装2200中示出了两个管芯2256，但ic封装2200可以包括任何期望数量的管芯2256。ic封装2200可以包括附加的无源部件，例如设置在封装衬底2252的第一面2272或第二面2274上、或内插件2257的任一面上的表面贴装电阻器、电容器和电感器。更一般地，ic封装2200可以包括本领域已知的任何其他有源或无源部件。
135.图10是ic装置组件2300的截面侧视图，该ic装置组件2300可以包括具有一个或多个ic结构的部件，所述ic结构具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr。ic装置组件2300包括设置在电路板2302(其可以是例如母板)上的多个部件。ic装置组件2300包括设置在电路板2302的第一面2340和电路板2302的相对的第二面2342上的部件；通常，部件可以设置在面2340和2342中的一个或两个上。特别地，ic装置组件2300的部件中的任何合适的部件可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构中的任一个；例如，下面参考ic装置组件2300讨论的任何ic封装可以采取上面参考图9所讨论的ic封装2200的任
何实施例的形式(例如，可以包括提供在管芯2256上的带有具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构)。
136.在一些实施例中，电路板2302可以是包括多个金属层的印刷电路板(pcb)，该多个金属层通过电介质材料层彼此分开并且通过导电过孔而互连。金属层中的任何一个或多个可以以期望的电路图案形成以在耦合到电路板2302的部件之间路由电信号(可选地结合其他金属层)。在其他实施例中，电路板2302可以是非pcb衬底。
137.图10所示的ic装置组件2300包括通过耦合部件2316耦合到电路板2302的第一面2340的内插件上封装结构2336。耦合部件2316可以将内插件上封装结构2336电和机械耦合到电路板2302，并且可以包括焊球(例如，如图10所示)、插座的公和母部分、粘合剂、底部填充材料、和/或任何其他合适的电和/或机械耦合结构。
138.内插件上封装结构2336可以包括通过耦合部件2318耦合到内插件2304的ic封装2320。耦合部件2318可以采取用于应用的任何合适的形式，例如上面参考耦合部件2316所讨论的形式。ic封装2320可以是或包括例如管芯(图8b的管芯2002)、ic装置、或任何其他合适的部件。特别地，ic封装2320可以包括具有如本文所述的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。尽管图10中示出了单个ic封装2320，但是多个ic封装可以耦合到内插件2304；实际上，附加的内插件可以耦合到内插件2304。内插件2304可以提供用于桥接电路板2302和ic封装2320的居间衬底。通常，内插件2304可以将连接扩展到更宽的间距或将连接重新路由到不同的连接。例如，内插件2304可以将ic封装2320(例如，管芯)耦合到耦合部件2316的bga以耦合到电路板2302。在图10所示的实施例中，ic封装2320和电路板2302附接到内插件2304的相对侧；在其他实施例中，ic封装2320和电路板2302可以附接到内插件2304的同一侧。在一些实施例中，三个或更多个部件可以通过内插件2304而互连。
139.内插件2304可以由环氧树脂、玻璃纤维增强环氧树脂、陶瓷材料或诸如聚酰亚胺的聚合物材料形成。在一些实施方式中，内插件2304可以由交替的刚性或柔性材料形成，这些材料可以包括与上述用于半导体衬底中的材料相同的材料，例如硅、锗和其他iii-v族和iv族材料。内插件2304可以包括任何数量的金属线2310、过孔2308和穿硅过孔(tsv)2306。内插件2304还可以包括嵌入式装置2314，包括无源和有源装置两者。这样的装置可以包括但不限于电容器、去耦电容器、电阻器、电感器、熔丝、二极管、变压器、传感器、静电放电(esd)保护装置和存储器装置。还可以在内插件2304上形成更复杂的装置，例如rf装置、功率放大器、功率管理装置、天线、阵列、传感器和微机电系统(mems)装置。内插件上封装结构2336可以采取本领域已知的任何内插件上封装结构的形式。
140.ic装置组件2300可以包括通过耦合部件2322耦合到电路板2302的第一面2340的ic封装2324。耦合部件2322可以采取以上参考耦合部件2316讨论的任何实施例的形式，并且ic封装2324可以采取以上参考ic封装2320讨论的任何实施例的形式。
141.图10所示的ic装置组件2300包括通过耦合部件2328耦合到电路板2302的第二面2342的层叠封装结构2334。层叠封装结构2334可以包括ic封装2326和ic封装2332，它们通过耦合部件2330耦合在一起，使得ic封装2326设置在电路板2302和ic封装2332之间。耦合部件2328和2330可以采取以上讨论的耦合部件2316的任何实施例的形式，并且ic封装2326和2332可以采取以上讨论的ic封装2320的任何实施例的形式。层叠封装结构2334可以根据
本领域已知的任何层叠封装结构来配置。
142.图11是示例性计算装置2400的框图，所述示例性计算装置2400可以包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个部件。例如，计算装置2400的部件中的任何合适的部件可以包括管芯(例如，管芯2002，如图8b所示)，其包括具有根据本文公开的任何实施例的具有至沟槽接触部的自对准过孔的一个或多个bpr的一个或多个ic结构。计算装置2400的任何部件可以包括ic封装2200(例如，如图9所示)。计算装置2400的任何部件可以包括ic装置组件2300(例如，如图10所示)。
143.多个部件在图11中被示为包括在计算装置2400中，但是这些部件中的任何一个或多个部件可以被省略或复制，以适合于该应用。在一些实施例中，计算装置2400中包括的部件中的一些或全部可以附接到一个或多个母板。在一些实施例中，这些部件中的一些或全部被制造到单个片上系统(soc)管芯上。
144.此外，在各种实施例中，计算装置2400可以不包括图11中所示的部件中的一个或多个，但是计算装置2400可以包括用于耦合到一个或多个部件的接口电路。例如，计算装置2400可以不包括显示装置2406，但是可以包括显示装置2406可以耦合到的显示装置接口电路(例如，连接器和驱动器电路)。在另一组示例中，计算装置2400可以不包括音频输入装置2418或音频输出装置2408，但是可以包括音频输入装置2418或音频输出装置2408可以耦合到的音频输入或输出装置接口电路(例如，连接器和支持电路)。
145.计算装置2400可以包括处理装置2402(例如，一个或多个处理装置)。如本文所用，术语“处理装置”或“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何装置或装置的一部分。处理装置2402可以包括一个或多个数字信号处理器(dsp)、专用ic(asic)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、密码处理器(在硬件内执行密码算法的专用处理器)、服务器处理器、或任何其他合适的处理装置。计算装置2400可以包括存储器2404，其本身可以包括一个或多个存储器装置，例如易失性存储器(例如，dram)、非易失性存储器(例如，只读存储器(rom))、闪存存储器、固态存储器、和/或硬盘驱动器。在一些实施例中，存储器2404可以包括与处理装置2402共享管芯的存储器。
146.在一些实施例中，计算装置2400可以包括通信芯片2412(例如，一个或多个通信芯片)。例如，通信芯片2412可以被配置为管理无线通信，以便向和从计算装置2400传输数据。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过非固体介质通过使用经调制的电磁辐射来传递数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗示相关联的装置不包含任何电线，尽管在一些实施例中它们可能不包含。
147.通信芯片2412可以实施多种无线标准或协议中的任一种，包括但不限于电气和电子工程师协会(ieee)标准，包括wi-fi(ieee 802.11系列)、ieee 802.16标准(例如，ieee 802.16-2005修正案)、长期演进(lte)项目以及任何修正、更新和/或修订(例如，高级lte项目、超移动宽带(umb)项目(也称为“3gpp2”)等)。兼容ieee 802.16的宽带无线接入(bwa)网络通常被称为wimax网络，其是代表全球微波接入互操作性的首字母缩写词，其是通过了ieee 802.16标准的一致性和互操作性测试的产品的认证标志。通信芯片2412可以根据全球移动通信系统(gsm)、通用分组无线电业务(gprs)、通用移动电信系统(umts)、高速分组接入(hspa)、演进的hspa(e-hspa)或lte网络进行操作。通信芯片2412可以根据gsm演进的
增强数据(edge)、gsm edge无线电接入网络(geran)、通用陆地无线电接入网络(utran)或演进的utran(e-utran)进行操作。通信芯片2412可以根据码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、数字增强型无绳电信(dect)、演进数据优化(ev-do)及其衍生物、以及被指定为3g、4g、5g及更高版本的任何其他无线协议进行操作。在其他实施例中，通信芯片2412可以根据其他无线协议进行操作。计算装置2400可以包括天线2422以促进无线通信和/或接收其他无线通信(例如am或fm无线电传输)。
148.在一些实施例中，通信芯片2412可以管理有线通信，例如电、光或任何其他合适的通信协议(例如，以太网)。如上所述，通信芯片2412可以包括多个通信芯片。例如，第一通信芯片2412可以专用于诸如wi-fi或蓝牙的较短距离无线通信，并且第二通信芯片2412可以专用于诸如全球定位系统(gps)、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do或其他的较长距离无线通信。在一些实施例中，第一通信芯片2412可以专用于无线通信，并且第二通信芯片2412可以专用于有线通信。
149.计算装置2400可以包括电池/电源电路2414。电池/电源电路2414可以包括一个或多个能量存储装置(例如，电池或电容器)和/或用于将计算装置2400的部件耦合到与计算装置2400分开的能量源(例如，ac线电源)的电路。
150.计算装置2400可以包括显示装置2406(或对应的接口电路，如上所述)。例如，显示装置2406可以包括任何视觉指示器，例如平视显示器、计算机监视器、投影仪、触摸屏显示器、液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器或平板显示器。
151.计算装置2400可以包括音频输出装置2408(或对应的接口电路，如上所述)。例如，音频输出装置2408可以包括产生可听指示器的任何装置，例如扬声器、头戴式耳机或耳塞。
152.计算装置2400可以包括音频输入装置2418(或对应的接口电路，如上所述)。音频输入装置2418可以包括产生代表声音的信号的任何装置，例如麦克风、麦克风阵列或数字乐器(例如，具有音乐乐器数字接口(midi)输出的乐器)。
153.计算装置2400可以包括gps装置2416(或对应的接口电路，如上所述)。gps装置2416可以与基于卫星的系统通信并且可以接收计算装置2400的位置，如本领域中已知的。
154.计算装置2400可以包括其他输出装置2410(或对应的接口电路，如上所述)。其他输出装置2410的示例可以包括音频编解码器、视频编解码器、打印机、用于向其他装置提供信息的有线或无线发射器、或附加存储装置。
155.计算装置2400可以包括其他输入装置2420(或对应的接口电路，如上所述)。其他输入装置2420的示例可以包括加速度计、陀螺仪、罗盘、图像捕获装置、键盘、诸如鼠标、触笔、触摸板的光标控制装置、条形码阅读器、快速响应(qr)代码阅读器、任何传感器、或射频识别(rfid)阅读器。
156.计算装置2400可以具有任何期望的形状因子，例如手持或移动计算装置(例如，蜂窝电话、智能电话、移动互联网装置、音乐播放器、平板电脑、膝上型电脑、上网本计算机、超级本计算机、个人数字助理(pda)、超移动个人计算机等)、台式计算装置、服务器或其他联网计算部件、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、车辆控制单元、数码相机、数码录像机或可穿戴计算装置。在一些实施例中，计算装置2400可以是处理数据的任何其他电子装置。
157.选择的示例
158.以下段落提供了本文公开的实施例的各种示例。
159.示例1提供了一种ic结构，其包括：具有第一面和相对的第二面的支撑结构(例如，在本图中所示的支撑结构102，例如，衬底)；以及沟道材料(其可以包括半导体材料的组合)的伸长的沟道结构(例如，鳍状物或纳米带)，该伸长的结构提供在支撑结构的第二面之上并且具有大体上平行于该支撑结构的长轴。ic结构还包括晶体管布置结构，其具有包括沟道材料的一部分的沟道部分和至少部分地环绕沟道部分的栅极堆叠体(其可以至少包括栅电极材料，并且在一些实施例中，还包括栅极电介质材料)。ic结构还包括导电材料(其可以包括导电材料的组合)的电源轨，该电源轨在支撑结构的第一面和第二面之间延伸并且具有大体上平行于伸长的沟道结构的长轴的长轴，其中，在ic结构的沿大体上垂直于电源轨的长轴和支撑结构中的每一个(并且因此也大体上垂直于伸长的沟道结构的长轴)的平面截取并包括栅极堆叠体的截面中，电源轨的顶部相比栅极堆叠体的顶部，更靠近了支撑结构的第一面以下距离：所述截面中的栅极堆叠体在大体上垂直于支撑结构的方向上测量的尺寸的至少一半。
160.示例2提供了根据示例1的ic结构，其中晶体管布置结构还包括设置在沟道部分的任一侧上的沟道材料中的第一源极或漏极(s/d)区和第二s/d区，并且电源轨电耦合到第一s/d区。
161.示例3提供了根据示例2的ic结构，还包括电耦合到第一s/d区的沟槽接触部、以及电耦合在电源轨和沟槽接触部之间的导电过孔，从而将电源轨耦合到第一s/d区。
162.示例4提供了根据示例3的ic结构，其中导电过孔的侧壁在大体上垂直于电源轨的长轴(并且因此也大体上垂直于伸长的沟道结构的长轴，例如，图中所示的示例性坐标系的y-z平面侧壁)的平面中与沟槽接触部的对应的侧壁(即，也在大体上垂直于电源轨的长轴的平面中的侧壁，例如图中所示的示例性坐标系的y-z平面侧壁)对准。
163.示例5提供了根据示例3或4的ic结构，导电过孔的侧壁在大体上平行于电源轨的长轴(并且因此也大体上平行于伸长的沟道结构的长轴，例如图中所示的示例性坐标系的x-z平面侧壁)的平面中与电源轨的对应的侧壁(即，也在大体上平行于电源轨的长轴的平面中的侧壁，例如图中所示的示例性坐标系的x-z平面侧壁)对准。
164.示例6提供了根据示例3-5中任一个的ic结构，其中过孔的导电材料的材料成分与电源轨的导电材料的材料成分大体上相同，并且在过孔的导电材料和电源轨的导电材料之间没有阻挡材料或衬层材料。
165.示例7提供了根据示例6的ic结构，其中过孔的导电材料的材料成分不同于沟槽接触部的材料成分。
166.示例8提供了根据示例3-7中任一个的ic结构，其中从导电过孔到第一s/d区的距离小于从导电过孔到栅极堆叠体的距离。例如，导电过孔可以与第一s/d区相对但不与栅极堆叠体相对。
167.示例9提供了根据示例3-8中任一个的ic结构，其中从导电过孔到伸长的沟道结构的距离在大约2和100纳米之间，包括其中的所有值和范围，例如，在大约3和60纳米之间，或在大约5和30纳米之间。
168.示例10提供了根据前述示例中任一个的ic结构，其中在截面中，电源轨的顶部比栅极堆叠体的底部靠近支撑结构的第一面。
169.示例11提供了根据前述示例中任一个的ic结构，还包括在支撑结构的第一面处耦合到电源轨的至少一部分的背面互连。
170.示例12提供了根据示例1-11中任一个的ic结构，其中伸长的沟道结构是远离支撑结构延伸的鳍状物。
171.示例13提供了根据示例12的ic结构，其中该ic结构还包括设置在支撑结构的第二面之上并围绕鳍状物的第一部分的一种或多种电介质材料(例如，本文所述的sti材料106)；晶体管布置结构的沟道部分是鳍状物的第二部分，其中鳍状物的第一部分比鳍状物的第二部分靠近支撑结构(即，第一部分是鳍状物的下部部分并且第二部分是鳍状物的上部部分)；并且，在截面中，电源轨的顶部在鳍状物的第一部分的顶部下方。
172.示例14提供了根据示例1-11中任一个的ic结构，其中伸长的沟道结构是大体上平行于支撑结构的纳米带。
173.示例15提供了一种ic结构，其包括：具有第一面和相对的第二面的支撑结构(例如，衬底、晶片、芯片或管芯)；支撑结构之上的沟道材料的多个伸长的结构，其大体上彼此平行并且均具有大体上平行于支撑结构的长轴；支撑结构之上的一种或多种电介质材料，其包围多个伸长的结构的至少部分；多个栅极金属线，其在多个伸长的结构中的至少一些之上并环绕多个伸长的结构中的至少一些的部分，多个栅极金属线大体上彼此平行并且均具有在大体上垂直于多个伸长的结构中的至少一个的长轴的方向上的长轴；以及在所述多个伸长的结构中的一对相邻的伸长的结构之间的一种或多种电介质材料中的开口，所述开口在大体上平行于所述多个伸长的结构中的至少一个的长轴的方向上延伸并且破坏所述一对相邻的伸长的结构之间的多个栅极金属线的电连续性，使得多个栅极金属线中的每一个被开口分隔成第一部分和第二部分。在这样的ic结构中，开口包括一种或多种导电材料，并且对于每个所述栅极金属线，一种或多种导电材料在开口的处于栅极金属线的第一部分和第二部分之间的部分中凹陷到栅极金属线下方。
174.示例16提供了根据示例15的ic结构，其中支撑结构具有第一面和相对的第二面，多个伸长的结构和多个栅极金属线在支撑结构的第二面之上，ic结构还包括在支撑结构的第一面之上的背面互连，并且开口在支撑结构的第一面和第二面之间延伸，使得背面互连在支撑结构的第一面处电耦合到开口的一种或多种导电材料。
175.示例17提供了根据示例15或16的ic结构，其中，对于每个所述栅极金属线，所述开口包括所述开口的处于栅极金属线的第一部分和第二部分之间的部分中的一种或多种电介质材料。
176.示例18提供了根据示例15-17中任一个的ic结构，其中支撑结构具有第一面和相对的第二面，多个伸长的结构和多个栅极金属线在支撑结构的第二面之上，ic结构还包括沟槽接触部，使得开口处于沟槽接触部和支撑结构的第一面之间，并且ic结构还包括在开口的不处于任何栅极金属线的第一部分和第二部分之间的部分中的导电过孔，导电过孔将开口的一种或多种导电材料电耦合到沟槽接触部。
177.示例19提供了一种制造ic结构的方法。该方法包括：提供具有第一面和相对的第二面的支撑结构(例如，衬底、晶片、芯片或管芯)；在支撑结构的第二面之上提供沟道材料(其可以包括半导体材料的组合)的伸长的沟道结构，伸长的沟道结构具有大体上平行于支撑结构的长轴；以及提供晶体管布置结构，其具有包括沟道材料的一部分的沟道部分和至
少部分地环绕沟道部分的栅极堆叠体(其至少可以包括栅电极材料，并且在一些实施例中还包括栅极电介质材料)。该方法还包括提供导电材料(其可以包括导电材料的组合)的电源轨，该电源轨在支撑结构的第一面和第二面之间延伸并且具有大体上平行于伸长的沟道结构的长轴的长轴，其中，在ic结构的沿大体上垂直于电源轨的长轴和支撑结构中的每一个(并且因此也大体上垂直于伸长的沟道结构的长轴)的平面截取并包括栅极堆叠体的截面中，电源轨的顶部相比栅极堆叠体的顶部，更靠近了所述支撑结构的第一面以下距离：所述截面中的栅极堆叠体在大体上垂直于支撑结构的方向上测量的尺寸的至少一半。
178.示例20提供了根据示例19的方法，其中伸长的沟道结构和晶体管布置结构被包括在ic结构的装置层中，装置层提供在支撑结构之上，并且其中提供电源轨包括：形成开口，所述开口大体上垂直于支撑结构，延伸穿过装置层并穿过支撑结构，并且具有大体上平行于伸长的沟道结构的长轴的长轴；用衬层电介质材料衬在延伸穿过装置层的至少一部分的开口的侧壁的至少部分上以形成带有衬层的开口；用导电材料填充带有衬层的开口；在所述装置层之上提供用于沟槽接触部的掩模，其中掩模大体上平行于支撑结构并且大体上垂直于开口的长轴，并且其中掩模覆盖开口的一部分；使导电材料在开口的未被掩模覆盖的部分中凹陷；以及用沟槽接触部替换用于沟槽接触部的掩模。在这样的方法中，导电材料在开口的未被掩模覆盖的部分中凹陷，使得在除了开口的被掩模覆盖的部分之外的开口的所有部分中，凹陷的导电材料的顶部比栅极堆叠体的顶部靠近支撑结构的第一面，并且开口的被掩模覆盖的部分中的导电材料与凹陷的导电材料和沟槽接触部电连续。
179.示例21提供了根据示例20的方法，其中电源轨至少由开口中的凹陷的导电材料形成，并且开口的被掩模覆盖的部分中的导电材料形成电耦合在电源轨和沟槽接触部之间的导电过孔。
180.示例22提供了根据示例19-21中任一个的方法，还包括用于形成根据前述示例中任一个的ic结构的工艺。
181.示例23提供了一种ic封装，其包括ic管芯和耦合到ic管芯的另一ic部件。ic管芯包括根据前述示例中任一个的一个或多个ic结构(例如，每个ic结构可以是根据示例1-18中任一个的ic结构和/或可以根据示例19-22中任一个的方法而形成)。
182.示例24提供了根据示例23的ic封装，其中另一部件是封装衬底、柔性衬底或内插件中的一个。
183.示例25提供了根据示例23或24的ic封装，其中另一部件经由一个或多个第一级互连耦合到ic管芯。
184.示例26提供了根据示例25的ic封装，其中一个或多个第一级互连包括一个或多个焊料凸块、焊料柱或接合线。
185.示例27提供了一种计算装置，其包括：电路板；以及耦合到电路板的ic管芯，其中ic管芯包括以下中的一种或多种：根据前述示例中任一个的一个或多个ic结构布置结构(例如，每个ic结构可以是根据示例1-18中任一个的ic结构和/或可以根据示例19-22中任一个的方法而形成)，以及根据前述示例中任一个的ic封装(例如，根据示例23-26中任一个的ic封装)。
186.示例28提供了根据示例27的计算装置，其中计算装置是可穿戴计算装置(例如，智能手表)或手持计算装置(例如，移动电话)。
187.示例29提供了根据示例27或28的计算装置，其中计算装置是服务器处理器。
188.示例30提供了根据示例27或28的计算装置，其中计算装置是母板。
189.示例31提供了根据示例27-30中任一个的计算装置，其中该计算装置还包括一个或多个通信芯片和天线。
190.示例32提供了一种制造ic结构的方法，该方法包括用于形成根据前述示例中任一个的ic结构(例如，ic结构可以是根据示例1-18中任一个的ic结构)的工艺。
191.示例33提供了一种制造ic封装的方法，该方法包括用于形成根据前述示例中任一个的ic封装(例如，ic封装可以是根据示例23-26中任一个的ic封装)的工艺。
192.示例34提供了一种制造计算装置的方法，该方法包括用于形成根据前述示例中任一个的计算装置(例如，计算装置可以是根据示例27-31中任一个的计算装置)的工艺。
193.示例35提供了一种制造微电子装置的方法，该微电子装置可以包括根据前述示例中任一个的ic结构中的一个或多个，该方法包括用于形成根据前述示例中任一个的ic结构(例如，所述ic结构中的一个或多个中的每个可以是根据示例1-18中任一个的ic结构)中的一个或多个的工艺。
194.本公开的所示出的实施方式的以上描述——包括在摘要中所描述的内容——并非旨在是穷尽的或将本公开限制于所公开的精确形式。虽然本文出于说明的目的描述了本公开的具体实施方式和示例，但是如相关领域的技术人员将认识到的，在本公开的范围内各种等效修改都是可能的。可以根据以上具体实施方式对本公开进行这些修改。