[发明专利]具有背侧应变拓扑结构的绝缘体上覆半导体

权利要求书

1.一种绝缘体上覆半导体(SOI)结构，包括：

经图案化层，形成在SOI结构的绝缘材料中，所述经图案化层包括挖出区域和图案区域；

应变层，位于所述经图案化层之下以及所述挖出区域中以及所述图案区域上；

有源层，位于所述应变层和所述经图案化层之上；

场效应晶体管，形成在所述有源层中，其中所述场效应晶体管包括源极、漏极和沟道；以及

操作柄层，位于所述有源层之上；

其中所述沟道完全位于所述图案区域的横向范围内；

其中所述源极和所述漏极各自仅部分地位于所述图案区域的横向范围内，其中所述图案化层延伸超过所述沟道长度的距离被设置为非零；以及

其中所述应变层更改所述沟道的载流子迁移率。

2.如权利要求1所述的绝缘体上覆半导体结构，其特征在于：

所述经图案化层具有等于所述挖出区域的深度的高度；所述应变层具有与所述经图案化层相接触的前表面、以及背表面；

所述应变层具有等于所述背表面与所述前表面之间的距离的厚度；以及

所述经图案化层的高度与所述应变层的厚度之比在0.75到1.5的范围内。

3.如权利要求2所述的绝缘体上覆半导体结构，其特征在于，进一步包括：

所述绝缘体上覆半导体结构的与所述经图案化层和所述有源层两者相接触的埋藏绝缘体；

其中所述埋藏绝缘体的厚度小于1微米；以及

其中所述经图案化层被形成在所述埋藏绝缘体上。

4.如权利要求1所述的绝缘体上覆半导体结构，其特征在于，进一步包括：

所述挖出区域的从所述源极以下横向延伸超过所述场效应晶体管的周界的一部分；

其中所述挖出区域的该部分在远离所述沟道的方向上的横向尺寸大于所述沟道的长度达10倍因子。

5.如权利要求4所述的绝缘体上覆半导体结构，其特征在于：

所述场效应晶体管的沟道的长度小于1微米；以及

所述挖出区域的该部分的横向尺寸大于10微米。

6.如权利要求1所述的绝缘体上覆半导体结构，其特征在于，进一步包括：

所述绝缘体上覆半导体结构的埋藏绝缘体，其中所述埋藏绝缘体是所述经图案化层。

7.如权利要求6所述的绝缘体上覆半导体结构，其特征在于，进一步包括：

形成在所述应变层的背侧上的对抗应变层；

其中所述对抗应变层对所述有源层施加与所述应变层相比相反的应力。

8.一种半导体结构，包括：

有源层，接合到操作柄层，其中所述操作柄层在所述有源层的第一侧上；

由绝缘材料组成的经图案化层，在所述有源层的第二侧上，其中所述经图案化层包括挖出区域和图案区域；以及

应变层，位于所述图案区域上以及所述挖出区域中，其中所述应变层在所述有源层中的器件上展现应变；

其中所述器件是具有源极、漏极和沟道的场效应晶体管，所述沟道在所述源极和所述漏极之间；以及

其中所述图案区域在横向上至少完全涵盖所述沟道并且仅部分涵盖所述源极和所述漏极，其中所述图案化层延伸超过所述沟道长度的距离被设置为非零。

9.如权利要求8所述的半导体结构，其特征在于：

所述经图案化层具有等于所述挖出区域的深度的高度；

所述应变层具有与所述经图案化层相接触的前表面、以及背表面；所述应变层具有等于所述背表面与所述前表面之间的距离的厚度；以及

所述经图案化层的高度与所述应变层的厚度之比在0.75到1.5的范围内。

10.如权利要求9所述的半导体结构，其特征在于：所述比为1。