[发明专利]具有护环的绝缘体上半导体（SOI）块

说明书

本发明提供一种半导体装置，所述半导体装置包括第一导电类型的块状衬底、所述块状衬底中的第一绝缘体上半导体(SOI)块、所述第一SOI块中的所述第一导电类型的第一阱、所述第一SOI块中的第二导电类型的第二阱、围绕所述第一SOI块的周边的至少一部分的所述第一SOI块中的所述第一导电类型的第一护环，以及围绕所述第一SOI块的所述周边的至少一部分的所述第一SOI块中的所述第二导电类型的第二护环。所述第一导电类型不同于所述第二导电类型。

技术领域

本发明大体上涉及绝缘体上半导体(SOI)装置，且更具体地说，涉及具有护环的SOI装置。

背景技术

在半导体加工期间，通过经制造的集成电路内的金属线收集电荷。这些电荷可能导致对栅极氧化物的损害。这种电荷的收集通常被称作天线效应。为实现体效应技术，将金属线连接到晶体管的源极/漏极区，以将这些经收集的电荷放电到块状衬底。然而，在使用SOI装置的情况下，这一解决方案不可用。首先，在SOI装置中，源极和漏极通过内埋氧化物(BOX)层与块状衬底绝缘，因此，所述源极和所述漏极不充当电荷的良好放电路径。此外，可能需要在正向体偏压与反向体偏压之间动态切换，从而防止传统的天线二极管适当地放电。因此，存在处理SOI装置中的天线效应的需要。

发明内容

在一个实施例中，半导体装置包括第一导电类型的块状衬底；块状衬底中的第一绝缘体上半导体(SOI)块；第一SOI块中的第一导电类型的第一阱；第一SOI块中的第二导电类型的第二阱；围绕第一SOI块的周边的至少一部分的第一SOI块中的第一导电类型的第一护环；围绕第一SOI块的周边的至少一部分的第一SOI块中的第二导电类型的第二护环，其中第一导电类型不同于第二导电类型。在一个方面中，半导体装置另外包括第一SOI块中的第一阱和第二阱下方的第二导电类型的深阱。在另一方面中，半导体装置另外包括在块状衬底上方但不在第一护环和第二护环上方的底部氧化层。在另一方面中，第一护环和第二护环为连续的且围绕第一SOI块的全部周边延伸。在另一方面中，第二护环比第一护环距离第一SOI块更远。在另一方面中，半导体装置另外包括形成于底部氧化物的部分和第一阱上方的第一电子装置。在另一方面中，半导体装置另外包括形成于底部氧化物的另一部分和第二阱上方的第二电子装置。在又一方面中，第一电子装置为PMOS晶体管，且第二电子装置为NMOS晶体管。在又另一方面中，半导体装置另外包括耦合于第二护环与第一电子装置的第一电流电极之间的第一导电迹线；和耦合于第一护环与第二电子装置的第一电流电极之间的第二导电迹线。在又另一方面中，半导体装置另外包括耦合于第二护环与第二电子装置的第一电流电极之间的第一导电迹线；和耦合于第一护环与第一电子装置的第一电流电极之间的第二导电迹线。在实施例的另一方面中，半导体装置另外包括块状硅中的第二SOI块；第一护环和第二护环的部分在第一SOI块与第二SOI块之间。在另一方面中，半导体装置另外包括围绕第二SOI块的周边的至少一部分的第二SOI块中的第一导电类型的第三护环；其中第三护环的部分在第一SOI块与第二SOI块之间。

在另一实施例中，用于形成半导体装置的方法包括将具有第一导电类型的块状衬底的部分刻划为第一绝缘体上半导体(SOI)块；在第一SOI块中形成第一导电类型的第一掺杂阱；在第一SOI块中形成第二导电类型的第二掺杂阱；形成围绕第一SOI块的周边的至少一部分且与第一SOI块间隔开的第一导电类型的第一护环；在第一掺杂阱上方形成第一电子装置；在第一护环与第一电子装置的第一电流电极之间形成第一导电迹线。在一个方面中，方法另外包括形成围绕第一护环的周边的至少一部分且与第一护环间隔开的第二导电类型的第二护环；在第二掺杂阱上方形成第二电子装置；在第二护环与第二电子装置的第一电流电极之间形成第二导电迹线。在又一方面中，方法另外包括在第一SOI块中的第一阱和第二阱下方形成第二导电类型的深阱。在又另一方面中，方法另外包括在块状衬底上方但不在第一护环和第二护环的至少一部分上方形成底部氧化物层，其中，第一电子装置和第二电子装置形成于底部氧化物层上方。在另一方面中，第一护环和第二护环为连续的且围绕第一SOI块的全部周边延伸。