[发明专利]减少侧边漏电的SOI场效应晶体管及其制备方法有效
申请号: | 202010849598.7 | 申请日: | 2020-08-21 |
公开(公告)号: | CN111952182B | 公开(公告)日: | 2021-06-18 |
发明(设计)人: | 刘强;俞文杰 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L29/06;H01L29/423;H01L29/786 |
代理公司: | 上海泰能知识产权代理事务所(普通合伙) 31233 | 代理人: | 宋缨 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 减少 侧边 漏电 soi 场效应 晶体管 及其 制备 方法 | ||
1.一种减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括步骤:
提供一图形化SOI衬底,所述图形化SOI衬底包括底衬底、绝缘层及顶半导体层,所述顶半导体层下方的所述绝缘层中具有凹槽,所述凹槽包括沿第二方向延伸的主体凹槽及沿第一方向延伸的至少一个扩展凹槽,且所述扩展凹槽位于所述主体凹槽的两端并与其连通,所述顶半导体层为第一导电类型轻掺杂或第二导电类型轻掺杂或未掺杂;
刻蚀所述顶半导体层,以形成类“十字形”半导体岛,所述半导体岛完全覆盖所述凹槽,所述半导体岛包括沿所述第一方向延伸的第一半导体层及沿所述第二方向延伸的第二半导体层,所述第二半导体层包括位于所述主体凹槽上方的第二主体半导体层及覆盖所述扩展凹槽的第二扩展半导体层;
于所述半导体岛上形成包括栅介质层及栅金属层的栅极结构、第二导电类型的源区及第二导电类型的漏区,其中,所述源区及所述漏区形成于所述第一半导体层的两端。
2.根据权利要求1所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于,形成所述栅极结构、所述源区及所述漏区之前还包括:对所述第二半导体层两端进行离子注入以形成第一导电类型重掺杂区的步骤,所述第一导电类型重掺杂区大于所述第二半导体层与所述绝缘层的交叠区域。
3.根据权利要求2所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于:所述顶半导体层为第一导电类型轻掺杂,所述第一导电类型重掺杂区的掺杂浓度大于所述顶半导体层的掺杂浓度的2个数量级以上。
4.根据权利要求2所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于:形成所述第一导电类型重掺杂区之前,还包括在所述半导体岛上沉积注入缓冲层的步骤。
5.根据权利要求1所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于:形成所述栅极结构后,还包括于所述栅极结构的侧面制作栅极侧墙的步骤。
6.根据权利要求1所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于:所述凹槽贯穿所述绝缘层或未贯穿所述绝缘层。
7.根据权利要求1所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于:所述扩展凹槽为弧形凹槽。
8.根据权利要求1所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管的制备方法,其特征在于:所述主体凹槽中设置有支撑结构,所述支撑结构与所述主体凹槽相连或断开。
9.一种减少侧边漏电的SOI场效应晶体管,其特征在于,所述SOI场效应晶体管包括:
图形化SOI衬底,所述图形化SOI衬底包括底衬底、绝缘层及顶半导体层,所述顶半导体层下方的所述绝缘层中具有凹槽,所述凹槽包括沿第二方向延伸的主体凹槽及沿第一方向延伸的至少一个扩展凹槽,且所述扩展凹槽位于所述主体凹槽的两端并与其连通;所述顶半导体层为第一导电类型轻掺杂或第二导电类型轻掺杂或未掺杂,所述顶半导体层呈类“十字形”半导体岛,所述半导体岛完全覆盖所述凹槽,所述半导体岛包括沿所述第一方向延伸的第一半导体层及沿所述第二方向延伸的第二半导体层,所述第二半导体层包括位于所述主体凹槽上方的第二主体半导体层及覆盖所述扩展凹槽的第二扩展半导体层;
栅极结构,对应所述凹槽形成于所述半导体岛的所述第二半导体层上;
第二导电类型的源区及第二导电类型的漏区,形成于所述第一半导体层的两端。
10.根据权利要求9所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管,其特征在于,所述SOI场效应晶体管还包括:第一导电类型重掺杂区,且所述第一导电类型重掺杂区大于所述第二半导体层与所述绝缘层的交叠区域。
11.根据权利要求10所述的减少侧边漏电的SOI场效应晶体管,其特征在于:所述顶半导体层为第一导电类型轻掺杂,所述第一导电类型重掺杂区的掺杂浓度大于所述顶半导体层的掺杂浓度的2个数量级以上。
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