[发明专利]绝缘体上半导体衬底、半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种绝缘体上半导体衬底，其特征在于包括：

处理衬底；

经氮掺杂的多晶硅层，位于所述处理衬底之上；

绝缘层，位于所述经氮掺杂的多晶硅层之上；以及

半导体材料层，位于所述绝缘层之上。

2.根据权利要求1所述的绝缘体上半导体衬底，其中所述经氮掺杂的多晶硅层以介于1.0×10¹⁶/cm³到1.0×10²⁰/cm³的范围内的平均原子浓度包含氮原子。

3.根据权利要求1所述的绝缘体上半导体衬底，其中所述经氮掺杂的多晶硅层中的氮原子的原子浓度处于从所述氮原子的平均原子浓度的70％到所述氮原子的所述平均原子浓度的130％的范围内。

4.根据权利要求1所述的绝缘体上半导体衬底，其中所述处理衬底包括单晶硅层，所述单晶硅层具有介于从3.0×10²Ω-cm到3.0×10⁴Ω-cm的范围内的直流电阻率，且所述处理衬底具有介于从100微米到2mm的范围内的厚度。

5.根据权利要求1所述的绝缘体上半导体衬底，其中：

所述绝缘层包含热氧化硅且具有介于50nm到500nm的范围内的厚度；且

所述半导体材料层包含单晶硅且具有介于从10nm到300nm的范围内的厚度。

6.根据权利要求5所述的绝缘体上半导体衬底，其中所述绝缘层与所述经氮掺杂的多晶硅层之间的界面包括沿着晶界朝所述处理衬底延伸的向下突出的热氧化硅部分。

7.一种半导体结构，其特征在于包括：

绝缘体上半导体衬底，包括从下到上包含处理衬底、经氮掺杂的多晶硅层、绝缘层及半导体材料层的堆叠；以及

至少一个半导体器件，位于所述半导体材料层内或所述半导体材料层上。

8.根据权利要求7所述的半导体结构，其中所述至少一个半导体器件包括射频电路，所述射频电路包括至少一个电容器及至少一个电感器且被配置成在从1GHz到100GHz的频率范围内操作。

9.根据权利要求7所述的半导体结构，还包括双极晶体管，所述双极晶体管包括形成在所述处理衬底内的集电极区、与所述集电极区的顶表面接触且形成在所述经氮掺杂的多晶硅层内的外延基极区以及与所述外延基极区的顶表面接触且在侧向上被所述经氮掺杂的多晶硅层环绕的发射极区。

10.一种半导体结构的形成方法，其特征在于包括：

在处理衬底的顶表面上沉积多晶硅材料层；

将所述多晶硅材料层转换成经氮掺杂的多晶硅层；

在所述经氮掺杂的多晶硅层之上形成绝缘层；

在所述绝缘层的顶表面上贴合半导体材料层；以及

在所述半导体材料层中或所述半导体材料层上形成至少一个半导体器件。