[发明专利]双绝缘体上硅器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种双绝缘体上硅器件及其制造方法，所述双绝缘体上硅器件包括：衬底；第二绝缘埋层，设于所述衬底上；第二半导体层，设于所述第二绝缘埋层上；第一绝缘埋层，设于所述第二半导体层上；第一半导体层，设于所述第一绝缘埋层上，所述第一半导体层包括有源区；栅极，设于所述第一半导体层上；所述双绝缘体上硅器件形成有凹陷至所述第二半导体层的第一背栅凹陷区，和凹陷至所述衬底的第二背栅凹陷区；在所述第一背栅凹陷区，所述第二半导体层通过顶部引出作为第一背栅端；在所述第二背栅凹陷区，所述衬底通过顶部引出作为第二背栅端。本发明器件的设计灵活性更强，可以根据设计需要施加不同的背偏电压，以达到优化器件的目的。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种双绝缘体上硅器件，还涉及一种双绝缘体上硅器件的制造方法。

背景技术

双绝缘体上硅(Double Silicon On Insulator，DSOI)器件是在Silicon OnInsulator(SOI)基础上增加二氧化硅层(SiO₂)和单晶硅层(Si)形成，其继承了SOI优秀的抗单粒子效应等能力，在背栅效应、辐射总剂量效应以及电极串扰效应等方面要比体硅工艺和SOI工艺都有较大的改进。

传统的DSOI器件只能通过衬底加偏置电压，通过施加偏置电压来调制器件的作用有限。

发明内容

基于此，有必要提供一种偏置电压的调节更为灵活的双绝缘体上硅器件。

一种双绝缘体上硅器件，包括：衬底；第二绝缘埋层，设于所述衬底上；第二半导体层，设于所述第二绝缘埋层上；第一绝缘埋层，设于所述第二半导体层上；第一半导体层，设于所述第一绝缘埋层上，所述第一半导体层包括有源区；栅极，设于所述第一半导体层上；所述双绝缘体上硅器件形成有凹陷至所述第二半导体层的第一背栅凹陷区，和凹陷至所述衬底的第二背栅凹陷区；在所述第一背栅凹陷区，所述第二半导体层通过顶部引出作为第一背栅端；在所述第二背栅凹陷区，所述衬底通过顶部引出作为第二背栅端。

在其中一个实施例中，还包括浅槽隔离结构，所述第二背栅凹陷区的四周形成有所述浅槽隔离结构。

在其中一个实施例中，还包括层间介质，所述第一背栅凹陷区内和第二背栅凹陷区内填充有所述层间介质。

在其中一个实施例中，所述有源区包括源极区和漏极区，所述双绝缘体上硅器件包括金属氧化物半导体场效应晶体管，所述栅极、源极区及漏极区为所述金属氧化物半导体场效应晶体管的组成结构。

在其中一个实施例中，所述双绝缘体上硅器件还包括所述源极区上的源极接触孔，所述漏极区上的漏极接触孔，及所述栅极上的栅极接触孔。

在其中一个实施例中，所述第二半导体层和衬底通过各自的接触孔引出依次分别作为第一背栅端和第二背栅端。

在其中一个实施例中，所述栅极包括多晶硅栅。

在其中一个实施例中，所述双绝缘体上硅器件还包括位于所述多晶硅栅和所述第一半导体层之间的栅介质层。

在其中一个实施例中，所述双绝缘体上硅器件还包括位于所述栅极的侧面的侧墙结构。

在其中一个实施例中，所述栅介质层的材质包括二氧化硅。

在其中一个实施例中，所述第一绝缘埋层是埋氧层

在其中一个实施例中，所述第二绝缘埋层是埋氧层

在其中一个实施例中，所述衬底是硅层。

在其中一个实施例中，所述第一半导体层是硅层。

在其中一个实施例中，所述第二半导体层是硅层。

在其中一个实施例中，各接触孔中填充有导电材质。