申请/专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所

申请日：2020-08-21

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN111986996A

主分类号：H01L21/336(20060101)

分类号：H01L21/336(20060101);H01L29/06(20060101);H01L29/786(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.11.09#授权;2020.12.11#实质审查的生效;2020.11.24#公开

摘要：本发明提供一种改善自热效应的SOI器件及其制备方法，制备包括：提供具有空腔结构的半导体衬底，空腔结构位于顶半导体层中并显露绝缘层，制备包覆空腔结构的有源区，制备栅极结构，源漏区及源漏电极。本发明采用含有纳米级空腔的SOI衬底，空腔结构位于顶半导体层中，有效减少空腔体积，空腔在沟道长度方向为纳米级尺寸，不会明显阻挡器件的散热路径，与含有大尺寸空腔的器件相比，减缓了自热效应。空腔上方顶半导体层理论上可以达到2nm厚度同时保证顶层硅不发生破损，沟道可以被栅电极全耗尽，有效抑制浮体效应。空腔位于顶半导体层中且与绝缘层接触，绝缘层中的寄生电荷不能在顶半导体层底部引入寄生沟道，有效抑制总剂量辐射效应。

主权项：1.一种改善自热效应的SOI器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：提供具有空腔结构的半导体衬底，所述半导体衬底自下而上包括底衬底、绝缘层以及顶半导体层，并于所述半导体衬底表面所在的平面内定义相互垂直的第一方向及第二方向，所述空腔结构位于所述顶半导体层中并显露所述绝缘层，所述空腔结构的特征尺寸为纳米级，所述空腔结构沿所述第一方向上具有第一尺寸，所述空腔结构沿所述第二方向上具有第二尺寸，所述第二尺寸大于所述第一尺寸；刻蚀所述顶半导体层，以形成包覆所述空腔结构的有源区；于所述有源区上形成栅介质材料层及栅金属材料层并进行刻蚀以形成栅极结构，所述栅极结构对应位于所述空腔结构上；对所述有源区进行离子注入，以在所述栅极结构的两侧形成源极区及漏极区，所述源极区及所述漏极区沿所述第一方向排布；以及对应所述源极区及所述漏极区分别制备源极电极及漏极电极。

全文数据：

权利要求：

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