[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201110241218.2
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102956699B
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 梁擎擎;許淼;朱慧瓏;鐘匯才
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/49
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種半導體器件，包括：

在超薄半導體層中形成的源/漏區；

在超薄半導體層中形成的位于源/漏區之間的溝道區；

位于溝道區上方的前柵疊層，所述前柵疊層包括前柵和位于前柵和 溝道區之間的前柵介質層；

位于溝道區下方的背柵疊層，所述背柵疊層包括背柵和位于背柵和 溝道區之間的背柵介質層，

其中，前柵由高閾值電壓材料形成，背柵由低閾值電壓材料形成，

其中，在該半導體器件是N型器件的情況下，所述高閾值電壓材料 是費米能級接近N型半導體費米能級的N型金屬，或者在該半導體器件 是P型器件的情況下，所述高閾值電壓材料是費米能級接近P型半導體 費米能級的P型金屬。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述N型金屬包括選 自稀土元素和IIIB族元素中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述P型金屬包括選 自IIIA族元素中的至少一種。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的半導體器件，其中所述高 閾值電壓材料的導電類型與半導體器件的導電類型相同。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述低閾值電壓材料 包括硅化物。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述超薄半導體層是 SOI晶片的半導體層。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述超薄半導體層的 厚度約為5nm-20nm。

8.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述源/漏區包括在超 薄半導體層中形成的一部分、以及在超薄半導體上的外延半導體中形成 的另一部分。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，其中在所述半導體器件工 作時，所述背柵浮置，或向所述背柵施加正向偏置電壓。

10.一種半導體器件，包括多個單元器件，每個單元器件包括：

在超薄半導體層中形成的源/漏區；

在超薄半導體層中形成的位于源/漏區之間的溝道區；

位于溝道區上方的前柵疊層，所述前柵疊層包括前柵和位于前柵和 溝道區之間的前柵介質層；

位于溝道區下方的背柵疊層，所述背柵疊層包括背柵和位于背柵和 溝道區之間的背柵介質層，

其中，前柵和背柵由相同的材料組成，在半導體器件工作時向每個 單元器件的背柵施加正向偏置電壓，以使得無論各單元器件中包括的超 薄半導體層的厚度如何，各單元器件的閾值電壓實質上相同。

11.根據權利要求10所述的半導體器件，其中所述超薄半導體層 是SOI晶片的半導體層。

12.根據權利要求10所述的半導體器件，其中所述超薄半導體層 的厚度約為5nm-20nm。

13.根據權利要求10所述的半導體器件，其中所述源/漏區包括在 超薄半導體層中形成的一部分、以及在超薄半導體上的外延半導體中形 成的另一部分。