[發明專利]一種非對稱超薄SOIMOS晶體管結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201310478396.6
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104576381A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 尹海洲;張珂珂
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

1.一種非對稱超薄SOIMOS晶體管的制造方法，包括：

a.提供由絕緣層(200)和半導體層(300)組成的襯底；

b.在所述襯底上形成柵極疊層(304)；

c.去除半導體層(300)上源區一側的半導體材料，形成第一空位(001)；

d.去除絕緣層(200)上源區及靠近源區的溝道下方的絕緣材料，形成第二空位(002)；

e.在第一空位(001)和第二空位(002)處填充半導體材料，并與第二空位(002)上方的半導體材料相連；

f.進行源漏區注入。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟c中，所述第一空位(001)的長度等于半導體層(300)上源區的長度，所述第一空位(001)的厚度等于半導體層(300)的厚度。

3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟c中，所述去除半導體層(300)上源區一側的半導體層，形成第一空位(001)的方法是各向異性刻蝕。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟d中，所述第二空位(002)的厚度為半導體層(300)厚度的1～3倍。

5.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟d中，所述第二空位(002)延伸至柵極疊層(304)下方的長度約為柵極疊層(304)長度的1/4～2/3。

6.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟d中，所述去除絕緣層(200)上源區及靠近源區的溝道下方的絕緣材料，形成第二空位(002)的方法是各向同性刻蝕。

7.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟e中，所述在第一空位(001)和第二空位(002)處填充半導體層(300)的方法是選擇性外延生長。

8.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步驟b可用以下步驟代替：

g.在所述襯底上形成柵極介質層(301)，在所述柵極介質層(301)上形成偽柵結構(302)；

h.在偽柵結構(302)的兩側形成源漏擴展區。

9.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步驟f之后還可包括步驟：

i.對漏區一側的半導體層(300)進行加厚，直至漏區頂部與源區頂部平齊。

10.根據權利要求8所述的制造方法，其特征在于，在所述步驟f之后還可包括步驟：

j.去除所述偽柵結構(302)，形成偽柵空位；

k.在偽柵空位中淀積柵極疊層(304)。

11.一種非對稱超薄SOIMOS晶體管結構，包括：

絕緣層(200)；

位于所述絕緣層(200)上方的半導體層(300)；

位于所述半導體層(300)上方的柵極介質層(301)；

位于所述柵極介質層(301)上方的柵極疊層(304)；

位于所述柵極疊層(304)下方的溝道區；

位于所述柵極疊層(304)兩側襯底中的源漏區；

以及覆蓋柵極疊層(304)和源漏區的層間介質層；

其中，所述溝道區靠近源端部分的厚度是靠近漏端部分的厚度的1至3倍。

12.根據權利要求11所述的非對稱超薄SOIMOS晶體管結構，其特征在于，所述厚溝道部分的長度是溝道總長度的1/4～2/3。