[發明專利]半導體器件結構中溫度效應的補償

有效

• 申請號: 201710674340.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107731809B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: J·福爾
• 申請（專利權）人: 格芯美國公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李崢;于靜

1.一種半導體器件結構，包括：

具有絕緣體上半導體區和混合區的襯底，其中，所述絕緣體上半導體區和所述混合區被至少一個隔離結構隔開，所述絕緣體上半導體區由設置在襯底材料之上的半導體層形成，以及掩埋絕緣材料被插入在所述半導體層和所述襯底材料之間；

設置在所述絕緣體上半導體區中的半導體器件，所述半導體器件包括柵極結構以及與所述柵極結構相鄰形成的源極區和漏極區；

設置在所述混合區中的二極管結構，所述二極管結構包括摻雜有第一導電類型的摻雜劑的阱區和摻雜有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的摻雜劑的阱部分，所述阱部分嵌入在所述混合區中的所述阱區中，其中，所述阱區在所述絕緣體上半導體區和所述混合區中的所述襯底材料內延伸并且被配置為用作所述半導體器件的背柵極；以及

耦合到所述二極管結構的電源電路裝置，所述電源電路裝置包括第一電源線、第二電源線、第一電阻器和第二電阻器，其中所述第一電阻器耦合在所述第一電源線和所述阱區之間，以及所述第二電阻器耦合在所述第二電源線和所述阱部分之間，其中所述第一電阻器和所述第二電阻器中的至少一個包括可調電阻器。

2.根據權利要求1所述的半導體器件結構，其中，所述第一導電類型包括P型摻雜，其中，所述阱區中的摻雜劑的濃度低于所述阱部分中的摻雜劑的濃度。

3.根據權利要求2所述的半導體器件結構，其中，所述阱區中的摻雜劑的所述濃度小于10¹⁸/cm³，其中，所述阱部分摻雜有濃度大于10¹⁸/cm³的N型摻雜劑。

4.根據權利要求3所述的半導體器件結構，其中，所述源極區和所述漏極區由摻雜有所述N型摻雜劑的凸起的源極區和漏極區形成。

5.根據權利要求2所述的半導體器件結構，其中，所述第一電源線是Vdd線以及所述第二電源線接地。

6.根據權利要求1所述的半導體器件結構，其中，所述第一導電類型包括N型摻雜，其中，所述阱區中的摻雜劑的濃度低于所述阱部分中的摻雜劑的濃度。

7.根據權利要求6所述的半導體器件結構，其中，所述阱區中的摻雜劑的所述濃度小于10¹⁸/cm³，其中，所述阱部分摻雜有具有摻雜劑的濃度大于10¹⁸/cm³的P型摻雜劑。

8.根據權利要求6所述的半導體器件結構，其中，所述源極區和所述漏極區由摻雜有P型摻雜劑的凸起的源極區和漏極區形成。

9.根據權利要求6所述的半導體器件結構，其中，所述第一電源線接地，所述第二電源線是Vdd線。

10.根據權利要求1所述的半導體器件結構，其中，所述源極區和漏極區是摻雜有N型摻雜劑的凸起的源極區和漏極區，所述凸起的漏極區耦合到所述第一電源線。

11.根據權利要求10所述的半導體器件結構，其中，所述第一電源線相對于所述第二電源線處于小于+1V的正電勢。

12.根據權利要求1所述的半導體器件結構，其中，所述可調電阻器的電阻適于被調節，以便根據所述絕緣體上半導體區的操作溫度調節所述半導體器件的閾值電壓。

13.根據權利要求12所述的半導體器件結構，其中，所述可調電阻器是金屬電阻器、擴散電阻器和晶體管電阻器中的一種。

14.根據權利要求12所述的半導體器件結構，其中，所述可調電阻器被配置為根據所述絕緣體上半導體區的操作溫度來調節施加到所述背柵極的電勢。

15.根據權利要求1所述的半導體器件結構，其中，所述掩埋絕緣材料的厚度等于或小于20nm。