利用自对准后栅极控制前栅极绝缘体上硅MOSFET的器件阈值制造技术

本发明专利技术提供了ＳＯＩ　　ＣＭＯＳ技术，利用该技术将多晶硅后栅极用于控制前栅极器件的阈值电压，并且ｎＭＯＳ和ｐＭＯＳ后栅极彼此和与所述前栅极无关地切换。具体地说，本发明专利技术提供了一种制造后栅极型完全耗尽的ＣＭＯＳ器件的方法，其中所述器件的后栅极与所述器件的前栅极以及源极／漏极延伸自对准。这样的结构使电容最小，同时提高了器件和电路性能。利用现有的ＳＩＭＯＸ（氧离子注入隔离）或接合ＳＯＩ晶片、晶片接合和减薄、多晶Ｓｉ蚀刻、低压化学气相沉积以及化学机械抛光，制造本发明专利技术的后栅极型完全耗尽的ＣＯＭＳ器件。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体器件制造，更具体地说，涉及一种制造完全耗尽的互补型金属氧化物半导体(COMS)器件的方法，该COMS器件包括与前栅极以及源极/漏极延伸自对准的后栅极。
技术介绍
随着静态功率消耗变为总功率等式的显著部分，对于低功率绝缘体上硅(SOI)COMS的设计，同时降低供电和阈值电压而不经受性能降低将最终达到收益下降的极限。为了满足在电路/系统工作阶段期间对高性能以及在电路/系统空闲阶段期间对低功率的相反要求，需要动态阈值电压控制方案。对于SOI金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)，存在两种工作模式1)完全耗尽(FD)，以及2)部分耗尽(PD)沟道区(即主体)。在常规的强完全耗尽的SOI器件中，硅膜厚度通常小于或等于体器件的耗尽宽度的一半。在前和后界面的表面电势相互强耦合，并通过前栅极介质和掩埋氧化物分别电容性耦合到前栅极和衬底。因此，贯穿硅膜的电势以及因此电荷取决于前栅极和衬底两者上的偏压条件。通过用后栅极代替衬底，该器件变为双栅极器件。完全耗尽的设计是SOI独有的设计，因为前栅极和后栅极都具有在硅膜中的电荷控制。在强部分耗尽器件中，衬底的后栅极对前表面电势没有影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：提供一结构，所述结构包括载体晶片，位于所述载体晶片上的氧化物层，位于所述氧化物层上的多晶Ｓｉ后栅极，位于所述多晶Ｓｉ后栅极上的后栅极介质，以及位于所述后栅极介质上的含Ｓｉ层；在部分所述含Ｓｉ层中形成沟道区；在所述沟道区上形成包括前栅极介质、前多晶Ｓｉ栅极和牺牲隔离物的前栅极区；在所述结构中形成底切浅沟槽隔离区；去除所述牺牲隔离物，并在所述沟道区中形成源极／漏极延伸；以及在所述沟道区的顶部形成栅极隔离物和在所述沟道区中形成源极／漏极区，其中所述多晶Ｓｉ后栅极与所述前多晶Ｓｉ栅极以及所述源极／漏极延伸自对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-8-13 10/639,9421.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤提供一结构，所述结构包括载体晶片，位于所述载体晶片上的氧化物层，位于所述氧化物层上的多晶Si后栅极，位于所述多晶Si后栅极上的后栅极介质，以及位于所述后栅极介质上的含Si层；在部分所述含Si层中形成沟道区；在所述沟道区上形成包括前栅极介质、前多晶Si栅极和牺牲隔离物的前栅极区；在所述结构中形成底切浅沟槽隔离区；去除所述牺牲隔离物，并在所述沟道区中形成源极/漏极延伸；以及在所述沟道区的顶部形成栅极隔离物和在所述沟道区中形成源极/漏极区，其中所述多晶Si后栅极与所述前多晶Si栅极以及所述源极/漏极延伸自对准。2.根据权利要求1的方法，其中通过在多晶Si层中注入掺杂剂并退火所述注入的掺杂剂形成所述多晶Si后栅极，所述多晶Si层在所述后栅极介质上形成。3.根据权利要求1的方法，其中通过热生长方法或沉积在初始绝缘体上硅(SOI)衬底的所述含Si层上形成所述后栅极介质。4.根据权利要求1的方法，其中所述接合结构还包括深沟槽隔离区，各深沟槽隔离区的上表面与所述含S...

【专利技术属性】
技术研发人员：R登纳德，W亨施，H哈纳菲，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]