防止浮体及自加热效应的ＭＯＳ器件结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种防止浮体及自加热效应的ＭＯＳ器件结构及其制造方法。该ＭＯＳ器件结构，包括Ｓｉ衬底和位于Ｓｉ衬底之上的有源区，所述有源区包括沟道以及分别位于沟道两端的源区和漏区，在沟道之上设有栅区，在源区与Ｓｉ衬底之间，以及漏区与Ｓｉ衬底之间分别设有绝缘埋层，在沟道与Ｓｉ衬底之间设有ＳｉＧｅ隔层。该ＭＯＳ器件结构的沟道可以通过ＳｉＧｅ隔层向Ｓｉ衬底导电导热，防止了器件的浮体效应及自加热效应；在源区及漏区与Ｓｉ衬底之间保留绝缘埋层，可减小源漏区的寄生电容。该器件结构采用Ｓｉ＼ＳｉＧｅ＼Ｓｉ外延层通过刻蚀、掺杂、选择性刻蚀、填充绝缘介质等工艺制备，其步骤简单，易于实施，具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种MOS器件结构及其制作工艺，尤其涉及一种防止浮体效应(Floating Body Effect)及自加热效应(Self-heating Effect)的MOS器件结构及其制作工艺，属于半导体制造

技术介绍
SOI(Silicon On Insulator)是指绝缘体上硅技术，由于SOI技术减小了源漏的寄生电容，SOI电路的速度相对传统体硅电路的速度有显著的提高，同时SOI还具有短沟道效应小，很好的抗闭锁性，工艺简单等一系列优点，因此SOI技术已逐渐成为制造高速、低功耗、高集成度和高可靠超大规模硅集成电路的主流技术。然而，SOI器件存在浮体效应及自加热效应，它们会导致器件性能的退化，严重影响器件的可靠性，当器件尺寸缩小时，其负面影响显得更为突出，因此大大限制了SOI技术的推广。SOI中埋氧层(BOX)的隔离作用，使得体区处于悬空状态，碰撞电离产生的电荷无法迅速移走，导致了SOI器件的浮体效应。另外，埋氧层的热导率很低，因此使SOI器件存在自加热效应，当SOI器件工作时，埋氧层热阻大，器件温度过高，从而影响了器件性能。近年来，为了克服上述问题，新型的器件结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止浮体及自加热效应的ＭＯＳ器件结构，其特征在于，包括：Ｓｉ衬底、绝缘埋层、ＳｉＧｅ隔层、有源区、栅区和浅沟槽隔离结构；所述有源区位于Ｓｉ衬底之上，所述有源区包括沟道以及分别位于沟道两端的源区和漏区；所述栅区位于沟道之上；所述绝缘埋层设置在所述源区与Ｓｉ衬底之间，以及漏区与Ｓｉ衬底之间；所述ＳｉＧｅ隔层设置在沟道与Ｓｉ衬底之间；对于ＮＭＯＳ器件，ＳｉＧｅ隔层采用Ｐ型的ＳｉＧｅ材料；对于ＰＭＯＳ器件，ＳｉＧｅ隔层采用Ｎ型的ＳｉＧｅ材料；所述浅沟槽隔离结构设置在有源区周围。

【技术特征摘要】
1.一种防止浮体及自加热效应的MOS器件结构，其特征在于，包括：Si衬底、绝缘埋层、SiGe隔层、有源区、栅区和浅沟槽隔离结构；所述有源区位于Si衬底之上，所述有源区包括沟道以及分别位于沟道两端的源区和漏区；所述栅区位于沟道之上；所述绝缘埋层设置在所述源区与Si衬底之间，以及漏区与Si衬底之间；所述SiGe隔层设置在沟道与Si衬底之间；对于NMOS器件，SiGe隔层采用P型的SiGe材料；对于PMOS器件，SiGe隔层采用N型的SiGe材料；所述浅沟槽隔离结构设置在有源区周围。2.根据权利要求1所述防止浮体及自加热效应的MOS器件结构，其特征在于：所述栅区周围设有绝缘侧墙隔离结构。3.根据权利要求1所述防止浮体及自加热效应的MOS器件结构，其特征在于：所述绝缘埋层采用氧化硅或氮化硅材料。4.一种防止浮体及自加热效应的MOS器件结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在Si衬底上依次外延生长SiGe层和Si层；步骤二、刻蚀所述SiGe层和Si层，并进行掺杂，使它们在Si衬底上形成第一导电类型SiGe层和第一导电类型Si层，所述第一导电类型Si层用于形成有源...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖德元，王曦，黄晓橹，陈静，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]