一種soi器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SOI器件及其制備方法，通過硅外延生長工藝和熱氧化工藝，于SOI襯底內(nèi)形成埋氧層，且位于溝道區(qū)下方的埋氧層的厚度小于位于源極區(qū)和/或漏極區(qū)下方的埋氧層的厚度；該SOI器件既具有較高的耐軟錯誤性，又可以應(yīng)用體區(qū)偏置效應(yīng)來調(diào)節(jié)器件性能，從而進(jìn)一步提高了器件的性能。
【專利說明】
一種SOI器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SOI器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SOI (silicon-on-1nsulator)指的是絕緣層上的娃，它是由“娃薄膜/絕緣層/娃襯底”三層構(gòu)成。最上面的硅薄膜(簡稱硅膜)用來做CMOS等半導(dǎo)體器件，中間絕緣埋層(通常為二氧化硅，簡稱埋氧層、BOX層)用來隔離器件和硅襯底。
[0003]SOI器件比體硅器件具有寄生電容小、漏電低以及軟錯誤發(fā)生幾率低等特點，因此在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，但是由于SOI器件中的埋氧層較厚，因此很難應(yīng)用體區(qū)偏置效應(yīng)進(jìn)行器件性能的調(diào)節(jié)。
[0004]因此，如何折中器件的體區(qū)偏置效應(yīng)和耐軟錯誤性成為本領(lǐng)域技術(shù)人員致力研究的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述存在的問題，本發(fā)明公開一種SOI器件及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于SOI器件中的埋氧層較厚，因此很難應(yīng)用體區(qū)偏置效應(yīng)進(jìn)行器件性能的調(diào)節(jié)的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請記載了一種SOI器件，其中，包括:
[0007]SOI 襯底；
[0008]埋氧層，嵌入設(shè)置于所述SOI襯底中；
[0009]源極區(qū)和漏極區(qū)，設(shè)置在位于所述埋氧層上方的所述SOI襯底中；
[0010]溝道區(qū)，設(shè)置在所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的襯底中；
[0011]其中，位于所述溝道區(qū)下方的所述埋氧層的厚度小于位于所述源極區(qū)和/或漏極區(qū)下方的所述埋氧層的厚度。
[0012]上述的SOI器件，其中，所述SOI器件還包括:
[0013]柵堆疊結(jié)構(gòu)，覆蓋位于所述溝道區(qū)的SOI襯底的上表面。
[0014]上述的SOI器件，其中，所述柵堆疊結(jié)構(gòu)包括:
[0015]柵極結(jié)構(gòu)，覆蓋位于所述溝道區(qū)的SOI襯底的上表面；
[0016]側(cè)墻，覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。
[0017]上述的SOI器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括:
[0018]柵氧化層，覆蓋位于所述溝道區(qū)的SOI襯底的上表面；
[0019]柵極，覆蓋所述柵氧化層的上表面；
[0020]其中，所述側(cè)墻覆蓋所述柵極的側(cè)壁和所述柵氧化層的側(cè)壁。
[0021]本申請還記載了一種SOI器件的制備方法，其中，包括以下步驟:
[0022]提供一包括第一硅層、第一氧化物層和第二硅層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，且所述第一氧化物層上開設(shè)有一通孔，所述第一氧化物層設(shè)置于所述第一硅層之上，并通過所述通孔將所述第一硅層的部分表面予以暴露；所述第二硅層充滿所述通孔并將所述第一氧化物層的上表面予以覆蓋，且位于所述通孔上方的第二硅層中還設(shè)置有一凹槽；
[0023]對所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱氧化工藝，以于所述凹槽底部及其側(cè)壁上形成第二氧化物層；
[0024]去除位于所述凹槽側(cè)壁上的第二氧化物層，保留位于所述凹槽底部的第二氧化物層，以連接位于所述通孔兩側(cè)的第一氧化物層形成埋氧層；
[0025]于所述凹槽中充滿第三硅層，以連接位于所述凹槽兩側(cè)的第二硅層形成SOI襯底；
[0026]繼續(xù)在位于所述通孔正上方的所述SOI襯底上制備柵堆疊結(jié)構(gòu)，并于所述SOI襯底中形成所述柵堆疊結(jié)構(gòu)的源極區(qū)、漏極區(qū)及位于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的溝道區(qū)；
[0027]其中，位于所述凹槽底部保留的第二氧化物層的厚度小于所述第一氧化物層的厚度。
[0028]上述的SOI器件的制備方法，其中，形成所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括:
[0029]按照從下至上的順序于所述第一硅層的表面依次形成第一氧化物材料層和第一氮化物材料層，并回刻所述第一氮化物材料層至所述第一硅層的上表面形成開口，所述開口為中間細(xì)兩邊粗的工字形結(jié)構(gòu)，且剩余的第一氧化物材料層形成開設(shè)有所述通孔的第一氧化物層；
[0030]進(jìn)行硅外延生長工藝于所述開口的底部形成與所述第一氧化物層厚度相同的第一硅材料層，并進(jìn)行鍺化硅外延生長工藝于所述硅材料層的表面形成鍺化硅層；
[0031 ] 繼續(xù)沉積第二氧化物材料層充滿所述開口，并移除剩余的第一氮化物材料層；
[0032]部分刻蝕所述鍺化硅層以去除所述位于所述工字型結(jié)構(gòu)中間的鍺化硅層，并進(jìn)行娃外延生長工藝，形成第二娃材料層；
[0033]移除所述第二氧化物材料層后，形成所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；
[0034]其中，所述第一硅材料層和所述第二硅材料層構(gòu)成所述第二硅層。
[0035]上述的SOI器件的制備方法，其中，采用各向同性刻蝕工藝部分刻蝕所述鍺化硅層，以去除所述位于所述工字型結(jié)構(gòu)中間的鍺化硅層。
[0036]上述的SOI器件的制備方法，其中，所述去除位于所述凹槽側(cè)壁上的第二氧化物層，保留位于所述凹槽底部的第二氧化物層，以連接位于所述通孔兩側(cè)的第一氧化物層形成埋氧層的步驟具體為:
[0037]沉積第二氮化物材料層至充滿所述凹槽后，進(jìn)行平坦化工藝，以將所述第二硅材料層的上表面予以暴露；
[0038]繼續(xù)進(jìn)行熱氧化工藝，形成第三氧化物層以將所述第二硅材料層暴露的上表面予以覆蓋；
[0039]進(jìn)行第二氮化硅材料層移除，并部分去除所述第二氧化物層和所述第三氧化物層以將所述凹槽的部分側(cè)壁以及所述第二硅材料層的部分表面予以暴露，且保留的第二氧化物層連接位于所述通孔兩側(cè)的所述第一氧化物層形成所述埋氧層。
[0040]上述的SOI器件的制備方法，其中，采用各向同性刻蝕工藝部分去除所述第二氧化物層和所述第三氧化物層以將所述凹槽的部分側(cè)壁以及所述第二硅材料層的部分表面予以暴露。
[0041]上述的SOI器件的制備方法，其中，所述于所述凹槽中充滿第三硅層，以連接位于所述凹槽兩側(cè)的第二硅層形成SOI襯底的步驟具體為:
[0042]進(jìn)行硅外延生長工藝，形成充滿所述凹槽的第三硅材料層；
[0043]對所述第三硅材料層進(jìn)行平坦化工藝，形成所述第三硅層，所述第三硅層連接位于所述凹槽兩側(cè)的第二硅層形成所述SOI襯底。
[0044]上述的SOI器件的制備方法，其中，所述柵堆疊結(jié)構(gòu)包括:
[0045]柵極結(jié)構(gòu)，覆蓋所述通孔正上方的所述SOI襯底的上表面；
[0046]側(cè)墻，覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。
[0047]上述的SOI器件的制備方法，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括:
[0048]柵氧化層，覆蓋所述通孔正上方的所述SOI襯底的上表面；
[0049]柵極，覆蓋所述柵氧化層的上表面；
[0050]其中，所述側(cè)墻覆蓋所述柵極的側(cè)壁和所述柵氧化層的側(cè)壁。
[0051]上述發(fā)明具有如下優(yōu)點或者有益效果:
[0052]本發(fā)明公開了一種SOI器件及其制備方法，通過硅外延生長工藝和熱氧化工藝，于SOI襯底內(nèi)形成埋氧層，且位于溝道區(qū)下方的埋氧層的厚度小于位于源極區(qū)和/或漏極區(qū)下方的埋氧層的厚度；該SOI器件既具有較高的耐軟錯誤性，又可以應(yīng)用體區(qū)偏置效應(yīng)來調(diào)節(jié)器件性能，從而進(jìn)一步提高了器件的性能。
[0053]具體
【附圖說明】
[0054]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0055]圖1是本發(fā)明實施例中SOI器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖2a_2q是本發(fā)明實施例中SOI器件的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0057]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0058]如圖1所示，本實施例涉及一種SOI器件，包括:S0I襯底201 ;嵌入設(shè)置于SOI襯底201中的埋氧層202 ;位于埋氧層202上方的SOI襯底中設(shè)置有源極區(qū)2031、漏極區(qū)2032(本發(fā)明實施例中的源極區(qū)和漏極區(qū)可以互換)；以及位于源極區(qū)2031與漏極區(qū)2032之間的溝道區(qū)207 ;其中，位于溝道區(qū)207下方的埋氧層202的厚度小于位于源極區(qū)2031和/或漏極區(qū)2032下方的埋氧層202的厚度；具體的說，埋氧層202包括位于溝道區(qū)207正下方的第一部分2021以及位于源極區(qū)2031和/或漏極區(qū)2032正下方的第二部分2022，且第一部分2021的厚度小于第二部分2022。
[0059]在本發(fā)明的實施例中，SOI器件還包括覆蓋位于溝道區(qū)207的SOI襯底201的上表面的柵堆疊結(jié)構(gòu)，該柵堆疊結(jié)構(gòu)包括覆蓋位于溝道區(qū)207的SOI襯底201的上表面的柵極結(jié)構(gòu)以及覆蓋于該柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的側(cè)墻206 ;進(jìn)一步的該柵極結(jié)構(gòu)包括覆蓋位于溝道區(qū)207的SOI襯底201的上表面的柵氧化層204和覆蓋柵氧化層204上表面的柵極205，其中，側(cè)墻覆蓋柵極205的側(cè)壁和柵氧化層204的側(cè)壁。
[0060]優(yōu)選的，上述柵極205的材質(zhì)為多晶硅，上述柵氧化層204的材質(zhì)為二氧化硅。
[0061]同時，本發(fā)明還提供了一種SOI器件的制備方法，如圖2a_2q所示，具體包括如下步驟:
[0062]步驟SI，提供一第一硅層101，如圖2a所示的結(jié)構(gòu)。
[0063]步驟S2，按照從下至上的順序于第一硅層101的表面依次形成第一氧化物材料層和覆蓋該第一氧化物材料層的第一氮化物材料層層，并采用干法刻蝕工藝回刻第一氧化物材料層至第一硅層101的上表面形成中間細(xì)兩邊粗的工字形結(jié)構(gòu)開口，該開口貫穿剩余的第一氮化物材料層103以及剩余的第一氧化物材料層102，在本發(fā)明的實施例中，第一氧化物材料層的材質(zhì)為氧化硅(如二氧化硅等)，第一氮化物材料層的材質(zhì)為氮化硅；如圖2b (I)和2b⑵所示的結(jié)構(gòu)，其中圖2b⑴為形成開口之后的結(jié)構(gòu)俯視圖，圖2b⑵為圖2b (I)中A-A處的剖視圖。
[0064]步驟S3，進(jìn)行硅外延生長工藝于開口的底部形成第一硅材料層104，且第一硅材料層104的厚度與剩余的第一氧化物材料層102 —致，即第一硅材料層104貫穿剩余的第一氧化物材料層102，且第一硅材料層104的上表面剩余的與第一氧化物材料層102的上表面齊平，下表面與剩余的第一氧化物材料層102的下表面齊平，第一硅材料層104剛好充滿在步驟S2中第一氧化物材料層被刻蝕之后留下的通孔，由此易知，上述開口包括該通孔，如圖2c所示的結(jié)構(gòu)。
[0065]步驟S4，繼續(xù)進(jìn)行鍺化娃外延生長工藝，于第一娃材料層104的表面形成鍺化娃層105，且該第一硅材料層104和鍺化硅層105僅覆蓋上述開口的一部分，采用鍺化硅外延生長工藝于第二硅層104的表面形成鍺化硅層105的工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此便不予贅述，如圖2d所示的結(jié)構(gòu)。
[0066]步驟S5，繼續(xù)沉積第二氧化物材料層至充滿開口，此時，部分第二氧化物材料層覆蓋位于開口兩側(cè)的剩余的第一氮化物材料層103的上表面，對第二氧化物材料層進(jìn)行平坦化工藝以去除位于剩余的第一氮化物材料層103上方的第二氧化物材料層后，形成覆蓋鍺化硅層105表面且上表面與剩余的第一氮化物材料層103上表面平齊的第二氧化物材料層106，優(yōu)選的，第二氧化物材料層106的材質(zhì)為氧化硅(如二氧化硅等)，如圖2e所示的結(jié)構(gòu)。
[0067]步驟S6，移除剩余的第一氮化物材料層103，優(yōu)選的，采用干法刻蝕工藝移除剩余的第一氮化物材料層103，如圖2f所示的結(jié)構(gòu)。
[0068]步驟S7，采用各向同性刻蝕工藝去除鍺化硅層105直至將位于工字型結(jié)構(gòu)開口的中間部分的鍺化硅層105完全去除，由S1-S7步驟可知，鍺化硅層105中間細(xì)兩邊粗，因此，當(dāng)位于工字型結(jié)構(gòu)開口的中間部分的鍺化硅層105被去除后，位于工字型結(jié)構(gòu)開口的兩邊部分的鍺化硅層105仍有部分保留，以支撐第二氧化物材料層106，如圖2g(l)-2g(3)所示的結(jié)構(gòu)，其中，圖2g(l)是去除部分鍺化硅層105后的俯視圖，圖2g(2)是圖2g(l)A-A處的剖視圖，圖2g(3)是圖2g(l)B-B處的剖視圖。
[0069]步驟S8，繼續(xù)進(jìn)行硅外延生長工藝，形成第二硅材料層107，該第二硅層107充滿原剩余的第一氮化物層103所在的位置以及被刻蝕掉的部分鍺化硅層105所在的位置，如圖2h所示的結(jié)構(gòu)。
[0070]步驟S9，采用干法刻蝕工藝移除第二氧化物材料層106，原第二氧化物材料層106所在的位置形成第二硅材料層107中的凹槽；具有凹槽的第二硅材料層107以及第一硅材料層104構(gòu)成第二硅層；且第一硅層101、具有通孔的剩余的第一氧化物材料層102 (下文中稱為第一氧化物層102)，充滿通孔并將第一氧化物層102表面予以覆蓋的第二硅層形成一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，也可以采用其他工藝形成該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，并不限于上述方式，如圖2i所示的結(jié)構(gòu)。
[0071]步驟S10，進(jìn)行第一次熱氧化工藝，于凹槽底部及其側(cè)壁上形成第二氧化物層108，且第二氧化物層108和第一氧化物層102接觸，由于該第二氧化物層108為熱氧化工藝形成，因此該第二氧化物層108的材質(zhì)為氧化硅，如圖2j所示的結(jié)構(gòu)。
[0072]步驟S11，沉積第二氮化物材料層109至充滿凹槽后，進(jìn)行平坦化工藝，研磨去除位于包括第二硅材料層107上表面的第二氧化物層108，以將第二硅材料層107的上表面予以暴露，優(yōu)選的，第二氮化物材料層109的材質(zhì)為氮化硅，如圖2k所示的結(jié)構(gòu)。
[0073]步驟S12，繼續(xù)進(jìn)行第二次熱氧化工藝，形成第三氧化物層110以將第二硅材料層107暴露的上表面予以覆蓋，由于該第三氧化物層110為熱氧化工藝形成，因此該第三氧化物層110的材質(zhì)為二氧化硅，如圖21所示的結(jié)構(gòu)。
[0074]步驟S13，采用干法刻蝕工藝移除第二氮化物材料層109，并采用各向同性刻蝕工藝部分去除第三氧化物層110和剩余的第二氧化物層1V，以將第二硅材料層107的部分表面予以暴露，且剩余的第二氧化物層108"的厚度小于第一氧化物層102的厚度，在實際的工藝中，移除第二氮化物材料層109的同時，第三氧化物層110和剩余的第二氧化物層108'也會部分被去除，之后再根據(jù)工藝需求采用各相同性刻蝕工藝部分去除第三氧化物層110和剩余的第二氧化物層108'，以使得剩余的第二氧化物層108"的厚度小于第一氧化物層102的厚度，且其厚度差滿足工藝的需求，從而既能具有較高的耐軟錯誤性，又能應(yīng)用體區(qū)偏置效應(yīng)來調(diào)節(jié)器件性能，以進(jìn)一步提高器件的性能，在本發(fā)明中，也可以采用其他工藝，只要能實現(xiàn)凹槽底部保留的第二氧化物層小于第一氧化物層的厚度即可，并不限于本實施例所采取的方式，如圖2m所示的結(jié)構(gòu)。
[0075]步驟S14，進(jìn)行硅外延生長工藝，形成充滿上述凹槽的第三硅材料層；并對該第三硅材料層進(jìn)行平坦化工藝，形成第三硅層111，該第三硅層111連接位于凹槽兩側(cè)的第二硅層形成SOI襯底，其中，第一氧化物層102和剩余的第二氧化物層108"(即凹槽底部保留的第二氧化物層)形成埋氧層，第一硅層101、剩余的第二硅層(包括剩余的第一硅材料層104和第二硅材料層107)、第三硅層111以及埋氧層形成SOI襯底；在本發(fā)明的實施例中，在對該第三硅材料層進(jìn)行平坦化工藝的同時，可以將剩余的第三氧化物層110'完全去除，而由于剩余的第三氧化物層110'已經(jīng)非常薄，因此也可在后續(xù)形成源漏極的工藝中將該剩余的第三氧化物層110'去除，為了更清楚的說明本發(fā)明的步驟，本實施例在本步驟中就將剩余的第三氧化物層110'去除，如圖2n所示的結(jié)構(gòu)。
[0076]步驟S15，繼續(xù)在位于通孔正上方的SOI襯底上制備柵氧化層112和覆蓋柵氧化層上表面的柵極113，其中，柵氧化層112和柵極113形成覆蓋通孔正上方的SOI襯底的上表面的柵極結(jié)構(gòu)；優(yōu)選的，柵氧化層112的材質(zhì)為二氧化硅，柵極113的材質(zhì)為多晶硅，如圖2o所示的結(jié)構(gòu)。
[0077]步驟S16，進(jìn)行LDD工藝以于位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的SOI襯底中形成輕摻雜漏，如圖2p所示的結(jié)構(gòu)。
[0078]步驟S17，于上述柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁形成覆蓋柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的側(cè)墻114(該側(cè)墻114覆蓋柵極113的側(cè)壁和柵氧化層112的側(cè)壁)后，繼續(xù)形成源漏極的工藝以于位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的SOI襯底形成源極區(qū)1151和漏極區(qū)1152(本發(fā)明實施例中的源極區(qū)和漏極區(qū)可以互換)，且源極區(qū)1151和漏極區(qū)1152均與埋氧層接觸，其中，源極區(qū)1151和漏極區(qū)1152之間形成溝道區(qū)116，進(jìn)一步的，埋氧層中剩余的第二氧化物層108"位于溝道區(qū)的正下方，埋氧層中的第一氧化物層102位于源漏極115的正下方，如圖2q所示的結(jié)構(gòu)。
[0079]不難發(fā)現(xiàn)，本實施例為與SOI器件的實施例相對應(yīng)的方法實施例，本實施方式可與上述SOI器件的實施例互相配合實施。上述SOI器件的實施例中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在上述SOI器件的實施例中。
[0080]綜上所述，本發(fā)明公開了一種SOI器件及其制備方法，通過硅外延生長工藝和熱氧化工藝，于SOI襯底內(nèi)形成埋氧層，且位于溝道區(qū)下方的埋氧層的厚度小于位于源極區(qū)和/或漏極區(qū)下方的埋氧層的厚度；該SOI器件既具有較高的耐軟錯誤性，又可以應(yīng)用體區(qū)偏置效應(yīng)來調(diào)節(jié)器件性能，從而進(jìn)一步提高了器件的性能。
[0081]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0082]以上對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種SOI器件，其特征在于，包括: SOI襯底； 埋氧層，嵌入設(shè)置于所述SOI襯底中； 源極區(qū)和漏極區(qū)，設(shè)置在位于所述埋氧層上方的所述SOI襯底中； 溝道區(qū)，設(shè)置在所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的襯底中； 其中，位于所述溝道區(qū)下方的所述埋氧層的厚度小于位于所述源極區(qū)和/或漏極區(qū)下方的所述埋氧層的厚度。2.如權(quán)利要求書I所述的SOI器件，其特征在于，所述SOI器件還包括: 柵堆疊結(jié)構(gòu)，覆蓋位于所述溝道區(qū)的SOI襯底的上表面。3.如權(quán)利要求書2所述的SOI器件，其特征在于，所述柵堆疊結(jié)構(gòu)包括: 柵極結(jié)構(gòu)，覆蓋位于所述溝道區(qū)的SOI襯底的上表面； 側(cè)墻，覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。4.如權(quán)利要求書3所述的SOI器件，其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)包括: 柵氧化層，覆蓋位于所述溝道區(qū)的SOI襯底的上表面； 柵極，覆蓋所述柵氧化層的上表面； 其中，所述側(cè)墻覆蓋所述柵極的側(cè)壁和所述柵氧化層的側(cè)壁。5.一種SOI器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供一包括第一硅層、第一氧化物層和第二硅層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，且所述第一氧化物層上開設(shè)有一通孔，所述第一氧化物層設(shè)置于所述第一硅層之上，并通過所述通孔將所述第一硅層的部分表面予以暴露；所述第二硅層充滿所述通孔并將所述第一氧化物層的上表面予以覆蓋，且位于所述通孔上方的第二硅層中還設(shè)置有一凹槽； 對所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱氧化工藝，以于所述凹槽底部及其側(cè)壁上形成第二氧化物層； 去除位于所述凹槽側(cè)壁上的第二氧化物層，保留位于所述凹槽底部的第二氧化物層，以連接位于所述通孔兩側(cè)的第一氧化物層形成埋氧層； 于所述凹槽中充滿第三硅層，以連接位于所述凹槽兩側(cè)的第二硅層形成SOI襯底；繼續(xù)在位于所述通孔正上方的所述SOI襯底上制備柵堆疊結(jié)構(gòu)，并于所述SOI襯底中形成所述柵堆疊結(jié)構(gòu)的源極區(qū)、漏極區(qū)及位于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的溝道區(qū)；其中，位于所述凹槽底部保留的第二氧化物層的厚度小于所述第一氧化物層的厚度。6.如權(quán)利要求5所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，形成所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的步驟包括: 按照從下至上的順序于所述第一硅層的表面依次形成第一氧化物材料層和第一氮化物材料層，并回刻所述第一氮化物材料層至所述第一硅層的上表面形成開口，所述開口為中間細(xì)兩邊粗的工字形結(jié)構(gòu)，且剩余的第一氧化物材料層形成開設(shè)有所述通孔的第一氧化物層； 進(jìn)行硅外延生長工藝于所述開口的底部形成與所述第一氧化物層厚度相同的第一硅材料層，并進(jìn)行鍺化硅外延生長工藝于所述硅材料層的表面形成鍺化硅層； 繼續(xù)沉積第二氧化物材料層充滿所述開口，并移除剩余的第一氮化物材料層； 部分刻蝕所述鍺化硅層以去除所述位于所述工字型結(jié)構(gòu)中間的鍺化硅層，并進(jìn)行硅外延生長工藝，形成第二硅材料層； 移除所述第二氧化物材料層后，形成所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 其中，所述第一硅材料層和所述第二硅材料層構(gòu)成所述第二硅層。7.如權(quán)利要求6所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，采用各向同性刻蝕工藝部分刻蝕所述鍺化硅層，以去除所述位于所述工字型結(jié)構(gòu)中間的鍺化硅層。8.如權(quán)利要求5所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，所述去除位于所述凹槽側(cè)壁上的第二氧化物層，保留位于所述凹槽底部的第二氧化物層，以連接位于所述通孔兩側(cè)的第一氧化物層形成埋氧層的步驟具體為: 沉積第二氮化物材料層至充滿所述凹槽后，進(jìn)行平坦化工藝，以將所述第二硅材料層的上表面予以暴露； 繼續(xù)進(jìn)行熱氧化工藝，形成第三氧化物層以將所述第二硅材料層暴露的上表面予以覆蓋; 進(jìn)行第二氮化硅材料層移除，并部分去除所述第二氧化物層和所述第三氧化物層以將所述凹槽的部分側(cè)壁以及所述第二硅材料層的部分表面予以暴露，且保留的第二氧化物層連接位于所述通孔兩側(cè)的所述第一氧化物層形成所述埋氧層。9.如權(quán)利要求8所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，采用各向同性刻蝕工藝部分去除所述第二氧化物層和所述第三氧化物層以將所述凹槽的部分側(cè)壁以及所述第二硅材料層的部分表面予以暴露。10.如權(quán)利要求5所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，所述于所述凹槽中充滿第三硅層，以連接位于所述凹槽兩側(cè)的第二硅層形成SOI襯底的步驟具體為: 進(jìn)行硅外延生長工藝，形成充滿所述凹槽的第三硅材料層； 對所述第三硅材料層進(jìn)行平坦化工藝，形成所述第三硅層，所述第三硅層連接位于所述凹槽兩側(cè)的第二硅層形成所述SOI襯底。11.如權(quán)利要求5所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，所述柵堆疊結(jié)構(gòu)包括: 柵極結(jié)構(gòu)，覆蓋所述通孔正上方的所述SOI襯底的上表面； 側(cè)墻，覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。12.如權(quán)利要求11所述的SOI器件的制備方法，其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)包括: 柵氧化層，覆蓋所述通孔正上方的所述SOI襯底的上表面； 柵極，覆蓋所述柵氧化層的上表面； 其中，所述側(cè)墻覆蓋所述柵極的側(cè)壁和所述柵氧化層的側(cè)壁。
【文檔編號】H01L21/762GK105826233SQ201510005764
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月6日
【發(fā)明人】劉金華
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司, 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司