本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，特別是涉及一種改善fdsoi器件漏電的方法。

背景技術(shù)：

1、體硅平面晶體管(bulk?cmos)在20nm已經(jīng)走到盡頭，無法獲得等比例縮小的性能、成本和功耗優(yōu)勢(shì)。fdsoi和finfet是技術(shù)節(jié)點(diǎn)繼續(xù)向下拓展的兩種途徑。fdsoi具有以下優(yōu)勢(shì)：改善勢(shì)壘降低等短溝道效應(yīng)，改善器件的亞閾值特性，降低靜態(tài)功耗；由于無需溝道摻雜，從而避免隨機(jī)摻雜漲落(random?doping?fluctuation，rdf)等效應(yīng)，獲得更低的閾值電壓vt變化，可以通過靈活調(diào)節(jié)背柵電壓獲得更寬的動(dòng)態(tài)范圍的性能；制造工藝與體硅兼容，工藝復(fù)雜性和工序數(shù)低于體硅和finfet。為了與產(chǎn)線更好的結(jié)合，采用后金屬柵技術(shù)，由此引入硅沉積方案以解決體硅區(qū)高度差異，但是現(xiàn)有工藝下體硅區(qū)域(硅回填區(qū)域)ldmos等器件出現(xiàn)關(guān)態(tài)電流ioff異常。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種改善fdsoi器件漏電的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中體硅區(qū)域的硅回填使得器件出現(xiàn)關(guān)態(tài)電流異常的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種改善fdsoi器件漏電的方法，至少包括：

3、步驟一、提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：硅基底、在硅基底上自下而上依次形成的埋氧層、soi層、第一氧化層、氮化硅層；

4、步驟二、在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上定義出體硅區(qū)，刻蝕去除所述體硅區(qū)的所述氮化硅層、第一氧化層、soi層及埋氧層，并刻蝕停留在所述硅基底為止；

5、步驟三、在所述體硅區(qū)的硅基底上填充單晶硅至與所述體硅區(qū)一側(cè)的soi層高度一致為止；填充完所述單晶硅后，所述體硅區(qū)一側(cè)的非體硅區(qū)的所述氮化硅層和第一氧化層被去除；

6、步驟四、形成sti區(qū)以及對(duì)所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入；所述sti區(qū)分布在非體硅區(qū)及體硅區(qū)與所述非體硅區(qū)的分界處；

7、步驟五、在體硅區(qū)形成器件結(jié)構(gòu)。

8、優(yōu)選地，步驟二中采用光刻在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上定義出體硅區(qū)。

9、優(yōu)選地，步驟二中定義出所述體硅區(qū)的方法為：在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上旋涂一層光刻膠，之后進(jìn)行曝光和顯影，其中被定義為體硅區(qū)的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面的光刻膠被去除，非體硅區(qū)的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面的光刻膠保留。

10、優(yōu)選地，步驟二中刻蝕去除所述體硅區(qū)的所述氮化硅層、第一氧化層、soi層及埋氧層的方法為：沿?zé)o光刻膠覆蓋的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上表面向下依次刻蝕所述氮化硅層、第一氧化層、soi層及埋氧層。

11、優(yōu)選地，步驟三中采用選擇性非摻雜本征硅的回填方式填充所述單晶硅。

12、優(yōu)選地，步驟四中形成所述sti區(qū)的方法為：先在非體硅區(qū)和體硅區(qū)與所述非體硅區(qū)的分界處刻蝕出溝槽；之后在所述溝槽表面及非體硅區(qū)的soi層、體硅區(qū)的單晶硅上形成第二氧化層，之后在所述溝槽內(nèi)填充氧化硅形成所述sti區(qū)。

13、優(yōu)選地，步驟四中在所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入的劑量為5e11～5e13，注入能量為5kev～30kev。

14、優(yōu)選地，步驟四中先形成sti區(qū)，之后對(duì)所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入。

15、優(yōu)選地，步驟四中先對(duì)所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入，之后形成sti區(qū)。

16、優(yōu)選地，步驟五中在所述體硅區(qū)形成的器件包括ldmos、二極管、電阻、電容以及襯底引出結(jié)構(gòu)中的一種或多種。

17、如上所述，本發(fā)明的改善fdsoi器件漏電的方法，具有以下有益效果：本發(fā)明通過體硅區(qū)的摻雜條件的選擇，達(dá)到器件的需求，解決了器件漏電的問題。

技術(shù)特征：

1.一種改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于，至少包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟二中采用光刻在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上定義出體硅區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟二中定義出所述體硅區(qū)的方法為：在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上旋涂一層光刻膠，之后進(jìn)行曝光和顯影，其中被定義為體硅區(qū)的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面的光刻膠被去除，非體硅區(qū)的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面的光刻膠保留。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟二中刻蝕去除所述體硅區(qū)的所述氮化硅層、第一氧化層、soi層及埋氧層的方法為：沿?zé)o光刻膠覆蓋的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上表面向下依次刻蝕所述氮化硅層、第一氧化層、soi層及埋氧層。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟三中采用選擇性非摻雜本征硅的回填方式填充所述單晶硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟四中形成所述sti區(qū)的方法為：先在非體硅區(qū)和體硅區(qū)與所述非體硅區(qū)的分界處刻蝕出溝槽；之后在所述溝槽表面及非體硅區(qū)的soi層、體硅區(qū)的單晶硅上形成第二氧化層，之后在所述溝槽內(nèi)填充氧化硅形成所述sti區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟四中在所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入的劑量為5e11～5e13，注入能量為5kev～30kev。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟四中先形成sti區(qū)，之后對(duì)所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟四中先對(duì)所述體硅區(qū)進(jìn)行離子注入，之后形成sti區(qū)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善fdsoi器件漏電的方法，其特征在于：步驟五中在所述體硅區(qū)形成的器件包括ldmos、二極管、電阻、電容以及襯底引出結(jié)構(gòu)中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種改善FDSOI器件漏電的方法，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括硅基底、在硅基底上自下而上依次形成的埋氧層、SOI層、第一氧化層、氮化硅層；在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上定義出體硅區(qū)，刻蝕去除體硅區(qū)的所述氮化硅層、第一氧化層、SOI層及埋氧層，并刻蝕停留在硅基底為止；在體硅區(qū)的硅基底上填充單晶硅至與體硅區(qū)一側(cè)的SOI層高度一致為止；填充完單晶硅后，體硅區(qū)一側(cè)的非體硅區(qū)的氮化硅層和第一氧化層被去除；形成STI區(qū)以及對(duì)體硅區(qū)進(jìn)行離子注入；STI區(qū)分布在非體硅區(qū)及體硅區(qū)與非體硅區(qū)的分界處；在體硅區(qū)形成器件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過體硅區(qū)的摻雜條件的選擇，達(dá)到器件的需求，解決了器件漏電的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：高杏,李妍,汪韜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海華力集成電路制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2