[发明专利]具有增强的迁移率沟道的混合双BOX背栅绝缘体上硅晶片

权利要求书

1.一种用于集成电路器件的半导体晶片结构，包括：

块状衬底；

在所述块状衬底上形成的下绝缘层；

在所述下绝缘层上形成的导电背栅层；

在所述背栅层上形成的上绝缘层；以及

在所述上绝缘层上形成的混合绝缘体上半导体层，所述混合绝缘体上半导体层包括具有第一晶向的第一部分和具有第二晶向的第二部分。

2.如权利要求1所述的结构，其中所述第一晶向包括(100)晶向并且所述第二晶向包括(110)晶向。

3.如权利要求1或2所述的结构，其中所述混合绝缘体上半导体层的所述第一部分包括(100)硅，并且所述混合绝缘体上半导体层的所述第二部分包括(110)硅。

4.如权利要求1或2所述的结构，其中所述混合绝缘体上半导体层的所述第一部分包括(100)硅，并且所述混合绝缘体上半导体层的所述第二部分包括以下之一：(110)硅锗和(110)锗。

5.如前述任一权利要求所述的结构，进一步包括：

穿过所述混合绝缘体上半导体层形成的多个浅有源区层级浅沟槽隔离(STI)凹陷；以及

穿过所述上绝缘层和所述背栅层形成的一个或者多个深背栅层级STI凹陷，所述一个或者多个深背栅层级STI凹陷的多个部分自对准到一个或者多个所述浅有源区层级凹陷的多个部分；

其中所述浅有源区STI凹陷和所述一个或者多个自对准深背栅层级STI凹陷填充有一种或多种绝缘材料。

6.如权利要求5所述的结构，其中所述上绝缘体层进一步包括所述背栅层上的蚀刻停止层。

7.如权利要求6所述的结构，其中：

所述浅有源区层级STI凹陷的底表面在包括在所述上绝缘层中的蚀刻停止层上停止；

所述一个或者多个深背栅层级STI凹陷的底表面在所述下绝缘层上停止；

所述上绝缘层进一步包括所述蚀刻停止层上的氧化物层；以及

所述下绝缘层进一步包括氧化物层，所述下绝缘层对应于下掩埋氧化物(BOX)层并且所述上绝缘层对应于上BOX层。

8.一种形成用于集成电路器件的半导体晶片结构的方法，所述方法包括：

形成第一衬底部分，所述第一衬底部分进一步包括具有第一晶向部分和第二晶向部分的混合块状衬底，在所述混合块状衬底上形成牺牲层，在所述牺牲层上形成混合半导体层，在所述混合半导体层上形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层之上形成导电层，以及在所述导电层上形成适合于键合到另一绝缘层的第二绝缘层；

形成第二衬底部分，所述第二衬底部分具有块状衬底以及在所述第二块状衬底上形成的第三绝缘层；

将所述第二衬底部分键合到所述第一衬底部分以便限定所述第二绝缘层和所述第三绝缘层之间的键合界面；

在所述混合块状衬底或者所述牺牲层内的位置处分离所得到的键合的结构，并且移除所述混合块状衬底的任何剩余部分；以及

移除所述牺牲层的任何剩余部分以便限定混合双掩埋绝缘体背栅绝缘体上半导体晶片结构，其中所述第一绝缘层构成上绝缘层，所述键合的第二绝缘层和第三绝缘层一起构成下绝缘层，所述混合半导体层构成具有第一晶向部分和第二晶向部分的混合绝缘体上半导体层，所述导电层构成背栅层，以及所述块状衬底构成所述混合双掩埋绝缘体背栅绝缘体上半导体晶片结构的块状衬底。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一晶向包括(100)晶向并且所述第二晶向包括(110)晶向。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述混合绝缘体上半导体层的所述第一部分包括(100)硅，并且所述混合绝缘体上半导体层的所述第二部分包括(110)硅。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述混合绝缘体上半导体层的所述第一部分包括(100)硅，并且所述混合绝缘体上半导体层的所述第二部分包括以下之一：(110)硅锗和(110)锗。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述牺牲层包括硅锗，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层包括硅基氧化物层，块状衬底包括硅，以及所述混合半导体层和混合块状衬底包括(100)硅部分和(110)硅部分两者。