[发明专利]半导体装置、带有单晶半导体薄膜的基板和它们的制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其为在绝缘基板上具备包含单晶半导体薄膜的多个单晶半导体元件的半导体装置，该半导体装置的特征在于：

该绝缘基板的耐热温度为600℃以下，

该多个单晶半导体元件为MOS晶体管，该MOS晶体管层叠有：第一栅极电极和侧壁；栅极绝缘膜；和该单晶半导体薄膜，该第一栅极电极与该单晶半导体薄膜的沟道自匹配，该侧壁与该单晶半导体薄膜的LDD区域自匹配，

该第一栅极电极和该侧壁与该单晶半导体薄膜相比配置在上层。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述单晶半导体薄膜中的受体的活化率为50％以上。

3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于：

所述绝缘基板是应变点为800℃以下的基板。

4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述绝缘基板为玻璃基板。

5.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于：

所述绝缘基板为在表面具有绝缘层的金属基板。

6.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于：

所述绝缘基板为在表面具有绝缘层的树脂基板。

7.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于：

所述绝缘基板为树脂基板。

8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件通过树脂粘接剂与所述绝缘基板接合。

9.如权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件的亚阈值特性的斜率为75mV/dec以下。

10.如权利要求1～9中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体装置在所述绝缘基板上还具备包含非单晶半导体薄膜的多个非单晶半导体元件。

11.如权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件还具有第二栅极电极，该第二栅极电极形成在比所述单晶半导体薄膜更靠近所述绝缘基板一侧的位置。

12.如权利要求11所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件包括PMOS晶体管和NMOS晶体管，

该PMOS晶体管和该NMOS晶体管具有各自独立的所述第二栅极电极。

13.如权利要求11或12所述的半导体装置，其特征在于：

所述第二栅极电极不与所述单晶半导体薄膜的所述沟道自匹配。

14.如权利要求11～13中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件还具有配线，该配线形成在比所述单晶半导体薄膜更靠近所述绝缘基板一侧的位置，

所述第二栅极电极与该配线位于同一层。

15.如权利要求11～14中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述第二栅极电极与所述第一栅极电极连接。

16.如权利要求1～15中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述绝缘基板与所述多个单晶半导体元件的接合界面包括SiO₂-SiO₂结合或SiO₂-玻璃结合。

17.如权利要求1～16中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述单晶半导体薄膜包括应变硅。

18.如权利要求1～17中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件包括PMOS晶体管，

所述PMOS晶体管的应变硅膜的面方位为(100)，并且具有压缩应力。

19.如权利要求1～18中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述多个单晶半导体元件包括NMOS晶体管，

所述NMOS晶体管具有拉伸应力。

20.如权利要求1～16中任一项所述的半导体装置，其特征在于：

所述单晶半导体薄膜包括选自锗、碳化硅和氮化镓中的至少一个半导体。