[发明专利]一种背栅调制全耗尽MOS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种背栅调制全耗尽MOS器件，该MOS器件包括一设置有背栅区域和栅极区域的衬底，且位于所述栅极区域的衬底上设置有栅极结构，位于所述背栅区域的衬底上设置有背栅电极，一嵌入设置在所述衬底中的浅沟槽隔离结构隔离所述栅极区域和所述背栅区域，其特征在于，所述MOS器件还包括：一绝缘层和一外延层；

所述绝缘层覆盖所述栅极区域的衬底的上表面，所述外延层覆盖所述绝缘层的上表面，所述栅极结构位于所述外延层的上表面，且位于所述栅极结构下方的外延层形成MOS器件的沟道，于剩余的外延层中形成MOS器件的有源区；

其中，位于所述背栅电极下方的衬底上还设置有重掺杂区。

2.如权利要求1所述背栅调制全耗尽MOS器件，其特征在于，所述栅极区域包括NMOS栅极区域和PMOS栅极区域，所述背栅区域包括NMOS背栅区域和PMOS背栅区域，且所述NMOS栅极区域和所述NMOS背栅区域共同构成一NMOS器件区域，所述PMOS栅极区域和所述PMOS背栅区域共同构成一PMOS器件区域。

3.如权利要求2所述背栅调制全耗尽MOS器件，其特征在于，所述MOS器件为CW结构或FW结构；

所述MOS器件为CW结构时，位于所述NMOS器件区域中的衬底中设置有P阱区，位于所述PMOS器件区域中的衬底中设置有N阱区；

所述MOS器件为FW结构时，位于所述NMOS器件区域中的衬底中设置有N阱区，位于所述PMOS器件区域中的衬底中设置有P阱区。

4.如权利要求3所述背栅调制全耗尽MOS器件，其特征在于，所述重掺杂区的掺杂类型与其所位于衬底中设置的阱区掺杂类型相同。

5.如权利要求1所述背栅调制全耗尽MOS器件，其特征在于，所述绝缘层为高介电常数的材料，其厚度为50埃米～200埃米。

6.如权利要求1所述背栅调制全耗尽MOS器件，其特征在于，所述外延层的材质为具有高载流子迁移率的III-V族化合物或IV族化合物。

7.一种背栅调制全耗尽MOS器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一具有栅极区域和背栅区域的衬底；

采用外延生长工艺于所述衬底的上表面外延生长一绝缘薄膜后，利用外延生长工艺于该绝缘薄膜的上表面外延生长一材质为具有高载流子迁移率的III-V族化合物或IV族化合物的外延层；

继续于所述栅极区域制备栅极结构，于所述背栅区域制备背栅电极。

8.如权利要求7所述背栅调制全耗尽MOS器件制备方法，其特征在于，所述背栅电极下方的衬底上制备有重掺杂区。

9.如权利要求8所述背栅调制全耗尽MOS器件制备方法，其特征在于，所述栅极区域包括NMOS栅极区域和PMOS栅极区域，所述背栅区域包括NMOS背栅区域和PMOS背栅区域，且所述NMOS栅极区域和所述NMOS背栅区域共同构成一NMOS器件区域，所述PMOS栅极区域和所述PMOS背栅区域共同构成一PMOS器件区域。

10.如权利要求9所述背栅调制全耗尽MOS器件制备方法，其特征在于，所述MOS器件为CW结构或FW结构；

所述MOS器件为CW结构时，位于所述NMOS器件区域中的衬底中设置有P阱区，位于所述PMOS器件区域中的衬底中设置有N阱区；

所述MOS器件为FW结构时，位于所述NMOS器件区域中的衬底中设置有N阱区，位于所述PMOS器件区域中的衬底中设置有P阱区。

11.如权利要求10所述背栅调制全耗尽MOS器件制备方法，其特征在于，所述重掺杂区的掺杂类型与其所位于衬底中设置的阱区掺杂类型相同。

12.如权利要求7所述背栅调制全耗尽MOS器件制备方法，其特征在于，所述绝缘薄膜为高介电常数的材料，其厚度为50埃米～200埃米。

13.如权利要求7所述背栅调制全耗尽MOS器件制备方法，其特征在于，所述外延层的材质为单晶氮化镓。