[发明专利]一种半导体器件及其制备方法、电子设备

说明书

本发明公开了一种半导体器件及其制备方法、电子设备，制备方法包括：提供衬底层；在所述衬底层表面形成绝缘层；在所述绝缘层表面形成栅极；将所述衬底层的预设区域刻蚀，形成两个空缺区域；所述预设区域为所述栅极在所述衬底层表面投影的外侧区域，所述空缺区域的深度大于所述衬底层的顶层硅厚度；在所述两个空缺区域内形成源极和漏极。本发明提供的半导体器件及其制备方法、电子设备，可以提升半导体器件的散热性能，提高载流子的迁移率，并提高器件可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法、电子设备。

背景技术

随着器件尺寸的不断缩减，传统体硅器件MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)的短沟道效应逐渐加剧，晶体管变得越来越难以关断。为了克服传统体硅MOSFET的限制，进一步提高器件的性能，研究人员开始研究具有新结构的器件。其中，FDSOI(Fully Depleted Silicon On Insulator，全耗尽型绝缘体上硅)晶体管由于其独特的结构以及优异的性能受到广泛关注。FDSOI器件与体硅器件的不同在于其衬底中有一层埋氧层(BOX)，并且在埋氧层的上方有一层超薄的单晶硅薄膜，使得FDSOI器件的短沟道效应得到改善。除此之外，FDSOI器件可以通过施加不同的背栅压来调节阈值电压，使得器件功耗和性能得到更好的优化。

与体硅器件相比，FDSOI器件中的绝缘衬底一般是二氧化硅，FDSOI器件始终被二氧化硅围绕着。相较于绝缘衬底上单晶硅来说，二氧化硅的热导率较小，导热效率远低于硅，这就导致FDSOI器件内部的热量难以通过绝缘衬底及时扩散出去，从而导致FDSOI器件的沟道温度升高，这种效应被称为自热效应(Self-heating Effects)。自热效应会对FDSOI器件性能造成不良影响：降低载流子迁移率，使阈值电压发生偏移，降低器件可靠性等。

发明内容

本发明实施例通过提供一种半导体器件及其制备方法、电子设备，可以提升半导体器件的散热性能，提高载流子的迁移率，并提高器件可靠性。

为实现上述目的，本发明提供以下方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种半导体器件制备方法，其包括：

提供衬底层；

在所述衬底层表面形成绝缘层；

在所述绝缘层表面形成栅极；

将所述衬底层的预设区域刻蚀，形成两个空缺区域；所述预设区域为所述栅极在所述衬底层表面投影的外侧区域，所述空缺区域的深度大于所述衬底层的顶层硅厚度；

在所述两个空缺区域内形成源极和漏极。

在一种可能的实施例中，还包括：

在所述空缺区域内形成所述源极和所述漏极之前，在所述空缺区域中形成热导率高于埋氧层热导率的介质层。

在一种可能的实施例中，将所述衬底层的预设区域刻蚀，具体为：

将所述衬底层的所述预设区域刻蚀，露出所述衬底层的背衬硅。

在一种可能的实施例中，在所述空缺区域内形成源极和漏极，包括：

在所述空缺区域内沉积多晶硅材料、硅锗材料和锗材料中的一种或多种；

对所述空缺区域内的沉积材料进行离子掺杂，形成所述源极和所述漏极。

在一种可能的实施例中，对所述空缺区域内的沉积材料进行离子掺杂，形成所述源极和所述漏极，包括：

在所述栅极及所述绝缘层的两侧侧壁形成第一侧墙；所述第一侧墙的材料为氮化硅或氧化硅或低介电常数材料；

对所述沉积材料进行轻掺杂；