[发明专利]绝缘体上覆半导体晶圆、含晶体管的半导体结构及其形成与操作方法

权利要求书

1.一种绝缘体上覆半导体晶圆，其包含：

支撑基材；

位在该支撑基材上方的电性绝缘层，其中，该电性绝缘层包含：

具有上表面的第一缓冲层；

实质包覆该第一缓冲层的整个该上表面的压电层；

位在该压电层上的第二缓冲层；以及

位在该电性绝缘层的上表面上方的半导体层，

其中，该压电层是介于该第一缓冲层与该第二缓冲层之间，且栅极结构的侧壁间隔物与通道区直接接触。

2.如权利要求1所述的绝缘体上覆半导体晶圆，其中，适用于该压电层的材料为铁电材料。

3.如权利要求2所述的绝缘体上覆半导体晶圆，其中，该支撑基材包含具有主面的半导体支撑晶圆，该电性绝缘层与该半导体层实质设于整个该主面上方。

4.如权利要求2所述的绝缘体上覆半导体晶圆，其中，该铁电材料包含下列的至少一者：锆钛酸铅、掺杂镧的锆钛酸铅、及包含铪与锆其中至少一者的氧化物。

5.如权利要求4所述的绝缘体上覆半导体晶圆，其中，该铁电材料包含掺杂硅的二氧化铪。

6.一种用于形成半导体结构的方法，该方法包含：

提供第一晶圆与第二晶圆；

在该第一晶圆上方形成电性绝缘层，该电性绝缘层包含适用于形成压电层的一层材料，其中，该电性绝缘层的该形成包含形成介于该第一晶圆与适用于形成该压电层的该材料的该层之间的第一缓冲层、以及位于该电性绝缘层的对立该第一晶圆的一侧的第二缓冲层，其中，该第一缓冲层具有上表面，且该压电层实质包覆该第一缓冲层的整个该上表面；

通过该电性绝缘层将离子植入位于该电性绝缘层下面的该第一晶圆的一部分，该离子布植界定该第一晶圆的切分部分；

将该第一晶圆接合至该第二晶圆，其中，该电性绝缘层配置于该第一晶圆与该第二晶圆之间；以及

于该第一晶圆的该切分部分处切分该第一晶圆，维持接合至该第二晶圆的该第一晶圆的半导体材料的一部分于该电性绝缘层的上表面上方提供半导体层；

其中，介于该半导体层与该第二晶圆之间的压电材料是以适用于形成该压电层的该材料的该层为基础所形成，该压电层是介于该第一缓冲层与该第二缓冲层之间，以及

其中，栅极结构的侧壁间隔物与通道区直接接触。

7.如权利要求6所述的方法，其中，适用于形成该压电层的该材料是适用于形成铁电层的材料，该压电层为该铁电层。

8.如权利要求7所述的方法，其中，适用于形成该铁电层的该材料包括含有铪与锆其中至少一者的实质非晶氧化物。

9.如权利要求8所述的方法，更包含：

在适用于形成该铁电层的该材料的该层上方形成覆盖层；

在有该覆盖层的存在下退火该第一晶圆，其中，获得包含铪的该氧化物的结晶作用，该结晶化的铪氧化物具有铁电性；以及

移除该覆盖层；

其中，该覆盖层的该形成、该第一晶圆的该退火、及该覆盖层的该移除是于该第一晶圆与该第二晶圆的该接合之前进行。

10.如权利要求9所述的方法，其中，适用于形成该铁电层的该材料包含掺杂硅的二氧化铪。

11.如权利要求6所述的方法，其中，适用于形成该铁电层的该材料包含下列的至少一者：锆钛酸铅及掺杂镧的锆钛酸铅。