[发明专利]一种全耗尽SOI结构的制作方法

权利要求书

1.一种全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供一半导体衬底，在所述半导体衬底的顶面设置有一埋氧层；在所述埋氧层的顶面上形成一半导体材料层，并对所述半导体材料层进行图形化；

S2：在图形化后的半导体材料层的顶面和两侧面上形成一沟道材料层，以形成一第一复合结构；

S3：去除第一复合结构中的半导体材料层，使得保留的沟道材料层与所述埋氧层围成一第一空腔；

S4：在所述保留的沟道材料层的顶面和两侧面上以及所述埋氧层的顶面上形成一第一高k介电材料层，并在所述第一空腔的内壁上形成一第二高k介电材料层，所述第二高k介电材料层围成一第二空腔；然后，在所述第一高k介电材料层上形成一第一金属背栅材料层，并填充所述第二空腔以形成一第二金属背栅材料层；

S5：去除所述第一高k介电材料层和所述第一金属背栅材料层；

S6：依次对沟道材料层、所述第二高k介电材料层进行图形化，以在俯视图中于图形化后的沟道材料层和图形化后的第二高k介电材料层的两端各暴露出一段第二金属背栅材料层，以形成第二复合结构；

S7：在所述第二复合结构的表面覆盖一氧化层，然后，减薄所述氧化层，以使减薄后的所述氧化层的顶面与所述第二复合结构中的沟道材料层的顶面齐平，以使所述沟道材料层两侧的所述氧化层形成浅沟槽隔离结构；

S8：继续完成剩余的栅极制备工艺、源漏极制备工艺，以进一步形成全耗尽SOI结构。

2.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S1中，所述半导体材料层的材质为Si。

3.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S2中，所述沟道材料层的材质选自以下任一种：SiGe，SiC，Si。

4.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S2中，所述沟道材料层的厚度≤100nm。

5.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S2中，所述沟道材料层通过外延生长形成。

6.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S3中，采用湿法刻蚀去除所述第一复合结构中的半导体材料层。

7.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S4中，采用原子层沉积方法分别形成所述第一高k介电材料层、所述第二高k介电材料层、所述第一金属背栅材料层和所述第二金属背栅材料层。

8.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S5中，采用湿法刻蚀去除所述第一高k介电材料层和所述第一金属背栅材料层。

9.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S6中，暴露出的每一段所述第二金属背栅材料层的长度＞20nm。

10.根据权利要求1所述的全耗尽SOI结构的制作方法，其特征在于，在所述S7中，采用化学机械抛光方法减薄所述氧化层，所述氧化层的材质为氧化硅。