[实用新型]一种金属氧化物半导体场效应晶体管

说明书

本实用新型公开了一种金属氧化物半导体场效应晶体管，该晶体管包括硅底层、埋氧层和硅顶层，通过光刻在埋氧层上并在硅顶层侧面，进行离子注入等形成P+层，然后P+层上生长形成有氧化层，氧化层上分别生长硅层，用于形成漏极和源极；本实用新型在源、漏两端加入氧化层和P+层，从而使源、漏两端与BOX层隔离；那么即使BOX中累积的正电荷达到一定程度，由于源、漏两端被隔离，漏电通道也形成不了，从而有效杜绝了背栅漏电；源、漏两端的P+作为体引出，不仅有效抑制了部分耗尽型SOI器件的浮体效应，而且也降低了器件的体接触电阻；这种对称性结构给电路设计带来了很大的方便；同时，没有引入新的寄生晶体管，性能大大提高。

技术领域

本实用新型属于半导体器件研究领域，主要涉及一种Quasi-double SOI的金属氧化物半导体场效应晶体管。

背景技术

绝缘体上的硅（SOI,Silicon on Insulator)是一种经过处理的特殊的硅片，其结构的主要特点是在衬底层和有源层之间埋入绝缘层（一般是SiO2）来隔断有源层和衬底之间的电气连接。这一结构特点为绝缘体上硅的器件带来了寄生效应小、速度快、功耗低和集成度高的优点。由于SOI是一种全介质隔离技术，它可以减少器件之间的寄生晶体管。因此，SOI MOSFET（金属氧化物场效应晶体管）是一种很重要的器件，但是因为SOI器件的背栅效应，SOI器件会出现阈值电压漂移和漏电流增大的现象。

如图1所示为传统SOI器件结构，在这类传统SOI MOSFET 结构中，当埋氧层（BOX，buried oxide）中累积的正电荷达到一定程度从而产生较大的电压时，会在埋氧层和body的接触处形成反型沟道。由于源、漏两端和埋氧层接触，这样就会形成漏电通道，造成器件的开启，从而影响电路的性能。

目前现有的技术中，以Sandia国家实验室的BUSFET为代表可以解决SOI MOSFET的漏电现象。但是，如图2所示，BUSFET的非对称结构给电路设计带来了诸多不便。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种金属氧化物半导体场效应晶体管，能有效解决背栅漏电，该晶体管结构对称、背栅不漏电的SOI场效应晶体管不仅降低了电路的功耗，而且给电路设计带来了很大的方便。

本实用新型的技术方案如下：

一种金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于：从下至上包括作为支撑层的硅底层和作为绝缘层的埋氧层，埋氧层上包括有作为有源层的硅顶层和P+层，P+层在硅顶层的侧面，P+层上生长形成有氧化层，氧化层上分别生长形成漏极和源极。

所述氧化层的厚度为d2，1纳米＜d2＜10纳米。

本实用新型的有益效果如下：

与传统SOI器件结构相比，本实用新型在源、漏两端加入氧化层和P+层，从而使源、漏两端与BOX隔离。基于上述结构，即使BOX中累积的正电荷达到一定程度，由于源、漏两端被隔离，漏电通道也形成不了，从而有效杜绝了背栅漏电。源、漏两端的P+作为体引出，不仅有效的抑制了部分耗尽型SOI器件的浮体效应，而且也降低了器件的体接触电阻。与BUSFET结构相比，由于本实用新型的源、漏两端都加入了氧化层和P+层，结构上有明显的对称性。这种对称性结构给电路设计带来了很大的方便。同时本实用新型也没有引入新的寄生晶体管，该晶体管的性能大大提高。

附图说明

图1为传统的SOI MOSFET器件的结构示意图。

图2为现有的BUSFET非对称结构的SOI MOSFET器件结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图

图4为本实用新型准备的SOI wafer的结构示意图