[发明专利]一种新型离子注入型PD SOI器件及其制备方法

权利要求书

1.一种新型离子注入型PD SOI器件，其特征在于，包括SOI衬底，所述SOI衬底包括从下往上依次层叠的底部硅层、中间BOX埋层和顶层硅膜，所述顶层硅膜的两侧形成有浅槽隔离层，所述顶层硅膜中注入有P离子形成P型硅，所述顶层硅膜的上表面依次设有栅极氧化物和栅电极，所述栅极氧化物和栅电极组成栅极，所述栅极在顶层硅膜的上表面呈Y型分布，所述栅极正下方的顶层硅膜中注入金属离子形成有一金属层，所述栅极一侧的源区掺杂形成有源区超浅结，所述栅极另一侧的漏区掺杂形成有漏区超浅结，所述栅极的周围形成有栅极侧墙，所述源区超浅结下方离子注入形成有源区晕环区，所述漏区超浅结下方离子注入形成有漏区晕环区，所述源区超浅结的表面形成有源极硅化物，所述栅极的表面形成有栅极硅化物，所述漏区超浅结的表面形成有漏极硅化物，所述源极硅化物的表面形成有源电极，所述漏极硅化物的表面形成有漏电极。

2.根据权利要求1所述的新型离子注入型PD SOI器件，其特征在于，所述顶层硅膜的厚度为100～200nm。

3.根据权利要求1所述的新型离子注入型PD SOI器件，其特征在于，所述金属层的厚度为1～20nm，所述金属层距离顶层硅膜的上表面为50～200nm。

4.根据权利要求1所述的新型离子注入型PD SOI器件，其特征在于，所述金属层中的金属为Au、Cu、Fe、Mn和In中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的新型离子注入型PD SOI器件，其特征在于，所述源极硅化物、栅极硅化物和漏极硅化物为钛化硅、钴化硅和镍化硅中的任意一种。

6.一种新型离子注入型PD SOI器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、提供一片SOI衬底，所述SOI衬底包括从下往上依次层叠的底部硅层、中间BOX埋层和顶层硅膜，所述顶层硅膜的两侧通过浅槽隔离工艺形成有浅槽隔离层；

S2、向所述顶层硅膜中注入P离子，形成P型硅；

S3、在所述顶层硅膜的上表面涂覆一层光刻胶，然后对所述光刻胶进行显影、曝光和光刻，形成具有沟槽的图案化掩膜层，接着向通过沟槽暴露出来的顶层硅膜进行金属离子注入，在顶层硅膜中形成一金属层，最后去除光刻胶掩膜层；

S4、在所述顶层硅膜的上表面依次形成栅极氧化物和栅电极，所述栅极氧化物和栅电极组成栅极并在顶层硅膜的上表面呈Y型分布，且所述栅极的正下方为金属层；

S5、在栅极两侧的源区和漏区第一次轻掺杂注入离子，分别形成轻掺杂源区和轻掺杂漏区，获得源区超浅结和漏区超浅结；

S6、在所述栅极的周围形成栅极侧墙，然后在栅极两侧的源区和漏区第二次中等或高能掺杂注入离子，在所述源区超浅结下方形成源区晕环区，在所述漏区超浅结下方形成漏区晕环区；

S7、对所述源区超浅结、栅电极和漏区超浅结的表面沉积金属，使金属与硅发生反应进行金属化，分别形成有源极硅化物、栅极硅化物和漏极硅化物，然后在源极硅化物的表面制作出源电极，在漏极硅化物的表面制作出漏电极；

S8、将制作完毕的N型PD SOI器件放入通入氩气的快速热处理机中，进行3～6秒快速热退火处理。

7.根据权利要求6所述的新型离子注入型PD SOI器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，在所述顶层硅膜的上表面涂覆的光刻胶厚度大于2μm。

8.根据权利要求6所述的新型离子注入型PD SOI器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，金属离子注入的深度是距离顶层硅膜的上表面为50～200nm，注入的剂量为1×10¹³个/cm²～6×10¹⁵个/cm²。