CN104766889B - 绝缘体上硅射频开关器件结构 - Google Patents
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Abstract
一种绝缘体上硅射频开关器件结构，包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层、布置在掩埋氧化物层上的器件区和体区；在器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区；而且，沟道区上依次布置有栅极氧化层和栅极多晶硅；而且，在栅极氧化层上形成与栅极多晶硅处于同一层的硅区域和第一重掺杂连接区；其中，体区中硅层的与沟道区连成一体，而且体区中的硅层包括第二重掺杂连接区；栅极多晶硅具有第一掺杂类型；第一重掺杂连接区、第二重掺杂连接区、沟道区和体区中的硅层具有第二掺杂类型；第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区的掺杂浓度大于沟道区和体区中的硅层的掺杂浓度；并且，第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区分别通过通孔连接至金属连接布线。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种绝缘体上硅射频开关器件结构。
背景技术
硅材料是半导体行业应用最广泛的主要原材料，大多数芯片都是用硅片制造的。绝缘体上硅(SOI，Silicon-on-insulator)是一种特殊的硅片，其结构的主要特点是在有源层和衬底层之间插入绝缘层(掩埋氧化物层)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类的器件带来了寄生效应小、速度快、功耗低、集成度高、抗辐射能力强等诸多优点。
现在，已经采用绝缘体上硅技术来制造开关器件。一般来说，对于具体的电子电路应用，线性度是绝缘体上硅射频开关器件的一个重要指标。但是，对于一些特定应用，现有的绝缘体上硅射频开关器件的线性度还不能满足要求。因此，期望能够提供一种能够有效地提高绝缘体上硅射频开关器件的线性度的器件结构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够有效地提高绝缘体上硅射频开关器件的线性度的绝缘体上硅射频开关器件结构。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种绝缘体上硅射频开关器件结构，包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层、布置在掩埋氧化物层上的器件区和体区；其中，在器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区；而且，其中，沟道区上依次布置有栅极氧化层和栅极多晶硅；而且，在栅极氧化层上形成与栅极多晶硅处于同一层的硅区域和第一重掺杂连接区；其中，体区中的硅层与沟道区连成一体，而且体区中的硅层包括第二重掺杂连接区；栅极多晶硅具有第一掺杂类型；第一重掺杂连接区、第二重掺杂连接区、沟道区和体区中的硅层具有第二掺杂类型；第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区的掺杂浓度大于沟道区和体区中的硅层的掺杂浓度；并且，第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区分别通过通孔连接至金属连接布线。
优选地，第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区分别连接至作为栅极的栅极多晶硅和体区中的硅层。
优选地，在绝缘体上硅射频开关器件的栅极和体区之间形成了反向二极管。
优选地，第一掺杂类型是N型掺杂，第二掺杂类型是P型掺杂。
优选地，第一掺杂类型是P型掺杂，第二掺杂类型是N型掺杂。
优选地，隔离区是浅沟槽隔离。
优选地，掩埋氧化物层布置在硅基底层上。
优选地，源极区通过通孔连接至源极金属布线。
优选地，漏极区通过通孔连接至漏极金属布线。
优选地，栅极多晶硅通过通孔连接至栅极金属布线。
本发明由此，使得第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区实现电连接，由于第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区分别连接至作为栅极的栅极多晶硅和体区中的硅层，所以实际上在绝缘体上硅射频开关器件的栅极和体区之间形成了反向二极管。由此，由于绝缘体上硅射频开关器件的栅极和体区之间的反向二极管的形成，有效地提高绝缘体上硅射频开关器件的线性度。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构的俯视图。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构沿图1的线A-A’的截面示意图。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构沿图1的线B-B’的截面示意图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构的俯视图。图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构沿图1的线A-A’的截面示意图。图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构沿图1的线B-B’的截面示意图(图3中为了清楚起见省略了部分上部金属连接结构)。
如图1、图2和图3所示，根据本发明优选实施例的绝缘体上硅射频开关器件结构包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层60、布置在掩埋氧化物层60上的器件区100和体区200。
其中，在器件区100中形成有沟道区30、源极区31和漏极区32；而且，其中，沟道区30上依次布置有栅极氧化层41和栅极多晶硅10。
而且，在栅极氧化层41上形成与栅极多晶硅10处于同一层的硅区域102和第一重掺杂连接区101。例如，在实际工艺步骤中，硅区域102可以通过该硅区域102上方的硅化物阻挡层80作为阻挡层形成。
其中，体区200中的硅层33与沟道区30连成一体，而且体区200中的硅层包括第二重掺杂连接区301。
其中，栅极多晶硅10具有第一掺杂类型，例如N型掺杂(优选地为N型重掺杂)；第一重掺杂连接区101、第二重掺杂连接区301、沟道区30和体区200中的硅层33具有第二掺杂类型，例如P型掺杂。而且第一重掺杂连接区101和第二重掺杂连接区301的掺杂浓度大于沟道区30和体区200中的硅层33的掺杂浓度。
并且其中，第一重掺杂连接区101和第二重掺杂连接区301分别通过通孔连接至金属连接布线24。
由此，使得第一重掺杂连接区101和第二重掺杂连接区301实现电连接。由于第一重掺杂连接区101和第二重掺杂连接区301分别连接至作为栅极的栅极多晶硅10和体区200中的硅层，所以实际上在绝缘体上硅射频开关器件的栅极和体区之间形成了反向二极管(如虚线画出的二极管所示)。由此，由于绝缘体上硅射频开关器件的栅极和体区之间的反向二极管的形成，有效地提高绝缘体上硅射频开关器件的线性度。
进一步地，具体地，体区200中的硅层、沟道区30、源极区31和漏极区32被隔离区50包围，以与其它器件隔开。
其中，具体地，例如，隔离区50例如是浅沟槽隔离。
其中，具体地，如图2和图3所示，掩埋氧化物层60布置在硅基底层70上。其中硅基底层70为上面的掩埋氧化物层60和掩埋氧化物层60上的器件结构提供机械支撑。
而且，需要理解的是，在其它实施例中，第一掺杂类型是P型掺杂而且第二掺杂类型是N型掺杂的情况也是可行的。
而且，例如，源极区31可通过通孔连接至源极金属布线22，漏极区32可通过通孔连接至漏极金属布线23，栅极多晶硅10可通过通孔连接至栅极金属布线21。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于包括：作为绝缘层的掩埋氧化物层、布置在掩埋氧化物层上的器件区和体区；其中，在器件区中形成有沟道区、源极区和漏极区；而且其中，沟道区上依次布置有栅极氧化层和栅极多晶硅；其中，在栅极氧化层上形成具有第一掺杂类型的栅极多晶硅，与栅极多晶硅处于同一层的硅区域和第一重掺杂连接区；体区中的硅层与沟道区连成一体，而且体区中的硅层包括第二重掺杂连接区；第一重掺杂连接区、第二重掺杂连接区、沟道区和体区中的硅层具有第二掺杂类型；第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区的掺杂浓度大于沟道区和体区中的硅层的掺杂浓度；并且，第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区分别通过通孔连接至金属连接布线。
2.根据权利要求1所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，第一重掺杂连接区和第二重掺杂连接区分别连接至作为栅极的栅极多晶硅和体区中的硅层。
3.根据权利要求1所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，在绝缘体上硅射频开关器件的栅极和体区之间形成了反向二极管。
4.根据权利要求1至3之一所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，第一掺杂类型是P型掺杂，第二掺杂类型是N型掺杂；或者，第一掺杂类型是N型掺杂，第二掺杂类型是P型掺杂。
5.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，其中，掩埋氧化物层布置在硅基底层上。
6.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，源极区通过通孔连接至源极金属布线。
7.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，漏极区通过通孔连接至漏极金属布线。
8.根据权利要求1或2所述的绝缘体上硅射频开关器件结构，其特征在于，栅极多晶硅通过通孔连接至栅极金属布线。
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