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公开(公告)号:CN102201405A
公开(公告)日:2011-09-28
申请号:CN201110124793.4
申请日:2011-05-16
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L27/02 , H01L27/12 , H01L29/06 , H01L21/84 , H01L21/762
Abstract: 本发明公开了一种基于图形化的SOIESD保护器件及其制作方法。该ESD器件结构包括:底层衬底;位于所述底层衬底上的绝缘埋层;位于所述绝缘埋层上的有源区;以及穿过所述绝缘埋层连接所述有源区与底层衬底的导通栓;其中,所述有源区包括P阱区和N阱区,所述P阱区和N阱区之间形成横向的PN结;所述导通栓位于所述PN结下方;在所述PN结之上设有场氧区;在所述P阱区之上设有阴极接触端;在所述N阱区之上设有阳极接触端。本器件在埋氧层上开了一个窗口,此窗口一方面可以很好的释放ESD大电流产生的热量,另一方面可以很好的改善器件的抗ESD能力。能够在HBM(人体模型)中实现抗ESD电压达到2kV以上,达到了目前人体模型的工业标准。
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公开(公告)号:CN102184849A
公开(公告)日:2011-09-14
申请号:CN201110106410.0
申请日:2011-04-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: H01L29/7781 , H01L29/1606 , H01L29/517
Abstract: 本发明提供一种石墨烯基场效应晶体管的制备方法,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底上具有石墨烯层,所述石墨烯层未经功能化处理;利用在所述石墨烯层表面物理吸附的水作为氧化剂与金属源反应生成金属氧化物薄膜,作为成核层;利用所述成核层,利用水作为氧化剂与铪源反应,在所述石墨烯层上生成HfO2栅介质层。相较于现有技术,本发明技术方案主要是利用物理吸附在石墨烯表面上的水作为氧化剂与金属源反应生成作为成核层的金属氧化物层,从而在后续采用原子层沉积工艺在石墨烯表面制备出均匀性和覆盖率较高的高质量HfO2栅介质薄膜,而不会在石墨烯晶格中引入会降低石墨烯基场效应晶体管性能的缺陷。
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公开(公告)号:CN101944505A
公开(公告)日:2011-01-12
申请号:CN201010220360.4
申请日:2010-07-06
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/77 , H01L21/316
CPC classification number: H01L21/84 , H01L29/0653 , H01L29/402 , H01L29/66681 , H01L29/7824
Abstract: 本发明的具有沟槽结构的SOI高压功率器件芯片的制备方法,首先在SOI基板表面开设凹陷区和至少一隔离沟槽,再在凹陷区填充氧化物,并对隔离沟槽和待制备低压器件的局部区域同时进行氧化,使相对于所述隔离沟槽部位的残余顶层硅部分全部被氧化,接着再将隔离沟槽填充满氧化物,随后进行掺杂、淀积在内的一系列处理后分别形成作为高压功率器件和低压器件漏极、源极和栅极的P型区域、N型区域以及栅极区域,随后再淀积一氧化层,使得处于SOI基板的顶层硅两侧的氧化物的厚度接近一致,以形成对称结构,最后再生成分别与各P型区域、N型区域及栅极区域相接触的各金属子区域,由此可形成耐700V以上高压的多器件芯片。
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公开(公告)号:CN102201404B
公开(公告)日:2013-03-27
申请号:CN201110124788.3
申请日:2011-05-16
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L27/02 , H01L21/762
Abstract: 本发明公开了一种基于SOI的ESD保护器件及其制作方法。该ESD器件结构包括:SOI衬底,位于SOI衬底上的N阱区和P阱区,位于所述N阱区之上的阳极接触端以及位于所述P阱区之上的阴极接触端,其中,所述N阱区和P阱区之间形成横向的PN结,在所述PN结之上设有场氧区。本器件可以在ESD来临时,及时的泄放ESD电流,避免栅氧击穿或者大电流流入电路内部,造成电路损伤。可以通过调节器件参数来调整器件的触发电压和维持电压,使其可以用于不同内部电压的电路保护,避免功率局部集中。能够在HBM(人体模型)中实现抗ESD电压达到2KV以上,达到了目前人体模型的工业标准。
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公开(公告)号:CN102184849B
公开(公告)日:2013-03-20
申请号:CN201110106410.0
申请日:2011-04-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: H01L29/7781 , H01L29/1606 , H01L29/517
Abstract: 本发明提供一种石墨烯基场效应晶体管的制备方法,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底上具有石墨烯层,所述石墨烯层未经功能化处理;利用在所述石墨烯层表面物理吸附的水作为氧化剂与金属源反应生成金属氧化物薄膜,作为成核层;利用所述成核层,利用水作为氧化剂与铪源反应,在所述石墨烯层上生成HfO2栅介质层。相较于现有技术,本发明技术方案主要是利用物理吸附在石墨烯表面上的水作为氧化剂与金属源反应生成作为成核层的金属氧化物层,从而在后续采用原子层沉积工艺在石墨烯表面制备出均匀性和覆盖率较高的高质量HfO2栅介质薄膜,而不会在石墨烯晶格中引入会降低石墨烯基场效应晶体管性能的缺陷。
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公开(公告)号:CN101950758B
公开(公告)日:2012-10-10
申请号:CN201010225694.0
申请日:2010-07-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明介绍了一种在SOI材料上制备多层高介电常数材料栅结构的方法。首先通过O2等离子体对SOI表面进行预处理,同时SOI衬底表面将形成一层超薄的SiO2界面层,接着在这层超薄的SiO2上利用原子层沉积(ALD)方式生长一层超薄的Si3N4,这层Si3N4将有效隔离高介电常数材料层中的杂质元素与SOI顶层硅之间的扩散,以及阻止下方SiO2层在后期热处理过程中的再生长。接着在Si3N4上沉积一层高介电常数材料,并对高介电常数材料进行适当的氮化处理,使得高介电常数材料上层形成一层高介电常数的氮氧化合物,这层氮氧化合物将有效阻止金属栅电极与高介电常数材料层之间的元素扩散。最后溅射生长金属电极。
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公开(公告)号:CN101916727B
公开(公告)日:2012-05-09
申请号:CN201010220370.8
申请日:2010-07-06
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/336 , H01L21/331 , H01L21/316
CPC classification number: H01L29/7824 , H01L29/0653 , H01L29/0886 , H01L29/42368 , H01L29/66681
Abstract: 本发明提供的SOI高压功率器件的制备方法,其首先在SOI基板表面的部分区域形成第一氧化层,再去除所述第一氧化层以便形成凹陷区,然后在凹陷区形成第二氧化层,以便使第二氧化层的表面与SOI基板表面保持平齐,再在已形成第二氧化层的结构上进行包括光刻、掺杂在内的处理以分别形成作为高压功率器件漏极和源极的P型区域和N型区域、以及作为栅极的栅极区域,随后在已形成P型区域和N型区域的结构的漂移区上方淀积第三氧化层,使第三氧化层和第二氧化层的厚度之和与SOI基板中的氧化夹层的厚度接近一致,最后再生成分别与P型区域、N型区域及栅极区域相接触的各金属子区域,由此形成耐高压的高压功率器件。
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公开(公告)号:CN101950757A
公开(公告)日:2011-01-19
申请号:CN201010225685.1
申请日:2010-07-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明介绍了一种基于SOI衬底生长的可进行高温处理的高介电常数材料栅结构及其制备方法。该栅结构的制备与现有CMOS工艺中高温处理步骤相兼容。首先通过O2等离子体对SOI表面进行预处理,同时SOI衬底表面将形成一层超薄的SiO2界面层,接着在这层超薄的SiO2上利用原子层沉积(ALD)方式生长一层超薄的氮化铝(AlN),这层AlN将有效隔离高介电常数层中的杂质元素与SOI顶层硅之间的扩散,以及阻止下方SiO2层在后期热处理过程中的再生长。接着在AlN上沉积一层含铝的高介电常数复合薄膜,该含铝的高介电常数复合薄膜可在较高退火温度下仍保持非晶特性。最后在复合薄膜上再沉积一层用来阻挡电极杂质向高介电常数材料扩散的超薄Al2O3膜层,并溅射生长金属电极。
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公开(公告)号:CN101944505B
公开(公告)日:2012-06-27
申请号:CN201010220360.4
申请日:2010-07-06
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/77 , H01L21/316
CPC classification number: H01L21/84 , H01L29/0653 , H01L29/402 , H01L29/66681 , H01L29/7824
Abstract: 本发明的具有沟槽结构的SOI高压功率器件芯片的制备方法,首先在SOI基板表面开设凹陷区和至少一隔离沟槽,再在凹陷区填充氧化物,并对隔离沟槽和待制备低压器件的局部区域同时进行氧化,使相对于所述隔离沟槽部位的残余顶层硅部分全部被氧化,接着再将隔离沟槽填充满氧化物,随后进行掺杂、淀积在内的一系列处理后分别形成作为高压功率器件河低压器件漏极、源极和栅极的P型区域、N型区域以及栅极区域,随后再淀积一氧化层,使得处于SOI基板的顶层硅两侧的氧化物的厚度接近一致,以形成对称结构,最后再生成分别与各P型区域、N型区域及栅极区域相接触的各金属子区域,由此可形成耐700V以上高压的多器件芯片。
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公开(公告)号:CN102201404A
公开(公告)日:2011-09-28
申请号:CN201110124788.3
申请日:2011-05-16
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L27/02 , H01L21/762
Abstract: 本发明公开了一种基于SOI的ESD保护器件及其制作方法。该ESD器件结构包括:SOI衬底,位于SOI衬底上的N阱区和P阱区,位于所述N阱区之上的阳极接触端以及位于所述P阱区之上的阴极接触端,其中,所述N阱区和P阱区之间形成横向的PN结,在所述PN结之上设有场氧区。本器件可以在ESD来临时,及时的泄放ESD电流,避免栅氧击穿或者大电流流入电路内部,造成电路损伤。可以通过调节器件参数来调整器件的触发电压和维持电压,使其可以用于不同内部电压的电路保护,避免功率局部集中。能够在HBM(人体模型)中实现抗ESD电压达到2kV以上,达到了目前人体模型的工业标准。
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