[发明专利]半导体结构及其形成和操作方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

在绝缘体上半导体基板的顶半导体层上形成至少一个场效应晶体管，该 绝缘体上半导体基板包括埋入绝缘体层和具有第一导电类型掺杂的底半导 体层；

在所述顶半导体层中形成浅沟道隔离结构，其中所述浅沟道隔离结构横 向邻接和围绕所述至少一个场效应晶体管；

在底半导体层中形成第一掺杂半导体区域，其中所述第一掺杂半导体区 域邻接所述埋入绝缘体层，并且具有第二导电类型掺杂，其中所述第二导电 类型与所述第一导电类型相反，并且其中所述第一掺杂半导体区域的至少一 部分位于所述至少一个场效应晶体管一部分之下；

在底半导体层中形成第二掺杂半导体区域，其中所述第二掺杂半导体区 域邻接所述埋入绝缘体层，并且具有第一导电类型掺杂；

在所述至少一个场效应晶体管和所述浅沟道隔离结构上形成中段电介 质层；并且

形成至少一个导电通路，其从所述中段电介质层的顶面延伸通过所述中 段电介质层、所述浅沟道隔离结构、埋入绝缘体层而达到所述第一掺杂半导 体区域和所述第二掺杂半导体区域之一；其中所述至少一个导电通路的每一 个都是整体构造的，并且从所述中段电介质层的所述顶面延伸到所述第一掺 杂半导体区域的顶面和所述第二掺杂半导体区域的顶面之一，并且横向围绕 整个所述至少一个场效应晶体管。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

形成至少一个通路空腔，其从所述中段电介质层的所述顶面延伸到所述 底半导体层的顶面；并且

用导电材料填充所述至少一个通路空腔，其中所述至少一个导电通路由 填充所述至少一个通路空腔的所述导电材料形成。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

形成至少一个通路空腔，其从所述浅沟道隔离结构的顶面延伸到所述底 半导体层的顶面；并且

用导电材料填充所述至少一个通路空腔，其中至少一个下导电通路由填 充所述至少一个通路空腔的所述导电材料形成，其中所述至少一个下导电通 路之一构成所述至少一个导电通路之一的一部分。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个导电通路的每一个都包 括下导电通路和上导电通路的垂直邻接堆叠，其中所述上导电通路的顶面延 伸到所述中段电介质层的所述顶面，并且所述下导电通路的底面延伸到所述 底半导体层的顶面。

5.一种形成半导体结构的方法，包括：

在绝缘体上半导体基板的顶半导体层上形成至少一个场效应晶体管，该 绝缘体上半导体基板包括埋入绝缘体层和具有第一导电类型掺杂的底半导 体层；

在所述顶半导体层中形成浅沟道隔离结构，其中所述浅沟道隔离结构横 向邻接和围绕所述至少一个场效应晶体管；

在所述底半导体层中形成第一掺杂半导体区域，其中所述第一掺杂半导 体区域邻接所述埋入绝缘体层，并且具有第二导电类型掺杂，其中所述第二 导电类型与所述第一导电类型相反；

在所述底半导体层中形成第二掺杂半导体区域，其中所述第二掺杂半导 体区域邻接所述埋入绝缘体层，并且具有所述第一导电类型掺杂；

在所述至少一个场效应晶体管和所述浅沟道隔离结构上形成中段电介 质层；

形成至少一个第一导电通路，其从所述中段电介质层的顶面延伸通过所 述中段电介质层、所述浅沟道隔离结构、所述埋入绝缘体层而到达所述第一 掺杂半导体区域；并且

形成至少一个第二导电通路，从所述中段电介质层的所述顶面延伸通过 所述中段电介质层、所述浅沟道隔离结构、所述埋入绝缘体层而到达所述第 二掺杂半导体区域；

其中所述至少一个第一导电通路和所述至少一个第二导电通路的每一 个都是整体构造的，并且从所述中段电介质层的所述顶面延伸到所述底半导 体层的顶面，并且横向围绕整个所述至少一个场效应晶体管。