[发明专利]用于形成ETSOI电容器、二极管、电阻器和背栅接触部的方法和结构

权利要求书

1.一种用于在绝缘体上半导体(SOI)衬底上形成半导体结构的方法，包括：

在叠加于掩埋氧化物(BOX)层(15)的极薄绝缘体上半导体(ETSOI)层(20)上在第一区域中形成ETSOI晶体管，所述ETSOI晶体管包括由隔离物(30)限定的伪栅极(27)和邻接所述隔离物(30)的隆起型源极和漏极(RSD)(40)；

替换所述伪栅极(27)，沉积高k电介质(28)，之后在所述高k电介质(28)上沉积金属栅极(80)；以及

在与所述ETSOI晶体管共面的第二区域中形成一个或多个电容器，所述一个或多个电容器具有由所述ETSOI的掺杂的所述RSD区域形成的第一电极和由所述金属栅极形成的第二电极，所述高K电介质使所述第一电极与所述第二电极分离；

通过选择性地使所述ETSOI和所述BOX凹进来形成至少一个pn结二极管，利用所述金属栅极(80)填充所述结二极管以形成针对第一端子的一个接触部，其中所述金属栅极的接触部经由所述高K栅极电介质和隔离物与所述ETSOI和RSD电隔离；

通过使所述SOI和所述BOX凹进以及外延生长回来以形成平面接触部来形成一个或多个背栅接触部；以及

通过使所述ETSOI和所述BOX层凹进并且使用外延生长填充所述凹进来在被替换的伪栅极之后形成一个或多个电阻器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用金属氧化物形成所述高K电介质(85)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述ETSOI晶体管集中于第一区域中，并且所述电容器、所述结二极管、所述背栅接触部或所述电阻器形成在第二区域中。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用浅沟槽隔离(STI)来使所述ETSOI晶体管与所述电容器、所述pn结二极管、所述背接触部或所述电阻器隔离。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述ETSOI晶体管和所述电容器包括利用金属栅极分别替换所述伪栅极。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：通过使所述金属栅极经由薄的所述掩埋氧化物BOX层延伸至邻接所述背栅的上表面来形成所述电容器。

7.根据权利要求8所述的方法，其中，形成所述电容器包括形成金属-绝缘体-半导体(MIS)电容器。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：形成围绕所述ETSOI晶体管的所述金属栅极的、使所述电容器的栅极的壁暴露的隔离物。

9.一种用于形成片上半导体结构的方法，包括：

在SOI衬底的ETSOI层(20)上，在晶体管区域中形成第一伪栅极(27)并且在电容器区域中形成第二伪栅极(80)，利用隔离物(30)围绕每个所述伪栅极；

在所述ETSOI层上形成隆起型源极和漏极(RSD)(40)，所述RSD邻接所述隔离物(30)；

通过蚀刻来从所述晶体管区域和所述电容器区域去除所述第一伪栅极(27)；

在所述晶体管区域和所述电容器区域的每一个中形成沟槽；

在所述晶体管区域和所述电容器区域中的每个被去除的所述伪栅极(27)中沉积高k电介质(850)，之后沉积金属栅极；

形成所述片上半导体结构还包括形成任意数量的以下及其任意组合：

与所述ETSOI晶体管隔离的一个或多个电容器，所述一个或电容器与所述ETSOI晶体管共面且具有利用所述ETSOI的高掺杂的RSD区域形成的第一电极、利用所述金属栅极形成第二电极，其中所述高K电介质使所述第一电极与所述第二电极分离；

通过使所述ETSOI和所述BOX凹进形成的一个或多个二极管，利用所述金属栅极填充所述pn结二极管作为针对第一端子的一个接触部，其中所述金属栅极的接触部通过所述高K栅极电介质和隔离物与所述ETSOI和RSD电隔离；

通过使所述SOI和所述BOX凹进以及外延生长回来以形成平面接触部形成的一个或多个背栅接触部；以及

通过使所述ETSOI层和所述BOX层凹进并且形成外延生长来在去除所述伪栅极之后形成的一个或多个电阻器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在形成所述RSD之后还包括沉积和平坦化邻接所述伪栅极的层间电介质层。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，去除所述伪栅极是通过干蚀刻或湿蚀刻来进行的。