[发明专利]通过替换栅极工艺形成的集成电路中的嵌入式多晶硅电阻器

权利要求书

1.一种在主体的半导体表面处形成集成电路结构的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述表面的选定位置处蚀刻沟槽；

在所述表面上方形成虚拟栅极电介质层；

接着在所述表面上方且向所述沟槽中沉积虚拟栅极多晶硅层；

蚀刻所述虚拟栅极多晶硅层的选定部分以在所述表面的选定位置处界定上覆于所述虚拟栅极电介质层上的至少一个虚拟栅极电极，从而在所述蚀刻步骤之后留下所述虚拟栅极多晶硅层的延伸到所述沟槽中的一部分；

形成与所述表面的导电性类型相反的导电性类型的源极/漏极区域，所述源极/漏极区域安置于所述虚拟栅极电极的相对侧上；

在所述表面的除所述至少一个虚拟栅极电极的所述位置以外的位置处形成第一层间电介质层；

移除所述虚拟栅极电极，从而在所述移除步骤之后留下所述虚拟栅极多晶硅层的延伸到所述沟槽中的一部分；

整体沉积高k电介质层；

接着整体沉积金属栅极层，第一金属栅极层包括金属或金属化合物；及

接着对结构进行平面化以从所述第一层间电介质层的顶部表面移除所述金属栅极层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻沟槽的步骤包括：

在所述表面上方沉积掩模层；

图案化所述掩模层以暴露所述表面的选定位置；

蚀刻所述主体的所述半导体表面以形成所述沟槽。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述蚀刻所述沟槽的步骤之前执行所述形成所述虚拟栅极电介质层的步骤；

其中所述蚀刻所述沟槽的步骤进一步包括：

在所述沉积所述掩模层的步骤之前在所述虚拟栅极电介质层上方沉积硬掩模层；

在所述图案化所述掩模层的步骤之后且在所述蚀刻所述半导体表面的步骤之前，在所述选定位置处蚀刻所述硬掩模层及所述虚拟栅极电介质层，

且所述方法进一步包括：

在所述蚀刻所述半导体表面的步骤之后，在所述沟槽的表面处形成二氧化硅层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述二氧化硅层比所述虚拟栅极电介质层厚。

5.根据权利要求2所述的方法，其中在所述蚀刻所述沟槽的步骤之后执行所述形成所述虚拟栅极电介质层的步骤，使得所述虚拟栅极电介质层在所述沟槽的所述表面上方延伸。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在所述蚀刻所述沟槽的步骤之前，在所述表面的选定位置处形成隔离电介质结构；

其中所述蚀刻所述沟槽的步骤包括：

在所述表面上方沉积掩模层；

图案化所述掩模层以暴露所述隔离电介质结构的表面；

移除所述经暴露隔离电介质结构以形成所述沟槽。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述形成所述虚拟栅极电介质层的步骤之前执行所述蚀刻所述沟槽的步骤，使得所述虚拟栅极电介质层在所述沟槽的所述表面上方延伸。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述形成所述隔离电介质结构的步骤包括：

向所述表面中蚀刻隔离沟槽；及

将电介质材料沉积到所述隔离沟槽中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电介质材料包括二氧化硅；

且其中所述蚀刻所述经暴露隔离电介质结构的步骤包括执行未掩蔽氧化物蚀刻。

10.根据权利要求6所述的方法，其中在所述蚀刻所述沟槽的步骤之前执行所述形成所述虚拟栅极电介质层的步骤；

其中所述蚀刻所述沟槽的步骤进一步包括：

在所述沉积所述掩模层的步骤之前在所述虚拟栅极电介质层上方沉积硬掩模层；

在所述图案化所述掩模层的步骤之后且在所述蚀刻所述半导体表面的步骤之前，在所述选定位置处蚀刻所述硬掩模层及所述虚拟栅极电介质层，

且所述方法进一步包括：

在所述蚀刻所述经暴露隔离电介质结构的步骤之后，在所述沟槽的所述表面处形成二氧化硅层。