[发明专利]包括掩埋电容结构的半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

由第一浅沟槽隔离结构横向包围的第一器件区域，所述第一浅沟槽隔离结构穿过半导体层和位于所述半导体层下方的掩埋绝缘层延伸到衬底材料中；

由第二浅沟槽隔离结构横向包围的第二器件区域，所述第二浅沟槽隔离结构穿过所述半导体层和所述掩埋绝缘层延伸到所述衬底材料中；

形成在所述第一器件区域之中和之上的完全耗尽晶体管元件；

形成在所述第二器件区域中的穿过所述半导体层和所述掩埋绝缘层并进入到所述衬底材料中的多个开口；

形成在所述多个开口中的每一个的侧壁和底面上的第一绝缘材料，其中，所述第一绝缘材料包括位于所述侧壁上的部分和位于所述底面上的中央部分，所述第一绝缘材料的所述部分的厚度与所述中央部分的厚度相比增加；

形成在所述第二器件区域中的多个电容结构，以便具有上部电容器电极、包括所述衬底材料的共享电容器电极和位于所述上部电容器电极与所述共享电容器电极之间的所述第一绝缘材料的所述中央部分，所述上部电容器电极的高度层级被设置为低于所述半导体层的高度层级；以及

位于所述上部电容器电极上方并与其接触的第二绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个电容结构中的每一个包括含金属的电极和含掺杂半导体材料的电极中的一个。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述第二绝缘材料位于所述含金属的电极和含掺杂半导体材料的电极中的所述一个上方，所述第二绝缘材料包括与所述第一浅沟槽隔离结构和所述第二浅沟槽隔离结构的材料相同的材料。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括位于所述第二器件区域上方的一个或多个导电线，其中所述一个或多个导电线中的至少一些具有与所述完全耗尽晶体管元件的栅电极结构对应的配置。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括电连接到所述多个电容结构中的至少一些的开关元件，其中所述开关元件适于能够在所述多个电容结构中的所述至少一些中的至少两个之间实现受控的电连接。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述开关元件包括所述完全耗尽晶体管元件。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括连接到所述共享电容器电极的掺杂半导体材料，其中所述掺杂半导体材料具有与所述完全耗尽晶体管元件的升高的漏极和源极区域相同的配置。

8.根据权利要求2所述的半导体器件，进一步包括连接到所述完全耗尽晶体管元件的多个第一接触元件以及连接到所述多个电容结构的所述含金属的电极中的至少一些的多个第二接触元件。

9.一种半导体器件，包括：

位于第一器件区域之中和上方的晶体管元件，所述第一器件区域被限定在位于掩埋绝缘层上的半导体层中；

位于第二器件区域中的穿过所述半导体层和所述掩埋绝缘层并进入到衬底材料中的多个开口；

位于所述多个开口中的每一个的侧壁和底面上的第一绝缘材料，其中，所述第一绝缘材料包括位于所述侧壁上的部分和位于所述底面上的中央部分，所述第一绝缘材料的所述部分的厚度与所述中央部分的厚度相比增加；

位于所述第二器件区域中的多个电容结构，所述多个电容结构中的每一个包括含金属的电容器电极和含掺杂半导体材料的电极中的一者，所述多个电容结构中的每一个进一步包括位于所述含金属的电容器电极下方的共享电容器电极的部分和位于所述含金属的电容器电极和所述含掺杂半导体材料的电极中的所述一者与所述共享电容器电极的部分之间的所述第一绝缘材料的所述中央部分，所述含金属的电容器电极和所述含掺杂半导体材料的电极中的所述一者的高度层级被设置为低于所述半导体层的高度层级；

位于所述含金属的电容器电极和所述含掺杂半导体材料的电极中的所述一者上方并与其接触的第二绝缘材料；以及

多个电极线，其至少部分地位于所述电容结构之上并且具有与所述晶体管元件的栅电极相同的配置。