[發明專利]一種半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 200710089829.3
• 申請日: 2007-04-05
• 公開（公告）號: CN101086960A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 卡爾·J.·雷登;程慷果;拉馬查德拉·迪瓦卡路尼
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L27/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 杜娟

1.一種半導體結構，包括：

(a)半導體襯底；

(b)在半導體襯底頂上的電絕緣區；

(c)在半導體襯底頂上并與其直接物理接觸的第一半導體區；

(d)在絕緣區頂上的第二半導體區；

(e)在第一半導體區和半導體襯底中的電容器；和

(f)在第二半導體區和電絕緣區中的電容器電極接頭；

2.如權利要求1所述的結構，其中第一半導體區與第二半導體區電絕緣。

3.如權利要求1所述的結構，

其中半導體襯底和第一半導體區具有第一晶格取向，以及

其中第二半導體區具有不同于第一晶格取向的第二晶格取向。

4.如權利要求3所述的結構，

其中第一晶格取向為(110)，以及

其中第二晶格取向為(100)。

5.如權利要求1所述的結構，其中電絕緣區包含氧化硅。

6.如權利要求1所述的結構，其中電容器包括

(i)第一電極區；

(ii)第二電極區，它包括半導體襯底的一部分；

(iii)電容器介電層，它夾在第一和第二電極區之間，與二者直接物理接觸，并使二者彼此電絕緣。

7.如權利要求6所述的結構，

其中第一電極區包含摻雜多晶硅，

其中第二電極區包含硅，以及

其中電容器介電層包含氮化硅。

8.如權利要求1所述的結構，其中電容器電極接頭包含摻雜多晶硅。

9.如權利要求1所述的結構，

其中電容器電極接頭與半導體襯底直接物理接觸，并且

其中電容器電極接頭與第二半導體區電絕緣。

10.如權利要求1所述的結構，進一步包含一個間隔區，該間隔區夾在第一和第二半導體區之間，與二者直接物理接觸，并使二者彼此電絕緣。

11.一種半導體制造方法，包括：

提供一種半導體結構，包含：

(a)半導體襯底，

(b)在半導體襯底頂上的電絕緣區，

(c)在半導體襯底頂上并與其直接物理接觸的第一半導體區，以及

(d)在絕緣區頂上的第二半導體區，其中第一半導體區和第二半導體區彼此電絕緣；

形成第一溝槽，

其中第一溝槽在第一半導體區和半導體襯底中形成；以及形成第二溝槽，

其中第二溝槽在第二半導體區中形成，

利用第一溝槽和第二溝槽分別形成溝槽電容器及該電容器的電極接頭。

12.如權利要求11所述的方法，其中所述半導體結構進一步包括一個間隔區，它夾在第一和第二半導體區之間，與二者直接物理接觸，并使二者彼此電絕緣。

13.如權利要求12所述的方法，其中所述形成第一溝槽和所述形成第二溝槽是利用同一光刻掩模同時進行的。

14.如權利要求11所述的方法，其中所述的利用第一溝槽和第二溝槽形成溝槽電容器及該電容器的電極接頭包括：

在第一溝槽的側壁和底壁上形成第一電容器介電層，并且在第二溝槽的側壁和底壁上形成第二電容器介電層；然后

用第一導電區填充第一溝槽，并用第二導電區填充第二溝槽；然后

去除(i)第一導電區的頂部和(ii)第二導電區；然后

去除第一電容器介電層的暴露部分和整個第二電容器介電層，分別形成第三溝槽和第四溝槽；然后

在第三溝槽上形成第一頸圈，并且在第四溝槽上形成第二頸圈；然后

刻蝕通過電絕緣區，直到半導體襯底的頂面通過第三溝槽暴露于周圍環境中；然后

用導電材料填充第三溝槽和第四溝槽。

15.如權利要求14所述的方法，其中第一和第二頸圈包含與電絕緣區相同的材料。

16.如權利要求14所述的方法，

其中導電材料包含摻雜多晶硅，并且

其中第一和第二電容器介電層包含氮化硅。