[發明專利]溝槽電容器和形成該溝槽電容器的方法

有效

• 申請號: 201310056713.5
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103296000B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: R.貝格爾;S.龐普爾;T.波普
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;王洪斌

1.一種半導體器件，包括：

襯底，具有包括第一側壁的開口；

中央柱，布置在所述開口的中央區中，所述中央柱包括第一電極材料；

第一介電層，布置在所述中央柱周圍；

第二電極材料，布置在所述第一介電層周圍，所述第二電極材料接觸所述第一側壁的第一部分；

外圍柱，布置在所述開口的外圍區中，所述外圍柱電耦合至所述中央柱；以及

第二介電層，布置在所述外圍柱周圍，所述第二介電層接觸所述第一側壁的第二部分。

2.根據權利要求1所述的器件，其中，所述中央柱和所述外圍柱形成溝槽電容器的第一電極的一部分，所述第一介電層和所述第二介電層形成所述溝槽電容器的電容器電介質的一部分，以及所述第二電極材料形成所述溝槽電容器的第二電極的一部分。

3.根據權利要求1所述的器件，其中，所述外圍柱包括所述第一電極材料。

4.根據權利要求1所述的器件，其中，所述第二電極材料部分地布置在所述第二介電層周圍。

5.根據權利要求1所述的器件，其中，所述外圍柱具有刻面形狀。

6.根據權利要求5所述的器件，其中，所述外圍柱具有沿所述襯底的{100}或{110}晶面定向的側壁。

7.根據權利要求1所述的器件，其中，所述中央柱具有刻面形狀。

8.根據權利要求1所述的器件，其中，所述第一側壁的第一部分是所述第一側壁的中央部分，以及其中，所述第一側壁的第二部分比所述第一部分更接近于所述第一側壁的邊緣。

9.根據權利要求1所述的器件，其中，所述第一側壁的第一部分比所述第二部分更接近于所述第一側壁的邊緣，以及其中，所述第一側壁的第二部分是所述第一側壁的中央部分。

10.根據權利要求1所述的器件，其中，所述開口包括第二側壁，所述第二側壁與所述第一側壁垂直。

11.根據權利要求1所述的器件，其中，所述襯底通過所述第一側壁的第二部分電容性耦合。

12.根據權利要求1所述的器件，還包括布置在所述襯底中所述開口周圍的摻雜區。

13.根據權利要求1所述的器件，其中，所述襯底包括硅，以及所述第二電極材料包括單晶硅。

14.一種半導體器件，包括：

襯底，具有包括第一側壁的開口；

中央柱，布置在所述開口的中央區中，所述中央柱包括第一電極材料；

第一介電層，布置在所述中央柱周圍；以及

第二電極材料，布置在所述第一介電層周圍，所述第二電極材料接觸所述第一側壁的第一部分但不接觸所述第一側壁的全部。

15.根據權利要求14所述的器件，還包括：

外圍柱，布置在所述開口的外圍區中，所述外圍柱電耦合至所述中央柱；以及

第二介電層，布置在所述外圍柱周圍，所述第二介電層接觸所述第一側壁的第二部分，其中，所述第二電極材料覆蓋所述第二介電層的其余部分。

16.根據權利要求15所述的器件，其中，沿所述襯底的{100}或{110}晶面對所述外圍柱的側壁進行定向。

17.根據權利要求14所述的器件，其中，所述襯底包括硅，以及所述第二電極材料包括單晶硅。

18.一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：

在襯底中形成開口；

在所述開口中形成第一外延層，所述第一外延層包括在所述開口的側壁處與所述襯底的材料不同的材料；

在所述開口中形成第二外延層，所述第二外延層是在所述開口的側壁處與所述襯底相同的材料；

移除所述第一外延層；

使所述第二外延層內襯有介電層；以及

在所述介電層上面形成導電材料，其中，所述導電材料、所述第二外延層和所述介電層形成溝槽電容器的部分。

19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述襯底包括硅，其中，所述第一外延層包括硅鍺，以及其中，所述第二外延層包括硅。