[發(fā)明專利]具有扇形輪廓的深溝槽電容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611237535.6
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN107017237B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 顏翠玲;倪其聰;張瑞鴻;羅耀聘
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種形成深溝槽電容器的方法，包括：

將摻雜劑注入襯底的上表面以限定從所述襯底的上表面延伸至所述襯底內(nèi)的導電摻雜區(qū)，

在襯底上方形成具有限定開口的側壁的掩模層；

根據(jù)所述掩模層選擇性地蝕刻所述襯底的位于所述導電摻雜區(qū)正上面的上表面以形成具有限定第一多個彎曲凹陷的鋸齒狀內(nèi)表面的溝槽，其中，隨著所述溝槽的深度增加，所述鋸齒狀內(nèi)表面的相對于垂直于所述襯底的上表面的法線的側壁角度減小，其中，根據(jù)所述掩模層選擇性地蝕刻所述襯底使得所述掩模層的限定所述開口的側壁變成限定第二多個彎曲凹陷的鋸齒狀側壁，并且所述掩模層的在相對的鋸齒狀側壁之間延伸的寬度由于所述第二多個彎曲凹陷而變化，其中，所述襯底的上表面與所述第一多個彎曲凹陷的面向靠近所述溝槽的底部的所述襯底的下表面的彎曲凹陷相交，并且其中，面向所述襯底的下表面的彎曲凹陷的一部分由所述掩模層限定；

在所述溝槽內(nèi)形成介電材料層，其中，所述介電材料層共形地內(nèi)襯于所述鋸齒狀內(nèi)表面；以及

在所述溝槽內(nèi)形成導電材料層并且所述導電材料層通過所述介電材料層與所述襯底分離，其中，所述介電材料層配置為用作第一電極和第二電極之間的電容器電介質(zhì)，所述第一電極包括所述導電材料層，所述第二電極布置在所述襯底內(nèi)，

其中，所述第一多個彎曲凹陷為連續(xù)相接的多個半圓弧形凹陷。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述鋸齒狀內(nèi)表面包括具有多個第一彎曲凹陷的側壁，以及連接所述具有多個第一彎曲凹陷的側壁并且具有多個第二彎曲凹陷的底面。

3.一種根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的方法制備的集成芯片，包括：

襯底，具有導電摻雜區(qū)，其中，所述導電摻雜區(qū)從所述襯底的上表面延伸至所述襯底內(nèi)，并且所述導電摻雜區(qū)中具有多個溝槽，所述溝槽的每個具有限定多個彎曲凹陷的鋸齒狀側壁，其中，隨著所述溝槽的深度增加，所述鋸齒狀側壁的相對于垂直于所述襯底的上表面的法線的側壁角度減小；

介電材料層，共形地內(nèi)襯于所述鋸齒狀側壁；以及

導電材料層，通過所述介電材料層與所述襯底分離并且具有包括第一多個彎曲突起的第一側壁，其中，所述介電材料層配置為位于第一電極和第二電極之間的電容器電介質(zhì)，所述第一電極包括所述導電材料層，所述第二電極布置在所述襯底內(nèi)，

其中，所述多個溝槽具有最靠近所述導電摻雜區(qū)的一側的第一側壁和最靠近所述導電摻雜區(qū)的另一側的第二側壁，并且其中，所述導電材料層延伸至所述溝槽的外部并且從所述多個溝槽的最靠近所述導電摻雜區(qū)的一側的第一側壁與所述導電摻雜區(qū)的所述一側之間的位置連續(xù)延伸至所述多個溝槽的最靠近所述導電摻雜區(qū)的另一側的第二側壁與所述導電摻雜區(qū)的所述另一側之間的位置，

其中，所述多個彎曲凹陷為連續(xù)相接的多個半圓弧形凹陷。

4.根據(jù)權利要求3所述的集成芯片，其中，所述溝槽的底面包括在所述鋸齒狀側壁之間延伸的彎曲輪廓。

5.根據(jù)權利要求4所述的集成芯片，其中，所述溝槽的底面包括多個彎曲凹陷，所述溝槽的底面的多個彎曲凹陷的分別的最低點的深度隨著離所述鋸齒狀側壁的距離的增大而增大，所述溝槽的底面的多個彎曲凹陷的所述分別的最低點呈向下凹陷狀分布。

6.根據(jù)權利要求3所述的集成芯片，

其中，所述溝槽包括沿著所述襯底的上表面布置的開口和與所述開口連通的下面的腔體；以及

其中，所述開口具有比所述下面的腔體更小的寬度。

7.根據(jù)權利要求6所述的集成芯片，其中，所述下面的腔體的寬度隨著離所述襯底的所述上表面的距離的減小而增加。

8.根據(jù)權利要求3所述的集成芯片，其中，所述鋸齒狀側壁相對于垂直于所述襯底的上表面的法線以非零角度定向。

9.根據(jù)權利要求3所述的集成芯片，其中，所述鋸齒狀側壁的側壁角度根據(jù)所述溝槽的深度而變化。