[發明專利]集成溝槽式電容器

有效

• 申請號: 201710816297.2
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107818970B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: B·胡;H·卡瓦哈勒;S·P·彭德哈卡
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;王爽

1.一種用于在半導體工藝中提供深溝槽式電容器的方法，所述方法包括：

在半導體襯底的第一區域中形成多個深溝槽，所述第一區域具有第一摻雜類型；

在所述多個深溝槽的表面上形成介電層；

沉積摻雜多晶硅層以填充所述多個深溝槽，所述摻雜多晶硅層具有第二摻雜類型；以及

在所述介電層與所述半導體襯底的頂表面的交點處形成淺溝槽；

在所述淺溝槽中形成覆蓋所述介電層的淺溝槽隔離，所述淺溝槽隔離具有與所述半導體襯底的頂表面共面的頂表面。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一摻雜類型為N型，以及所述第二摻雜類型為P型，并且所述襯底摻雜有P型摻雜劑。

3.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述多個深溝槽、形成所述介電層和沉積所述摻雜多晶硅層是模塊化流程的要素，當需要電容器時，所述模塊化流程的要素能夠添加到工藝流程中而無需改變所述模塊化流程之外的其他要素。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括在形成所述多個深溝槽之前形成所述第一區域。

5.根據權利要求4所述的方法，其中形成所述第一區域包括在外延層中形成具有所述第一摻雜類型的掩埋層，在覆蓋所述掩埋層的外延層中注入所述第一摻雜類型的摻雜劑并將所述摻雜劑更深地熱驅動到所述半導體襯底中以形成重摻雜阱。

6.根據權利要求5所述的方法，其中形成所述第一區域為所述半導體工藝的基線流程的一部分。

7.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述介電層包括生長熱氧化物。

8.根據權利要求7所述的方法，其中形成所述介電層還包括在所述熱氧化物上方沉積氮化物層。

9.根據權利要求8所述的方法，其中形成所述介電層還包括執行所述氮化物層的濕氧化以在所述氮化物層上方形成氮氧化物層。

10.根據權利要求1所述的方法，還包括向所述第一區域提供第一摻雜類型的摻雜劑的源極/漏極注入物，并向所述摻雜多晶硅層提供第二摻雜類型的摻雜劑的源極/漏極注入物。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括向所述第一區域和所述摻雜多晶硅層提供觸點。

12.根據權利要求1所述的方法，還包括在形成所述淺溝槽隔離之后在所述半導體上執行化學機械拋光即CMP。

13.根據權利要求1所述的方法，其中第一類型的摻雜劑和第二類型的摻雜劑均為N型摻雜劑。

14.一種在集成電路芯片即IC芯片中形成的電容器，所述電容器包括：

阱結構，其在外延層中形成并摻雜有第一類型摻雜劑，所述阱結構形成所述電容器的第一板；

多個深溝槽，所述多個深溝槽在所述阱結構中形成并且填充有摻雜有第二類型摻雜劑的多晶硅層，所述多晶硅層通過所述深溝槽的側壁上的介電層與所述阱結構分離；以及

淺溝槽隔離，其覆蓋所述介電層并且具有與所述外延層的表面共面的頂表面。

15.根據權利要求14所述的在IC芯片中形成的電容器，其中所述外延層摻雜有P型摻雜劑，所述阱結構摻雜有N型摻雜劑，并且所述多晶硅層摻雜有P型摻雜劑。

16.根據權利要求15所述的在IC芯片中形成的電容器，其中所述多晶硅層是原位摻雜的。

17.根據權利要求15所述的在IC芯片中形成的電容器，其中深溝槽的橫截面為圓形的，并且單個觸點落到所述多晶硅層。