[發(fā)明專利]集成電路、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及形成溝槽電容器的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011563976.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN113053877A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭新立;林均穎;亞歷山大卡爾尼斯基;黃士芬;蘇淑慧;許庭禎;簡(jiǎn)鐸欣;徐英杰;吳細(xì)閔;張聿騏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/08
• 分類號(hào): H01L27/08;H01L21/822;H01L27/108;H01L21/8242
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.一種集成電路，包括：

襯底，包括定義溝槽的多個(gè)側(cè)壁，其中所述溝槽延伸到所述襯底的前側(cè)表面中；

溝槽電容器，包括多個(gè)電容器電極層和多個(gè)電容器介電層，所述多個(gè)電容器電極層和所述多個(gè)電容器介電層分別襯于所述溝槽且定義所述襯底內(nèi)的空腔；以及

柱結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述襯底內(nèi)且鄰接所述溝槽，其中所述柱結(jié)構(gòu)具有第一寬度和小于所述第一寬度的第二寬度，其中所述第一寬度與所述襯底的所述前側(cè)表面對(duì)準(zhǔn)且所述第二寬度與設(shè)置在所述前側(cè)表面之下的第一點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述柱結(jié)構(gòu)的寬度從所述第一點(diǎn)到第二點(diǎn)持續(xù)地增大，其中所述第二點(diǎn)設(shè)置在所述第一點(diǎn)之下。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中所述柱結(jié)構(gòu)的寬度從所述第二點(diǎn)到第三點(diǎn)持續(xù)地減小，其中所述第三點(diǎn)設(shè)置在所述第二點(diǎn)之下，且其中所述第三點(diǎn)與所述襯底的下表面對(duì)準(zhǔn)，所述下表面定義所述溝槽的底部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述柱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述襯底的所述前側(cè)表面與所述第一點(diǎn)之間的第一彎曲側(cè)壁區(qū)段，其中所述柱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一彎曲側(cè)壁區(qū)段之下的豎直側(cè)壁區(qū)段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路，其中所述柱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述豎直側(cè)壁區(qū)段之下的第二彎曲側(cè)壁區(qū)段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述多個(gè)電容器介電層包括最上電容器介電層，所述最上電容器介電層連續(xù)地襯于所述溝槽且密封所述溝槽內(nèi)的所述空腔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，進(jìn)一步包括：

絕緣體層，所述絕緣體層從所述襯底的所述前側(cè)表面連續(xù)地延伸到定義所述溝槽的所述襯底的所述多個(gè)側(cè)壁，其中所述絕緣體層設(shè)置于所述溝槽電容器與所述襯底之間，其中所述絕緣體層的厚度分別大于所述多個(gè)電容器電極層和所述多個(gè)電容器介電層的厚度。

8.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

襯底；

溝槽電容器，包括上覆于所述襯底的前側(cè)表面的多個(gè)電容器電極層和多個(gè)電容器介電層，其中所述多個(gè)電容器電極層和所述多個(gè)電容器介電層定義突起到所述襯底中的第一溝槽區(qū)段和第二溝槽區(qū)段，且進(jìn)一步定義第一空腔和第二空腔，所述第一空腔和所述第二空腔分別凹入到所述第一溝槽區(qū)段和所述第二溝槽區(qū)段處的所述襯底中；以及

柱結(jié)構(gòu)，橫向設(shè)置于所述第一溝槽區(qū)段與所述第二溝槽區(qū)段之間，其中所述柱結(jié)構(gòu)的寬度在第一方向上持續(xù)地減小，所述第一方向從所述前側(cè)表面朝向所述第一溝槽區(qū)段和所述第二溝槽區(qū)段的底表面。

9.一種用于形成溝槽電容器的方法，所述方法包括：

對(duì)襯底的前側(cè)表面執(zhí)行第一圖案化工藝以定義溝槽的上部分和柱結(jié)構(gòu)的上部分，其中執(zhí)行所述第一圖案化工藝以使得從所述前側(cè)表面到所述前側(cè)表面下方的第一點(diǎn)減小所述柱結(jié)構(gòu)的寬度；

對(duì)所述襯底執(zhí)行第二圖案化工藝以擴(kuò)大所述溝槽并增加所述柱結(jié)構(gòu)的高度；以及

在所述溝槽內(nèi)形成多個(gè)電容器介電層和多個(gè)電容器電極層，使得在最上電容器介電層的多個(gè)側(cè)壁之間定義空腔，其中所述空腔設(shè)置于所述溝槽內(nèi)，且其中所述最上電容器介電層密封所述空腔。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于形成溝槽電容器的方法，進(jìn)一步包括：

沿著定義所述溝槽的所述襯底的多個(gè)側(cè)壁形成側(cè)壁保護(hù)層，其中所述側(cè)壁保護(hù)層在所述第一圖案化工藝之后且在所述第二圖案化工藝之前形成。