包括电容器结构的电子设备及其形成工艺制造技术

本发明专利技术涉及包括电容器结构的电子设备及其形成工艺。电子设备可以包括电容器结构。在一种实施例中，该电子设备可以包括掩埋的导电区域、具有主表面的半导体层、与该主表面相邻的水平定向的掺杂区域、覆盖在水平定向的掺杂区域上的绝缘层以及覆盖在绝缘层上的导电电极。电容器结构可以包括第一电容器电极，该第一电容器电极包括电连接到水平定向的掺杂区域和掩埋的导电区域的垂直导电区域。电容器结构还可以包括电容器介电层及位于沟槽中的第二电容器电极。电容器结构可以与导电电极隔开。在另一种实施例中，电子设备可以包括第一晶体管、沟槽电容器结构及第二晶体管，其中第一晶体管耦合到沟槽电容器结构，而第二晶体管不具有对应的沟槽电容器结构。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及包括电容器结构的电子设备及其形成工艺。电子设备可以包括电容器结构。在一种实施例中，该电子设备可以包括掩埋的导电区域、具有主表面的半导体层、与该主表面相邻的水平定向的掺杂区域、覆盖在水平定向的掺杂区域上的绝缘层以及覆盖在绝缘层上的导电电极。电容器结构可以包括第一电容器电极，该第一电容器电极包括电连接到水平定向的掺杂区域和掩埋的导电区域的垂直导电区域。电容器结构还可以包括电容器介电层及位于沟槽中的第二电容器电极。电容器结构可以与导电电极隔开。在另一种实施例中，电子设备可以包括第一晶体管、沟槽电容器结构及第二晶体管，其中第一晶体管耦合到沟槽电容器结构，而第二晶体管不具有对应的沟槽电容器结构。【专利说明】包括电容器结构的电子设备及其形成工艺
本公开内容涉及电子设备及形成电子设备的工艺，而且更具体地说，涉及包括电容器结构的电子设备及形成这种电子设备的工艺。
技术介绍
绝缘栅场效应晶体管(IGFET)是一种可以用在电源切换电路中的常见晶体管类型。IGFET包括源极区域、漏极区域、在源极和漏极区域之间延伸的沟道区域，以及与沟道区域相邻的栅极结构。栅极结构包括布置成与沟道区域相邻并且通过栅极介电层与其隔开的栅极电极。 IGFET可以在电源切换电路中使用。在使用切换电路时进行切换操作期间，电压过冲、电压下冲、振铃(ringing)或者其它不利状况会影响电源切换电路输出端子的电压。输出电容器可以帮助减小切换操作期间这种电压摆动的严重性。输出电容器的持续改进以及到工艺流程中的整合是期望的。 【专利附图】【附图说明】 实施例是通过例子说明的而且不受附图的限制。 图1包括工件一部分的横截面视图的图示，该工件包括掩埋的导电区域、掩埋的绝缘层、半导体层和介电层。 图2包括在形成水平定向的掺杂区域和resurf (降低表面电场)区域之后图1工件的横截面视图的图示。 图3包括在形成绝缘层和导电层之后图2工件的横截面视图的图示。 图4包括在形成绝缘构件、给导电层构图以便形成构图的导电层并且形成绝缘侧壁隔离件和深体掺杂区域之后图3工件的横截面视图的图示。 图5包括在形成主体区域、栅极电极、绝缘层和源极区域之后图4工件的横截面视图的图示。 图6和7包括在形成ILD层、给ILD层和绝缘层构图以便限定开口并且在开口中形成导电电极构件之后图5工件的横截面视图的图示。 图8和9分别包括在形成绝缘隔离件并给层构图以便限定延伸到掩埋的导电区域的沟槽之后图6和7工件的横截面视图的图示。 图10和11分别包括在沟槽中形成垂直导电结构之后图8和9工件的横截面视图的图示。 图12和13分别包括在形成电容器介电层和电容器电极之后图10和11工件的横截面视图的图示。 图14和15分别包括在形成另一个ILD层之后图12和13工件的横截面视图的图 /Jn ο 图16和17分别包括在给层构图以便在栅极电极、导电电极构件和电容器电极之上限定接触开口之后图14和15工件的横截面视图的图示。 图18和19分别包括在给层构图以便限定到主体区域的开口并且沿着开口底部到主体区域形成重掺杂区域之后图16和17工件的横截面视图的图示。 图20和21分别包括在形成导电栓塞之后图18和19工件的横截面视图的图示。 图22和23分别包括在形成用于晶体管和电容器结构的第一级互连之后图20和21工件的横截面视图的图示。 图24包括根据一种备选实施例的工件一部分的横截面视图的图示，其中单个导电栓塞把导电电极构件和电容器电极彼此电连接。 本领域技术人员认识到，附图中元件的图示仅仅是为了简化和清晰，而不一定是按比例绘制的。例如，图中有些元件的尺寸可能相对于其它元件夸大了，以帮助提高对本专利技术实施例的理解。 具体实施例 以下描述结合附图是为了帮助理解在此所公开的教导而提供的。以下讨论将集中在所述教导的具体实现与实施例。这种集中的提供是为了帮助描述所述教导而不应当解释为对所述教导范围或适用性的限制。但是，基于如本申请中所公开的教导，可以使用其它实施例。 如在此所使用的，关于一个区域或结构，术语“水平定向的”和“垂直定向的”指电流流经这个区域或结构的主要方向。更具体地说，电流可以在垂直方向、水平方向或者垂直与水平方向的组合流经一个区域或结构。如果电流在垂直方向或者在其中垂成分大于水平成分的方向组合中流经一个区域或结构，则这个区域或结构将被称为是垂直定向的。类似地，如果电流在水平方向或者在其中水平成分大于垂直成分的方向组合中流经一个区域或结构，则这个区域或结构将被称为是水平定向的。 术语“金属”或者其任何变体是要指包括族I至12任何一族中、族13至16中的元素、沿着并在由原子序数13 (Al),31 (Ga),50 (Sn),51 (Sb)和84 (Po)定义的线之下的元素的材料。金属不包括Si或Ge。 术语“正常操作”和“正常操作状态”指电子组件或设备设计成在其下操作的条件。这种条件可以从关于电压、电流、电容、电阻或其它电参数的数据表或其它信息获得。因而，正常操作不包括在远超出其设计限制时操作电子组件或设备。 术语“功率晶体管”是要指设计成在晶体管处于断开状态时在晶体管的源极和漏极或者发射极和集电极之间维持至少1V差值来正常操作的晶体管。例如，当晶体管处于断开状态时，1V可以在源极和漏极之间维持，而不会有结击穿或其它不期望的状况发生。 术语“包括”、“包含”、“具有”或者其任何其它变体是要覆盖非排它的包括。例如，包括一个特征列表的方法、物品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括没有明确列出或者此类方法、物品或装置固有的其它特征。另外，除非明确地与此相反地声明，否则“或者”指包容性或而不是排它性或。例如，条件A或B是由以下任何一个满足的:A为真(或者存在)而B为假(或者不存在)，A为假(或者不存在)而B为真(或者存在)，以及A和B都为真(或者存在)。 而且，采用“一个”(“a”或“an”)的使用来描述这里所描述的元件或组件。这样做仅仅是为了方便并且给出本专利技术范围的一般性意义。除非很清楚其意义相反，否则这种描述应当理解为包括一个、至少一个,或者单数也包括复数,或者反之亦然。例如，当这里描述单个元素时，多于一个元素可以代替单个元素使用。类似地，当这里描述多于一个元素时，单个元素可以代替多于一个元素。 基于2011年I月21日版的IUPAC元素周期表，族号对应于元素周期表中的列。 除非另外定义，否则这里所使用的所有技术和科学术语都具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解相同的含义。材料、方法和例子仅仅是说明性的而不是要作为限制。就未在此描述的程度而言，关于具体材料和处理行为的许多细节是常规的而且可以在半导体和电子领域的教科书和其它来源中找到。 电容器结构可以结合在电子设备中并且电连接到掩埋的导电区域。在一种实施例中，电容器结构可以是沟槽电容器结构，其一个电容器电极沿着沟槽的侧壁，而另一个电容器电极更靠近电容器结构的轴向中线。该电容器结构可以具有相对高的电容。在一种特定的实施例中，电子设备中的晶体管结构可以具有电连接到掩埋的导电区域的载流电极。电容器电极之一还可以是掩埋的导电层与晶体管结构之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括：掩埋的导电区域；半导体层，具有主表面和相反的表面，其中所述掩埋的导电区域布置成相比所述主表面来说更靠近所述相反的表面，并且所述半导体层限定具有侧壁并且与所述主表面相邻并且朝着所述掩埋的导电区域延伸的沟槽；水平定向的掺杂区域，与所述主表面相邻；第一绝缘层，覆盖在所述水平定向的掺杂区域上；导电电极，覆盖在所述第一绝缘层上；电容器结构，包括：第一电容器电极，包括与所述沟槽的所述侧壁相邻并且朝着所述掩埋的导电区域延伸的垂直导电区域，其中所述垂直导电区域电连接到所述水平定向的掺杂区域和所述掩埋的导电区域；电容器介电层；以及第二电容器电极，位于所述沟槽中，其中所述电容器结构与所述导电电极隔开并且不位于所述导电电极下面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·M·格里弗纳，G·H·罗切尔特，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US