包括电容器的半导体装置及其制造方法及电子设备制造方法及图纸

公开了一种包括电容器的半导体装置及其制造方法及包括这种半导体装置的电子设备。根据实施例，半导体装置可以包括：竖直半导体器件，包括在衬底上竖直延伸的有源区；以及电容器，包括依次叠置的第一电容器电极、电容器电介质层和第二电容器电极。第一电容器电极在衬底上竖直延伸，且包括导电材料，所述导电材料包含竖直半导体器件的有源区中所含的半导体元素中的至少一种。

Semiconductor device including capacitor, manufacturing method and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
包括电容器的半导体装置及其制造方法及电子设备
本公开涉及半导体领域，更具体地，涉及集成有电容器和竖直型半导体器件的半导体装置及其制造方法及包括这种半导体装置的电子设备。
技术介绍
在水平型器件如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中，源极、栅极和漏极沿大致平行于衬底表面的方向布置。由于这种布置，水平型器件所占的面积不易进一步缩小或制造成本不易进一步降低。与此不同，在竖直型器件中，源极、栅极和漏极沿大致垂直于衬底表面的方向布置。因此，相对于水平型器件，竖直型器件更容易缩小或制造成本更易降低。但是，对于竖直型器件，难以控制栅长，特别是对于单晶的沟道材料。因为常规工艺中栅长依赖于刻蚀定时，而这是难以控制的。另一方面，如果采用多晶的沟道材料，则相对于单晶材料，沟道电阻大大增加，从而难以堆叠多个竖直型器件，因为这会导致过高的电阻。另外，某些集成电路(IC)中可能需要电容器，例如解耦电容器。然而，如何相对容易地制造小占用面积的电容器仍然是一个挑战。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种集成有电容器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n竖直半导体器件，包括在衬底上竖直延伸的有源区；以及/n电容器，包括依次叠置的第一电容器电极、电容器电介质层和第二电容器电极，/n其中，所述第一电容器电极在所述衬底上竖直延伸，且包括导电材料，所述导电材料包含所述竖直半导体器件的有源区中所含的半导体元素中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括：
竖直半导体器件，包括在衬底上竖直延伸的有源区；以及
电容器，包括依次叠置的第一电容器电极、电容器电介质层和第二电容器电极，
其中，所述第一电容器电极在所述衬底上竖直延伸，且包括导电材料，所述导电材料包含所述竖直半导体器件的有源区中所含的半导体元素中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在竖直方向上，所述第一电容器电极中包含的所述至少一种半导体元素在元素种类和/或元素含量方面具有变化。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述变化是在相对于衬底的一定高度上的突变。


4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中，在竖直方向上，所述至少一种半导体元素在元素种类和/或元素含量方面在所述竖直半导体器件中的至少一部分中具有与所述变化实质相同的变化。


5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在竖直方向上，所述第一电容器电极中半导体元素的分布与所述竖直半导体器件的有源区中半导体元素的分布实质上相同。


6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一电容器电极的顶面与所述竖直半导体器件的有源区的顶面相对于所述衬底处于实质上相同的高度。


7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第一电容器电极包括在竖直方向上依次设置的下部、中部和上部，
所述竖直半导体器件的有源区包括在竖直方向上依次叠置的第一源/漏层、沟道层和第二源/漏层，
其中，所述第一电容器电极的下部包含所述第一源/漏层的半导体元素，所述第一电容器电极的中部包含所述沟道层的半导体元素，且所述第一电容器电极的上部包含所述第二源/漏层的半导体元素。


8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，以下至少之一成立：
所述第一电容器电极的下部与所述第一源/漏层实质上共面；
所述第一电容器电极的中部与所述沟道层实质上共面；
所述第一电容器电极的上部与所述第二源/漏层实质上共面。


9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述导电材料是所述至少一种半导体元素与金属元素的导电化合物。


10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述第一电容器电极靠近表面的一部分或者所述第一电容器电极的整体是所述导电化合物。


11.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，所述第一电容器电极中还具有掺杂杂质。


12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，所述掺杂杂质与所述竖直半导体器件的源/漏区的掺杂杂质相同。


13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在平面视图下，所述第一电容器电极与所述竖直半导体器件的有源区具有实质上相同的形状。


14.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述竖直半导体器件包括栅堆叠，所述栅堆叠包括依次设置的栅介质层和栅导体层，
其中，以下至少之一成立：
所述电容器电介质层包括与所述栅介质层相同的介电材料，或
所述第二电容器电极包括与所述栅导体层相同的导电材料。


15.根据权利要求14所述的半导体装置，其中，
所述第二电容器电极的底面与所述栅导体层的底面相对于所述衬底处于实质上相同的高度；或者
所述第二电容器电极的底面相对于所述栅导体层的底面更靠近所述衬底。


16.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：
到所述第一电容器电极的接触插塞，其中，所述接触插塞在所述衬底上竖直延伸，且包括导电材料，所述导电材料包含所述竖直半导体器件的有源区中所含的半导体元素中的至少一种。


17.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，在竖直方向上，所述接触插塞中半导体元素的分布与所述第一电容器电极中半导体元素的分布实质上相同。


18.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，所述接触插塞的顶面与所述第一电容器电极的顶面相对于所述衬底处于实质上相同的高度。


19.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，
所述第一电容器电极包括在竖直方向上依次设置的下部、中部和上部，
所述接触插塞包括在竖直方向上依...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧珑，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11