[发明专利]具有集成在其中的沟槽电容器结构的半导体装置

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请是提交于2012年12月14日、题为“具有集成在其中的电容器的半导体装置”的美国临时申请No.13/714,544的根据35U.S.C.§120规定的部分延续申请，所述美国临时申请要求提交于2012年1月6日、题为“具有集成在其中的电容器的半导体装置”的美国临时申请No.61/584,039的根据35U.S.C.§119（e）规定的优先权；并且本申请要求提交于2011年12月27日、题为“一种超高密度、机械稳健、低阻抗的沟槽电容器结构”的美国临时申请No.61/580,518以及提交于2012年1月6日、题为“具有集成在其中的电容器的半导体装置”的美国临时申请No.61/584,039的根据35U.S.C.§119（e）规定的优先权。美国临时申请No.13/714,544以及美国临时申请No.61/580,518和61/584,039通过引用以其全文并入本文。

背景技术

电容器是被动储存元件，其用在各种集成电路中。例如，电容器可以用于储存电荷、阻隔直流电（DC）、阻隔噪声、DC至DC转换、交流电（AC）至AC转换、滤波等等。

发明内容

描述了半导体装置，其包含集成在其中的电容器。在一实施例中，半导体装置包含基板。基板包含多个电容器区，比如邻近彼此的第一电容器区和第二电容器区。每个电容器区包含形成在基板内的沟槽。金属-绝缘体-金属电容器形成在沟槽内并且至少部分地位于基板上方。设置在第一电容器区内的沟槽至少基本上垂直于设置在第二电容器区内的沟槽。本发明内容被提供用来介绍选出的一些呈简化形式的概念，所述概念进一步描述如下在具体实施方式中。发明内容并不意图指定所要求主题的关键特征或基本特征，也不意图用作对于确定所要求主题的范围的辅助。

附图说明

具体实施方式参照附图进行描述。在说明书和附图中的不同实例中，可以使用相同的附图标记表示相似或相同的物体。

图1A是示出了依照本披露的示例性实施例的半导体装置的一个实施例的示意性局部剖视图，其中，半导体晶圆包含集成在其中的电容器。

图1B是示出了依照本披露的另一示例性实施例的半导体装置的另一实施例的示意性局部剖视图，其中，电容器以双电容器结构形式实施。

图1C是示出了依照本披露的另一示例性实施例的半导体装置的一个实施例的示意性俯视图，其中，半导体装置包含多个电容器区，每个电容器区包含沟槽子组，并且电容器以双金属-绝缘体-金属（MIM）结构形式构造。

图1D是图1C中所示的半导体装置沿平面1D-1D所作的示意性局部侧剖视图。

图1E是示出了依照本披露的另一示例性实施例的半导体装置的一个实施例的示意性俯视图，其中，半导体装置包含多个电容器区，每个电容器区包含沟槽子组，并且电容器以单金属-绝缘体-金属（MIM）结构形式构造。

图2是示出了在制作半导体装置的示例性实施例中的工序的流程图，所述半导体装置具有集成在其中的电容器，比如示出在图1A至图1D中的装置。

图3A至图3E是示出了比如图1C和图1D中所示的装置的半导体装置依照图2中所示工序的制作的示意性局部剖视图。

具体实施方式

概述

电容器值与电容器的面积成正比。因此，高值电容器（例如，具有在纳法[nF]和微法[μF]范围内的值的电容器）如果集成在芯片上可能需要显著的芯片空间大小。相反，电容器可以集成在印刷电路板或之类上。然而，由于装置变得更加紧凑，印刷电路板的空间愈发变得有限。