[发明专利]可变电容器

说明书

一种可变电容器包括半导体衬底、阱区和栅电极。所述阱区设置于所述半导体衬底中。所述栅电极设置在所述半导体衬底上，所述栅电极在所述半导体衬底的横截方向上与所述阱区的一部分重叠。所述栅电极的导电类型与所述阱区的导电类型互补，用于改善所述可变电容器的电气性能。

本申请是申请日为2020年4月22日、申请号为202080000812.X、发明名称为“可变电容器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及可变电容器，更具体而言涉及包括栅电极的可变电容器。

背景技术

半导体集成电路中使用了很多种类的电容器结构。例如，半导体集成电路中使用的常见电容器包括金属-氧化物-半导体(MOS)电容器、金属-绝缘体-金属(MIM)电容器以及可变电容器。随着半导体集成电路技术的不断发展以及新一代产品的电路设计比前一代产品变得更小更复杂，电容器的电气性能受到影响，尤其是在电容器的制造工艺与半导体集成电路中的主要部件(例如，金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET))的制造工艺集成的时候。

发明内容

本公开提供了一种可变电容器。该可变电容器中的栅电极的导电类型与该可变电容器中阱区的导电类型互补，以改善可变电容器的电气性能。

根据本公开的实施例，提供了一种可变电容器。该可变电容器包括半导体衬底、阱区和栅电极。阱区设置于半导体衬底中。栅电极设置在半导体衬底上，栅电极在半导体衬底的横截方向上与阱区的一部分重叠。栅电极的导电类型与阱区的导电类型互补。

在一些实施例中，阱区是n型阱区，且栅电极是p型栅电极。

在一些实施例中，栅电极包括p型掺杂多晶硅。

在一些实施例中，栅电极的功函数高于半导体衬底的导带。

在一些实施例中，栅电极的功函数高于或等于5eV。

在一些实施例中，可变电容器还包括设置于阱区中并分别设置于栅电极的两个相对侧的两个源极/漏极区。两个源极/漏极区中的每个包括n型掺杂区。

在一些实施例中，两个源极/漏极区彼此电连接。

在一些实施例中，阱区是p型阱区，且栅电极是n型栅电极。

在一些实施例中，栅电极包括n型掺杂多晶硅。

在一些实施例中，栅电极的功函数低于半导体衬底的价带。

在一些实施例中，栅电极的功函数低于或等于4.1eV。

在一些实施例中，可变电容器还包括设置于阱区中并分别设置于栅电极的两个相对侧的两个源极/漏极区。两个源极/漏极区中的每个包括p型掺杂区。

在一些实施例中，两个源极/漏极区彼此电连接。

在一个实施例中，半导体衬底包括硅半导体衬底。

根据本公开的另一实施例，提供了一种可变电容器。该可变电容器包括半导体衬底、n型阱区和栅电极。n型阱区设置于半导体衬底中。栅电极设置在半导体衬底上，栅电极在半导体衬底的横截方向上与n型阱区的一部分重叠。栅电极的功函数高于半导体衬底的导带。

在一些实施例中，栅电极包括金属栅电极，并且栅电极的功函数高于或等于5eV。

在一些实施例中，可变电容器还包括设置于n型阱区中并分别设置于栅电极的两个相对侧的两个源极/漏极区。两个源极/漏极区中的每个包括n型掺杂区。

根据本公开的另一实施例，提供了一种可变电容器。该可变电容器包括半导体衬底、p型阱区和栅电极。p型阱区设置于半导体衬底中。栅电极设置在半导体衬底上，栅电极在半导体衬底的横截方向上与p型阱区的一部分重叠。栅电极的功函数低于半导体衬底的价带。