[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

一种半导体装置及其形成方法，特别是一种用于制造用于高压击穿防御的深沟槽电容器熔丝的装置及方法。半导体装置包含深沟槽电容器结构及晶体管结构。晶体管结构可包含基极、形成于基极内的第一端子、及形成于基极内的第二端子。第一端子及第二端子可通过掺杂基极形成。深沟槽电容器结构可包含第一金属电极层及第二金属电极层。第一端子可电连接至第一金属电极层，而第二端子可电连接至第二金属电极层。

技术领域

本揭露为关于一种半导体装置及其形成方法，特别是关于一种具有深沟槽电容器的半导体装置及其形成方法。

背景技术

深沟槽电容器(deep trench capacitor，DTC)用于半导体晶片中的许多应用，诸如电力供应稳定。深沟槽电容器可提供高电容，同时具有小的装置占地面积。

发明内容

在一些实施方式中，本揭露提供一种半导体装置，包含深沟槽电容器结构、晶体管结构、第一串联连接结构以及第二串联连接结构。深沟槽电容器结构包含层堆叠，层堆叠包括第一金属电极层、第二金属电极层以及至少一节点介电层。至少一节点介电层位于第一金属电极层与第二金属电极层之间。晶体管结构包含基极、形成于基极内的第一端子以及形成于基极内的第二端子。第一串联连接结构包括电连接第一金属电极层与第一端子的多个通孔结构及至少一金属互连结构。第二串联连接结构包括电连接第二金属电极层与第二端子的多个通孔结构及至少一金属互连结构。

于本揭露的另一些实施方式中，提供一种半导体装置包含晶体管结构、深沟槽电容器结构以及金属电极层。晶体管结构包含基极、形成于基极内的第一端子以及形成于基极内的第二端子，其中第一端子及第二端子通过掺杂基极而形成。深沟槽电容器结构包含第一金属电极层以及第二金属电极层，其中第一端子电连接至第一金属电极层，且其中第二端子电连接至第二金属电极层。

于本揭露的再一些实施方式中，提供一种形成半导体装置的方法，包含在基板中形成多个深沟槽；形成沟槽电容器结构，沟槽电容器结构包含层堆叠，层堆叠包括这些深沟槽中与至少一节点介电层交错的至少两个金属电极层；掺杂基板以形成晶体管结构的基极；掺杂基极以形成第一端子及第二端子；形成第一串联连接结构，包括多个通孔结构及至少一金属互连结构，以电连接第一端子与至少两个金属电极层的第一金属电极层；以及形成第二串联连接结构，包括多个通孔结构及至少一金属互连结构，以电连接第二端子与至少两个金属电极层的第二金属电极层。

附图说明

本揭露的态样在与随附附图一起研读时自以下详细描述内容来最佳地理解。应注意，根据行业中的标准规范，各种特征未按比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可为了论述清楚经任意地增大或减小。

图1A为根据本揭露实施方式在基板中形成深沟槽之后的示例性结构的俯视图。插图图示示例性结构区域的放大视图；

图1B为沿图1A的垂直平面B–B'的示例性结构区域的垂直截面图；

图1C为根据本揭露的一实施方式的在形成包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层的层堆叠之后的示例性结构区域的垂直横截面图；

图2A为根据本揭露的一实施方式的在图案化层堆叠之后的沿图2B中线A-A'的示例性结构周边区域的垂直横截面图；

图2B为图2A中所示结构的俯视图；

图3A为根据本揭露的一实施方式的在形成接触层级介电层及接触通孔结构之后的沿图3B中线A-A'的示例性结构区域的垂直截面图；

图3B为图3A中所示结构的俯视图；

图4A为根据本揭露的一实施方式的在第二介电材料层中形成互连结构及互连层级通孔结构之后的沿图4B中线A-A'的示例性结构区域的垂直截面图；

图4B为沿图4A的线B-B'的图4A中所示结构的水平截面图；