CN1988158A - 一种平板电容及其实现方法 - Google Patents
一种平板电容及其实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1988158A CN1988158A CN200510111957.4A CN200510111957A CN1988158A CN 1988158 A CN1988158 A CN 1988158A CN 200510111957 A CN200510111957 A CN 200510111957A CN 1988158 A CN1988158 A CN 1988158A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crown
- bottom crown
- plate antenna
- capacity plate
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本发明公开一种平板电容,包括硅衬底层、二氧化硅层,下极板、二氧化硅绝缘层及上极板,其中,下极板、二氧化硅绝缘层及上极板相互配合向上或向下凸起形成沟槽。通过本发明,从沟槽侧壁方向上增加平板电容的有效面积,在增大平板电容的电容值的同时,不增加平板电容平面上的占用面积。
Description
所属技术领域
本发明涉及半导体制造工艺领域,特别是关于一种平板电容及其实现方法。
背景技术
平板电容,如PIP(poly-insulator-poly)电容是模拟电路中常用的一种电容,它是一种压控电容器,通过控制外加电压可以控制其电容值,其基本结构如图1所示。在制作该平板电容时,首先在Si衬底上淀积一层薄二氧化硅SiO2层;随后,进行多晶硅沉积形成PIP下极板;对下极板进行离子注入形成下极板;在下极板上进行淀积形成SiO2绝缘层;然后进行上极板淀积;在上极板上进行离子注入进而形成上极板。这样就完成了PIP电容的制作,如图4所示。
业界常用的提高电容容值的方法是减小介质层厚度或者增加有效面积。减小介质层厚度会导致漏电流增大,带来耐压值降低等负面影响。而由于电容的平铺式平面结构,要增大电容的电容值就必须耗费大量的面积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平板电容及其实现方法,实现不需要耗费大量的面积就可以增加电容容值。
本发明提供一种平板电容,包括硅衬底层、二氧化硅层,下极板、二氧化硅绝缘层及上极板,其中,下极板、二氧化硅绝缘层及上极板相互配合向上或向下凸起形成沟槽。
其中,所述沟槽横截面可以呈方形、矩形、多边形、椭圆形或者圆形。所述若干沟槽在下极板的横截面上构成岛屿状。所述若干沟槽在下极板的横截面上构成网状。所述沟槽侧壁同底平面的夹角在5度至175之间。较佳地,所述沟槽侧壁同底平面的夹角是在60度至90度之间。所述下极板和上极板为多晶硅层或者金属层。
本发明还提供一种平板电容实现方法,包括如下步骤:在硅衬底上淀积二氧化硅层;在所述二氧化硅层上沉积形成平板电容下极板;对所述下极板进行刻蚀在下极板上形成沟槽;在下极板上进行淀积形成二氧化硅绝缘层;进行上极板淀积。
所述平板电容的上极板与下极板都是金属层。或者,所述平板电容的上极板是多晶硅层,这时则在上极板淀积完成后还需要对该上极板进行掺杂。如所述平板电容的下极板是多晶硅层,则在对下极板进行光刻与刻蚀的前后还需要对下极板进行掺杂。
所述掺杂是离子注入或者热扩散。
通过光刻与刻蚀在下极板上形成沟槽。
附图说明
图1是现有技术电容结构示意图;
图2是本发明所述电容结构示意图;
图3是本发明所述的另一种电容结构示意图;
图4是现有技术电容生产流程示意图;
图5是本发明电容生产流程示意图;
图6a及图6b是本发明实施例中电容生产流程示意图;
图7是本发明实施例所述电容剖面图;
图8是传统电容俯视图;
图9是本发明实施例电容剖面图;
图10是本发明实施例电容俯视图;
图11是本发明实施例所述PIP电容单个结构剖面图;
图12是本发明实施例所述PIP电容单个结构俯视图;
图13是本发明另一实施例所述PIP电容俯视图;
图14是本发明另一实施例所述PIP电容B-B方向剖面图。
具体实施方式
本发明通过在平板电容内形成沟槽状结构,从沟槽侧壁方向上增大PIP电容的有效面积,从而增大其电容值。
本发明所述的平板电容自下而上包括Si衬底层、二氧化硅SiO2层,下极板、淀积的SiO2绝缘层及上极板。其中,下极板、淀积的SiO2绝缘层及上极板相互配合向上或向下凸起形成沟槽,如图2及图3所示。所述沟槽横截面可以呈方形、矩形、多边形、椭圆形或者圆形。所述沟槽侧壁同底平面的夹角A可以在5度至175之间,最佳为60度至90度。所述沟槽可以贯穿下极板、SiO2绝缘层和上极板。所述下极板和上极板可以为多晶硅层或金属层MIM(Metal-insulator-metal,金属-绝缘体-金属)。
本发明所述的平板电容的制作方法如图5所示:首先,在Si衬底上淀积一层薄二氧化硅SiO2层;随后,进行沉积形成PIP下极板;对所述下极板进行刻蚀在下极板上形成沟槽;在表面设置有沟槽的下极板上进行淀积形成SiO2绝缘层;然后进行上极板淀积。也可以通过光刻与刻蚀在下极板上形成沟槽。
本发明所述的平板电容可以为上极板与下极板都是金属层,也可以都是多晶硅层,或者上极板是金属层而下极板是多晶硅层,或者上极板是多晶硅层而下极板是金属层。当本发明中有一个极板为多晶硅层时,在工艺实现中就需要对其进行掺杂,以上极板与下极板都是多晶硅层为的工艺为例,如图6a及6b所示:
首先,在Si衬底上淀积一层薄二氧化硅SiO2层;随后,进行多晶硅沉积形成PIP下极板;对所述下极板进行光刻与刻蚀在下极板上形成沟槽;对下极板进行离子注入;在表面设置有沟槽的下极板上进行淀积形成SiO2绝缘层;然后进行上极板淀积;在上极板上进行离子注入。
当然,上述对上极板与下极板的掺杂也可以通过热扩散来完成。
作为本发明的一个实施例,如图9所示,该电极的下极板上形成的若干沟槽,沟槽的横截面呈方形。从图10可见看出,若干沟槽在掺杂层上形成方形岛屿。此时,以如图11和图12的一个PIP电容单个结构为例,所述平板电容的介电质的有效面积包括原本的平面面积和沟槽的四个侧面面积,有效面积为:0.3μm*0.3μm+4*0.2μm*0.1μm=0.17μm2。传统结构中,介电质的有效面积为:0.3μm*0.3μm=0.09μm2。根据电容容值的定义:C=ε*ε*S/d。而对比图7及图8为传统电容的剖面图和俯视图。可见,本发明所述的PIP电容的容值比传统结构中的电容容值增加了近90%。当然,如图13及图14所示,所述沟槽也可以贯穿下极板的横截面,若干沟槽构成网状结构。
本发明通过在下极板形成过程中利用光刻、刻蚀工艺在下极板表面形成沟槽,进而大大增加电容介质层的面积,从而提高电容值。
以上介绍的仅仅是基于本发明的几个较佳实施例,并不能以此来限定本发明的范围。任何对本发明的装置作本技术领域内熟知的部件的替换、组合、分立,以及对本发明实施步骤作本技术领域内熟知的等同改变或替换均不超出本发明的揭露以及保护范围。
Claims (14)
1、一种平板电容,包括硅衬底层、二氧化硅层,下极板、二氧化硅绝缘层及上极板,其特征在于,下极板、二氧化硅绝缘层及上极板相互配合向上或向下凸起形成沟槽。
2、如权利要求1所述的平板电容,其特征在于,所述沟槽横截面可以呈方形、矩形、多边形、椭圆形或者圆形。
3、如权利要求1所述的平板电容,其特征在于,所述若干沟槽在下极板的横截面上构成岛屿状。
4、如权利要求1所述的平板电容,其特征在于,所述若干沟槽在下极板的横截面上构成网状。
5、如权利要求1所述的平板电容,其特征在于,所述沟槽侧壁同底平面的夹角在5度至175之间。
6、如权利要求1所述的平板电容,其特征在于,所述沟槽侧壁同底平面的夹角在60度至90度之间。
7、如权利要求1所述的平板电容,其特征在于,所述下极板和上极板为多晶硅层或者金属层。
8、一种平板电容实现方法,其特征在于,包括如下步骤:
在硅衬底上淀积二氧化硅层;
在所述二氧化硅层上沉积形成平板电容下极板;
对所述下极板进行刻蚀在下极板上形成沟槽;
在下极板上进行淀积形成二氧化硅绝缘层;
进行上极板淀积。
9、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述平板电容的上极板与下极板都是金属层。
10、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述平板电容的上极板是多晶硅层,则在上极板淀积完成后对该上极板进行掺杂。
11、如权利要求8或10所述的方法,其特征在于,所述平板电容的下极板是多晶硅层,则在对下极板进行刻蚀前或刻蚀后对下极板进行掺杂。
12、如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述掺杂是离子注入。
13、如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述掺杂是热扩散。
14、如权利要求8所述的方法,其特征在于,通过光刻与刻蚀在下极板上形成沟槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200510111957.4A CN1988158A (zh) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | 一种平板电容及其实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200510111957.4A CN1988158A (zh) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | 一种平板电容及其实现方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1988158A true CN1988158A (zh) | 2007-06-27 |
Family
ID=38184872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200510111957.4A Pending CN1988158A (zh) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | 一种平板电容及其实现方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1988158A (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102117780A (zh) * | 2010-01-06 | 2011-07-06 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 基于BiCMOS工艺的PIP电容形成方法 |
CN102420258A (zh) * | 2011-07-12 | 2012-04-18 | 上海华力微电子有限公司 | 金属-绝缘体-金属mos电容器的结构及其制作方法 |
CN101958285B (zh) * | 2009-07-13 | 2012-07-11 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 在BiCMOS工艺中制作PIP电容的方法 |
CN105140305A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-09 | 福建省福芯电子科技有限公司 | 高性能高压平板电容及退磁采样电路 |
CN106298979A (zh) * | 2015-05-19 | 2017-01-04 | 北大方正集团有限公司 | 多晶硅电容及制造方法 |
CN107611117A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-01-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种生成pip电容的工艺方法及pip电容 |
CN107644866A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-30 | 上海华力微电子有限公司 | 一种mip平板电容结构及其形成方法 |
CN110892497A (zh) * | 2017-07-10 | 2020-03-17 | 株式会社村田制作所 | 用于制造电容元件及其他装置的采用表面面积放大的基底 |
CN111220832A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-02 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种过电压检测传感器加工方法及过电压检测传感器 |
CN112838162A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 上海川土微电子有限公司 | 一种圆形片上高压隔离电容 |
-
2005
- 2005-12-23 CN CN200510111957.4A patent/CN1988158A/zh active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101958285B (zh) * | 2009-07-13 | 2012-07-11 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 在BiCMOS工艺中制作PIP电容的方法 |
CN102117780A (zh) * | 2010-01-06 | 2011-07-06 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 基于BiCMOS工艺的PIP电容形成方法 |
CN102117780B (zh) * | 2010-01-06 | 2013-06-12 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 基于BiCMOS工艺的PIP电容形成方法 |
CN102420258A (zh) * | 2011-07-12 | 2012-04-18 | 上海华力微电子有限公司 | 金属-绝缘体-金属mos电容器的结构及其制作方法 |
CN106298979A (zh) * | 2015-05-19 | 2017-01-04 | 北大方正集团有限公司 | 多晶硅电容及制造方法 |
CN105140305A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-09 | 福建省福芯电子科技有限公司 | 高性能高压平板电容及退磁采样电路 |
CN110892497A (zh) * | 2017-07-10 | 2020-03-17 | 株式会社村田制作所 | 用于制造电容元件及其他装置的采用表面面积放大的基底 |
CN110892497B (zh) * | 2017-07-10 | 2022-01-07 | 株式会社村田制作所 | 用于制造电容元件及其他装置的采用表面面积放大的基底 |
CN107611117A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-01-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种生成pip电容的工艺方法及pip电容 |
CN107644866A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-30 | 上海华力微电子有限公司 | 一种mip平板电容结构及其形成方法 |
CN107644866B (zh) * | 2017-09-07 | 2019-12-24 | 上海华力微电子有限公司 | 一种mip平板电容结构及其形成方法 |
CN112838162A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 上海川土微电子有限公司 | 一种圆形片上高压隔离电容 |
CN112838162B (zh) * | 2019-11-25 | 2024-05-17 | 上海川土微电子有限公司 | 一种圆形片上高压隔离电容 |
CN111220832A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-02 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种过电压检测传感器加工方法及过电压检测传感器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1988158A (zh) | 一种平板电容及其实现方法 | |
US8227847B2 (en) | Ultra high density capacity comprising pillar-shaped capacitors formed on both sides of a substrate | |
TWI451561B (zh) | 包括經改進電極之電子裝置 | |
US20060145247A1 (en) | Trench transistor and method for producing it | |
US20110169074A1 (en) | Vertical channel transistor and method of fabricating the same | |
KR102661930B1 (ko) | 집적회로 소자 | |
US20100118465A1 (en) | Method of Manufacturing Silicon Topological Capacitors | |
US6566188B2 (en) | Method of forming contact holes in semiconductor devices and method of forming capacitors using the same | |
US20130069200A1 (en) | Method of forming a robust, modular mim capacitor with improved capacitance density | |
CN111883515A (zh) | 沟槽栅器件及其制作方法 | |
CN100474633C (zh) | 半导体器件中的电容器及其制造方法 | |
WO2020049399A1 (en) | Method for forming an electronic product comprising two capacitors having different dielectric thicknesses, and corresponding electronic product | |
US20020102808A1 (en) | Method for raising capacitance of a trench capacitor and reducing leakage current | |
CN206134689U (zh) | 高集成度的低压沟槽栅dmos器件 | |
CN102376563A (zh) | 平坦化凹槽和形成半导体结构的方法 | |
KR100950752B1 (ko) | 반도체 소자 및 그의 제조방법 | |
US20110042777A1 (en) | Deep trench isolation structure | |
US11949009B2 (en) | Semiconductor die and method of manufacturing the same | |
EP1278239B1 (de) | Verfahren zur Herstellung selbstjustierender Maskenschichten | |
CN107644866B (zh) | 一种mip平板电容结构及其形成方法 | |
US20040198014A1 (en) | Method for increasing capacitance of deep trench capacitors | |
CN101188213A (zh) | 沟渠式电容器结构的制备方法 | |
US8673730B2 (en) | Manufacturing method of charging capacity structure | |
KR101120168B1 (ko) | 반도체 소자의 형성 방법 | |
KR100713321B1 (ko) | 반도체 소자의 커패시터 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |