一种深沟槽电容器、接合组合件及形成半导体结构的方法，深沟槽电容器包括至少一个深沟槽及一层堆叠，该层堆叠包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层且在一基板的顶表面上方连续地延伸且进入该至少一个深沟槽中的每一者中。一接触级介电层覆盖该基板及该层堆叠。接触组合件延伸穿过该接触级介电层。该些接触组合件的一子集垂直地延伸穿过一相应的金属电极层。举例而言，一第一接触组合件包括一第一管状绝缘间隔物，该第一管状绝缘间隔物横向地围绕一第一接触通孔结构且接触一最上金属电极层的一圆柱形侧壁。一最上金属电极层的一圆柱形侧壁。一最上金属电极层的一圆柱形侧壁。
【技术实现步骤摘要】
深沟槽电容器、接合组合件及形成半导体结构的方法
[0001]本揭露有关于深沟槽电容器、接合组合件及形成半导体结构的方法。
技术介绍
[0002]电容器在用于诸如电力供应稳定的许多应用的半导体晶片中使用。然而，相当大量的装置面积常常被用于制造此类电容器。因此，渴望在小的装置占地面积的情况下可提供高电容的电容器。
技术实现思路
[0003]根据本揭露内容的各种实施例，提供一种深沟槽电容器，深沟槽电容器包含：至少一个深沟槽，至少一个深沟槽自基板的顶表面向下延伸；层堆叠，层堆叠包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层且在基板的顶表面上方连续地延伸且进入至少一个深沟槽中的每一者中，其中至少三个金属电极层包含第一金属电极层、第二金属电极层及第三金属电极层，与基板接近的顺序依序为第一金属电极层、第二金属电极层与第三金属电极层；接触级介电层，接触级介电层覆盖该基板及层堆叠；及第一接触组合件，该第一接触组合件垂直地延伸穿过接触级介电层且包括横向地围绕第一接触通孔结构的第一管状绝缘间隔物，该第一接触通孔结构接触第一金属电极层的水平表面，其中第一管状绝缘间隔物接触第二金属电极层的第一圆柱形侧壁及第三金属电极层的第一圆柱形侧壁。
[0004]根据本揭露内容的各种实施例，提供一种接合组合件，该接合组合件包含第一半导体晶粒及第二半导体晶粒。第一半导体晶粒包含半导体基板及嵌入半导体基板内的深沟槽电容器。深沟槽电容器包含：至少一个深沟槽，该至少一个深沟槽自半导体基板的顶表面向下延伸；层堆叠，该层堆叠包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层且在半导体基板的顶表面上方连续地延伸且进入至少一个深沟槽中的每一者中，其中该至少三个金属电极层包含第一金属电极层、第二金属电极层及第三金属电极层，与半导体基板的接近的次序依序为第一金属电极层、第二金属电极层及第三金属电极层；接触级介电层，接触级介电层覆盖半导体基板及层堆叠；及第一接触组合件，该第一接触组合件垂直地延伸穿过接触级介电层且包括横向地围绕第一接触通孔结构的第一管状绝缘间隔物，该第一接触通孔结构接触第一金属电极层的水平表面，其中第一管状绝缘间隔物接触第二金属电极层的第一圆柱形侧壁及第三金属电极层的第一圆柱形侧壁。第二半导体晶粒接合至第一半导体晶粒，且在其中包含半导体装置。深沟槽电容器经由接合垫或焊接材料部分电连接至半导体装置。
[0005]根据本揭露内容的各种实施例，提供一种形成包括一深沟槽电容器的一半导体结构的方法，包括以下处理步骤。在基板中形成至少一个深沟槽。在基板上方形成层堆叠，该层堆叠包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层。层堆叠连续地延伸至至少一个深沟槽中，且一空腔存在于至少一个深沟槽的未填充体积中。在基板及层堆叠上方形成接触级介电层。穿过接触级介电层直至至少三个金属电极层中的相应金属电极层而形成
接触通孔空腔。在接触通孔空腔中形成接触组合件。接触组合件中的每一者包含各自的管状绝缘间隔物及各自的接触通孔结构，该接触通孔结构由各自的管状绝缘间隔物横向地围绕。选自接触组合件的第一接触组合件包含第一管状绝缘间隔物，该第一管状绝缘间隔物直接在第二金属电极层的第一圆柱形侧壁上且直接在第三金属电极层的第一圆柱形侧壁上形成。
附图说明
[0006]本揭露的态样将在结合附图阅读时自以下详细描述最佳地了解。请注意，根据产业中的标准方法，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，各种特征的尺寸可任意地增大或减小。
[0007]图1A为根据本揭露内容的一实施例在深沟槽形成至基板中之后的一例示性结构的自上而下视图；插图图示该例示性结构的一部分的放大视图；
[0008]图1B为沿着图1A的垂直平面B
–
B
’
的该例示性结构的一区域的垂直横截面图；
[0009]图2为根据本揭露内容的一实施例在层堆叠形成之后的该例示性结构的一区域的垂直横截面图，该层堆叠包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层；
[0010]图3为根据本揭露内容的一实施例在对层堆叠进行图案化之后的该例示性结构的一区域的垂直横截面图；
[0011]图4为根据本揭露内容的一实施例在介电性填充材料层、接触级介电层及介电性硬遮罩层形成之后的该例示性结构的一区域的垂直横截面图；
[0012]图5为根据本揭露内容的一实施例在接触通孔空腔形成之后的该例示性结构的该区域的垂直横截面图；
[0013]图6为根据本揭露内容的一实施例在垂直地延伸接触通孔空腔的一子集之后的该例示性结构的该区域的垂直横截面图；
[0014]图7为根据本揭露内容的一实施例在垂直地延伸接触通孔空腔的另一子集之后的该例示性结构的该区域的垂直横截面图；
[0015]图8为根据本揭露内容的一实施例在第三光阻层移除之后的该例示性结构的该区域的垂直横截面图；
[0016]图9为根据本揭露内容的一实施例在接触组合件形成之后的该例示性结构的该区域的垂直横截面图；
[0017]图10A为根据本揭露内容的一实施例在金属垫结构形成之后的该例示性结构的该区域的垂直横截面图；
[0018]图10B为处于图10A的处理步骤的例示性结构的自上而下视图；
[0019]图11为根据本揭露内容的一实施例并有含深沟槽电容器的半导体晶粒的例示性晶片总成的垂直横截面图；
[0020]图12为说明本揭露内容的方法的一般处理步骤的流程图。
[0021]【符号说明】
[0022]6:介电性衬里
[0023]8:基板
[0024]9:深沟槽
[0025]9A:第一类型深沟槽
[0026]9B:第二类型深沟槽
[0027]10A,10B,20A,20B：金属电极层
[0028]15:节点介电层
[0029]30:层堆叠
[0030]34:介电性填充材料层
[0031]39:空腔
[0032]70:接触级介电层
[0033]72:介电性硬遮罩层
[0034]74,74A,74B,74C,74D,74E:管状绝缘间隔物
[0035]77A:第一光阻层
[0036]77B:第二光阻层
[0037]77C:第三光阻层
[0038]79:通孔空腔
[0039]79A:第一通孔空腔
[0040]79B:第二通孔空腔
[0041]79C:第三通孔空腔
[0042]79D:第四通孔空腔
[0043]79E:第五通孔空腔
[0044]80,80A,80B,80C,80D,80E:接触通孔结构
[0045]90:互连级介电层
[0046]91:第一长度方向侧壁
[0047]92:第二长度方向侧壁
[0048]96:金属垫结构
[0049]96A:第一金属垫结构
[0050]96B:第二金属垫结构
[0051]96E:第三金本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深沟槽电容器，其特征在于，包含：至少一个深沟槽，自一基板的一顶表面向下延伸；一层堆叠，包括与至少两个节点介电层交错的至少三个金属电极层且在该基板的该顶表面上方连续地延伸且进入该至少一个深沟槽中的每一者中，其中该至少三个金属电极层包含一第一金属电极层、一第二金属电极层与一第三金属电极层，与该基板接近的顺序依序为该第一金属电极层、该第二金属电极层与该第三金属电极层；一接触级介电层，覆盖该基板与该层堆叠；以及一第一接触组合件，垂直地延伸穿过该接触级介电层且包括横向地围绕一第一接触通孔结构的一第一管状绝缘间隔物，该第一接触通孔结构接触该第一金属电极层的一水平表面，其中该第一管状绝缘间隔物接触该第二金属电极层的一第一圆柱形侧壁及该第三金属电极层的一第一圆柱形侧壁。2.如权利要求1所述的深沟槽电容器，其特征在于，进一步包含一第二接触组合件，该第二接触组合件包括横向地围绕一第二接触通孔结构的一第二管状绝缘间隔物，该第二接触通孔结构接触该第二金属电极层的一水平表面，其中该第二管状绝缘间隔物接触该第三金属电极层的一第二圆柱形侧壁。3.如权利要求2所述的深沟槽电容器，其特征在于，该第三金属电极层的该第一圆柱形侧壁与该第三金属电极层的该第二圆柱形侧壁位于该第三金属电极层的一水平延伸部分内，且与该基板垂直地隔开一相同的垂直距离。4.如权利要求1所述的深沟槽电容器，其特征在于，该第一管状绝缘间隔物包含一直圆柱外侧壁，该直圆柱外侧壁至少自该接触级介电层的一顶表面垂直地延伸至该第一金属电极层的该水平表面。5.如权利要求4所述的深沟槽电容器，其特征在于，进一步包含一介电性硬遮罩层，该介电性硬遮罩层覆盖该接触级介电层，其中该第一管状绝缘间隔物的该直圆柱外侧壁具有一顶部周边，该顶部周边位于包括该介电性硬遮罩层的一顶表面的一水平平面内。6.如权利要求5所述的深沟槽电容器，其特征在于，进一步包含：一互连级介电层，该互连级介电层覆盖该介电性硬遮罩层；以及一第一金属垫结构，嵌入该互连级介电层中且接触该第一接触通孔结构的一顶表面且接触该第一管状绝缘间隔物的一环状顶表面。7.如权利要求1所述的深沟槽电容器，其特征在于，在该层堆叠的一水平延伸部分内覆盖该基板的所有层的侧壁彼此垂直地一致。8.如权利要求7所述的深沟槽电容器，其特征在于，该深沟槽电容器进一步包含一介电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张任远，赖佳平，李建璋，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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