[发明专利]贯穿SOI衬底的深沟槽电容器及其形成方法

权利要求书

1.一种在绝缘体上硅(SOI)衬底中形成深沟槽电容器的方法，所述SOI衬底包括在掩埋氧化硅(BOX)层上的硅层，所述SOI衬底形成在硅衬底上，所述方法包括：

在所述SOI衬底中形成直到所述硅衬底的沟槽开口；

在所述沟槽开口中沉积侧壁间隔物；

进行刻蚀以在所述硅衬底中形成所述深沟槽；

通过将掺杂剂注入到所述硅衬底中来形成第一电极，由此所述侧壁间隔物保护所述BOX层和所述硅层；

去除所述侧壁间隔物；

在所述深沟槽内沉积节点电介质；以及

通过在所述深沟槽中沉积导体来形成第二电极。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述沟槽开口的形成包括：

在所述SOI衬底上形成硬掩膜；

对所述硬掩膜进行构图；以及

进行刻蚀以形成所述沟槽开口。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述侧壁间隔物包括第一氮化硅层、第二氮化硅层和氧化硅层。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述注入具有大于约20keV且不大于约50keV的能量。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述注入包括以一角度进行注入。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述掺杂剂包括砷(As)和磷(P)中的至少一种。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述导体包括重掺杂多晶硅和非晶硅中的一种。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一电极包括在所述衬底内的掺杂区域，所述掺杂区域除了在与所述深沟槽的最下部分邻近的部分以外都具有基本均匀的深度。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述第二电极的形成包括：

将所述导体沉积到所述深沟槽中；

进行刻蚀以使所述导体凹陷到在所述硅层以下的深度；

从所述硅层的一侧去除所述节点电介质；

将所述导体沉积到所述深沟槽中；以及

进行刻蚀以使所述导体凹陷到基本与所述硅层的表面相同的深度。

10.一种深沟槽电容器，包括：

在衬底内的深沟槽；

第一电极，包括在所述衬底内的掺杂区域，所述掺杂区域除了在与所述深沟槽的最下部分邻近的部分以外都具有基本均匀的深度；

在所述深沟槽内的节点电介质；以及

第二电极，包括在所述节点电介质内的导体。

11.如权利要求10所述的深沟槽电容器，其中所述部分的深度比所述基本均匀的深度更大。

12.如权利要求10所述的深沟槽电容器，其中所述部分具有基本为球根形的形状。

13.如权利要求10所述的深沟槽电容器，其中所述深沟槽电容器延伸通过在所述衬底上方的绝缘体上(SOI)硅衬底。

14.一种在绝缘体上硅(SOI)衬底中形成深沟槽电容器的方法，所述SOI衬底包括在掩埋氧化硅(BOX)层上的SOI层，所述SOI衬底形成在硅衬底上，所述方法包括：

在所述SOI衬底中形成直到所述硅衬底的沟槽开口；

在所述沟槽开口中沉积侧壁间隔物；

进行刻蚀以在所述硅衬底中形成所述深沟槽；

通过将掺杂剂注入到所述硅衬底中来形成第一电极，所述掺杂剂包括砷(As)和磷(P)中的至少一种，由此所述侧壁间隔物保护所述BOX层和所述硅层；

去除所述侧壁间隔物；

在所述深沟槽内沉积节点电介质；以及

通过以下步骤来形成第二电极：

将导体沉积到所述深沟槽中，

进行刻蚀以使所述导体凹陷到在所述硅层以下的深度，

从所述硅层的一侧去除所述节点电介质，

将所述导体沉积到所述深沟槽中，以及

进行刻蚀以使所述导体凹陷到与所述硅层的表面基本相同的深度。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述沟槽开口的形成包括：在所述SOI衬底上形成硬掩膜；

对所述硬掩膜进行构图；以及

进行刻蚀以形成所述沟槽开口。