[发明专利]沟槽电容器和形成该沟槽电容器的方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底，具有包括第一侧壁的开口；

中央柱，布置在所述开口的中央区中，所述中央柱包括第一电极材料；

第一介电层，布置在所述中央柱周围；

第二电极材料，布置在所述第一介电层周围，所述第二电极材料接触所述第一侧壁的第一部分；

外围柱，布置在所述开口的外围区中，所述外围柱电耦合至所述中央柱；以及

第二介电层，布置在所述外围柱周围，所述第二介电层接触所述第一侧壁的第二部分。

2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述中央柱和所述外围柱形成沟槽电容器的第一电极的一部分，所述第一介电层和所述第二介电层形成所述沟槽电容器的电容器电介质的一部分，以及所述第二电极材料形成所述沟槽电容器的第二电极的一部分。

3.根据权利要求1所述的器件，其中，所述外围柱包括所述第一电极材料。

4.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第二电极材料部分地布置在所述第二介电层周围。

5.根据权利要求1所述的器件，其中，所述外围柱具有刻面形状。

6.根据权利要求5所述的器件，其中，所述外围柱具有沿所述衬底的{100}或{110}晶面定向的侧壁。

7.根据权利要求1所述的器件，其中，所述中央柱具有刻面形状。

8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一侧壁的第一部分是所述第一侧壁的中央部分，以及其中，所述第一侧壁的第二部分比所述第一部分更接近于所述第一侧壁的边缘。

9.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一侧壁的第一部分比所述第二部分更接近于所述第一侧壁的边缘，以及其中，所述第一侧壁的第二部分是所述第一侧壁的中央部分。

10.根据权利要求1所述的器件，其中，所述开口包括第二侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁垂直。

11.根据权利要求1所述的器件，其中，所述衬底通过所述第一侧壁的第二部分电容性耦合。

12.根据权利要求1所述的器件，还包括布置在所述衬底中所述开口周围的掺杂区。

13.根据权利要求1所述的器件，其中，所述衬底包括硅，以及所述第二电极材料包括单晶硅。

14.一种半导体器件，包括：

衬底，具有包括第一侧壁的开口；

中央柱，布置在所述开口的中央区中，所述中央柱包括第一电极材料；

第一介电层，布置在所述中央柱周围；以及

第二电极材料，布置在所述第一介电层周围，所述第二电极材料接触所述第一侧壁的第一部分但不接触所述第一侧壁的全部。

15.根据权利要求14所述的器件，还包括：

外围柱，布置在所述开口的外围区中，所述外围柱电耦合至所述中央柱；以及

第二介电层，布置在所述外围柱周围，所述第二介电层接触所述第一侧壁的第二部分，其中，所述第二电极材料覆盖所述第二介电层的其余部分。

16.根据权利要求15所述的器件，其中，沿所述衬底的{100}或{110}晶面对所述外围柱的侧壁进行定向。

17.根据权利要求14所述的器件，其中，所述衬底包括硅，以及所述第二电极材料包括单晶硅。

18.一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：

在衬底中形成开口；

在所述开口中形成第一外延层，所述第一外延层包括在所述开口的侧壁处与所述衬底的材料不同的材料；

在所述开口中形成第二外延层，所述第二外延层是在所述开口的侧壁处与所述衬底相同的材料；

移除所述第一外延层；

使所述第二外延层内衬有介电层；以及

在所述介电层上面形成导电材料，其中，所述导电材料、所述第二外延层和所述介电层形成沟槽电容器的部分。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述衬底包括硅，其中，所述第一外延层包括硅锗，以及其中，所述第二外延层包括硅。