具有可变电容的三端半导体器件的制作方法_4

文档序号:9439203阅读:来源:国知局
容二极管(其中调谐比率非常差(接近1))不同,在给定质量因子处的显著更高的调谐比 率,或反之亦然;
[0083] ii)与厚氧化层的兼容性,从而允许设备经受大(约+/-35V)电压摆幅,如许多可 调谐天线设计所需要的;
[0084] iii)易于将可变电容器集成到块体度U化)或SOI工艺流程上的CM0S、BiCM0S或 BCD工艺中,从而允许可变电容器容易地集成到大量半导体器件和/或处理器中。
[0085] 在制造示例性半导体器件(例如,图2的器件)中使用的示例性工艺流程包括W 下操作序列:
[0086] 化dox(图案相关氧化)
[0087] 氮化物垫(氮化物的聚合物辅助沉积) 阳0蝴 ARC(抗反射涂层)
[0089] 深沟槽掩膜
[0090] 氮化物蚀刻 阳0川 Ash/清洗
[0092] 娃沟槽蚀刻(在BOX处停止,例如执行蚀刻并在埋藏氧化层处停止) 阳〇9引 Aniso氧化物蚀刻度OX)(定时蚀刻)
[0094]SacOX,蚀刻(牺牲氧化蚀刻)
[00巧] 内衬OX
[0096] 就地渗杂多晶沉积(dep)(用于较大电容密度的HSG(半球状晶粒)多晶沉积条 件)
[0097] 多晶凹蚀
[0098] 氮化物蚀刻,清洗
[0099] 工艺流程可W从使用标准CMOS工艺流程步骤的运一点继续进行W产生最终半导 体器件,例如包括可调谐和/或可变电容器件(如图2中的任一者中所示的半导体器件) 的忍片或其他器件。
[0100] 尽管本申请使用了半导体领域公知的若干术语和缩写,下文列出了本申请中使用 的术语中的至少一些术语连同对应含义。 阳101] 多晶:多晶娃(Polyc巧Stalline) -般称为化Iysilicon或简称为多晶(Poly)
[0102]SOI:绝缘体上覆娃 阳103]CMOS:互补金属氧化物半导体
[0104] MOS阳T:金属氧化物半导体场效应晶体管 阳1化]NMOS:n沟道MOS阳T 阳106] PMOS:P沟道MOS阳T 阳107] BiCMOS:双极性和CMOS技术的组合,简称为BiCMOS
[0108] HVBiCMOS:高电压BiCMOS工艺
[0109] BCD:双极性CMOSDMOS 阳110] BOX:埋藏氧化层 阳111] 各个实施例的技术可使用软件、硬件和/或软件和硬件的组合来实现。例如,软件 可被用来结合硬件W控制施加到本文描述的电容器器件的各端的电压,使得该器件的电容 与所需操作模式相对应,例如在特定频带中传输或接收。
[0112] 各实施例设及电子半导体器件,例如可调谐电容器。各实施例还设及各方法,例 如,制造和/或生产电子半导体器件(例如,可调谐电容器和/或其他电子半导体器件)的 方法。
[0113] 应理解,所公开的过程中各步骤的具体次序或层次是示例性办法的示例。基于设 计偏好,应理解运些过程中步骤的具体次序或层次可被重新安排而仍在本公开的范围之 内。所附方法权利要求W示例次序呈现各种步骤的要素,且并不意味着被限定于所呈现的 具体次序或层次。
[0114] 在一些实施例中,本文描述的可变电容器件中的一者或多者被包括在一个或多个 设备(例如,通信设备,如无线终端扣巧、和/或接入节点(例如,基站或无线终端,例如用 户装备设备))的一个或多个处理器中,例如CPU。
[0115] 鉴于W上描述,上述实施例的各种变型对本领域技术人员而言将是显而易见的。 此类变型应被认为是落在本发明范围内的。运些方法和装置可W并且在各个实施例中的确 是与CDMA、正交频分复用(OFDM)、和/或各种其他类型的可用于提供诸设备之间的无线通 信链路的通信技术联用。
【主权项】
1. 一种可调谐电容器,包括: 基板; 由所述基板支撑的沟槽栅极,所述沟槽栅极具有第一深度且在第一方向上延伸; 第一极性的第一阱,所述第一阱在所述第一方向上与所述沟槽栅极平行地延伸; 与所述第一阱相邻且在所述第一方向上延伸的所述第一极性的第一阱拾取区;以及 位于所述第一极性的所述第一阱中在所述沟槽栅极与所述第一阱拾取区之间的第二 极性的第一多个耗尽控制柱,所述第二极性与所述第一极性不同。2. 如权利要求1所述的可调谐电容器,其特征在于,所述第一极性是负(N)且所述第二 极性是正(P)。3. 如权利要求1所述的可调谐电容器,其特征在于, 所述第一阱是负阱(N阱);以及 所述第一阱拾取区是负阱(N阱)拾取区。4. 如权利要求3所述的可调谐电容器,其特征在于, 所述沟槽栅极是N+区, 所述耗尽控制柱是P+柱;以及 所述第一阱拾取区是N+区。5. 如权利要求1所述的可调谐电容器,其特征在于,所述耗尽控制柱延伸到比所述沟 槽栅极的深度小的深度。6. 如权利要求1所述的可调谐电容器,其特征在于,所述第一多个耗尽控制柱中的单 独耗尽控制柱具有比所述单独耗尽控制柱在所述第一方向上的宽度更大的深度。7. 如权利要求6所述的可调谐电容器,其特征在于,所述耗尽控制柱被电连接同时在 所述第一方向上彼此间隔至少与所述耗尽控制柱在所述第一方向上的宽度一样宽的距离。8. 如权利要求1所述的可调谐电容器,其特征在于,所述耗尽控制柱位于所述第一阱 中在所述沟槽栅极与所述第一阱拾取区之间的中途或大约中途处。9. 如权利要求1所述的可调谐电容器,其特征在于,还包括: 耦合到所述沟槽栅极的电容器栅极端; 耦合到所述第一多个耗尽控制柱中的至少一个耗尽控制柱的耗尽控制端;以及 耦合到第一极性的所述第一阱拾取区的阱拾取端。10. 如权利要求9所述的可调谐电容器,其特征在于,所述第一多个耗尽控制柱包括彼 此间隔开的耗尽控制柱,从而形成在所述第一方向上延伸的耗尽控制柱行。11. 如权利要求10所述的可调谐电容器,其特征在于,还包括: 在所述第一方向上延伸且将所述第一阱区域与所述沟槽栅极隔开的第一内衬氧化层。12. 如权利要求10所述的可调谐电容器,其特征在于,还包括: 在所述第一方向上与所述沟槽栅极平行地延伸的所述第一极性的第二阱; 与所述第二阱相邻的且在所述第一方向上延伸的第二阱拾取区;以及 位于所述第二阱区域中在所述沟槽栅极与所述第二阱拾取区之间的所述第二极性的 第二多个耗尽控制柱。13. 如权利要求12所述的可调谐电容器,其特征在于,所述沟槽栅极的在所述第一方 向上延伸的两侧由将所述沟槽栅极与所述第一阱和所述第二阱分隔开的内衬氧化物来内 衬。14. 如权利要求9所述的可调谐电容器,其特征在于, 所述基板是SOI基板; 所述沟槽栅极是P0CL3掺杂N+区; 所述耗尽控制柱是P+掺杂区;以及 所述第一阱拾取区是N+掺杂区。15. 如权利要求14所述的可调谐电容器,其特征在于,所述第一阱拾取区具有第二深 度,所述第一深度大于所述第二深度,所述沟槽栅极延伸到所述基板的氧化层中。16. 如权利要求9所述的可调谐电容器,其特征在于, 所述基板是厚SOI基板; 所述沟槽栅极是P0CL3掺杂N+区; 所述耗尽控制柱是P区;以及 所述第一阱拾取区是N下沉区。17. 如权利要求9所述的可调谐电容器,其特征在于, 所述基板是硅基板; 所述沟槽栅极是P0CL3掺杂N+区; 所述耗尽控制柱是P区;以及 所述第一阱拾取区是N下沉区。18. -种控制设备的方法,所述方法包括: 确定设备操作模式; 将与所确定的操作模式相对应的控制电压施加到可调谐电容器的多个耗尽控制柱以 控制所述可调谐电容器的沟槽栅极端与所述可调谐电容器的阱拾取端之间的电容,所述可 调谐电容器包括: 基板; 由所述基板支撑的沟槽栅极,所述沟槽栅极具有第一深度且在第一方向上延伸; 第一极性的阱,所述阱在所述第一方向上与所述沟槽栅极平行地延伸; 阱拾取区,所述阱拾取区是所述第一极性的且与所述阱相邻并在所述第一方向上延 伸;以及 所述多个耗尽控制柱,所述多个耗尽控制柱是第二极性的且位于所述阱中在所述沟槽 栅极与所述阱拾取区之间,所述第二极性与所述第一极性不同;以及 所述沟槽栅极端,所述沟槽栅极端与所述沟槽栅极接触。19. 如权利要求18所述的方法,其特征在于,进一步包括: 将所述设备操作模式从第一操作模式改变成第二操作模式,所述改变包括将施加到所 述可调谐电容器的多个耗尽控制柱的控制电压从对应于所述第一操作模式的第一电压改 变成对应于所述第二操作模式的第二电压,所述第一电压和所述第二电压是不同的。20. 如权利要求19所述的方法,其特征在于, 所述设备是通信设备; 所述第一操作模式是其中通信被实现在第一频带中的第一通信模式;以及 所述第二操作模式是其中通信被实现在第二频带中的第二通信操作模式,所述第一频
【专利摘要】描述了用于实现可变(例如,可调谐)3端电容器件的方法和装置。在各实施例中,彼此间隔开的垂直控制柱在具有与控制柱的极性相反的极性的阱中延伸。控制柱按平行于深沟槽栅极与阱拾取区但在深沟槽栅极与阱拾取区之间延伸的一行来安排。通过改变施加到控制柱的电压,柱周围耗尽区的大小可变化,从而造成沟槽栅极与连接到阱拾取区的拾取端之间的电容的变化。控制柱的一般垂直的性质便于控制大范围的电压,同时允许使用常见半导体制造步骤进行制造,使得器件易于与其他半导体器件一起实现在芯片上。
【IPC分类】H01L29/93, H01L27/08, H01L29/66, H01L29/94
【公开号】CN105190894
【申请号】CN201480008732
【发明人】R·杜塔
【申请人】高通股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年2月17日
【公告号】EP2959513A1, US20140232451, WO2014130394A1
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