本公開實(shí)施例涉及封裝領(lǐng)域,特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法、封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
1、隨著芯片集成度的不斷提升,電容的性能也需要提升,采用深溝槽電容器(deeptrench?capacitor,簡(jiǎn)稱dtc)替代傳統(tǒng)貼片電容成為大勢(shì)所趨,由于深溝槽電容器在高的偏置電壓下仍具有高穩(wěn)定性及低漏電流,因此,其廣泛應(yīng)用于天線匹配、射頻濾波和ic(integrated?circuit,集成電路)去耦及相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域。
2、然而,設(shè)置深溝槽電容器沒有充分利用基板表面面積,導(dǎo)致最后得到的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的集成密度較低以及電容量較低,電容性能仍有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法、封裝結(jié)構(gòu),至少有利于提高半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的集成密度以及電容面積。
2、根據(jù)本公開一些實(shí)施例,本公開實(shí)施例一方面提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括:基底,所述基底具有相對(duì)的第一表面以及第二表面,所述基底包括陣列區(qū),且所述陣列區(qū)內(nèi)形成有自所述第一表面向所述第二表面延伸的多個(gè)溝槽;第一電極板,位于所述基底的第一表面上且延伸至所述多個(gè)溝槽中;第一介質(zhì)層,隨形覆蓋所述第一電極板的表面;第二電極板,隨形覆蓋所述第一介質(zhì)層表面,且所述第二電極板填充滿所述多個(gè)溝槽,所述第二電極板具有水平的表面;第二介質(zhì)層,覆蓋所述第二電極板的表面;第三電極板,覆蓋所述第二介質(zhì)層的表面。
3、在一些實(shí)施例中,所述基底還包括分別與所述陣列區(qū)相鄰的第一邊緣區(qū)和第二邊緣區(qū),其中,所述第一電極板連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū);所述第一介質(zhì)層連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū);所述第二電極板連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)和所述陣列區(qū);所述第二介質(zhì)層連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū),其中,所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第二電極板和所述第一介質(zhì)層的表面,以包裹所述第二電極板;所述第三電極板連續(xù)地位于所述陣列區(qū)和所述第二邊緣區(qū)。
4、在一些實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括:隔離結(jié)構(gòu),連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū),所述隔離結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二介質(zhì)層和所述第三電極板的表面;多個(gè)第一接觸插塞,位于所述第一邊緣區(qū),所述多個(gè)第一接觸插塞貫穿所述隔離結(jié)構(gòu),接觸所述第二電極板;多個(gè)第二接觸插塞,位于所述第二邊緣區(qū),所述多個(gè)第二接觸插塞貫穿所述隔離結(jié)構(gòu)、所述第三電極板、所述第二介質(zhì)層,以及所述第一介質(zhì)層,接觸所述第一電極板。
5、在一些實(shí)施例中,所述第三電極板遠(yuǎn)離所述基底的表面齊平,所述第三電極板包括位于所述第二邊緣區(qū)的第一部以及位于所述陣列區(qū)的第二部,所述第一部的厚度大于或等于所述第二部的厚度。
6、在一些實(shí)施例中,位于所述第二邊緣區(qū)的第二介質(zhì)層的厚度小于或等于所述陣列區(qū)的第二介質(zhì)層的厚度。
7、在一些實(shí)施例中,所述第二介質(zhì)層包括層疊的第一膜層以及第二膜層,所述第一膜層位于所述陣列區(qū),所述第二膜層位于所述第一邊緣區(qū)、第二邊緣區(qū)和陣列區(qū)。
8、在一些實(shí)施例中,所述溝槽的深寬比大于或等于30。
9、根據(jù)本公開一些實(shí)施例,本公開實(shí)施例另一方面還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法,包括:提供基底,所述基底具有相對(duì)的第一表面以及第二表面,所述基底包括陣列區(qū),且所述陣列區(qū)內(nèi)形成有自所述第一表面向所述第二表面延伸的多個(gè)溝槽;形成第一電極板,位于所述基底的第一表面上且延伸至所述多個(gè)溝槽中;形成第一介質(zhì)層,隨形覆蓋所述第一電極板的表面;形成第二電極板,隨形覆蓋所述第一介質(zhì)層表面,且所述第二電極板填充滿所述多個(gè)溝槽,所述第二電極板具有水平的表面;形成第二介質(zhì)層,覆蓋所述第二電極板的表面;形成第三電極板,覆蓋所述第二介質(zhì)層的表面。
10、在一些實(shí)施例中,所述基底還包括分別與所述陣列區(qū)相鄰的第一邊緣區(qū)和第二邊緣區(qū),所述第一電極板連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū);所述第一介質(zhì)層連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū);其中,形成第二電極板的工藝步驟包括:在所述第一介質(zhì)層的表面形成第一導(dǎo)電膜,所述第一導(dǎo)電膜位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū)以及第二邊緣區(qū);圖形化所述第二邊緣區(qū)的第一導(dǎo)電膜形成第一凹槽,所述第一凹槽的底面露出所述第一介質(zhì)層的表面,剩余的第一導(dǎo)電膜作為第二電極板;其中,形成第三電極板的工藝步驟包括:在所述第二電極板的表面形成層疊的第二介質(zhì)層以及第二導(dǎo)電膜;圖形化部分所述第一邊緣區(qū)的第二導(dǎo)電膜形成第二凹槽,所述第二凹槽的底面暴露出所述第二介質(zhì)層的表面,剩余的第二導(dǎo)電膜作為第三電極板;其中,形成所述第二介質(zhì)層的工藝步驟包括:在所述第一導(dǎo)電膜的表面形成第一膜層;圖形化所述第二邊緣區(qū)的第一導(dǎo)電膜以及第一膜層;在所述第一膜層的表面形成第二膜層,所述第二膜層覆蓋所述第一膜層表面以及第一介質(zhì)層表面,所述第一膜層以及第二膜層作為第二介質(zhì)層。
11、在一些實(shí)施例中,還包括:形成隔離結(jié)構(gòu),連續(xù)地位于所述第一邊緣區(qū)、所述陣列區(qū),以及所述第二邊緣區(qū),所述隔離結(jié)構(gòu)覆蓋所述第二介質(zhì)層和所述第三電極板的表面;形成多個(gè)第一接觸插塞,位于所述第一邊緣區(qū),所述多個(gè)第一接觸插塞貫穿所述隔離結(jié)構(gòu),接觸所述第二電極板;形成多個(gè)第二接觸插塞,位于所述第二邊緣區(qū),所述多個(gè)第二接觸插塞貫穿所述隔離結(jié)構(gòu)、所述第三電極板、所述第二介質(zhì)層,以及所述第一介質(zhì)層,接觸所述第一電極板。
12、在一些實(shí)施例中,在同一工藝步驟中,形成所述多個(gè)第一接觸插塞以及所述多個(gè)第二接觸插塞。
13、根據(jù)本公開一些實(shí)施例,本公開實(shí)施例又一方面還提供一種封裝結(jié)構(gòu),包括:電路板;封裝基板,位于所述電路板的表面,所述封裝基板的第一表面與所述電路板電連接;如上述實(shí)施例任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),位于所述封裝基板的第二表面,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與所述封裝基板的第二表面電連接。
14、本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
15、本公開實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括第一電極板、第二電極板、第三電極板、第一介質(zhì)層以及第二介質(zhì)層,第一電極板、第一介質(zhì)層以及第二電極板構(gòu)成第一電容結(jié)構(gòu),第二電極板、第二介質(zhì)層以及第三電極板構(gòu)成第二電容結(jié)構(gòu),即第二電容結(jié)構(gòu)與第一電容結(jié)構(gòu)共用第二極板,第一電容結(jié)構(gòu)為深溝道電容結(jié)構(gòu),第二電容結(jié)構(gòu)為平面電容結(jié)構(gòu),本公開實(shí)施例有效利用了深溝道電容結(jié)構(gòu)頂面的區(qū)域,形成了平面電容結(jié)構(gòu),有效增大電容面積,實(shí)現(xiàn)了多面電容的構(gòu)造,提升深溝道電容值,避免了單一的深溝道電容難以滿足更大的電容要求的情況。
16、此外,設(shè)置第二介質(zhì)層覆蓋第二電極板的側(cè)面,第二接觸插塞貫穿第三電極板并與第一電極板電接觸,第一接觸插塞與第二電極板電接觸,如此,可以不需要刻蝕第二電容結(jié)構(gòu)的各膜層以及隔離結(jié)構(gòu),就可以在一步工藝實(shí)現(xiàn)第二接觸插塞與第一電極板電接觸,從而減少掩膜板的數(shù)量,節(jié)省半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法的制備成本。
17、本公開實(shí)施例通過對(duì)第一電容結(jié)構(gòu)、第二電容結(jié)構(gòu)、第一接觸插塞以及第二接觸插塞的位置以及連接關(guān)系合理設(shè)置,從而在有限的面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接的兩個(gè)電容結(jié)構(gòu),從而增加半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的電容量,并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電容結(jié)構(gòu)的分別控制以及第二電容結(jié)構(gòu)與第一電容結(jié)構(gòu)共用第二電極板,從而增加半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的集成密度。