包括改進的電極的電器件的制作方法

專利名稱：包括改進的電極的電器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括電元件的電器件，該電元件包括第一電極， 該第一電極具有第一表面和支柱，該支柱在第一方向從第一表面延伸， 并具有平行于第一方向從第一表面測量的長度，該支柱具有與第一方 向垂直的截面，并具有在第一方向圍繞該支柱的側壁表面。
背景技術：
在例如RF集成電路的應用中所要實現的單位半導體襯底面積的 成本以及對大電容的需求要求電容器具有不斷增大的電容密度。下文 中，以每單位半導體襯底面積的電容來定義密度。本領域中己知的是， 三維(3D)電極可以用于實現該目的。例如，US 5，245，505公開了用 于電容器中的、豎直地布置在第一層導體上的桿形支柱狀導體。
為了增大電容密度，可以增大支柱的縱橫比(aspect ratio), 即支柱的長度除以其在垂直于長度方向上測量的最小截面尺寸。顯而 易見的策略是，增大支柱的長度。備選地或額外地，可以減小支柱的 截面尺寸或占用面積(footprint)。這允許在相同的襯底面積上將更 多的支柱堆疊在一起。然而，當遭受例如在處理和/或加工期間出現的 剪切力時，具有高縱橫比的支柱容易斷裂和/或倒塌。這妨礙了根據上 述策略的電容密度的增大，從而限制了電容器的應用領域。
該問題己經在US2004/0056295A1中得以解決。該文獻公開了具有 穩定結構的半導體器件，具有三維結構的高電容器。該電容器包括具 有大縱橫比的一體制造的豎直微結構。該結構通過在至少兩個獨立式 微結構的側邊之間橫向延伸的支撐層(brace layer),在機械上更好 地適應剪切力等。該支撐層由跨越兩個或更多個微結構的上端的微橋 型結構而形成。
所公開的器件具有的缺點是支撐層的制造需要半導體工藝中的掩膜工藝步驟，這是代價很高的。

發明內容
本發明的目的是提供一種具有改進的電極區域密度的電極，通過 使用具有高縱橫比的支柱來實現，其能夠經受制造和操作期間的工藝 條件，而無需用于制造的額外工藝步驟。
該目的通過如下支柱來實現該支柱包括沿著所述支柱的長度的 至少一部分延伸的刻痕和突出中任意一個，以賦予所述支柱改進的機 械穩定性。
本發明基于如下見識支柱的機械穩定本質上無需輔助支撐結 構。相反，其可以通過賦予支柱某種形狀以使其截面以特定方式形成
異形(profiled)而實現。通過將梁柱(beam)形成具有例如H、 L、 T、 X等輪廓的分段部分，類似地對梁柱進行強化。基本原理是，根據具 有相同長度、質量和截面面積的兩個梁柱，具有異形形狀的梁柱與不 具有異形的傳統實心梁柱相比更強且更加不易彎曲和扭曲。
根據本發明的支柱具有上文所示的結構和截面輪廓，向其提供具 有法蘭或鰭形狀的至少一個突出和/或沿其長度一部分的刻痕。于是， 該支柱結構上是穩定的，例如其得以強化和硬化。如果輪廓延伸至支 柱的錨定表面，則更好地將其錨定至地下。這增大了獨立的支柱在操 作和處理期間對剪切力或其他機械負荷的回彈力(resilience),并降低 了其易于倒塌的可能性。
該支柱的結構穩定性可以由突出和/或刻痕的個數、其沿支柱延伸 的距離、其相對于彼此的設置以及其形狀來控制。這將進一步參考圖l 和2來詳細描述。
本發明還基于如下見識盡管難以在微結構上根據例如板或盤的 折疊、按壓或劃刻實心條棒或向中心支柱部分附著法蘭的方法來制造 異形支柱，可以相對簡單的方式來制造具有復雜輪廓的支柱。另外， 使用具有根據支柱的所需截面輪廓的圖案的蝕刻掩模，在支柱的長度 方向上進行蝕刻，從襯底的實心部分開始來準備支柱。該輪廓是可通 過蝕刻掩模的設計來調節的，這相對容易和低成本。因此，無需額外的制造加工步驟，就可以獲得穩定的支柱，這在受成本和尺寸驅動的 半導體工業中是重要的優點。
當利用定向反應離子蝕刻(DRIE)進行蝕刻時，根據本發明的支 柱的優點是不會出現妨礙蝕刻期間的氣體或流體動態特性的支持或支
撐結構，而且氣態反應物和產品的擴散受到努森(Knudsen)擴散的 限制，如同硅中的溝槽的逆結構的情況那樣。另外，如果需要使用例 如原子層沉積(ALD或化學氣相沉積(CVD)在支柱的頂部上沉積材 料層，則上述優點同樣適用。
支柱的自主(autonomous)長度與其形狀的結合，導致其在電極 中的應用的若干優點。這些優點可以在下文中單獨地或相結合地加以 闡述。
根據本發明的支柱的優點是，其不需要支撐結構來保持其豎直， 在恰當的位置，該支柱允許以獨立式來使用。相反，根據例如 US2004/0056295A1的微結構需要至少一個附加的微結構，或用于錨定
該微結構的另一個結構。因此，根據本發明的支柱可以在其自身上使 用，以及在缺少適合的錨定結構的表面上使用。這對于例如當支柱沒 有沉入襯底時是有利的，在該情況下，支柱可能會沉入的孔、溝槽、 凹槽、細孔、空腔等的邊緣或側壁是不可用的。
當根據本發明的支柱沒有嵌入實心圍繞物中時是有利的。因此， 如果支柱用于例如電容器的電極，則在把整個電容組件嵌入實心材料 之前，其外表面可以設有電介質層和第二電極層。因此，當支柱被嵌 入時，無需末端產品中的支柱經受工藝和/或操作條件的強度，而是都 在制造階段中，在制造階段期間，該支柱仍未被嵌入。然而，除了制 造期間的中間產品，末端產品由于同樣的原因而受益于強化的支柱。 因此，要么僅提高出產率(嵌入的支柱)，要么增大出產率和機械壽命 (非嵌入支柱)。
根據本發明的支柱可以制造得比傳統的支柱更長，無需忍受機械 薄弱。備選地，當不需要增大的長度時，可以減小截面尺寸而無需犧 牲強度。雖然較長的支柱導致每單位襯底面積上的電極表面面積增大， 由于支柱的長度增大，較細的支柱通過其減小的截面面積來實現。根據本發明的支柱的另一優點與其異形形狀有關。具有異形截面 的支柱的側壁的表面面積大于具有實心非異形截面的相同質量的可比 較支柱的側壁表面面積。因此，電極的表面面積增大，而不會顯著改 變電極所占據的襯底面積。
本發明的一個實施例由權利要求2來限定。如果支柱的側壁表面
的第一和第二區域具有關于彼此之間的傾角(不同于(T或180')，那么
其鄰接線形成折痕。傾角為鈍角是有利的，因為這樣的話折痕不是尖 的。因此，蝕刻以及附加材料層在側壁表面中的折痕上的共形沉積得 以改進。這有利于沉積化學處理，從而獲得更為均勻的材料層厚度以 及在化學和/或機械和/或電學意義上更好質量的材料層。這允許使用 較薄的附加材料層，并器件的壽命和可靠性。另外，蝕刻和沉積反應 速度更快，其包括有益的成本因素。
本發明的另一個實施例由權利要求3限定。關于上述改進的蝕刻
和附加層沉積以及電特性，側壁表面為平滑的是有利的。平滑性與側 壁表面內的折痕和/或拐角是否對應于銳角或鈍角無關，因為銳角仍可 以由平滑的彎曲表面來實現。
可以通過掩模設計和/或蝕刻條件的調節來方便地控制側壁表面 關于拐角和折痕的形狀以及平滑性。
本發明的一個實施例由權利要求4限定。這里，以幾何學或組理 論來定義對稱性。對稱性帶來的優點包括容易進行掩模設計以及支柱 的可預測結構強化。此外，方便和/或改進了工藝開發和/或工藝條件 調整。
如果電器件包括多個元件和/或元件包括多個電極，并且被設置為 使得形成由分開的支柱組成的陣列，優選地選擇支柱的對稱性和/或其 排列圖案，以最大化支柱之間的空間，而不會對每單位面積上的電極 面積做出折衷。這將會提高蝕刻速度和質量，且不損失電極面積密度。 這參考圖3進一步詳細說明。優選地，在這個方面，對稱性和排序使得 該空間在陣列區域上均勻分布，使蝕刻速度對于面積具有均一性。
支柱之間增大的空間的優點與取決于縱橫比的蝕刻(ARDE)的 效果和反應物的擴散的3D自由度有關。該效果和反應物的受限3D擴散導致蝕刻速度的減小，例如在較窄或較深的溝槽、空腔、細孔或孔中的反應離子蝕刻(RIE)期間。因此，與可比較的傳統支柱陣列相比，所述支柱陣列能夠以較短的時間進行蝕刻，從而節省了時間和成本。備選地，如果使用相同的時間和成本，可以獲得較長或較高縱橫比的支柱。
本發明的一個實施例由權利要求5限定。該支柱形狀提供了與蝕
刻深度或支柱長度無關的最大和/或相同數量的自由空間，這在使用考
慮到ARDE效果的蝕刻形成支柱時是有益的。
本發明的一個實施例由權利要求6限定。這里，支柱垂直于長度方向的尺寸可以沿著支柱的長度而變化，使得截面的形狀或輪廓保持相同，即保持一致。因此，支柱可以具有比其頂部截面更大的占用面積。這還能增大長支柱的穩定性。
本發明的一個實施例由權利要求7限定。由于根據本發明的支柱具有改進的強度，其可以相對大的縱橫比來制造。這通過以相對低的成本增大支柱側壁而顯著增大電極表面面積。
在權利要求8所限定的實施例中，元件包括具有多個支柱的第一電極。多個支柱導致第一電極的表面面積極大地增加。如果將支柱有序排列為陣列，優選地該有序排列具有對稱性，以獲得每單位襯底面積上大的電極面積。此外，該對稱性還使得有序排列的支柱之間的空間是在支柱之間均勻分布的，或者支柱周圍的空間大致相同，從而以受控的方式來執行工藝步驟，例如蝕刻或覆蓋整個第一電極表面的材料層的沉積。例如，蝕刻速度或沉積速度在陣列區域上大致均勻分布。
本發明的一個實施例由權利要求9限定。輔助層至少部分地夾在第一電極和第二電極之間，以將第一電極和第二電極物理上分離。取決于電極和輔助層的性質，該器件的元件可以具有不同的屬性，對此需要每單位襯底面積上大的電極表面面積。示范性元件包括電容器、
儲能器件和二極管等。
本發明的一個實施例由權利要求10限定。在這個實施例中，第一
和第二電極之間存在至少一個附加電極。考慮到對包括更多個數的層的堆疊進行處理，根據本發明的支柱之間增大的可用空間是有利的。附加的層將進一步增強元件的屬性。例如，可以增大相應元件的電容和儲能密度，而無需準備較長的支柱，即無需對襯底進行較深的蝕刻。在電容器的情況下，電容密度可以相對于電介質層厚度而進行平衡。因此，增大厚度導致擊穿電壓增大，不減小電容密度，通過向支柱化的襯底同時插入額外的層堆疊而對電容密度的減小進行補償。這開啟了需要高電容密度和高擊穿電壓的應用領域。
本發明的一個實施例由權利要求ll限定。該器件包括至少兩個相同類型的元件，這意味著具有相同材料成分的元件以執行相同的功能，但可以具有不同的幾何布局。因此，該元件可以是電容器、類似的儲
能器件、二極管或其他。當使用蝕刻形成實心材料以準備該元件時，優選地，所有元件的蝕刻深度大致相等。為了在準備該元件時實現這個目的，支柱之間的空間或支柱以及包括支柱的溝槽的邊緣壁必須保持沿支柱周圍均勻分布。這樣，通過使用不同支柱幾何結構，以使得單個元件中具有不同截面輪廓，可以改變該元件的每單位襯底面積上可用的第一電極面積。例如，這能夠以相同的蝕刻和/或沉積時間來準備具有每單位襯底面積上不同電容的電容器。因此，其導致高度可控
的工藝參數。
本發明的一個實施例由權利要求12限定。利用半導體材料，可以使用摻雜來把半導體材料的一部分的電導率調節至適用于使該部分用作電極的程度。因此，摻雜程度提供了一種便利的方式來確定滿足要求的電極電導率。此外，導電的類型通過摻雜來控制，該摻雜可以是n型或P型。避免了用于第一電極的導電層的沉積成本，以及襯底和沉積的電極層之間可能存在的材料不相容。電極的摻雜部分的尺寸和形狀可以通過摻雜期間的掩蔽或其他隔離技術來控制。
本發明的一個實施例由權利要求13限定。在這個實施例中，該器
件是具有存儲器功能的集成電路。根據本發明的元件是動態隨機存取存儲器單元的存儲電容器。在該單元中，電容器與選擇晶體管的一個
溝道端相連。該單元是單元陣列的一部分，并且被集成到動態隨機存
取存儲器(DRAM)電路中。每存儲器單元上的可用襯底面積一定被最小化。此外，為了增大或至少避免數據刷新時間的惡化，縮減形體尺寸(feature size)需要增大的電容。因此，根據本發明的電容器尤其有利，因為其提供了每單位襯底面積上的高電容。
本發明的一個實施例由權利要求14限定。根據本發明的器件可以與一個或更多個其他集成電路裝配在一起，成為可使用的模塊。在這個實施例中，根據本發明的器件提供了集成電路之間或至少一個集成電路與外部器件之間的電連接。另外，根據本發明的器件提供了特定的電功能，其與一個或更多個其他集成電路的功能協調工作。優選地，該特定功能是難以或高成本地在一個或更多個其他集成電路中實現的功能。
為了實現該功能，該器件可以包括例如上述元件的各種分立元件，并與其他元件(例如開關或垂直互連區域(過孔))集成。在一種變體中，該器件提供了針對一個或更多個集成電路的表面安裝單元(SMU)需要的成本有效的代替。該模塊可以包括多個根據本發明的器件，每一個均具有各自的特定電功能。


下文結合附圖來描述本發明的這些和其他方面，其中-圖1A和1B示出了根據本發明的包括支柱的電極；圖2A至2J示出了具有不同輪廓的支柱的截面；圖3A至3C示出了截面視圖上的支柱陣列；
圖4A和4B示出了根據本發明的器件，包括在溝槽(trench)中具有支柱的元件。圖4B是圖4A在方向I上的截面視圖，而圖4A是圖4B沿線
n的截面視圖。
圖5A和5B示出了包括具有不同表面面積的電極的元件的器件，以
相同的工藝步驟而制造。
圖6A和6B示出了DR旭存儲器電路，以及包括根據本發明的電容器的DRAM存儲器單元。
圖7提供了包括根據本發明的器件的組件的示意圖。
具體實施方式
參考附圖，下文的描述闡述了根據本發明的支柱的結構設計怎樣能夠產生優點。描述了多個示范性電器件或元件。優點不限于所描述的實施例，而是能夠在不同器件中采用。相同的附圖標記表示相同的部分。
參考圖1A和1B來詳細描述具有根據本發明的支柱的電極的特性，
每一個圖均示出了具有支柱的電極。電極104具有第一表面106，用作支柱108的底部支撐(undergrounds該支柱從第一表面106在第一方向110上延伸的長度為L。該支柱是電極的一部分，并且具有占用區域112，這是與支柱的底部支撐相附著的基底(base)。該占用區域不一定與第一方向垂直。另外，第一表面不一定大于占用區域。切割穿過該支柱的虛平面(imaginary plane) 114 (圖1A中未示出)定義了與第一方向110垂直的截面116。截面具有輪廓118，其與截面的輪廓線相同。該截面可以取自支柱的任意長度位置處，并且無需沿支柱的長度一成不變。該支柱具有側壁表面120，在截面視圖上看，由輪廓線(即輪廓118)來表示。
圖lA的支柱具有沿其長度延伸的突出122，類似于法蘭或鰭(fin)。可構想該支柱包括中心部分，例如圓柱型軸桿(126)，法蘭或鰭附著于該中心部分。相反，圖1B的支柱具有沿其長度的刻痕(score) 124，也可被稱為凹槽(groove)。注意，該支柱的軸桿、突出或刻痕部分的設計是任意的，而且可以根據描述支柱最為便捷的方式來進行。在多種情況下，可以使用刻痕或突出同樣很好地描述支柱的形狀。
因此，也可以構想圖1B的支柱包括中心軸桿126。在圖1B中，軸桿126的截面是圖1A的截面的一半，而且具有作為其一部分的兩個突出、法蘭或鰭128。軸桿126和突出122的形狀與圖1A中的支柱的相應部分不同。實際上，可以自由選擇支柱108的軸桿126和突出122和/或刻痕124的形狀，以提供下文進一步詳細描述的輪廓118。
突出122或刻痕124沿第一方向110延伸的長度可以根據需要來選擇。另外，突出或刻痕關于第一方向的位置也可以選擇。例如，這在僅需要對支柱的一部分進行強化、或簡化支柱的制造時是感興趣的。
突出122或刻痕124為支柱提供了機械穩定性。關鍵的是，根據工程理論，與缺少突出或刻痕并具有實心非異形(solid non-profiled)截面的傳統支柱相比，具有與傳統支柱相同的長度、質量和密度的異形(profiled)支柱的強度更高，并且更加不易彎曲和/或扭曲。因此，通過改變支柱的截面輪廓，而不改變截面的總面積，可以增大支柱的強度。
因此，與傳統的可比較的支柱相比，根據本發明的支柱可以較小的截面尺寸和/或更大的長度來制造。將支柱的縱橫比定義為其長度除以其最小截面尺寸，根據本發明的支柱具有比傳統支柱更大的縱橫比，同時提供更好的強度。雖然傳統的支柱可以具有高達大約30的縱橫比，根據本發明的支柱的縱橫比可以大于30。優選地，其長度大于40或甚至50。提供這樣大縱橫比的支柱對于需要每單位襯底面積的大電極表面面積的應用是有利的。這將在下文描述的實施例中進一步詳細解釋。
圖2示出了根據本發明的支柱的多個備選截面。可以構想所有的相應支柱包括被稱作軸桿或腹板(web) 226的中心部分，以及具有法蘭形狀的兩個或更多個突出222。軸桿的截面可以是圓形(圖2A)、矩形(圖2B)、方形(圖2E和2F)或三角形(圖2D和21)。此外，支柱可以具有兩個(圖2A、 2B和2C)或更多個(圖2D至21)突出。突出可以是直線、彎曲(圖2H)、不同大小(圖2I中的222與222")禾Q/或分裂的(圖2I中的222')。此外，突出可以具有不同的朝向，由包含物的第一角232來確定，該角由側壁表面(圖2B和C)的第一區域228和第二區域230來限定。角232可以在兩個突出之間，或在突出和軸桿之間。
具有板狀幾何結構的支柱可得出稍有不同的幾何結構。可構想其具有中心部分，該中心部分具有多個突出以實現穩定性。板可以是直的或彎曲的，而且該突出可以有規則的間隔布置在截面之內或之外。備選地，支柱可具有更多個實心板中心部分226結構，其具有以有規則的或無規則的間隔布置的多個刻痕。該支柱可以形成具有尖的或圓的折痕或彎曲的褶皺板(圖2J)。板狀支柱可以形成分支或不形成分支。優選地，其不形成妨礙蝕刻或材料沉積工藝的小空腔。
本領域的技術人員可以想出落入本發明精神之內的多種其他形狀。支柱的形狀，如其截面輪廓所反映，由于某些原因是重要的。首 先，其確定了支柱對于橫向負荷或力(即具有垂直于第一方向并且在 截面的平面內的力分量的那些負荷或力)的強度。方向性強化與軸桿 及其突出和/或刻痕的相對位置和形狀有關。例如，圖1A所示的支柱相 對于具有繪圖平面內的分量的橫向負荷加以強化。然而，例如在垂直 于繪圖平面的方向上，支柱強度的增加較小。較弱方向上的強化需要 支柱具有至少一個其他的突出，該突出在不同于第一方向的方向上延
伸，例如對于具有圖2A中的截面的支柱來說。類似的理由使得支柱具 有一個或更多個刻痕或刻痕和突出的混合。
第二，支柱的形狀確定了與傳統非異形支柱相比所獲得的額外側 壁表面面積的數量。截面的輪廓或輪廓線的周長取決于輪廓的形狀。
第三，側壁表面的形狀影響材料層在側壁表面上的沉積。電極表 面內的尖的邊緣和折痕妨礙或惡化了材料的共形沉積，并降低了這些
層的化學和/或物理質量。例如，比較具有圖2B和2C中所示截面的支柱。 傾角232可以是銳角(圖2B)或鈍角(圖2C)。由于兩個鄰接區域228 和232在結合位置處形成了沿支柱長度行進的折痕，角232指示該折痕 是銳角的還是鈍角的。當角232減小時。材料沉積以及支柱的蝕刻變得 較慢且較不均勻。優選地，側壁表面內的所有折痕具有鈍傾角。當應 用需要薄層以按照階梯共形(st印conformal)方式覆蓋表面時，這 是尤其重要的。此外，由于支柱是電極的一部分，為了避免寄生電場 以及包括該電極的器件的相關故障，最好避免尖的邊緣或拐角。支柱 的對稱性(以其截面來反映)是重要的，即圖2E的輪廓具有銳角，但 是圖2D中不是。在這個方面，突出關于軸桿的朝向和截面尺寸可以用 于避免銳角和折痕。因此，雖然與圖2E和2F的截面相對于的支柱均具 有方形軸桿226，圖2E中的角232是銳角，但圖2F中為鈍角。
當支柱的側壁表面是平滑的時候，獲得改進的支柱上的材料沉積 和支柱的蝕刻。可以對拐角進行圓化，以防止銳角的出現。例如，比 較圖2E和2G的十字形截面。然而，表面的平滑與是否涉及鈍角232是分 離的。具有鈍角232的尖的折痕仍是有問題的。
第四，支柱的形狀確定了將支柱排成陣列的能力。就陣列所占據的(襯底)面積來說，具有對稱截面輪廓的支柱更方便排列。然而， 就其他原因來說，特殊的對稱結構更為有利。這借助于圖3進一步詳細 描述°
根據現有技術，圖3A示出了傳統支柱309的陣列的截面視圖，即根 據現有技術的支柱具有實心圓截面，其直徑為311。如圖所示，在沿方 向X和Y延伸的平面中的六邊形柵格中，對支柱進行有序排列。將兩個 最近的支柱309的中心之間的距離定義為間距(pitch) 313，該間距在 所有柵格移動方向上是相同的。因此，兩個最近支柱的表面之間的距 離，即空間間隔(space) 342，在這些柵格方向上也是相同的。
通過對來自垂直于方向X和Y的方向上的支柱之間的材料進行蝕 刻，來制造支柱。如果經過過深的蝕刻縱橫比(定義為支柱的長度與 其直徑311的比值)變得過大，那么在橫向與荷或剪切力的作用下，支 柱會斷裂或倒塌。為了避免該問題，要么必須減小蝕刻深度，要么增 大支柱309的直徑311。這些措施將會減小支柱的可用表面積和/或增大 支柱在X-Y平面中占用的面積，例如這可能是元件或器件的襯底表面 積。
通過使用根據本發明的支柱來解決該問題。因此，在圖3B中，將 多個圖3A中的傳統支柱309 (在圖3B中由虛線圓圈來表示)彼此相連以 形成具有三腳架狀截面的支柱308。可以設想，該支柱可以從具有三角 形截面的軸桿326構造而來，該支柱具有沿其長度的三個突出322。支 柱308的突出的厚度保持與傳統支柱309的直徑311相同。因此，支柱308 比傳統支柱309更強，這允許其具有較大的縱橫比。然而，還要注意所 有空間間隔342和間距313與圖3A中相同。此夕卜，如果尺寸311和間距313 己經加以選擇使得傳統支柱309的截面的周界的丟失虛線部分315至少 通過突出的增進邊(gained side) 317得以補償，那么支柱308的側壁 的表面不會減小。因此，與圖3A相比，圖3B中的支柱陣列在X-Y平面中 具有相同或更大的每單位面積的電極表面面積319。另外，由于支柱之 間的空間間隔相對于傳統情況沒有發生顯著改變，不會增加蝕刻時間。 如果將突出的長度和直徑制作得更小以使得縱橫比不發生變化，那么 可以獲得與傳統情況中相同的電極表面面積，但是蝕刻時間較短。將圖3B和3C進行比較，表明可以對支柱308進行有序排列，從而獲
得不同的陣列對稱性。這些不同導致每一個支柱周圍的自由空間的分
布也是不同的。與圖3C的陣列相比，圖3B的陣列中的自由空間分布得 更為均勻。例如，在圖3C的陣列中，存在沿X方向延伸的自由空間的直 通路321，而圖3B中則不存在這樣的直通路。優選地，自由空間的分布 盡可能地均勻，以提供蝕刻和/或材料在支柱的頂部沉積期間的均勻的 流體或氣體動態特性。
上文描述的原理可以用于不同形狀和排列的傳統支柱，導致傳統 支柱的不同連接性，因而導致根據本發明的支柱的不同對稱性。優選 地，考慮上文所述的支柱的截面輪廓。可以按照需要來選擇所連接的 支柱的個數以及連接圖案。因此，例如可以將圖3B或3C中的支柱308 進一步相互連接，以形成線性連接方案。 一個例子是，形成具有之字 形轉彎(zig-zag)的截面圖案的支柱或褶皺板狀支柱。此外，可以形 成具有分支截面圖案的分支支柱。然而，連接性必須使得在包括支柱 的襯底內不會形成閉合細孔(pore),因為如果這樣，工藝條件將會惡 化。另外，針對相同的原因，材料層在支柱頂部的可能沉積取決于相 同的可用空間。
如果支柱沉入襯底，例如如果其位于溝槽、空腔或細孔中，那么 優選地將溝槽的邊緣的截面輪廓關于支柱的空間間隔自變量進行調 整，與上文描述的蝕刻和沉積化學處理有關。備選地，可用空間使得 相鄰結構不會影響蝕刻或沉積行為。例如，這應用于位于表面之上且 未沉入溝槽、空腔或細孔的支柱。
在圖4所示的實施例中，已在襯底444中的溝槽436中形成元件402。
這里，術語襯底應當做最廣義的理解。其可以是任何種類的單材料襯 底，但是其同樣可以表示包括加工的硅晶片中的各種材料和預制結構
的復合襯底。
溝槽具有邊緣壁448和邊緣(rim) 450。使用各向異性蝕刻過程和 通過平板印刷(lithographically)限定的適合的硬掩膜，以產生溝 槽436，使得其包括支柱408。如圖4B中所示，支柱408使截面416具有 三腳架狀輪廓418，而且溝槽的邊緣壁448的輪廓遵循輪廓418，從而支柱的側壁表面與其他相鄰支柱或溝槽邊緣壁之間的空間間隔在支柱周 圍大體上相等。在這種情況下，支柱周圍的蝕刻和/或沉積速度是相似 的。
支柱408具有與溝槽436的深度或邊緣壁448的高度大致相同的長 度。備選地，支柱可以高于或低于溝槽深度。可以使用本領域的技術 人員所公知的各向異性蝕刻技術來蝕刻溝槽。蝕刻深度取決于蝕刻時 間，而蝕刻時間取決于要制造的支柱的縱橫比以及支柱之間的空間間 隔。支柱的縱橫比可以具有10和40之間的典型值。其可以更小，但優 選地大于50。
溝槽436包括由交替的層堆疊所形成的填充物。該堆疊包括第一電 極404、第一輔助層452、附加電極454、附加輔助層456和第二電極458。 該堆疊覆蓋支柱408的表面，包括其頂部以及溝槽436的底部446、邊緣 壁448和邊緣450的表面)第一輔助層452將第一電極404與附加電極454 分開，而附加輔助層456將附加電極454與第二電極458分開。
堆疊中的層數不限于上文所述的數目，而且可以根據需要來添加 附加電極和/或輔助層或其他層。備選地，也可以省略層。例如，參考 圖4，可以省略附加電極454和附加輔助層456，從而該堆疊包括三個層， 使得第一電極404與第二電極454通過第一輔助層452而分開。
在另一變化中，第一電極是襯底444的一部分。例如，整個襯底可 以是導電的(低歐姆)，以形成適合的第一電極404。備選地，該襯底 可以是電阻性的(高歐姆)，該電阻的一部分可以制成導電的。例如， 這可以通過半導體襯底的局部摻雜來進行。這導致可以省略最初容納 第一電極404的層，從而節省加工成本和時間。
根據期望，向電極賦予電接觸區域。例如，在圖4A中，第一404、 第二458以及附加454電極的接觸區域分別連接至接觸插頭或焊盤460、 464和462。這些接觸區域提供了把元件402的電極與器件愛呢00的其他 電元件的電極相連接的手段。如果多導體層連接性是可用的，例如半 導體器件中的多層金屬結構，則可以通過提供穿過輔助層和導體間電 介質層的適當插頭而在任何導體層上設置接觸點。
為了減小第一電極的(寄生)電阻，例如用于減小元件402的等效以在襯底444的底側上制造第一電極404的接觸 插頭，即與包括邊緣450的一側相對。在這種情況下，支柱與第一接觸 點460之間的距離減小。這種底部接觸可以與高歐姆以及低歐姆襯底一 同使用，盡管在高歐姆襯底中必須形成面向第一電極404的某種導電連 接。當使用支柱陣列時，底部接觸是尤其有利和有效的，因為側部接 觸相對遠離陣列中心處的支柱，而這會增大包括電極的元件的等效串 聯電阻(ESR)。
溝槽436和支柱408的形狀使得其表面是平滑的。電極中尖的邊緣 得以避免，從而改善了層堆疊材料的共形沉積。如果元件402例如為電 容器，那么擊穿電壓得以增大。實際需要的擊穿電壓將取決于該電容 器的應用。因此，如果用于例如去耦電容器，則可以將該元件配置為 典型地處理范圍在幾十伏內的電壓，而作為例如DRAM中的存儲電容器 使用時，將需要低得多的電壓以及不同的元件配置。
上文以通用術語描述的元件402可以在器件400中用于不同的目 的，這通過對其特征進行配置而實現，所述特征例如是溝槽436和/或 支柱408的形狀、支柱的數量以及電極和輔助層的物理和電特性。在下 文中，更加詳細地描述多個示范性實施例。
在一個實施例中，圖4中的元件是電容器。該電容器以高歐姆 (1000-1500 Q cm)硅晶片襯底而制造，以提供具有每單位襯底面積上 的高電容的電容器。輔助層使電極彼此電絕緣。圖4中的元件被稱為具 有金屬-絕緣體-金屬-絕緣體-金屬(MIMIM)堆疊。這里，術語"金屬" 的含義是適用于電導體的任何材料。術語"電導體"包括所有適合的 電介質材料。
根據例如在未公開申請05110488. 3中描述的方法、使用諸如 BoschTM方向性無功離子蝕刻(DRIE)的干蝕刻技術來制造溝槽和支柱。 備選地，可以使用各向異性濕蝕刻技術。
將溝槽蝕刻至深度為40iim，產生相等長度的支柱。該支柱的直徑 411是1. 2 y m，而且空間間隔415是1 u m。可以根據需要選擇其他尺寸。
利用導電材料來制造電極，例如摻雜多晶硅，或諸如Cu、 Al、 W、 Ru、 TiN或TaN的金屬。備選地，可以使用其他金屬以及有機導電材料。優選地，所使用的金屬與標準硅工藝相容，而且可以使用低壓技術進
行沉積，例如化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)，獲得材料的
良好階梯共形沉積。此外，也可以使用濕化學沉積(例如無電鍍籽晶 沉積與電化沉積的結合)。
電極層的電導率由電極材料的特定電導率以及電極層的厚度來決
定。金屬層的厚度處于50和100nm之間的范圍內。多晶硅和/或有機導 電材料的厚度可以高于250或甚至500nm，取決于摻雜程度以及一般是
有機材料的低電導率。
在本實施例中，第一電極404是LPCVD沉積的多晶硅層，其為原位 (in situ) n摻雜的(rT)。備選地，其可以是使用根據本領域技術 人員己知的工藝的灌入步驟的后向摻雜。備選地，可以通過直接掩蔽 摻雜材料灌入步驟而把第一電極嵌入高歐姆硅襯底444。這為層404節
省了一個沉積步驟。優選地，對整個支柱體進行摻雜，以降低其電阻 率。通過選擇適合的低歐姆襯底(例如P型摻雜的硅晶片)，可以完全 省略第一電極的準備。
適合的電介質材料包括任何電隔離的無機或有機材料。 一方面， 適合性是指與制造技術的相容性，而另一方面，適合性是指與材料的 電特性的相容性，例如相對電介質常數(k)、漏電流密度和擊穿場。
電流泄露以及擊穿通常規定了電介質層的最小厚度，其對于各種 材料來說是不同的。典型地，電介質層的厚度在10和30nm之間的范圍 內。
如果設置了電介質層的厚度，則每單位電極表面面積上的實際電 容由相對電介質常數k來確定。k越高，電容器的電容越高。可以使用 諸如氧化鉿(Hf02)或(Ta205)的高k (k>10)材料，或諸如鉛鈦酸鹽 (lead titanate)的鈣鈦礦類材料的混合氧化物。
備選地，氧化硅和氮化硅可以用于電介質。在本實施例中，所有 電介質層包括額定30nm厚的層堆疊，包括氧化硅-氮化硅-氧化硅，因 而被稱作0N0堆疊。，通過首先在多晶硅第一 電極404的頂部生長熱氧化 物，然后是低壓CVD (LPCVD)氮化硅層和第二正硅酸乙酯(TEOS) LPCVD 氧化硅層，來準備第一輔助層452或電介質層的0N0堆疊。第二電極458可以包括上文針對第一電極404所描述的材料。在本 實施例中，在多晶硅的LPCVD沉積期間，利用磷對多晶硅層進行原位n 摻雜。
在1000。C上30分鐘的高爐退火步驟用于產生具有大約為lmQ化m 電導率的多晶硅層。這個步驟可以在每一個多晶硅沉積之后、或在完 成整個層堆疊之后而執行。
如果沒有其他層出現，在這個階段，在添加適合的導體接觸焊盤 460至464之后，完成MIM電容器堆疊。使用電互連結構(例如從半導體 器件獲知的上述多層金屬結構)，可以使該電容器與其他元件電連接。 更多詳細的連接可能可以在未公開申請05110488. 3或W02004/114397
中找到。退火步驟優選地在接觸焊盤金屬沉積之前進行，其原因是為 了與半導體工藝中涉及的高溫相容。
然而，在準備接觸焊盤或互連結構之前，可以向MIM堆疊添加附加 電介質層和電極層。因此，在圖4的另一個實施例中，在準備接觸點460 至464之前，在第一MIM堆疊的頂部上，準備附加ONO堆疊，之后對原位 摻雜的多晶硅的另一LPCVD層進行沉積，以作為第二電極458。
具有0N0電介質層的上述MIM型電容元件可以具有大于50nF/mm2的 每單位襯底面積上的電容。優選地，該密度大于70 nF/mm2，更為優選 地，其大于100nF/腿2。在出現MIMIM堆疊的情況下，該密度可以大于 150nF/mn^或甚至250nF/mm2。然熱，使用不同的設計和/或高k材料，
可以實現更高的值。
在MIMIM堆疊的情況下，可以使用額外厚度來增大擊穿電壓，通過
斷開電容器的中心或內部電極來進行。
在圖4的另一個實施例中，元件402是電化能量源，例如鋰離子(微)
電池或NiMH電池。與集成在硅襯底上的該能量源有關的詳細信息在例 如W02005/027245中有所描述。例如，為了準備包括根據本發明的電極 的3層堆疊鋰離子微電池，利用導電多晶硅來制造第一電極，其是能量 源的負電極。第一電極404可以嵌入襯底444。然后，第一輔助層452 是大約l微米厚的固態電解質，例如鋰磷氮氧化物(LiPON)。在該層的 頂部，第二電極458由LiCo02來制造，可能混有碳纖維。第二電極458是電化能量源的正電極。沒有使用圖4中的附加電極和輔助層。可選地， 可以將電流收集器耦合至正電極。電解質和電極層的沉積通過傳統技
術來進行，例如物理氣相沉積、CVD或ALD。
根據本發明的電極可以提供大的表面，這是由于具有高縱橫比的 支柱，從而能夠向圖4中描述的能量源提供改進的(最大化的)速度能 力和功率密度。通過使電解質的層厚度最小化以及層之間的相互接觸 表面最大化，能量源的性能得以優化。
可以按照如上文針對電容器所描述的方式，利用附加的電解質層 和電極來擴充三層堆疊。
在另一實施例中，元件402是整流元件，例如PN二極管、PIN二極 管、發光二極管、光電二極管等。因此，輔助層452可以包括由兩個原 位慘雜的多晶硅層組成的堆疊。本領域的技術人員能夠使用標準半導 體材料和方法而在器件400內準備該元件。該元件可以具有雙電極配置 或多電極配置，如針對電容器和能量源所描述的配置。
在一個實施例中，如上文所述具有多于兩個電極的元件可以包括 多個子元件。可以在未公布申請05110488. 3中找到示例。例如，MIMIM 電容器包括兩個堆疊式MIM子元件。該子元件可以并聯或串聯地電連接 或耦合。這里，連接意味著短路而耦合意味著通過其他無源或有源元 件而連接。例如，無源元件包括電容器、電阻器和例如包括線圈的電 感元件。有源元件包括開關，例如MEMS開關、晶體管狀MOS和MESFET 以及雙極型晶體管，或諸如PIN二極管等的二極管。多種可能允許利用 小襯底面積上的高電容來進行分布式和/或可調諧和/或可開關電容器 的制造。類似地，電池的電極可以連接或耦合，以獲得較大的耐久性 (并聯連接)或較高的電壓(串聯連接)。在串聯能量源的情況下，也 可以使用可切換電壓。
備選地，使某些或全部附加電極保持浮動(floating),有效地將 所有MIM電容器串聯連接。從而能夠增大擊穿電壓。某些情況下，完全 不連接第一電極，或將其接地。這降低了襯底效果(substrate effecOc
在一個實施例中，單個元件可以包括在陣列中排列的多個支柱電極，例如圖3中所示。該支柱電極可以電短路，以增大元件的輸出，例 如其可以是電容、能量或電流，這取決于元件的性質。
在一個實施例中，器件包括相同類型的多個元件，例如電容器。 第一電極的幾何結構可以有利地用于在單個工藝流程中準備多個不同 的元件而無需使用額外的工藝步驟。特別地，通過調整支柱的形狀或 支柱與周圍結構之間的可用空間，可以方便地區分電容器的第一電極 的表面區域。
通過向第一電極賦予不同的設計，有利地在一個工藝步驟中進行 第一電極幾何結構的區分，該設計例如在圖5中給出示范，其示出了具
有襯底544的器件500內的不同元件502、 502，、 502"、和502"'。在這 種情況下，元件的第一電極504、 504'、 504"、禾Q504'"通過摻雜而集 成在高歐姆半導體襯底544中。通過第一輔助層552 (未示出)將第一 和第二電極電隔離和物理隔離，該第一輔助層552已經使用適合的掩模 技術進行局部沉積。在這種情況下，其為上文所述的ONO電介質層堆疊。
在實現不同設計的第一種備選中，元件502、 502'包括具有不同形 狀和/或截面輪廓516和516'的支柱508和508'。于是，支柱的側壁表面 面積(每單位襯底面積上可用的)是不同的。類似的效果可以通過將 支柱在根據不同對稱性的陣列中有序排列而實現。
在第二種備選中，具有相同截面輪廓的支柱502'和502"的高度是 不同的。在該備選中，高度差源自溝槽536'和536"的不同深度。如上 所述，例如通過支柱周圍的不同空間間隔來控制該深度，給出不同的 蝕刻速度。在這方面，根據本發明的電極可以與包括具有傳統非異形 截面的支柱的電極相組合，盡管需要對蝕刻深度進行調整以適應其機 械穩定性。
在第三種變體中，把具有不同類型電極的元件進行組合。例如， 元件502具有包括支柱508的電極，元件502"'具有包括溝槽或細孔 536"，而沒有支柱的電極。蝕刻深度會獨立地受到溝槽或細孔的截面尺 寸的影響。另外，可以集成具有板電極的元件。
優選地，設計元件使得所有溝槽、細孔、空腔或支柱具有相似的 深度和長度。因此，附加材料層在第一電極頂部上的沉積以各種元件內的相同速度和質量而進行。
在具有多個元件的器件的實施例中，它們具有相似的類型，即它 們例如為電容器或二極管。備選地，元件具有不同的類型。可以使用 或不使用如上文所述的其他無源或有源元件而將多個元件電耦合或連 接，以形成集成電路，使得器件能夠執行特定的電功能。該器件也被 稱作有源管芯。
在一個實施例中，該器件或有源管芯是包括存儲器的集成電路
600。如圖6A中所示，該存儲器包括由多個存儲器單元組成的陣列，這 些存儲器單元連接在多個字線697、多個位線604和多個板線(plate line) 658之間，使得每一個存儲器單元連接在一個字線、 一個位線和 一個板線之間。線陣列與外圍電路601相連，該電路用于根據已知方法 的存儲器陣列驅動。
每一個存儲器單元包括晶體管690和存儲電容器602。晶體管可以 用于選擇性地對單獨的存儲電容器進行讀寫。如本領域的技術人員所 公知，數據保持時間取決于存儲電容器的大小。由于晶體管尺寸不斷 減小，需要在這些存儲器件中準備每單位襯底面積上增大的電容。
圖6B示出了半導體襯底644中位于場氧化物696之間的兩個存儲單 元。每一個晶體管690具有用于字線的柵極697。晶體管共享與位線相 連的溝道端695。它們中的每一個均具有與第一電極604相連的溝道端 693，該第一電極604具有存儲電容器602的支柱608。所有柵極和電極 被隔離物694電隔離。電介質層652覆蓋每一個第一電極604，該電介質 層652把第一電極與形成板線的第二電極658電隔離。
注意，在制造期間，當第二電極層658還沒有被沉積時，支柱608 是未嵌入溝槽或細孔中的自由直立結構。因此，其結構上的優點不僅 在于較高的電容密度，而且在于增大了器件600的產出率。根據本實施 例的器件，第一電極604的第一表面不在襯底表面的水平面上，而且支 柱不垂直于該表面而延伸。
可以根據本發明來設計電容器，并根據已知的半導體制造方法來 制造，例如US5， 821， 142、 US5， 204, 280、 US5， 336， 630或US6， 924, 526B2
中所描述的方法。電容器可以具有與上文所述很大的相似度，然而電極層和/或輔助層或電介質層的厚度以及截面尺寸將會較小。本領域的 技術人員將會知曉如何向器件提供用于驅動存儲器陣列的外圍電路。 所描述的器件具有更好的數據保持特性，并允許存儲器技術的更好縮 減。
根據本發明的其他器件或有源管芯包括收發機、功率放大器、
用于TV或移動應用的IC、濾波器、匹配單元、電荷泵或DC-DC轉換器。 本領域的技術人員將會知曉其他應用。
在一個實施例中，該器件是有源管芯，也被稱作平臺器件 (platform device)或互連器件。該互連器件實現了一個或更多個有 源管芯或其他無源管芯的電互連，以在所謂的半導體器件的組件中實 現復雜的電功能。該組件也被稱為系統級封裝。這些功能可以成本有 效的方式在這些組件中實現，因為不是所有的電功能都需要在單個管 芯中實現，否則會需要一個非常復雜和昂貴的制造工藝。因此，例如 使用不同優化的工藝來準備要互連的管芯。在單獨工藝中完成裝配。
圖7以圖解截面視圖示出了組件780的示例。該組件780包括有源器 件700、互連器件782。該組件使用雙倒裝晶片(flip chip)結構，其 中器件700通過泵786與互連器件782電連接，而互連器件782通過泵788 與引線框(leadframe) 784電連接。泵786例如是金泵，而泵788例如 是SAC (錫-銀-銅合金)的焊接泵。該電互連是借助于導電過孔785的 穿過襯底的連接。整個組件封裝在模子789中，以準備好使用系統級封 裝組件。本領域的技術人員可以想到其他這樣的組件，包括具有多于 兩個器件的組件。
本領域的技術人員可以想到具有根據本發明的器件的多種不同的 組件結構。
優選地，使用比用于有源管芯(例如700)的更簡單和更低成本的 工藝來制造互連管芯或無源管芯(例如782)。該無源管芯例如可以根 據W02004/114397來準備。此外，無源或互連管芯可以包括用于執行附 加電功能的集成電路，其包括例如上文描述的根據本發明的元件。例 如，無源管芯可以具有用于緩沖的大電容器，或如上文所述的能量源。 備選地，可以存在線圈。特別地，如電池的器件難以集成到通過標準CMOS技術準備的有源管芯中，這是因為它需要與CMOS制造非常不同的
材料層。除了所有種類的元件，能夠集成穿過無源管芯的刺底的過孔
(例如785)。這可以根據例如W02004/114397中所公開的內容來進行。 這些過孔實現了無源管芯襯底的不同側上存在的多個管芯之間的電互 連。
裝配技術是靈活的、通用的和成本有效的。根據本發明的器件將 會提供具有新的、改進的和先前未獲得的屬性的無源管芯，例如具有 電容密度為300nF/mW或更大的較大電容器，或較長壽命的電池。于是， 該器件實現了針對更寬應用領域的新組件。
應當注意，上述實施例示出而不是限制本發明，而且本領域的技 術人員在不背離所附權利要求的范圍的前提下，能夠設計多種備選實 施例。在權利要求中，位于括號之間的任何附圖標記不應解釋為限制 權利要求。詞"包括"不排除除了權利要求中所列出的元件或步驟之 外的其他元件或步驟的存在。元件之前的詞"一"或"一個"不排除 多個該元件的存在。在列舉若干裝置的設備權利要求中，這些裝置中 的若干可以由同一項硬件來體現。起碼的事實是，互不相同的從屬權 利要求中列舉的特定措施并不表示這些措施的組合不能產生優點。
權利要求
1. 一種包括電元件(102)的電器件(100)，所述電元件包括具有第一表面(106)和支柱(108)的第一電極(104)，所述支柱從所述第一表面沿第一方向(110)延伸，所述支柱具有從所述第一表面平行于所述第一方向而測量的長度，所述支柱具有垂直于所述第一方向的截面(112)，而且所述支柱具有側壁表面(114)，所述側壁表面圍繞所述支柱并且在所述第一方向上延伸，其特征在于，所述支柱包括沿著所述支柱的長度的至少一部分延伸的刻痕(116)和突出(118)中任意一個，以賦予所述支柱(108)改進的機械穩定性。
2. 根據權利要求l所述的電器件，其特征在于，所述側壁表面包括第一區域(228)和第二區域(230)，這兩個區域沿著與第一方向(110)平行的線彼此鄰接，所述第一和第二區域限定了彼此之間的鈍傾角(232)。
3. 根據權利要求1或2所述的電器件，其特征在于，所述側壁表面(114)是平滑表面。
4. 根據權利要求1至3中任意一項所述的電器件，其特征在于，所述截面(112)具有對稱輪廓。
5. 根據權利要求1至4中任意一項所述的電器件，其特征在于，所述截面(112)具有沿所述支柱(108)的長度恒定的面積。
6. 根據權利要求1至4中任意一項所述的電器件，其特征在于，所述截面(112)具有沿所述支柱(108)的整個長度相同的形狀。
7. 根據權利要求1至4中任意一項所述的電器件，其特征在于，所述支柱(108)具有大于30的縱橫比。
8. 根據權利要求1至7中任意一項所述的電器件，其特征在于，所述元件(302， 402， 502， 502,， 502"， 602)包括具有多個支柱(308，408， 508， 508，,508"， 608)的第一電極(304， 404， 504， 504，， 504"，604)。
9. 根據權利要求1或8所述的電器件(400)，其特征在于，所述電元件(402， 602)包括第二電極(458， 658)和第一輔助層(452，652)，所述第一輔助層被設置為把所述第二電極與所述第一電極分離。
10. 根據權利要求9所述的電器件(400)，其特征在于，所述元件(402)包括至少一個附加電極(454)和一個附加輔助層(456)，所述附加層被設置為至少部分地位于所述第一電極(404)和所述第二電極(458)之間，所述附加電極通過所述第一輔助層和附加輔助層的至少一部分彼此分離以及與所述第一和第二電極分離。
11. 根據權利要求l、 8、 9或10所述的電器件(500)，其特征在于，所述器件包括具有相同類型的多個元件(502， 502'， 502")。
12. 根據權利要求l、 8、 9、 10或11所述的電器件，其特征在于，所述器件包括具有半導體的襯底(444， 544)，而且所述第一電極(404，504， 504，， 504"， 504，")是所述半導體的一部分。
13. 根據權利要求l、 8、 9、 10或11所述的電器件(600)，其特征在于，所述器件是集成電路，而且所述元件(602)是存儲單元存儲電容器。
14. 一種組件(780)，包括根據權利要求l、 8、 9、 10或11所述的電器件(782)以及至少一個集成電路(700)，其特征在于，所述器件與所述至少一個集成電路電耦合。
全文摘要
本發明涉及一種包括電元件(102)的電器件(100)，所述電元件包括具有第一表面(106)和支柱(108)的第一電極(104)，所述支柱在第一方向(110)從所述第一表面延伸，所述支柱具有從所述第一表面平行于所述第一方向而測量的長度，所述支柱具有垂直于所述第一方向的截面(112)，而且所述支柱具有側壁表面(114)，所述側壁表面圍繞所述支柱并且在所述第一方向上延伸，其特征在于，所述支柱包括沿著所述支柱的長度的至少一部分延伸的刻痕(116)和突出(118)中任意一個，以賦予所述支柱(108)改進的機械穩定性。該電極允許以成本有效的方式制成具有改進特性的諸如電容器、儲能器件或二極管的電元件。
文檔編號H01L21/02GK101484976SQ200780025065
公開日2009年7月15日 申請日期2007年4月30日 優先權日2006年5月2日
發明者弗蘭克斯·勒科內克, 弗拉迪·羅茲伯姆, 戴維·D·R·切夫里, 約翰·H·克魯維克, 里昂內爾·古依拉德 申請人:Nxp股份有限公司