利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2019800003392
申请人: 深圳市汇顶科技股份有限公司
专利类型:其他
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种电容器,其特征在于,所述电容器包括:

衬底,包括相对设置的上表面和下表面;

第一沟槽,设置于所述衬底,并自所述上表面向下进入所述衬底;

叠层结构,设置在所述衬底上方和所述第一沟槽内,所述叠层结构包括m层电介质层和n层导电层,所述m层电介质层和所述n层导电层形成导电层与电介质层彼此相邻的结构,以使所述m层电介质层中相应的电介质层将所述n层导电层彼此电隔离,并且,所述m层电介质层中的每层电介质层包括至少一种相对介电常数k大于或者等于第一阈值的高k绝缘材料,所述n层导电层中每层导电层包括至少一种功函数大于或者等于第二阈值的高功函数导电材料,m和n为正整数;

第一电极,电连接至所述n层导电层中的所有奇数层导电层;

第二电极,电连接至所述n层导电层中的所有偶数层导电层;

其中,所述第一阈值为9,所述第二阈值为4.9eV;

所述电容器还包括刻蚀停止层和层间介质层,所述刻蚀停止层设置在所述衬底和所述n层导电层上方,所述层间介质层设置在所述刻蚀停止层的上表面,所述刻蚀停止层相对于所述层间介质层更耐刻蚀;

所述叠层结构设置有台阶结构,所述台阶结构上设置至少一个第一通孔结构,以使所述第一电极通过所述至少一个第一通孔结构与所述n层导电层中的所有奇数层导电层电连接;所述台阶结构上设置至少一个第二通孔结构,以使所述第二电极通过所述至少一个第二通孔结构与所述n层导电层中的所有偶数层导电层电连接;

所述电容器还包括电极层,所述电极层设置于所述叠层结构和所述衬底的上方,且所述电极层包括相互分离的第一导电区域和第二导电区域,所述第一导电区域形成所述第一电极,所述第二导电区域形成所述第二电极;

所述电容器还包括:第二沟槽、第三电极和第四电极,其中,

所述第二沟槽设置于所述衬底,并自所述上表面向下进入所述衬底;

所述叠层结构还设置于所述第二沟槽内,且设置于所述第二沟槽内的所述叠层结构与设置于所述第一沟槽内的所述叠层结构之间不存在电连接的导电层,或者,设置于所述第二沟槽内的所述叠层结构与设置于所述第一沟槽内的所述叠层结构之间存在部分电连接的导电层;

所述第三电极电连接至设置于所述第二沟槽内的所述n层导电层中的所有奇数层导电层,所述第四电极电连接至设置于所述第二沟槽内的所述n层导电层中的所有偶数层导电层;

其中,所述第三电极与所述第一电极为同一电极,且所述第四电极与所述第二电极为同一电极,设置于所述第一沟槽内的叠层结构所形成的等效电容与设置于所述第二沟槽内的叠层结构所形成的等效电容并联连接;或者,所述第三电极与所述第一电极为同一电极,且所述第四电极与所述第二电极为不同的电极,设置于所述第一沟槽内的叠层结构所形成的等效电容与设置于所述第二沟槽内的叠层结构所形成的等效电容串联连接。

2.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于,在所述叠层结构中,所述每层导电层通过其所包括的高功函数导电材料与所述电介质层直接接触。

3.根据权利要求1或2所述的电容器,其特征在于,所述高k绝缘材料包括以下中的至少一种:Al2O3,HfO2,ZrO2,TiO2,Y2O3,La2O3,HfSiO4,LaAlO3,BaTiO3,SrTiO3,LaLuO3,CaCu3Ti4O12。

4.根据权利要求1或2所述的电容器,其特征在于,所述高功函数导电材料包括以下中的至少一种:铂、铱、镍、金、钴、铑,锇,铍,钯,硅化铂,硅化铱,硅化镍,硅化金,硅化钴,硅化铑,硅化锇,硅化铍,硅化钯。

5.根据权利要求3所述的电容器,其特征在于,所述n层导电层中每层导电层还包括以下中的至少一种:用作黏附层和/或阻挡层的导电材料,用于增加导电层厚度的金属钨和/或铜。

6.根据权利要求1或2所述的电容器,其特征在于,所述电容器还包括:衬底绝缘层,设置于所述叠层结构和所述衬底之间。

7.根据权利要求1或2所述的电容器,其特征在于,所述电容器还包括:互联结构,用于将所述n层导电层中的所有奇数层导电层电连接至所述第一电极,和/或,将所述n层导电层中的所有偶数层导电层电连接至所述第二电极。

8.根据权利要求7所述的电容器,其特征在于,

所述第一电极设置于所述衬底下方,以及

所述第二电极设置于所述叠层结构和所述衬底的上方。

9.一种电容器的制作方法,其特征在于,包括:

在衬底上制备第一沟槽,所述第一沟槽自所述衬底的上表面向下进入所述衬底;

在所述衬底上方和所述第一沟槽内制备叠层结构,所述叠层结构包括m层电介质层和n层导电层,所述m层电介质层和所述n层导电层形成导电层与电介质层彼此相邻的结构,以使所述m层电介质层中相应的电介质层将所述n层导电层彼此电隔离,并且,所述m层电介质层中的每层电介质层包括至少一种相对介电常数k大于或者等于第一阈值的高k绝缘材料,所述n层导电层中每层导电层包括至少一种功函数大于或者等于第二阈值的高功函数导电材料,m和n为正整数;

制备第一电极和第二电极,所述第一电极电连接至所述n层导电层中的所有奇数层导电层,所述第二电极电连接至所述n层导电层中的偶数层导电层;

在所述衬底和所述n层导电层上方制备刻蚀停止层,在所述刻蚀停止层的上表面制备层间介质层,所述刻蚀停止层相对于所述层间介质层更耐刻蚀,在所述层间介质层的上方制备电极层;

其中,所述第一阈值为9,所述第二阈值为4.9eV;

所述叠层结构设置有台阶结构,所述台阶结构上设置至少一个第一通孔结构,以使所述第一电极通过所述至少一个第一通孔结构与所述n层导电层中的所有奇数层导电层电连接;所述台阶结构上设置至少一个第二通孔结构,以使所述第二电极通过所述至少一个第二通孔结构与所述n层导电层中的所有偶数层导电层电连接;

所述电极层包括相互分离的第一导电区域和第二导电区域,所述第一导电区域形成所述第一电极,所述第二导电区域形成所述第二电极;

其中,所述制作方法还包括:

在所述衬底上制备第二沟槽,所述第二沟槽自所述衬底的上表面向下进入所述衬底;

在所述衬底上方和所述第二沟槽内制备所述叠层结构,且位于所述第二沟槽内的所述叠层结构与位于所述第一沟槽内的所述叠层结构之间不存在电连接的导电层,或者,位于所述第二沟槽内的所述叠层结构与位于所述第一沟槽内的所述叠层结构之间存在部分电连接的导电层;

制备第三电极和第四电极,所述第三电极电连接至位于所述第二沟槽内的所述n层导电层中的所有奇数层导电层,所述第四电极电连接至位于所述第二沟槽内的所述n层导电层中的偶数层导电层;

其中,所述第三电极与所述第一电极为同一电极,且所述第四电极与所述第二电极为同一电极,设置于所述第一沟槽内的叠层结构所形成的等效电容与设置于所述第二沟槽内的叠层结构所形成的等效电容并联连接;或者,所述第三电极与所述第一电极为同一电极,且所述第四电极与所述第二电极为不同的电极,设置于所述第一沟槽内的叠层结构所形成的等效电容与设置于所述第二沟槽内的叠层结构所形成的等效电容串联连接。

10.根据权利要求9所述的制作方法,其特征在于,在所述叠层结构中,所述每层导电层通过其所包括的高功函数导电材料与所述电介质层直接接触。

11.根据权利要求9或10所述的制作方法,其特征在于,在制备所述叠层结构之前,所述制作方法还包括:在所述衬底上表面和所述第一沟槽内表面沉积衬底绝缘层;

所述在所述衬底上方和所述第一沟槽内制备叠层结构,包括:

在所述衬底绝缘层上表面和内表面制备所述叠层结构。

12.根据权利要求9或10所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括:制备至少一个第一通孔结构,以使所述第一电极通过所述至少一个第一通孔结构电连接至所述n层导电层中的所有奇数层导电层。

13.根据权利要求9或10所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括:制备至少一个第二通孔结构,以使所述第二电极通过所述至少一个第二通孔结构电连接至所述n层导电层中的所有偶数层导电层。

14.根据权利要求9或10所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括:制备互联结构,以使所述n层导电层中的所有奇数层导电层电连接至所述第一电极,和/或,所述n层导电层中的所有偶数层导电层电连接至所述第二电极。

15.根据权利要求14所述的制作方法,其特征在于,所述制备第一电极和第二电极,包括:在所述衬底下方制备所述第一电极,以及

在所述叠层结构和所述衬底的上方制备所述第二电极。