[发明专利]圆柱形嵌入式电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆柱形嵌入式电容器。

背景技术

具有大电容值的大电容器需要大的晶片面积，因此导致了形成集成电路的困难。传统的电容器包括平面型电容器和沟渠型MOS电容器。平面型电容器的电容板与各自基板的主表面平行。形成平面型电容器的工艺是简单的。然而，平面型电容器也需要大面积。

另一方面，沟渠型MOS电容器包括与各自基板的主表面垂直的垂直部分，并且延伸到各自基板中，因此减少了需要的晶片面积。然而，形成沟渠型MOS电容器的工艺是复杂的。

发明内容

针对现有技术，本发明公开了一种器件，包括：

具有第一区域和第二区域的基板；以及

形成在所述基板的所述第一区域中的电容器，所述电容器包括：

第一电容板；

环绕所述第一电容板的第一绝缘层；以及

环绕所述第一绝缘层的第二电容板，其中所述第一电容板，所述第一绝缘层，以及所述第二电容板的每一个都从所述基板的正面延伸到所述基板的背面。

根据本发明所述的器件，进一步包括从所述基板的正面延伸到背面，并且环绕所述电容器的第一隔离层。

根据本发明所述的器件，其中所述电容器具有圆柱形状。

根据本发明所述的器件，其中所述第一电容板形成圆柱体，并且其中所述第一绝缘层和所述第二电容板的每一个都形成圆环。

根据本发明所述的器件进一步包括：

在所述基板的所述第二区域形成基板通孔(TSV)并且从所述基板的正面延伸到背面，其中所述TSV的第一直径比所述第二电容板的第二直径小；以及

位于所述TSV和所述基板之间的第二隔离层。

根据本发明所述的器件，其中所述基板是半导体基板，并且其中在所述半导体基板的正面或背面没有形成有源器件。

根据本发明所述的器件，进一步包括与所述第一和第二电容板之一电连接的金属凸块。

根据本发明所述的器件，进一步包括：

环绕所述第二电容板的第二绝缘层；以及

环绕所述第二绝缘层的第三电容板，其中所述第二绝缘层和所述第三电容板的每一个都从所述基板的正面延伸到背面。

根据本发明所述的器件，其中所述第一和第三电容板互相电连接。

根据本发明的一种器件，包括：

插入件，其中所述插入件中没有形成有源器件，并且其中所述插入件包括：

具有第一区域和第二区域的硅基板；

形成在所述硅基板的第一区域并且从所述硅基板的顶面延伸到背面的电容器；以及

从所述硅基板的顶面延伸到背面的第一隔离层，其中所述隔离层处于所述硅基板和所述电容器之间并且接触所述硅基板和所述电容器。

根据本发明所述的器件，其中所述电容器包括：

第一电容板；

环绕所述第一电容板的第一绝缘层；以及

环绕所述第一绝缘层的第二电容板，其中所述第一电容板，所述第一绝缘层，以及所述第二电容板的每一个都从所述硅基板的正面延伸到背面。

根据本发明所述的器件还包括：

覆在所述硅基板的正面上的互连结构；以及

覆在所述互连结构上并且通过所述互连结构电连接到所述电容器的金属凸块。

根据本发明所述的器件还包括：

覆在所述硅基板的顶面前端的第一金属凸块；

覆在所述硅基板的背面上的第二金属凸块；以及

在所述硅基板的第二区域内形成基板通孔(TSV)，并且从所述硅基板的顶面延伸到背面，其中所述TSV电连接所述第一金属凸块到所述第二金属凸块。

根据本发明的一种形成器件的方法，包括：

提供具有第一区域和第二区域的基板；

在所述基板的第一区域中形成第一开口，其中所述第一开口从正面延伸到所述基板中；

在所述基板的第二区域中形成第二开口，其中所述第二开口从正面延伸到所述基板中；

在所述基板上形成第一导电层以部分地填充所述第一开口的一部分以及完全填充所述第二开口；

在所述第一导电层上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成第二导电层；

实施平面化工艺以移除所述第一导电层的多余部分，所述第一和第二开口外的所述第一绝缘层和所述第二导电层；以及

研磨所述基板的背面以曝露所述第一导电层，所述第一绝缘层以及所述第二导电层，其中所述第一导电层，所述第一绝缘层以及