[发明专利]多层结构及其制造方法

说明书

提供一种多层结构，尤其是槽式电容器的多层结构，所述结构包括含有沟槽的图形化层结构和第一电极，其中图形化层结构包括FASS曲线（FASS‑curve）结构，并且第一电极至少部分形成于该FASS曲线结构上。

技术领域

本发明涉及一种多层结构，尤其涉及槽式电容器或三维电容器的多层结构。

此外，本发明还涉及一种制造多层结构的方法，尤其涉及一种制造槽式电容器的方法。

背景技术

高密度电容器是实现解耦单元的关键。为了实现在特定频率下的目标阻抗，就需要选择一定的电容值，以便在布局设计时放置，从而实现所需频率的谐振，并且具有等于其等效串联电阻值（ESR）的阻抗。因而，往往会并行放置足够数量的那些电容器，使得并联的ESR接近于该所需目标阻抗。电容器ESR确定了实现特定频率下一定目标阻抗所需的电容器数量，并因此成为一个重要的设计参数。对ESR的高估会导致过多的电容器以及不必要的大量材料，从而引起不必要的花费。对ESR的低估则会导致配电系统的不足。

可有多种使用硅中第三维来实现高密度电容器的方法。利用硅基片的各向异性蚀刻来制造槽式电容器在本领域中是众所周知的。在传统的槽式电容器单元中，该电容器的上电极形成于沟槽中，而下电极是由硅基片形成的。一般来说，该电容器的上端或上电极是一层延伸至沟槽内的多晶硅层，以此形成一个电容器。然而，该电容器的功能依赖于大的表面积。槽式电容器通常嵌入在半导体基片中的的一系列的大量的很多很多小的深孔或大的孔隙的阵列中。然而，电容器的密度受限于在等离子体蚀刻（DRIE）或其它化学气相沉积（CVD）工艺中所使用的气态试剂贯穿那些深孔的低扩散率。

为了克服这一缺陷，WO2007/027169提出使用拓扑电容器，其中附图表明其不同于先前的结构。

发明目标及总述

本发明旨在提供一种交替的多层结构，例如，一种槽式电容器的多层结构，以及一种制造交替多层结构的方法，例如，一种制造具有高密度和低等效串联电阻值的槽式电容器的方法。

为了达到上述目标，提供了根据独立权利要求所述的一种多层结构（例如，槽式电容器）及其制造方法。在从属权利要求中描述了优选地实施例。

根据一示例性实施例，一种多层结构，尤其是槽式电容器或电池的多层结构，包括一个含有沟槽和第一电极的图形化层结构，其中，该图形化层结构包括一个FASS曲线结构并且第一电极至少部分形成于FASS曲线结构上。尤其是，应当指出术语“FASS曲线结构上”可能指的是第一电极形成于FASS曲线结构的区域中，例如，位于FASS曲线结构其中、位于其上或其下。

根据一示例性实施例，一种制造多层结构的方法，尤其是制造槽式电容器或电池的方法，包括提供基片，例如平面基片；采用形成FASS结构的方法在基片中形成沟槽，例如，通过基片的结构化；以及至少在部分FASS结构上形成电极。具体而言，沟槽可采用诸如各向异性蚀刻和/或等离子体蚀刻方法来形成。对于蚀刻，可使用具有FASS曲线形状或具有与FASS曲线互补形状的掩模。可选地，在至少部分FASS结构上形成电极之前沉积绝缘层。

在本发明中，术语“FASS曲线”具体是指一种空间填充、非自交、自相似性的简单曲线。也就是说，FASS曲线可以是一种完全穿越二维平面或三维空间（或者具体指定该平面/空间的周期性网格）的曲线。这类FASS曲线还可称为分形曲线。尤其是，由于可从FASS曲线中导出诸如最小图形单元的单位图形，因此FASS曲线可适用于所谓的设计工具包。于是，当实施设计工具包时，FASS曲线的使用不会产生额外的困难。