[发明专利]基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器及其制作方法

权利要求书

1.基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，其特征在于，包括半导体衬底(201)，贯通半导体衬底(201)的上下表面设置有若干个通孔，在通孔的内侧表面上设置有绝缘层(202)，在通孔的绝缘层(202)内填充有硅通孔金属(203)；在半导体衬底(201)的上表面设置有顶层介质(101)，在半导体衬底(201)的下表面设置有底层介质(301)；所述的硅通孔金属(203)分为两组，其中第一组硅通孔金属(203)相互连接构成电极一，第二组硅通孔金属(203)相互连接构成电极二；电极一、电极二中的一个为电容器的正极，另一个为电容器的负极。

2.根据权利要求1所述的基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，其特征在于，所述的第一组硅通孔金属(203)在半导体衬底(201)的下表面通过金属互连线c(302)相互连接、并且在在半导体衬底(201)的上表面通过金属互连线a(102)相互连接；所述的第二组硅通孔金属(203)在半导体衬底(201)的下表面通过金属互连线d(303)相互连接、并且在在半导体衬底(201)的上表面通过金属互连线b(103)相互连接；所述的金属互连线c(302)及金属互连线d(303)设置在所述的底层介质(301)内，所述的金属互连线a(102)及金属互连线b(103)设置在所述的顶层介质(101)内；金属互连线a(102)的一端从顶层介质(101)中穿出作为电极一的引出线；金属互连线b(103)的一端从顶层介质(101)中穿出作为电极二的引出线。

3.根据权利要求1或2所述的基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，其特征在于，所述的硅通孔金属(203)在半导体衬底(201)的表面排列成一个方块矩阵，当所述方块矩阵的行数与列数为奇数时，所述的第一组硅通孔金属(203)包括位于所述方块矩阵对角线上的硅通孔金属(203)、以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属(203)、以及位于另外两个顶点处的硅通孔金属(203)，其余的硅通孔金属(203)组成所述的第二组硅通孔金属(203)；当所述方块矩阵的行数与列数为偶数时，所述的第一组硅通孔金属(203)包括位于所述方块矩阵对角线上的硅通孔金属(203)以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属(203)，其余的硅通孔金属(203)组成所述的第二组硅通孔金属(203)。

4.根据权利要求3所述的基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，其特征在于，所述的半导体衬底(201)为硅衬底；所述的硅通孔金属(203)为铜或铝中的一种；所述的顶层介质(101)及底层介质(301)为二氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层中的一种；所述的绝缘层(202)为二氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层中的一种；所述的金属互连线a(102)、金属互连线b(103)、金属互连线c(302)及金属互连线d(303)同为铜导线或者铝导线中的一种。

5.根据权利要求3所述的基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，其特征在于，所述的半导体衬底(201)将绝缘层(202)完全包裹；所述的绝缘层(202)将硅通孔金属(203)完全包裹。