[实用新型]半导体电容器

说明书

一种半导体电容器，半导体电容器包括下电极、第一介电层、第一上电极以及至少一个晶须结构。其中晶须结构可以由晶须凝核形成也可以是去除晶须凝核形成的晶须结构之后形成的一包括第二上电极和第二介电层的结构。这样的半导体电容器表面由大量晶须包覆，因此各部分结构的表面积得到增加，从而使电容量得到增加。且能够降低自刷新数据刷新作动频率。

技术领域

本实用新型涉及半导体电容器，特别涉及具有纳米级短纤维结构的半导体电容器。

背景技术

利用半球状多晶硅HSG(Hemispherical Grain)技术提升电容量的工艺曾经占有相当重要的地位，然而随著双层电容工艺与高介电常数材料的普及化，以及电容截面尺寸微缩的大趋势，这种利用表面粗糙化增加电容表面积的HSG技术逐渐遭到淘汰。

晶须结构(Whisker)，在电机产品工艺中一般指微纳米级的短纤维结构。自然界存在包含晶须结构的天然矿物，但数量有限。工业应用的晶须主要在人工控制条件下合成。在半导体制备工艺中，晶须结构经常出现于金属器件表面，或以金属氧化/氮化物生成，而且尺寸微细。作为非必要产物，晶须结构通常被视作微尘、缺陷而被抑制生长或清洁掉以降低集成电路(IC，Integrated Circuit)失效的风险。

实用新型内容

然而经本实用新型的发明人研究发现，在电容器表面埋入纳米级短纤维结构，可增加电容极板与介电层表面积，提升电容量，从而能降低半导体电容器数据的刷新频率。

由此本公开提供一种半导体电容器，包括下电极、第一介电层、第一上电极和至少一个晶须结构。第一介电层形成于。下电极表面。第一上电极形成于第一介电层表面。至少一个晶须结构被下电极包覆。

在一些实施例中，晶须结构包括第二上电极和包覆第二上电极的第二介电层。其中，第一上电极和第二上电极材料相同，第一介电层和第二介电层材料相同。

在一些实施例中，第一介电层在至少一个非晶须结构位置的剖面上形成封闭图形。

在一些实施例中，晶须结构的形状为直线形、弧线形、折线形和分叉形中的一种或多种。

在一些实施例中，晶须结构的直径为0.5-50nm。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的半导体电容器，由于其结构表面由大量晶须结构包覆，因此各部分结构的表面积得到增加，从而使电容量得到增加。且能够降低自刷新数据刷新作动频率。

附图说明

图1A为本实用新型的半导体电容器的结构示意图。

图1B为图1的水平方向的剖面示意图。

图2A为图1的另一水平方向的剖面示意图。

图2B为图2A中B-B截线处的剖面结构示意图。

图2C为另一实施例中图2B显示处的结构示意图。

图3-图8为本实用新型的半导体电容器的制备过程的一个实施例的各个阶段的示意图。

图9为本实用新型的半导体电容器的制备过程的流程示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本实用新型所公开有关“半导体电容器”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。