[发明专利]一种纳米电容三维集成结构及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米电容三维集成结构，其特征在于，

包括：

第一个纳米电容结构和第二个纳米电容结构，形成在硅衬底(200)的沟槽内，其中，第二个纳米电容结构位于第一个纳米电容结构上方；

所述第一个纳米电容结构包括形成在所述沟槽内的单晶硅纳米孔阵列；第一隔离介质(201)覆盖单晶硅纳米孔表面；第一底部金属电极层(202)覆盖所述第一隔离介质(201)表面；第一绝缘介质(203)覆盖所述第一底部金属电极层(202)表面；第一顶部金属电极层(204)覆盖所述第一绝缘介质(203)表面，并完全填充单晶硅纳米孔；

所述第二个纳米电容结构包括多晶硅纳米孔阵列，第二隔离介质(207)覆盖多晶硅纳米孔表面；第二底部金属电极层(208)覆盖所述第二隔离介质(207)表面；第二绝缘介质(209)覆盖所述第二底部金属电极层(208)表面，并在一侧形成开口；第二顶部金属电极层(210)覆盖所述第二绝缘介质(209)表面，并完全填充多晶硅纳米孔；

中间隔离介质(205)，形成在所述第一纳米电容结构和所述第二纳米电容结构之间；

顶部金属接触，包括由第三绝缘介质(211)形成的第一沟槽结构、第二沟槽结构、第三沟槽结构和第四沟槽结构，分别形成在所述第一顶部金属电极层(204)、所述第二顶部金属电极层(210)、所述第二底部金属电极层(208)以及所述第一底部金属电极层(202)表面；其中，所述第一沟槽结构与所述第二沟槽结构相邻，所述第三沟槽结构与所述第四沟槽结构相邻，中间区域的所述第三绝缘介质(211)在所述开口处与所述第二底部金属电极层208表面相接触；铜扩散阻挡层(212)覆盖四个沟槽的表面，并在所述中间区域断裂不相连接；铜籽晶层(213)覆盖所述铜扩散阻挡层(212)表面；铜金属层(214)覆盖所述铜籽晶层(213)表面；

其中，所述第一顶部金属电极层(204)与所述第二顶部金属电极层(210)通过所述第一和第二沟槽结构实现电气连通；所述第一底部金属电极层(202)与所述第二底部金属电极层(208)通过所述第三和第四沟槽结构实现电气连通。

2.根据权利要求1所述的纳米电容三维集成结构，其特征在于，

所述沟槽的宽度大于1cm，深度范围为10～20μm。

3.根据权利要求1所述的纳米电容三维集成结构，其特征在于，

所述第一隔离介质201的厚度范围为100～200nm，所述第一底部金属电极层202的厚度范围为50～150nm，所述第一绝缘介质203的厚度范围为10～50nm，所述第一顶部金属电极层204的厚度范围为100～300nm。

4.根据权利要求1所述的纳米电容三维集成结构，其特征在于，

所述多晶硅纳米孔的直径范围为0.5～1μm，深度范围为10～20μm。

5.根据权利要求1所述的纳米电容三维集成结构，其特征在于，

所述单晶硅纳米孔的直径范围为0.5～1μm，深度范围为10～20μm。