[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：

第一纳米电容结构和第二纳米电容结构，形成在硅衬底(200)的沟槽内，其中，第二纳米电容结构位于第一纳米电容结构上方；

所述第一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；

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；

所述第二纳米电容结构包括阳极氧化铝结构(207)；金属铝(206)位于所述中间隔离介质(205)和所述阳极氧化铝结构(207)之间；第二底部金属电极层(208)覆盖所述阳极氧化铝(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，并完全填充阳极氧化铝(207)；

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)通过所述第一沟槽结构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)通过所述第三沟槽结构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，

所述硅纳米孔的直径范围为0.5～1μm，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，

所述阳极氧化铝结构的孔径范围为200～500nm，深度范围为1～5μm。

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，

所述第一隔离介质、所述中间隔离介质是SiO₂、Si₃N₄、SiON、SiCOH、SiCOFH中的至少一种。