[发明专利]电容器及其制备方法

说明书

本公开提供一种电容器及其制备方法。所述电容器包括：衬底；沟槽电容，至少位于所述衬底内部，所述沟槽电容包括依次层叠的第一下电极、第一介电层、第一上电极；至少一平板电容，位于所述衬底表面，所述平板电容包括依次层叠的第二下电极、第二介电层、第二上电极，所述第一下电极与所述第二下电极同层且电连接；第一隔离结构，设置在所述沟槽电容与所述平板电容之间，并绝缘隔离所述第一上电极与所述第二上电极。上述技术方案，通过在衬底上设置沟槽电容及平板电容，并通过第一隔离结构将所述沟槽电容及平板电容绝缘，在不增加工艺步骤的前提下，仅通过改进刻蚀图案，增加电容的数量，形成并联电容，增大电容器的总电容值。

技术领域

本公开涉及半导体领域，尤其涉及一种电容器及其制备方法。

背景技术

众所周知，深沟槽电容(Deep Trench Capacitor，简称DTC)可以有效改善电源配送网络(Power Delivery Network，简称PDN)的阻抗和逻辑电压降，此外还可以有效改善漏电流。DTC因此引起了业界的广泛重视。一些数据表明，DTC的电容值越大，其取得的效果就越好。

然而传统的DTC无法突破工艺和材料的限制而获得较大的电容值。现有技术中通过采用三面电容来增大电容器的容量，然而仍然存在工艺复杂、体积占用大、制备成本高等问题。

因此，如何在降低工艺复杂性的前提下提高电容器的电容值，是当下需要解决的问题。

发明内容

本公开所要解决的技术问题是如何在降低工艺复杂性的前提下提高电容器的电容值，提供一种电容器及其制备方法。

为了解决上述问题，本公开提供了一种电容器，包括：衬底；沟槽电容，至少位于所述衬底内部，所述沟槽电容包括依次层叠的第一下电极、第一介电层、第一上电极；至少一平板电容，位于所述衬底表面，所述平板电容包括依次层叠的第二下电极、第二介电层、第二上电极，所述第一下电极与所述第二下电极同层且电连接；第一隔离结构，设置在所述沟槽电容与所述平板电容之间，并绝缘隔离所述第一上电极与所述第二上电极。

在一些实施例中，所述平板电容覆盖所述衬底部分表面的边缘或角落。

在一些实施例中，所述第一隔离结构包括第一绝缘层以及位于所述第一绝缘层侧表面的第一隔离层。

在一些实施例中，还包括：第一连接结构，与所述第一下电极及所述第二下电极电连接；第二连接结构，与所述第一上电极电连接；第三连接结构，与所述第二上电极电连接。

在一些实施例中，还包括支撑层，所述支撑层覆盖所述第一上电极、所述第二上电极的表面；所述第一连接结构、所述第二连接结构、所述第三连接结构、所述第一隔离结构设置于所述支撑层中。

在一些实施例中，还包括第二隔离结构，所述第二隔离结构设置在所述第一连接结构侧表面与所述支撑层之间、所述第一连接结构侧表面与所述第一上电极之间、所述第二连接结构侧表面与所述支撑层之间、以及所述第三连接结构侧表面与所述支撑层之间。

在一些实施例中，所述第三连接结构在平行于所述衬底表面的平面上的横截面积小于所述第一连接结构在平行于所述衬底表面的平面上的横截面积和/或所述第二连接结构在平行于所述衬底表面的平面上的横截面积。

在一些实施例中，所述平板电容为多个，且多个所述平板电容的所述第二上电极之间以及每一所述平板电容的第二上电极与所述沟槽电容的第一上电极之间均设置有所述第一隔离结构。

为了解决上述问题，本公开提供了一种电容器制备方法，包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底内及表面设置有一初始沟槽电容，所述初始沟槽电容包括依次堆叠的下电极材料层、介电材料层、上电极材料层、支撑层；在所述衬底表面形成第一隔离结构，所述第一隔离结构至少贯穿所述支撑层及所述上电极材料层，并将所述上电极材料层绝缘分隔为第一上电极及第二上电极，以在所述第一隔离结构的一侧形成沟槽电容，另一侧形成平板电容。