电容结构以及制造方法与流程

本公开的实施例涉及半导体，尤其涉及一种电容结构以及制造方法。

背景技术：

1、传统的沟槽式电容结构和制造工艺，以硅衬底作为电容的一个极板，在硅衬底内形成一定深度的沟槽，然后对硅衬底表面包括沟槽表面进行氧化以生成氧化硅作为电容的介质层，然后在沟槽内填充多晶硅以形成电容的另一个极板，电容的大小和沟槽的深度直接相关。

2、如图1所示，图1是现有技术提供的一种传统结构的电容结构的结构示意图，该电容结构包括衬底100，衬底100设置有沟槽310；介质层500位于沟槽310的底面和侧壁，导电层600位于沟槽310内的介质层500远离衬底100的一侧；导电层600充满沟槽310。衬底100为硅晶圆衬底。

3、如图1所示，衬底100作为电容的一个极板，导电层600作为电容的第二极板，介质层500用于绝缘间隔衬底100和导电层600。传统沟槽电容结构，沟槽310整体全部位于衬底100内，沟槽310的深度小于衬底100的厚度。

4、硅晶圆衬底内的沟槽310，使用深离子反应刻蚀（drie: deep reactive ionetching）工艺对硅衬底实施刻蚀形成，沟槽刻蚀所能达到的深度和沟槽宽度直接相关，沟槽宽度越宽则沟槽刻蚀所能达到的深度越深。然而传统的电容结构上沟槽的宽度受到限制无法做到很宽，因而沟槽的深度也受到刻蚀工艺的限制而无法做到很深，如此电容的容值也受到的了限制。

技术实现思路

1、本公开提供了一种电容结构以及制造方法，以提高电容容值和电容密度。

2、本公开提供了一种电容结构，包括：

3、衬底，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面设置有第一凹槽，所述第一凹槽的深度小于所述衬底的厚度；

4、叉指电容结构，所述叉指电容结构位于所述第一凹槽内；所述叉指电容结构包括依次交替堆叠设置于所述第一凹槽内的n层介质层和n层导电层，所述n的取值包括大于或等于2的整数；第i层导电层位于所述第一凹槽内的第i层介质层远离所述衬底的一侧；第i-1层导电层位于所述第一凹槽内的第i-1层介质层远离所述衬底的一侧；所述第i层介质层位于所述第i-1层导电层和所述第i层导电层之间，所述i的取值包括大于或等于2，且小于或等于n的整数；

5、绝缘层，所述绝缘层位于所述第一表面，所述绝缘层设置有至少一个第一通孔和至少一个第二通孔，所述第一通孔一一对应露出第奇数层导电层的部分，所述第二通孔一一对应露出第偶数层导电层的部分；

6、电气连接层，所述电气连接层位于所述绝缘层远离所述衬底的一侧；所述电气连接层包括第一导电部和第二导电部；所述第一导电部穿过所述第一通孔与第奇数层导电层电连接；所述第二导电部穿过所述第二通孔与第偶数层导电层电连接。

7、本公开提供了一种电容结构的制造方法，包括：

8、提供衬底；所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；

9、在所述第一表面形成第一凹槽，所述第一凹槽的深度小于所述衬底的厚度；

10、在所述第一凹槽内形成叉指电容结构，所述叉指电容结构包括依次交替堆叠设置于所述第一凹槽内的n层介质层和n层导电层，所述n的取值包括大于或等于2的整数；第i层导电层位于所述第一凹槽内的第i层介质层远离所述衬底的一侧；第i-1层导电层位于所述第一凹槽内的第i-1层介质层远离所述衬底的一侧；所述第i层介质层位于所述第i-1层导电层和所述第i层导电层之间，所述i的取值包括大于或等于2，且小于或等于n的整数；

11、在所述第一表面形成绝缘层，所述绝缘层设置有至少一个第一通孔和至少一个第二通孔，所述第一通孔一一对应露出第奇数层导电层的部分，所述第二通孔一一对应露出第偶数层导电层的部分；

12、在所述绝缘层远离所述衬底的一侧形成电气连接层，所述电气连接层包括第一导电部和第二导电部；所述第一导电部穿过所述第一通孔与第奇数层导电层电连接；所述第二导电部穿过所述第二通孔与第偶数层导电层电连接。

13、本公开实施例提供了电容结构和相应的制造方法，本公开实施例提供了电容结构和相应的制造方法，叉指电容结构位于贯穿衬底内的第一凹槽内，第奇数层导电层电作为电容的一个极板通过电气连接层的第一导电部获取电信号，第偶数层导电层作为电容的另一个极板通过电气连接层的第二导电部获取电信号。叉指电容结构中介质层和导电层依次交叠设置在第一凹槽内部，随着介质层和导电层层数的增加，在第一凹槽具有预设深宽比的情况下，第一凹槽的宽度需要设置的更宽，从而使得第一凹槽的深度也可以设置的更深，从而得以显著提升第一凹槽内叉指电容结构的电容密度和电容容值。

14、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种电容结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于，所述衬底包括第一衬底和第二衬底；

3.根据权利要求1或2所述的电容结构，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于，所述衬底包括硅、玻璃、碳化硅以及蓝宝石中的任意一种。

5.根据权利要求2所述的电容结构，其特征在于，所述第一衬底和所述第二衬底的材料不同。

6.根据权利要求2所述的电容结构，其特征在于，还包括键合层，所述键合层位于所述第一衬底和所述第二衬底之间，所述键合层用于键合连接所述第一衬底和所述第二衬底。

7.根据权利要求6所述的电容结构，其特征在于，所述键合层和所述第一衬底的材料不同。

8.根据权利要求2所述的电容结构，其特征在于，所述第一衬底包括硅衬底；和/或，所述第二衬底包括硅、玻璃、碳化硅以及蓝宝石中的任意一种。

9.根据权利要求1或2所述的电容结构，其特征在于，所述介质层包括氧化硅、氮化硅、锆酸锶、钛酸钡以及钛酸锶钡中的任意一种或者至少两种的组合叠层。

10.根据权利要求1或2所述的电容结构，其特征在于，所述导电层包括具有预设掺杂浓度的多晶硅导电层；和/或，所述电气连接层包括金属电气连接层。

11.根据权利要求6所述的电容结构，其特征在于，所述键合层包括氧化硅或氮化硅。

12.根据权利要求1或2所述的电容结构，其特征在于，所述绝缘层包括氧化硅和氮化硅中的任意一种或者两者的组合叠层。

13.根据权利要求1或2所述的电容结构，其特征在于，所述第一凹槽在平行于所述第一表面的截面图形包括长方形、正方形、圆形以及椭圆形中的任意一种。

14.根据权利要求3所述的电容结构，其特征在于，所述第二凹槽在平行于所述第一表面的截面图形包括长方形、正方形、圆形以及椭圆形中的任意一种；和/或，所述第三凹槽在平行于所述第一表面的截面图形包括长方形、正方形、圆形以及椭圆形中的任意一种。

15.一种电容结构的制造方法，其特征在于，包括：

16.根据权利要求15所述的电容结构的制造方法，其特征在于，

17.根据权利要求15或16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，在所述第一凹槽内形成叉指电容结构包括：

18.根据权利要求17所述的电容结构的制造方法，其特征在于，移除位于所述第一表面的n层介质层和n层导电层包括：

19.根据权利要求15所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述衬底包括硅、玻璃、碳化硅以及蓝宝石中的任意一种。

20.根据权利要求16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述第一衬底和所述第二衬底的材料不同。

21.根据权利要求16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，在所述第四表面远离所述第三表面的一侧形成所述第二衬底之前还包括：

22.根据权利要求21所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述键合层和所述第一衬底的材料不同。

23.根据权利要求16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述第一衬底包括硅衬底；和/或，所述第二衬底包括硅、玻璃、碳化硅以及蓝宝石中的任意一种。

24.根据权利要求15或16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述介质层包括氧化硅、氮化硅、锆酸锶、钛酸钡以及钛酸锶钡中的任意一种或者至少两种的组合叠层。

25.根据权利要求15或16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述导电层包括具有预设掺杂浓度的多晶硅导电层；和/或，所述电气连接层包括金属电气连接层。

26.根据权利要求21所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述键合层包括氧化硅或氮化硅。

27.根据权利要求15或16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述绝缘层包括氧化硅和氮化硅中的任意一种或者两者的组合叠层。

28.根据权利要求15或16所述的电容结构的制造方法，其特征在于，在所述第一表面形成第一凹槽包括：

29.根据权利要求17所述的电容结构的制造方法，其特征在于，所述第二凹槽在平行于所述第一表面的截面图形包括长方形、正方形、圆形以及椭圆形中的任意一种；和/或，所述第三凹槽在平行于所述第一表面的截面图形包括长方形、正方形、圆形以及椭圆形中的任意一种。