一种硅电容器的制备方法及硅电容器技术

技术编号:44828998 阅读:23 留言:0更新日期:2025-03-28 20:21
本发明专利技术提供一种硅电容器的制备方法及硅电容器,涉及电容器技术领域,包括:在衬底片上刻蚀出若干沟槽区;在包含沟槽区的衬底片上由下至上堆叠形成多层电容单元,每个电容单元包括呈十字型由内到外交替堆叠的多层导电层和介质层;于最上层的电容单元的顶部形成各电容单元的第一电极和第二电极,第一电极连接所有奇数层的导电层,第二电极连接衬底片及所有偶数层的导电层。有益效果是通过设置沟槽区使得向下增加了有效电容,通过交替堆叠形成多层电容单元使得向上增加了有效电容,进而能够容量密度变大,实现能够制备小尺寸,高电容密度的硅电容器;占用面积小,单位体积利用率高,适用于半导体制程,有利于器件集成化和小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容器,尤其涉及一种硅电容器的制备方法及硅电容器


技术介绍

1、在电子系统的复杂网络中,被动元件扮演着至关重要的角色,它们虽不直接控制电流流动,却是电路稳定运行不可或缺的一环。其中,电容器作为存储电荷的装置,广泛应用于滤波、去耦、储能等多种场合。传统电容器,依据采用的绝缘体材料的不同,形成了电解电容、钽质电容以及多层陶瓷电容(mlcc)等多种类型,每种类型都有其特定的应用场景和优势。然而,随着电子系统向高性能、高可靠性方向的不断演进,这些传统电容器在某些极端条件下,如高温、高频或高直流偏压下,故障率显著上升,成为制约系统整体性能的关键因素。

2、面对传统电容器的局限,硅电容器应运而生。硅电容器采用半导体工艺制造,以硅作为基底材料,通过精密的微纳加工技术形成电容结构。这一创新不仅突破了传统电容器在材料、工艺上的限制,更在性能上实现了质的飞跃。由于硅材料本身具有优异的热稳定性和化学稳定性,硅电容器能够在极端环境下保持稳定的电容值,大大降低了因环境变化导致的性能波动。

3、硅电容器的独特优势使其在众多高端应用中大放异彩:<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅电容器的制备方法,其特征在于,包括:步骤S1,在衬底片上刻蚀出若干沟槽区;步骤S2,在包含所述沟槽区的所述衬底片上由下至上堆叠形成多层电容单元,每个电容单元包括呈十字型由内到外交替堆叠的多层导电层和介质层;相邻两层的各个所述电容单元在堆叠方向上交错设置;步骤S3,于最上层的所述电容单元的顶部形成各所述电容单元的第一电极和第二电极,所述第一电极连接所有奇数层的所述导电层,所述第二电极连接所述衬底片及所有偶数层的所述导电层。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,通过一次光刻刻蚀出所述沟槽区,或通过至少两步光刻刻蚀出带有第一台阶的所述沟槽区。...

【技术特征摘要】

1.一种硅电容器的制备方法,其特征在于,包括:步骤s1,在衬底片上刻蚀出若干沟槽区;步骤s2,在包含所述沟槽区的所述衬底片上由下至上堆叠形成多层电容单元,每个电容单元包括呈十字型由内到外交替堆叠的多层导电层和介质层;相邻两层的各个所述电容单元在堆叠方向上交错设置;步骤s3,于最上层的所述电容单元的顶部形成各所述电容单元的第一电极和第二电极,所述第一电极连接所有奇数层的所述导电层,所述第二电极连接所述衬底片及所有偶数层的所述导电层。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,通过一次光刻刻蚀出所述沟槽区,或通过至少两步光刻刻蚀出带有第一台阶的所述沟槽区。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,在包含所述沟槽区的所述衬底片上形成一层所述电容单元的过程包括:步骤s21,依次交替沉积多层第一介质层和第一导电层形成第一叠层;步骤s22,对所述第一叠层的顶部进行台阶化处理形成第二台阶,随后依次交替沉积与所述第一叠层的层数相同的多层第二介质层和第二导电层,形成第二叠层;所述第二叠层中,最顶层的所述第二导电层与所述衬底片连接,其余所述第二导电层分别依次连接对应的所述第一导电层,且各所述第二介质层与所述第一介质层一一对应连接。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述电容单元为多层时,执行所述步骤s22之后,还包括将形成的所述第二叠层作为所述第一叠层,随后重复执行所述步骤s22。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述电容单元为多层时,所述步骤s22中,对第奇数次沉积的所述第一叠层的顶部对应于相邻两个所述沟槽区之间的上方区域形成所述第二台阶;对第偶数次沉积的所述第一叠层的顶部对应于各个所述沟槽区的上方区域形成所述第二台阶。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s22包括:步骤s221,对所述第一叠层的顶部进行台阶化处理形成第二台阶,最底层的所述第二台阶在水平方向暴露所述衬底片,其余层的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:霍田佳赵德益蒋骞苑张啸
申请(专利权)人:上海维安半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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