CN117577622A - 电容器结构及其形成方法 - Google Patents

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CN117577622A CN202210927850.0A CN202210927850A CN117577622A CN 117577622 A CN117577622 A CN 117577622A CN 202210927850 A CN202210927850 A CN 202210927850A CN 117577622 A CN117577622 A CN 117577622A
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钱蔚宏
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Abstract

一种电容器结构及其形成方法，其中结构包括：包括：衬底；若干中间电极层，中间电极层包括：平行排布的第一中间电极端和第二中间电极端；位于第一中间电极端和第二中间电极端之间的若干第一中间指状极板，第一中间指状极板包括：若干相互分立的第一分割段和第二分割段。由于第一分割段和第二分割段之间的间隙可通过光刻工艺控制在较小的范围，因此能够保证第一分割段和第二分割段之间具有较大的存储密度，以此提升电容器结构的存储密度。

Description

电容器结构及其形成方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种电容器结构及其形成方法。
背景技术
在半导体集成电路中，与晶体管电路制作在同一芯片上的集成电容被广 泛地应用。其形式主要有金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal，MIM)电 容和金属-氧化物-金属(metal-oxide-metal，MOM)电容两种。其中，MIM电 容使用上下层金属作为电容极板，制作MIM电容一般需要新增光刻层次，同 时电容介质层击穿电压与电容大小是无法调和的矛盾量，而且平板电容一般 都需要较大的面积，不利于器件的集成。而MOM电容采用指状结构和叠层 相结合的方法可以在相对较小的面积上制作容量更大的电容。此外，在制作 MOM电容时，无需额外的光刻胶层和掩模，从而制作工艺相对于MIM电容 也更简单，成本更低。
然而，现有技术的MOM电容的存储密度仍有待提升。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种电容器结构及其形成方法，以提升电 容器结构的存储密度及品质因数。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种电容器结构，包括： 衬底；位于所述衬底上的介质层；位于所述介质层内的过渡电极层和若干中 间电极层，其中，每层所述中间电极层包括：沿第一方向平行排布的第一中 间电极端和第二中间电极端；位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极 端之间，且沿第二方向平行排布的若干第一中间指状极板，所述第一方向与 所述第二方向垂直，其中，所述第一中间指状极板包括：沿所述第一方向平 行交替排布的若干第一分割段和若干第二分割段，若干所述中间电极层中相 对应的所述第一分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中 相对应的所述第二分割段在所述衬底上的投影重叠；所述过渡电极层包括： 沿所述第一方向平行排布的第一过渡电极端和第二过渡电极端；分别与所述 第一过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一过渡指状极板；分 别与所述第二过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二过渡指 状极板，且若干所述第一过渡指状极板和若干所述第二过渡指状极板交叉排 布，所述第一中间指状极板中的若干所述第一分割段和若干所述第二分割段 在所述衬底上的投影位于相对应的所述第一过渡指状极板在所述衬底上的投 影范围内；在所述衬底上投影重叠的若干所述第一分割段通过若干第一指状 插塞与所述第一过渡指状极板连接。
可选的，还包括：位于所述介质层内的底层电极层和顶层电极层，所述 底层电极层、顶层电极层、过渡电极层和若干中间电极层重复堆叠且连接， 若干所述中间电极层位于所述底层电极层和所述顶层电极层之间，所述过渡 电极层位于若干所述中间电极层之间，所述介质层覆盖所述底层电极层、顶 层电极层、过渡电极层以及中间电极层。
可选的，所述底层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一底层电 极端和第二底层电极端；分别与所述第一底层电极端连接的若干沿所述第二 方向平行排布第一底层指状极板；分别与所述第二底层电极端连接的若干沿 所述第二方向平行排布的第二底层指状极板，且若干所述第一底层指状极板 和若干所述第二底层指状极板交叉排布。
可选的，所述顶层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一顶层电 极端和第二顶层电极端；分别与所述第一顶层电极端连接的若干沿所述第二 方向平行排布第一顶层指状极板；分别与所述第二顶层电极端连接的若干沿 所述第二方向平行排布的第二顶层指状极板，且若干所述第一顶层指状极板 和若干所述第二顶层指状极板交叉排布。
可选的，所述第一底层电极端、第一中间电极端、第一过渡电极端以及 第一顶层电极端通过若干第一端部插塞依次连接；所述第二底层电极端、第 二中间电极端、第二过渡电极端以及第二顶层电极端通过若干第二端部插塞 依次连接；在所述衬底上投影重叠的若干所述第二分割段通过若干第二指状 插塞与第二底层指状极板和所述第二顶层指状极板连接。
可选的，还包括：位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极端之间， 且沿所述第二方向平行排布的若干第二中间指状极板，若干所述第一中间指 状极板与若干所述第二中间指状极板沿所述第二方向平行交替排布。
可选的，所述第二中间指状极板包括：沿所述第一方向平行交替排布的 若干第三分割段和若干第四分割段，若干所述中间电极层中相对应的所述第 三分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所述 第四分割段在所述衬底上的投影重叠。
可选的，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一分割段和若干所述 第三分割段沿所述第二方向平行交替排布，若干所述第二分割段和若干所述 第四分割段沿所述第二方向平行交替排布；在所述衬底上投影重叠的若干所 述第三分割段通过若干第三指状插塞与所述第二过渡指状极板连接；在所述 衬底上投影重叠的若干所述第四分割段通过若干第四指状插塞与所述第一底 层指状极板和所述第一顶层指状极板连接。
可选的，所述第一中间指状极板中相邻的所述第一分割段和所述第二分 割段之间的间距为30纳米～200纳米。
可选的，所述第二中间指状极板中相邻的所述第三分割段和所述第四分 割段之间的间距为30纳米～200纳米。
可选的，每层的相邻所述第一指状插塞和所述第二指状插塞的间距为： 50纳米～500纳米。
可选的，每层的相邻所述第三指状插塞和所述第四指状插塞的间距为： 50纳米～500纳米。
可选的，位于所述过渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述 过渡电极层下方的所述中间电极层的数量相等或相差1层。
相应的，本发明技术方案中还提供一种电容器结构的形成方法，包括： 提供衬底；在所述衬底上形成介质层，所述介质层内具有过渡电极层和若干 中间电极层，其中，每层所述中间电极层包括：沿第一方向平行排布的第一 中间电极端和第二中间电极端；位于所述第一中间电极端和所述第二中间电 极端之间，且沿第二方向平行排布的若干第一中间指状极板，所述第一方向 与所述第二方向垂直，其中，所述第一中间指状极板包括：沿所述第一方向 平行交替排布的若干第一分割段和若干第二分割段，若干所述中间电极层中 相对应的所述第一分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层 中相对应的所述第二分割段在所述衬底上的投影重叠；所述过渡电极层包括： 沿所述第一方向平行排布的第一过渡电极端和第二过渡电极端；分别与所述 第一过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一过渡指状极板；分 别与所述第二过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二过渡指 状极板，且若干所述第一过渡指状极板和若干所述第二过渡指状极板交叉排 布，所述第一中间指状极板中的若干所述第一分割段和若干所述第二分割段 在所述衬底上的投影位于相对应的所述第一过渡指状极板在所述衬底上的投 影范围内；在所述衬底上投影重叠的若干所述第一分割段通过若干第一指状 插塞与所述第一过渡指状极板连接。
可选的，所述介质层内还具有底层电极层和顶层电极层，所述底层电极 层、顶层电极层、过渡电极层和若干中间电极层重复堆叠且连接，若干所述 中间电极层位于所述底层电极层和所述顶层电极层之间，所述过渡电极层位 于若干所述中间电极层之间，所述介质层覆盖所述底层电极层、顶层电极层、 过渡电极层以及中间电极层。
可选的，所述底层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一底层电 极端和第二底层电极端；分别与所述第一底层电极端连接的若干沿所述第二 方向平行排布第一底层指状极板；分别与所述第二底层电极端连接的若干沿 所述第二方向平行排布的第二底层指状极板，且若干所述第一底层指状极板 和若干所述第二底层指状极板交叉排布。
可选的，所述顶层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一顶层电 极端和第二顶层电极端；分别与所述第一顶层电极端连接的若干沿所述第二 方向平行排布第一顶层指状极板；分别与所述第二顶层电极端连接的若干沿 所述第二方向平行排布的第二顶层指状极板，且若干所述第一顶层指状极板 和若干所述第二顶层指状极板交叉排布。
可选的，所述第一底层电极端、第一中间电极端、第一过渡电极端以及 第一顶层电极端通过若干第一端部插塞依次连接；所述第二底层电极端、第 二中间电极端、第二过渡电极端以及第二顶层电极端通过若干第二端部插塞 依次连接；在所述衬底上投影重叠的若干所述第二分割段通过若干第二指状 插塞与第二底层指状极板和所述第二顶层指状极板连接。
可选的，还包括：位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极端之间， 且沿所述第二方向平行排布的若干第二中间指状极板，若干所述第一中间指 状极板与若干所述第二中间指状极板沿所述第二方向平行交替排布。
可选的，所述第二中间指状极板包括：沿所述第一方向平行交替排布的 若干第三分割段和若干第四分割段，若干所述中间电极层中相对应的所述第 三分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所述 第四分割段在所述衬底上的投影重叠。
可选的，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一分割段和若干所述 第三分割段沿所述第二方向平行交替排布，若干所述第二分割段和若干所述 第四分割段沿所述第二方向平行交替排布；在所述衬底上投影重叠的若干所 述第三分割段通过若干第三指状插塞与所述第二过渡指状极板连接；在所述 衬底上投影重叠的若干所述第四分割段通过若干第四指状插塞与所述第一底 层指状极板和所述第一顶层指状极板连接。
可选的，所述第一中间指状极板中相邻的所述第一分割段和所述第二分 割段之间的间距为30纳米～200纳米。
可选的，所述第二中间指状极板中相邻的所述第三分割段和所述第四分 割段之间的间距为30纳米～200纳米。
可选的，每层的相邻所述第一指状插塞和所述第二指状插塞的间距为： 50纳米～500纳米。
可选的，每层的相邻所述第三指状插塞和所述第四指状插塞的间距为： 50纳米～500纳米。
可选的，位于所述过渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述 过渡电极层下方的所述中间电极层的数量相等或相差1层。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明技术方案提供的电容器结构中，所述第一中间指状极板包括：沿 所述第一方向平行交替排布的若干第一分割段和若干第二分割段。所述电容 器结构的存储密度主要源自：每个所述第一中间指状极板中相邻的所述第一 分割段和所述第二分割段之间。虽然牺牲了相邻所述中间电极层中对应的所 述第一分割段、以及对应的所述第二分割段之间的存储密度，但是所述第一 分割段和所述第二分割段之间的间隙可以通过光刻工艺控制在较小的范围， 因此能够保证所述第一分割段和所述第二分割段之间，以此提升所述电容器 结构的存储密度。
进一步，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一分割段和若干所述 第三分割段沿所述第二方向平行交替排布，若干所述第二分割段和若干所述 第四分割段沿所述第二方向平行交替排布；在所述衬底上投影重叠的若干所 述第三分割段通过若干第三指状插塞与所述第二底层指状极板连接；在所述 衬底上投影重叠的若干所述第四分割段通过若干第四指状插塞与所述第一顶 层指状极板连接。所述电容器结构的存储密度还可以源自：每个所述第二中 间指状极板中相邻的所述第三分割段和所述第四分割段之间、以及每层中相 邻的所述第三指状插塞和所述第四指状插塞之间、每层所述中间电极层中， 沿所述第二方向平行排布且相邻的所述第一分割段和所述第三分割段之间、 相邻的所述第二分割段和所述第四分割段之间、相邻的所述第一指状插塞和 所述第三指状插塞之间、以及相邻的所述第二指状插塞和所述第四指状插塞 之间，以此进一步提升所述电容器结构的存储密度。
本发明技术方案提供的电容器结构的形成方法中，所述第一中间指状极 板包括：沿所述第一方向平行交替排布的若干第一分割段和若干第二分割段。 所述电容器结构的存储密度主要源自：每个所述第一中间指状极板中相邻的 所述第一分割段和所述第二分割段之间。虽然牺牲了相邻所述中间电极层中 对应的所述第一分割段、以及对应的所述第二分割段之间的存储密度，但是 所述第一分割段和所述第二分割段之间的间隙可以通过光刻工艺控制在较小 的范围，因此能够保证所述第一分割段和所述第二分割段之间，以此提升所 述电容器结构的存储密度。
进一步，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一分割段和若干所述 第三分割段沿所述第二方向平行交替排布，若干所述第二分割段和若干所述 第四分割段沿所述第二方向平行交替排布；在所述衬底上投影重叠的若干所 述第三分割段通过若干第三指状插塞与所述第二底层指状极板连接；在所述 衬底上投影重叠的若干所述第四分割段通过若干第四指状插塞与所述第一顶 层指状极板连接。所述电容器结构的存储密度还可以源自：每个所述第二中 间指状极板中相邻的所述第三分割段和所述第四分割段之间、以及每层中相 邻的所述第三指状插塞和所述第四指状插塞之间、每层所述中间电极层中， 沿所述第二方向平行排布且相邻的所述第一分割段和所述第三分割段之间、 相邻的所述第二分割段和所述第四分割段之间、相邻的所述第一指状插塞和 所述第三指状插塞之间、以及相邻的所述第二指状插塞和所述第四指状插塞 之间，以此进一步提升所述电容器结构的存储密度。
附图说明
图1和图2是一种电容器结构的结构示意图；
图3至图7是本发明实施例电容器结构的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，现有技术的MOM电容的存储密度仍有待提升。以下 将结合附图进行具体说明。
请参考图1和图2，图1是省略介质层的俯视图，图2是图1中沿A-A 线截面示意图，一种电容器结构10，包括：衬底100；位于所述衬底100上 的介质层101、以及重复堆叠且连接的电极层，所述介质层101覆盖所述电极 层，其中所述电极层包括：沿第一方向X平行排布的第一电极端102和第二 电极端103；分别与所述第一电极端102连接的若干沿第二方向Y平行第一 指状极板102a，所述第一方向X与所述第二方向Y垂直；分别与所述第二电 极端103连接的若干沿所述第二方向Y平行排布的第二指状极板103a，且若 干所述第一指状极板102a和若干所述第二指状极板103a交叉排布。
在本实施例中，所述电容器结构10中存储密度主要源自：每层所述电极 层中相邻所述第一指状极板102a和所述第二指状极板103a之间(如图2中的 C1)、以及相邻所述电极层的所述第一指状极板102a和所述第二指状极板103a之间(如图2中的C2)。因此，本实施例中的所述电容器结构10的存储 密度仍有待提升。
为了解决上述问题，本发明提供一种电容器结构及其形成方法，由于所 述第一分割段和所述第二分割段之间的间隙可以通过光刻工艺控制在较小的 范围，因此能够保证所述第一分割段和所述第二分割段之间具有较大的存储 密度，以此提升所述电容器结构的存储密度。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合 附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图3至图7是本发明实施例电容器结构的结构示意图。
请参考图3、图4和图6，图3是省略介质层的俯视图，图4是图3中沿 B-B线截面示意图，图6是图4中A部分结构俯视图，一种电容器结构20， 包括：衬底200；位于所述衬底200上的介质层201、以及重复堆叠且连接的 底层电极层、顶层电极层、过渡电极层和若干中间电极层，若干所述中间电 极层位于所述底层电极层和所述顶层电极层之间，所述过渡电极层位于若干 所述中间电极层之间，所述介质层201覆盖所述底层电极层、顶层电极层、 过渡电极层以及中间电极层，其中，所述底层电极层包括：沿第一方向X平 行排布的第一底层电极端202和第二底层电极端203；分别与所述第一底层电 极端202连接的若干沿第二方向Y平行排布第一底层指状极板202a，所述第 一方向X与所述第二方向Y垂直；分别与所述第二底层电极端203连接的若 干沿所述第二方向Y平行排布的第二底层指状极板203a，且若干所述第一底 层指状极板202a和若干所述第二底层指状极板203a交叉排布；每层所述中间电极层包括：沿所述第一方向X平行排布的第一中间电极端204和第二中间 电极端205；位于所述第一中间电极端204和所述第二中间电极端205之间， 且沿所述第二方向Y平行排布的若干第一中间指状极板206，其中，所述第 一中间指状极板206包括：沿所述第一方向平行交替排布的若干第一分割段 206a和若干第二分割段206b，若干所述中间电极层中相对应的所述第一分割 段206a在所述衬底200上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所 述第二分割段206b在所述衬底200上的投影重叠；所述过渡电极层包括：沿 所述第一方向X平行排布的第一过渡电极端216和第二过渡电极端217；分 别与所述第一过渡电极端216连接的若干沿所述第二方向Y平行排布第一过 渡指状极板216a；分别与所述第二过渡电极端217连接的若干沿所述第二方 向Y平行排布的第二过渡指状极板217a，且若干所述第一过渡指状极板216a 和若干所述第二过渡指状极板217a交叉排布，所述第一中间指状极板206中 的若干所述第一分割段206a和若干所述第二分割段206b在所述衬底200上 的投影位于相对应的所述第一过渡指状极板216a在所述衬底200上的投影范 围内；所述顶层电极层包括：沿所述第一方向X平行排布的第一顶层电极端 207和第二顶层电极端208；分别与所述第一顶层电极端207连接的若干沿所 述第二方向Y平行排布第一顶层指状极板207a；分别与所述第二顶层电极端 208连接的若干沿所述第二方向Y平行排布的第二顶层指状极板208a，且若 干所述第一顶层指状极板207a和若干所述第二顶层指状极板208a交叉排布； 所述第一底层电极端202、第一中间电极端204、第一过渡电极端216以及第 一顶层电极端207通过若干第一端部插塞209依次连接；所述第二底层电极 端203、第二中间电极端205、第二过渡电极端217以及第二顶层电极端208 通过若干第二端部插塞210依次连接；在所述衬底200上投影重叠的若干所 述第一分割段206a通过若干第一指状插塞211与所述第一过渡指状极板216a 连接；在所述衬底200上投影重叠的若干所述第二分割206b段通过若干第二 指状插塞212与所述第二底层指状极板203a和所述第二顶层指状极板208a连接。
需要说明的是，在本实施例中，所述第一底层电极端202、第一中间电极 端204、第一过渡电极端216以及第一顶层电极端207施加的电压与所述第二 底层电极端203、第二中间电极端205、第二过渡电极端217以及第二顶层电 极端208上施加的电压不同。
在本实施例中，所述第一底层电极端202、第一中间电极端204、第一过 渡电极端216以及第一顶层电极端207施加的电压高于所述第二底层电极端 203、第二中间电极端205、第二过渡电极端217以及第二顶层电极端208上 施加的电压。
在其他实施例中，所述第一底层电极端、第一中间电极端、第一过渡电 极端以及第一顶层电极端施加的电压还可以低于所述第二底层电极端、第二 中间电极端、第二过渡电极端以及第二顶层电极端上施加的电压。
在本实施例中，所述电容器结构20的存储密度主要源自：每个所述第一 中间指状极板中相邻的所述第一分割段206a和所述第二分割段206b之间(如 图4中C1)、以及每层中相邻的所述第一指状插塞211和所述第二指状插塞 212之间(如图4中C2)。虽然牺牲了相邻所述中间电极层中对应的所述第一 分割段206a、以及对应的所述第二分割段206b之间的存储密度，但是由于所 述第一分割段206a和所述第二分割段206b之间的间隙可以通过光刻工艺控 制在较小的范围，因此能够保证所述第一分割段206a和所述第二分割段206b 之间、以及所述第一指状插塞211和所述第二指状插塞212之间具有较大的 存储密度，以此提升所述电容器结构的存储密度。另外若干所述第一分割段 206a通过若干第一指状插塞211与所述第一过渡指状极板216a连接，所述第 一过渡指状极板216a位于中间位置并联连接若干所述第一分割段206a，使得 经过若干所述第一分割段206a的电阻减小，若干所述第二分割段206b由两 端分别并联连接所述第二底层指状极203a板和所述第二顶层指状极板208a， 使得经过若干所述第二分割段206b的电阻减小，进而提升所述电容器结构的 品质因数。
在本实施例中，所述第一中间指状极板中相邻的所述第一分割段206a和 所述第二分割段206b之间的间距为30纳米～200纳米。
在本实施例中，每层的相邻所述第一指状插塞211和所述第二指状插塞 212的间距为：50纳米～500纳米。
在本实施例中，由于若干所述中间电极层的层数为偶数，因此位于所述 过渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述过渡电极层下方的所述 中间电极层的数量相差1层。
在其他实施例中，当若干所述中间电极层的层数为奇数时，位于所述过 渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述过渡电极层下方的所述中 间电极层的数量相等。
请参考图5和图6，图5是图3中沿C-C线截面示意图，图6是图5中A 部分结构俯视图，在本实施例中，还包括：位于所述第一中间电极端204和 所述第二中间电极端205之间，且沿所述第二方向Y平行排布的若干第二中 间指状极板213，若干所述第一中间指状极板213与若干所述第二中间指状极 板206沿所述第二方向Y平行交替排布。
在本实施例中，所述第二中间指状极板213包括：沿所述第一方向X平 行交替排布的若干第三分割段213a和若干第四分割段213b，若干所述中间电 极层中相对应的所述第三分割段213a在所述衬底200上的投影重叠，且若干 所述中间电极层中相对应的所述第四分割段213b在所述衬底200上的投影重 叠。
请参考图7，在本实施例中，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一 分割段206a和若干所述第三分割段213a沿所述第二方向Y平行交替排布， 若干所述第二分割段206b和若干所述第四分割段213b沿所述第二方向Y平 行交替排布；在所述衬底200上投影重叠的若干所述第三分割段213a通过若 干第三指状插塞214与所述第二过渡指状极板217a连接；在所述衬底200上 投影重叠的若干所述第四分割段213b通过若干第四指状插塞215与所述第一 底层指状极板202a和所述第一顶层指状极板207a连接。
在本实施例中，所述电容器结构20的存储密度还可以源自：每个所述第 二中间指状极板213中相邻的所述第三分割段213a和所述第四分割段213b 之间(如图5中C3)、以及每层中相邻的所述第三指状插塞214和所述第四 指状插塞215之间(如图5中C4)、每层所述中间电极层中，沿所述第二方 向Y平行排布且相邻的所述第一分割段206a和所述第三分割段213a之间(如 图7中C5)、相邻的所述第二分割段206b和所述第四分割段213b之间(如 图7中C6)、相邻的所述第一指状插塞211和所述第三指状插塞214之间(如 图7中C7)、以及相邻的所述第二指状插塞212和所述第四指状插塞215之 间(如图7中C8)，以此进一步提升所述电容器结构的存储密度。另外若干 所述第三分割段213a通过若干第三指状插塞214与所述第二过渡指状极板 217a连接，所述第二过渡指状极板217a位于中间位置并联连接若干所述第三 分割段213a，使得经过若干所述第三分割段213a的电阻减小，若干所述第四 分割段213b由两端分别并联连接所述第一底层指状极板202a和所述第一顶 层指状极板207a，使得经过若干所述第四分割段213b的电阻减小，进而提升 所述电容器结构的品质因数。
在本实施例中，所述第二中间指状极板213中相邻的所述第三分割段213a 和所述第四分割段213b之间的间距为30纳米～200纳米。
在本实施例中，每层的相邻所述第三指状插塞214和所述第四指状插塞 215的间距为：50纳米～500纳米。
在本实施例中，所述介质层201的材料包括：低K介电材料。
所述低K介电材料包括：氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。在本实施例中， 所述介质层的材料采用氧化硅。
相应的，本发明实施例中还提供了一种电容器结构的形成方法，请继续 参考图3至图7，包括：提供衬底200；位于所述衬底200上的介质层201、 以及重复堆叠且连接的底层电极层、顶层电极层、过渡电极层和若干中间电 极层，若干所述中间电极层位于所述底层电极层和所述顶层电极层之间，所 述过渡电极层位于若干所述中间电极层之间，所述介质层201覆盖所述底层 电极层、顶层电极层、过渡电极层以及中间电极层，其中，所述底层电极层 包括：沿第一方向X平行排布的第一底层电极端202和第二底层电极端203； 分别与所述第一底层电极端202连接的若干沿第二方向Y平行排布第一底层 指状极板202a，所述第一方向X与所述第二方向Y垂直；分别与所述第二底 层电极端203连接的若干沿所述第二方向Y平行排布的第二底层指状极板 203a，且若干所述第一底层指状极板202a和若干所述第二底层指状极板203a 交叉排布；每层所述中间电极层包括：沿所述第一方向X平行排布的第一中 间电极端204和第二中间电极端205；位于所述第一中间电极端204和所述第 二中间电极端205之间，且沿所述第二方向Y平行排布的若干第一中间指状 极板206，其中，所述第一中间指状极板206包括：沿所述第一方向平行交替 排布的若干第一分割段206a和若干第二分割段206b，若干所述中间电极层中 相对应的所述第一分割段206a在所述衬底200上的投影重叠，且若干所述中 间电极层中相对应的所述第二分割段206b在所述衬底200上的投影重叠；所 述过渡电极层包括：沿所述第一方向X平行排布的第一过渡电极端216和第二过渡电极端217；分别与所述第一过渡电极端216连接的若干沿所述第二方 向Y平行排布第一过渡指状极板216a；分别与所述第二过渡电极端217连接 的若干沿所述第二方向Y平行排布的第二过渡指状极板217a，且若干所述第 一过渡指状极板216a和若干所述第二过渡指状极板217a交叉排布，所述第一 中间指状极板206中的若干所述第一分割段206a和若干所述第二分割段206b 在所述衬底200上的投影位于相对应的所述第一过渡指状极板216a在所述衬 底200上的投影范围内；所述顶层电极层包括：沿所述第一方向X平行排布的第一顶层电极端207和第二顶层电极端208；分别与所述第一顶层电极端 207连接的若干沿所述第二方向Y平行排布第一顶层指状极板207a；分别与 所述第二顶层电极端208连接的若干沿所述第二方向Y平行排布的第二顶层 指状极板208a，且若干所述第一顶层指状极板207a和若干所述第二顶层指状 极板208a交叉排布；所述第一底层电极端202、第一中间电极端204、第一 过渡电极端216以及第一顶层电极端207通过若干第一端部插塞209依次连 接；所述第二底层电极端203、第二中间电极端205、第二过渡电极端217以 及第二顶层电极端208通过若干第二端部插塞210依次连接；在所述衬底200 上投影重叠的若干所述第一分割段206a通过若干第一指状插塞211与所述第 一过渡指状极板216a连接；在所述衬底200上投影重叠的若干所述第二分割 206b段通过若干第二指状插塞212与所述第二底层指状极板203a和所述第二 顶层指状极板208a连接。
需要说明的是，在本实施例中，所述第一底层电极端202、第一中间电极 端204、第一过渡电极端216以及第一顶层电极端207施加的电压与所述第二 底层电极端203、第二中间电极端205、第二过渡电极端217以及第二顶层电 极端208上施加的电压不同。
在本实施例中，所述第一底层电极端202、第一中间电极端204、第一过 渡电极端216以及第一顶层电极端207施加的电压高于所述第二底层电极端 203、第二中间电极端205、第二过渡电极端217以及第二顶层电极端208上 施加的电压。
在其他实施例中，所述第一底层电极端、第一中间电极端、第一过渡电 极端以及第一顶层电极端施加的电压还可以低于所述第二底层电极端、第二 中间电极端、第二过渡电极端以及第二顶层电极端上施加的电压。
在本实施例中，所述电容器结构20的存储密度主要源自：每个所述第一 中间指状极板中相邻的所述第一分割段206a和所述第二分割段206b之间(如 图4中C1)、以及每层中相邻的所述第一指状插塞211和所述第二指状插塞 212之间(如图4中C2)。虽然牺牲了相邻所述中间电极层中对应的所述第一 分割段206a、以及对应的所述第二分割段206b之间的存储密度，但是由于所 述第一分割段206a和所述第二分割段206b之间的间隙可以通过光刻工艺控 制在较小的范围，因此能够保证所述第一分割段206a和所述第二分割段206b 之间、以及所述第一指状插塞211和所述第二指状插塞212之间具有较大的 存储密度，以此提升所述电容器结构的存储密度。另外若干所述第一分割段 206a通过若干第一指状插塞211与所述第一过渡指状极板216a连接，所述第 一过渡指状极板216a位于中间位置并联连接若干所述第一分割段206a，使得 经过若干所述第一分割段206a的电阻减小，若干所述第二分割段206b由两 端分别并联连接所述第二底层指状极203a板和所述第二顶层指状极板208a， 使得经过若干所述第二分割段206b的电阻减小，进而提升所述电容器结构的 品质因数。
在本实施例中，所述第一中间指状极板中相邻的所述第一分割段206a和 所述第二分割段206b之间的间距为30纳米～200纳米。
在本实施例中，每层的相邻所述第一指状插塞211和所述第二指状插塞 212的间距为：50纳米～500纳米。
在本实施例中，由于若干所述中间电极层的层数为偶数，因此位于所述 过渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述过渡电极层下方的所述 中间电极层的数量相差1层。
在其他实施例中，当若干所述中间电极层的层数为奇数时，位于所述过 渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述过渡电极层下方的所述中 间电极层的数量相等。
请参考图5，图5是图3中沿C-C线截面示意图，在本实施例中，还包 括：位于所述第一中间电极端204和所述第二中间电极端205之间，且沿所 述第二方向Y平行排布的若干第二中间指状极板213，若干所述第一中间指 状极板213与若干所述第二中间指状极板206沿所述第二方向Y平行交替排 布。
在本实施例中，所述第二中间指状极板213包括：沿所述第一方向X平 行交替排布的若干第三分割段213a和若干第四分割段213b，若干所述中间电 极层中相对应的所述第三分割段213a在所述衬底200上的投影重叠，且若干 所述中间电极层中相对应的所述第四分割段213b在所述衬底200上的投影重 叠。
请参考图6，在本实施例中，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一 分割段206a和若干所述第三分割段213a沿所述第二方向Y平行交替排布， 若干所述第二分割段206b和若干所述第四分割段213b沿所述第二方向Y平 行交替排布；在所述衬底200上投影重叠的若干所述第三分割段213a通过若 干第三指状插塞214与所述第二过渡指状极板217a连接；在所述衬底200上 投影重叠的若干所述第四分割段213b通过若干第四指状插塞215与所述第一 底层指状极板202a和所述第一顶层指状极板207a连接。
在本实施例中，所述电容器结构20的存储密度还可以源自：每个所述第 二中间指状极板213中相邻的所述第三分割段213a和所述第四分割段213b 之间(如图5中C3)、以及每层中相邻的所述第三指状插塞214和所述第四 指状插塞215之间(如图5中C4)、每层所述中间电极层中，沿所述第二方 向Y平行排布且相邻的所述第一分割段206a和所述第三分割段213a之间(如 图7中C5)、相邻的所述第二分割段206b和所述第四分割段213b之间(如 图7中C6)、相邻的所述第一指状插塞211和所述第三指状插塞214之间(如 图7中C7)、以及相邻的所述第二指状插塞212和所述第四指状插塞215之 间(如图7中C8)，以此进一步提升所述电容器结构的存储密度。另外若干 所述第三分割段213a通过若干第三指状插塞214与所述第二过渡指状极板 217a连接，所述第二过渡指状极板217a位于中间位置并联连接若干所述第三 分割段213a，使得经过若干所述第三分割段213a的电阻减小，若干所述第四 分割段213b由两端分别并联连接所述第一底层指状极板202a和所述第一顶 层指状极板207a，使得经过若干所述第四分割段213b的电阻减小，进而提升 所述电容器结构的品质因数。
在本实施例中，所述第二中间指状极板213中相邻的所述第三分割段213a 和所述第四分割段213b之间的间距为30纳米～200纳米。
在本实施例中，每层的相邻所述第三指状插塞214和所述第四指状插塞 215的间距为：50纳米～500纳米。
在本实施例中，所述介质层201的材料包括：低K介电材料。
所述低K介电材料包括：氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。在本实施例中， 所述介质层的材料采用氧化硅。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保 护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (26)

1.一种电容器结构，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上的介质层；
位于所述介质层内的过渡电极层和若干中间电极层，其中，
每层所述中间电极层包括：沿第一方向平行排布的第一中间电极端和第二中间电极端；位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极端之间，且沿第二方向平行排布的若干第一中间指状极板，所述第一方向与所述第二方向垂直，其中，
所述第一中间指状极板包括：沿所述第一方向平行交替排布的若干第一分割段和若干第二分割段，若干所述中间电极层中相对应的所述第一分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所述第二分割段在所述衬底上的投影重叠；
所述过渡电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一过渡电极端和第二过渡电极端；分别与所述第一过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一过渡指状极板；分别与所述第二过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二过渡指状极板，且若干所述第一过渡指状极板和若干所述第二过渡指状极板交叉排布，所述第一中间指状极板中的若干所述第一分割段和若干所述第二分割段在所述衬底上的投影位于相对应的所述第一过渡指状极板在所述衬底上的投影范围内；
在所述衬底上投影重叠的若干所述第一分割段通过若干第一指状插塞与所述第一过渡指状极板连接。
2.如权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，还包括：位于所述介质层内的底层电极层和顶层电极层，所述底层电极层、顶层电极层、过渡电极层和若干中间电极层重复堆叠且连接，若干所述中间电极层位于所述底层电极层和所述顶层电极层之间，所述过渡电极层位于若干所述中间电极层之间，所述介质层覆盖所述底层电极层、顶层电极层、过渡电极层以及中间电极层。
3.如权利要求2所述的电容器结构，其特征在于，所述底层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一底层电极端和第二底层电极端；分别与所述第一底层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一底层指状极板；分别与所述第二底层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二底层指状极板，且若干所述第一底层指状极板和若干所述第二底层指状极板交叉排布。
4.如权利要求3所述的电容器结构，其特征在于，所述顶层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一顶层电极端和第二顶层电极端；分别与所述第一顶层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一顶层指状极板；分别与所述第二顶层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二顶层指状极板，且若干所述第一顶层指状极板和若干所述第二顶层指状极板交叉排布。
5.如权利要求4所述的电容器结构，其特征在于，所述第一底层电极端、第一中间电极端、第一过渡电极端以及第一顶层电极端通过若干第一端部插塞依次连接；所述第二底层电极端、第二中间电极端、第二过渡电极端以及第二顶层电极端通过若干第二端部插塞依次连接；在所述衬底上投影重叠的若干所述第二分割段通过若干第二指状插塞与第二底层指状极板和所述第二顶层指状极板连接。
6.如权利要求5所述的电容器结构，其特征在于，还包括：位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极端之间，且沿所述第二方向平行排布的若干第二中间指状极板，若干所述第一中间指状极板与若干所述第二中间指状极板沿所述第二方向平行交替排布。
7.如权利要求6所述的电容器结构，其特征在于，所述第二中间指状极板包括：沿所述第一方向平行交替排布的若干第三分割段和若干第四分割段，若干所述中间电极层中相对应的所述第三分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所述第四分割段在所述衬底上的投影重叠。
8.如权利要求7所述的电容器结构，其特征在于，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一分割段和若干所述第三分割段沿所述第二方向平行交替排布，若干所述第二分割段和若干所述第四分割段沿所述第二方向平行交替排布；在所述衬底上投影重叠的若干所述第三分割段通过若干第三指状插塞与所述第二过渡指状极板连接；在所述衬底上投影重叠的若干所述第四分割段通过若干第四指状插塞与所述第一底层指状极板和所述第一顶层指状极板连接。
9.如权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述第一中间指状极板中相邻的所述第一分割段和所述第二分割段之间的间距为30纳米～200纳米。
10.如权利要求7所述的电容器结构，其特征在于，所述第二中间指状极板中相邻的所述第三分割段和所述第四分割段之间的间距为30纳米～200纳米。
11.如权利要求5所述的电容器结构，其特征在于，每层的相邻所述第一指状插塞和所述第二指状插塞的间距为：50纳米～500纳米。
12.如权利要求8所述的电容器结构，其特征在于，每层的相邻所述第三指状插塞和所述第四指状插塞的间距为：50纳米～500纳米。
13.如权利要求2所述的电容器结构，其特征在于，位于所述过渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述过渡电极层下方的所述中间电极层的数量相等或相差1层。
14.一种电容器结构的形成方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成介质层，所述介质层内具有过渡电极层和若干中间电极层，其中，
每层所述中间电极层包括：沿第一方向平行排布的第一中间电极端和第二中间电极端；位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极端之间，且沿第二方向平行排布的若干第一中间指状极板，所述第一方向与所述第二方向垂直，其中，
所述第一中间指状极板包括：沿所述第一方向平行交替排布的若干第一分割段和若干第二分割段，若干所述中间电极层中相对应的所述第一分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所述第二分割段在所述衬底上的投影重叠；
所述过渡电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一过渡电极端和第二过渡电极端；分别与所述第一过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一过渡指状极板；分别与所述第二过渡电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二过渡指状极板，且若干所述第一过渡指状极板和若干所述第二过渡指状极板交叉排布，所述第一中间指状极板中的若干所述第一分割段和若干所述第二分割段在所述衬底上的投影位于相对应的所述第一过渡指状极板在所述衬底上的投影范围内；
在所述衬底上投影重叠的若干所述第一分割段通过若干第一指状插塞与所述第一过渡指状极板连接。
15.如权利要求14所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述介质层内还具有底层电极层和顶层电极层，所述底层电极层、顶层电极层、过渡电极层和若干中间电极层重复堆叠且连接，若干所述中间电极层位于所述底层电极层和所述顶层电极层之间，所述过渡电极层位于若干所述中间电极层之间，所述介质层覆盖所述底层电极层、顶层电极层、过渡电极层以及中间电极层。
16.如权利要求15所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述底层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一底层电极端和第二底层电极端；分别与所述第一底层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一底层指状极板；分别与所述第二底层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二底层指状极板，且若干所述第一底层指状极板和若干所述第二底层指状极板交叉排布。
17.如权利要求16所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述顶层电极层包括：沿所述第一方向平行排布的第一顶层电极端和第二顶层电极端；分别与所述第一顶层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布第一顶层指状极板；分别与所述第二顶层电极端连接的若干沿所述第二方向平行排布的第二顶层指状极板，且若干所述第一顶层指状极板和若干所述第二顶层指状极板交叉排布。
18.如权利要求17所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述第一底层电极端、第一中间电极端、第一过渡电极端以及第一顶层电极端通过若干第一端部插塞依次连接；所述第二底层电极端、第二中间电极端、第二过渡电极端以及第二顶层电极端通过若干第二端部插塞依次连接；在所述衬底上投影重叠的若干所述第二分割段通过若干第二指状插塞与第二底层指状极板和所述第二顶层指状极板连接。
19.如权利要求18所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，还包括：位于所述第一中间电极端和所述第二中间电极端之间，且沿所述第二方向平行排布的若干第二中间指状极板，若干所述第一中间指状极板与若干所述第二中间指状极板沿所述第二方向平行交替排布。
20.如权利要求19所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述第二中间指状极板包括：沿所述第一方向平行交替排布的若干第三分割段和若干第四分割段，若干所述中间电极层中相对应的所述第三分割段在所述衬底上的投影重叠，且若干所述中间电极层中相对应的所述第四分割段在所述衬底上的投影重叠。
21.如权利要求20所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，在每层的所述中间电极层中，若干所述第一分割段和若干所述第三分割段沿所述第二方向平行交替排布，若干所述第二分割段和若干所述第四分割段沿所述第二方向平行交替排布；在所述衬底上投影重叠的若干所述第三分割段通过若干第三指状插塞与所述第二过渡指状极板连接；在所述衬底上投影重叠的若干所述第四分割段通过若干第四指状插塞与所述第一底层指状极板和所述第一顶层指状极板连接。
22.如权利要求14所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述第一中间指状极板中相邻的所述第一分割段和所述第二分割段之间的间距为30纳米～200纳米。
23.如权利要求20所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，所述第二中间指状极板中相邻的所述第三分割段和所述第四分割段之间的间距为30纳米～200纳米。
24.如权利要求18所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，每层的相邻所述第一指状插塞和所述第二指状插塞的间距为：50纳米～500纳米。
25.如权利要求21所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，每层的相邻所述第三指状插塞和所述第四指状插塞的间距为：50纳米～500纳米。
26.如权利要求14所述的电容器结构的形成方法，其特征在于，位于所述过渡电极层上方的所述中间电极层的数量与位于所述过渡电极层下方的所述中间电极层的数量相等或相差1层。
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