TWI789938B - 電容器結構及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種電容器結構,包括基底與電容器。基底具有凹槽。電容器包括第一電極、第二電極與介電層。第一電極包括多個導電柱與導電層。多個導電柱位在凹槽中的基底上。在多個導電柱之間具有多種間距。導電層連接於多個導電柱。第二電極位在第一電極上。介電層位在第一電極與第二電極之間。
Description
本發明實施例是有關於一種半導體結構及其製造方法,且特別是有關於一種電容器結構及其製造方法。
在目前的半導體結構中,電容器為相當重要的基本元件。然而,隨著半導體元件的積集度不斷地提升,電容器的尺寸也隨著縮小。因此,在電容器的尺寸縮小的情況下,要如何提升電容器的電容值為目前持續努力的目標。
本發明提供一種電容器結構及其製造方法,其可提升電容器的電容值。
本發明提出一種電容器結構,包括基底與電容器。基底具有凹槽。電容器包括第一電極、第二電極與介電層。第一電極包括多個導電柱與導電層。多個導電柱位在凹槽中的基底上。在多個導電柱之間具有多種間距。導電層連接於多個導電柱。第二電極位在第一電極上。介電層位在第一電極與第二電極之間。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,多個導電柱可朝遠離基底的方向延伸。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,導電層可為位在基底中的摻雜區。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,導電層可覆蓋多個導電柱。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,相鄰兩個導電柱的底部可彼此相連。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,基底可具有位在凹槽中的至少一個針狀物。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,多個導電柱的一部分可位在針狀物的側壁上。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,位在針狀物的側壁上的相鄰兩個導電柱的頂部可彼此相連。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,位在凹槽中的基底可具有多個上表面。多個上表面可具有多種高度。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,多個導電柱可具有多種高度。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構中,基底可為中介層(interposer)的基底。
本發明提出一種電容器結構的製造方法,包括以下步驟。提供基底。基底具有凹槽。形成電容器。電容器包括第一電極、第二電極與介電層。第一電極包括多個導電柱與導電層。多個導電柱位在凹槽中的基底上。在多個導電柱之間具有多種間距。導電層連接於多個導電柱。第二電極位在第一電極上。介電層位在第一電極與第二電極之間。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,電容器的形成方法可包括以下步驟。在基底上形成圖案化硬罩幕層。利用圖案化硬罩幕層作為罩幕,移除部分基底,而形成凹槽與位在凹槽中的基底上的多個針狀物(needle)。在凹槽周圍的基底與多個針狀物中形成導電層。在基底、多個針狀物與圖案化硬罩幕層上共形地形成導電柱材料層。移除部分導電柱材料層,而形成多個導電柱,且暴露出多個針狀物。移除暴露出的多個針狀物的至少一部分。在導電層與多個導電柱上形成介電層。在介電層上形成第二電極。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,凹槽與針狀物的形成方法例如是對基底進行反應性離子蝕刻(reactive ion etching,RIE)製程。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,部分導電柱材料層的移除方法可包括以下步驟。在形成導電柱材料層之後,在基底上形成填滿凹槽的平坦層。對平坦層進行回蝕刻製程,而使平坦層暴露出位在多個針狀物上的部分導電柱材料層。對平坦層所暴露出的部分導電柱材料層進行蝕刻製程。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,更可包括以下步驟。在移除暴露出的多個針狀物的至少一部分之後,移除平坦層。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,第二電極與介電層的形成方法可包括以下步驟。在導電層、多個導電柱與圖案化硬罩幕層上共形地形成介電材料層。在介電材料層上形成電極材料層。在電極材料層上形成填滿凹槽的填充材料層。藉由化學機械研磨製程移除部分填充材料層、部分電極材料層、部分介電材料層與圖案化硬罩幕層,而形成填充層、第二電極與介電層。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,電容器的形成方法可包括以下步驟。在基底上形成圖案化硬罩幕層。利用圖案化硬罩幕層作為罩幕,移除部分基底,而形成凹槽與位在凹槽中的基底上的多個針狀物。在基底、多個針狀物與圖案化硬罩幕層上共形地形成導電柱材料層。移除部分導電柱材料層,而形成多個導電柱,且暴露出多個針狀物。移除暴露出的多個針狀物的至少一部分。移除圖案化硬罩幕層。在基底與多個導電柱上共形地形成導電層。在導電層上形成介電層。在介電層上形成第二電極。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,電容器的形成方法可包括以下步驟。在基底上形成圖案化硬罩幕層。利用圖案化硬罩幕層作為罩幕,移除部分基底,而形成凹槽與位在凹槽中的基底上的多個針狀物。在基底、多個針狀物與圖案化硬罩幕層上共形地形成導電柱材料層。對導電柱材料層進行回蝕刻製程,而形成多個導電柱,且暴露出多個針狀物、部分基底與圖案化硬罩幕層。移除暴露出的多個針狀物的至少一部分與部分基底。在基底、多個導電柱與圖案化硬罩幕層上共形地形成導電層。在導電層上形成介電層。在介電層上形成第二電極。
依照本發明的一實施例所述,在上述電容器結構的製造方法中,位在凹槽中的基底可具有多個上表面。多個上表面可具有多種高度。多個上表面中的一部分可低於多個導電柱的底部。
基於上述,在本發明所提出的電容器結構及其製造方法中,第一電極包括具有多種間距的多個導電柱以及連接於多個導電柱的導電層。由於多個導電柱能夠有效地增加第一電極的表面積,因此可提升電容器的電容值。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
下文列舉實施例並配合附圖來進行詳細地說明,但所提供的實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。此外,為了方便理解,在下述說明中相同的構件將以相同的符號標示來說明。
圖1A至圖1J為根據本發明一些實施例電容器結構的製造流程剖面圖。
請參照圖1A,提供基底100。基底100可為半導體基底,如矽基底。接著,在基底100上形成圖案化硬罩幕層102。圖案化硬罩幕層102的材料例如是氧化矽。在一些實施例中,圖案化硬罩幕層102的形成方法可包括以下步驟,但本發明並不以此為限。首先,可在基底100上依序形成硬罩幕材料層(未示出)與圖案化光阻層104。硬罩幕材料層的形成方法例如是化學氣相沉積法或物理氣相沉積法。圖案化光阻層104可藉由微影製程來形成。接著,可利用圖案化光阻層104作為罩幕,移除部分硬罩幕材料層,而形成圖案化硬罩幕層102。部分硬罩幕材料層的移除方法例如是乾式蝕刻法。
然後,可利用圖案化光阻層104與圖案化硬罩幕層102作為罩幕,移除部分基底100,而形成凹槽R與位在凹槽R中的基底100上的黑矽(black silicon)106(即,多個針狀物108)。藉此,可使得基底100具有凹槽R。黑矽106可為基底100的一部分。此外,黑矽106可為針狀表面結構(needle-shaped surface structure),且可具有非常低的反射率與非常高的入射光吸收率。舉例來說,黑矽106可包括多個針狀物108。在一些實施例中,多個針狀物108可具有多種間距P1與多種高度H1。凹槽R與針狀物108的形成方法例如是對基底100進行反應性離子蝕刻製程。
請參照圖1B,可移除圖案化光阻層104。圖案化光阻層104的移除方法例如是乾式剝離法(dry stripping)或濕式剝離法(wet stripping)。接著,可在圖案化硬罩幕層102上形成圖案化光阻層109。圖案化光阻層109可藉由微影製程來形成。
然後,可在凹槽R周圍的基底100與多個針狀物108中形成導電層110。在本實施例中,導電層110可為摻雜區。導電層110的形成方法例如是利用圖案化光阻層109作為罩幕,對基底100與多個針狀物108進行離子植入製程。
請參照圖1C,可移除圖案化光阻層109。圖案化光阻層109的移除方法例如是乾式剝離法或濕式剝離法。接著,可在基底100、多個針狀物108與圖案化硬罩幕層102上共形地形成導電柱材料層112。導電柱材料層112的材料例如是氮化鈦(TiN)等導電材料。導電柱材料層112的形成方法例如是化學氣相沉積法或物理氣相沉積法。
請參照圖1D,在形成導電柱材料層112之後,可在基底100上形成填滿凹槽R的平坦層114。平坦層114例如是有機平坦層(organic planarization layer,OPL)。平坦層114的形成方法例如是旋轉塗佈法。
請參照圖1E,可對平坦層114進行回蝕刻製程,而使平坦層114暴露出位在多個針狀物108上的部分導電柱材料層112。上述回蝕刻製程例如是乾式蝕刻製程。
請參照圖1F,可對平坦層114所暴露出的部分導電柱材料層112進行蝕刻製程。藉此,可移除部分導電柱材料層112,而形成多個導電柱112a,且暴露出多個針狀物108。此外,亦可調整蝕刻選擇比(etch selectivity)使得回蝕刻平坦層114(圖1E)與蝕刻部分導電柱材料層112(圖1F)結合成一步的蝕刻步驟。在本實施例中,藉由上述方法可形成電極116。電極116可包括多個導電柱112a與導電層110。導電層110連接於多個導電柱112a。在一些實施例中,在進行上述蝕刻製程之後,部份針狀物108可不被暴露出來。上述蝕刻製程例如是乾式蝕刻製程或濕式蝕刻製程。
請參照圖1G,在形成多個導電柱112a之後,可移除暴露出的多個針狀物108的至少一部分。在本實施例中,是以完全移除暴露出的針狀物108為例,但本發明並不以此為限。在另一些實施例中,可移除暴露出的針狀物108的一部分,而殘留部分針狀物108。在另一些實施例中,除了可完全移除暴露出的針狀物108之外,更可移除位在暴露出的針狀物108下方的部分基底100。多個針狀物108的至少一部分的移除方法例如是乾式蝕刻法。
接著,在移除暴露出的多個針狀物108的至少一部分之後,可移除平坦層114。平坦層114的移除方法例如是濕式蝕刻法。
請參照圖1H,可在導電層110、多個導電柱112a與圖案化硬罩幕層102上共形地形成介電材料層118。介電材料層118的材料例如是高介電常數材料。介電材料層118的形成方法例如是化學氣相沉積法。
接著,可在介電材料層118上形成電極材料層120。電極材料層120的材料例如是氮化鈦(TiN)等導電材料。電極材料層120的形成方法例如是化學氣相沉積法或物理氣相沉積法。
然後,可在電極材料層120上形成填滿凹槽R的填充材料層122。填充材料層122的材料例如是氧化矽,如四乙氧基矽烷(tetraethyl orthosilicate,TEOS)氧化矽。填充材料層122的形成方法例如是化學氣相沉積法。
請參照圖1I,可藉由化學機械研磨製程移除部分填充材料層122、部分電極材料層120、部分介電材料層118與圖案化硬罩幕層102,而形成填充層122a、電極120a與介電層118a,且暴露出導電層110。藉此,可在導電層110與多個導電柱112a上形成介電層118a,且可在介電層118a上形成電極120a。此外,藉由上述方法可形成電容器124。電容器124包括電極116、電極120a與介電層118a。
請參照圖1J,可在基底100上形成覆蓋電容器124的介電層126。介電層126的材料例如是氧化矽。介電層126的形成方法例如是化學氣相沉積法。
接著,可在介電層126中形成接觸窗128,且可在介電層126與填充層122a中形成接觸窗130。接觸窗128電性連接於電極116的導電層110。接觸窗130電性連接於電極120a。接觸窗128與接觸窗130的材料例如是鎢等導電材料。在一些實施例中,接觸窗128與接觸窗130可藉由鑲嵌製程(damascene process)來形成。
此外,雖然電容器結構10的形成方法是以上述方法為例來進行說明,但本發明並不以此為限。在另一些實施例中,在形成圖1G的結構之後,可利用導電柱112a作為芯圖案(core pattern)來進行雙重圖案化(double patterning)製程,藉此可形成數量更多的導電柱,而有助於提升電極表面積。
以下,藉由圖1J來說明上述實施例的電容器結構10。
請參照圖1J,電容器結構10包括基底100與電容器124。基底100具有凹槽R。在一些實施例中,基底100可為中介層的基底,亦即本實施例的電容器結構可與中介層進行整合。在一些實施例中,中介層可具有矽通孔(through silicon via,TSV)與重佈線層(redistribution layer,RDL)等構件。此外,基底100可具有位在凹槽R中的至少一個針狀物108。針狀物108的數量並不限於圖1J中的數量。只要針狀物108的數量為至少一個,即屬於本發明所涵蓋的範圍。另外,位在凹槽R中的基底100可具有多個上表面S1。多個上表面S1可具有多種高度H2。舉例來說,上表面S12的高度H2可高於上表面S11的高度H2。
電容器124包括電極116、電極120a與介電層118a。電極116包括多個導電柱112a與導電層110。多個導電柱112a位在凹槽R中的基底100上。在多個導電柱112a之間具有多種間距P2。多個導電柱112a可具有多種高度H3。舉例來說,導電柱112a1的高度H3可高於導電柱112a4的高度H3。多個導電柱112a可朝遠離基底100的方向延伸。相鄰兩個導電柱112a(如,導電柱112a1與導電柱112a2)的底部可彼此相連,但本發明並不以此為限。多個導電柱112a的一部分(如,導電柱112a3與導電柱112a4)可位在針狀物108的側壁上。位在針狀物108的側壁上的相鄰兩個導電柱112a(如,導電柱112a3與導電柱112a4)的頂部可彼此相連,但本發明並不以此為限。導電層110連接於多個導電柱112a。在本實施例中,導電層110可為位在基底100中的摻雜區。電極120a位在電極116上。介電層118a位在電極116與電極120a之間。
此外,電容器結構10更可包括填充層122a、介電層126、接觸窗128與接觸窗130中的至少一者。填充層122a位在凹槽R中,且位在電極120a上。介電層126位在基底100上,且覆蓋電容器124。接觸窗128位在介電層126中,且電性連接於電極116的導電層110。接觸窗130位在介電層126與填充層122a中,且電性連接於電極120a。
另外,電容器結構10中的各構件的材料與形成方法等內容已於上述實施例進行詳盡地說明,於此不再說明。
基於上述實施例可知,在電容器結構10及其製造方法中,電極116包括具有多種間距P2的多個導電柱112a以及連接於多個導電柱112a的導電層110。由於多個導電柱112a能夠有效地增加電極116的表面積,因此可提升電容器124的電容值。
圖2A至圖2C為根據本發明另一些實施例電容器結構的製造流程剖面圖。
提供圖2A的結構。請參照圖1G與圖2A,圖2A的結構與圖1G的結構的差異如下。圖2A的結構可省略圖1G中的導電層110。亦即,圖2A的結構的形成方法可省略形成導電層110的步驟。此外,圖2A的結構與圖1G的結構中相同的構件使用相同的符號表示,且圖2A的結構與圖1G的結構中相同或相似的內容,可參考上述實施例對圖1G的結構的說明,於此不再說明。
請參照圖2B,在提供圖2A的結構之後,可移除圖案化硬罩幕層102。圖案化硬罩幕層102的移除方法例如是乾式蝕刻法或濕式蝕刻法。
接著,在移除圖案化硬罩幕層102之後,可在基底100與多個導電柱112a上共形地形成導電層210。在本實施例中,藉由上述方法可形成電極216。電極216可包括多個導電柱112a與導電層210。導電層210連接於多個導電柱112a。導電層210的材料例如是氮化鈦(TiN)等導電材料。導電層210的形成方法例如是化學氣相沉積法或物理氣相沉積法。
請參照圖2C,可參考如圖1H至圖1J所示的方法來形成形成介電層118a、電極120a、填充層122a、介電層126、接觸窗128與接觸窗130,於此省略其說明。
此外,雖然電容器結構20的形成方法是以上述方法為例來進行說明,但本發明並不以此為限。在另一些實施例中,在形成圖2A的結構之後,可利用導電柱112a作為芯圖案來進行雙重圖案化製程,藉此可形成數量更多的導電柱,而有助於提升電極表面積。在另一些實施例中,可根據需求對導電層210進行圖案化,而使得導電層210具有所需的圖案。
以下,藉由圖2C來說明上述實施例的電容器結構20。
請參照圖1J與圖2C,圖2C的電容器結構20與圖1J的電容器結構10的差異如下。電容器結構20可省略圖1J中的導電層110。此外,電容器結構20可包括導電層210。導電層210連接於多個導電柱112a,且可覆蓋多個導電柱112a。接觸窗128電性連接於導電層210。此外,電容器結構20與電容器結構10中相同或相似的構件使用相同或相似的符號表示,且電容器結構20與電容器結構10中相同或相似的內容,可參考上述實施例對電容器結構10的說明,於此不再說明。
基於上述實施例可知,在電容器結構20及其製造方法中,電極216包括具有多種間距P2的多個導電柱112a以及連接於多個導電柱112a的導電層210。由於多個導電柱112a能夠有效地增加電極216的表面積,因此可提升電容器124的電容值。
圖3A至圖3E為根據本發明另一些實施例電容器結構的製造流程剖面圖。
提供圖3A的結構。請參照圖1C與圖3A,圖3A的結構與圖1C的結構的差異如下。圖3A的結構可省略圖1C中的導電層110。亦即,圖3A的結構的形成方法可省略形成導電層110的步驟。此外,圖3A的結構與圖1C的結構中相同的構件使用相同的符號表示,且圖3A的結構與圖1C的結構中相同或相似的內容,可參考上述實施例對圖1C的結構的說明,於此不再說明。
請參照圖3B,在提供圖3A的結構之後,可對導電柱材料層112進行回蝕刻製程,而形成多個導電柱112b,且暴露出多個針狀物108、部分基底100與圖案化硬罩幕層102。上述回蝕刻製程例如是乾式蝕刻製程。
請參照圖3C,在形成多個導電柱112b之後,移除暴露出的多個針狀物108的至少一部分與部分基底100。藉此,可降低針狀物108的高度或完全移除針狀物108。如圖1A與圖3C所示,在降低針狀物108的高度之後,圖3C中的針狀物108的高度H1低於圖1A中的針狀物108的高度H1。此外,在此步驟中,由於蝕刻特性的影響,位在間距很小的兩個導電柱112b之間的基底100較不容易移除,因此此處的基底100可能只會被微量的移除或是不被移除。多個針狀物108的至少一部分與部分基底100的移除方法例如是乾式蝕刻法。
請參照圖3D,在移除多個針狀物108的至少一部分與部分基底100之後,在基底100、多個導電柱112b與圖案化硬罩幕層102上共形地形成導電層310。在本實施例中,藉由上述方法可形成電極316。電極316可包括多個導電柱112b與導電層310。導電層310連接於多個導電柱112b。導電層310的材料例如是氮化鈦(TiN)等導電材料。導電層310的形成方法例如是化學氣相沉積法或物理氣相沉積法。
請參照圖3E,可參考如圖1H至圖1J所示的方法來形成形成介電層118a、電極120a、填充層122a、介電層126、接觸窗128與接觸窗130,於此省略其說明。
此外,雖然電容器結構30的形成方法是以上述方法為例來進行說明,但本發明並不以此為限。在另一些實施例中,在形成圖3C的結構之後,可利用導電柱112b作為芯圖案來進行雙重圖案化製程,藉此可形成數量更多的導電柱,而有助於提升電極表面積。在另一些實施例中,可根據需求對導電層310進行圖案化,而使得導電層310具有所需的圖案。
以下,藉由圖3E來說明上述實施例的電容器結構30。
請參照圖1J與圖3E,圖3E的電容器結構30與圖1J的電容器結構10的差異如下。電容器結構30可省略圖1J中的導電層110。此外,電容器結構30可包括導電層310。導電層310連接於多個導電柱112b,且可覆蓋多個導電柱112b。接觸窗128電性連接於導電層310。
另外,位在凹槽R中的基底100可具有多個上表面S2。多個上表面S2可具有多種高度H4。舉例來說,上表面S22的高度H4可高於上表面S21的高度H4。多個上表面S2中的一部分可低於多個導電柱112b的底部。舉例來說,上表面S21可低於多個導電柱112b的底部。藉此,可增加導電層310的深度,以增加導電層310的表面積,進而提升電容器124的電容值。
此外,多個導電柱112b可具有多種高度H5。舉例來說,導電柱112b1的高度H5可高於導電柱112b4的高度H5。多個導電柱112b可朝遠離基底100的方向延伸。相鄰兩個導電柱112b(如,導電柱112b1與導電柱112b2)的底部可不彼此相連,且相鄰兩個導電柱112b(如,導電柱112b3與導電柱112b4)的頂部可不彼此相連,但本發明並不以此為限。多個導電柱112b的一部分(如,導電柱112b1與導電柱112b2)可位在針狀物108的側壁上。在本實施例中,多個導電柱112b的另一部分(如,導電柱112b3與導電柱112b4)可不位在針狀物108的側壁上。
另外,電容器結構30與電容器結構10中相同或相似的構件使用相同或相似的符號表示,且電容器結構30與電容器結構10中相同或相似的內容,可參考上述實施例對電容器結構10的說明,於此不再說明。
基於上述實施例可知,在電容器結構30及其製造方法中,電極316包括具有多種間距P2的多個導電柱112b以及連接於多個導電柱112b的導電層310。由於多個導電柱112b能夠有效地增加電極316的表面積,因此可提升電容器124的電容值。
綜上所述,在上述實施例的電容器結構及其製造方法中,可藉由多個導電柱來增加電極的表面積,進而提升電容器的電容值。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10,20,30:電容器結構
100:基底
102:圖案化硬罩幕層
104,109:圖案化光阻層
106:黑矽
108:針狀物
110,210,310:導電層
112:導電柱材料層
112a,112a1~112a4,112b,112b1~112b4:導電柱
114:平坦層
116,120a,216,316:電極
118:介電材料層
118a,126:介電層
120:電極材料層
122:填充材料層
122a:填充層
124:電容器
128,130:接觸窗
H1~H5:高度
P1,P2:間距
R:凹槽
S1,S11,S12,S2,S21,S22:上表面
圖1A至圖1J為根據本發明一些實施例電容器結構的製造流程剖面圖。
圖2A至圖2C為根據本發明另一些實施例電容器結構的製造流程剖面圖。
圖3A至圖3E為根據本發明另一些實施例電容器結構的製造流程剖面圖。
10:電容器結構
100:基底
108:針狀物
110:導電層
112a,112a1~112a4:導電柱
116,120a:電極
118a,126:介電層
122a:填充層
124:電容器
128,130:接觸窗
H2,H3:高度
P2:間距
R:凹槽
S1,S11,S12:上表面
Claims (18)
- 一種電容器結構,包括:基底,具有凹槽與位在所述凹槽中的至少一個針狀物;以及電容器,包括:第一電極,包括:多個導電柱,位在所述凹槽中的所述基底上,其中多個所述導電柱的一部分位在所述針狀物的側壁上,且在多個所述導電柱之間具有多種間距;以及導電層,連接於多個所述導電柱;第二電極,位在所述第一電極上;以及介電層,位在所述第一電極與所述第二電極之間。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中多個所述導電柱朝遠離所述基底的方向延伸。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中所述導電層包括位在所述基底中的摻雜區。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中所述導電層覆蓋多個所述導電柱。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中相鄰兩個所述導電柱的底部彼此相連。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中位在所述針狀物的側壁上的相鄰兩個所述導電柱的頂部彼此相連。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中位在所述凹槽中的所述基底具有多個上表面,且多個所述上表面具有多種高度。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中多個所述導電柱具有多種高度。
- 如請求項1所述的電容器結構,其中所述基底包括中介層的基底。
- 一種電容器結構的製造方法,包括:提供基底,其中所述基底具有凹槽與位在所述凹槽中的至少一個針狀物;以及形成電容器,其中所述電容器包括:第一電極,包括:多個導電柱,位在所述凹槽中的所述基底上,其中多個所述導電柱的一部分位在所述針狀物的側壁上,且在多個所述導電柱之間具有多種間距;以及導電層,連接於多個所述導電柱;第二電極,位在所述第一電極上;以及介電層,位在所述第一電極與所述第二電極之間。
- 如請求項10所述電容器結構的製造方法,其中所述電容器的形成方法包括:在所述基底上形成圖案化硬罩幕層;利用所述圖案化硬罩幕層作為罩幕,移除部分所述基底,而形成所述凹槽與位在所述凹槽中的所述基底上的多個所述針狀 物;在所述凹槽周圍的所述基底與多個所述針狀物中形成所述導電層;在所述基底、多個所述針狀物與所述圖案化硬罩幕層上共形地形成導電柱材料層;移除部分所述導電柱材料層,而形成多個所述導電柱,且暴露出多個所述針狀物;移除暴露出的多個所述針狀物的至少一部分;在所述導電層與多個所述導電柱上形成所述介電層;以及在所述介電層上形成所述第二電極。
- 如請求項11所述電容器結構的製造方法,其中所述凹槽與所述針狀物的形成方法包括對所述基底進行反應性離子蝕刻製程。
- 如請求項11所述電容器結構的製造方法,其中部分所述導電柱材料層的移除方法包括:在形成所述導電柱材料層之後,在所述基底上形成填滿所述凹槽的平坦層;對所述平坦層進行回蝕刻製程,而使所述平坦層暴露出位在多個所述針狀物上的部分所述導電柱材料層;以及對所述平坦層所暴露出的部分所述導電柱材料層進行蝕刻製程。
- 如請求項13所述電容器結構的製造方法,更包括: 在移除暴露出的多個所述針狀物的至少一部分之後,移除所述平坦層。
- 如請求項11所述電容器結構的製造方法,其中所述第二電極與所述介電層的形成方法包括:在所述導電層、多個所述導電柱與所述圖案化硬罩幕層上共形地形成介電材料層;在所述介電材料層上形成電極材料層;在所述電極材料層上形成填滿所述凹槽的填充材料層;以及藉由化學機械研磨製程移除部分所述填充材料層、部分所述電極材料層、部分所述介電材料層與所述圖案化硬罩幕層,而形成填充層、所述第二電極與所述介電層。
- 如請求項10所述電容器結構的製造方法,其中所述電容器的形成方法包括:在所述基底上形成圖案化硬罩幕層;利用所述圖案化硬罩幕層作為罩幕,移除部分所述基底,而形成所述凹槽與位在所述凹槽中的所述基底上的多個所述針狀物;在所述基底、多個所述針狀物與所述圖案化硬罩幕層上共形地形成導電柱材料層;移除部分所述導電柱材料層,而形成多個所述導電柱,且暴露出多個所述針狀物;移除暴露出的多個所述針狀物的至少一部分; 移除所述圖案化硬罩幕層;在所述基底與多個所述導電柱上共形地形成所述導電層;在所述導電層上形成所述介電層;以及在所述介電層上形成所述第二電極。
- 如請求項10所述電容器結構的製造方法,其中所述電容器的形成方法包括:在所述基底上形成圖案化硬罩幕層;利用所述圖案化硬罩幕層作為罩幕,移除部分所述基底,而形成所述凹槽與位在所述凹槽中的所述基底上的多個所述針狀物;在所述基底、多個所述針狀物與所述圖案化硬罩幕層上共形地形成導電柱材料層;對所述導電柱材料層進行回蝕刻製程,而形成多個所述導電柱,且暴露出多個所述針狀物、部分所述基底與所述圖案化硬罩幕層;移除暴露出的多個所述針狀物的至少一部分與部分所述基底;在所述基底、多個所述導電柱與所述圖案化硬罩幕層上共形地形成所述導電層;在所述導電層上形成所述介電層;以及在所述介電層上形成所述第二電極。
- 如請求項17所述電容器結構的製造方法,其中位在所述凹槽中的所述基底具有多個上表面,多個所述上表面具有多種高度,且多個所述上表面中的一部分低於多個所述導電柱的底部。
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