[发明专利]具有纳米线结构的电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上形成第一导电层；

在所述第一导电层上制备金属半导体化合物纳米线，所述金属半导体化合物纳米线与所述第一导电层构成底层金属；

在所述底层金属上形成介质层；

在所述介质层上覆盖金属层，所述覆盖的金属层构成上层金属。

2.根据权利要求1所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，

所述金属半导体化合物纳米线为金属硅化物纳米线。

3.根据权利要求1所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，在所述第一导电层上制备金属半导体化合物纳米线的步骤中，包含以下子步骤：

在所述第一导电层上依次形成多晶半导体层及绝缘层；

采用光刻工艺，对所述多晶半导体层及绝缘层的中间部分用光刻胶进行保护，再依次对所述绝缘层以及所述多晶半导体层进行刻蚀，去掉两侧的绝缘层以及多晶半导体层；

在所述多晶半导体层两侧的侧壁上沉积金属薄膜，所述金属薄膜中的金属向所述多晶半导体层扩散；

去除所述多晶半导体层侧壁表面剩余的金属薄膜；

对所述多晶半导体层进行退火，在所述多晶半导体层的侧壁表面形成金属半导体化合物纳米线； 

去除所述绝缘层及所述多晶半导体层。

4.根据权利要求3所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，所述金属薄膜是通过物理气相沉积PVD法沉积在所述多晶半导体层两侧的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的电容器的制备方法，其特征在于，在所述PVD法沉积金属薄膜的过程中，将靶材部分离化成离子状态，使其产生金属离子，并在所述多晶半导体层上加第一偏压。

6.根据权利要求3所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，所述金属半导体化合物纳米线的宽度在2至10纳米之间。

7.根据权利要求1所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，在所述第一导电层上制备金属半导体化合物纳米线的步骤中，包含以下子步骤：

在所述第一导电层上依次形成多晶半导体层及绝缘层；

采用光刻工艺，对所述多晶半导体层及绝缘层的中间部分用光刻胶进行保护，再依次对所述绝缘层以及所述多晶半导体层进行刻蚀，去掉两侧的绝缘层以及多晶半导体层；

在所述多晶半导体层两侧的侧壁上沉积金属薄膜，所述金属薄膜中的金属向所述多晶半导体层扩散；

对所述多晶半导体层进行退火；

去除所述多晶半导体层侧壁表面剩余的金属薄膜，得到在所述多晶半导体层的侧壁表面形成金属半导体化合物纳米线；

去除所述绝缘层及所述多晶半导体层。

8.根据权利要求7中所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，所述金属半导体化合物纳米线的宽度在8纳米以上。 

9.根据权利要求1至8中任一项所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，

所述介质层中选用的介质材料为以下之一或其任意组合：

二氧化硅SiO₂，氮化硅Si₃N₄，三氧化二铝Al₂O₃，二氧化铪HFO₂，二氧化钛TiO₂或二氧化锆ZrO₂。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的具有纳米线结构的电容器的制备方法，其特征在于，在所述底层金属上形成介质层的步骤中，采用原子层沉积ALD法形成所述介质层。

11.一种具有纳米线结构的电容器，其特征在于，包含：衬底、底层金属、介质层和上层金属；

其中，所述底层金属由第一导电层和金属半导体化合物纳米线构成，所述第一导电层覆盖于所述衬底之上，所述金属半导体化合物纳米线制备在所述第一导电层上；

所述介质层覆盖于所述底层金属之上；

所述上层金属覆盖于所述介质层之上。

12.根据权利要求11所述的具有纳米线结构的电容器，其特征在于，所述金属半导体化合物纳米线为金属硅化物纳米线。