[发明专利]量子点阵列电容器及其制备方法

说明书

本发明提供一种量子点阵列电容器及其制备方法，所述电容器包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底上的第一导电层；位于所述第一导电层上的第一介电层；位于所述第一介电层上的第二导电层；位于所述第二导电层上的第二介电层；以及交替形成导电层和介电层以得到多层电容器结构；其中，所述电容器形成为多层金字塔型阵列。上述阵列电容器由于采用金字塔阵列结构，在同样的晶圆面积上产生更大的电容；并且可以重复形成导电层及介电层，从而可以进一步提高单位面积上的电容密度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种量子点阵列电容器及其制备方法。

背景技术

在半导体技术领域中，电容器被广泛使用，其可以作为滤波、去耦、旁路以及其他方面使用的基本部件。

在现有的电容器制备过程中，通常在半导体衬底上依次形成绝缘层、底电极层、介电层、顶电极层，在顶电极层上可形成阻挡层、钝化层等，还提供与底电极层之间的电连接。由上述方法制备得到的电容器占据了晶圆上的相当大的一部分空间。此外，还需要设置用于电容器与外部电路连接的布线结构等，这进一步增大了电容器对晶圆表面空间的占用，并导致晶圆表面单位面积上的电容密度较小。

然而，随着半导体技术工艺的发展，在单位晶圆上需要集成越来越多的半导体器件，这就要求每个电容器的尺寸需要越来越小且同时在晶圆表面单位面积上的电容密度越来越大才能符合半导体工艺设计的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种量子点阵列电容器及其制备方法，以解决现有电容器电容密度较小的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种量子点阵列电容器，所述电容器包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的第一导电层；

位于所述第一导电层上的第一介电层；

位于所述第一介电层上的第二导电层；

位于所述第二导电层上的第二介电层；以及

交替形成导电层和介电层并重复以得到多层电容器结构；

其中，所述电容器形成为多层金字塔型阵列。

可选的是，所述第一导电层为金字塔型。

可选的是，所述第一介电层为金字塔型。

可选的是，所述第二导电层为金字塔型。

可选的是，所述第二介电层为金字塔型。

可选的是，所述半导体衬底包括硅晶圆。

可选的是，所述金字塔型为倒立金字塔。

可选的是，所述金字塔的高度与底部长度之比值为0.6到0.8。

可选的是，所述金字塔型的边长为10纳米到1微米。

可选的是，所述金字塔型阵列各金字塔之间的距离为4纳米到60纳米。

可选的是，所述金字塔顶点为抛物线形。

可选的是，所述抛物线的曲率为2纳米到10纳米。

可选的是，所述倒立金字塔型的边长为10纳米到1微米。

可选的是，所述倒立金字塔型结构各金字塔之间的距离为4纳米到60纳米。

可选的是，所述倒立金字塔顶点为抛物线形。

可选的是，所述抛物线的曲率为2纳米到10纳米。

可选的是，所述导电层的材料包括单晶硅、多晶硅或金属。