【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体涉及一种电容器及其形成方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的发展，半导体技术在摩尔定律的驱动下持续地朝更小的工艺节点迈进，使得集成电路朝着体积更小、电路精密度更高、电路复杂度更高的方向发展。在集成电路发展过程中，通常功能密度(即每一芯片的内连线结构的数量)逐渐增加的同时，几何尺寸逐渐减小，这相应增加了集成电路制造的难度和复杂度。
2、近年来，快闪(flash)存储器作为重要的元器件，被广泛应用于汽车、消费、工业生产等多种场景所需的集成电路芯片中。其中，多晶硅-绝缘体-多晶硅(poly insulatorpoly，简称pip)电容由于制备工艺兼容性好、工艺简单等优势，被广泛用作快闪存储器中的电容元件。
3、然而，在现有技术中，当电容需求较大时，电容极板的面积往往较大，从而增加了芯片面积，使芯片尺寸微缩的难度增大。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是，提供一种电容器及其形成方法，减小了电容极板需要的工作面积，进一步减小了芯片面积。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种电容器，包括：基底，所述基底包括中心区以及包围所述中心区的外围区；位于中心区和外围区上的若干分立的有源部，相邻有源部之间具有第一凹槽；位于所述基底表面电极结构，所述电极结构包括：依次叠放的第一绝缘层、第一极板、第二绝缘层以及第二极板，所述电极结构位于所述第一凹槽内以及所述有源部顶部表面；位于所述外围区上的电极结构内的第一开口，所述第一开
3、可选的，所述有源部的材料包括硅；所述第一极板的材料包括多晶硅；所述第二极板的材料包括多晶硅。
4、可选的，所述电极结构的具体结构包括：位于所述基底表面、有源部两侧侧壁表面以及有源部顶部表面的第一绝缘层；位于所述第一绝缘层表面的第一极板，所述第一极板位于第一凹槽内以及有源部顶部，且位于第一凹槽内的第一极板内具有第二凹槽；位于所述第一极板表面的第二绝缘层；位于所述第二绝缘层表面的第二极板，所述第二极板位于所述第二凹槽内以及有源部顶部。
5、可选的，所述第一插塞位于第一开口暴露出的有源部顶部表面；所述第二插塞位于第二开口暴露出的第一极板表面。
6、可选的，还包括：位于第二极板表面的第三插塞。
7、可选的，所述第一插塞底部表面低于所述第二插塞底部表面，所述第二插塞底部表面低于所述第三插塞底部表面。
8、可选的，所述第一开口的延伸方向垂直于所述第二开口的延伸方向。
9、可选的，所述中心区上的第一极板在垂直于有源部侧壁方向上的厚度范围为20纳米～200纳米；所述外围区上的第一极板在垂直于有源部侧壁方向上的厚度范围为40纳米～200纳米。
10、可选的，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区，所述隔离区上具有隔离结构，所述隔离结构的表面与所述第一极板的顶部表面齐平；所述第二极板和第二绝缘层还位于所述隔离结构表面。
11、可选的，还包括：电连接所述第三插塞与所述第一插塞的第一电互连层；电连接所述第二插塞的第二电互连层。
12、相应的，本专利技术的技术方案还提供一种电容器的形成方法，包括：提供衬底；刻蚀所述衬底，形成包括中心区和外围区的基底以及位于中心区和外围区上的若干分立的有源部，相邻有源部之间具有第一凹槽；在所述基底表面、所述第一凹槽内以及所述有源部顶部表面形成电极结构，所述电极结构包括：依次叠放的第一绝缘层、第一极板、第二绝缘层以及第二极板；在所述外围区上的电极结构内形成第一开口，所述第一开口暴露出外围区上的部分有源部顶部表面；在所述外围区上第二极板和第二绝缘层内形成第二开口，所述第二开口暴露出外围区上的部分第一极板表面；在第一开口内形成第一插塞；在第二开口内形成第二插塞。
13、可选的，所述有源部的材料包括硅；所述第一极板的材料包括多晶硅；所述第二极板的材料包括多晶硅。
14、可选的，所述电极结构的形成方法包括：在所述第一凹槽暴露出的基底表面、有源部两侧侧壁表面以及有源部顶部表面形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层表面形成第一极板，所述第一极板位于第一凹槽内以及有源部顶部，且位于第一凹槽内的第一极板内具有第二凹槽；在所述第一极板表面形成第二绝缘层；在所述第二凹槽内以及有源部顶部的第二绝缘层表面形成第二极板。
15、可选的，所述第一极板、第二绝缘层以及第二极板的形成方法包括：在所述第一凹槽内以及有源部顶部的第一绝缘层表面形成第一材料层；在所述第一材料层内形成第二凹槽，所述第二凹槽底部高于所述基底表面，所述第一材料层成为第一极板；在第二凹槽内以及第一极板顶部表面形成第二绝缘层；在所述第二凹槽内填充第二极板，所述第二极板还位于第一极板顶部的第二绝缘层表面。
16、可选的，所述第一插塞形成于第一开口暴露出的有源部顶部表面；所述第二插塞形成于第二开口暴露出的第一极板表面。
17、可选的，还包括：在所述第二极板表面形成第三插塞。
18、可选的，所述第一插塞底部表面低于所述第二插塞底部表面，所述第二插塞底部表面低于所述第三插塞底部表面。
19、可选的，在形成第一开口以及第二开口之后，在形成第一插塞、第二插塞以及第三插塞之前，还包括：在所述第一开口、第二开口以及第二极板表面形成层间介质层；所述第一插塞、第二插塞以及第三插塞形成于所述层间介质层内。
20、可选的，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区；所述电容器的形成方法还包括：在所述隔离区上形成隔离结构，所述隔离结构的表面与所述第一极板的顶部表面齐平；所述第二极板和第二绝缘层还形成于所述隔离结构表面。
21、可选的，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区，所述第三插塞形成于所述外围区或隔离区上的第二极板表面。
22、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
23、本专利技术的技术方案提供的电容器中，相邻有源部之间的第一凹槽内以及有源部顶部表面具有电极结构，所述电极结构包括第一绝缘层、第一极板、第二绝缘层以及第二极板，由于所述第一极板和第一绝缘层还位于所述有源部顶部表面，所述第二极板和第二绝缘层还位于所述第一极板表面，因此，所述有源部、第一绝缘层以及第一极板能够在有源部两侧以及顶部表面构成三面电容结构，且所述第一极板、第二绝缘层以及第二极板也能够在有源部两侧以及顶部表面构成三面电容结构，从而利用了芯片的垂直方向的工作空间，可以在保持电容极板面积较大的同时，控制芯片的水平工作面积较小，提升了电容密度。同时，由于所述第一极板为一个相互连通的整体电极板，第二极板也是一个相互连通的整体电极板，因此，可以仅在基底的外围区上布置导电插塞，大幅减少了电互连需要的导电插塞数量，减少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电容器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述有源部的材料包括硅；所述第一极板的材料包括多晶硅；所述第二极板的材料包括多晶硅。
3.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述电极结构的具体结构包括：位于所述基底表面、有源部两侧侧壁表面以及有源部顶部表面的第一绝缘层；位于所述第一绝缘层表面的第一极板，所述第一极板位于第一凹槽内以及有源部顶部，且位于第一凹槽内的第一极板内具有第二凹槽；位于所述第一极板表面的第二绝缘层；位于所述第二绝缘层表面的第二极板，所述第二极板位于所述第二凹槽内以及有源部顶部。
4.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一插塞位于第一开口暴露出的有源部顶部表面；所述第二插塞位于第二开口暴露出的第一极板表面。
5.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，还包括：位于第二极板表面的第三插塞。
6.如权利要求5所述的电容器，其特征在于，所述第一插塞底部表面低于所述第二插塞底部表面，所述第二插塞底部表面低于所述第三插塞底部表面。
7.如权利要求1所述的电容器，其
8.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述中心区上的第一极板在垂直于有源部侧壁方向上的厚度范围为20纳米～200纳米；所述外围区上的第一极板在垂直于有源部侧壁方向上的厚度范围为40纳米～200纳米。
9.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区，所述隔离区上具有隔离结构，所述隔离结构的表面与所述第一极板的顶部表面齐平；所述第二极板和第二绝缘层还位于所述隔离结构表面。
10.如权利要求5所述的电容器，其特征在于，还包括：电连接所述第三插塞与所述第一插塞的第一电互连层；电连接所述第二插塞的第二电互连层。
11.一种电容器的形成方法，其特征在于，包括：
12.如权利要求11所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述有源部的材料包括硅；所述第一极板的材料包括多晶硅；所述第二极板的材料包括多晶硅。
13.如权利要求11所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述电极结构的形成方法包括：在所述第一凹槽暴露出的基底表面、有源部两侧侧壁表面以及有源部顶部表面形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层表面形成第一极板，所述第一极板位于第一凹槽内以及有源部顶部，且位于第一凹槽内的第一极板内具有第二凹槽；在所述第一极板表面形成第二绝缘层；在所述第二凹槽内以及有源部顶部的第二绝缘层表面形成第二极板。
14.如权利要求13所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一极板、第二绝缘层以及第二极板的形成方法包括：在所述第一凹槽内以及有源部顶部的第一绝缘层表面形成第一材料层；在所述第一材料层内形成第二凹槽，所述第二凹槽底部高于所述基底表面，所述第一材料层成为第一极板；在第二凹槽内以及第一极板顶部表面形成第二绝缘层；在所述第二凹槽内填充第二极板，所述第二极板还位于第一极板顶部的第二绝缘层表面。
15.如权利要求11所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一插塞形成于第一开口暴露出的有源部顶部表面；所述第二插塞形成于第二开口暴露出的第一极板表面。
16.如权利要求11所述的电容器的形成方法，其特征在于，还包括：在所述第二极板表面形成第三插塞。
17.如权利要求16所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一插塞底部表面低于所述第二插塞底部表面，所述第二插塞底部表面低于所述第三插塞底部表面。
18.如权利要求17所述的电容器的形成方法，其特征在于，在形成第一开口以及第二开口之后，在形成第一插塞、第二插塞以及第三插塞之前，还包括：
19.如权利要求11所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区；所述电容器的形成方法还包括：在所述隔离区上形成隔离结构，所述隔离结构的表面与所述第一极板的顶部表面齐平；所述第二极板和第二绝缘层还形成于所述隔离结构表面。
20.如权利要求16所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区，所述第三插塞形成于所述外围区或隔离区上的第二极板表面。
...【技术特征摘要】
1.一种电容器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述有源部的材料包括硅；所述第一极板的材料包括多晶硅；所述第二极板的材料包括多晶硅。
3.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述电极结构的具体结构包括：位于所述基底表面、有源部两侧侧壁表面以及有源部顶部表面的第一绝缘层；位于所述第一绝缘层表面的第一极板，所述第一极板位于第一凹槽内以及有源部顶部，且位于第一凹槽内的第一极板内具有第二凹槽；位于所述第一极板表面的第二绝缘层；位于所述第二绝缘层表面的第二极板，所述第二极板位于所述第二凹槽内以及有源部顶部。
4.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一插塞位于第一开口暴露出的有源部顶部表面；所述第二插塞位于第二开口暴露出的第一极板表面。
5.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，还包括：位于第二极板表面的第三插塞。
6.如权利要求5所述的电容器，其特征在于，所述第一插塞底部表面低于所述第二插塞底部表面，所述第二插塞底部表面低于所述第三插塞底部表面。
7.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一开口的延伸方向垂直于所述第二开口的延伸方向。
8.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述中心区上的第一极板在垂直于有源部侧壁方向上的厚度范围为20纳米～200纳米；所述外围区上的第一极板在垂直于有源部侧壁方向上的厚度范围为40纳米～200纳米。
9.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述基底还包括位于中心区和外围区周围的隔离区，所述隔离区上具有隔离结构，所述隔离结构的表面与所述第一极板的顶部表面齐平；所述第二极板和第二绝缘层还位于所述隔离结构表面。
10.如权利要求5所述的电容器，其特征在于，还包括：电连接所述第三插塞与所述第一插塞的第一电互连层；电连接所述第二插塞的第二电互连层。
11.一种电容器的形成方法，其特征在于，包括：
12.如权利要求11所述的电容器的形成方法，其特征在于，所述有源部的材料包括硅；所述第一极板的材料包括多晶硅；所述第二极板的材...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴凯，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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