[发明专利]一种基于TSV和RDL的三维电容器

权利要求书

1.一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，包括硅衬底(201)，所述硅衬底(201)的一个端面设置有RDL顶面金属层(1)、与所述RDL顶面金属层(1)相对的另一个端面设置有RDL底面金属层(2)，所述RDL顶面金属层(1)和RDL底面金属层(2)形状、大小相同，所述RDL顶面金属层(1)上方还设置有RDL金属层(4)，所述RDL顶面金属层(1)和RDL底面金属层(2)之间沿纵向连接有若干个圆柱形TSV(3)，各个所述圆柱形TSV(3)分布在硅衬底(201)内；

所述RDL顶面金属层(1)和RDL底面金属层(2)均为两个开口相对、且相互嵌套的匚型金属层，每个所述匚型金属层包括两个水平段和一个竖直段；

所述圆柱形TSV(3)由内部的金属层以及外部绝缘层构成，构成TSV阵列电容，所述RDL金属层(4)和RDL顶面金属层(1)之间上下相交的部分产生层间电容；所述RDL金属层(4)和RDL顶面金属层(1)各自分别产生层内电容，所述层间电容与层内电容组成了MIM电容，以上TSV阵列电容与MIM电容共同构成三维电容器。

2.根据权利要求1所述的一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，所述圆柱形TSV(3)包括圆柱形的TSV金属层(302)，所述TSV金属层(302)外壁还包覆有一层绝缘层(301)，所述圆柱形TSV(3)等间隔固定在匚型金属层的水平段上，所述圆柱形TSV(3)通过垂直金属互连线a(5)与匚型金属层的水平段固定。

3.根据权利要求2所述的一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，所述绝缘层(301)为二氧化硅，所述垂直金属互连线a(5)为铜柱，所述TSV金属层(302)由铜制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，所述RDL金属层(4)与RDL顶面金属层(1)的形状、大小相同，所述RDL金属层(4)的匚型金属层开口方向与RDL顶面金属层(1)的匚型金属层开口方向相反，所述RDL顶面金属层(1)的竖直段上表面中心位置设置有垂直金属互连线b(6)，所述垂直金属互连线b(6)的另一端固定在RDL金属层(4)的竖直段与水平段交汇处。

5.根据权利要求3所述的一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，所述RDL顶面金属层(1)和RDL金属层(4)之间还填充有二氧化硅。

6.根据权利要求2所述的一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，所述RDL顶面金属层(1)与硅衬底(201)相对应的端面之间填充有二氧化硅，所述RDL底面金属层(2)与硅衬底(201)相对应的端面之间填充有二氧化硅。

7.根据权利要求4所述的一种基于TSV和RDL的三维电容器，其特征在于，所述垂直金属互连线b(6)为铜柱。