[發(fā)明專利]用于金屬-氧化物-金屬電容器的保護結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110312112.7
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102456665A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 華偉君;張家龍;陳俊宏;趙治平;鄭價言;曾華洲
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L27/08;H01L21/768;H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求于2010年10月18日提交的美國臨時專利申請第61/394,135號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容并入本申請作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明基本上涉及半導(dǎo)體器件，更具體地來說，涉及用于金屬-氧化物-金屬(MOM)電容器的保護結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在諸如管芯切割工藝的半導(dǎo)體制造工藝期間，提供了一種密封環(huán)作為保護結(jié)構(gòu)，這種密封環(huán)包括通過通孔插頭(via?plug)連接的金屬線的組合，保護了芯片免受諸如濕氣或者微裂痕的環(huán)境污染。這種密封環(huán)可以置于芯片的外邊緣，從而確保封閉的集成電路和器件的性能可靠。密封環(huán)還用于保護集成電路中所廣泛應(yīng)用的電容器。

金屬-氧化物-金屬(MOM)電容器是最常用的電容器之一。如果密封環(huán)與MOM電容器具有一段距離，則MOM電容器仍會受到可靠性問題的影響。一種增強密封環(huán)可靠性的方法是，將一個或者多個密封環(huán)置于靠近MOM電容器的位置。然而，附加密封環(huán)將額外占據(jù)芯片面積，從而，這種方法在先進的芯片設(shè)計中并不可取。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電容器結(jié)構(gòu)、多層電容器以及形成電容器結(jié)構(gòu)的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電容器結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的電容器結(jié)構(gòu)包括：第一組電極，具有第一電極和第二電極，第一電極和第二電極形成在多個金屬化層中的第一金屬化層中，其中，第一電極和第二電極通過絕緣材料間隔開；第二組電極，具有第三電極和第四電極，第三電極和第四電極形成在多個金屬化層中的第二金屬化層中，其中，第三電極和第四電極通過絕緣材料間隔開；以及多個線插頭，將第二組電極連接到第一組電極。

其中，多個線插頭包括：

第一線插頭，將第一電極連接到第三電極；以及

第二線插頭，將第二電極連接到第四電極。

其中，第二組電極在第一組電極上方或者下方延伸。

其中，第一電極包括：第一總線，第一總線具有第一指狀物，

第二電極包括：第二總線，第二總線具有第二指狀物，

第三電極包括：第三總線，第三總線具有第三指狀物，

第四電極包括：第四總線，第四總線具有第四指狀物，以及

第一線插頭將第一總線連接到第三總線，第二線插頭將第二總線連接到第四總線。

其中，第一指狀物和第二指狀物以交替圖案設(shè)置，并且通過絕緣材料間隔開，并且，第三指狀物和第四指狀物配置為交替圖案，并且通過絕緣材料間隔開。

其中，線插頭的厚度為大約50nm到大約1000nm。

其中，絕緣材料的介電常數(shù)小于大約3.0。

其中，制造每個線插頭的材料選自包含銅、銅合金、鋁、鋁合金、以及上述的組合的組。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種多層電容器。

根據(jù)本發(fā)明的多層電容器包括：第一組電極，具有第一電極和第二電極，其中，第一電極和第二電極位于第一金屬化層中，第一電極和第二電極通過絕緣材料間隔開，并且，其中，第一電極包括第一總線，第一總線具有第一指狀物，第二電極包括第二總線，第二總線具有第二指狀物；第二組電極，具有第三電極和第四電極，其中，第三電極和第四電極位于第二金屬化層中，第三電極和第四電極通過絕緣材料間隔開，并且，其中，第三電極包括第三總線，第三總線具有第三指狀物，第四電極包括第四總線，第四總線具有第四指狀物；第一線插頭，將第一總線連接到第三總線；以及第二線插頭，將第二總線連接到第四總線。

其中，電容器是金屬-氧化物-金屬電容器。

其中，電容器集成到存儲邏輯器件中。

其中，第二組電極在第一組電極上方或者下方延伸。

其中，制造每個線插頭的材料選自包含銅、銅合金、鋁、鋁合金、以及上述的組合的組。

其中，線插頭的厚度為大約50nm到大約1000nm。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種形成電容器結(jié)構(gòu)的方法。

根據(jù)本發(fā)明的形成電容器結(jié)構(gòu)的方法包括：形成第一組電極，第一組電極具有第一電極和第二電極，其中，第一電極和第二電極位于第一金屬化層中；形成第二組電極，第二組電極具有第三電極和第四電極，其中，第三電極和第四電極位于第二金屬化層中；在第一組電極和第二組電極之間形成絕緣層；形成第一線插頭，第一線插頭將第一電極連接到第三電極；以及形成第二線插頭，第二線插頭將第二電極連接到第四電極。

其中，第二組電極在第一組電極上方或者下方延伸。