[發明專利]MOM電容器及其制作方法

有效

• 申請號: 201210032779.6
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN103247592A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 孫曉峰;丁海濱;韓領
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種MOM電容器及其制作方法。

背景技術

隨著各種功能電路集成度的迅速提高以及對功能模塊和元器件小型化的需要，集成無源技術成為一種取代分立無源器件以達到器件小型化的解決方案。在各種典型電路中，80％的組件為無源器件，它們占去了印刷電路板上的近50％的面積，而電容器作為基板上最常見也是分布最多的元器件，使電容器的集成技術成為集成無源技術的關鍵技術。

目前集成電路設計時經常用到的兩種電容器為MIM(metal?insulator?metal)電容器和MOM(metal?oxide?metal)電容器。MIM電容器即為平行板電容器，其優點是可以通過改變兩個平行板之間的介質層(一般為氮化硅層)的厚度來改變電容器的電容值，當前MIM電容器的電容密度(單位面積的電容值)最大可以做到2fF/μm²，但是，相對于MOM電容器來說，制作MIM電容器的過程中，不可避免的要增加一塊掩膜版(如電容器上極板光刻時所用的mask)，同時增加一次光刻和腐蝕過程，這必然導致了工藝成本的增加。

MOM電容器是通過對同一金屬層上的金屬進行光刻和刻蝕，得到多個相互平行的導電電極線，即同一層上的金屬呈梳狀(即COMB結構)排列，多個導電電極線即為梳齒部分，同一層的多個導電電極線之間設置有電介質，這里將由位于同一層上且呈梳狀排列的導電電極線與其之間的電介質組成的組合層稱為金屬化層。在同一金屬化層上，相鄰的兩個導電電極線及其中間的電介質形成了電容結構，以產生電容，MOM電容器總的電容值是由多層金屬化層上的電容并聯后的產生的，即將多層金屬化層上的電容值相加得到MOM電容器的電容值。

相對于MIM電容器來說，MOM電容器在制作工藝上少一次光刻和腐蝕過程，但是，由于MOM電容實際上是一種寄生電容，其電容密度是有不同的工藝特性決定的，在工藝一定的情況下，其電容密度是不可變的。并且，相對于MIM電容器，現有技術中的MOM電容器的電容密度較小，以6層金屬層的MOM電容器為例，一般電容密度可達到1.25fF/μm²，遠小于MIM電容器的電容密度，由于一般芯片中電容器所占面積較大，這必然導致采用MOM電容器的芯片面積較大。

發明內容

本發明實施例提供了一種MOM電容器及其制作方法，提高了MOM電容器的電容密度，較現有技術中的采用MOM電容器的芯片，減小了芯片上MOM電容器的面積，進而減小了芯片的面積。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種MOM電容器，包括：

基底，所述基底包括本體層；

位于所述本體層表面上的多層金屬化層和多層介質層，每兩層金屬化層之間均具有一介質層，每一金屬化層具有多個相互平行的導電電極線，且每兩個導電電極線之間填充有隔離電介質，以將同一金屬化層上相互平行的導電電極線進行電隔離，各金屬化層上的導電電極線的分布區域和隔離電介質的分布區域均相同；

位于所述導電電極線下方的介質層表面內的導電通道，以電連接被介質層間隔開的上下兩層金屬化層上的導電電極線，各層介質層表面內的導電通道的分布區域均相同；

其中，在該MOM電容器的俯視圖上，所述導電通道貫穿與其對應的導電電極線的兩端。

優選的，所述導電通道的寬度小于或等于所述導電電極線的寬度。

優選的，所述導電通道的寬度在0.18μm-0.24μm以內。

優選的，所述導電通道內填充有金屬鎢。

優選的，所述隔離電介質與所述介質層的材質相同。

本發明實施例還公開了一種MOM電容器制作方法，包括：

a)提供基底，所述基底包括本體層；

b)在所述本體層表面上形成一金屬化層，該金屬化層具有多個相互平行的導電電極線，且每兩個導電電極線之間填充有隔離電介質，以將該金屬化層上相互平行的導電電極線進行電隔離；

c)在所述金屬化層表面上形成一介質層；

d)在位于所述導電電極線下方的介質層表面內形成導電通道，在俯視圖上，該導電通道貫穿與其對應的導電電極線的兩端；