[實用新型]具有局部互連金屬板的MOM電容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220491267.1
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN203192792U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳向東;陳國順
• 申請（專利權(quán)）人: 美國博通公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 田喜慶

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型總體上屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域。更具體地，本實用新型屬于制造半導(dǎo)體管芯（semiconductor?die）中電容器的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器已經(jīng)廣泛地用于制造半導(dǎo)體管芯上的集成模擬和混合信號電路。MOM電容器典型地包括位于鄰近金屬板之間的氧化物電介質(zhì)，這形成了MOM電容器的電極。常規(guī)地，MOM電容器是在后段工藝（BEOL）加工期間在半導(dǎo)體管芯上制造的。

在常規(guī)方法中，MOM電容器是在BEOL加工期間在半導(dǎo)體管芯中的布線金屬化層（routing?metallization?layer）之間另外地未使用的可用空間中制造的。然而，在布線金屬化層之間典型地存在的電介質(zhì)材料的低介電常數(shù)（低κ），例如具有小于3.0介電常數(shù)的材料，導(dǎo)致常規(guī)的MOM電容器具有較低的電容密度。雖然在BEOL期間可以使用特殊的電介質(zhì)材料來形成MOM電容器電介質(zhì)，該替代方法可能需要超過互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）制造工藝流程所正常需要的額外的加工步驟和掩模，這可能不希望地增加制造成本。此外，雖然原則上制造具有較高電容密度的MOM電容器是令人希望的，將這類MOM電容器放置在其中制造有源器件（active?device）的器件層之上形成的布線金屬化層之間可能不利地影響器件性能，例如CMOS邏輯器件的速度。

因此，對于通過提供能夠?qū)崿F(xiàn)更高電容密度同時與標準CMOS制造材料和工藝流程相容的MOM電容器來克服常規(guī)技術(shù)中的缺點和不足存在需要。

實用新型內(nèi)容

本申請是針對具有局部互連金屬板的金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器，基本上如與附圖中至少一個相聯(lián)系顯示和/或說明的，以及更全面地如在權(quán)利要求中提出的。

本申請?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體管芯中的金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器，所述MOM電容器包括：

共享平行于所述半導(dǎo)體管芯的第一金屬化層的平面并且位于其下方的平面的第一多個電容器極板以及第二多個電容器極板；

在所述第一多個電容器極板與所述第二多個電容器極板之間的局部層間電介質(zhì)；

所述第一和第二多個電容器極板由用于連接位于所述第一金屬化層下方的器件層中形成的器件的局部互連金屬構(gòu)成。

優(yōu)選地，進一步包括用于互連所述第一多個電容器極板的第一電容器導(dǎo)板（runner），以及用于互連所述第二多個電容器極板的第二電容器導(dǎo)板，所述第一和第二電容器導(dǎo)板包括用于在所述器件層中形成的所述器件之間提供連接的另一種局部互連金屬。

優(yōu)選地，其中所述第一多個電容器極板進一步包括下部局部互連金屬，并且所述第二多個電容器極板進一步包括所述下部局部互連金屬。

優(yōu)選地，進一步包括用于互連所述第一多個電容器極板的第一電容器導(dǎo)板，以及用于互連所述第二多個電容器極板的第二電容器導(dǎo)板，所述第一和第二電容器導(dǎo)板包括用于在所述器件層中形成的所述器件之間提供連接的另一種局部互連金屬。

優(yōu)選地，其中所述局部互連金屬是難熔金屬鎢。

優(yōu)選地，其中所述局部互連金屬是銅。

優(yōu)選地，其中所述局部層間電介質(zhì)是二氧化硅。

優(yōu)選地，其中所述局部層間電介質(zhì)是氮化硅。

優(yōu)選地，其中所述局部層間電介質(zhì)具有大于或等于約3.9以及小于約5.0的介電常數(shù)。

優(yōu)選地，其中所述第一和第二多個電容器極板位于所述器件層中形成的隔離區(qū)之上。

附圖說明

圖1顯示根據(jù)本實用新型的一個實施方式，包括具有局部互連金屬板的金屬-氧化物-金屬（MOM）電容器的半導(dǎo)體管芯的一部分的截面視圖。

圖2A顯示根據(jù)本實用新型的一個實施方式，沿著圖1中的透視線2A-2A，包括具有局部互連金屬板的MOM電容器的半導(dǎo)體管芯的一部分的俯視圖。

圖2B顯示沿著圖2A中的透視線2B-2B，圖2A的實施方式的截面視圖。

圖3A顯示根據(jù)本實用新型的另一個實施方式，包括具有局部互連金屬板的MOM電容器的半導(dǎo)體管芯的一部分的俯視圖。

圖3B顯示沿著圖3A中的透視線3B-3B，圖3A的實施方式的截面視圖。

圖4A顯示根據(jù)本實用新型的另一個實施方式，包括具有局部互連金屬板的MOM電容器的半導(dǎo)體管芯的一部分的俯視圖。

圖4B顯示沿著圖4A中的透視線4B-4B，圖4A的實施方式的截面視圖。

圖5A顯示根據(jù)本實用新型的另一個實施方式，包括具有局部互連金屬板的MOM電容器的半導(dǎo)體管芯的一部分的俯視圖。

圖5B顯示沿著圖5A中的透視線5B-5B，圖5A的實施方式的截面視圖。

具體實施方式