[發(fā)明專利]一種夾心結(jié)構(gòu)的電容

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410167200.6
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103985707A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱偉民;馬曉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市晶源微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，特別涉及了一種夾心結(jié)構(gòu)的電容。

背景技術(shù)

現(xiàn)代集成電路設(shè)計與制造中，特別是對于模擬電路，電容是一種必不可少的器件。目前的CMOS、BICMOS及BCD工藝中，常見的電容有PN結(jié)電容和各種結(jié)構(gòu)的電容，但PN結(jié)電容的電壓特性不好，即隨著反偏電壓的增加，電容量也大幅度降低，介質(zhì)電容則有相對較好的電壓特性。對于介質(zhì)電容，單位面積的電容量取決于電容介質(zhì)的類型及介質(zhì)的厚度，電容介質(zhì)的厚度越薄，單位面積的電容越大，但介質(zhì)的厚度又決定了電容的耐壓，即電容介質(zhì)越薄，電容的耐壓越低，因此，電容的容量和耐壓是一個相對矛盾的問題。在存在大量電容的集成電路設(shè)計與制造過程中，我們希望得到一個種既能滿足耐壓要求，又有較大的單位面積電容量的電容，這樣能夠減小整個集成電路的總面積，降低電路的成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種夾心結(jié)構(gòu)的電容，在保證有足夠耐壓的情況下，使其單位面積的電容能夠達到常規(guī)電容的3～4倍。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種夾心結(jié)構(gòu)的電容，包括P襯底，在P襯底上擴散有阱區(qū)，阱區(qū)上淀積有第一電容介質(zhì)，第一電容介質(zhì)上淀積有第一多晶，阱區(qū)、第一電容介質(zhì)和第一多晶構(gòu)成第一電容，阱區(qū)作為第一電容的下極板，第一多晶作為第一電容的上極板，第一電容介質(zhì)作為第一電容的介質(zhì)，阱區(qū)上的擴散區(qū)作為阱區(qū)的上引出端，擴散區(qū)與第一電容介質(zhì)之間有場氧隔開。所述第一多晶之上淀積有第二電容介質(zhì)，第二電容介質(zhì)之上淀積有第二多晶，第一多晶、第二電容介質(zhì)和第二多晶構(gòu)成第二電容，第一多晶作為第二電容的下極板，第二多晶作為第二電容的上極板，第二電容介質(zhì)作為第二電容的介質(zhì)。所述第二多晶之上淀積有第三電容介質(zhì)，第三電容介質(zhì)之上濺射有第一金屬，第二多晶、第三電容介質(zhì)和第一金屬構(gòu)成第三電容，第二多晶作為第三電容的下極板，第一金屬作為第三電容的上極板，第三電容介質(zhì)作為第三電容的介質(zhì)。所述第一金屬之上淀積有第四電容介質(zhì)，第四電容介質(zhì)之上濺射有第二金屬，第一金屬、第四電容介質(zhì)和第二金屬構(gòu)成第四電容，第一金屬作為第四電容的下極板，第二金屬作為第四電容的上極板，第四電容介質(zhì)作為第四電容的介質(zhì)。還包括連接金屬，所述第一、第二、第三、第四電容通過連接金屬連接為一個總電容。

其中，上述阱區(qū)為N阱或P阱，當(dāng)采用N阱時，所述擴散區(qū)為N+擴散區(qū)，當(dāng)采用P阱時，擴散區(qū)為P+擴散區(qū)。

其中，上述阱區(qū)與第一電容介質(zhì)之間增加高摻雜的電容注入。

其中，上述連接金屬包含第一層連接金屬和第二層連接金屬，上述第一層連接金屬與第一金屬在同一層，第二層連接金屬在第二金屬之上，所述第一層連接金屬包含互不接觸的第Ⅰ連接金屬、第Ⅱ連接金屬和第Ⅲ連接金屬，第二層連接金屬包含互不接觸的第Ⅳ連接金屬和第Ⅴ連接金屬。第一、第二、第三、第四電容與第一層連接金屬和第二層連接金屬存在2種連接方式。

第1種連接方式：第Ⅳ連接金屬經(jīng)第Ⅰ連接金屬與擴散區(qū)連接，第Ⅳ連接金屬經(jīng)第Ⅱ連接金屬與第二多晶連接，第Ⅳ連接金屬直接連接第二金屬，第Ⅴ連接金屬經(jīng)第Ⅲ連接金屬分別連接第一金屬和第一多晶。

第2種連接方式：第Ⅳ連接金屬經(jīng)第Ⅲ連接金屬與第一多晶連接，第Ⅳ連接金屬直接連接第二金屬，所述第Ⅴ連接金屬經(jīng)第Ⅰ連接金屬與擴散區(qū)連接，第Ⅴ連接金屬經(jīng)第Ⅱ連接金屬分別連接第一金屬和第二多晶。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明在保證電容耐壓的情況下,通過一種夾心結(jié)構(gòu)形成由多個電容并聯(lián)的電容結(jié)構(gòu)，使得在單位面積的電容量達到常規(guī)電容的3~4倍，大大降低了電容在集成電路中所占的面積，降低電路的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種夾心結(jié)構(gòu)的電容的縱向結(jié)構(gòu)圖。

圖2為在本發(fā)明中增加電容注入的縱向結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明中第1種夾心電容的縱向結(jié)構(gòu)連接圖。

圖4為本發(fā)明中第2種夾心電容的縱向結(jié)構(gòu)連接圖。

上述附圖中標號說明：1為P襯底，2為阱區(qū)，3為擴散區(qū)，4為場氧，5為第一電容介質(zhì)，6為第一多晶，7為第二電容介質(zhì)，8為第二多晶，9為第三電容介質(zhì)，10為第一金屬，11為第Ⅰ連接金屬，12為第Ⅱ連接金屬，13為第Ⅲ連接金屬，14為第四電容介質(zhì)，15為第二金屬，16為第Ⅳ連接金屬，17為第Ⅴ連接金屬，18為電容注入。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。