[發明專利]一種高可靠性通孔電容和制作方法

有效

• 申請號: 202210042821.6
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114400286B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳婷
• 申請（專利權）人: 成都海威華芯科技有限公司
• 主分類號: H10N97/00
• 分類號: H10N97/00
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭

本發明公開了一種高可靠性通孔電容和制作方法，通孔電容包括：襯底；位于襯底上方的電容結構；背面通孔，開設于所述襯底背面，所述背面通孔的向上投影位于非電容結構區域。本發明將原本開在電容結構下方的背面通孔調整至開在電容結構旁邊(非電容結構區域)，此種結構極大的提高了電容可靠性：(1)不會因為通孔刻蝕工藝和聚合物清洗工藝等而導致電容失效；(2)不會因為貼片時焊料擴散而導致電容失效；(3)原本被背面通孔占據的面積現在被有效利用起來，極大增加了電容面積，節約成本。形成的通孔電容具有電容密度高、散熱性好、可靠性高、寄生電感小等特性。

技術領域

本發明涉及半導體生產領域，尤其涉及一種高可靠性通孔電容和制作方法。

背景技術

電容是電容元件(電容器)的簡稱，以儲存電荷為其特征，因此具有儲存電場能量的功能。常見的電容類型有電解電容、陶瓷電容、鉭電容等。電容器主要用于交流電路及脈沖電路中，在直流電路中電容器一般起隔斷直流的作用，能讓交流電通過。其應用范圍主要有以下幾類：第一，在電路中用來作濾波電路：去耦、濾波、傍路；在前后級之間用來作耦合元件；第二，與電感組成LC諧振回路，與電阻組成RC移相電路、延時電路；第三，在單相交流電動機中用來移相，以產生旋轉磁場。

目前帶背面通孔的電容結構2為背面通孔3開在電容區域的下方，如圖1(電容截面圖)和圖2(電容俯視圖)所示。但是該結構存在以下問題：(1)上述結構類型的電容較容易失效，尤其是在ICP過刻蝕較重時，去聚合物清洗時某些溶液較容易滲入到正面電容區域，導致電容失效；(2)在貼片時，焊料也較容易擴散到正面電容區域從而導致電容失效；(3)另外本身電容及背面通孔面積均很大，此種電容結構的背面通孔占據了一部分電容面積，未使電容面積利用最大化。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高可靠性通孔電容和制作方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明的第一方面，提供一種高可靠性通孔電容，包括：

襯底；

位于襯底上方的電容結構；

背面通孔，開設于所述襯底背面，所述背面通孔的向上投影位于非電容結構區域。

進一步地，所述電容結構包括：

下極板，位于所述襯底上；

上級板，部分的布局于下極板上方；

介質層，位于所述下極板和上級板之間；

所述背面通孔的向上投影存在下極板且不存在所述上級板。

進一步地，所述電容結構還包括：

背面金屬，位于襯底背面和所述背面通孔上，用于連通背面通孔和上級板、或連通背面通孔和下極板。

進一步地，所述上級板包括一層上級板，所述電容結構為MIM電容。

進一步地，所述上級板包括多層上級板，所述電容結構為stack電容。

進一步地，所述通孔電容還包括：

第一焊盤，所述上級板形成空氣橋結構與所述第一焊盤連接；

第二焊盤，所述下極板延伸與所述第二焊盤連接。

進一步地，所述下極板由下至上分別為Ti/X/Au/Ti，其中X包括Ni、Pt、Mo、Ti或沒有。

進一步地，所述上級板由下至上分別為Ti/Au。

進一步地，所述介質層為SiN_x。