[發(fā)明專利]金屬-絕緣體-金屬電容器及其形成方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210152384.3 | 申請日： | 2022-02-18 |
| 公開（公告）號： | CN114695661A | 公開（公告）日： | 2022-07-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 賴柏嘉;李俊彥;斯帝芬·魯蘇 | 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： | H01L49/02 | 分類號： | H01L49/02;H01L27/01 |
| 代理公司： | 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258 | 代理人： | 朱亦林 |
| 地址： | 中國臺*** | 國省代碼： | 臺灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 金屬 絕緣體 電容器 及其 形成 方法 | ||
1.一種具有金屬-絕緣體-金屬M(fèi)IM電容器的集成電路IC器件，所述MIM電容器包括：
頂部電極極板；
底部電極極板；
多個(gè)中間電極極板，堆疊在所述頂部電極極板和所述底部電極極板之間；以及
多個(gè)電介質(zhì)層，將所述頂部電極極板、所述底部電極極板中的每一個(gè)和所述多個(gè)中間電極極板中的每一個(gè)與所述MIM電容器的相鄰的電極極板分開，
其中，所述多個(gè)中間電極極板中的每一個(gè)的厚度大于所述頂部電極極板和所述底部電極極板的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC器件，還包括：
第一導(dǎo)電過孔；以及
第二導(dǎo)電過孔，其中，所述MIM電容器位于所述第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC器件，其中，所述第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔連接到不同的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IC器件，其中，所述第一導(dǎo)電過孔連接到電源電壓，并且所述第二導(dǎo)電過孔連接到地電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC器件，其中，所述MIM電容器的中間電極極板的總數(shù)為奇數(shù)，所述頂部電極極板和所述底部電極極板導(dǎo)電地耦合到所述第一導(dǎo)電過孔，并且導(dǎo)電地耦合到所述第二導(dǎo)電過孔的中間電極極板的數(shù)量大于導(dǎo)電地耦合到所述第一導(dǎo)電過孔的中間電極極板的數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC器件，其中，所述MIM電容器的中間電極極板的總數(shù)為偶數(shù)，所述頂部電極極板導(dǎo)電地耦合到所述第一導(dǎo)電過孔，所述底部電極極板導(dǎo)電地耦合到所述第二導(dǎo)電過孔，并且導(dǎo)電地耦合到所述第一導(dǎo)電過孔的中間電極極板的數(shù)量等于導(dǎo)電地耦合到所述第二導(dǎo)電過孔的中間電極極板的數(shù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC器件，其中，所述第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔具有相同的開口尺寸，并且所述第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔的開口尺寸在1μm至10μm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC器件，其中，所述MIM電容器包括第一MIM電容器，所述IC器件還包括：
第三導(dǎo)電過孔；以及
第二MIM電容器，位于所述第二導(dǎo)電過孔和所述第三導(dǎo)電過孔之間，其中，所述第二MIM電容器包括：
頂部電極極板；
底部電極極板；
多個(gè)中間電極極板，堆疊在所述頂部電極極板和所述底部電極極板之間；以及
多個(gè)電介質(zhì)層，將所述頂部電極極板、所述底部電極極板中的每一個(gè)和所述多個(gè)中間電極極板中的每一個(gè)與所述第二MIM電容器的相鄰電極極板分開，
其中，所述多個(gè)中間電極極板中的每一個(gè)的厚度大于所述頂部電極極板和所述底部電極極板的厚度。
9.一種用于在集成電路IC器件上的第一導(dǎo)電過孔和第二導(dǎo)電過孔之間制造金屬-絕緣體-金屬M(fèi)IM電容器的方法，包括：
確定所述IC器件的封裝諧振頻率是否大于閾值頻率；
基于所述MIM電容器的電極極板的默認(rèn)極板計(jì)數(shù)以及所述第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔之間的默認(rèn)距離來確定所述MIM電容器的電容；
在所述IC器件的封裝諧振頻率不大于所述閾值頻率且所述MIM電容器的電容不滿足預(yù)定性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，增加所述MIM電容器的電極極板的極板計(jì)數(shù)；以及
在所述IC器件的封裝諧振頻率大于所述閾值頻率且所述MIM電容器的電容不滿足所述MIM電容器的設(shè)計(jì)要求時(shí)，減小所述第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔之間的距離。
10.一種制造包括金屬-絕緣體-金屬M(fèi)IM電容器的集成電路IC器件的方法，包括：
在絕緣材料層之上形成底部電極極板；
在所述底部電極極板之上形成第一電介質(zhì)材料層；
在所述第一電介質(zhì)材料層之上形成多個(gè)中間電極極板，其中，所述中間電極極板中的每一個(gè)的厚度大于所述底部電極極板的厚度；
在所述多個(gè)中間電極極板之上形成第二電介質(zhì)材料層；
在所述第二電介質(zhì)材料層之上形成頂部電極極板，其中，所述頂部電極極板的厚度小于所述中間電極極板中的每一個(gè)的厚度；以及
橫向臨近所述MIM電容器的電極極板形成一對導(dǎo)電過孔，其中，該對導(dǎo)電過孔中的每一個(gè)導(dǎo)電地耦合到所述MIM電容器的至少兩個(gè)電極極板。
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