[發明專利]電容器及其制造方法、工作方法

在審

• 申請號: 202310160161.6
• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116314150A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 徐瑞璋;魯林芝;常冰巖
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H10N97/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 顧丹麗

本發明提供了一種電容器及其制造方法、工作方法，所述電容器包括：基底；自下向上形成于所述基底上的下極板、第一介質層和上極板，所述下極板包括金屬層，所述上極板包括N型摻雜多晶硅層；或者，所述下極板包括N型摻雜多晶硅層，所述上極板包括金屬層；或者，所述下極板和所述上極板均包括N型摻雜多晶硅層。本發明的技術方案使得電容器具有可變的多種電容值的同時，還能避免增加工藝的復雜性、提升成本以及造成芯片面積的浪費。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別涉及一種電容器及其制造方法、工作方法。

背景技術

現有的MIM(Metal?Insulator?Metal)電容是通過堆疊金屬層-介質層-金屬層來制造的，由于MIM電容的結構固定，使得該種電容只有一種電容值。如果需要多種電容值的MIM電容，則需要制備具有不同介質層厚度的電容。但是，在同一膜層中制備具有不同厚度的介質層會增加工藝的復雜性，同時也會提升成本，且造成芯片面積的浪費。

因此，如何在制備具有多種電容值的MIM電容的同時，還能避免導致增加工藝的復雜性、提升成本以及造成芯片面積的浪費是亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電容器及其制造方法、工作方法，使得電容器具有可變的多種電容值的同時，還能避免增加工藝的復雜性、提升成本以及造成芯片面積的浪費。

為實現上述目的，本發明提供了一種電容器，包括：

基底；

自下向上形成于所述基底上的下極板、第一介質層和上極板，所述下極板包括金屬層，所述上極板包括N型摻雜多晶硅層；或者，所述下極板包括N型摻雜多晶硅層，所述上極板包括金屬層；或者，所述下極板和所述上極板均包括N型摻雜多晶硅層。

可選地，所述電容器還包括：

第二介質層，形成于所述上極板上。

可選地，所述下極板和所述第一介質層延伸至所述上極板的外圍；所述電容器還包括：

第三介質層，形成于所述基底上，且所述第三介質層覆蓋所述第二介質層、所述上極板、所述第一介質層和所述下極板；

第一導電插塞和第二導電插塞，所述第一導電插塞貫穿所述第三介質層和所述第二介質層后與所述上極板電連接，所述第二導電插塞貫穿所述上極板外圍的所述第三介質層和所述第一介質層后與所述下極板電連接；

第一焊盤和第二焊盤，形成于所述第三介質層上，所述第一焊盤與所述第一導電插塞電連接，所述第二焊盤與所述第二導電插塞電連接。

可選地，所述金屬層的材質包括金屬和/或金屬氮化物。

可選地，所述基底包括襯底以及位于所述襯底上的第四介質層。

本發明還提供一種電容器的制造方法，包括：

提供一基底；

形成自下向上的下極板、第一介質層和上極板于所述基底上，所述下極板包括金屬層，所述上極板包括N型摻雜多晶硅層；或者，所述下極板包括N型摻雜多晶硅層，所述上極板包括金屬層；或者，所述下極板和所述上極板均包括N型摻雜多晶硅層。

可選地，摻雜N型離子的能量范圍為50KeV～200KeV，劑量范圍為5*10¹¹cm^-2～5*10¹⁴cm^-2。

本發明還提供一種電容器的工作方法，所述電容器包括自下向上形成于基底上的下極板、第一介質層和上極板；

其中，所述下極板包括金屬層，所述上極板包括N型摻雜多晶硅層，所述電容器的工作方法包括：