一種MOM電容器結構制造技術

本實用新型專利技術提供一種MOM電容器結構，包括多個疊置的金屬層，每層金屬層均包括多個電極條，所述電極條包括交替間隔設置的第一電極條和第二電極條，第一電極條與第二電極條極性相反；相鄰金屬層中的第一電極條之間以及相鄰所述金屬層中的第二電極條之間均通過通孔電性連接。本實用新型專利技術的MOM電容器結構增加了電容密度，能更好地克服內部的缺陷，單個電極條的斷開很少影響到整個電容器的電容值，且具有更好的制程平坦性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及半導體制造
，特別是涉及一種MOM電容器結構。
技術介紹
金屬-氧化物-金屬(Metal-Oxdie-Metal，MOM)電容器用于許多混合信號射頻集成電路(RFIC)中，例如類比頻率調諧電路、交換式電容器電路(SwitchedCapacitorCircuits)、濾波器、共振器(Resonator)、上調變(Up-conversion)與下調變(Down-conversion)混合器以及類比/數位轉換器(A/DConverters)等等，為相當關鍵的元件，起到內部匹配(inter-matching)作用，可以大大優化RFIC的性能。MOM電容結構是目前最常用的后段互聯電容結構之一。如圖1和圖2所示為現有技術中的指狀MOM電容結構，其為梳指狀的垂直堆疊結構，由多個金屬層M1、M2、M3、M4形成，每一層結構包括交叉排布的第一極板11和第二極板12以及金屬插塞(也稱通孔)13，并且不同金屬層形成的第一極板11通過金屬插塞一131相互電連接，不同金屬層形成的第二極板12通過金屬插塞二132相互電連接。其中，第一極板11包括多個第一指狀條112和用于連接多個第一指狀條112的第一匯總條111，同樣，第二極板12包括多個第二指狀條122和用于連接多個第二指狀條122的第二匯總條121。第一指狀條112和第二指狀條122呈叉指狀排布，對于同一層金屬形成的極板而言，同一層相鄰的第一指狀條112和第二指狀條122形成一個分電容結構；對于相鄰層金屬形成的極板而言，相鄰層且相鄰的第一指狀條112和第二指狀條122形成一個分電容結構，相鄰層且相鄰的第一匯總條111或第二匯總條121形成一個分電容結構，總的電容等于各分電容的電容之和。MOM電容結構為多層金屬堆疊結構，一般情況下，采用如物理氣相沉積、化學氣相沉積在內的各種方法將金屬、電介質和其他材料沉積到硅片的表面，以形成多層金屬結構。在每層金屬結構的制造中，需確保金屬層表面具有較好的平整度。如果表面的平整度不好，會影響到光刻中所要求的聚焦深度水平，從而降低良率。平整度較好的電路可以確保金屬結構在整個成型過程中不易變形。由圖1和圖2可以看出，每層金屬層中的指狀條112和指狀條122為平行設置，所以在金屬層的制造中，填充電解質時容易出現平整度較差的情況，特別是經過多次堆疊之后，凹凸不平的金屬層經過累計后，平坦性會變得更差。現有工藝中，因為MOM電容要與互聯結構同時完成，所以MOM電容的氧化絕緣層的厚度由金屬線的厚度和互聯結構的介質層厚度決定，無法獨立更改。因此，在傳統工藝中較難實現MOM電容值的提高和調整。然而，隨著芯片性能對大電容的需求，如何在有限的面積下獲得具有大電容值電容同時達到制程的更好平坦性成為亟待解決的問題。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本技術的目的在于提供一種不同金屬層之間具有通孔的后段互連MOM電容器結構，用于解決現有技術中難以實現MOM電容值的提高和調整的問題。為實現上述目的，本技術提供一種MOM電容器結構，包括多個疊置的金屬層，每層所述金屬層均包括多個電極條，所述電極條包括交替間隔設置的第一電極條和第二電極條，所述第一電極條與所述第二電極條極性相反；相鄰所述金屬層中的所述第一電極條之間以及相鄰所述金屬層中的所述第二電極條之間均通過通孔電性連接。于本技術一實施方式中，所述MOM電容器結構還包括填充于所述金屬層中的電介質，所述電介質位于每層所述金屬層的所述第一電極條和所述第二電極條之間及相鄰所述金屬層之間。于本技術一實施方式中，所述通孔與所述第一電極條和所述第二電極條垂直。于本技術一實施方式中，同一層所述金屬層中的所述第一電極條和所述第二電極條平行且等間距設置。于本技術一實施方式中，相鄰所述金屬層中的所述電極條相垂直。于本技術一實施方式中，所述電介質為氧化硅、氟硅玻璃、氧化硅-氮化硅-氧化硅、五氧化二鉭、氧化鉿、氮氧化鉿、鈦酸鍶鋇、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛、鈦酸鉛鑭、氧化鋁及鈮酸鋰中的至少一種。于本技術一實施方式中，所述通孔內填充有金屬。于本技術一實施方式中，所述通孔內填充的金屬為銅。如上所述，本技術的MOM電容器結構，具有以下有益效果：1)增加了MOM電容器的電容密度，因為在相鄰的金屬層之間增加通孔結構，通孔連接的兩點之間是相同電位的，相鄰層之間的高電位的通孔與低電位的通孔之間形成分電容，使得總的電容密度得到了提高，即，總電容為各個金屬層的分電容加上通孔之間的分電容。2)由于通孔連接在相鄰的兩個金屬層之間，該MOM結構可以更好地克服內部的缺陷。單個電極條的斷開很少影響到整個電容器的電容值。3)由于相鄰金屬層的電極條的方向不同(垂直交叉)，相對于傳統的各個金屬層的電極條方向相同(相互平行)具有更好的制程平坦性。附圖說明圖1為現有技術中MOM電容器結構的俯視圖。圖2為現有技術中MOM電容器結構的剖面圖。圖3為本技術的MOM電容器結構的立體圖。圖4為本技術的MOM電容器結構的俯視圖。元件標號說明1指狀MOM電容結構11第一極板111第一匯總條112第一指狀條12第二極板121第二匯總條122第二指狀條13金屬插塞131金屬插塞一132金屬插塞二M1第一金屬層M2第二金屬層M3第三金屬層M4第四金屬層MX第X金屬層MX+1第X+1金屬層2電極條21第一電極條22第二電極條3通孔C1第MX層電極條間的電容C2第MX+1層電極條間的電容C3第MX層與第MX+1層間通孔之間的電容具體實施方式以下由特定的具體實施例說明本技術的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本技術的其他優點及功效。請參閱圖3至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本技術可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本技術所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本技術所揭示的
技術實現思路
得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本技術可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更
技術實現思路
下，當亦視為本技術可實施的范疇。請參閱圖3-圖4，本技術提供一種MOM電容器結構，包括多個疊置的金屬層，每層所述金屬層均包括多個電極條2，所述電極條2包括交替間隔設置的第一電極條21和第二電極條22，所述第一電極條21與所述第二電極條22極性相反；相鄰所述金屬層中的所述第一電極條21之間以及相鄰所述金屬層中的所述第二電極條22之間均通過通孔3電性連接。需知，在本技術的其它實施例中，MOM電容器所在的射頻集成電路可以包括多個金屬層，作為示例，圖3和圖4給出兩層金屬層的實施例，相鄰金屬層以Mx和MX+1為例，其中，Mx可以是任一金屬層，字母“x”代表一個等于或大于1的整數，MX+1表示為與Mx相鄰的上一金屬層。該實施例中，第X金屬層Mx和第M+1金屬層MX+1中均包括多個電極條2，每層中的第一電極條21和第二電極條22交替間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種MOM電容器結構，其特征在于，包括多個疊置的金屬層，每層所述金屬層均包括多個電極條，所述電極條包括交替間隔設置的第一電極條和第二電極條，所述第一電極條與所述第二電極條極性相反；相鄰所述金屬層中的所述第一電極條之間以及相鄰所述金屬層中的所述第二電極條之間均通過通孔電性連接。

【技術特征摘要】
1.一種MOM電容器結構，其特征在于，包括多個疊置的金屬層，每層所述金屬層均包括多個電極條，所述電極條包括交替間隔設置的第一電極條和第二電極條，所述第一電極條與所述第二電極條極性相反；相鄰所述金屬層中的所述第一電極條之間以及相鄰所述金屬層中的所述第二電極條之間均通過通孔電性連接。2.根據權利要求1所述的MOM電容器結構，其特征在于，所述MOM電容器結構還包括填充于所述金屬層中的電介質，所述電介質位于每層所述金屬層的所述第一電極條和所述第二電極條之間及相鄰所述金屬層之間。3.根據權利要求1所述的MOM電容器結構，其特征在于，所述通孔與所述第一電極條和所述第二電極條垂直。4.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：仲紀者，吳智華，聶磊，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造北京有限公司，中芯國際集成電路制造上海有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11