專(zhuān)利名稱(chēng)：Mim電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體領(lǐng)域的MIM電容器。
背景技術(shù)：
電容器是在超大規(guī)模集成電路中常用的無(wú)源元件，其主要包括多晶硅-絕緣體-多晶硅(PIP, PolysiIicon-Insulator-Polysilicon)、金屬-絕緣體-硅(MIS,Metal-Insulator-Silicon)禾口金屬一絕緣體一金屬(MIM, Metal-Insulator-Metal)等。其中，由于MIM電容器對(duì)晶體管造成的干擾最小，且可以提供較好的線性度(Linearity)和對(duì)稱(chēng)度(Symmetry)，因此得到了更加廣泛的應(yīng)用，特別是混合信號(hào)(Mixed-signal)和射頻(RF, Radio Frequency)令頁(yè)域。圖1為現(xiàn)有的一種MIM電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1，該MIM電容器100的結(jié)構(gòu)主要包括金屬屏蔽層101 ；形成于金屬屏蔽層101上的下極板層102 ；形成于下極板層102上的絕緣介質(zhì)層103 ；形成于絕緣介質(zhì)層103上的上極板層104 ；以及形成于絕緣介質(zhì)層103中的接觸孔105，接觸孔105用于連接上極板層104與絕緣介質(zhì)層103，下極板層102通過(guò)接觸孔105連接至連接點(diǎn)106。對(duì)于此電容器100來(lái)說(shuō)，電容Ca為設(shè)計(jì)所需要的電容，然而，電容器100還存在以下寄生電容CFm為上極板邊緣到下極板的邊緣電容，CFct為絕緣介質(zhì)邊緣到下極板的邊緣電容，寄生電容CF = CFm+CFct則影響電容Ca計(jì)算的準(zhǔn)確性；CPm為上極板邊緣到地(金屬屏蔽層或接地的芯片基材)的邊緣電容，CPct為絕緣介質(zhì)邊緣到地(金屬屏蔽層或接地的芯片基材)的邊緣電容，寄生電容CP = CPm+CPct則會(huì)影響使用此電容器的ADC(Analog-to-Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的性能。綜上所述，可知先前技術(shù)的MIM電容器存在由于存在寄生電容影響電容值計(jì)算的準(zhǔn)確性及使用該電容器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能的問(wèn)題，因此，實(shí)有必要提出改進(jìn)的技術(shù)手段，來(lái)解決此一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的MIM電容器存在由于存在寄生電容影響電容值計(jì)算的準(zhǔn)確性及使用該電容器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能的問(wèn)題，本發(fā)明的之一目的在于提供一種MIM電容器，通過(guò)圍繞第一金屬層設(shè)置保護(hù)金屬條，使得單元電容間的相互影響充分小，可以避免互藕?jiǎn)栴}。本發(fā)明之另一目的在于提供一種MIM電容器，通過(guò)圍繞第二金屬層設(shè)置隔離屏蔽條，充分減小了第二金屬層到地的寄生電容，從而減小寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC的性能的影響。本發(fā)明之再一目的在于提供一種MIM電容器，通過(guò)圍繞絕緣介質(zhì)層設(shè)置一圈隔離絕緣條，使絕緣介質(zhì)層到地的寄生電容被最大限度減小，從而進(jìn)一步減小寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC的性能的影響。
為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明一種MM電容器，至少包括襯底；形成于該襯底表面的金屬屏蔽層；形成于該金屬屏蔽層上的第一金屬層；圍繞該第一金屬層形成的第一隔離層；形成于該第一金屬層上的絕緣介質(zhì)層；以及形成于該絕緣介質(zhì)層上的第二金屬層，該第二金屬層通過(guò)接觸孔與該絕緣介質(zhì)層連接。進(jìn)一步地，該第一隔離層至少包括圍繞該第一金屬層設(shè)置的4塊保護(hù)金屬條。進(jìn)一步地，該保護(hù)金屬條與該第一金屬層間隔工藝要求的間距。進(jìn)一步地，該MIM電容器還包括第二隔離層，該第二隔離層圍繞該第二金屬層設(shè)置，并通過(guò)接觸孔連接至該第一金屬層。進(jìn)一步地，該第二隔離層為方形的隔離屏蔽條。進(jìn)一步地，該電容器MIM電容器還包括絕緣介質(zhì)隔離條，該絕緣介質(zhì)隔離條設(shè)置于該絕緣介質(zhì)中，并通過(guò)接觸孔與該第二隔離層連接。進(jìn)一步地，該第一金屬層與該第二金屬層的材料可以為鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦或者招。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種MIM電容器，其通過(guò)圍繞第一金屬層設(shè)置保護(hù)金屬條，使得單元電容間的相互影響充分小，避免了單元電容間的互藕?jiǎn)栴}，同時(shí)，本發(fā)明還通過(guò)圍繞第二金屬層設(shè)置隔離屏蔽條，充分減小了第二金屬層到地的寄生電容，從而減小寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC的性能的影響；另外，本發(fā)明通過(guò)圍繞絕緣介質(zhì)層設(shè)置一圈隔離絕緣條，使絕緣介質(zhì)層到地的寄生電容被最大限度減小，從而進(jìn)一步減小寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC的性能的影響。


圖1為現(xiàn)有的一種MIM電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種MIM電容器較佳實(shí)施例的俯視圖；圖3為本發(fā)明沿圖2之AA’方向的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明沿圖2之BB’方向的剖面示意5為本發(fā)明沿圖2之CC’方向的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例并結(jié)合

本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。圖2為本發(fā)明一種MIM電容器較佳實(shí)施例的俯視圖，圖3為本發(fā)明沿圖2之AA’方向的剖面示意圖，圖4為本發(fā)明沿圖2之BB’方向的剖面示意圖，圖5為本發(fā)明沿圖2之CC'方向的剖面示意圖，下面將結(jié)合圖2-5對(duì)本發(fā)明的MIM電容器結(jié)構(gòu)作詳細(xì)介紹。
結(jié)合圖2-5，本發(fā)明的MIM電容器是一種立體結(jié)構(gòu)，類(lèi)似于一種微型雙極板電容，其工藝共使用5層金屬，該MIM電容器至少包括半導(dǎo)體襯底210，該半導(dǎo)體襯底210可以為已經(jīng)形成有其他的半導(dǎo)體元件的襯底；在該半導(dǎo)體襯底210的表面形成的金屬屏蔽層211 ；在該金屬屏蔽層211上形成的第一金屬層212 ；圍繞第一金屬層212形成的第一隔離層213，該第一隔離層213至少包括圍繞該第一金屬層212設(shè)置的4塊保護(hù)金屬條，該保護(hù)金屬條和該第一金屬層212間隔工藝要求的間距，這樣單元電容間的相互影響充分小，可以避免互藕?jiǎn)栴}；形成于該第一金屬層212上的絕緣介質(zhì)層214 ；形成于該絕緣介質(zhì)層214上的第二金屬層215 ；以及接觸孔216，形成于絕緣介質(zhì)層214中，用于連接第二金屬層215與絕緣介質(zhì)層214，同時(shí)，還用于連接各接觸點(diǎn)217。其中第一金屬層212和第二金屬層215的材料可選擇鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦或者鋁。較佳的，在第二金屬層215所在的金屬層，圍繞第二金屬層212間隔工藝要求的間距設(shè)置第二隔離層(未示出)，并將第二隔離層通過(guò)接觸孔216連接到第一金屬層212，該第二隔離層為方形的隔離屏蔽條，這樣第二金屬層215就被第一金屬層212所包圍，第二金屬層215到地線的電力線就絕大部分被阻擋在第二隔離層(方形的隔離屏蔽條)上，實(shí)際就是第一金屬層212上，這樣就充分減小了第二金屬層215到地的寄生電容(即背景技術(shù)中的CPm)，從而減小寄生電容對(duì)使用本發(fā)明MIM電容器的ADC的性能的影響。請(qǐng)繼續(xù)參考圖4，為了減小寄生電容對(duì)ADC性能的影響，較佳的，本發(fā)明在絕緣介質(zhì)所在的絕緣介質(zhì)層214中，圍繞本單元電容的絕緣介質(zhì)間隔工藝要求的間距，在絕緣介質(zhì)周?chē)⒁蝗^緣介質(zhì)隔離條，并將該絕緣介質(zhì)隔離條和第二金屬層215上的第二隔離層218通過(guò)接觸孔216連接起來(lái)，這樣本發(fā)明MIM電容絕緣介質(zhì)層邊緣處的電力線就被阻擋在該絕緣介質(zhì)隔離條上，絕緣介質(zhì)層214到地的寄生電容被最大限度減小(即背景技術(shù)所述的CPct)，從而進(jìn)一步減小寄生電容對(duì)ADC性能的影響?？梢?jiàn)，本發(fā)明提供了一種MIM電容器，其通過(guò)圍繞第一金屬層設(shè)置保護(hù)金屬條，使得單元電容間的相互影響充分小，避免了單元電容間的互藕?jiǎn)栴}，同時(shí)，本發(fā)明還通過(guò)圍繞第二金屬層設(shè)置隔離屏蔽條，充分減小了第二金屬層到地的寄生電容，從而減小寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC的性能的影響；另外，本發(fā)明通過(guò)圍繞絕緣介質(zhì)層設(shè)置一圈隔離絕緣條，使絕緣介質(zhì)層到地的寄生電容被最大限度減小，從而進(jìn)一步減小寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC的性能的影響。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。
權(quán)利要求
1.一種MIM電容器，至少包括襯底；形成于該襯底表面的金屬屏蔽層；形成于該金屬屏蔽層上的第一金屬層；圍繞該第一金屬層形成的第一隔離層；形成于該第一金屬層上的絕緣介質(zhì)層；以及形成于該絕緣介質(zhì)層上的第二金屬層，該第二金屬層通過(guò)接觸孔與該絕緣介質(zhì)層連接。
2.如權(quán)利要求1所述的MIM電容器，其特征在于該第一隔離層至少包括圍繞該第一金屬層設(shè)置的4塊保護(hù)金屬條。
3.如權(quán)利要求2所述的MIM電容器，其特征在于該保護(hù)金屬條與該第一金屬層間隔工藝要求的間距。
4.如權(quán)利要求1所述的MIM電容器，其特征在于該MIM電容器還包括第二隔離層，該第二隔離層圍繞該第二金屬層設(shè)置，并通過(guò)接觸孔連接至該第一金屬層。
5.如權(quán)利要求4所述的MIM電容器，其特征在于該第二隔離層為方形的隔離屏蔽條。
6.如權(quán)利要求5所述的MIM電容器，其特征在于該電容器MIM電容器還包括絕緣介質(zhì)隔離條，該絕緣介質(zhì)隔離條設(shè)置于該絕緣介質(zhì)中，并通過(guò)接觸孔與該第二隔離層連接。
7.如權(quán)利要求1所述的MIM電容器，其特征在于該第一金屬層與該第二金屬層的材料可以為鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦或者鋁。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種MIM電容器，該MIM電容器包括襯底；形成于該襯底表面的金屬屏蔽層；形成于該金屬屏蔽層上的第一金屬層；圍繞該第一金屬層形成的第一隔離層；形成于該第一金屬層上的絕緣介質(zhì)層；以及形成于該絕緣介質(zhì)層上的第二金屬層，該第二金屬層通過(guò)接觸孔與該絕緣介質(zhì)層連接，通過(guò)本發(fā)明，不僅使得單元電容間的相互影響非常小，而且充分減小了寄生電容，從而減小了寄生電容對(duì)使用該電容器的ADC性能的影響。
文檔編號(hào)H01L29/92GK102394249SQ201110176520
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者張志軍 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司