一种MOM电容器结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种MOM电容器结构，包括多个叠置的金属层，每层金属层均包括多个电极条，所述电极条包括交替间隔设置的第一电极条和第二电极条，第一电极条与第二电极条极性相反；相邻金属层中的第一电极条之间以及相邻所述金属层中的第二电极条之间均通过通孔电性连接。本实用新型专利技术的MOM电容器结构增加了电容密度，能更好地克服内部的缺陷，单个电极条的断开很少影响到整个电容器的电容值，且具有更好的制程平坦性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，特别是涉及一种MOM电容器结构。
技术介绍
金属-氧化物-金属(Metal-Oxdie-Metal，MOM)电容器用于许多混合信号射频集成电路(RFIC)中，例如类比频率调谐电路、交换式电容器电路(SwitchedCapacitorCircuits)、滤波器、共振器(Resonator)、上调变(Up-conversion)与下调变(Down-conversion)混合器以及类比/数位转换器(A/DConverters)等等，为相当关键的元件，起到内部匹配(inter-matching)作用，可以大大优化RFIC的性能。MOM电容结构是目前最常用的后段互联电容结构之一。如图1和图2所示为现有技术中的指状MOM电容结构，其为梳指状的垂直堆叠结构，由多个金属层M1、M2、M3、M4形成，每一层结构包括交叉排布的第一极板11和第二极板12以及金属插塞(也称通孔)13，并且不同金属层形成的第一极板11通过金属插塞一131相互电连接，不同金属层形成的第二极板12通过金属插塞二132相互电连接。其中，第一极板11包括多个第一指状条112和用于连接多个第一指状条112的第一汇总条111，同样，第二极板12包括多个第二指状条122和用于连接多个第二指状条122的第二汇总条121。第一指状条112和第二指状条122呈叉指状排布，对于同一层金属形成的极板而言，同一层相邻的第一指状条112和第二指状条122形成一个分电容结构；对于相邻层金属形成的极板而言，相邻层且相邻的第一指状条112和第二指状条122形成一个分电容结构，相邻层且相邻的第一汇总条111或第二汇总条121形成一个分电容结构，总的电容等于各分电容的电容之和。MOM电容结构为多层金属堆叠结构，一般情况下，采用如物理气相沉积、化学气相沉积在内的各种方法将金属、电介质和其他材料沉积到硅片的表面，以形成多层金属结构。在每层金属结构的制造中，需确保金属层表面具有较好的平整度。如果表面的平整度不好，会影响到光刻中所要求的聚焦深度水平，从而降低良率。平整度较好的电路可以确保金属结构在整个成型过程中不易变形。由图1和图2可以看出，每层金属层中的指状条112和指状条122为平行设置，所以在金属层的制造中，填充电解质时容易出现平整度较差的情况，特别是经过多次堆叠之后，凹凸不平的金属层经过累计后，平坦性会变得更差。现有工艺中，因为MOM电容要与互联结构同时完成，所以MOM电容的氧化绝缘层的厚度由金属线的厚度和互联结构的介质层厚度决定，无法独立更改。因此，在传统工艺中较难实现MOM电容值的提高和调整。然而，随着芯片性能对大电容的需求，如何在有限的面积下获得具有大电容值电容同时达到制程的更好平坦性成为亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种不同金属层之间具有通孔的后段互连MOM电容器结构，用于解决现有技术中难以实现MOM电容值的提高和调整的问题。为实现上述目的，本技术提供一种MOM电容器结构，包括多个叠置的金属层，每层所述金属层均包括多个电极条，所述电极条包括交替间隔设置的第一电极条和第二电极条，所述第一电极条与所述第二电极条极性相反；相邻所述金属层中的所述第一电极条之间以及相邻所述金属层中的所述第二电极条之间均通过通孔电性连接。于本技术一实施方式中，所述MOM电容器结构还包括填充于所述金属层中的电介质，所述电介质位于每层所述金属层的所述第一电极条和所述第二电极条之间及相邻所述金属层之间。于本技术一实施方式中，所述通孔与所述第一电极条和所述第二电极条垂直。于本技术一实施方式中，同一层所述金属层中的所述第一电极条和所述第二电极条平行且等间距设置。于本技术一实施方式中，相邻所述金属层中的所述电极条相垂直。于本技术一实施方式中，所述电介质为氧化硅、氟硅玻璃、氧化硅-氮化硅-氧化硅、五氧化二钽、氧化铪、氮氧化铪、钛酸锶钡、钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、锆钛酸铅、钛酸铅镧、氧化铝及铌酸锂中的至少一种。于本技术一实施方式中，所述通孔内填充有金属。于本技术一实施方式中，所述通孔内填充的金属为铜。如上所述，本技术的MOM电容器结构，具有以下有益效果：1)增加了MOM电容器的电容密度，因为在相邻的金属层之间增加通孔结构，通孔连接的两点之间是相同电位的，相邻层之间的高电位的通孔与低电位的通孔之间形成分电容，使得总的电容密度得到了提高，即，总电容为各个金属层的分电容加上通孔之间的分电容。2)由于通孔连接在相邻的两个金属层之间，该MOM结构可以更好地克服内部的缺陷。单个电极条的断开很少影响到整个电容器的电容值。3)由于相邻金属层的电极条的方向不同(垂直交叉)，相对于传统的各个金属层的电极条方向相同(相互平行)具有更好的制程平坦性。附图说明图1为现有技术中MOM电容器结构的俯视图。图2为现有技术中MOM电容器结构的剖面图。图3为本技术的MOM电容器结构的立体图。图4为本技术的MOM电容器结构的俯视图。元件标号说明1指状MOM电容结构11第一极板111第一汇总条112第一指状条12第二极板121第二汇总条122第二指状条13金属插塞131金属插塞一132金属插塞二M1第一金属层M2第二金属层M3第三金属层M4第四金属层MX第X金属层MX+1第X+1金属层2电极条21第一电极条22第二电极条3通孔C1第MX层电极条间的电容C2第MX+1层电极条间的电容C3第MX层与第MX+1层间通孔之间的电容具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图3至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。请参阅图3-图4，本技术提供一种MOM电容器结构，包括多个叠置的金属层，每层所述金属层均包括多个电极条2，所述电极条2包括交替间隔设置的第一电极条21和第二电极条22，所述第一电极条21与所述第二电极条22极性相反；相邻所述金属层中的所述第一电极条21之间以及相邻所述金属层中的所述第二电极条22之间均通过通孔3电性连接。需知，在本技术的其它实施例中，MOM电容器所在的射频集成电路可以包括多个金属层，作为示例，图3和图4给出两层金属层的实施例，相邻金属层以Mx和MX+1为例，其中，Mx可以是任一金属层，字母“x”代表一个等于或大于1的整数，MX+1表示为与Mx相邻的上一金属层。该实施例中，第X金属层Mx和第M+1金属层MX+1中均包括多个电极条2，每层中的第一电极条21和第二电极条22交替间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MOM电容器结构，其特征在于，包括多个叠置的金属层，每层所述金属层均包括多个电极条，所述电极条包括交替间隔设置的第一电极条和第二电极条，所述第一电极条与所述第二电极条极性相反；相邻所述金属层中的所述第一电极条之间以及相邻所述金属层中的所述第二电极条之间均通过通孔电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种MOM电容器结构，其特征在于，包括多个叠置的金属层，每层所述金属层均包括多个电极条，所述电极条包括交替间隔设置的第一电极条和第二电极条，所述第一电极条与所述第二电极条极性相反；相邻所述金属层中的所述第一电极条之间以及相邻所述金属层中的所述第二电极条之间均通过通孔电性连接。2.根据权利要求1所述的MOM电容器结构，其特征在于，所述MOM电容器结构还包括填充于所述金属层中的电介质，所述电介质位于每层所述金属层的所述第一电极条和所述第二电极条之间及相邻所述金属层之间。3.根据权利要求1所述的MOM电容器结构，其特征在于，所述通孔与所述第一电极条和所述第二电极条垂直。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲纪者，吴智华，聂磊，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11