金属层‑绝缘层‑金属层电容器及其形成方法技术

本发明专利技术提出一种金属层‑绝缘层‑金属层电容器及其形成方法，适于应用于集成电路的片内电容，由下至上形成第一金属层、层间金属层、第二金属层，各金属层之间由绝缘层彼此间隔；第一金属层包括第一金属层A区域和第一金属层B区域，层间金属层包括层间金属层A区域和层间金属层B区域；MIM­_A电容器的下极板第一金属层A区域与MIM_B电容器的上极板层间金属层B区域通过第二金属层的部分连线相连，MIM­_A电容器的上极板层间金属层A区域与MIM_B电容器的下极板第一金属层B区域通过第二金属层的另一部分连线相连，降低了电容器上极板的连线阻抗，因此不再需要大面积的第二金属层来降低上极板的连线阻抗，从而节省了第二金属层的占用面积，提高了芯片面积的利用效率。

The metal layer insulating layer metal layer capacitor and forming method thereof

The invention provides a metal layer insulating layer metal layer capacitor and its forming method, suitable for application in integrated circuit chip capacitor from the bottom layer, a first metal layer is formed between the metal layer and the second metal layer, the metal layer is composed of an insulating layer between the spaced; first metal layer includes a first metal layer the A region and the first metal layer B, layer between the metal layer includes a layer between the metal layer and interlayer metal layer A region B region; MIM. _A capacitor plate under the first metal layer A region and the MIM_B capacitor plate layer between the metal layer B region by wiring second metal layer is MIM it _A capacitor plate layer between the metal layer and A region of MIM_B capacitor bottom plate first metal layer B area by another part of the connection of second metal layer is reduced line impedance on the capacitor, so no need to A large area of second metal layers can reduce the connection impedance of the upper plate, thereby saving the occupied area of the second metal layer and improving the utilization efficiency of the chip area.

【技术实现步骤摘要】
金属层-绝缘层-金属层电容器及其形成方法
本专利技术涉及一种金属层-绝缘层-金属层电容器及其形成方法。
技术介绍
MIM（金属层-绝缘层-金属层）电容器是集成电路工艺中一种常见的片内电容器件。芯片中集成大面积MIM电容器时需要考虑其所占用的金属面积以及寄生阻抗对电路性能的影响。常见工艺中的现有MIM电容器的剖面结构如图1所示，该MIM电容器由下至上包括第一金属层1、层间金属层2、第二金属层3，各金属层之间由绝缘层4彼此间隔。其中，第一金属层1和层间金属层2对应构成MIM电容器，MIM电容器作为一个平板电容器件，第一金属层1为其下极板，层间金属层2为其上极板。一般来说，第一金属层1和第二金属层3较厚，材质的电阻率也较小，而二者之间的层间金属层2较薄，材质的电阻率也较大，为了降低MIM电容器的上极板层间金属层2的连线阻抗，通常使用通孔5将大面积的第二金属层3与层间金属层2并联，现有版图布图方式如图2所示，大面积的第二金属层3占用了芯片上的大量面积，进而影响芯片面积的利用效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属层-绝缘层-金属层电容器及其形成方法，既能降低电容器上极板的连线阻抗，又能节省金属层占用面积，提高芯片面积的利用效率。基于以上考虑，本专利技术的一个方面提出一种金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，适于应用于集成电路的片内电容，由下至上形成第一金属层、层间金属层、第二金属层，各金属层之间由绝缘层彼此间隔；第一金属层包括第一金属层A区域和第一金属层B区域，层间金属层包括层间金属层A区域和层间金属层B区域，第一金属层A区域和层间金属层A区域对应构成MIM_A电容器，第一金属层B区域和层间金属层B区域对应构成MIM_B电容器；MIM_A电容器的下极板第一金属层A区域与MIM_B电容器的上极板层间金属层B区域通过第二金属层的一部分连线相连，MIM_A电容器的上极板层间金属层A区域与MIM_B电容器的下极板第一金属层B区域通过第二金属层的另一部分连线相连，以降低层间金属层的阻抗。优选的，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向排列，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层的连线沿着所述方向延伸。优选的，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向排列且在另一方向上交错耦合设置，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层的连线沿着所述另一方向延伸。优选的，第二金属层的面积小于层间金属层、第一金属层的面积。优选的，层间金属层的厚度小于第一金属层、第二金属层的厚度。优选的，层间金属层、第一金属层分别通过多个通孔与第二金属层相连。本专利技术的另一方面提出一种金属层-绝缘层-金属层电容器，适于应用于集成电路的片内电容，由下至上包括第一金属层、层间金属层、第二金属层，各金属层之间由绝缘层彼此间隔；第一金属层包括第一金属层A区域和第一金属层B区域，层间金属层包括层间金属层A区域和层间金属层B区域，第一金属层A区域和层间金属层A区域对应构成MIM_A电容器，第一金属层B区域和层间金属层B区域对应构成MIM_B电容器；MIM_A电容器的下极板第一金属层A区域与MIM_B电容器的上极板层间金属层B区域通过第二金属层的一部分连线相连，MIM_A电容器的上极板层间金属层A区域与MIM_B电容器的下极板第一金属层B区域通过第二金属层的另一部分连线相连，以降低层间金属层的阻抗。优选的，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向排列，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层的连线沿着所述方向延伸。优选的，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向排列且在另一方向上交错耦合设置，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层的连线沿着所述另一方向延伸。优选的，第二金属层的面积小于层间金属层、第一金属层的面积。优选的，层间金属层的厚度小于第一金属层、第二金属层的厚度。优选的，层间金属层、第一金属层分别通过多个通孔与第二金属层相连。本专利技术的金属层-绝缘层-金属层电容器及其形成方法，利用大面积的第一金属层不仅仅作为MIM电容器的下极板，而是分配到电容器的两个端口，降低了电容器上极板的连线阻抗，因此不再需要大面积的第二金属层来降低上极板的连线阻抗，从而节省了第二金属层的占用面积，提高了芯片面积的利用效率。附图说明通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本专利技术某些原理的具体实施方式，本专利技术所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。图1为现有MIM电容器的剖视图；图2为现有MIM电容器的俯视图；图3为根据本专利技术一个实施例的MIM电容器的俯视图；图4为根据本专利技术一个实施例的MIM电容器的电路图；图5为根据本专利技术另一实施例的MIM电容器的俯视图；图6为根据本专利技术又一实施例的MIM电容器的俯视图。具体实施方式为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种金属层-绝缘层-金属层电容器及其形成方法，利用大面积的第一金属层不仅仅作为MIM电容器的下极板，而是分配到电容器的两个端口，降低了电容器上极板的连线阻抗，因此不再需要大面积的第二金属层来降低上极板的连线阻抗，从而节省了第二金属层的占用面积，提高了芯片面积的利用效率。在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本专利技术一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本专利技术的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本专利技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本专利技术的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本专利技术的范围由所附的权利要求所限定。图3示出本专利技术的MIM电容器的一个实施例，该MIM电容器适于应用于集成电路的片内电容，由下至上包括第一金属层101、层间金属层102、第二金属层103，各金属层之间由绝缘层（未示出）彼此间隔；其中，第一金属层101包括第一金属层A区域101A和第一金属层B区域101B，层间金属层102包括层间金属层A区域102A和层间金属层B区域102B，第一金属层A区域101A和层间金属层A区域102A对应构成MIM_A电容器，第一金属层B区域101B和层间金属层B区域102B对应构成MIM_B电容器；MIM_A电容器的下极板第一金属层A区域101A与MIM_B电容器的上极板层间金属层B区域102B通过第二金属层103的一部分连线103B相连，MIM_A电容器的上极板层间金属层A区域102A与MIM_B电容器的下极板第一金属层B区域101B通过第二金属层103的另一部分连线103A相连，电路图如图4所示，利用大面积的第一金属层101不仅仅作为电容器MIM_A、MIM_B的下极板，而是分配到电容器MIM_A、MIM_B的两个端口（上、下极板），降低了上极板层间金属层102的连线阻抗，因此不再需要大面积的第二金属层103来降低上极板的连线阻抗，从而节省了第二金属层103的占用面积，提高了芯片面积的利用效率。在图3所示的一个优选实施例中，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向（图中竖直方向）排列，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层103的连线103A、103B沿着所述方向即竖直方向延伸。在图5所示的另一优选实施例中，MIM_A电容器和MIM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属层‑绝缘层‑金属层电容器的形成方法，适于应用于集成电路的片内电容，其特征在于，由下至上形成第一金属层、层间金属层、第二金属层，各金属层之间由绝缘层彼此间隔；第一金属层包括第一金属层A区域和第一金属层B区域，层间金属层包括层间金属层A区域和层间金属层B区域，第一金属层A区域和层间金属层A区域对应构成MIM_A电容器，第一金属层B区域和层间金属层B区域对应构成MIM_B电容器；MIM_A电容器的下极板第一金属层A区域与MIM_B电容器的上极板层间金属层B区域通过第二金属层的一部分连线相连，MIM_A电容器的上极板层间金属层A区域与MIM_B电容器的下极板第一金属层B区域通过第二金属层的另一部分连线相连，以降低层间金属层的阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，适于应用于集成电路的片内电容，其特征在于，由下至上形成第一金属层、层间金属层、第二金属层，各金属层之间由绝缘层彼此间隔；第一金属层包括第一金属层A区域和第一金属层B区域，层间金属层包括层间金属层A区域和层间金属层B区域，第一金属层A区域和层间金属层A区域对应构成MIM_A电容器，第一金属层B区域和层间金属层B区域对应构成MIM_B电容器；MIM_A电容器的下极板第一金属层A区域与MIM_B电容器的上极板层间金属层B区域通过第二金属层的一部分连线相连，MIM_A电容器的上极板层间金属层A区域与MIM_B电容器的下极板第一金属层B区域通过第二金属层的另一部分连线相连，以降低层间金属层的阻抗。2.根据权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，其特征在于，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向排列，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层的连线沿着所述方向延伸。3.根据权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，其特征在于，MIM_A电容器和MIM_B电容器沿着一个方向排列且在另一方向上交错耦合设置，连接MIM_A电容器和MIM_B电容器的第二金属层的连线沿着所述另一方向延伸。4.根据权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，其特征在于，第二金属层的面积小于层间金属层、第一金属层的面积。5.根据权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，其特征在于，层间金属层的厚度小于第一金属层、第二金属层的厚度。6.根据权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的形成方法，其特征在于，层间金属层、第一金属层分别通...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁启源，王富中，杨双越，李建明，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31