金属-氧化物-金属电容器的制作方法技术

本发明专利技术公开一种金属

【技术实现步骤摘要】
金属
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氧化物
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金属电容器的制作方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体元件的制作方法，特别是涉及一种金属
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氧化物
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金属电容器(Metal
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Oxide
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Metal capacitor，MOMCAP)的制作方法。

技术介绍

[0002]一般集成电路(IC)与电路板(PCB)制作工艺集成中通常包含被动元件(Passive components)，例如电容器。现有技术中常用的两种电容器结构是金属
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绝缘层
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金属(metal insulator metal，MIM)电容器和金属
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氧化物
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金属(metal oxide metal，MOM)电容器。
[0003]典型的金属
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绝缘层
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金属电容器包括由导电材料所制成的底板和上板，以及位于两者之间的绝缘层。而金属
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氧化物
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金属电容器，则是在多个金属层上分别形成彼此平行的指状电极，再将多个金属层垂直堆叠组成一个三维立体结构。每一个金属层上的指电状极再通过层间的接触插塞(via plug)电连接。
[0004]一般而言，金属
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绝缘层
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金属电容器寄生电容较小，但因为制作过程中需要额外的光掩模，制作成本较高。而金属
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氧化物
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金属电容器则可以由现有的金属制作工艺来形成金属层，制作工艺成本相对较低。且金属
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氧化物
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金属电容器因为具有多层的三维立体结构，单位电容密度也较高，随着半导体关键尺寸的微缩以及元件效能的逐渐提升，目前已成为集成电路与电路板制作工艺中，被广泛应用于系统电路设计的元件之一，通常用于过滤射频电路(Radio Frequency Integrated circuit，RFIC)的噪声，或在数字电路(digital electronics)当作负载元件。
[0005]然而，在金属
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氧化物
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金属电容器的制作过程中，有多种制作工艺参数，例如各层金属层的厚度、指状电极的间隔距离、长度等的变异值，会影响到金属
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氧化物
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金属电容器的整体电容值的变异，导致元件的良率下降。且随着金属层的数量增加和关键尺寸的微缩，金属
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氧化物
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金属电容器的整体电容值的变异程度会随之更加严重，对于制作工艺良率的影响更为明显。
[0006]因此，有需要提供一种先进的金属
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氧化物
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金属电容器的制作方法，来解决现有技术所面临的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一实施例揭露一种金属
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氧化物
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金属电容器的制作方法，包括下述步骤:首先，根据第N层预期电容值，在基材上方形成第N层金属层；再计算第N层金属层的第N层实际电容值与第N层预期电容值之间的第N层电容误差值。根据第N层电容误差值调整第N+1层金属层的第N+1层预期电容值。以及根据调整后的第N+1层预期电容值，在第N层金属层的上方形成具有第N+1层实际电容值的第N+1层金属层，且使第N层实际电容值和第N+1层实际电容值的加总等于第N层预期电容值和第N+1层预期电容值的加总。其中，N为大于1的整数。
[0008]根据上述实施例，本专利技术是在提供一种金属
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氧化物
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金属电容器的制作方法，其
包括在基材上方形成至少N+1层的金属层，其中N为大于1的整数。并在这些金属层的制作过程中，通过评估形成于基材上方的第N层金属层的第N层电容误差值、厚度误差值或间隔距离误差值，来调整形成位于第N层上方的第N+1层金属层的制作工艺参数，以使第N层金属层的第N层实际电容值与第N+1层金属层的第N+1层实际电容值的累积加总，实质上等于第N层预期电容值和第N+1层预期电容值的加总。由此，可以大幅降低金属
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氧化物
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金属电容器整体电容值的变异程度，增进元件的制作工艺良率。
附图说明
[0009]为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图详细说明如下：
[0010]图1为本专利技术的一实施例所绘示的制作金属
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氧化物
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金属电容器的方法流程图；
[0011]图2A为图1的步骤S11于基材上方形成第N层金属层之后的部分制作工艺结构俯视图；
[0012]图2B为沿着图2A的切线C1所绘示的部分制作工艺结构剖视图；
[0013]图2C至图2D为图1的步骤S13至步骤S14在第N层金属层上方形成第N+1层的部分制作工艺结构剖视图；
[0014]图2E为本专利技术的一实施例所绘示的金属
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氧化物
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金属电容器的结构剖视图；
[0015]图3为本专利技术的一实施例，绘示构成金属
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氧化物
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金属电容器的各层金属层的累积厚度与各层金属层的累积电容值的关系图；
[0016]图4A和图4B为本专利技术的另一实施例，绘示采用图1所述步骤S13至步骤S14在第N层金属层上方形成第N+1层金属层的部分制作工艺结构剖视图；
[0017]图5A和图5B为本专利技术的又一实施例，绘示采用图1所述步骤S13至步骤S14在第N层金属层上方形成第N+1层金属层的部分制作工艺结构剖视图；以及
[0018]图5C和图5D为采用图1所述步骤S13至步骤S14在第N+1层金属层上方形成第N+2层金属层的部分制作工艺结构剖视图；以及
[0019]图6A和图6B为本专利技术的又另一个实施例，绘示采用图1所述步骤S12至步骤S14在第N层金属层上方形成第N+1层金属层的部分制作工艺结构剖视图。
[0020]符号说明
[0021]101:半导体基材
[0022]100、300:金属
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氧化物
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金属电容器
[0023]101:基材
[0024]101a:基材表面
[0025]102:第N层金属层
[0026]102A:第一叉指结构
[0027]102B:第二叉指结构
[0028]102A1、102B1:指状部
[0029]102A2、102B2:连接线
[0030]112、412、512:第N+1层层金属层
[0031]103、113、123、413、513、523:层间介电层
[0032]104、114、414、514、524:凹室
[0033]115、415、515、525:介层窗
[0034]122、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属
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氧化物
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金属电容器(Metal
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oxide
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Metalcapacitor，MOMCAP)的制作方法，包括:根据第N层预期电容值，在基材上方形成第N层金属层；计算该第N层金属层的第N层实际电容值与该第N层预期电容值之间的第N层电容误差值；根据该第N层电容误差值调整第N+1层金属层的第N+1层预期电容值；以及根据调整后的该第N+1层预期电容值，在该第N层金属层的上方形成具有第N+1层实际电容值的第N+1层金属层，且使该第N层实际电容值和该第N+1层实际电容值的加总等于该第N层预期电容值和该第N+1层预期电容值的加总；其中，N为大于1的整数。2.如权利要求1所述的金属
‑
氧化物
‑
金属电容器的制作方法，包括:根据该第N层预期电容值，计算该第N层金属层和该第N+1层金属层的第N层预期厚度和第N+1层预期厚度；根据该第N层预期厚度，在该基材上方形成该第N层金属层；计算该第N层金属层的第N层实际厚度与该第N层预期厚度的第N层厚度误差值；根据该第N层厚度误差值调整该第N+1层预期厚度；以及根据调整后的该第N+1层预期厚度，在该第N层金属层的上方形成具有第N+1层实际厚度的该第N+1层金属层，且使该第N层实际厚度和该第N+1层实际厚度的加总等于该第N层预期厚度和该第N+1层预期厚度的加总。3.如权利要求2所述的金属
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氧化物
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金属电容器的制作方法，其中该第N+1层金属层具有第N+1层厚度误差容忍值，当该第N层厚度误差值大于该第N+1层厚度误差容忍值时，该第N层预期厚度仅根据该第N+1层厚度误差容忍值进行调整。4.如权利要求3所述的金属
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氧化物
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金属电容器的制作方法，还包括:根据该第N层厚度误差值与该第N+1层厚度误差容忍值的差额，调整第N+2层金属层的第N+2层预期厚度；以及根据调整后的该第N+2层预期厚度，在该第N+1层金属层的上方形成第N+2层金属层。5.如权利要求2所述的金属
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氧化物
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金属电容器的制作方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈书基，封晶，蒋晓宏，戴锦华，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：