【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体的，具体涉及电容结构、电容结构制作方法及其应用。
技术介绍
1、在半导体集成电路中，电容器作为存储电荷、耦合、滤波器件等得到广泛的应用。随着集成电路中主动器件性能的提升，对于电容的可控性要求也越来越高。例如随着射频放大器运用频率越来越高，其输出端使用的匹配电容容值也越来越小，同时对电容值在制程过程中导致的变异性的要求也是越来越高。
2、在半导体器件中，尤其是在高频器件中，通常会选用mim电容器。习知的mim电容器包括上、下电极板以及夹设于两者之间的介质层。在制程过程中金属尺寸的变异和介质的变异是容值变化的主要原因，降低了可控性。此外，芯片对电容的选择性需求设计也是亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供电容结构、电容结构制作方法及其应用。
2、为了实现以上目的，本专利技术的技术方案为：
3、一种电容结构，包括设于半导体基底上的第一电容、第二电容、第三电容中的至少两种，第一电容设置于第一电容区域，第二电容设置于第二电容区域，第三电容设置于第三电容区域，其中第一电容由下至上包括第一电容区域的第一金属层、第一介质层和第二金属层；第二电容由下至上包括第二电容区域的第一金属层、第一介质层、第二介质层和第三金属层；第三电容由下至上包括第三电容区域的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，在第三电容区域的第一金属层和第三金属层电性连接。
4、其中第一金属层、第二金属层
5、可选的，还包括绝缘层和第四金属层，所述绝缘层覆盖所述第一电容区域、第二电容区域和第三电容区域，所述绝缘层对所述第一电容、第二电容和第三电容中的至少两种分别开口，所述第四金属层分别填充所述开口。
6、可选的，在所述第三电容区域，所述第四金属层包括实现所述第一金属层和第三金属层电性连接的第一部分和引出所述第二金属层的第二部分，第一部分和第二部分互相独立。
7、可选的，所述第二介质层覆盖所述第一电容表面，并于第二金属层上具有开口。
8、可选的，所述第一介质层的厚度范围40～300nm。
9、可选的，所述第二介质层的厚度范围40～300nm。
10、可选的，所述半导体基底包括gaas基外延层，外延层的表面覆盖有钝化层或者外延层设有隔离区，所述第一电容、第二电容、第三电容中的至少两种设于所述钝化层或隔离区上。
11、可选的，第一金属层为ti/pt/au/ti叠层，厚度按序分别为ti：10～100nm、pt：20～100nm、au：1～4μm、ti：3～20nm；第二金属层为ti/pt/au/ti叠层，厚度按序分别为ti：10～100nm、pt：20～100nm、au：200～1000nm、ti：3～20nm；第三金属层为ti/pt/au/ti叠层，厚度按序分别为ti：10～100nm、pt：20～100nm、au：200～1000nm、ti：3～20nm；第四金属层为ti/pt/au/ti叠层，厚度按序分别为ti：10～100nm、pt：20～100nm、au：1～4μm、ti：3～20nm。
12、一种电容结构的制作方法，包括以下步骤：
13、1)通过光刻和金属沉积工艺于半导体基底的第一电容区域和第二电容区域上形成第一金属层；
14、2)形成第一介质层；
15、3)通过光刻和金属沉积工艺于第一电容区域的第一介质层上形成第二金属层；
16、4)形成第二介质层；
17、5)通过光刻和金属沉积工艺于第二电容区域的第二介质层上形成第三金属层。
18、可选的，还包括以下步骤：
19、6)涂覆绝缘层，通过蚀刻工艺形成分别裸露第二金属层和第三金属层的开口；
20、7)通过光刻和金属沉积工艺形成第四金属层，第四金属层分别通过开口与第二金属层和第三金属层连接。
21、一种电容结构的制作方法，包括以下步骤：
22、1)通过光刻和金属沉积工艺于半导体基底的第一电容区域和第三电容区域上形成第一金属层；
23、2)形成第一介质层；
24、3)通过光刻和金属沉积工艺于第一电容区域和第三电容区域的第一介质层上分别形成第二金属层；
25、4)形成第二介质层；
26、5)通过光刻和金属沉积工艺于第三电容区域的第二介质层上形成第三金属层，。
27、可选的，还包括以下步骤：
28、6)涂覆绝缘层，通过蚀刻工艺形成分别裸露第一电容的第二金属层，第三电容的第一金属层、第二金属层和第三金属层的开口；
29、7)通过光刻和金属沉积工艺形成第四金属层，第四金属层分别通过开口与第一金属层、第二金属层和第三金属层连接，其中第三电容的第一金属层和第三金属层通过所述第四金属层连接。
30、一种电容结构的制作方法，包括以下步骤：
31、1)通过光刻和金属沉积工艺于半导体基底的第二电容区域和第三电容区域上形成第一金属层；
32、2)形成第一介质层；
33、3)通过光刻和金属沉积工艺于第三电容区域的第一介质层上形成第二金属层，；
34、4)形成第二介质层；
35、5)通过光刻和金属沉积工艺分别于第二电容区域和第三电容区域的第二介质层上形成第三金属层。
36、可选的，还包括以下步骤：
37、6)涂覆绝缘层，通过蚀刻工艺形成分别裸露第二电容的第三金属层，第三电容的第一金属层、第二金属层和第三金属层的开口；
38、7)通过光刻和金属沉积工艺形成第四金属层，第四金属层分别通过开口与第一金属层、第二金属层和第三金属层连接，其中第三电容的第一金属层和第三金属层通过所述第四金属层连接。
39、一种电容结构的制作方法，包括以下步骤：
40、1)通过光刻和金属沉积工艺于半导体基底的第一电容区域、第二电容区域和第三电容区域上形成第一金属层，；
41、2)形成第一介质层；
42、3)通过光刻和金属沉积工艺于第一电容区域和第三电容区域的第一介质层上形成第二金属层；
43、4)形成第二介质层；
44、5)通过光刻和金属沉积工艺分别于第二电容区域和第三电容区域的第二介质层上形成第三金属层。
45、可选的，还包括以下步骤：
46、6)涂覆绝缘层，通过蚀刻工艺形成分别裸露第一电容的第二金属层、第二电容的第三金属层，第三电容的第一金属层、第二金属层和第三金属层的开口；
47、7本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电容结构，其特征在于：包括设于半导体基底上的第一电容、第二电容、第三电容中的至少两种，第一电容设置于第一电容区域，第二电容设置于第二电容区域，第三电容设置于第三电容区域，其中第一电容由下至上包括第一电容区域的第一金属层、第一介质层和第二金属层；第二电容由下至上包括第二电容区域的第一金属层、第一介质层、第二介质层和第三金属层；第三电容由下至上包括第三电容区域的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，在第三电容区域的第一金属层和第三金属层电性连接。
2.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：还包括绝缘层和第四金属层，所述绝缘层覆盖所述第一电容区域、第二电容区域和第三电容区域，所述绝缘层对所述第一电容、第二电容和第三电容中的至少两种分别开口，所述第四金属层分别填充所述开口。
3.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：在所述第三电容区域，所述第四金属层包括实现所述第一金属层和第三金属层电性连接的第一部分和引出所述第二金属层的第二部分，第一部分和第二部分互相独立。
4.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述第二
5.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述第一介质层的厚度范围40～300nm；所述第二介质层的厚度范围40～300nm。
6.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述半导体基底包括GaAs基外延层，外延层的表面覆盖有钝化层或者外延层设有隔离区，所述第一电容、第二电容、第三电容中的至少两种设于所述钝化层或隔离区上。
7.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述电容结构包括设于半导体基底上的第一电容、第二电容；所述第一金属层分别作为第一电容和第二电容的下极板；所述第二金属层作为第一电容的上极板；所述第三金属层作为第二电容的上极板；所述第一介质层作为第一电容的层间介质，所述第一介质层和第二介质层作为第二电容的层间介质。
8.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述电容结构包括设于半导体基底上的第一电容、第三电容，其中，所述第一金属层分别作为第一电容和第三电容的下极板；所述第二金属层作为第一电容的上极板和第三电容的中间极板；所述第三金属层作为第三电容的上极板；所述第一介质层作为第一电容的层间介质，所述第一介质层作为第三电容的下极板与中间极板间的层间介质，所述第二介质层作为第三电容的中间极板与上极板间的层间介质。
9.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述电容结构包括设于半导体基底上的第二电容、第三电容；其中，所述第一金属层分别作为第二电容和第三电容的下极板；所述第二金属层作为第三电容的中间极板；所述第三金属层分别作为第二电容和第三电容的上极板；所述第一介质层和第二介质层作为第二电容的层间介质；所述第一介质层作为第三电容的下极板与中间极板间的层间介质，所述第二介质层作为第三电容的中间极板与上极板间的层间介质。
10.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述电容结构包括设于半导体基底上的第一电容、第二电容、第三电容；其中，所述第一金属层分别作为第一电容、第二电容和第三电容的下极板；所述第二金属层作为第一电容的上极板和第三电容的中间极板；所述第三金属层分别作为第二电容和第三电容的上极板；所述第一介质层作为第一电容的层间介质，所述第一介质层和第二介质层作为第二电容的层间介质；所述第一介质层作为第三电容的下极板与中间极板间的层间介质，所述第二介质层作为第三电容的中间极板与上极板间的层间介质。
11.一种电容结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的电容结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：
13.一种电容结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的电容结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：
15.一种电容结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
16.根据权利要求15所述的电容结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：
17.一种电容结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
18.根据权利要求17所述的电容结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：
19.一种半导体芯片，其特征在于：包括权利要1～10任一项所述的电容结构。
20.根据权利要求19所述的半导体芯片，其特征在于：所述半导体芯片包括HBT晶体管和/或HEMT器件。
...【技术特征摘要】
1.一种电容结构，其特征在于：包括设于半导体基底上的第一电容、第二电容、第三电容中的至少两种，第一电容设置于第一电容区域，第二电容设置于第二电容区域，第三电容设置于第三电容区域，其中第一电容由下至上包括第一电容区域的第一金属层、第一介质层和第二金属层；第二电容由下至上包括第二电容区域的第一金属层、第一介质层、第二介质层和第三金属层；第三电容由下至上包括第三电容区域的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，在第三电容区域的第一金属层和第三金属层电性连接。
2.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：还包括绝缘层和第四金属层，所述绝缘层覆盖所述第一电容区域、第二电容区域和第三电容区域，所述绝缘层对所述第一电容、第二电容和第三电容中的至少两种分别开口，所述第四金属层分别填充所述开口。
3.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：在所述第三电容区域，所述第四金属层包括实现所述第一金属层和第三金属层电性连接的第一部分和引出所述第二金属层的第二部分，第一部分和第二部分互相独立。
4.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述第二介质层覆盖所述第一电容表面，并于第二金属层上具有开口。
5.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述第一介质层的厚度范围40～300nm；所述第二介质层的厚度范围40～300nm。
6.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述半导体基底包括gaas基外延层，外延层的表面覆盖有钝化层或者外延层设有隔离区，所述第一电容、第二电容、第三电容中的至少两种设于所述钝化层或隔离区上。
7.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述电容结构包括设于半导体基底上的第一电容、第二电容；所述第一金属层分别作为第一电容和第二电容的下极板；所述第二金属层作为第一电容的上极板；所述第三金属层作为第二电容的上极板；所述第一介质层作为第一电容的层间介质，所述第一介质层和第二介质层作为第二电容的层间介质。
8.根据权利要求1所述的电容结构，其特征在于：所述电容结构包括设于半导体基底上的第一电容、第三电容，其中，所述第一金属层分别作为第一电容和第三电容的下极板；所述第二金属层作为第一电容的上极板和第三电容的中间极板；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：何湘阳，魏鸿基，
申请(专利权)人：厦门市三安集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：
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