【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件，尤其涉及一种mim电容器的制备方法及mim电容器。
技术介绍
1、现代无线通信技术快速发展，gan微波功率器件被大量研究和应用。电感、电容、薄膜电阻等无源器件，作为微波匹配电路的关键元件，也成为当下重要的研究热点。
2、mim电容器在微波电路中起到隔直、接地、精细匹配的作用，因此电容的性能及可靠性直接影响到gan微波电路的可靠性。在实际应用过程中，mim电容器存在以下几点问题：
3、1.受限于电路排布尺寸，电容外观尺寸被限定在一定范围内。在有限的尺寸范围内，电容无法在大容值和高可靠性之间实现平衡；
4、2.接地电容要求容值较大，使得电容尺寸接近毫米级，这对电容极板、电容介质的制备工艺一致性和颗粒度提出了更高的要求，导致电容成品率低、可靠性差；
5、3.通常电容制备于si基衬底，受限于si基材料漏电偏大、击穿电压低、散热差等不利因素，电容在微波应用中受到高压、高电流、高功率、高热耗的影响容易出现烧毁。
6、因此，需要提供一种mim电容器及制备方法，以解决上面提到的问题。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种mim电容器的制备方法；本专利技术的另一目的是提供一种mim电容器。
2、技术方案：本专利技术的一种mim电容器的制备方法，包括：
3、提供衬底，在所述衬底上依次制备电容第一极板、电容第一介质层、电容第二极板和电容第二介质层；
4、形成第一
5、形成第二通孔，所述第二通孔贯穿电容第二介质层；
6、在电容第二介质层上制备电容第三极板；同时，制备电容第三极板的极板金属填充第一通孔和第二通孔；
7、在电容第三极板上制备钝化介质，第二通孔表面未覆盖钝化介质，第二通孔用于芯片键合；
8、在衬底中形成若干背孔，其贯穿整个衬底并与电容第一极板下表面接触；
9、制备背金层，背金层的金属附着在衬底下表面、背孔侧壁、电容第一极板下表面，使电容第一极板与背金层形成良好接触。
10、上述技术方案中，电容第一极板和第三极板通过通孔互联，同时与背孔相连，形成接地零电位。电容第二极板以键合方式参与电路匹配。由于上下两层电容为并联形式，mim电容器的的容值将显著增加。
11、进一步地，所述衬底包括基底，以及所述基底上方的外延层。
12、优选地，所述基底为sic基底，所述sic基底的材料为绝缘sic材料，厚度为50um～500um。
13、上述技术方案中，sic基底的材料为绝缘sic材料，sic材料具有高击穿、高散热特性，sic基底在保持可靠性的基础上，可大幅提升mim电容器的容值、击穿电压、散热等效果。
14、进一步地，所述外延层为掺杂algan、掺杂gan、非掺algan、非掺gan材料中的一种或者多种组合，厚度为200nm～5um。
15、进一步地，制备电容第一介质层和电容第二介质层的方法，以上两种方法独立地选自以下任一方法：lpcvd、pecvd、mocvd和ald方法。
16、优选地，所述电容第一介质层和/或电容第二介质层的介质厚度为10nm～2um。
17、进一步地，电容第一极板、电容第二极板、电容第三极板、背金层的材料，各自独立地选自以下任意一种或多种材料：au、ti、w、ni、nd、pt、al。
18、另一方面，本专利技术提供一种上述方法制备的mim电容器，所述mim电容器包括：
19、衬底，所述衬底上开设有若干背孔；
20、背金层，所述背金层附着在衬底下表面、背孔的侧壁；
21、电容第一极板，所述电容第一极板设在衬底上方，且与附着在衬底下表面的背金层接触；
22、电容第一介质层，所述电容第一介质层设在电容第一极板上；
23、电容第二极板，所述电容第二极板设在电容第一介质层上；
24、电容第二介质层，所述电容第二介质层设在电容第二极板上；
25、电容第三极板，所述电容第三极板设在电容第二介质层上；
26、第一通孔，所述第一通孔贯穿电容第一介质层和电容第二介质层；
27、第二通孔，所述第二通孔贯穿电容第二介质层；
28、钝化介质，所述钝化介质覆盖在电容第三极板上，且未覆盖通孔的上表面。
29、另一方面，本专利技术提供一种多层mim电容器，所述多层mim电容器包括上述电容器，还包括至少一层设在钝化介质和电容第三极板之间的叠加电容层；所述叠加电容层包括间隔设置的两个极板，其中一极板与电容第二极板互联，另一极板与电容第三极板互联。
30、进一步地，所述叠加电容层包括
31、电容第三介质层，所述电容第三介质层设在电容第三极板上；
32、电容第四极板，所述电容第四极板设在电容第三介质层上；
33、电容第四介质层，所述电容第四介质层设在电容第四极板上；
34、电容第五极板，所述电容第五极板设在电容第四介质层上；
35、第三通孔，所述第一通孔贯穿电容第三介质层和电容第四介质层；
36、第四通孔，所述第四通孔贯穿电容第四介质层。
37、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：电容第一极板和第三极板通过通孔互联，同时与背孔相连，形成接地零电位。电容第二极板以键合方式参与电路匹配。由于上下两层电容为并联形式，mim电容器的的容值将显著增加。电容表面覆盖有复合钝化介质，有利于提升器件的击穿场强、耐湿、耐腐蚀特性。利用sic材料的高击穿、高散热特性，在保持可靠性的基础上，mim电容器的容值、击穿电压、散热效果等得到大幅提升。
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1.一种MIM电容器的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的MIM电容器的制备方法，其特征在于，所述衬底包括基底，以及所述基底上方的外延层。
3.根据权利要求2所述的MIM电容器的制备方法，其特征在于，所述基底为SiC基底，所述SiC基底的材料为绝缘SiC材料，厚度为50um～500um。
4.根据权利要求1所述的MIM电容器的制备方法，其特征在于，所述外延层为掺杂AlGaN、掺杂GaN、非掺AlGaN、非掺GaN材料中的一种或者多种组合，厚度为200nm～5um。
5.根据权利要求1所述的MIM电容器的制备方法，其特征在于，制备电容第一介质层和电容第二介质层的方法，以上两种方法独立地选自以下任一方法：LPCVD、PECVD、MOCVD和ALD方法。
6.根据权利要求5所述的MIM电容器的制备方法，其特征在于，所述电容第一介质层和/或电容第二介质层的介质厚度为10nm～2um。
7.根据权利要求1所述的MIM电容器的制备方法，其特征在于，电容第一极板、电容第二极板、电容第三极板、背金层的材料，
8.一种根据权利要求1-8任一所述的制备方法制备的MIM电容器，其特征在于，所述MIM电容器包括：
9.一种多层MIM电容器，其特征在于，所述多层MIM电容器包括根据权利要求8所述的MIM电容器，还包括至少一层设在钝化介质和电容第三极板之间的叠加电容层；所述叠加电容层包括间隔设置的两个极板，其中一极板与电容第二极板互联，另一极板与电容第三极板互联。
10.根据权利要求9所述的多层MIM电容器，其特征在于，所述叠加电容层包括
...【技术特征摘要】
1.一种mim电容器的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的mim电容器的制备方法，其特征在于，所述衬底包括基底，以及所述基底上方的外延层。
3.根据权利要求2所述的mim电容器的制备方法，其特征在于，所述基底为sic基底，所述sic基底的材料为绝缘sic材料，厚度为50um～500um。
4.根据权利要求1所述的mim电容器的制备方法，其特征在于，所述外延层为掺杂algan、掺杂gan、非掺algan、非掺gan材料中的一种或者多种组合，厚度为200nm～5um。
5.根据权利要求1所述的mim电容器的制备方法，其特征在于，制备电容第一介质层和电容第二介质层的方法，以上两种方法独立地选自以下任一方法：lpcvd、pecvd、mocvd和ald方法。
6.根据权利要求5所述的mim电...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵国键，秦桂霞，沈杰，周书同，陈韬，张军云，景少红，钟世昌，唐世军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：
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