【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅电容结构，更具体言之，其涉及一种使用硅穿孔(throughsilicon via,tsv)制作工艺制作的硅电容以及其制作方法。
技术介绍
1、电容是电路中不可缺少的零件，其可具有阻隔直流、旁路、耦合、滤波、温度补偿、计时、调谐或是整流等功能。传统的电容通常是设置在印刷电路板上的，如钽电容或是多层陶瓷电容(mlcc)。但随着系统单芯片(soc)技术的发展，电路的功耗越来越高，操作电压越来越低，如此电容需要设计在电路中更加靠近元件端的位置，其对于传统的mlcc电容会有尺寸与密度的挑战。在此趋势下，硅电容(silicon capacitor)应运而生。硅电容是通过先进的半导体技术直接将电容制作在半导体基底上，有别于传统将电容制作成独立的被动元件之后再以表面粘着技术设置在印刷电路板上。故此，硅电容可以做得更薄与更高密度，更符合现今高q、高频的电容器在5g通信与智能汽车上的应用。
2、现今的硅电容大致分为形成在金属间介电层(imd)中与形成在硅基底中两种类型，各有其优缺点。将硅电容设计在imd层中，硅电容的高度会受限于imd金属层的数目与厚度，而将硅电容设计在硅基底中，硅电容会受到半导体前段制作工艺(feol)的高温影响。两者同样有其不利的因素存在。故此，为了因应目前硅电容的发展趋势，本领域的技术人士亟需研究并改良目前的硅电容结构，以期能解决上述现有问题。
技术实现思路
1、有鉴于上述目前现有技术的现况，本专利技术于此提出了一种新颖的硅电容结构与其制作方法，其
2、本专利技术的其一面向在于提出一种硅电容结构，包含一基底、一层间介电层，位于该基底上、一电容沟槽，从该层间介电层的表面延伸至该基底中、一电容，位于该电容沟槽中，其中该电容包含一下电极，位于该电容沟槽的表面、一电容介电层，位于该下电极的表面、以及一上电极，位于该电容介电层的表面并且填满该电容沟槽。
3、本专利技术的另一面向在于提出一种硅电容结构的制作方法，包含提供一基底、在该基底中填入第一下电极材料，其中该第一下电极材料表面与该基底正面齐平、在该基底正面上形成半导体元件与一层间介电层、在该层间介电层中填入第二下电极材料，该第二下电极材料与该第一下电极材料相接且对齐、进行第一蚀刻制作工艺形成一硅穿孔与一电容凹槽，其中该硅穿孔从该层间介电层延伸至该基底中，该电容凹槽从该第二下电极材料延伸至该第一下电极材料中，该硅穿孔在该基底中的深度大于该第一下电极材料在该基底中的深度、以及在该硅穿孔与该电容凹槽中依序形成一介电层与一金属层，其中位于该硅穿孔中的该介电层与该金属层构成一硅穿孔结构，位于该电容凹槽中的该介电层以及该金属层与该第一下电极材料以及该第二下电极材料构成一电容。
4、本专利技术的这类目的与其他目的在阅者读过下文中以多种图示与绘图来描述的优选实施例的细节说明后应可变得更为明了显见。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种硅电容结构，包含：
2.如权利要求1所述的硅电容结构，其中该基底包含P型掺杂硅基底，该下电极的材质包含N型掺杂多晶硅。
3.如权利要求1所述的硅电容结构，其中该电容介电层的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝或是氧化铝铪。
4.如权利要求1所述的硅电容结构，其中该上电极的材质包含铜、钽、钨或铝。
5.如权利要求1所述的硅电容结构，还包含绝缘层介于该下电极与该基底之间。
6.如权利要求1所述的硅电容结构，还包含硅穿孔结构从该层间介电层的表面延伸至该基底的背面，该硅穿孔结构包含介电层以及金属层，其中该介电层与该电容介电层同时形成，该金属层与该上电极同时形成。
7.如权利要求6所述的硅电容结构，还包含重布层位于该基底的背面上且电连接该硅穿孔结构。
8.一种硅电容结构的制作方法，包含：
9.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，还包含在该硅穿孔结构形成后进行晶背研磨制作工艺，裸露出该基底中的该硅穿孔结构的该金属层，但不裸露该基底中的该第一下电极材料。
10.如权利要求9所述的硅电
11.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，其中填入该第一下电极材料的步骤包含：
12.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，其中填入该第二下电极材料的步骤包含：
13.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，还包含在该第一下电极材料中形成牺牲层，其中该第一蚀刻制作工艺蚀刻该第二下电极材料至该牺牲层处停止。
14.如权利要求13所述的硅电容结构的制作方法，还包含去除该牺牲层以形成该电容凹槽。
15.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，还包含：
16.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，还包含在该电容与该硅穿孔形成后在该层间介电层上形成金属互连结构，该些金属互连结构电连接该硅穿孔、该电容以及该半导体元件。
...【技术特征摘要】
1.一种硅电容结构，包含：
2.如权利要求1所述的硅电容结构，其中该基底包含p型掺杂硅基底，该下电极的材质包含n型掺杂多晶硅。
3.如权利要求1所述的硅电容结构，其中该电容介电层的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝或是氧化铝铪。
4.如权利要求1所述的硅电容结构，其中该上电极的材质包含铜、钽、钨或铝。
5.如权利要求1所述的硅电容结构，还包含绝缘层介于该下电极与该基底之间。
6.如权利要求1所述的硅电容结构，还包含硅穿孔结构从该层间介电层的表面延伸至该基底的背面，该硅穿孔结构包含介电层以及金属层，其中该介电层与该电容介电层同时形成，该金属层与该上电极同时形成。
7.如权利要求6所述的硅电容结构，还包含重布层位于该基底的背面上且电连接该硅穿孔结构。
8.一种硅电容结构的制作方法，包含：
9.如权利要求8所述的硅电容结构的制作方法，还包含在该硅穿孔结构形成后进行晶背研磨制作工艺，裸露出该基底中的该硅穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立鹏，洪志临，张三荣，
申请(专利权)人：力晶积成电子制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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