电容器制造技术

一种电容器，包括两个电容器极板以及夹在两个极板之间的绝缘层，所述绝缘层包括氧化硅层和氮化硅层。本发明专利技术的优点在于，所述电容器的绝缘层中既包括氧化硅层，也包括氮化硅层，抑制了单一采用氧化硅或者氮化硅所带来的电容值随电压变化的现象，获得了具有稳定电容值的电容器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造领域，尤其涉及电容器。
技术介绍
电容器是半导体芯片中的一种重要器件。现有技术中，半导体芯片中的电容器通 常采用金属_绝缘体_金属(Metal-Insulator-Metal :MM)结构。 附图1所示为现有技术中的电容器100的结构示意图，包括半导体衬底110、两个 电容极板121和122，以及夹在两个基板之间的绝缘层130。所述电容极板121和122的构 成材料为金属，例如铝或者铜。所述绝缘层130的构成材料为氧化硅或者氮化硅。所述电 容极板121和122远离绝缘层一侧的表面设置有第一介质层150和第二介质层160，以实现 电容器极板121和122与外界的电学隔离。所述电容器100还包括分别与电容极板121、 122连接的电极引线141和142，用于实现两个电容极板121和122与其他器件之间的电学 连接。 具有附图1所示结构的电容器在电容极板121和122之间施加电压的情况下，其 电容值会发生变化。附图2所示为具有附图1所示结构的电容器的性能测试结果，所述曲 线反映了两个电容器的电容值随两个电容极板之间电压变化而变化的情况。曲线a表示采 用氮化硅作为绝缘层130的情况下的测试曲线，而曲线b表示采用氧化硅作为绝缘层130 的情况下的测试曲线。从附图可以看出，在电压的绝对值增加的情况下，采用氮化硅作为绝 缘层的电容器的电容值变大，而采用氧化硅作为绝缘层的电容器的电容值变小。 由附图2的测试曲线可以看出，采用氧化硅或者氮化硅作为绝缘层的电容器的电 容值是不稳定的。由于绝缘层在外加电压的情况下会产生界面态以及静电荷等多种状态的 改变，这种改变会影响到电容值，因此发生电容值随电压变化的情况。这一情况导致了电容 器的电容值不稳定，因此会影响到电路的正常工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种具有稳定电容值的电容器，其电容值不 会随极板之间施加电压的变化而变化。 为了解决上述问题，本专利技术提供了 一种电容器，包括两个电容器极板以及夹在两 个极板之间的绝缘层，所述绝缘层包括氧化硅层和氮化硅层。 作为可选的技术方案，所述绝缘层包括多个氧化硅层和多个氮化硅层，所述氧化 硅层和氮化硅层交替设置。 作为可选的技术方案，所述绝缘层中氧化硅层和氮化硅层的层数相同。 作为可选的技术方案，所述绝缘层中设置有三层氧化硅层和三层氮化硅层。 作为可选的技术方案，所述绝缘层中设置有一层氧化硅层和一层氮化硅层。 作为可选的技术方案，所述绝缘层中氧化硅层和氮化硅层的层数不同。 作为可选的技术方案，所述绝缘层中设置有三层氧化硅层和两层氮化硅层。 作为可选的技术方案，所述绝缘层中，氮化硅层的总厚度与氧化硅层的总厚度的 比值介于O. 35和0. 40之间。 作为可选的技术方案，所述多个氮化硅层彼此具有相同的厚度，多个氮化硅层彼 此亦具有相同的厚度。 作为可选的技术方案，所述氮化硅层和氧化硅层是采用等离子体增强化学气相沉 积的方法生长的。 本专利技术的优点在于，所述电容器的绝缘层中既包括氧化硅层，也包括氮化硅层，抑 制了单一采用氧化硅或者氮化硅所带来的电容值随电压变化的现象，获得了具有稳定电容 值的电容器。附图说明附图1所示为现有技术中的电容器的结构示意图； 附图2所示为具有附图1所示结构的电容器的电学性能测试结果； 附图3所示为本专利技术所述电容器的第一具体实施方式的电容器结构示意图； 附图4所示为具有附图3所示结构的电容器的电学性能测试结果； 附图5所示为本专利技术所述电容器的第二具体实施方式的电容器结构示意图； 附图6所示为本专利技术所述电容器的第三具体实施方式的电容器结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的电容器的具体实施方式做详细说明。 首先结合附图给出本专利技术所述电容器的第一具体实施方式。 附图3所示为本具体实施方式的电容器200结构示意图，包括半导体衬底210、两 个电容极板221和222、夹在两个基板之间的绝缘层230，以及电极引线241和242。所述绝 缘层230包括三个氧化硅层231、233和235，和三个氮化硅层232、234以及236，虚线圆圈 中为绝缘层230的局部放大示意图。所述电容器设置于半导体衬底210的表面。所述电容 极板221和222远离绝缘层一侧的表面设置有第一介质层250和第二介质层260，以实现电 容器极板221和222与外界的电学隔离。所述电容器200还包括电极引线241和242，用于 实现两个电容极板221和222与其他器件之间的电学连接。 所述电容极板221和222以及电极引线241和242的材料为金属，例如铜或者铝等。 所述绝缘层230中应当即包括氧化硅层，也包括氮化硅层，以避免采用单一的氧 化硅或者氮化硅作为绝缘层而引起的电容值随电压变化而变化的现象。作为较佳的技术方 案，所述绝缘层230包括三个氧化硅层231、233和235，和三个氮化硅层232、234以及236。 上述三个氧化硅层231、233和235，和三个氮化硅层232、234以及236交替设置。位于最下 方的氧化硅层231与电容极板221相邻，而位于最上方的氮化硅层236与电容极板222相 邻。 所述绝缘层230的总厚度可以根据所要获得的电容值进行调整。作为较佳的技术 方案，所述三个氮化硅层的总厚度与三个氧化硅层的总厚度的比值应当介于0. 35至0. 40 之间，可以保证电容器的电容值随电压的变化而变化的幅度最小。 附图4所示为电容器200的电学性能测试结果，横坐标为电容器两个极板之间的 电压值，纵坐标为电容器的电容值。曲线c为本具体实施方式所述电容器200的测试结果， 并同时引入附图2中的曲线a和b以示比较。从附图可以看出，与单一采用氧化硅或者氮 化硅相比，本具体实施方式所提供的电容器200的绝缘层230由于采用了三层交替设置的 氧化硅层和氮化硅层，因此电容值随电压的变化而变化的现象得到了有效抑制，获得了具 有稳定电容值的电容器。 作为较佳的技术方案，三个氧化硅层231、233和235彼此之间的厚度均相等，并且 三个氮化硅层232、234和236彼此之间的厚度亦相等，其优点在于节约工艺成本。由于彼 此之间的厚度相等，因此所采用的生长工艺亦相同，在生长的过程中，不必根据每一层的厚 度调节工艺参数，因此可以节约工艺成本。 所述氮化硅层231、233和235，以及氧化硅层232、234和236是采用等离子体增强 化学气相沉积的方法生长的。 接下来结合附图给出本专利技术所述电容器的第二具体实施方式。 附图5所示为本具体实施方式的电容器300结构示意图，包括两个电容极板321 和322，以及夹在两个基板之间的绝缘层330。所述电容器设置于半导体衬底310的表面。 所述电容极板321和322远离绝缘层一侧的表面设置有第一介质层350和第二介质层360， 以实现电容器极板321和322与外界的电学隔离。所述电容器300还包括电极引线341和 342，用于实现两个电容极板321和322与其他器件之间的电学连接。 与前一个具体实施方式的区别在于，本具体实施方式中所述绝缘层330包括三个 氧化硅层331、333以及335，和两个氮化硅层332以及334。上述三个氧化硅层331、333以 及335，和两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器，包括两个电容器极板以及夹在两个极板之间的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层包括氧化硅层和氮化硅层。

【技术特征摘要】
一种电容器，包括两个电容器极板以及夹在两个极板之间的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层包括氧化硅层和氮化硅层。2. 根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述绝缘层包括多个氧化硅层和多个 氮化硅层，所述氧化硅层和氮化硅层交替设置。3. 根据权利要求1或2所述的电容器，其特征在于，所述绝缘层中氧化硅层和氮化硅层 的层数相同。4. 根据权利要求3所述的电容器，其特征在于，所述绝缘层中设置有三层氧化硅层和 三层氮化硅层。5. 根据权利要求3所述的电容器，其特征在于，所述绝缘层中设置有一层氧化硅层和 一层氮化硅层。6. 根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹晓东，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]