[发明专利]一种可减小等离子损伤效应的MOS电容

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种可减小等离子损伤效应的MOS电容。 

背景技术

在半导体制造领域，刻蚀工艺、离子注入工艺和化学气相沉积工艺等诸多工艺中都会用到等离子体，理论上等离子体总的对外电性应该是呈现中性的，也就是说正离子和负离子是等量的，但实际上进入晶圆的正负离子在局部区域并不是等量的，如此就会产生大量游离的电荷。晶圆中的金属导线或者多晶硅(polysilicon)等导体就像天线，其可收集该些游离的电荷，该些天线越长，收集的电荷越多，当收集的电荷多到一定程度时，就会放电，上述现象就是通常所说的等离子损伤效应。 

与PN结电容相比，MOS电容具有应用灵活(可根据需要在其电极加正电压或负电压)和电容值稳定等诸多优点，故其在半导体器件中的使用越来越普遍。参见图1，其为现有技术中MOS电容的组成结构示意图，如图所示，该MOS电容制作在硅衬底1上，该MOS电容具有漏极G以及设置在金属层M中且与栅极G连接的栅极金属垫P。金属层M具有第一层金属M1、第二层金属M2、第三层金属M3、...、顶层金属TM，该第一层金属M1通过第一接触孔插塞层V1连接在栅极G上，该第二层金属M2和第三层金属M3分别通过第二和第三接触孔插塞层V2、V3连接在第一、第二层金属M1、M2上，其他金属层间也通过其对应的接触孔插塞层相互连接。该栅极金属垫P具有第一层导线W11、第二层导线W12、第三层导线W13、...、顶层导线TW1，该第一层导线W11位于金属层M的第一层金属M1中，该顶层导线TW1位于金属层M的顶层金属TM中，且该栅极金属垫P所具有的导线均为一体导线，另外，该栅极金属垫P所具有的导线层间均通过接触孔插塞层连接。 

但随着最小特征尺寸的不断减小，MOS电容的栅氧化层的厚度也不断减小。在制作栅极金属垫P时，栅极金属垫P所具有的导线会因等离子损伤效应而收集游离电荷，当所收集的游离电荷积累到一定程度时，会产生放电且易在栅氧化层上产生等离子损伤，从而增大了MOS电容的漏电，严重时会造成MOS电容的报废。 

因此，如何提供一种可减小等离子损伤效应的MOS电容以应对最小特征尺寸和栅氧化层厚度不断减小时，制作栅极金属垫时等离子损伤效应对栅氧化层的破坏作用，并有效降低MOS电容的漏电流和提高MOS电容的可靠性，已成为业界亟待解决的技术问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减小等离子损伤效应的MOS电容，通过所述MOS电容可有效减小等离子损伤效应对MOS电容的栅氧化层、漏电流和可靠性的不良影响，大大降低MOS电容的漏电流且提高MOS电容的质量和可靠性。 

本发明的目的是这样实现的：一种可减小等离子损伤效应的MOS电容，制作在硅衬底上，其具有栅极以及设置在金属层中且与栅极连接的栅极金属垫，所述栅极金属垫P包括至下而上设置的第一层导线、第二层导线直至顶层导线，相邻层导线之间电连接，金属层包括至下而上设置的第一层金属、第二层金属直至顶层金属，该栅极金属垫的第一层导线位于金属层的第一层金属中，该栅极金属垫的第一层导线分离为第一和第二导线段，该第一导线段与该栅极金属垫的第二层导线电连接，该第二导线段与所述栅极电连接，所述MOS电容还包括金属跳线，所述金属跳线跨设在该第一和第二导线段间使得第一和第二导线段间形成电连接。 

在上述的可减小等离子损伤效应的MOS电容中，所述金属跳线包括至下而上设置且相邻层导线之间电连接的第一层导线、第二层导线直至顶层导线，该金属跳线的顶层导线为一一体导线，其余层导线均为分隔开且分别设置在第一导线段和第二导线段上的两分离导线，该金属跳线的第一层导线位于金属层的第二层金属中。 

在上述的可减小等离子损伤效应的MOS电容中，该栅极金属垫和金属跳线的顶层导线均位于金属层的顶层金属层中。 

在上述的可减小等离子损伤效应的MOS电容中，该栅极金属垫和金属跳线 所具有的导线层间均通过接触孔插塞层连接。 

与现有技术中未在与栅极相连的栅极金属垫中设置金属跳线，易致使在制作栅极金属垫时所出现的等离子损伤效应损伤栅氧化层，从而造成MOS电容漏电流过大及其可靠性过低相比，本发明的可减小等离子损伤效应的MOS电容的栅极金属垫从其第一层导线处分离为上下两部分，且其第一层导线分离为分别与该上下两部分连接的第一和第二导线段，金属跳线跨设在该第一和第二导线段间，如此可大大减小制作栅极金属垫时等离子损伤效应对栅氧化层的破坏作用，大大降低了MOS电容的漏电流，并有效提高MOS电容的可靠性。