[发明专利]MIM电容器及其制作方法

说明书

一种MIM电容器包括衬底、形成于衬底上的绝缘层、形成于绝缘层上的导电材料层、形成于部分导电材料层上的第一电极、形成于第一电极上的第一介质、形成于第一介质上的第二电极、形成于第二电极上的隔离层、形成于隔离层上的第三电极、贯穿隔离层将第二电极与第三电极电连接的连接元件、设置于第三电极上的第二介质、形成于第二介质上的第四电极、形成于另一部分导电材料层及第四电极上的钝化层、贯穿钝化层且对应导电材料层的第一接触孔、贯穿钝化层且对应第四电极的第二接触孔、通过第一接触孔与导电材料层电连接的第一引线结构、形成于钝化层且对应第三电极或第二电极的第三接触孔、通过第三接触孔与第三电极或第二电极电连接的第二引线结构。

【技术领域】

本发明涉及电容器技术领域，特别地，涉及一种MIM电容器及其制作方法

【背景技术】

在超大规模集成电路中，电容器是常用的无源器件之一，其通常整合于双极晶体管或互补式金属氧化物半导体晶体管等有源器件中。目前制造电容器的技术可分为以多晶硅为电极和以金属为电极两种，以多晶硅为电极会出现载子缺乏的问题，使得电容器两端的电压发生改变时，电容量也会随着改变，因此以多晶硅为电极的电容器无法维持现今逻辑电路的线性需求，而以金属为电极的电容器则无此问题，这种电容器泛称为MIM电容器(Metal-Insulator-Metal Capacitor)。

现有的制作MIM电容器一般包括下电极结构、上电极结构、形成于所述上下电极结构之间的介质材料，然而，如何提高MIM电容器的密度为业界的一个重要课题。

【发明内容】

本发明的其中一个目的在于提供一种密度较高的MIM电容器及其制作方法。

一种MIM电容器，其包括衬底、形成于所述衬底上的绝缘层、形成于所述绝缘层上的导电材料层、形成于部分所述导电材料层上的第一电极、形成于所述第一电极上的第一介质、形成于所述第一介质上的第二电极、形成于所述第二电极上的隔离层、形成于所述隔离层上的第三电极、贯穿所述隔离层将所述第二电极与第三电极电连接的连接元件、设置于所述第三电极上的第二介质、形成于所述第二介质上的第四电极、形成于另一部分所述导电材料层及所述第四电极上的钝化层、贯穿所述钝化层且对应所述导电材料层的第一接触孔、贯穿所述钝化层且对应所述第四电极的第二接触孔、通过所述第一接触孔与所述导电材料层电连接的第一引线结构、形成于所述钝化层且对应所述第三电极或第二电极的第三接触孔、通过所述第三接触孔与所述第三电极或第二电极电连接的第二引线结构。

在一种实施方式中，所述第三接触孔包括第一部分及第二部分，所述第一部分自所述钝化层远离所述导电材料层的表面朝向所述导电材料层延伸，所述第二部分的一端连接所述第一部分，另一端沿着平行所述导电材料层的方向延伸并连接所述第三电极或第二电极的一端。

在一种实施方式中，所述第二部分连接所述第三电极的一端，所述第二引线结构经由所述第三接触孔连接所述第三电极的一端。

在一种实施方式中，所述连接元件为钨塞。

在一种实施方式中，所述连接元件的数量为至少两个。

在一种实施方式中，所述隔离层的材料为硼磷硅玻璃材料或磷硅玻璃材料。

在一种实施方式中，所述隔离层的厚度在3500埃至5000埃之间的范围内。

在一种实施方式中，所述第一电极、第二电极、第三电极及第四电极均包括两层氮化钛及夹于所述两层氮化钛之间的钨缓冲层，所述隔离层形成于所述第二电极的上层氮化钛层上。

一种MIM电容器的制作方法，其包括以下步骤：

提供衬底、在所述衬底上依序形成绝缘层、导电材料层，在所述导电材料层上依序形成第一电极、第一介质层、及第二电极；

在所述第二电极上形成隔离层；

在所述隔离层上形成第三电极；