[发明专利]MIS电容器及制造MIS电容器的方法

说明书

一种MIS电容器以及一种制造所述MIS电容器的方法。所述电容器包括半导体衬底，所述半导体衬底包括具有第一导电类型的第一部分和用于将所述第一部分耦合到输出节点的接触区。所述衬底在所述第一部分的表面上具有电介质且在所述电介质上具有电极。所述衬底包括具有第二导电类型的第二部分和具有所述第一导电类型的第三部分。所述第三部分可耦合到电源电压。所述第二部分位于所述第一部分与所述第三部分之间。所述第一部分和所述第二部分形成第一p‑n结，且所述第二部分和所述第三部分形成第二p‑n结。提供参考触点以用于将所述第二部分耦合到参考电压。提供另外的接触区以用于将所述第二部分耦合到所述输出节点。

技术领域

本说明书涉及一种金属绝缘体半导体(MIS)电容器和一种制造金属绝缘体半导体(MIS)电容器的方法。

背景技术

例如金属氧化物半导体(MOS)电容器等集成MIS电容器可用于模拟电路中以构建滤波器或应用频率补偿。在大多数情况下，这些MIS电容器的泄漏电流相对较小并且不影响电路性能。然而，在某些应用中，穿过MIS电容器的泄漏电流可能相当大且不可接受。此类应用的例子包括：

·低静态电流设计、超低功率应用，例如放大器、缓冲器、有源滤波器和振荡器；

·低系统偏移设计或高精度电路；

·需要大面积电容器装置的电路；以及

·需要不会随着温度升高而显著增加的泄漏电流的电路。

在具有低输入偏移的高准确性放大器中，由电容器泄漏引入的小额外电流会导致较大的等效系统偏移，所述系统偏移会使放大器的输出不准确和不可靠。

在静态电流较低的情况下，泄漏可能会变得更加严重。例如，出于较高输出阻抗的目的，放大器中的高增益输出级可使用约1μA或甚至更小的小电流镜负载。如果此输出节点连接到大补偿/负载MIS电容器，则电容器PN结二极管反向泄漏电流可将等效输入偏移增加大约I_leak/Gm_amp，其中I_leak为MIS电容器的泄漏电流且Gm_amp为放大器的等效跨导。例如，如果Gm_amp＝100μS，则在输出节点处的10nA的泄漏电流可产生100μV输入偏移，这对于例如放大器或其它高精度放大器等低偏移实施方案来说可能是不可接受的结果。

泄漏电流可由MIS电容器的PN结产生。泄漏电流可能随着温度升高而按指数规律增加。

发明内容

在随附的独立权利要求和从属权利要求中阐述本公开的各方面。来自从属权利要求的特征的组合可以按需要与独立权利要求的特征进行组合，且不仅仅是按照权利要求书中所明确阐述的那样进行组合。

根据本公开的一方面，提供一种金属绝缘体半导体“MIS”电容器，其包括：

半导体衬底，所述半导体衬底包括：

具有第一导电类型的第一部分；

多个接触区，所述多个接触区位于所述第一部分中以用于将所述第一部分耦合到输出节点；

电介质，所述电介质位于所述第一部分的表面上；

多个电极，所述多个电极通过所述电介质与所述第一部分分开；

具有第二导电类型的第二部分；以及

具有所述第一导电类型的第三部分，其中所述第三部分能耦合到电源电压，其中所述第二部分位于所述第一部分与所述第三部分之间，其中所述第一部分和所述第二部分形成第一p-n结，并且其中所述第二部分和所述第三部分形成第二p-n结；

参考触点，所述参考触点用于将所述第二部分耦合到参考电压；以及

另外的接触区，所述另外的接触区用于将所述第二部分耦合到所述输出节点。