[发明专利]一种夹心结构的电容

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件制造领域，特别涉及了一种夹心结构的电容。

背景技术

现代集成电路设计与制造中，特别是对于模拟电路，电容是一种必不可少的器件。目前的CMOS、BICMOS及BCD工艺中，常见的电容有PN结电容和各种结构的电容，但PN结电容的电压特性不好，即随着反偏电压的增加，电容量也大幅度降低，介质电容则有相对较好的电压特性。对于介质电容，单位面积的电容量取决于电容介质的类型及介质的厚度，电容介质的厚度越薄，单位面积的电容越大，但介质的厚度又决定了电容的耐压，即电容介质越薄，电容的耐压越低，因此，电容的容量和耐压是一个相对矛盾的问题。在存在大量电容的集成电路设计与制造过程中，我们希望得到一个种既能满足耐压要求，又有较大的单位面积电容量的电容，这样能够减小整个集成电路的总面积，降低电路的成本。

发明内容

为了解决上述背景技术存在的问题，本发明旨在提供一种夹心结构的电容，在保证有足够耐压的情况下，使其单位面积的电容能够达到常规电容的3～4倍。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种夹心结构的电容，包括P衬底，在P衬底上扩散有阱区，阱区上淀积有第一电容介质，第一电容介质上淀积有第一多晶，阱区、第一电容介质和第一多晶构成第一电容，阱区作为第一电容的下极板，第一多晶作为第一电容的上极板，第一电容介质作为第一电容的介质，阱区上的扩散区作为阱区的上引出端，扩散区与第一电容介质之间有场氧隔开。所述第一多晶之上淀积有第二电容介质，第二电容介质之上淀积有第二多晶，第一多晶、第二电容介质和第二多晶构成第二电容，第一多晶作为第二电容的下极板，第二多晶作为第二电容的上极板，第二电容介质作为第二电容的介质。所述第二多晶之上淀积有第三电容介质，第三电容介质之上溅射有第一金属，第二多晶、第三电容介质和第一金属构成第三电容，第二多晶作为第三电容的下极板，第一金属作为第三电容的上极板，第三电容介质作为第三电容的介质。所述第一金属之上淀积有第四电容介质，第四电容介质之上溅射有第二金属，第一金属、第四电容介质和第二金属构成第四电容，第一金属作为第四电容的下极板，第二金属作为第四电容的上极板，第四电容介质作为第四电容的介质。还包括连接金属，所述第一、第二、第三、第四电容通过连接金属连接为一个总电容。

其中，上述阱区为N阱或P阱，当采用N阱时，所述扩散区为N+扩散区，当采用P阱时，扩散区为P+扩散区。

其中，上述阱区与第一电容介质之间增加高掺杂的电容注入。

其中，上述连接金属包含第一层连接金属和第二层连接金属，上述第一层连接金属与第一金属在同一层，第二层连接金属在第二金属之上，所述第一层连接金属包含互不接触的第Ⅰ连接金属、第Ⅱ连接金属和第Ⅲ连接金属，第二层连接金属包含互不接触的第Ⅳ连接金属和第Ⅴ连接金属。第一、第二、第三、第四电容与第一层连接金属和第二层连接金属存在2种连接方式。

第1种连接方式：第Ⅳ连接金属经第Ⅰ连接金属与扩散区连接，第Ⅳ连接金属经第Ⅱ连接金属与第二多晶连接，第Ⅳ连接金属直接连接第二金属，第Ⅴ连接金属经第Ⅲ连接金属分别连接第一金属和第一多晶。

第2种连接方式：第Ⅳ连接金属经第Ⅲ连接金属与第一多晶连接，第Ⅳ连接金属直接连接第二金属，所述第Ⅴ连接金属经第Ⅰ连接金属与扩散区连接，第Ⅴ连接金属经第Ⅱ连接金属分别连接第一金属和第二多晶。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明在保证电容耐压的情况下,通过一种夹心结构形成由多个电容并联的电容结构，使得在单位面积的电容量达到常规电容的3~4倍，大大降低了电容在集成电路中所占的面积，降低电路的成本。

附图说明

图1为本发明一种夹心结构的电容的纵向结构图。

图2为在本发明中增加电容注入的纵向结构图。

图3为本发明中第1种夹心电容的纵向结构连接图。

图4为本发明中第2种夹心电容的纵向结构连接图。

上述附图中标号说明：1为P衬底，2为阱区，3为扩散区，4为场氧，5为第一电容介质，6为第一多晶，7为第二电容介质，8为第二多晶，9为第三电容介质，10为第一金属，11为第Ⅰ连接金属，12为第Ⅱ连接金属，13为第Ⅲ连接金属，14为第四电容介质，15为第二金属，16为第Ⅳ连接金属，17为第Ⅴ连接金属，18为电容注入。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。