[发明专利]在半导体芯片中构造MIM电容器的方法和MIM电容器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地说，涉及半导体芯片(semiconductordies)中的电容器构造。

背景技术

金属绝缘体金属(metal-insulator-metal，MIM)电容器已广泛用于半导体芯片上集成的模拟和混合信号电路的构造中。典型地，MIM电容器包括位于下金属板和上金属板之间的MIM电容器电介质，所述下金属板和上金属板构成MIM电容器的电极。通常，MIM电容器可在后段工艺(Back End ofLine，BEOL)处理过程中制作于半导体芯片上。

常规的MIM电容器可通过例如以下方式来制作：在BEOL处理过程中，在半导体芯片上互连金属层之间可获得的未被占用的“垂直”空间中插入用作MIM电容器电介质的专用电介质层，以及插入用作MIM电容器下、上电极的专用金属层。然而，在BEOL处理过程中插入专用电介质和金属层以构成MIM电容器电介质以及MIM电容器下、上电极，需要多个处理步骤和掩膜，这就增加了制造成本，是不期望出现的。

比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它缺陷和弊端对于本领域的技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明提出一种使用作为电极的栅极金属(gate metal)和相关结构来构造MIM电容器的方法，下面将结合至少一幅附图来充分展示和/或说明，并且将在权利要求中进行完整的阐述。

根据本发明的一方面，提出一种在半导体芯片中构造MIM电容器的方法，包括：

在基板上构造电介质一部(dielectric one segment)以及在所述电介质一部上构造金属一部(metal one segment)，所述金属一部形成所述MIM电容器的下电极；

在所述金属一部上构造电介质二部(dielectric two segment)以及在所述电介质二部上构造金属二部(metal two segment)，所述金属二部的一部分形成所述MIM电容器的上电极；

所述金属一部包括第一栅极金属(gate metal)。

作为优选，所述金属二部包括第二栅极金属。

作为优选，所述第一栅极金属不同于第二栅极金属。

作为优选，所述电介质一部形成于所述基板中的隔离(isolation)区域上。

作为优选，所述方法进一步包括：

在所述金属二部上形成多晶硅层；以及

对所述多晶硅层、所述金属二部以及所述电介质二部进行图案形成处理以形成MIM电容器堆栈(stack)，其中所述MIM电容器堆栈包括覆盖所述金属二部的所述一部分的多晶硅部(polysilicon segment)。

作为优选，所述方法进一步包括在所述多晶硅部上形成硅化物部(silicidesegment)。

作为优选，所述方法进一步包括构造与所述MIM电容器堆栈的各个边相邻的间隔装置(spacer)。

作为优选，所述金属二部不覆盖所述半导体芯片中的互连金属层(interconnect metal layer)。

作为优选，所述电介质二部包括高k电介质。

作为优选，所述电介质一部包括高k电介质。

根据本发明的再一方面，提出了一种半导体芯片中的MIM电容器，所述MIM电容器包括：

位于基板上的所述MIM电容器的下电极，所述MIM电容器的下电极包括第一栅极金属；

位于所述MIM电容器的所述下电极上的MIM电容器电介质；

位于所述MIM电容器电介质上的所述MIM电容器的上电极。

作为优选，所述MIM电容器的上电极包括第二栅极金属。

作为优选，所述第一栅极金属不同于第二栅极金属。

作为优选，所述MIM电容器的所述下电极位于所述基板中的隔离(isolation)区域上。

作为优选，所述电容器进一步包括位于所述MIM电容器的所述上电极上的多晶硅部。

作为优选，所述电容器进一步包括位于所述MIM电容器的下电极和所述基板之间的高k电介质。

作为优选，所述MIM电容器电介质为高k电介质。

作为优选，所述电容器进一步包括与所述MIM电容器的所述上电极的各个边相邻的间隔装置(spacer)。

作为优选，所述电容器进一步包括位于所述多晶硅部上的硅化物部。

作为优选，所述MIM电容器的上电极不覆盖所述半导体芯片中的互连金属层。

附图说明

图1是实现本发明一实施例的方法流程图；