[发明专利]MOM电容器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种MOM电容器及其制作方法。

背景技术

随着各种功能电路集成度的迅速提高以及对功能模块和元器件小型化的需要，集成无源技术成为一种取代分立无源器件以达到器件小型化的解决方案。在各种典型电路中，80％的组件为无源器件，它们占去了印刷电路板上的近50％的面积，而电容器作为基板上最常见也是分布最多的元器件，使电容器的集成技术成为集成无源技术的关键技术。

目前集成电路设计时经常用到的两种电容器为MIM(metal insulator metal)电容器和MOM(metal oxide metal)电容器。MIM电容器即为平行板电容器，其优点是可以通过改变两个平行板之间的介质层(一般为氮化硅层)的厚度来改变电容器的电容值，当前MIM电容器的电容密度(单位面积的电容值)最大可以做到2fF/μm²，但是，相对于MOM电容器来说，制作MIM电容器的过程中，不可避免的要增加一块掩膜版(如电容器上极板光刻时所用的mask)，同时增加一次光刻和腐蚀过程，这必然导致了工艺成本的增加。

MOM电容器是通过对同一金属层上的金属进行光刻和刻蚀，得到多个相互平行的导电电极线，即同一层上的金属呈梳状(即COMB结构)排列，多个导电电极线即为梳齿部分，同一层的多个导电电极线之间设置有电介质，这里将由位于同一层上且呈梳状排列的导电电极线与其之间的电介质组成的组合层称为金属化层。在同一金属化层上，相邻的两个导电电极线及其中间的电介质形成了电容结构，以产生电容，MOM电容器总的电容值是由多层金属化层上的电容并联后的产生的，即将多层金属化层上的电容值相加得到MOM电容器的电容值。

相对于MIM电容器来说，MOM电容器在制作工艺上少一次光刻和腐蚀过程，但是，由于MOM电容实际上是一种寄生电容，其电容密度是有不同的工艺特性决定的，在工艺一定的情况下，其电容密度是不可变的。并且，相对于MIM电容器，现有技术中的MOM电容器的电容密度较小，以6层金属层的MOM电容器为例，一般电容密度可达到1.25fF/μm²，远小于MIM电容器的电容密度，由于一般芯片中电容器所占面积较大，这必然导致采用MOM电容器的芯片面积较大。

发明内容

本发明实施例提供了一种MOM电容器及其制作方法，提高了MOM电容器的电容密度，较现有技术中的采用MOM电容器的芯片，减小了芯片上MOM电容器的面积，进而减小了芯片的面积。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种MOM电容器，包括：

基底，所述基底包括本体层；

位于所述本体层表面上的多层金属化层和多层介质层，每两层金属化层之间均具有一介质层，每一金属化层具有多个相互平行的导电电极线，且每两个导电电极线之间填充有隔离电介质，以将同一金属化层上相互平行的导电电极线进行电隔离，各金属化层上的导电电极线的分布区域和隔离电介质的分布区域均相同；

位于所述导电电极线下方的介质层表面内的导电通道，以电连接被介质层间隔开的上下两层金属化层上的导电电极线，各层介质层表面内的导电通道的分布区域均相同；

其中，在该MOM电容器的俯视图上，所述导电通道贯穿与其对应的导电电极线的两端。

优选的，所述导电通道的宽度小于或等于所述导电电极线的宽度。

优选的，所述导电通道的宽度在0.18μm-0.24μm以内。

优选的，所述导电通道内填充有金属钨。

优选的，所述隔离电介质与所述介质层的材质相同。

本发明实施例还公开了一种MOM电容器制作方法，包括：

a)提供基底，所述基底包括本体层；

b)在所述本体层表面上形成一金属化层，该金属化层具有多个相互平行的导电电极线，且每两个导电电极线之间填充有隔离电介质，以将该金属化层上相互平行的导电电极线进行电隔离；

c)在所述金属化层表面上形成一介质层；

d)在位于所述导电电极线下方的介质层表面内形成导电通道，在俯视图上，该导电通道贯穿与其对应的导电电极线的两端；