[发明专利]金属-绝缘体-金属电容器结构

说明书

本文描述了能够提供低压电容器和高压电容器二者的电容器结构。在一个实施例中，电容器结构包括低压电容器和高压电容器。该低压电容器包括从第一金属层形成的第一电极、从第二金属层形成的第二电极、从第三金属层形成的第三电极、在第一与第二电极之间的第一介电层、以及在第二与第三电极之间的第二介电层。该高压电容器包括从第一金属层形成的第四电极、从第三金属层形成的第五电极、以及在第四与第五电极之间的第三介电层，其中，该第三介电层比第一介电层或者第二介电层厚。

本申请是PCT国际申请日为2014年6月13日，国家申请号为201480033612.9，题为“金属-绝缘体-金属电容器结构”的PCT国家阶段专利申请的分案申请。

背景

领域

本公开的各方面一般涉及电容器，并且尤其涉及金属-绝缘体-金属(MIM)电容器结构。

背景技术

解耦电容器通常被使用在芯片中以滤除电源上的噪声，其中解耦电容器被耦合在电源的两个电源轨(例如，Vdd与Vss)之间。典型情况下，解耦电容器是使用包括两个金属层与部署在这两个金属层之间的介电层的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器来实现的。

概述

以下给出对一个或多个实施例的简化概述以提供对此类实施例的基本理解。此概述不是所有构想到的实施例的详尽综览，并且既非旨在标识所有实施例的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有实施例的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或更多个实施例的一些概念以作为稍后给出的更加具体的说明之序。

根据一方面，提供了一种电容器结构。该电容器结构包括低压电容器和高压电容器。该低压电容器包括从第一金属层形成的第一电极、从第二金属层形成的第二电极、从第三金属层形成的第三电极、在第一与第二电极之间的第一介电层、以及在第二与第三电极之间的第二介电层。该高压电容器包括从第一金属层形成的第四电极、从第三金属层形成的第五电极、以及在第四与第五电极之间的第三介电层，其中，该第三介电层比第一介电层或者第二介电层厚。

第二方面涉及一种电容器结构，其包括从第一金属层形成的第一电极、从第二金属层形成的第二电极、以及从第三金属层形成的第三电极，其中第二与第三电极比第一与第二电极分隔得更远。该电容器结构还包括在第一与第二电极之间的第一介电层、和在第二与第三金属层之间的第二介电层，其中第二介电层具有比第一介电层更大的厚度。

第三方面涉及一种用于制造电容器结构的方法。该方法包括将第一金属层沉积在第一绝缘层之上，从第一金属层形成第一电极和第二电极，将第一介电层沉积在第一和第二电极之上，以及将第二金属层沉积在第一介电层之上。该方法还包括从第二金属层形成第三电极，其中，第三电极与第一电极交叠；以及将第二金属层的与第二电极交叠的部分移除。该方法进一步包括将第二介电层沉积在第三电极和第一介电层之上，将第三金属层沉积在第二介电层之上，并且从第三金属层形成第四电极和第五电极，其中第四电极与第一和第三电极交叠，并且第五电极与第二电极交叠。

第四方面涉及一种用于制造电容器结构的方法。该方法包括将第一金属层沉积在第一绝缘层之上，从第一金属层形成第一电极，将第一介电层沉积在第一电极之上，将第二金属层沉积在第一介电层之上，以及从第二金属层形成第二电极。该方法还包括将第二介电层沉积在第二电极之上，其中第一和第二介电层具有不同的厚度。该方法还包括将第三金属层沉积在第二介电层之上，并且从第三金属层形成第三电极。

第五方面涉及一种设备。该设备包括用于衰减第一电源轨上的噪声的装置，以及用于衰减第二电源轨上的噪声的装置，其中这两个装置被集成在芯片上，并且第二电源轨耦合到比第一电源轨更高的电源电压。

为能达成前述及相关目的，这一个或多个实施例包括在下文中充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下说明和所附插图详细阐述了这一个或更多个实施例的某些解说性方面。但是，这些方面仅仅是指示了可采用各个实施例的原理的各种方式中的若干种，并且所描述的实施例旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。