[发明专利]具有MIM电容器的半导体器件

说明书

本申请公开了具有MIM电容器的半导体器件。一种半导体器件，其设置有电连接至金属层的焊盘和连接至焊盘的电容器。半导体器件在电容器的下电极与焊盘之间设置有绝缘膜。由于绝缘膜保护并隔离下电极而免受衬底过孔的蚀刻和过孔金属的沉积的影响，因此在形成过孔和过孔金属期间下电极不会引起空隙或间隙。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月30日提交的日本专利申请NO.2016-168569的优先权的权益，其通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，具体地，本发明涉及金属绝缘体金属(MIM)型电容器与衬底过孔之间的位置关系。

背景技术

金属绝缘体金属(MIM)型电容器可内置于单片微波集成电路(MMIC)中，在该单片微波集成电路中，MIM电容器包括下电极、绝缘膜和上电极。日本专利特开NO.2008-078547A公开了如下技术：将扩散保护层堆叠在介电层上的内置电容器埋置于衬底内并且通过过孔电连接至互连部。

当半导体衬底设置有填充有金属的过孔和在衬底的顶表面上的电极并且电极电连接至过孔时，在电容器和过孔并排布置的情况下衬底的尺寸不可避免地会扩大。另一方面，当电容器与过孔重叠时，电容器中的电介质可能随着过孔的变形而变形，这降低了电容器的击穿电压。

发明内容

本发明的一方面涉及一种半导体器件，其设置有衬底、半导体层、焊盘、第一绝缘膜和电容器。半导体层设置在衬底上。衬底和半导体层设置有穿过衬底和半导体层的过孔。过孔中设置有过孔金属。设置在半导体层上的焊盘完全覆盖过孔并且与过孔金属连接。第一绝缘膜覆盖焊盘。从第一绝缘膜的一侧起按顺序包括下电极、第二绝缘膜和上电极的电容器设置在第一绝缘膜上。本半导体器件的特征是第

一绝缘膜夹置于焊盘与电容器的下电极之间。

附图说明

根据以下参照附图对本发明的优选实施例的详细描述，将更好地理解上述和其他目的、方面和优点，在附图中：

图1A是示出根据本发明的第一实施例的半导体器件的平面图，以及图1B示出了沿着图1A中所示的线Ib-Ib截取的截面图；

图2A至图2H示出了根据本发明的第一实施例的形成图1A所示的半导体器件的处理；

图3A是示出与本发明相比较的半导体器件的平面图，以及图3B示出了沿着图3A所示的线IIIb-IIIb截取的截面图；

图4A是示出又一半导体器件的平面图，图4B示出了沿着图4A所示的线IVb-IVb截取的半导体器件的截面图，以及图4C还示出了焊盘有故障的半导体器件的截面图；

图5A是根据本发明的第二实施例的半导体器件的平面图，以及图5B示出了沿着图5A中所示的线Vb-Vb截取的截面图；以及

图6A是根据本发明的第三实施例的半导体器件的平面图，以及图6B示出了沿着图6A所示的线VIb-VIb截取的截面图。

具体实施方式

接下来，将参照附图来描述根据本发明的优选实施例。在描述附图时，彼此相似或相同的标记或符号指的是彼此相同或相似的元件，而无需重复说明。

第一实施例

图1A是示出根据本发明的第一实施例的半导体器件的平面图，以及图1B示出了沿着图1A所示的线Ib-Ib截取的截面图。半导体器件100设置有过孔10a、电容器26、可以称为第一金属层的焊盘28、以及可以称为第一绝缘膜的另一绝缘膜40，其中，这些元件10a至40沿着与衬底10正交的方向重叠。