[发明专利]一种提高抗击穿能力的SMIM电容结构及制作方法

说明书

本发明公开一种提高抗击穿能力的SMIM电容结构及制作方法，其中方法包括如下步骤：在第二外延结构的绝缘区域上蒸镀第一层金属，形成电容的第一极板；沉积第三氮化物层，并在第一层极板上蚀刻出第一保护环窗口，保留第一保护环窗口外侧的第三氮化物层作为第一保护环组成结构；沉积第四氮化物层，并在第一极板上的一侧蚀刻出金属连接窗口，第一极板上保留的第四氮化物层作为第一介电层和第一保护环组成结构。第三氮化物层和第四氮化物层、第五氮化物层、第六氮化物层和聚酰亚胺层组成的保护环结构，能够提升SMIM电容的抗击穿能力，并提高电容器件的抗水汽能力和可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体器件上电容制作领域，尤其涉及一种SMIM电容结构及制作方法。

背景技术

目前应用在的HBT MMIC中的堆叠薄膜电容(STACK MIM简称SMIM)是两个MIM电容的并联结构，其作用在于能提高电容的容值。但在HBT的集成芯片的制造中，为了节省生产成本，电容的极板金属往往与HBT的三个极的接触金属或者导线金属共用，三个极的氮化硅钝化层往往也会被用作SMIM电容的介电层，但是这样在容值提升的同时，其抗击穿能力随之下降；而在SMIM的结构上，存在一定的高低差，容易导致金属断裂。

发明内容

为此，需要提供一种提高抗击穿能力的SMIM电容的制作方法，解决传统SMIM电容抗击穿能力弱的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种提高抗击穿能力的SMIM电容结构的制作方法，包括以下步骤：

在第二外延结构的绝缘区域上蒸镀第一层金属，形成电容的第一极板；

沉积第三氮化物层，并在第一层极板上蚀刻出第一保护环窗口，保留第一保护环窗口外侧的第三氮化物层作为第一保护环组成结构；

沉积第四氮化物层，并在第一极板上的一侧蚀刻出金属连接窗口，第一极板上保留的第四氮化物层作为第一介电层和第一保护环组成结构；

蒸镀第二层金属，制作第一连接金属和第一介电层上的第二极板，第一连接金属通过金属连接窗口与第一极板相连接；

沉积第五氮化物层，在第二极板上蚀刻出第二保护环窗口，保留第二保护环窗口外侧的第五氮化物为第二保护环组成结构；

继续沉积第六氮化物层，在第一连接金属上和第二极板上的一侧蚀刻出窗口，第二极板上保留的第六氮化物层作为第二介电层，第五氮化物层上保留的第六氮化物层作为第二保护环组成结构；

涂布聚酰亚胺层，在第二保护环窗口、第六氮化物层的窗口上蚀刻出窗口，第二保护环窗口外侧保留的聚酰亚胺层为第二保护环组成结构；

蒸镀第三层金属，制作第二连接金属、第三连接金属和第三极板，第三连接金属与第一连接金属相连接，第二连接金属通过聚酰亚胺层在第二极板上的一侧的窗口与第二极板连接，第三极板处在第二极板上方并与第三连接金属连接。

进一步地，还包括晶体管制作步骤：

蒸镀第一层金属时，在第一外延结构的非绝缘区域形成晶体管的集电极接触金属；

沉积第四氮化物层时，在发射极接触金属、基极接触金属和集电极接触金属上对第三、第四氮化物层蚀刻出窗口；

蒸镀第二层金属时，制作发射极接触金属的一层连接金属、基极接触金属的一层连接金属、集电极接触金属的一层连接金属，发射极接触金属的一层连接金属通过第四氮化物层在发射极接触金属上的窗口与发射极接触金属连接，基极接触金属的一层连接金属通过第四氮化物层在基极接触金属上的窗口与基极接触金属相连接，集电极接触金属的一层连接金属通过第四氮化物层在集电极接触金属上的窗口与集电极接触金属相连接；

沉积第六氮化物层时，发射极接触金属的一层连接金属、基极接触金属的一层连接金属、集电极接触金属的一层连接金属上蚀刻出窗口，保留窗口外侧的第六氮化物层；