[发明专利]MIM电容器的制作方法及MIM电容器

说明书

本发明涉及半导体领域，提供一种MIM电容器的制作方法及MIM电容器。所述MIM电容器的制作方法包括：在基板上形成下极板；在下极板上沉积温度系数低的导热电阻材料，形成第一薄膜电阻层；在第一薄膜电阻层上形成介质层；在介质层上沉积温度系数低的导热电阻材料，形成第二薄膜电阻层，使第一薄膜电阻层和第二薄膜电阻层全包覆介质层；在第二薄膜电阻层上形成上极板。本发明通过两层温度系数低的薄膜电阻层将MIM电容器的介质层全包覆住，可以降低MIM电容器整体的温度系数，提高MIM电容器的温度线性度性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地涉及一种MIM电容器的制作方法以及一种MIM电容器。

背景技术

MIM（metal-insulator-metal，金属-绝缘体-金属）电容器具有高电容、低电阻率、低寄生效应等优点，被广泛应用于射频电路和高速模拟电路中。常规的MIM电容器从上至下依次为上极板、介质层、下极板，以及下极板的铝铜等金属材料。通常需要将上极板之外的介质层刻蚀掉，而刻蚀会对介质层产生等离子体损伤，降低电容器的性能，导致电容随温度变化的线性度性能变差，或者导致电容可靠性失效。MIM电容随温度变化的线性度性能差，大大制约了MIM电容在混频芯片上的应用。例如，在高精度ADC核电容阵列架构中，需要大量串并联的MIM电容器，温度系数较大会导致环境因素的波动直接引起MIM电容大小发生差异，进而导致混频芯片的读写和运算性能大幅降低，因此MIM电容器的温漂性能（温度线性度性能）亟需进一步改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种MIM电容器的制作方法及MIM电容器，以改善MIM电容器的温度线性度性能，提升MIM电容器的可靠性。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种MIM电容器的制作方法，所述方法包括：

在基板上形成下极板；

在下极板上沉积导热电阻材料形成第一薄膜电阻层，所述导热电阻材料的温度系数低于10^-4 ppm/℃；

在第一薄膜电阻层上形成介质层；

在介质层上沉积导热电阻材料形成第二薄膜电阻层，使第一薄膜电阻层和第二薄膜电阻层全包覆所述介质层，所述导热电阻材料的温度系数低于10^-4 ppm/℃；

在第二薄膜电阻层上形成上极板。

进一步地，所述在第二薄膜电阻层上形成上极板，包括：

在第二薄膜电阻层上沉积导电金属材料形成上极板材料层；

对上极板材料层进行刻蚀，形成上极板。

进一步地，所述对上极板材料层进行刻蚀，形成上极板，包括：

在上极板材料层上涂覆光刻胶，对涂覆光刻胶的上极板材料层进行第一次刻蚀，去除两侧边缘的上极板材料；

以第一次刻蚀后的上极板材料层为硬掩膜，对第二薄膜电阻层和介质层进行刻蚀，去掉上极板材料层所覆盖区域以外的第二薄膜电阻层和介质层；

对第一次刻蚀后的上极板材料层进行第二次刻蚀，去掉介质层边缘上方的上极板材料；

去除第二次刻蚀后剩余的光刻胶，以使第二次刻蚀后的上极板材料层形成为上极板。

进一步地，所述方法还包括：在上极板材料层的侧方形成氧化层侧墙。

进一步地，所述在上极板材料层的侧方形成氧化层侧墙，包括：

在上极板材料层的上方和侧方沉积氧化物；

利用上极板材料层及上极板材料层侧方的氧化物作为硬掩膜，对介质层进行刻蚀，去掉上极板材料层及上极板材料层侧方的氧化物所覆盖区域以外的介质层；