[发明专利]用于中介片的电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及半导体领域，更具体地，涉及用于中介片的电容器及其制造方法。

背景技术

半导体器件被用于各种电子应用，诸如作为实例的个人计算机、手机、数码相机和其他电子设备。半导体工业通过持续缩小最小部件尺寸来不断地提高多种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这使得更多的部件被集成到给定区域内。在一些应用中，这些更小的电子部件还需要更小的封装，其与过去的封装相比使用更少的面积。已经开发的一种小型封装是三维(3D)IC，其中，两个管芯或IC结合在一起，并且在管芯和中介片上的接触焊盘之间形成电连接。

在这些情况下，电源和信号线可以从中介片一侧上的连接到中介片的相对侧上的管芯或其他电连接穿过中介片。中介片还可以包括无源部件，例如去耦电容器。来自电源的电流流过电源线、逻辑门并最终接地。在逻辑门的切换期间，在短时间内可能发生电流的大量改变。去耦电容器用来吸收电流切换期间的这些假信号。去耦电容器通过维持电源和地之间的恒定电压来用作电荷库，从而防止所提供电压的瞬时下降。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种形成器件的方法，包括：形成从衬底的表面延伸到衬底中的通孔；形成位于衬底的表面上方的第一绝缘层；在第一绝缘层中形成第一金属层，第一金属层与通孔电连接；形成位于第一金属层上方的电容器，其中，电容器包括位于第一金属层上方的第一电容器介电层和位于第一电容器介电层上方的第二电容器介电层；以及形成位于电容器上方并与电容器电连接的第二金属层。

优选地，电容器包括两个金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。

优选地，电容器包括位于第一金属层上方的第一电极层、位于第一电极层上方的第二电极层以及位于第二电极层上方的第三电极层。

优选地，第一电极层大于第二电极层。

优选地，第二电极层大于第三电极层。

优选地，该方法还包括：在形成电容器之前，在第一金属层上方形成介电层。

优选地，衬底包括硅中介片。

优选地，电容器包括平面电容器。

优选地，通孔包括铜。

根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括：中介片，包括延伸穿过中介片的至少一部分的通孔；第一金属层，位于中介片上方并与通孔电连接；第二金属层，位于第一金属层上方并与第一金属层电连接；以及电容器，设置在第一金属层和第二金属层之间。

优选地，中介片包括硅。

优选地，通孔包括铜。

优选地，电容器包括至少两个金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的堆叠件。

优选地，电容器包括双电容器介电层。

优选地，该器件还包括位于电容器的底部电极和第一金属层之间的一个或多个介电层。

优选地，电容器包括平面电容器。

优选地，电容器包括第一电极层、第二电极层、第三电极层、位于第一电极层和第二电极层之间的第一电容器介电层以及位于第二电极层和第三电极层之间的第二电容器介电层。

优选地，该器件还包括：绝缘层，位于第一金属层和第二金属层之间；以及通孔插塞，形成于绝缘层中，其中，通孔插塞与第一电极层、第二电极层和第三电极层中的至少一个电连接。

根据本发明的又一方面，提供了一种器件，包括：衬底，包括延伸穿过衬底的至少一部分的通孔；第一金属层，位于中介片上方并与通孔电连接；第二金属层，位于第一金属层上方并与第一金属层电连接；以及电容器，设置在第一金属层和第二金属层之间，其中，电容器包括第一电极层、第二电极层、第三电极层、位于第一电极层和第二电极层之间的第一电容器介电层以及位于第二电极层和第三电极层之间的第二电容器介电层。

优选地，衬底是硅中介片。

附图说明

为了更加完整地理解本公开及其优势，现在结合附图进行以下描述，其中：

图1至图7是根据实施例的形成器件的各个中间阶段的截面图。

除非特别说明，否则不同附图中的相应数字和符号通常是指相应的部件。绘制附图以清晰地示出实施例的相关方面，并且附图不需要按比例绘制。

具体实施方式

下面详细讨论本公开的实施例的制造和使用。然而，应该理解，本公开提供了可以在各种具体环境下实现的许多可应用发明概念。所讨论的具体实施例仅示出了制造和使用本公开的具体方法，而不限制本公开的范围。