[发明专利]MOM电容及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种MOM电容及其制作方法。

背景技术

在半导体集成电路中，与晶体管电路制作在同一芯片上的集成电容被广泛地应用。其形式主要有金属-绝缘体-金属（metal-insulator-metal，MIM）电容和金属-氧化物-金属（metal-oxide-metal，MOM）电容两种。其中，MIM电容使用上下层金属作为电容极板，电容量主要由电容所占面积决定，因此，在需要大电容的场合中使用MIM电容会引起成本大大增加；而MOM电容采用指状结构和叠层相结合的方法可以在相对较小的面积上制作容量更大的电容。此外，在制作MOM电容时，无需额外的光刻胶层和掩模，从而制作工艺相对于MIM电容也更简单，成本更低。

MOM指状结构电容在同一金属层内制作电容的两个电极，每个电极延伸出数个指状极板，两个电极的指状极板相互平行且以相互交错的形式放置，这些交错放置的指状极板之间以当前层的层间介质作为绝缘层形成MOM电容。为了增加电容量，还可以用相同的结构制作在当前MOM电容的上层金属或下层金属之中而形成叠层的结构，同一电极不同层的金属可以通过钨材料的金属插塞连接形成一个整体。由于所述金属插塞的尺寸比较小，因此与金属插塞相关的电容可以忽略不计。

参考图1至图4所示，现有MOM电容包括：

多个层叠设置的指状结构的第一电极20，每个第一电极20包括多个平行的第一指状极板23，且所述第一指状极板23的一端连接在一起；

多个层叠设置的指状结构的第二电极30，每个第二电极30包括多个平行的第二指状极板33，且所述第二指状极板33的一端连接在一起；

位于同一层中的第一电极20和第二电极30相对交错排布，且第一电极20和第二电极30之间通过绝缘材料10进行分隔；

相邻层之间的第一电极20之间采用第一接触插塞40连接，相邻层之间的第二电极30之间采用第二接触插塞50连接。

更多与MOM电容相关的技术可以参考申请公布号为CN102903612A、申请公布日为2013年1月30日的中国专利申请文件。

随着器件小型化的发展，如何在不增加器件体积的前提下，进一步增加MOM电容的电容值就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种MOM电容及其制作方法，可以进一步提高MOM电容的电容值。

为解决上述问题，本发明提供一种MOM电容，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的介质层；

多个层叠设置的第一电极，位于所述介质层中，同一层中的第一电极呈指状结构；

多个层叠设置的第二电极，位于所述介质层中，同一层中的第二电极呈指状结构；

同一层中所述第一电极和所述第二电极相对交错排布；

相邻层之间的第一电极设置有第一金属平板结构；

相邻层之间的第二电极设置有第二金属平板结构。

可选的，所述第一金属平板结构的形状、尺寸与所述第一电极的形状、尺寸相同；所述第二金属平板结构的形状、尺寸与所述第二电极的形状、尺寸相同。

可选的，所述第一电极和所述第二电极的材料为铝。

可选的，所述第一金属平板结构和所述第二金属平板结构的材料为钨。

可选的，所述第一金属平板结构和所述第二金属平板结构的厚度范围包括0.1μm～10μm。

为解决上述问题，本发明还提供了一种MOM电容的制作方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成介质层，且在所述介质层中形成多个层叠设置的第一电极和多个层叠设置的第二电极，同一层中的第一电极呈指状结构，同一层中的第二电极呈指状结构，同一层中所述第一电极和所述第二电极相对交错排布；相邻层之间的第一电极设置有第一金属平板结构；相邻层之间的第二电极设置有第二金属平板结构。

可选的，采用互连线工艺形成所述第一金属平板结构和第二金属平板结构。

可选的，所述第一金属平板结构的形状、尺寸与所述第一电极的形状、尺寸相同；所述第二金属平板结构的形状、尺寸与所述第二电极的形状、尺寸相同。

可选的，所述第一电极和所述第二电极的材料为铝，所述第一金属平板结构和所述第二金属平板结构的材料为钨。

可选的，所述第一金属平板结构和所述第二金属平板结构的厚度范围包括0.1μm～10μm。