[发明专利]一种电容及其制作方法、半导体设备

说明书

本发明提供一种电容、制作方法及半导体设备。该电容包括上电极、下电极和电介质层，所述电介质层设置于所述上电极和所述下电极之间，所述上电极和所述下电极均包括一层相同的金属层。该电容结构简单，简化了制作流程，而且具有较好的电极特性。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，具体涉及一种电容、制作该电容的制作方法及半导体设备。

背景技术

射频技术应用领域的不断扩展对射频器件的小型化、轻量化和低功耗的要求逐渐提高，但在通信领域，仍有大量射频技术不可缺少的片外分离元件，例如电感、电容，占据了大量的系统空间和功耗，成为制约无线收发装置便携化的障碍。因此，半导体薄膜技术得到快速发展，并为电感、电容向微型化、集成化提供了一个重要途径。

目前的电容包括上金属电极、下金属电极和中间电介质，上金属电极是由TiN/W构成的双层薄膜结构件，下金属电极是由TiN/W/TiN构成的三层薄膜结构件，中间电介质是由Al₂O₃构成。由于该电容的层数较多，结构复杂，制作工艺流程复杂，需要六步沉积工艺才能完成，TiN薄膜层和W薄膜层是通过化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，以下简称CVD)工艺获得，Al₂O₃层是通过原子层沉积(Atomic Layer Deposition，以下简称ALD)工艺获得。而且，完成这六步沉积工艺需要三台系统，这三台系统不能集成在一个真空传输系统内，因此，在制作电容过程中，每沉积一层薄膜层就需要在大气中暴露一次，导致工艺性能不稳定，降低了电容的性能，导致电容的电极特性降低。另外，通过现有CVD技术以及PVD技术获得的TiN薄膜层、W薄膜层和TiN薄膜层的致密性和表面平整性差，电阻率高，导致上金属电极、下金属电极的电性能较差，降低了电容的电极特性。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种电容及其制作方法、半导体设备，其结构简单，可简化制作工艺流程，而且制作过程可避免暴露于大气，从而使电容的电极特性更稳定。

解决上述技术问题，本发明提供了一种电容，包括上电极、下电极和电介质层，所述电介质层设置于所述上电极和所述下电极之间，所述上电极和所述下电极均包括一层材质相同的金属层。

优选地，所述金属层包括Al、Au、Ti或Cu中的一种。

优选地，所述上电极和所述下电极均采用物理气相沉积工艺获得。

优选地，所述上电极和所述下电极的厚度范围均为50-500nm。

优选地，所述上电极和所述下电极的厚度范围均为100-300nm。

优选地，所述电介质层包括Al₂O₃层、TiO₂层或HfO₄层中的一种。

优选地，所述电介质层的厚度范围为5-15nm。

其中，所述电容为高密电容。

其中，所述电容为高密沟槽电容。

另外，一种半导体设备，用于制备本发明所述的电容，包括：PVD腔室、ALD腔室和传输平台，其中，

所述PVD腔室和所述ALD腔室均与所述传输平台相连通；

所述PVD腔室用于在基底上沉积所述上电极和所述下电极；

所述ALD腔室用于在基底上沉积所述电介质层；

所述传输平台用于传输基底。

其中，还包括去气腔室，与所述传输平台相连，所述去气腔室用进行去气工艺和退火工艺。