專利名稱：電容器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領域，尤其涉及電容器。
背景技術：
電容器是半導體芯片中的一種重要器件。現(xiàn)有技術中，半導體芯片中的電容器通 常采用"金屬_絕緣體_金屬"(Metal-Insulator-Metal :MM)結構。 附圖1所示為現(xiàn)有技術中的電容器100的結構示意圖，包括半導體襯底110、兩個 電容極板121和122，以及夾在兩個基板之間的絕緣層130。所述電容極板121和122的構 成材料為金屬，例如鋁或者銅。所述絕緣層130的構成材料為氧化硅或者氮化硅。所述電 容極板121和122遠離絕緣層一側(cè)的表面設置有第一介質(zhì)層150和第二介質(zhì)層160，以實現(xiàn) 電容器極板121和122與外界的電學隔離。所述電容器100還包括分別與電容極板121、 122連接的電極引線141和142，用于實現(xiàn)兩個電容極板121和122與其他器件之間的電學 連接。 具有附圖1所示結構的電容器在電容極板121和122之間施加電壓的情況下，其 電容值會發(fā)生變化。附圖2所示為具有附圖1所示結構的電容器的性能測試結果，所述曲 線反映了兩個電容器的電容值隨兩個電容極板之間電壓變化而變化的情況。曲線a表示采 用氮化硅作為絕緣層130的情況下的測試曲線，而曲線b表示采用氧化硅作為絕緣層130 的情況下的測試曲線。從附圖可以看出，在電壓的絕對值增加的情況下，采用氮化硅作為絕 緣層的電容器的電容值變大，而采用氧化硅作為絕緣層的電容器的電容值變小。
由附圖2的測試曲線可以看出，采用氧化硅或者氮化硅作為絕緣層的電容器的電 容值是不穩(wěn)定的。由于絕緣層在外加電壓的情況下會產(chǎn)生界面態(tài)以及靜電荷等多種狀態(tài)的 改變，這種改變會影響到電容值，因此發(fā)生電容值隨電壓變化的情況。這一情況導致了電容 器的電容值不穩(wěn)定，因此會影響到電路的正常工作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種具有穩(wěn)定電容值的電容器，其電容值不 會隨極板之間施加電壓的變化而變化。 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了 一種電容器，包括兩個電容器極板以及夾在兩 個極板之間的絕緣層，所述絕緣層包括氧化硅層和氮化硅層。 作為可選的技術方案，所述絕緣層包括多個氧化硅層和多個氮化硅層，所述氧化 硅層和氮化硅層交替設置。 作為可選的技術方案，所述絕緣層中氧化硅層和氮化硅層的層數(shù)相同。
作為可選的技術方案，所述絕緣層中設置有三層氧化硅層和三層氮化硅層。
作為可選的技術方案，所述絕緣層中設置有一層氧化硅層和一層氮化硅層。
作為可選的技術方案，所述絕緣層中氧化硅層和氮化硅層的層數(shù)不同。
作為可選的技術方案，所述絕緣層中設置有三層氧化硅層和兩層氮化硅層。
作為可選的技術方案，所述絕緣層中，氮化硅層的總厚度與氧化硅層的總厚度的 比值介于O. 35和0. 40之間。 作為可選的技術方案，所述多個氮化硅層彼此具有相同的厚度，多個氮化硅層彼 此亦具有相同的厚度。 作為可選的技術方案，所述氮化硅層和氧化硅層是采用等離子體增強化學氣相沉 積的方法生長的。 本發(fā)明的優(yōu)點在于，所述電容器的絕緣層中既包括氧化硅層，也包括氮化硅層，抑 制了單一采用氧化硅或者氮化硅所帶來的電容值隨電壓變化的現(xiàn)象，獲得了具有穩(wěn)定電容 值的電容器。
附圖1所示為現(xiàn)有技術中的電容器的結構示意圖； 附圖2所示為具有附圖1所示結構的電容器的電學性能測試結果； 附圖3所示為本發(fā)明所述電容器的第一具體實施方式
的電容器結構示意圖； 附圖4所示為具有附圖3所示結構的電容器的電學性能測試結果； 附圖5所示為本發(fā)明所述電容器的第二具體實施方式
的電容器結構示意圖； 附圖6所示為本發(fā)明所述電容器的第三具體實施方式
的電容器結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明提供的電容器的具體實施方式
做詳細說明。
首先結合附圖給出本發(fā)明所述電容器的第一具體實施方式
。 附圖3所示為本具體實施方式
的電容器200結構示意圖，包括半導體襯底210、兩 個電容極板221和222、夾在兩個基板之間的絕緣層230，以及電極引線241和242。所述絕 緣層230包括三個氧化硅層231、233和235，和三個氮化硅層232、234以及236，虛線圓圈 中為絕緣層230的局部放大示意圖。所述電容器設置于半導體襯底210的表面。所述電容 極板221和222遠離絕緣層一側(cè)的表面設置有第一介質(zhì)層250和第二介質(zhì)層260，以實現(xiàn)電 容器極板221和222與外界的電學隔離。所述電容器200還包括電極引線241和242，用于 實現(xiàn)兩個電容極板221和222與其他器件之間的電學連接。 所述電容極板221和222以及電極引線241和242的材料為金屬，例如銅或者鋁等。 所述絕緣層230中應當即包括氧化硅層，也包括氮化硅層，以避免采用單一的氧 化硅或者氮化硅作為絕緣層而引起的電容值隨電壓變化而變化的現(xiàn)象。作為較佳的技術方 案，所述絕緣層230包括三個氧化硅層231、233和235，和三個氮化硅層232、234以及236。 上述三個氧化硅層231、233和235，和三個氮化硅層232、234以及236交替設置。位于最下 方的氧化硅層231與電容極板221相鄰，而位于最上方的氮化硅層236與電容極板222相 鄰。 所述絕緣層230的總厚度可以根據(jù)所要獲得的電容值進行調(diào)整。作為較佳的技術 方案，所述三個氮化硅層的總厚度與三個氧化硅層的總厚度的比值應當介于0. 35至0. 40 之間，可以保證電容器的電容值隨電壓的變化而變化的幅度最小。
附圖4所示為電容器200的電學性能測試結果，橫坐標為電容器兩個極板之間的 電壓值，縱坐標為電容器的電容值。曲線c為本具體實施方式
所述電容器200的測試結果， 并同時引入附圖2中的曲線a和b以示比較。從附圖可以看出，與單一采用氧化硅或者氮 化硅相比，本具體實施方式
所提供的電容器200的絕緣層230由于采用了三層交替設置的 氧化硅層和氮化硅層，因此電容值隨電壓的變化而變化的現(xiàn)象得到了有效抑制，獲得了具 有穩(wěn)定電容值的電容器。 作為較佳的技術方案，三個氧化硅層231、233和235彼此之間的厚度均相等，并且 三個氮化硅層232、234和236彼此之間的厚度亦相等，其優(yōu)點在于節(jié)約工藝成本。由于彼 此之間的厚度相等，因此所采用的生長工藝亦相同，在生長的過程中，不必根據(jù)每一層的厚 度調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，因此可以節(jié)約工藝成本。 所述氮化硅層231、233和235，以及氧化硅層232、234和236是采用等離子體增強 化學氣相沉積的方法生長的。 接下來結合附圖給出本發(fā)明所述電容器的第二具體實施方式
。
附圖5所示為本具體實施方式
的電容器300結構示意圖，包括兩個電容極板321 和322，以及夾在兩個基板之間的絕緣層330。所述電容器設置于半導體襯底310的表面。 所述電容極板321和322遠離絕緣層一側(cè)的表面設置有第一介質(zhì)層350和第二介質(zhì)層360， 以實現(xiàn)電容器極板321和322與外界的電學隔離。所述電容器300還包括電極引線341和 342，用于實現(xiàn)兩個電容極板321和322與其他器件之間的電學連接。 與前一個具體實施方式
的區(qū)別在于，本具體實施方式
中所述絕緣層330包括三個 氧化硅層331、333以及335，和兩個氮化硅層332以及334。上述三個氧化硅層331、333以 及335，和兩個氮化硅層332以及334交替設置。位于最下方的氧化硅層331與電容極板 321相鄰，而位于最上方的氧化硅層335與電容極板322相鄰。 本具體實施方式
所提供的電容器300的絕緣層330采用交替設置的三層氧化硅層 331、333以及335和兩層氮化硅層332以及334，亦可以有效抑制電容值隨電壓的變化而變 化的現(xiàn)象，獲得了具有穩(wěn)定電容值的電容器。 所述絕緣層330的總厚度可以根據(jù)所要獲得的電容值進行調(diào)整。作為較佳的技術 方案，所述三個氮化硅層331、333以及335的總厚度與兩個氧化硅層332以及334的總厚 度的比值應當介于0. 35至0. 40之間，可以保證電容器的電容值隨電壓的變化而變化的幅 度最小。 接下來結合附圖給出本發(fā)明所述電容器的第三具體實施方式
。
附圖6所示為本具體實施方式
的電容器400結構示意圖，包括兩個電容極板421 和422，以及夾在兩個基板之間的絕緣層430。所述電容器設置于半導體襯底410的表面。 所述電容極板421和422遠離絕緣層一側(cè)的表面設置有第一介質(zhì)層450和第二介質(zhì)層460， 以實現(xiàn)電容器極板421和422與外界的電學隔離。所述電容器400還包括電極引線441和 442，用于實現(xiàn)兩個電容極板421和422與其他器件之間的電學連接。 與前一個具體實施方式
的區(qū)別在于，本具體實施方式
中所述絕緣層430包括一氧 化硅層431和一氮化硅層432。位于下方的氧化硅層431與電容極板421相鄰，而位于上方 的氮化硅層432與電容極板422相鄰。 本具體實施方式
所提供的電容器400的絕緣層430采用一氧化硅層431和一氮化硅層432所組成的雙層結構，亦可以有效抑制電容值隨電壓的變化而變化的現(xiàn)象，獲得了 具有穩(wěn)定電容值的電容器。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為 本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種電容器，包括兩個電容器極板以及夾在兩個極板之間的絕緣層，其特征在于，所述絕緣層包括氧化硅層和氮化硅層。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層包括多個氧化硅層和多個 氮化硅層，所述氧化硅層和氮化硅層交替設置。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層中氧化硅層和氮化硅層 的層數(shù)相同。
4. 根據(jù)權利要求3所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層中設置有三層氧化硅層和 三層氮化硅層。
5. 根據(jù)權利要求3所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層中設置有一層氧化硅層和 一層氮化硅層。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層中氧化硅層和氮化硅層 的層數(shù)不同。
7. 根據(jù)權利要求6所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層中設置有三層氧化硅層和 兩層氮化硅層。
8. 根據(jù)權利要求2所述的電容器，其特征在于，所述絕緣層中，氮化硅層的總厚度與氧 化硅層的總厚度的比值介于0. 35和0. 40之間。
9. 根據(jù)權利要求2所述的電容器，其特征在于，所述多個氮化硅層彼此具有相同的厚 度，多個氮化硅層彼此亦具有相同的厚度。
10. 根據(jù)權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述氮化硅層和氧化硅層是采用等離 子體增強化學氣相沉積的方法生長的。
全文摘要
一種電容器，包括兩個電容器極板以及夾在兩個極板之間的絕緣層，所述絕緣層包括氧化硅層和氮化硅層。本發(fā)明的優(yōu)點在于，所述電容器的絕緣層中既包括氧化硅層，也包括氮化硅層，抑制了單一采用氧化硅或者氮化硅所帶來的電容值隨電壓變化的現(xiàn)象，獲得了具有穩(wěn)定電容值的電容器。
文檔編號H01G4/08GK101770865SQ20081020483
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權日2008年12月30日
發(fā)明者鄒曉東 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司