一種MIM電容器結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：半導(dǎo)體襯底，具有相對的上表面和下表面；形成于所述上表面的功能器件；所述下表面具有一凹槽，形成于所述凹槽中的MIM電容器；其中，所述MIM電容器與所述功能器件電連接。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及集成電路
，特別涉及一種MIM電容器結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
電容、電阻等被動(dòng)元件（PassiveCircuitElement）被廣泛應(yīng)用于集成電路制作技術(shù)中，這些器件通常采用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路工藝，利用摻雜單晶硅、摻雜多晶硅以及氧化膜或氮氧化膜等制成，比如多晶硅-介質(zhì)膜-多晶硅（PIP，Poly-Insulator-Poly）電容。由于這些器件比較接近硅襯底，器件與襯底間的寄生電容使得器件的性能受到影響，尤其在射頻（RF）CMOS電路中，隨著頻率的上升，器件的性能下降很快。金屬-絕緣體-金屬（MIM，Metal-Insulator-Metal）電容技術(shù)的開發(fā)為解決這一問題提供了有效的途徑，該技術(shù)將電容制作在互連層，即后道工藝（BEOL，BackEndOfLine）中，既與集成電路工藝相兼容，又通過拉遠(yuǎn)被動(dòng)元件與導(dǎo)電襯底間的距離，克服了寄生電容大、器件性能隨頻率增大而明顯下降的弊端，使得該技術(shù)逐漸成為了集成電路中制作被動(dòng)元件電容的主流。但是，在帶有MIM電容器的半導(dǎo)體器件中，也存在一些問題，主要是如果MIM電容器下面直接放功能器件（例如晶體管），則MIM電容器會(huì)與下面的功能器件產(chǎn)生相互干擾。如圖1所示，多個(gè)功能器件11形成于襯底10上，設(shè)置在絕緣層15中的電容器的上極板13和下極板12分別通過導(dǎo)電通路14電連接至多個(gè)功能器件的部分。然而，由于半導(dǎo)體集成電路的體積尺寸都較小，電容器的信號與功能器件11的信號會(huì)相互干擾，并且，當(dāng)電容器有多個(gè)時(shí)，其分布在介質(zhì)層中會(huì)相鄰較近，導(dǎo)致電容器間的相互干擾；此外，電容器的極板12和13會(huì)產(chǎn)生相對于應(yīng)力層的應(yīng)力，對其下的的功能器件和通路產(chǎn)生影響。現(xiàn)有技術(shù)中針對帶有MIM電容器的半導(dǎo)體器件主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式：1、MIM電容器下面不放功能器件，從而可徹底避免MIM電容器與功能器件產(chǎn)生相互干擾，但是此種實(shí)現(xiàn)方式將極大的浪費(fèi)晶圓面積；2、MIM電容器下面放一些不太敏感的功能器件，從而能夠節(jié)省一部分晶圓面積，但是此種實(shí)現(xiàn)方式還是會(huì)使得MIM電容器與其下的功能器件產(chǎn)生相互干擾（只是這種干擾對于其下的功能器件尚且能夠被容忍），并且也限制了可放置于MIM電容器下的功能器件的種類（即只能是一些不太敏感的功能器件）。因此，如何提供一種帶有MIM電容器的半導(dǎo)體器件，其能夠避免上述缺陷，成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于解決上述封裝中的問題，本專利技術(shù)提供了一種MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：半導(dǎo)體襯底，具有相對的上表面和下表面；形成于所述上表面的功能器件；所述下表面具有一凹槽，形成于所述凹槽中的MIM電容器；其中，所述MIM電容器與所述功能器件電連接。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述上表面上具有焊盤、位于焊盤之上的焊球以及覆蓋所述上表面的阻焊層，所述阻焊層漏出所述焊球和所述上表面的邊緣位置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述邊緣位置設(shè)置有圍繞所述阻焊層的且位于所述邊緣位置的金屬導(dǎo)熱層，所述金屬導(dǎo)熱層斷開為多個(gè)分立的導(dǎo)電部分。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述半導(dǎo)體襯底還具有貫穿所述上表面和下表面的導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔，所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔物理接觸所述金屬導(dǎo)熱層。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，在所述下表面還具有與所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔電連接的導(dǎo)電圖案，所述導(dǎo)電圖案通孔在所述凹槽中的導(dǎo)電柱與所述MIM電容器的兩個(gè)電極板電連接。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述下表面還具有覆蓋所述導(dǎo)電圖案及凹槽的絕緣保護(hù)層。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述絕緣保護(hù)層的材料為一散熱材料。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述絕緣保護(hù)層的材料為氧化鋁或氮化硅。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔的材質(zhì)為Cu。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述凹槽內(nèi)表面還具有金屬屏蔽層和位于金屬屏蔽層上的介電層。本專利技術(shù)的技術(shù)方案，在襯底的背面形成凹槽，然后在凹槽中形成電容器可以減小整體結(jié)構(gòu)的厚度，并且利用邊緣斷開的導(dǎo)電導(dǎo)熱層進(jìn)行電連接和散熱，保證封裝結(jié)構(gòu)的散熱效率。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)的MIM電容器結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例的MIM電容器結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例的MIM電容器結(jié)構(gòu)的俯視圖。具體實(shí)施方式參見圖2，本專利技術(shù)提供了一種MIM電容器結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體襯底10上表面具有多個(gè)功能器件，功能器件可以是晶體管；所述半導(dǎo)體襯底10的下表面具有一凹槽17，形成于所述凹槽17中的MIM電容器；其中，所述MIM電容器與所述功能器件電連接。所述上表面上具有焊盤11、位于焊盤11之上的焊球13以及覆蓋所述上表面的阻焊層12，所述阻焊層12漏出所述焊球13和所述上表面的邊緣位置。所述邊緣位置設(shè)置有圍繞所述阻焊層的且位于所述邊緣位置的金屬導(dǎo)熱層14，所述金屬導(dǎo)熱層14斷開為多個(gè)分立的導(dǎo)電部分（參見圖3），其斷開位置可以是絕緣溝道22，所述金屬導(dǎo)熱層14通過導(dǎo)電圖案21與所述焊球13中的部分電連接。所述半導(dǎo)體襯底10還具有貫穿所述上表面和下表面的導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔15，所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔15物理接觸所述金屬導(dǎo)熱層14，所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔15的材質(zhì)為Cu。在所述下表面還具有與所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔15電連接的導(dǎo)電圖案16，所述導(dǎo)電圖案16通過在所述凹槽17中的導(dǎo)電柱18與所述MIM電容器的兩個(gè)電極板電連接。在所述凹槽中的兩個(gè)電極板間絕緣介電材料19，所述介電材料19填充滿所述凹槽17，與所述下表面齊平，所述下表面還具有覆蓋所述導(dǎo)電圖案16及凹槽17的絕緣保護(hù)層20。所述絕緣保護(hù)層20的材料為一散熱材料，優(yōu)選的，所述絕緣保護(hù)層20的材料為氧化鋁或氮化硅。此外為了防止電容器對上部的功能器件的電磁干擾，所述凹槽17內(nèi)表面還具有金屬屏蔽層和位于金屬屏蔽層上的介電層（未示出）。最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本專利技術(shù)所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之中。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：半導(dǎo)體襯底，具有相對的上表面和下表面；形成于所述上表面的功能器件；所述下表面具有一凹槽，形成于所述凹槽中的MIM電容器；其中，所述MIM電容器與所述功能器件電連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：半導(dǎo)體襯底，具有相對的上表面和下表面；形成于所述上表面的功能器件；所述下表面具有一凹槽，形成于所述凹槽中的MIM電容器；其中，所述MIM電容器與所述功能器件電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上表面上具有焊盤、位于焊盤之上的焊球以及覆蓋所述上表面的阻焊層，所述阻焊層漏出所述焊球和所述上表面的邊緣位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述邊緣位置設(shè)置有圍繞所述阻焊層的且位于所述邊緣位置的金屬導(dǎo)熱層，所述金屬導(dǎo)熱層斷開為多個(gè)分立的導(dǎo)電部分。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MIM電容器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底還具有貫穿所述上表面和下表面的導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔，所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔物理接觸所述金...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王漢清，
申請(專利權(quán))人：南通沃特光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32