CN102593107A - 一种mom电容及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MOM电容及其制作方法，属于电容的结构及其制作方法技术领域。主要包括以下几个步骤：一、氧化硅片；二、形成正面金属电极；三、在正面金属电极上粘贴蓝宝石基片；四、对硅片的背面进行光刻处理；五、腐蚀光刻掩膜以外的硅，然后去除掩膜；六、在硅片内形成MOM电容的背面金属电极；七、去除蓝宝石基片。通过使用上述方法，镀金层面积大幅度减少，整个MOM电容的用金量大为降低，大大减少了电容的制造成本，对金的使用量大大减少的同时造成对电镀液的维护频繁程度也相应降低，电镀工艺的耗时也大幅度缩短。

Description

一种MOM电容及其制作方法

技术领域

本发明属于电容的结构及其制作方法技术领域，尤其涉及一种MOM电容及其制作方法。

背景技术

为避免加入内匹配网络后引起较大的微波损耗，对要求频率性能较高的内匹配晶体管常采用MOM（金属-氧化层-金属）电容，为提高氧化层的质量，一般是在硅片上进行高温热氧化，然后在氧化层上形成电容的一个金属电极，此电极由于还要支撑整个电容，故一般要形成100微米左右厚的纯金层，随后去掉氧化层另一面的硅直到二氧化硅层，再在此面形成MOM电容的另一个金属电极，结构如图10所示。所以此类方法形成的MOM电容用金量较大，因为有些电容的无效部位也是靠100微米厚的纯金来支撑，同时为保证金层质量，要不断的对电镀金的电镀液进行维护甚至更换，增加了电镀工艺的工作量，此类MOM电容的成本也比较高，从而造成了整个内匹配功率晶体管成本的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOM电容及其制作方法，其用金量大为降低，大大减少了电容的制作成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种MOM电容，包括正面金属电极和二氧化硅介质层，其特征在于二氧化硅介质层的背面设有两个硅支撑脚，在所述硅支撑脚之间设有背面金属电极，背面金属电极的厚度小于硅支撑脚的高度。

一种MOM电容的制作方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：将硅片高温氧化，氧化温度950°C-1250°C，硅片的上表面形成二氧化硅介质层；

步骤二：在二氧化硅介质层的上表面形成MOM电容的正面金属电极；

步骤三：在形成的正面金属电极的上表面粘贴透明的蓝宝石基片；

步骤四：将硅片减薄；

步骤五：对硅片的背面进行光刻处理；

步骤六：腐蚀光刻掩膜以外的硅，然后去除掩膜；

步骤七：采用金属溅射和带胶选择电镀的方法，在硅片内形成MOM电容的背面金属电极；

步骤八：去除蓝宝石基片，将形成的整片MOM电容片粘在蓝膜上，进行划片，来分隔MOM电容。

本发明的进一步方案在于：所述二氧化硅介质层的厚度为1000Å-1.5μm。

本发明的进一步方案在于：所述正面金属电极的厚度为1.5μm-10μm。

本发明的进一步方案在于：所述步骤四为：将硅片减薄至80-120μm。

本发明的进一步方案在于：所述背面金属电极的厚度为1.5μm-15μm。

本发明的进一步方案在于：所述步骤八为，去除蓝宝石基片，将形成的整片MOM电容片粘在蓝膜上，采用半导体芯片工艺中常用的金刚刀或砂轮划片来分隔MOM电容。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：原工艺为保证电容在整个工艺中不损坏，需要采用约100微米厚的纯金电极进行支撑，而所述方法是采用100微米左右的硅及蓝宝石基片作为支撑，由于镀金层的厚度只要保证电容在随后的烧结和键合工艺不损坏即可，所以电容两面的金属电极最厚只需达到约10微米就能保证工艺要求（一般情况下实际不需要这么厚）。由于镀金层的减薄和支撑部分采用了硅，镀层面积也大幅度减小，所以整个MOM电容的用金量大为降低，大大减少了电容的制造成本。对金的使用量大大减少造成对电镀液的维护频繁程度也相应降低，电镀工艺的耗时也大幅度缩短。

本工艺较原工艺实际是增加了双面光刻（即背面光刻）工艺，为保障工艺过程中片子不破碎和双面光刻的顺利进行，还采用了透明的蓝宝石基片对片子进行了粘片加固，在MOM电容制作工艺完成之后，再将此蓝宝石基片取下。对MOM电容的分隔则是采用半导体芯片工艺中常用的金刚刀或砂轮划片来进行，从而避免了以往MOM电容分隔时手工拿刀片对准后再用锤子砸，需要两人同时操作，既费时又费力、一致性又不好控制的被动局面。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是硅片氧化后的剖视结构示意图；

图2是在二氧化硅介质层上形成正面金属电极的剖视结构示意图；

图3是在正面金属电极形成后粘贴透明的蓝宝石基片的剖视结构示意图；

图4是在减薄后硅片的背光面进行光刻的剖视结构示意图；

图5是腐蚀光刻掩膜以外的硅后的剖视结构示意图；

图6是去掉掩膜后的剖视结构示意图；

图7是在硅片内形成背面金属电极的剖视结构示意图；

图8是去掉蓝宝石基片后形成的MOM电容剖视结构示意图；

图9是切割后的MOM电容剖视结构示意图；

图10是传统的MOM电容剖视结构示意图；

其中：1、正面金属电极 2、二氧化硅介质层 3、背面金属电极 4、硅片 5、蓝宝石基片 6、掩膜 7、传统的背面金属电极。

具体实施方式

如图9所示，一种MOM电容，包括正面金属电极1和二氧化硅介质层2，其特征在于二氧化硅介质层2的背面设有两个硅支撑脚，在所述硅支撑脚之间设有背面金属电极3，背面金属电极3的厚度小于硅支撑脚的高度。

一种MOM电容的制作方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：将硅片4高温氧化，氧化温度950°C-1250°C，硅片4的上表面形成1000Å-1.5μm厚的二氧化硅介质层2，如图1所示；

步骤二：采用金属溅射和带胶选择电镀的方法，在二氧化硅介质层2的上表面形成MOM电容的正面金属电极1，厚度为1.5μm-0μm，如图2所示；

步骤三：在形成的正面金属电极1的上表面粘贴透明的蓝宝石基片5，如图3所示；

步骤四：将硅片4减薄至80-120μm；

步骤五：对硅片4的背面进行光刻处理，如图4所示；

步骤六：腐蚀光刻掩膜6以外的硅，如图5所示；然后去除掩膜6，如图6所示；

步骤七：采用金属溅射和带胶选择电镀的方法，在硅片4内形成MOM电容的背面金属电极3，背面金属电极的厚度为1.5μm-15μm，如图7所示；

步骤八：去除蓝宝石基片5，如图8所示；将形成的整片MOM电容片粘在蓝膜上（MOM电容片的正面或者背面与蓝膜进行粘贴），采用半导体芯片工艺中常用的金刚刀或砂轮划片来分隔MOM电容，分隔后的电容如图9所示。

为清楚起见，图2-8和图10中的各图只画出了两个未分隔开来的MOM电容。原工艺为保证MOM电容在整个工艺中不损坏，需要采用约100微米厚的纯金电极进行支撑，而所述方法是采用100微米左右的硅及蓝宝石基片5作为支撑，由于镀金层的厚度只要保证电容在随后的烧结和键合工艺不损坏即可，所以电容两面的金属电极最厚只需达到约10微米就能保证工艺要求（一般情况下实际不需要这么厚）。由于镀金层的减薄和支撑部分采用了硅，镀层面积也大幅度减小，所以整个MOM电容的用金量大为降低，大大减少了电容的制造成本。对金的使用量大大减少造成对电镀液的维护频繁程度也相应降低，电镀工艺的耗时也大幅度缩短。

本工艺较原工艺实际是增加了双面光刻工艺，为保障工艺过程中片子不破碎和双面光刻的顺利进行，还采用了透明的蓝宝石基片5对片子进行了粘片加固，在MOM电容制作工艺完成之后，再将此蓝宝石基片5取下。对MOM电容的分隔则是采用半导体芯片工艺中常用的金刚刀或砂轮划片来进行，从而避免了以往MOM电容分隔时手工拿刀片对准后再用锤子砸，需要两人同时操作，既费时又费力、一致性又不好控制的被动局面。

Claims (7)

1.一种MOM电容，包括正面金属电极（1）和二氧化硅介质层（2），其特征在于二氧化硅介质层（2）的背面设有两个硅支撑脚，在所述硅支撑脚之间设有背面金属电极（3），背面金属电极（3）的厚度小于硅支撑脚的高度。

2.一种MOM电容的制作方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：将硅片（4）高温氧化，氧化温度950°C-1250°C，硅片（4）的上表面形成二氧化硅介质层（2）；

步骤二：在二氧化硅介质层（2）的上表面形成MOM电容的正面金属电极（1）；

步骤三：在形成的正面金属电极（1）的上表面粘贴透明的蓝宝石基片（5）；

步骤四：将硅片（4）减薄；

步骤五：对硅片（4）的背面进行光刻处理；

步骤六：腐蚀光刻掩膜（6）以外的硅，然后去除掩膜（6）；

步骤七：采用金属溅射和带胶选择电镀的方法，在硅片（4）内形成MOM电容的背面金属电极（3）；

步骤八：去除蓝宝石基片（5），将形成的整片MOM电容片粘在蓝膜上，进行划片，来分隔MOM电容。

3.根据权利要求2所述的一种MOM电容的制作方法，其特征在于所述二氧化硅介质层（2）的厚度为1000Å-1.5μm。

4.根据权利要求2所述的一种MOM电容的制作方法，其特征在于所述正面金属电极（1）的厚度为1.5μm-10μm。

5.根据权利要求2所述的一种MOM电容的制作方法，其特征在于所述步骤四为：将硅片（4）减薄至80-120μm。

6.根据权利要求2所述的一种MOM电容的制作方法，其特征在于所述背面金属电极（3）的厚度为1.5μm-15μm。

7.根据权利要求2所示的一种MOM电容的制作方法，其特征在于所述步骤八为：去除蓝宝石基片（5），将形成的整片MOM电容片粘在蓝膜上，采用半导体芯片工艺中常用的金刚刀或砂轮划片来分隔MOM电容。

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