本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種MIM電容器結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)：

電容、電阻等被動(dòng)元件（Passive Circuit Element）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(kāi)發(fā)為解決這 一問(wèn)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，Back End Of Line）中，既與集成電路工藝相兼容，又通過(guò)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(wèn)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(guò)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(hào)與功能器件11的信號(hào)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(duì)于應(yīng)力層的應(yīng)力，對(duì)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(duì)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(duì)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(lèi)（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(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于解決上述封裝中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種MIM電容器結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

（1）提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有相對(duì)的上表面和下表面以及位于上表面的多個(gè)焊盤(pán)和形成于所述上表面的功能器件；

（2）形成覆蓋所述上表面的阻焊層，并通過(guò)刻蝕漏出所述多個(gè)焊盤(pán)和所述上表面的邊緣位置；

（3）形成與所述多個(gè)焊盤(pán)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊球；

（4）在所述邊緣位置形成圍繞所述阻焊層的金屬導(dǎo)熱層，所述金屬導(dǎo)熱層斷開(kāi)為多個(gè)分立的導(dǎo)電部分；

（5）形成電連接所述多個(gè)焊球中的至少一個(gè)與所述多個(gè)導(dǎo)電部分中的至少一個(gè)的第一導(dǎo)電圖案；

（6）在所述下表面形成凹槽；

（7）在凹槽中形成MIM電容器結(jié)構(gòu)；

（8）形成電連接所述金屬導(dǎo)熱層的并貫穿所述上表面和下表面的多個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔；

（9）形成電連接所述多個(gè)導(dǎo)熱導(dǎo)電通孔中的至少一個(gè)與所述MIM電容器的第二導(dǎo)電圖案。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成所述金屬導(dǎo)熱層包括：選擇性在所述邊緣位置形成一金屬層，然后刻蝕出多個(gè)隔離溝道，再在所述多個(gè)隔離溝道中填充絕緣材料。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬導(dǎo)熱層的材質(zhì)為銅。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述凹槽的深度小于所述半導(dǎo)體襯底的厚度一半。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成所述MIM電容器包括形成所述凹槽中的導(dǎo)電柱與所述MIM電容器的兩個(gè)電極板電連接。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟（9）之后還包括形成一絕緣保護(hù)層，覆蓋所述下表面以及第二導(dǎo)電圖案。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述絕緣保護(hù)層的材料為一散熱材料。

根據(jù)本發(fā)明的實(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)本發(fā)明的實(shí)施例，所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔的材質(zhì)為Cu。

本發(fā)明的技術(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(kāi)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(shuō)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為本發(fā)明實(shí)施例的MIM電容器結(jié)構(gòu)的剖面圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的MIM電容器結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖4為本發(fā)明的MIM電容器的制造方法流程圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖2，本發(fā)明提供了一種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(pán)11、位于焊盤(pán)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(kāi)為多個(gè)分立的導(dǎo)電部分（參見(jiàn)圖3），其斷開(kāi)位置可以是絕緣溝道22，所述金屬導(dǎo)熱層14通過(guò)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(guò)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(mǎn)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。

其具體的制造方法如圖4所述，具體包括：

（1）S1，提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有相對(duì)的上表面和下表面以及位于上表面的多個(gè)焊盤(pán)和形成于所述上表面的功能器件。

（2）S2，形成覆蓋所述上表面的阻焊層，并通過(guò)刻蝕漏出所述多個(gè)焊盤(pán)和所述上表面的邊緣位置。

（3）S3，形成與所述多個(gè)焊盤(pán)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊球。

（4）S4，在所述邊緣位置形成圍繞所述阻焊層的金屬導(dǎo)熱層，所述金屬導(dǎo)熱層斷開(kāi)為多個(gè)分立的導(dǎo)電部分。

（5）S5，形成電連接所述多個(gè)焊球中的至少一個(gè)與所述多個(gè)導(dǎo)電部分中的至少一個(gè)的第一導(dǎo)電圖案；具體包括：選擇性在所述邊緣位置形成一金屬層，然后刻蝕出多個(gè)隔離溝道，再在所述多個(gè)隔離溝道中填充絕緣材料。所述金屬導(dǎo)熱層的材質(zhì)為銅。

（6）S6，在所述下表面形成凹槽；所述凹槽的深度小于所述半導(dǎo)體襯底的厚度一半。可通過(guò)干法或濕法刻蝕而得，其深度不會(huì)影響到上表面的功能器件。

（7）S7，在凹槽中形成MIM電容器結(jié)構(gòu)；該MIM電容器包括兩個(gè)電極板，以及位于電極板間的介電材料，還包括形成所述MIM電容器包括形成所述凹槽中的導(dǎo)電柱與所述MIM電容器的兩個(gè)電極板電連接。

（8）S8，形成電連接所述金屬導(dǎo)熱層的并貫穿所述上表面和下表面的多個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔；所述導(dǎo)電導(dǎo)熱通孔的材質(zhì)為Cu。

（9）S9，形成電連接所述多個(gè)導(dǎo)熱導(dǎo)電通孔中的至少一個(gè)與所述MIM電容器的第二導(dǎo)電圖案。

其中，在步驟（9）之后還包括形成一絕緣保護(hù)層，覆蓋所述下表面以及第二導(dǎo)電圖案。所述絕緣保護(hù)層的材料為一散熱材料，優(yōu)選為氧化鋁或氮化硅。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)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(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。