可變電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可變電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]可變電容器是電子技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵元件之一，可廣泛應(yīng)用于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合及射頻等集成電路系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)已研發(fā)出多種可變電容器，如PN二極管、肖特基二極管、金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管等。但是，可變電容器的種類并不應(yīng)僅局限于此，應(yīng)該創(chuàng)造出更多種類的可變電容器，以適應(yīng)半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種新的可變電容器。
[0004]為達(dá)到上述問題，本發(fā)明提供了一種可變電容器，包括:
[0005]襯底；
[0006]位于所述襯底上的介質(zhì)層；
[0007]位于所述介質(zhì)層內(nèi)并沿第一方向間隔設(shè)置的兩個(gè)電容極板，所述電容極板為互連線或?qū)щ姴迦?，所述第一方向平行于襯底表面或垂直于襯底表面；
[0008]位于所述介質(zhì)層內(nèi)的充電單元，所述充電單元包括兩個(gè)沿垂直于所述第一方向的第二方向間隔設(shè)置的電極，所述電極對(duì)準(zhǔn)所述兩個(gè)電容極板之間的介質(zhì)層。
[0009]可選的，兩個(gè)所述電極均為互連線或?qū)щ姴迦?br>[0010]可選的，所述兩個(gè)電容極板為位于同一層的互連線，兩個(gè)所述電極均為位于不同層的導(dǎo)電插塞，且所述電容極板與電極位于相鄰層。
[0011]可選的，還包括:位于所述襯底上方并被所述介質(zhì)層覆蓋的柵極；
[0012]所述兩個(gè)電容極板均為第一層互連線，兩個(gè)所述電極中，其中一個(gè)電極為與所述柵極接觸電連接的導(dǎo)電插塞。
[0013]可選的，所述兩個(gè)電容極板為位于同一層的互連線或?qū)щ姴迦?br>[0014]兩個(gè)所述電極中，一個(gè)電極為互連線或?qū)щ姴迦?，另一個(gè)電極為柵極，所述柵極位于所述襯底上方并被所述介質(zhì)層覆蓋，且所述柵極的材料為P型摻雜半導(dǎo)體材料或N型摻雜半導(dǎo)體材料。
[0015]可選的，所述半導(dǎo)體材料為多晶硅或鍺。
[0016]可選的，作為所述電容極板的導(dǎo)電插塞與所述襯底表面接觸。
[0017]可選的，作為所述電極的互連線為第一層互連線。
[0018]可選的，所述襯底具有位于表面的絕緣層。
[0019]可選的，所述襯底具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述電容極板、充電單元位于所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)上。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]充電單元的兩個(gè)電極、及位于兩個(gè)電極之間的介質(zhì)層可視作構(gòu)成一個(gè)電容器。通過在兩個(gè)電極之間形成電勢(shì)差，可以向兩個(gè)電容極板之間的介質(zhì)層充入電荷，進(jìn)而使得兩個(gè)電容極板之間的電容值發(fā)生變化。
[0022]進(jìn)一步地，可變電容器制作工藝能夠與傳統(tǒng)的CMOS工藝兼容，因此，可變電容器可以與傳統(tǒng)的CMOS電路同步形成。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例四中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明的實(shí)施例五中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明的實(shí)施例六中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是本發(fā)明的實(shí)施例七中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例八中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9是本發(fā)明的實(shí)施例九中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10是本發(fā)明的實(shí)施例十中可變電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種新的可變電容器，它包括沿第一方向間隔設(shè)置的兩個(gè)電容極板、以及充電單元，該充電單元包括兩個(gè)沿垂直于所述第一方向的第二方向間隔設(shè)置的電極，且所述電極對(duì)準(zhǔn)所述兩個(gè)電容極板之間的介質(zhì)層。通過在兩個(gè)電極之間形成電勢(shì)差，可以向兩個(gè)電容極板之間的介質(zhì)層充入電荷，進(jìn)而使得兩個(gè)電容極板之間的電容值發(fā)生變化。
[0034]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0035]實(shí)施例一
[0036]如圖1所示，本實(shí)施例的可變電容器包括:
[0037]襯底I ;
[0038]位于襯底I上的介質(zhì)層2 ；
[0039]位于介質(zhì)層2內(nèi)并沿第一方向A間隔設(shè)置的兩個(gè)電容極板4,兩個(gè)電容極板4為位于同一層的互連線，第一方向A平行于襯底I表面；
[0040]位于介質(zhì)層2內(nèi)的充電單元，所述充電單元包括兩個(gè)沿垂直于第一方向A的第二方向B間隔設(shè)置的電極5、6，電極5和電極6為位于不同層的導(dǎo)電插塞。
[0041]電極5、電極6、及位于電極5和電極6之間的介質(zhì)層2可視作構(gòu)成一個(gè)電容器。通過在電極5與電極6之間形成電勢(shì)差，使得電極5與電極6能夠向兩個(gè)電容極板4之間的介質(zhì)層2充入電荷，進(jìn)而使得兩個(gè)電容極板4之間的電容值發(fā)生變化。電極5與電極6之間的電勢(shì)差越大，兩個(gè)電容極板4之間的電容值越大。由于電極5和電極6的材料均為金屬，故所述充入的電荷為電子，且無論電極5與電極6的電勢(shì)差為正值還是負(fù)值，兩個(gè)電容極板4之間的電容值均會(huì)發(fā)生變化。
[0042]在本實(shí)施例中，兩個(gè)電容極板可以為第二層互連線、第三層互連線或更上層的互連線。在這種情況下，所述充電單元的兩個(gè)電極可以與電容極板位于相鄰層，或者，所述充電單元的兩個(gè)電極也可以不與電容極板位于相鄰層。當(dāng)所述充電單元的兩個(gè)電極與電容極板位于相鄰層時(shí)，充電單元能夠更為可靠地向兩個(gè)電容極板之間的介質(zhì)層充入電荷，使得兩個(gè)電容極板之間的電容值能夠有效地發(fā)生變化。
[0043]本實(shí)施例的可變電容器制作工藝能夠與傳統(tǒng)的CMOS工藝兼容，因此，該可變電容器可以與傳統(tǒng)的CMOS電路同步形成。
[0044]在可變電容器工作時(shí)，可使兩個(gè)電容極板4中，其中一個(gè)電容極板4接地、另一個(gè)電容極板4連接電壓源；所述充電單元的電極5、6中，其中一個(gè)電極接地、另一個(gè)電極連接另一電壓源。
[0045]在本實(shí)施例中，襯底I具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7，兩個(gè)電容極板4、所述充電單元均位于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)7上，使得可變電容器抵抗襯底噪聲的能力比較強(qiáng)。在本實(shí)施例的變換例中，淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)也可以替換為位于襯底表面的絕緣層。
[0046]實(shí)施例二
[0047]本實(shí)施例的可變電容器與實(shí)施例一的可變電容器之間的區(qū)別在于:如圖2所示，本實(shí)施例的可變電容器還包括位于襯底I上方并被介質(zhì)層2覆蓋的柵極3 ;兩個(gè)電