[發(fā)明專利]電容器及其形成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110213511.8
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102332447A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡劍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容器及其形成方法。

背景技術(shù)

為了增加需要高速工作的模擬電路和射頻器件的性能，研究了用于在半導(dǎo)體器件中集成具有大容量的電容器的方法。當(dāng)電容器的上極板和下極板由摻雜的多晶硅形成時，在下極板和介質(zhì)層的界面以及上極板和介質(zhì)層的界面容易發(fā)生氧化反應(yīng)形成自然氧化層，這樣電容器的電容量減少。為了防止這種電容器減少的現(xiàn)象，通常使用金屬-絕緣體-硅(MIS)電容器或者金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，因為MIM電容器顯示出低電阻率和缺少由耗盡引起的寄生電容的特性，MIM電容器通常用于高性能半導(dǎo)體器件。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中MIM電容器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)的MIM電容器包括：基底10、位于所述基底10上的第一極板21、第二極板23、位于第一極板21和第二極板23之間的介質(zhì)層22。第二極板23通過互連結(jié)構(gòu)(圖中未標(biāo)號)與其上層的金屬互連層電連接，第一極板21與其他器件(圖中未示)電連接。通常MIM電容器的介質(zhì)層容易發(fā)生擊穿，產(chǎn)生漏電流現(xiàn)象，漏電流的存在會影響電容器的性能，漏電流越大，電容器的性能越差。

現(xiàn)有技術(shù)中有許多關(guān)于電容器的專利以及專利申請，例如，申請?zhí)枮?00410100720.1的中國發(fā)明專利申請公開的一種MIM電容器的制造方法，其形成的MIM電容器容易發(fā)生漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的電容器容易發(fā)生漏電流。

為解決上述問題，本發(fā)明具體實施例提供一種電容器，包括：第一極板、第二極板、位于所述第一極板和第二極板之間的介質(zhì)層；

所述介質(zhì)層包括第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層位于所述第一極板與所述第二介質(zhì)層之間，或者所述第一介質(zhì)層位于所述第二極板與所述第二介質(zhì)層之間，所述第一介質(zhì)層的帶隙大于所述第二介質(zhì)層的帶隙，所述第二介質(zhì)層的介電常數(shù)大于所述第一介質(zhì)層的介電常數(shù)。

可選地，所述介質(zhì)層還包括第三介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層、第一介質(zhì)層分別位于所述第二介質(zhì)層的兩側(cè)，所述第三介質(zhì)層的帶隙大于所述第二介質(zhì)層的帶隙；所述第二介質(zhì)層的介電常數(shù)大于所述第三介質(zhì)層的介電常數(shù)。

可選地，所述第一極板、第二極板的材料為金屬、金屬化合物或?qū)щ姷姆墙饘佟?/p>

可選地，所述第一極板、第二極板的材料為鉭，氮化鉭，鈦，氮化鈦或者鋁。

可選地，所述第一介質(zhì)層的材料為氧化硅，所述第二介質(zhì)層的材料為氮化硅。

可選地，所述第三介質(zhì)層的材料為氧化硅。

可選地，所述第二介質(zhì)層的厚度大于所述第一介質(zhì)層。

可選地，所述第二介質(zhì)層的厚度大于第三介質(zhì)層的厚度。

本發(fā)明具體實施例還提供一種電容器的形成方法，包括：

提供基底；

在所述基底上形成第一極板；

在所述第一極板上形成第一介質(zhì)層，在所述第一介質(zhì)層上形成第二介質(zhì)層；在所述第二介質(zhì)層上形成第二極板；

或者，在所述第一極板上形成第二介質(zhì)層，在所述第二介質(zhì)層上形成第一介質(zhì)層；在所述第一介質(zhì)層上形成第二極板；

所述第一介質(zhì)層的帶隙大于所述第二介質(zhì)層的帶隙，所述第二介質(zhì)層的介電常數(shù)大于所述第一介質(zhì)層的介電常數(shù)。

本發(fā)明具體實施例還提供另一種電容器的形成方法，包括：

提供基底；

在所述基底上形成第一極板；

在所述第一極板上形成第一介質(zhì)層，在所述第一介質(zhì)層上形成第二介質(zhì)層；在所述第二介質(zhì)層上形成第三介質(zhì)層，在所述第三介質(zhì)層上形成第二極板；

所述第一介質(zhì)層、第三介質(zhì)層的帶隙大于所述第二介質(zhì)層的帶隙，所述第二介質(zhì)層的介電常數(shù)大于所述第一介質(zhì)層、第三介質(zhì)層的介電常數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：