[發明專利]MIM電容結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201410186602.0
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN105097765B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張賀豐;王曉東
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種MIM電容結構，所述電容結構包括：

第一導電層；

絕緣層，設置在所述第一導電層上；

第二導電層，設置在所述絕緣層上，所述第一導電層、所述絕緣層和所述第二導電層的疊置方向為縱向，與所述縱向垂直的方向為橫向，其特征在于，所述第二導電層包括相互獨立的多個第二介電材料部，由所述第二導電層的上表面向所述第二導電層中延伸，所述第二介電材料部的形狀為軸線垂直于所述第二導電層的圓柱狀。

2.根據權利要求1所述的MIM電容結構，其特征在于，所述第二導電層的下表面積為S₁，所述第二介電材料部的橫向截面的總面積為S₂，且S₂:S₁＝1:10～1:2。

3.根據權利要求1所述的MIM電容結構，其特征在于，各所述第二介電材料部的直徑為10～1000nm。

4.根據權利要求3所述的MIM電容結構，其特征在于，各所述第二介電材料部的直徑為50～800nm。

5.根據權利要求3所述的MIM電容結構，其特征在于，各所述第二介電材料部的直徑為100～700nm。

6.根據權利要求3所述的MIM電容結構，其特征在于，各所述第二介電材料部的直徑為200～600nm。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的MIM電容結構，其特征在于，所述第一導電層包括多個第一介電材料部，沿所述縱向貫穿所述第一導電層設置，且所述第一介電材料部和所述第二介電材料部一一對應設置。

8.根據權利要求7所述的MIM電容結構，其特征在于，所述第一介電材料部的形狀為軸線垂直于所述第一導電層的圓柱狀，且所述第一介電材料部的直徑與所述第二介電材料部的直徑相等。

9.根據權利要求1所述的MIM電容結構，其特征在于，所述第二導電層的縱向截面的橫向寬度小于所述絕緣層的縱向截面的橫向寬度。

10.根據權利要求1所述的MIM電容結構，其特征在于，所述第一導電層和所述第二導電層的材料為金屬鋁。

11.根據權利要求7所述的MIM電容結構，其特征在于，所述第一介電材料部、所述第二介電材料部以及所述絕緣層的材料為SiO₂、Si₃N₄、Ta₂O₅、TiO₂或Al₂O₃。

12.一種MIM電容結構的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

步驟S1，設置第一導電層；

步驟S2，在所述第一導電層上設置絕緣材料；

步驟S3，對所述絕緣材料進行刻蝕，形成第二凹槽，所述第二凹槽中保留有多個相互獨立的絕緣材料塊形成第二介電材料部，位于所述第二凹槽底面所在平面以下的所述絕緣材料形成所述MIM電容結構的絕緣層；以及

步驟S4，在所述第二凹槽中設置第二導電部，所述第二介電材料部與所述第二導電部形成所述MIM電容結構的第二導電層，所述第二介電材料部的形狀為軸線垂直于所述第二導電層的圓柱狀。

13.根據權利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述第二導電層的下表面積為S₁，所述第二導電部的總上表面積為S₄，且(S₁-S₄):S₁＝1:10～1:2。