[發明專利]形成金屬-絕緣體-金屬（MIM）電容器結構的機理

在審

• 申請號: 201410787169.6
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104733430A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 梁虔碩;林杏芝;葉玉隆;戴志和;黃敬泓
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種裝置，包括：

襯底；以及

金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，形成在所述襯底上，

其中，所述MIM電容器包括：

電容器頂部金屬(CTM)層；

電容器底部金屬(CBM)層；和

絕緣體，形成在所述CTM層和所述CBM層之間，

其中，所述絕緣體包括絕緣層和第一高k介電層，并且所述第一高k介電層形成在所述CBM層和所述絕緣層之間或者形成在所述CTM層和所述絕緣層之間。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述絕緣體還包括第二高k介電層。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述第一高k介電層和所述第二高k介電層形成在所述絕緣層的相對兩側上。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一高k介電層具有介于約4至約400范圍內的相對介電常數。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一高k介電層包括氧化鈦(Ti_xO_y，x為實數以及y為實數)、氧化鉭(Ta_xO_y，x為實數以及y為實數)、氮氧化鈦(Ti_xO_yN_z，x為實數、y為實數以及z為實數)或氮氧化鉭(Ta_xO_yN_z，x為實數、y為實數以及z為實數)。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一高k介電層的厚度介于約5埃至約50埃的范圍內。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述第一高k介電層的厚度、所述絕緣層的厚度和所述第二高k介電層的厚度的總厚度介于約17埃至約10010埃的范圍內。

8.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述CBM層包括底部阻擋層、主金屬層和頂部阻擋層，并且所述底部阻擋層和所述頂部阻擋層形成在所述主金屬層的相對兩側上。

9.一種金屬-絕緣體-金屬電容器結構，包括：

CBM層，形成在襯底上，其中，所述CBM層包括底部阻擋層、主金屬層和頂部阻擋層；

第一高k介電層，形成在所述CBM層上；

絕緣層，形成在所述第一高k介電層上；

第二高k介電層，形成在所述絕緣層上；以及

CTM層，形成在所述第二高k介電層上，其中，所述CTM層包括底部阻擋層、主金屬層和頂部阻擋層。

10.一種形成金屬-絕緣體-金屬電容器結構的方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成電容器底部金屬(CBM)層，其中，所述CBM層包括底部阻擋層、主金屬層和頂部阻擋層；

在所述CBM層上形成第一高k介電層；

在所述第一高k介電層上形成絕緣層；以及

在所述絕緣層上形成電容器頂部金屬(CTM)層。