[發明專利]半導體結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202010004398.1
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN113013331A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 許漢杰;許正源;張骕遠
• 申請（專利權）人: 力晶積成電子制造股份有限公司
• 主分類號: H01L49/02
• 分類號: H01L49/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種半導體結構及其制造方法，其中該半導體結構包括基底、介電層、電容器結構與導線。介電層位于基底上。電容器結構包括第一電極、絕緣層、第二電極與間隙壁。第一電極位于介電層上。絕緣層位于第一電極上。第二電極位于絕緣層上。間隙壁覆蓋第一電極的側壁。導線位于電容器結構的一側的介電層上。

技術領域

本發明涉及一種半導體結構及其制造方法，且特別是涉及一種可提升電容器的電性表現的半導體結構及其制造方法。

背景技術

在現今半導體產業中，電容器為相當重要的基本元件。舉例來說，金屬-絕緣體-金屬電容器(metal-insulator-metal(MIM)capacitor)為一種常見的電容器結構，其基本設計為在作為電極的金屬板之間插入絕緣材料，而使得兩相鄰的金屬板與位于其間的絕緣材料可形成一個電容器單元。然而，如何有效地提升電容器的電性表現為目前業界不斷努力的目標。

發明內容

本發明提供一種半導體結構及其制造方法，其可提升電容器的電性表現。

本發明提出一種半導體結構，包括基底、介電層、電容器結構與導線。介電層位于基底上。電容器結構包括第一電極、絕緣層、第二電極與間隙壁。第一電極位于介電層上。絕緣層位于第一電極上。第二電極位于絕緣層上。間隙壁覆蓋第一電極的側壁。導線位于電容器結構的一側的介電層上。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構中，第一電極的材料可為不含鋁的金屬材料。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構中，間隙壁還可覆蓋絕緣層的側壁。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構中，第一電極的寬度可大于第二電極的寬度。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構中，導線與第二電極可由同一導體層構成。

本發明提出一種半導體結構的制造方法，包括以下步驟。在基底上形成介電層。在介電層上形成電容器結構。電容器結構包括第一電極、絕緣層、第二電極與間隙壁。第一電極位于介電層上。絕緣層位于第一電極上。第二電極位于絕緣層上。間隙壁覆蓋第一電極的側壁。在電容器結構的一側的介電層上形成導線。第二電極與導線通過相同制作工藝同時形成。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構的制造方法中，第一電極與絕緣層的形成方法可包括以下步驟。在介電層上形成第一電極材料層。在第一電極材料層上形成絕緣材料層。對絕緣材料層與第一電極材料層進行圖案化。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構的制造方法中，間隙壁還可覆蓋絕緣層的側壁。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構的制造方法中，間隙壁的形成方法可包括以下步驟。形成覆蓋絕緣層與第一電極的間隙壁材料層。對間隙壁材料層進行回蝕刻制作工藝。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構的制造方法中，還可包括以下步驟。在對間隙壁材料層進行回蝕刻制作工藝后，進行濺射蝕刻制作工藝(sputteretching)。

依照本發明的一實施例所述，在上述半導體結構的制造方法中，第二電極與導線的形成方法可包括以下步驟。在介電層、絕緣層與間隙壁上形成導體層。導體層與第一電極可通過絕緣層與間隙壁而彼此隔離。對導體層進行圖案化，以于介電層上形成導線，且同時于絕緣層上形成第二電極。

基于上述，在本發明所提出的半導體結構及其制造方法中，由于間隙壁覆蓋第一電極的側壁，因此在先形成第一電極再形成第二電極的制作工藝中，間隙壁可防止第一電極與第二電極發生短路的情況，進而提升電容器的電性表現。此外，在本發明所提出的半導體結構的制造方法中，第二電極與導線可通過相同制作工藝同時形成，由此可降低制作工藝復雜度。另外，在本發明所提出的半導體結構的制造方法中，由于第一電極與導線是由不同制作工藝所形成，因此可單獨對第一電極的材料進行最適化，以提升電容器的擊穿電壓與可靠度，進而提升電容器的電性表現。