[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202110035145.5
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN113053857A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 鄭安皓;郭舫廷;陳彥羽
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L49/02;H01L23/522
• 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

本發明針對用于制造具有金屬電極的MiM電容器結構的方法，金屬電極具有富氮金屬氮化物層。該方法包括在設置在襯底上的第一互連層上沉積第一電極雙層，其中第一電極雙層包括具有不同氮濃度的第一層和第二層。該方法還包括在第一電極雙層上沉積介電層，以及在第一互連層上沉積第二電極雙層，其中第二電極包括具有不同氮濃度的第三層和第四層。該方法還包括圖案化第一電極雙層、介電層和第二電極雙層以在第一互連層上形成電容器結構。本發明的實施例還涉及半導體結構及其形成方法。

技術領域

本發明的實施例涉及半導體結構及其形成方法。

背景技術

可以在芯片中內置去耦電容器，以防止電源中的電壓尖峰，諸如當最初為芯片供電或激活芯片的各個組件時。在芯片制造工藝中，可以在晶體管形成之后在后段制程中集成去耦電容器。

發明內容

本發明的實施例提供了一種半導體結構，包括：第一互連層，設置在襯底上，其中，所述第一互連層包括導電結構；電容器結構，形成在所述第一互連層的導電結構上，其中，所述電容器結構包括：第一電極雙層，包括第一層和第二層，所述第一層和所述第二層的每個包括不同的氮濃度；介電層，設置在所述第一電極雙層的所述第二層上；和第二電極雙層，位于所述介電層上，所述第二電極雙層包括第三層和第四層，所述第三層和所述第四層的每個包括不同的氮濃度；以及第二互連層，位于所述電容器結構上，其中，所述第二互連層的導電結構與所述第二電極雙層的所述第四層接觸。

本發明的另一實施例提供了一種半導體結構，包括：第一互連層，設置在襯底上；電容器結構，形成在所述第一互連層上，其中，所述電容器結構包括：第一電極雙層，包括第一層和第二層，所述第一層和所述第二層的每個包括不同的氮濃度；和第二電極雙層，包括第三層和第四層，所述第三層和所述第四層的每個包括不同的氮濃度，其中，所述第一電極雙層和所述第二電極雙層具有非重疊區域；以及第二互連層，位于所述電容器結構上。

本發明的又一實施例提供了一種形成半導體結構的方法，包括：在襯底上形成第一互連層；在所述第一互連層上沉積第一電極雙層，其中，所述第一電極雙層包括具有不同氮濃度的第一層和第二層；在所述第一電極雙層上沉積介電層，使得所述介電層與所述第二層接觸；在所述第一互連層上沉積第二電極雙層，其中，所述第二電極雙層包括具有不同氮濃度的第三層和第四層；圖案化所述第一電極雙層、所述介電層和所述第二電極雙層，以在所述第一互連層上形成電容器結構；以及在所述電容器結構上形成第二互連層，其中，所述第二互連層的導電結構與所述第二電極雙層接觸。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出了根據一些實施例的用于形成具有富氮電極層的金屬-絕緣體-金屬堆疊件的方法。

圖2至圖12是根據一些實施例的在具有富氮電極層的金屬-絕緣體-金屬堆疊件的制造期間的中間結構的截面圖。

具體實施方式

以下公開提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同的實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅是實例而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成附加部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術語，以描述如圖中所示的一個元件或部件與另一元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作工藝中的不同方位。裝置可以以其它方式定位(旋轉90度或在其它方位)，并且在本文中使用的空間相對描述符可以同樣地作相應地解釋。