[發(fā)明專(zhuān)利]一種電容器的形成方法及電容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210340817.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114937739B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文曉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 威海嘉瑞光電科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H10N97/00
• 分類(lèi)號(hào): H10N97/00;H01L23/64;H01L23/522
• 代理公司: 蘇州三英知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32412
• 代理人: 潘時(shí)偉

本發(fā)明提供了一種電容器的形成方法及電容器。本發(fā)明先形成第一電容器層，再形成第二電容器層，并通過(guò)第一電容器層和第二電容器層進(jìn)行對(duì)應(yīng)電連接，以形成具有較大電容密度的電容器；并且其中，第一電容器層依托于第一介質(zhì)層，第二電容器層依托于第三介質(zhì)層，以此提高電容器的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片封裝制造領(lǐng)域，具體涉及一種電容器的形成方法及電容器。

背景技術(shù)

為了增加電容值，現(xiàn)有的半導(dǎo)體電容器往往設(shè)置為多個(gè)U型的起伏結(jié)構(gòu)。具體可以參見(jiàn)圖1，功能襯底1上設(shè)置一電連接層2，電連接層2上設(shè)置電容器，電容器包括多個(gè)分立的U型第一電極層3、覆蓋第一電極層3且呈起伏結(jié)構(gòu)的電容介質(zhì)層4以及覆蓋所述電容介質(zhì)層4上的第二電極層5，這種由U型的第一電極層3所帶來(lái)的起伏結(jié)構(gòu)，可以增加電容器的電容值。但是在制造該電容器時(shí)，U型的第一電極層3依附于犧牲介質(zhì)層的通孔結(jié)構(gòu)形成，后續(xù)去除犧牲介質(zhì)層時(shí)，獨(dú)立的U型第一電極層3會(huì)發(fā)生傾斜或者傾倒，具體參見(jiàn)圖2，后續(xù)形成的電容器會(huì)失效，導(dǎo)致電容器的功能不可靠，且電容值較小。

發(fā)明內(nèi)容

基于解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電容器結(jié)構(gòu)的形成方法，其包括步驟：

(1)提供功能襯底，所述功能襯底上具有電互連層；

(2)在電互連層上沉積一第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中具有露出所述電互連層的多個(gè)第一通孔；

(3)形成覆蓋所述第一通孔的側(cè)壁和底面以及所述第一介質(zhì)層上表面的第一電容器層，第一電容器層與多個(gè)第一通孔共形的形成，且包括第一電極層、第一電容介質(zhì)層和第二電極層；

(4)在所述第一電容器層上覆蓋第二介質(zhì)層并進(jìn)行平坦化，所述第二介質(zhì)層的頂面露出位于所述第一介質(zhì)層上表面部分的所述第二電極層；

(5)在所述第二介質(zhì)層上形成第三介質(zhì)層，蝕刻所述第三介質(zhì)層以形成多個(gè)介質(zhì)柱，所述多個(gè)介質(zhì)柱與所述多個(gè)第一通孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；

(6)利用多個(gè)介質(zhì)柱之間的間隔槽蝕刻所述第一電容器層的頂部，以使得所述第一電容器層形成為分立的多個(gè)碗狀結(jié)構(gòu)；

(7)在多個(gè)介質(zhì)柱及其間隔槽中形成第二電容器層，所述第二電容器層覆蓋所述多個(gè)介質(zhì)柱的頂面和側(cè)壁，所述第二電容器層包括第三電極層、第二電容介質(zhì)層和第四介質(zhì)層；

其中，第一電極層與第四電極層電接觸，第一電容介質(zhì)層與第二電容介質(zhì)層物理接觸，第二電極層與第三電極層電接觸。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，還包括步驟(8)，在所述第二電容器層上覆蓋第四介質(zhì)層，所述第四介質(zhì)層填充所述間隔槽，且在多個(gè)介質(zhì)柱之間，所述第一介質(zhì)層中具有空氣隙。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，還包括步驟(9)，研磨所述第四介質(zhì)層的上表面，直至露出多個(gè)介質(zhì)柱上表面上的第三電極層。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，在步驟(5)中，蝕刻所述第三介質(zhì)層還包括：蝕刻掉多個(gè)第一通孔頂部的第二介質(zhì)層的一部分，以形成一位于所述第一通孔頂部的環(huán)形凹陷，該環(huán)形凹陷露出所述第一電容器層位于所述第一通孔側(cè)壁上的一部分。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，在步驟(6)中，蝕刻所述第一電容器層的頂部包括：至少蝕刻掉間隔槽底部的第二電極層和第一電容介質(zhì)層。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，在步驟(7)中，形成第二電容器層具體包括：沉積第三電極層，其中第三電極層在所述環(huán)形凹陷處與所述第二電極層電連接，然后去除間隔槽底部的第三電極層；在所述第三電極層上沉積第二電容介質(zhì)層，然后去除間隔槽底部的第二電容介質(zhì)層；最后在第二電容介質(zhì)層上沉積第四電極層，所述第四電極層與所述第一電極層電接觸。

作為優(yōu)選的實(shí)施例，在形成第一電容器層之前，還包括在多個(gè)第一通孔底部形成多個(gè)電接觸層。