CN118280965A - 电容器件及其形成方法 - Google Patents

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CN118280965A CN202211710973.5A CN202211710973A CN118280965A CN 118280965 A CN118280965 A CN 118280965A CN 202211710973 A CN202211710973 A CN 202211710973A CN 118280965 A CN118280965 A CN 118280965A
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王晓东
王西宁
钱蔚宏
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Abstract

一种电容器件及其形成方法,其中结构包括:第一金属层包括位于主体区和第一连接区上的若干第一电极层,以及位于主体区和第二连接区上的若干第二电极层,第二金属层包括位于主体区和第一连接区上的若干第三电极层,以及位于主体区和第二连接区上的若干第四电极层;位于第一连接区上的若干第一接触层,若干第一接触层平行于第二方向,且沿第一方向排布,还使若干第一电极层和若干第三电极层电连接;位于第二连接区上的若干第二接触层,若干第二接触层平行于第二方向,且沿着第一方向排布,还使若干第二电极层和若干第四电极层电连接,降低了MOM电容结构的电阻,有利于提高电容器件的品质因数Q。

Description

电容器件及其形成方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其是涉及一种电容器件及其形成方法。
背景技术
在半导体集成电路中,与晶体管电路制作在同一芯片上的集成电容被广泛地应用。其形式主要有金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)电容和金属-氧化物-金属(metal-oxide-metal,MOM)电容两种。其中,MIM电容使用上下层金属作为电容极板,制作MIM电容一般需要新增光刻层次,同时电容介质层击穿电压与电容大小是无法调和的矛盾量,而且平板电容一般都需要较大的面积,不利于器件的集成。而MOM电容采用指状结构和叠层相结合的方法可以在相对较小的面积上制作容量更大的电容。此外,在制作MOM电容时,无需额外的光刻胶层和掩模,从而制作工艺相对于MIM电容也更简单,成本更低。
然而,随着器件尺寸的不断缩小,MOM电容受金属线间距离的限制,使得电容无法做大,且稳定度较差。因此,现有的MOM电容技术有待进一步提高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种电容器件及其形成方法,以提高MOM电容性能。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案提供一种电容器件,包括:衬底,所述衬底包括主体区、位于所述主体区四周的第一连接区和第二连接区,所述主体区具有沿着第一方向上相对的第一边和第二边,沿着第二方向上相对的第三边和第四边,所述第一边和所述第三边相邻,所述第二边与所述第四边相邻,所述第一连接区与所述第一边和所述第三边相邻,所述第二连接区与所述第二边和所述第四边相邻;位于所述衬底上若干层叠设置的金属层结构,各金属层结构包括第一金属层和位于所述第一金属层上的第二金属层,所述第一金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第一电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第二电极层,所述若干第一电极层和所述若干第二电极层均分别行于第一方向且沿第二方向排布,且所述主体区上的各第一电极层位于相邻的第二电极层之间,所述第二金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第三电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第四电极层,所述若干第三电极层和所述若干第四电极层均分别行于第二方向且沿第一方向排布,且所述主体区上的各第三电极层位于相邻的第四电极层之间;位于所述第一连接区上的若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第二方向,且沿所述第一方向排布,还使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;位于所述第二连接区上的若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,还使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
可选的,所述若干第一接触层位于部分所述第一电极层上,且所述若干第一接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第三电极层在所述衬底表面的投影范围内;所述若干第二接触层位于部分所述第二电极层上,且所述若干第二接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第四电极层在所述衬底表面的投影范围内。
可选的,所述第一连接区包括平行于所述第一方向的第一区和平行于所述第二方向的第二区;所述第二连接区包括平行于所述第一方向的第三区和平行于所述第二方向的第四区。
可选的,所述第一区上的所述若干第一电极层的数量范围为1个至1000个;所述第二区上的所述若干第三电极层的数量范围为1个至1000个;所述第三区上的所述若干第二电极层的数量范围为1个至1000个;所述第四区上的所述若干第四电极层的数量范围为1个至1000个。
可选的,所述第一区上相邻的所述第一电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第二区上相邻的所述第三电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第三区上相邻的所述第二电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第四区上相邻的所述第四电极层之间的距离范围为10nm至5μm。
可选的,在沿所述第一方向上,各第一接触层的宽度范围为10nm至5μm;在沿所述第一方向上,各第二接触层的宽度范围为10nm至5μm。
可选的,还包括:位于所述第一连接区上的若干第三接触层,所述若干第三接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;位于所述第二连接区上的若干第四接触层,所述若干第四接触层平行于第一方向,且沿着所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
相应的,本发明的技术方案还提供一种电容器件的形成方法,包括:提供衬底,所述衬底包括主体区、位于所述主体区四周的第一连接区和第二连接区,所述主体区具有沿着第一方向上相对的第一边和第二边,沿着第二方向上相对的第三边和第四边,所述第一边和所述第三边相邻,所述第二边与所述第四边相邻,所述第一连接区与所述第一边和所述第三边相邻,所述第二连接区与所述第二边和所述第四边相邻;在所述衬底上形成若干层叠设置的金属层结构,各金属层结构包括第一金属层和位于所述第一金属层上的第二金属层,所述第一金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第一电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第二电极层,所述若干第一电极层和所述若干第二电极层均分别行于第一方向且沿第二方向排布,且所述主体区上的各第一电极层位于相邻的第二电极层之间,所述第二金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第三电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第四电极层,所述若干第三电极层和所述若干第四电极层均分别行于第二方向且沿第一方向排布,且所述主体区上的各第三电极层位于相邻的第四电极层之间;在所述第一连接区上形成若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第二方向,且沿所述第一方向排布,还使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;在所述第二连接区上形成若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,还使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
可选的,所述若干第一接触层位于部分所述第一电极层上,且所述若干第一接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第三电极层在所述衬底表面的投影范围内;所述若干第二接触层位于部分所述第二电极层上,且所述若干第二接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第四电极层在所述衬底表面的投影范围内。
可选的,所述第一金属层位于第一介质材料层内,所述第一接触层和所述第二接触层位于所述第一介质材料层上的第二介质材料层内,所述第二金属层位于所述第二介质材料层上的第三介质材料层内;各金属层结构,以及各金属层结构内的所述若干第一接触层和所述若干第二接触层的形成方法包括:在所述衬底上形成所述第一介质材料层和所述第一金属层;在所述第一介质材料层和所述第一金属层上形成所述第二介质材料层,所述第二介质材料层内具有第一开口和第二开口,所述第一开口暴露出所述第一连接区上的各第一电极层部分表面,所述第二开口暴露出所述第二连接区上的各第二电极层部分表面;在所述第一开口内形成所述第一接触层;在所述第二开口内形成所述第二接触层;在形成所述第一接触层和所述第二接触层之后,在所述第二介质材料层上形成所述第三介质材料层和所述第二金属层。
可选的,所述第一金属层位于第一介质材料层内,所述第一接触层、所述第二接触层和所述第二金属层位于所述第一介质材料层上的第二介质材料层内;各金属层结构,以及各金属层结构内的所述若干第一接触层和所述若干第二接触层的形成方法包括:在所述衬底上形成第一介质材料层和所述第一金属层;在所述第一介质材料层和所述第一金属层上形成所述第二介质材料层,所述第二介质材料层内具有第一开口和第二开口,所述第一开口暴露出所述第一连接区上的各第一电极层部分表面,所述第二开口暴露出所述第二连接区上的各第二电极层部分表面;在所述第一开口内形成所述第一接触层以及位于所述第一接触层上的所述若干第三电极层;在所述第二开口内形成所述第二接触层以及位于所述第二接触层上的所述若干第四电极层。
可选的,所述第一连接区包括平行于所述第一方向的第一区和平行于所述第二方向的第二区;所述第二连接区包括平行于所述第一方向的第三区和平行于所述第二方向的第四区。
可选的,所述第一区上的所述若干第一电极层的数量范围为1个至1000个;所述第二区上的所述若干第三电极层的数量范围为1个至1000个;所述第三区上的所述若干第二电极层的数量范围为1个至1000个;所述第四区上的所述若干第四电极层的数量范围为1个至1000个。
可选的,所述第一区上相邻的所述第一电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第二区上相邻的所述第三电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第三区上相邻的所述第二电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第四区上相邻的所述第四电极层之间的距离范围为10nm至5μm。
可选的,在沿所述第一方向上,各第一接触层的宽度范围为10nm至5μm;在沿所述第一方向上,各第二接触层的宽度范围为10nm至5μm。
可选的,还包括:在所述第一连接区上形成若干第三接触层,所述若干第三接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;在所述第二连接区上形成若干第四接触层,所述若干第四接触层平行于第一方向,且沿着所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
本发明技术方案提供的电容器件中,位于所述第一连接区上的若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接,位于所述第二连接区上的若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接,将所述若干第一电极层和所述若干第三电极层(所述若干第二电极层和所述若干第四电极层)之间的电连接方式由Via改成具有较大接触面积的连接方式,降低了MOM电容结构的电阻,有利于提高电容器件的品质因数Q,整体上提高电容器件的性能。
本发明技术方案提供的电容器件的形成方法中,在所述第一连接区上形成若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接,在所述第二连接区上形成若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接,将所述若干第一电极层和所述若干第三电极层(所述若干第二电极层和所述若干第四电极层)之间的电连接方式由Via改成具有较大接触面积的连接方式,降低了MOM电容结构的电阻,有利于提高电容器件的品质因数Q,整体上提高电容器件的性能。
附图说明
图1至图2是一种电容器件的结构示意图;
图3至图9是本发明实施例电容器件形成方法中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
需要注意的是,本说明书中的“表面”、“上”,用于描述空间的相对位置关系,并不限定于是否直接接触。
如背景技术所述,现有技术中形成的电容器件的电容性能有待提高。现结合一种电容器件进行说明分析。
图1至图2是一种电容器件的结构示意图。
请参考图1至图2,图1是图2的俯视结构示意图,图2是图1中沿DD1方向的剖面结构示意图,所述电容结构包括:衬底100,所述衬底100包括主体区A和位于所述主体区A四周的外围区,所述主体区A包括四条边,所述外围区包括与所述主体区A的两条相邻边相邻的第一连接区I以及与另外两条边相邻的第二连接区II;位于所述衬底100上层叠设置的若干第一金属层和若干第二金属,各所述第一金属层位于相邻的第二金属层之间,所述第一金属层包括位于所述主体区A上的若干第一电极层101和若干第二电极层102,所述若干第一电极层101和所述若干第二电极层102均分别行于第一方向X且沿第二方向Y排布,各第一电极层101位于相邻的第二电极层102之间,所述若干第一电极层101还延伸至所述第一连接区I上,所述第一金属层还包括位于所述第一连接区I上的若干第一电极端111和位于所述第二连接区II上的若干第二电极端112,所述若干第一电极端111与所述若干第一电极层101沿所有第二方向Y排布,所述若干第二电极端112与所述若干第二电极层102沿所述第二方向Y排布,各所述第二金属层包括位于所述主体区A上的若干第三电极层103和若干第四电极层104,所述若干第三电极层103和所述若干第四电极层104均分别行于第二方向Y且沿第一方向X排布,且各第三电极层103位于相邻的第四电极层104之间,所述若干第三电极层103还延伸至所述第一连接区I上,所述第二金属层还包括位于所述第一连接区I上的若干第三电极端113和位于所述第二连接区II上的若干第四电极端114,所述若干第三电极端113与所述若干第三电极层103沿所有第一方向X排布,所述若干第四电极端114与所述若干第四电极层104沿所述第一方向X排布;位于所述第一连接区I上的若干第一导电插塞121,所述若干第一导电插塞121使所述第一电极层101和所述第三电极层103电连接;位于所述第二连接区II上的若干第二导电插塞122,所述若干第二导电插塞122使所述第二电极层102和所述第四电极层104电连接。
上述MOM电容结构中,所述第一电极层101和所述第三电极层103通过若干第一导电插塞121电连接,具体的,通过若干第一导电插塞121将所述若干第一电极端111与所述若干第三电极层103电连接,通过若干第一导电插塞121将所述若干第一电极端111与若干第三电极端113以及所述若干第一电极层101电连接,以实现所述第一电极层101和所述第三电极层103的电连接。类似地,实现所述第二电极层102和所述第四电极层104通过若干第二导电插塞122电连接。将各电极端,例如所述若干第一电极端111,设计成细长型的指状结构有利于降低MOM电容结构的电阻。
然而,所述若干第一导电插塞121和所述若干第二导电插塞122通过先刻蚀形成通孔(VIA),而后进行金属材料填充的方式获得。随着半导体关键尺寸的持续微缩,导电插塞的尺寸也相应的缩小,使得导电插塞和电极层之间的接触面积进一步减小,从而导致MOM电容结构的电阻值增加,降低电容器件的品质因数Q,影响电容器件的性能。
为了解决上述问题,本发明提供一种电容器件及其形成方法,位于所述第一连接区上的若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接,位于所述第二连接区上的若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接,将所述若干第一电极层和所述若干第三电极层(所述若干第二电极层和所述若干第四电极层)之间的电连接方式由Via改成具有较大接触面积的连接方式,降低了MOM电容结构的电阻,有利于提高电容器件的品质因数Q,整体上提高电容器件的性能。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图3至图9是本发明实施例电容器件形成方法中各步骤对应的结构示意图。
请参考图3,提供衬底200,所述衬底200包括主体区M0、位于所述主体区M0四周的第一连接区M1和第二连接区M2,所述主体区M0具有沿着第一方向X上相对的第一边(图中未示出)和第二边(图中未示出),沿着第二方向Y上相对的第三边(图中未示出)和第四边(图中未示出),所述第一边和所述第三边相邻,所述第二边与所述第四边相邻,所述第一连接区M1与所述第一边和所述第三边相邻,所述第二连接区M2与所述第二边和所述第四边相邻。
本实施例中,所述第一连接区M1包括平行于所述第一方向X的第一区I和平行于所述第二方向Y的第二区II;所述第二连接区M2包括平行于所述第一方向X的第三区III和平行于所述第二方向Y的第四区IV。
本实施例中,所述衬底200包括基底(图中未标出)、位于基底上的器件层以及所述器件层上的层间介质层,所述器件层包括器件结构(图中未标出)以及相邻器件结构之间的隔离结构(图中未标出);所述器件结构包括晶体管、二极管、三极管、电容、电感或导电结构等。
所述第一连接区M1用于后续定义第一导电插塞的位置,所述第二连接区M2用于后续定义第二导电插塞的位置。
后续,在所述衬底200上形成若干层叠设置的金属层结构,各金属层结构包括第一金属层和位于所述第一金属层上的第二金属层,所述第一金属层包括位于所述主体区M0和所述第一连接区M1上的若干第一电极层,以及位于所述主体区M0和所述第二连接区M2上的若干第二电极层,所述若干第一电极层和所述若干第二电极层均分别行于第一方向X且沿第二方向Y排布,且所述主体区M0上的各第一电极层位于相邻的第二电极层之间,所述第二金属层包括位于所述主体区M0和所述第一连接区上的若干第三电极层,以及位于所述主体区M0和所述第二连接区上的若干第四电极层,所述若干第三电极层和所述若干第四电极层均分别行于第二方向Y且沿第一方向X排布,且所述主体区M0上的各第三电极层位于相邻的第四电极层之间;在所述第一连接区M1上形成若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第二方向Y,且沿所述第一方向X排布,还使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;在所述第二连接区M2上形成若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向Y,且沿着所述第一方向X排布,还使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
上述方法中,将所述若干第一电极层和所述若干第三电极层(所述若干第二电极层和所述若干第四电极层)之间的电连接方式由Via改成具有较大接触面积的连接方式,降低了MOM电容结构的电阻,有利于提高电容器件的品质因数Q,整体上提高电容器件的性能。
本实施例中,所述第一金属层位于第一介质材料层内,所述第一接触层和所述第二接触层位于所述第一介质材料层上的第二介质材料层内,所述第二金属层位于所述第二介质材料层上的第三介质材料层内。
本实施例中,各金属层结构,以及各金属层结构内的所述若干第一接触层和所述若干第二接触层的形成方法请参考图4至图9。
请参考图4,在所述衬底200上形成所述第一介质材料层(图中未示出)和所述第一金属层。
具体的,所述第一金属层包括位于所述主体区M0和所述第一连接区M1上的若干第一电极层201,以及位于所述主体区M0和所述第二连接区M2上的若干第二电极层202,所述若干第一电极层201和所述若干第二电极层202均分别行于第一方向X且沿第二方向Y排布,且所述主体区M0上的各第一电极层201位于相邻的第二电极层202之间。
本实施例中,所述第一区I上的所述若干第一电极层201的数量范围为1个至1000个;所述第三区III上的所述若干第二电极层202的数量范围为1个至1000个。
本实施例中,所述第一区I上相邻的所述第一电极层201之间的距离d1范围为10nm至5μm;所述第三区III上相邻的所述第二电极层202之间的距离d3范围为10nm至5μm。
所述第一金属层的形成工艺包括大马革士工艺或双大马革士工艺。
需要说明的是,参考图4至图9中均省略了第一介质材料层、第二介质材料层和第三介质材料层。
请参考图5,在所述第一介质材料层和所述第一金属层上形成所述第二介质材料层(图中未示出),所述第二介质材料层内具有第一开口(图中未示出)和第二开口(图中未示出),所述第一开口暴露出所述第一连接区M1上的各第一电极层201部分表面,所述第二开口暴露出所述第二连接区M2上的各第二电极层202部分表面;在所述第一开口内形成所述第一接触层301;在所述第二开口内形成所述第二接触层302。
具体的,所述若干第一接触层301平行于第二方向Y,且沿所述第一方向X排布;所述若干第二接触层302平行于第二方向Y,且沿着所述第一方向X排布。
本实施例中,在沿所述第一方向X上,各第一接触层301的宽度范围为10nm至5μm;在沿所述第一方向X上,各第二接触层302的宽度范围为10nm至5μm。
请参考图6至图9,图6为图7至图9的俯视结构示意图,图7为图6中沿DD1方向的剖面结构示意图,图8为图6中沿EE1方向的剖面结构示意图,图9是图6中沿FF1方向的剖面结构示意图,在形成所述第一接触层301和所述第二接触层302之后,在所述第二介质材料层上形成所述第三介质材料层(图中未示出)和所述第二金属层。
具体的,所述第二金属层包括位于所述主体区M0和所述第一连接区M1上的若干第三电极层203,以及位于所述主体区M0和所述第二连接区M2上的若干第四电极层204,所述若干第三电极层203和所述若干第四电极层204均分别行于第二方向Y且沿第一方向X排布,且所述主体区M0上的各第三电极层203位于相邻的第四电极层204之间。
本实施例中,所述若干第一接触层301位于部分所述第一电极层201上,且所述若干第一接触层301在所述衬底200表面的投影位于所述若干第三电极层203在所述衬底200表面的投影范围内。所述若干第一接触层301使所述若干第一电极层201和所述若干第三电极层203电连接。
本实施例中,所述若干第二接触层302位于部分所述第二电极层202上,且所述若干第二接触层302在所述衬底200表面的投影位于所述若干第四电极层204在所述衬底200表面的投影范围内。所述若干第二接触层302使所述若干第二电极层202和所述若干第四电极层204电连接。
本实施例中,所述第二区II上的所述若干第三电极层203的数量范围为1个至1000个;所述第四区IV上的所述若干第四电极层204的数量范围为1个至1000个。
本实施例中,所述第二区II上相邻的所述第三电极层203之间的距离d2范围为10nm至5μm;所述第四区IV上相邻的所述第四电极层204之间的距离d4范围为10nm至5μm。
本实施例中,所述第一接触层301、所述第二接触层302和所述第二金属层的形成工艺为大马革士工艺。在另一实施例中,所述第一接触层、所述第二接触层和所述第二金属层的形成工艺可以为双大马革士工艺。
在另一实施例中,所述第一金属层位于第一介质材料层内,所述第一接触层、所述第二接触层和所述第二金属层位于所述第一介质材料层上的第二介质材料层内;各金属层结构,以及各金属层结构内的所述若干第一接触层和所述若干第二接触层的形成方法包括:在所述衬底上形成第一介质材料层和所述第一金属层;在所述第一介质材料层和所述第一金属层上形成所述第二介质材料层,所述第二介质材料层内具有第一开口和第二开口,所述第一开口暴露出所述第一连接区上的各第一电极层部分表面,所述第二开口暴露出所述第二连接区上的各第二电极层部分表面;在所述第一开口内形成所述第一接触层以及位于所述第一接触层上的所述若干第三电极层;在所述第二开口内形成所述第二接触层以及位于所述第二接触层上的所述若干第四电极层。
本实施例中,还包括:在所述第一连接区M1上形成若干第三接触层303,所述若干第三接触层303平行于第一方向X,且沿所述第二方向Y排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第一电极层201和所述若干第三电极层203电连接;在所述第二连接区M2上形成若干第四接触层304,所述若干第四接触层304平行于第一方向X,且沿着所述第二方向Y排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第二电极层202和所述若干第四电极层204电连接。
通过重复各金属层结构的形成工艺可以获得若干金属层结构组成的电容。本实施例中,所述金属层结构为两层。在其他实施例中,所述金属层结构的数量可以根据实际需要进行调整,因此不做限制。
相应的,本发明实施例还提供一种上述方法所形成的电容器件,请继续参考图6至图9,包括:衬底200,所述衬底200包括主体区M0、位于所述主体区M0四周的第一连接区M1和第二连接区M2,所述主体区M0具有沿着第一方向X上相对的第一边(图中未示出)和第二边(图中未示出),沿着第二方向Y上相对的第三边(图中未示出)和第四边(图中未示出),所述第一边和所述第三边相邻,所述第二边与所述第四边相邻,所述第一连接区M1与所述第一边和所述第三边相邻,所述第二连接区M2与所述第二边和所述第四边相邻;位于所述衬底200上若干层叠设置的金属层结构,各金属层结构包括第一金属层和位于所述第一金属层上的第二金属层,所述第一金属层包括位于所述主体区M0和所述第一连接区M1上的若干第一电极层201,以及位于所述主体区M0和所述第二连接区M2上的若干第二电极层202,所述若干第一电极层201和所述若干第二电极层202均分别行于第一方向X且沿第二方向Y排布,且所述主体区M0上的各第一电极层201位于相邻的第二电极层202之间,所述第二金属层包括位于所述主体区M0和所述第一连接区M1上的若干第三电极层203,以及位于所述主体区M0和所述第二连接区M2上的若干第四电极层204,所述若干第三电极层203和所述若干第四电极层204均分别行于第二方向Y且沿第一方向X排布,且所述主体区M0上的各第三电极层203位于相邻的第四电极层204之间;位于所述第一连接区M1上的若干第一接触层301,所述若干第一接触层301平行于第二方向Y,且沿所述第一方向X排布,还使所述若干第一电极层201和所述若干第三电极层203电连接;位于所述第二连接区M2上的若干第二接触层302,所述若干第二接触层302平行于第二方向Y,且沿着所述第一方向X排布,还使所述若干第二电极层202和所述若干第四电极层204电连接。
上述结构中,将所述若干第一电极层201和所述若干第三电极层203(所述若干第二电极层202和所述若干第四电极层204)之间的电连接方式由Via改成具有较大接触面积的连接方式,降低了MOM电容结构的电阻,有利于提高电容器件的品质因数Q,整体上提高电容器件的性能。
本实施例中,所述若干第一接触层301位于部分所述第一电极层201上,且所述若干第一接触层301在所述衬底200表面的投影位于所述若干第三电极层203在所述衬底200表面的投影范围内;所述若干第二接触层302位于部分所述第二电极层202上,且所述若干第二接触层302在所述衬底200表面的投影位于所述若干第四电极层204在所述衬底200表面的投影范围内。
本实施例中,所述第一连接区M1包括平行于所述第一方向X的第一区I和平行于所述第二方向Y的第二区II;所述第二连接区M2包括平行于所述第一方向X的第三区III和平行于所述第二方向Y的第四区IV。
本实施例中,所述第一区I上的所述若干第一电极层201的数量范围为1个至1000个;所述第二区II上的所述若干第三电极层203的数量范围为1个至1000个;所述第三区III上的所述若干第二电极层202的数量范围为1个至1000个;所述第四区IV上的所述若干第四电极层204的数量范围为1个至1000个。
本实施例中,所述第一区I上相邻的所述第一电极层201之间的距离d1范围为10nm至5μm;所述第二区II上相邻的所述第三电极层203之间的距离d2范围为10nm至5μm;所述第三区III上相邻的所述第二电极层202之间的距离d3范围为10nm至5μm;所述第四区IV上相邻的所述第四电极层204之间的距离d4范围为10nm至5μm。
本实施例中,在沿所述第一方向X上,各第一接触层301的宽度范围为10nm至5μm;在沿所述第一方向X上,各第二接触层302的宽度范围为10nm至5μm。
本实施例中,所述半导体结构还包括:位于所述第一连接区M1上的若干第三接触层303,所述若干第三接触层303平行于第一方向X,且沿所述第二方向Y排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第一电极层201和所述若干第三电极层203电连接;位于所述第二连接区M2上的若干第四接触层304,所述若干第四接触层304平行于第一方向X,且沿着所述第二方向Y排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第二电极层202和所述若干第四电极层204电连接。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种电容器件,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底包括主体区、位于所述主体区四周的第一连接区和第二连接区,所述主体区具有沿着第一方向上相对的第一边和第二边,沿着第二方向上相对的第三边和第四边,所述第一边和所述第三边相邻,所述第二边与所述第四边相邻,所述第一连接区与所述第一边和所述第三边相邻,所述第二连接区与所述第二边和所述第四边相邻;
位于所述衬底上若干层叠设置的金属层结构,各金属层结构包括第一金属层和位于所述第一金属层上的第二金属层,所述第一金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第一电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第二电极层,所述若干第一电极层和所述若干第二电极层均分别行于第一方向且沿第二方向排布,且所述主体区上的各第一电极层位于相邻的第二电极层之间,所述第二金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第三电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第四电极层,所述若干第三电极层和所述若干第四电极层均分别行于第二方向且沿第一方向排布,且所述主体区上的各第三电极层位于相邻的第四电极层之间;
位于所述第一连接区上的若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第二方向,且沿所述第一方向排布,还使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;
位于所述第二连接区上的若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,还使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
2.如权利要求1所述的电容器件,其特征在于,所述若干第一接触层位于部分所述第一电极层上,且所述若干第一接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第三电极层在所述衬底表面的投影范围内;所述若干第二接触层位于部分所述第二电极层上,且所述若干第二接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第四电极层在所述衬底表面的投影范围内。
3.如权利要求1所述的电容器件,其特征在于,所述第一连接区包括平行于所述第一方向的第一区和平行于所述第二方向的第二区;所述第二连接区包括平行于所述第一方向的第三区和平行于所述第二方向的第四区。
4.如权利要求3所述的电容器件,其特征在于,所述第一区上的所述若干第一电极层的数量范围为1个至1000个;所述第二区上的所述若干第三电极层的数量范围为1个至1000个;所述第三区上的所述若干第二电极层的数量范围为1个至1000个;所述第四区上的所述若干第四电极层的数量范围为1个至1000个。
5.如权利要求3所述的电容器件,其特征在于,所述第一区上相邻的所述第一电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第二区上相邻的所述第三电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第三区上相邻的所述第二电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第四区上相邻的所述第四电极层之间的距离范围为10nm至5μm。
6.如权利要求1所述的电容器件,其特征在于,在沿所述第一方向上,各第一接触层的宽度范围为10nm至5μm;在沿所述第一方向上,各第二接触层的宽度范围为10nm至5μm。
7.如权利要求1所述的电容器件,其特征在于,还包括:位于所述第一连接区上的若干第三接触层,所述若干第三接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;位于所述第二连接区上的若干第四接触层,所述若干第四接触层平行于第一方向,且沿着所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
8.一种电容器件的形成方法,其特征在于,包括:
提供衬底,所述衬底包括主体区、位于所述主体区四周的第一连接区和第二连接区,所述主体区具有沿着第一方向上相对的第一边和第二边,沿着第二方向上相对的第三边和第四边,所述第一边和所述第三边相邻,所述第二边与所述第四边相邻,所述第一连接区与所述第一边和所述第三边相邻,所述第二连接区与所述第二边和所述第四边相邻;
在所述衬底上形成若干层叠设置的金属层结构,各金属层结构包括第一金属层和位于所述第一金属层上的第二金属层,所述第一金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第一电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第二电极层,所述若干第一电极层和所述若干第二电极层均分别行于第一方向且沿第二方向排布,且所述主体区上的各第一电极层位于相邻的第二电极层之间,所述第二金属层包括位于所述主体区和所述第一连接区上的若干第三电极层,以及位于所述主体区和所述第二连接区上的若干第四电极层,所述若干第三电极层和所述若干第四电极层均分别行于第二方向且沿第一方向排布,且所述主体区上的各第三电极层位于相邻的第四电极层之间;
在所述第一连接区上形成若干第一接触层,所述若干第一接触层平行于第二方向,且沿所述第一方向排布,还使所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;
在所述第二连接区上形成若干第二接触层,所述若干第二接触层平行于第二方向,且沿着所述第一方向排布,还使所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
9.如权利要求8所述的电容器件的形成方法,其特征在于,所述若干第一接触层位于部分所述第一电极层上,且所述若干第一接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第三电极层在所述衬底表面的投影范围内;所述若干第二接触层位于部分所述第二电极层上,且所述若干第二接触层在所述衬底表面的投影位于所述若干第四电极层在所述衬底表面的投影范围内。
10.如权利要求9所述的电容器件的形成方法,其特征在于,所述第一金属层位于第一介质材料层内,所述第一接触层和所述第二接触层位于所述第一介质材料层上的第二介质材料层内,所述第二金属层位于所述第二介质材料层上的第三介质材料层内;各金属层结构,以及各金属层结构内的所述若干第一接触层和所述若干第二接触层的形成方法包括:在所述衬底上形成所述第一介质材料层和所述第一金属层;在所述第一介质材料层和所述第一金属层上形成所述第二介质材料层,所述第二介质材料层内具有第一开口和第二开口,所述第一开口暴露出所述第一连接区上的各第一电极层部分表面,所述第二开口暴露出所述第二连接区上的各第二电极层部分表面;在所述第一开口内形成所述第一接触层;在所述第二开口内形成所述第二接触层;在形成所述第一接触层和所述第二接触层之后,在所述第二介质材料层上形成所述第三介质材料层和所述第二金属层。
11.如权利要求9所述的电容器件的形成方法,其特征在于,所述第一金属层位于第一介质材料层内,所述第一接触层、所述第二接触层和所述第二金属层位于所述第一介质材料层上的第二介质材料层内;各金属层结构,以及各金属层结构内的所述若干第一接触层和所述若干第二接触层的形成方法包括:在所述衬底上形成第一介质材料层和所述第一金属层;在所述第一介质材料层和所述第一金属层上形成所述第二介质材料层,所述第二介质材料层内具有第一开口和第二开口,所述第一开口暴露出所述第一连接区上的各第一电极层部分表面,所述第二开口暴露出所述第二连接区上的各第二电极层部分表面;在所述第一开口内形成所述第一接触层以及位于所述第一接触层上的所述若干第三电极层;在所述第二开口内形成所述第二接触层以及位于所述第二接触层上的所述若干第四电极层。
12.如权利要求8所述的电容器件的形成方法,其特征在于,所述第一连接区包括平行于所述第一方向的第一区和平行于所述第二方向的第二区;所述第二连接区包括平行于所述第一方向的第三区和平行于所述第二方向的第四区。
13.如权利要求12所述的电容器件的形成方法,其特征在于,所述第一区上的所述若干第一电极层的数量范围为1个至1000个;所述第二区上的所述若干第三电极层的数量范围为1个至1000个;所述第三区上的所述若干第二电极层的数量范围为1个至1000个;所述第四区上的所述若干第四电极层的数量范围为1个至1000个。
14.如权利要求12所述的电容器件的形成方法,其特征在于,所述第一区上相邻的所述第一电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第二区上相邻的所述第三电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第三区上相邻的所述第二电极层之间的距离范围为10nm至5μm;所述第四区上相邻的所述第四电极层之间的距离范围为10nm至5μm。
15.如权利要求8所述的电容器件的形成方法,其特征在于,在沿所述第一方向上,各第一接触层的宽度范围为10nm至5μm;在沿所述第一方向上,各第二接触层的宽度范围为10nm至5μm。
16.如权利要求8所述的电容器件的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第一连接区上形成若干第三接触层,所述若干第三接触层平行于第一方向,且沿所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第一电极层和所述若干第三电极层电连接;在所述第二连接区上形成若干第四接触层,所述若干第四接触层平行于第一方向,且沿着所述第二方向排布,还使相邻金属层结构之间的所述若干第二电极层和所述若干第四电极层电连接。
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