[发明专利]包含金属‑绝缘层‑金属电容器的半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

形成第一电性绝缘材料层在半导体结构上；

形成凹口在该第一电性绝缘材料层中；

沉积电容层堆栈在该第一电性绝缘材料层上，该电容层堆栈包含一层或多层底部电极层、介电层、以及顶部电极层，其中，该电容层堆栈的第一部分是设置在该凹口中，且该电容层堆栈的第二部分是设置在该第一电性绝缘材料层邻近该凹口的部分上；

实行化学机械研磨制程，该化学机械研磨制程移除该电容层堆栈的该第二部分，其中，该电容层堆栈的该第一部分的至少相当部分未被移除；以及

在该化学机械研磨制程之后，从该电容层堆栈的该第一部分形成电容器，该电容器包含电容区域以及邻接该电容区域的底部电极接触区域，形成该电容器包含移除该顶部电极层在该底部电极接触区域中的一部分以及该介电层在该底部电极接触区域中的一部分，使得该一层或多层底部电极层中的一者曝露在该底部电极接触区域中，其中，该顶部电极层以及该介电层在该电容区域中的部分未被移除。

2.如权利要求1所述的方法，其中，一层的该底部电极层或多于一层的该底部电极层中的至少一者包含金属以及金属化合物中的至少一者，且该顶部电极层包含金属以及金属化合物中的至少一者。

3.如权利要求1所述的方法，其中，形成该电容器包含：

形成覆盖该电容区域以及该第一电性绝缘材料层邻接该凹口的至少该部分的掩膜，其中，该掩膜未覆盖该底部电极接触区域；以及

实行蚀刻制程，该蚀刻制程移除该顶部电极层在该底部电极接触区域中的该部分以及该介电层在该底部电极接触区域中的该部分。

4.如权利要求1所述的方法，还包含形成第二电性绝缘材料层在该半导体结构上，该第二电性绝缘材料层覆盖该电容器。

5.如权利要求4所述的方法，还包含形成底部电极接触通孔和顶部电极接触通孔在该第二电性绝缘材料层中，该底部电极接触通孔设置在该底部电极接触区域上，该顶部电极接触通孔设置在该电容区域上。

6.如权利要求5所述的方法，还包含在形成该底部电极接触通孔和该顶部电极接触通孔之前，平坦化该第二电性绝缘材料层。

7.如权利要求6所述的方法，其中，该平坦化包含实行化学机械研磨制程。

8.如权利要求6所述的方法，其中，该平坦化包含实行旋涂制程以沉积湿式填隙材料在该第一电性绝缘材料层上。

9.如权利要求5所述的方法，还包含以导电材料填充该顶部电极接触通孔和该底部电极接触通孔。

10.如权利要求9所述的方法，其中，该半导体结构包括含有金属的导电特征。

11.如权利要求10所述的方法，还包含形成金属接触通孔在该第一电性绝缘材料层和该第二电性绝缘材料层中，该金属接触通孔位在该导电特征上。

12.如权利要求10所述的方法，其中，在该第一电性绝缘材料层中的该凹口是形成在该导电特征上。

13.如权利要求12所述的方法，其中，该导电特征包含导电线。

14.如权利要求1所述的方法，其中，多于一层的该底部电极层包括含有铝的第一底部电极层和含有氮化钛的第二底部电极层。

15.如权利要求14所述的方法，其中，该介电层包含五氧化二钽。

16.如权利要求15所述的方法，其中，该顶部电极层包含氮化钛。

17.如权利要求1所述的方法，其中，该电容层堆栈的厚度和该凹口的深度相等。

18.如权利要求1所述的方法，其中，形成该凹口包含形成在该第一电性绝缘材料层上的掩膜，并实行蚀刻制程，以部分地移除该电性绝缘材料层未被该掩膜覆盖的部分。

19.一种形成半导体结构的方法，包括：

形成电性绝缘材料层在半导体结构上，该半导体结构包含含有金属的导电线；

形成凹口在该电性绝缘材料层中；

沉积电容层堆栈在该电性绝缘材料层上，该电容层堆栈包含含有金属和金属化合物中的至少一者的一层或多层底部电极层、介电层、以及含有金属和金属化合物中的至少一者的顶部电极层，其中，该电容层堆栈具有对应于该凹口的深度的厚度；

实行化学机械研磨制程，该化学机械研磨制程移除该电容层堆栈的第一部分，该第一部分在该电性绝缘材料层邻接该凹口的一部分上，其中，该电容层堆栈在该凹口中的第二部分的至少相当部分未被移除；以及

在该化学机械研磨制程之后，实行光刻制程，该光刻制程图案化该电容层堆栈的该第二部分，从该电容层堆栈的该第二部分形成电容器，该电容器包含电容区域以及邻接该电容区域的底部电极接触区域，该电容层堆栈的该第二部分的该图案化包含移除该顶部电极层在该底部电极接触区域中的一部分以及该介电层在该底部电极接触区域中的一部分，使得该一层或多层底部电极层中的一者曝露在该底部电极接触区域中，其中，该顶部电极层以及该介电层在该电容区域中的部分未被移除。