[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本发明的实施例公开了一种形成半导体器件的方法，包括：形成具有第一开口的第一电极层，其中，第一开口具有第一横向尺寸；在第一电极层上方形成第一电容器绝缘体；以及在第二电容器层上方形成第二电极层，其中，第二电极层具有第二开口。第一开口在第二开口的正下方。第二开口具有大于第一横向尺寸的第二横向尺寸。该方法还包括：在第二电极层上方沉积介电层；以及形成接触开口，该接触开口包括具有第一开口的第一部分和具有第二开口的第二部分。在接触开口中形成导电插塞。本发明的实施例公开了一种半导体器件。

技术领域

本发明的实施例总体涉及半导体领域，更具体地，涉及半导体器件及其形成方法。

背景技术

金属绝缘体金属(MIM)电容器已广泛用于功能电路，诸如混合信号电路、模拟电路、射频(RF)电路、动态随机存取存储器(DRAM)、嵌入式DRAM、逻辑运算电路等。MIM电容器具有电容器电极和绝缘体的堆叠层，其中，绝缘体将上面的电容器电极与相应的下方的电容器电极分开。

传统的MIM电容器的电容器电极可以通过通孔连接到诸如金属焊盘的部件。通孔通过侧接触件电连接到金属焊盘，其中，通孔的边缘接触金属焊盘的边缘，该金属焊盘电连接到电容器电极。由于金属焊盘通常非常薄，因此接触面积小，并且接触电阻高。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：形成具有第一开口的第一电极层，其中，所述第一开口具有第一横向尺寸；在所述第一电极层上方形成第一电容器绝缘体；在所述第一电容器绝缘体上方形成第二电极层，其中，所述第二电极层具有第二开口，所述第一开口在所述第二开口的正下方，其中，所述第二开口具有大于所述第一横向尺寸的第二横向尺寸；在第二电极层上方沉积介电层；形成接触开口，所述接触开口包括：第一部分，所述第一部分包括所述第一开口；和第二部分，所述第二部分包括所述第二开口；以及在所述接触开口中形成第一导电插塞。

根据本发明的另一个方面，提供了一种半导体器件，包括：第一介电层；电容器，所述电容器包括：第一电极层，所述第一电极层在所述第一介电层上方；第一电容器绝缘体，所述第一电容器绝缘体在所述第一电极层上方；和第二电极层，所述第二电极层在所述第一电容器绝缘体上方；第一导电插塞，所述第一导电插塞将所述第一电极层和所述第二电极层电互连，所述第一导电插塞包括：第一部分，所述第一部分穿过所述第一电极层并且延伸到所述第一介电层中；和第二部分，所述第二部分穿过所述第二电极层，其中，所述第一导电插塞的所述第二部分包括第一底部表面，所述第一底部表面与所述第一电极层的第一顶部表面接触；以及第二介电层，所述第二介电层在所述第二电极层上方，其中，所述第一导电插塞延伸到所述第二介电层中。

根据本发明的又一个方面，提供了一种半导体器件，包括：第一导电部件和第二导电部件；第一介电层，所述第一介电层在所述第一导电部件和所述第二导电部件上方；电容器，所述电容器包括：第一电极层，所述第一电极层在所述第一介电层上方；第一电容器绝缘体，所述第一电容器绝缘体在所述第一电极层上方；和第二电极层，所述第二电极层在所述第一电容器绝缘体上方；以及第一导电插塞，所述第一导电插塞包括：第一下部部分，所述第一下部部分从所述第一电极层延伸到所述第一导电部件；和第一上部部分，所述第一上部部分在所述第一电极层上方，其中，所述第一上部部分的第一底部表面与所述第一电极层的第一顶部表面接触。

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以最好地理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了根据一些实施例的包括一个或多个电容器的器件管芯的截面图。

图2、图3、图4A、图4B、图5、图6A、图6B、图7、图8A、图8B和图9至图16示出了根据一些实施例的晶圆中的金属绝缘体金属(MIM)电容器的形成过程中的中间阶段的截面图和顶视图。

图17示出了根据一些实施例的晶圆中的MIM电容器的截面图。