[发明专利]版图结构、半导体器件结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种版图结构、半导体器件结构及其制造方法，所述半导体器件结构包括形成于器件区的衬底上的互连结构，以及形成于冗余区的衬底上的电容结构，由于所述电容结构形成于所述冗余区的衬底上，从而可避免占用器件区的面积。所述电容结构中的第一电极层的部分的材质，与互连结构中的第一导电层的材质或接触层的材质相同，因此，所述第一电极层与所述第一导电层或所述接触层可在同一工艺步骤中形成，从而节省了掩膜。进一步的，所述电容结构中的第二电极层的部分材质与所述互连结构中的第二导电层的材质相同，所述电容结构中的第二电极层与所述互连结构中的第二导电层可在同一工艺步骤中形成，从而可进一步节省掩膜。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种版图结构、半导体器件结构及其制造方法。

背景技术

电容器是集成电路中的重要组成单元，广泛运用于存储器、微波、射频、智能卡、高压和滤波等芯片中。在半导体器件中，例如MOS（Metal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体）器件中，常用的电容器一般包括MIM(metal-insulator-metal，简称MIM)电容。MIM电容器在某些特殊应用中能够提供优于MOS电容器或者PN结电容器的电学特性，这是由于MOS电容器以及PN结电容器均受限于其本身结构，在工作时电极容易产生空穴层，导致其频率特性降低。而MIM电容器可以提供较好的频率以及温度相关特性。但在半导体器件结构中，电容结构通常形成于半导体器件的器件区域，因此需要将电容结构与其相邻的元器件隔离开，由此会占用器件区域的面积，并且电容结构与器件区域的其他器件是不同步形成的，因此，在形成电容结构时，需要增加额外的掩膜层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种版图结构、半导体器件结构及其制造方法，以避免电容结构占用器件区的面积。

本发明的另一目的在于，减少电容结构在制造过程中所使用的掩膜层。

为实现上述目的，本发明提供一种半导体器件结构，包括：衬底，所述衬底具有器件区和冗余区；形成于所述器件区的衬底上的互连结构，所述互连结构包括自下而上依次层叠的第一导电层、接触层和第二导电层；形成于所述冗余区的衬底上的电容结构，所述电容结构包括自下而上依次层叠的第一电极层、电极间介质层和第二电极层，所述第一电极层的部分材质与所述第一导电层的材质或所述接触层的材质相同，所述第二电极层的部分材质与所述第一导电层的材质相同，且所述第二电极层的部分材质与所述第二导电层的材质相同。

可选的，在所述的半导体器件结构中，所述半导体器件结构还包括形成于所述衬底上的层间介质层，所述层间介质层中具有一接触开口和电容开口，所述电容开口贯穿所述冗余区的部分厚度的所述层间介质层，所述接触开口贯穿所述器件区的部分厚度的所述层间介质层，其中，所述第一导电层嵌设于所述接触开口底部的所述层间介质层中，所述接触层填满所述接触开口并与所述第一导电层电连接，所述第二导电层覆盖所述接触层并延伸覆盖所述器件区的部分所述层间介质层。

可选的，在所述的半导体器件结构中，所述第一电极层包括材质不同的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分嵌设于所述电容开口底部的所述层间介质层中，且所述第一部分的顶表面与所述第一导电层的顶表面平齐，所述第二部分覆盖所述电容开口的侧壁和底部并与所述第一部分电连接，所述第三部分覆盖所述第二部分并与所述第二部分电连接，所述电极间介质层覆盖所述第一电极层的第三部分。

可选的，在所述的半导体器件结构中，所述第二电极层包括第四部分和第五部分，所述第四部分覆盖所述电极间介质层，且所述第四部分中具有对准所述电容开口的电极层开口，所述第五部分填充在所述电极层开口中。

可选的，在所述的半导体器件结构中，所述第一电极层的第二部分的材质与所述接触层的材质均为金属钨；所述第二电极层的第四部分的材质和所述第一电极层的第三部分的材质均包括金属钛和氮化钛；所述第一电极层的第一部分的材质、所述第二电极层的第五部分的材质、所述第一导电层的材质和所述第二导电层的材质均为金属铝或金属铜。