[发明专利]电容器结构及形成具有电容器结构的半导体结构的方法

说明书

本揭示案揭示电容器结构及形成具有电容器结构的半导体结构的方法。半导体结构包含电容器结构，电容器结构包含第一电容器及第二电容器。第一电容器包含第一底部电极及顶部电极，顶部电极的底表面与第一底部电极的顶表面相距第一距离。第二电容器包含第二底部电极及顶部电极，其中顶部电极的底表面与第二底部电极的顶表面相距第二距离，第一距离不同于第二距离。

技术领域

本揭示案实施例是有关于电容器结构与形成具有电容器结构的半导体结构的方法，尤其是电容器结构具有可变的电容值。

背景技术

嵌入式电容器在半导体晶片中用于各种应用。然而，为了针对特定应用的特定电容值而调整电容器可能导致难以维持的制造时间。

发明内容

根据本揭示案的一个实施例，一种电容器结构包括第一电容器及第二电容器。第一电容器可包括第一底部电极及顶部电极，顶部电极具有底表面，其中顶部电极的底表面与第一底部电极的顶表面相距第一距离。第二电容器可包括第二底部电极及顶部电极，其中顶部电极的底表面与第二底部电极的顶表面相距第二距离，第一距离不同于第二距离。

根据本揭示案的另一实施例，一种电容器结构包括介电结构，介电结构包括至少两个水平面在不同高度，其中至少两个水平面为阶梯状分级结构。介电结构可进一步包括两个侧壁，其中至少两个水平面设在两个侧壁之间，且其中两个侧壁的高度高于至少两个水平面。电容器结构可进一步包括至少两个接触介层窗，其中至少两个水平面中的每个水平面可嵌入接触介层窗，接触介层窗的顶表面与每个对应的水平面共平面。电容器结构可进一步包括至少两个底部电极，其中至少两个底部电极中的每个底部电极可设置在至少两个接触介层窗中的一个接触介层窗的顶表面上方。电容器结构可进一步包括介电层，其中介电层接触至少两个底部电极的侧壁及顶表面。电容器结构可进一步包括顶部电极，顶部电极设置在介电层上且垂直地设置在至少两个底部电极上方。

根据本揭示案的又一实施例，一种形成具有电容器结构的半导体结构的方法包含蚀刻介电材料层以形成具有至少两个水平面在不同高度的介电结构，使得介电结构为阶梯状分级结构，其中至少两个水平面中的每个水平面分别具有第一接触介层窗孔及第二接触介层窗孔。形成具有电容器结构的半导体结构的方法还包含沉积金属填充材料层到第一接触介层窗孔及第二接触介层窗孔中以形成第一接触介层窗及第二接触介层窗、沉积金属阻障层在每个第一接触介层窗及第二接触介层窗的顶表面上以及在介电结构的暴露表面上、以及沉积金属电容层在金属阻障层上。形成具有电容器结构的半导体结构的方法还包含蚀刻金属电容层及金属阻障层以形成第一底部电极及第二底部电极，其中第一底部电极及第二底部电极各别设置在第一接触介层窗和第二接触介层窗上方。形成具有电容器结构的半导体结构的方法还包含沉积介电层在金属电容层上，其中介电层接触金属电容层及金属阻障层的侧壁，金属电容层及金属阻障层的侧壁在金属电容层及金属阻障层的蚀刻期间暴露出来。形成具有电容器结构的半导体结构的方法还包含执行化学机械研磨制程直到侦测到终止层为止、及沉积顶部电极材料层在介电层的顶部上及第一底部电极及第二底部电极上。

附图说明

阅读以下实施方法时搭配附图以清楚理解本揭示案的观点。应注意的是，根据业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种特征的尺寸可能任意地放大或缩小。

图1A根据本揭示案的一些实施例绘示在形成导电接触介层窗106a、106b、106c之后的例示性结构的垂直截面图；

图1B根据本揭示案的一些实施例绘示在沉积金属阻障层之后的例示性结构的垂直截面图；

图1C根据本揭示案的一些实施例绘示在沉积金属电容层之后的例示性结构的垂直截面图；

图1D根据本揭示案的一些实施例绘示在蚀刻金属电容层的各部分之后的例示性结构的垂直截面图；

图1E根据本揭示案的一些实施例绘示在沉积第二介电层之后的例示性结构的垂直截面图；