[发明专利]金属-绝缘体-金属电容器结构及形成方法有效

专利信息
申请号: 202210012721.9 申请日: 2022-01-07
公开(公告)号: CN114038832B 公开(公告)日: 2022-04-05
发明(设计)人: 张志敏;陈献龙 申请(专利权)人: 广州粤芯半导体技术有限公司
主分类号: H01L23/522 分类号: H01L23/522;H01L21/768;H01L49/02
代理公司: 上海思捷知识产权代理有限公司 31295 代理人: 冯启正
地址: 510000 广东省广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 金属 绝缘体 电容器 结构 形成 方法
【权利要求书】:

1.一种金属-绝缘体-金属电容器结构,包括衬底以及形成于所述衬底上的金属-绝缘体-金属电容器,其特征在于,所述金属-绝缘体-金属电容器包括下电极、介质层、上电极以及界面层;

所述介质层形成于所述下电极上;

所述上电极形成于所述介质层上;

所述界面层形成于所述介质层与所述上电极之间;

其中,所述下电极包括互连金属层及金属阻挡层,所述金属阻挡层位于所述互连金属层与所述介质层之间,所述金属阻挡层的厚度大于400埃,所述界面层的粗糙度小于所述金属阻挡层面向所述介质层的表面的粗糙度,所述界面层的介电常数大于所述介质层的介电常数。

2.根据权利要求1所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述互连金属层的材质为铝或铝合金。

3.根据权利要求2所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述金属阻挡层的材质为氮化钛。

4.根据权利要求3所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述互连金属层及所述金属阻挡层之间还设有金属钛层。

5.根据权利要求1所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述金属阻挡层的厚度为400埃~800埃。

6.根据权利要求1所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述界面层的材质为氧化钛或氮氧化钛。

7.根据权利要求6所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述界面层的厚度为20埃~50埃。

8.根据权利要求1所述的金属-绝缘体-金属电容器结构,其特征在于,所述介质层的材质包括氮化硅。

9.一种金属-绝缘体-金属电容器结构的形成方法,其特征在于,包括:

提供一衬底,所述衬底上设有下电极,所述下电极包括互连金属层及位于所述互连金属层上的金属阻挡层,所述金属阻挡层的厚度大于400埃;

形成介质层,所述介质层覆盖所述下电极;

形成界面层,所述界面层覆盖所述介质层,所述界面层的粗糙度小于所述金属阻挡层远离所述衬底的表面的粗糙度,所述介质层的介电常数小于或等于所述界面层的介电常数;

形成上电极,所述上电极覆盖所述界面层。

10.根据权利要求9所述的金属-绝缘体-金属电容器结构的形成方法,其特征在于,形成所述界面层的步骤包括:

形成金属钛层,所述金属钛层覆盖所述金属阻挡层;以及,

对所述金属钛层执行等离子体工艺以形成所述界面层,所述等离子体工艺的工艺气体包括氧气,所述等离子体工艺的工艺温度大于200℃,所述等离子体工艺的工艺时间大于30秒。

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