电容器及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种电容器及其制造方法，该电容器包括第一电极、介电质以及第二电极。第一电极位于介电层上。介电质覆盖第一电极的侧壁与顶面。第二电极覆盖介电质与介电层，其中第二电极于介电层上的正投影面积大于第一电极于介电层上的正投影面积。本发明专利技术的电容器具有良好信赖度。

【技术实现步骤摘要】
电容器及其制造方法
本专利技术涉及一种半导体结构及其制造方法，且特别是涉及一种电容器及其制造方法。
技术介绍
在集成电路中，电容器包括金属氧化物半导体(MOS)电容器、PN接合电容器、多晶硅-绝缘体-多晶硅(PIP)电容器以及金属-绝缘体-金属(metal-insulating-metal,MIM)电容器。在所列举的多种电容器中，除了MIM电容器外，都至少有一电极是由单晶硅或多晶硅所构成，当施加偏压于单晶硅或多晶硅电极上时，有可能会在其上产生空乏区，使得电容器的操作电压不稳定，而导致电容值无法维持在同一标准。MIM电容器具有较低的电位系数(VCC)以及较低的温度系数(TCC)，因此已广泛运用于集成电路中。然而，随着半导体元件尺寸不断缩小，如何提升MIM电容器的信赖度，使其具有更高的击穿电压(breakdownvoltage，BVD)及更长的时间相依介电层击穿(timedependentdielectricbreakdown，TDDB)，实为目前研发人员亟欲解决的议题之一。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种具有良好信赖度的电容器及其制造方法。本专利技术的一实施例提供一种电容器，其包括第一电极、介电质以及第二电极。第一电极位于介电层上。介电质覆盖第一电极的侧壁与顶面。第二电极覆盖介电质与介电层，其中第二电极于介电层上的正投影面积大于第一电极于介电层上的正投影面积。在本专利技术一实施例中，还包括第一导体层和第二导体层，分别位于介电层的相对两侧，其中第一导体层和第二导体层分别电连接于第一电极和第二电极。在本专利技术的一实施例中，第一电极或第二电极为第M层导体层，第一导体层为第M-1层导体层，第二导体层为第M+1层导体层，其中M≥2。在本专利技术一实施例中，还包括第一介层窗和第二介层窗，其中第一介层窗位于第二电极上且与第二导体层和第二电极电连接，第二介层窗位于介电层中且与第一导体层和第一电极电连接。在本专利技术一实施例中，第二电极于介电层上的正投影面积大于介电质于介电层上的正投影面积。本专利技术的另一实施例提供一种电容器，其包括第一电极、介电质、第二电极以及第一介层窗。第一电极位于介电层上。介电质覆盖第一电极的侧壁与顶面。第二电极覆盖介电质和介电层。第一介层窗与第二电极电连接，且第一介层窗位于第二电极上未与第一电极重叠处。在本专利技术一实施例中，第一介层窗未与介电质重叠。在本专利技术一实施例中，介电质还位于介电层的部分表面。在本专利技术一实施例中，还包括第二介层窗，位于介电层中且与第一电极电连接。在本专利技术一实施例中，还包括第一导体层和第二导体层，分别位于介电层的相对两侧，其中第一导体层和第二导体层分别电连接于第二介层窗和第一介层窗。在本专利技术一实施例中，第一电极或第二电极为第M层导体层，第一导体层为第M-1层导体层，第二导体层为第M+1层导体层，其中M≥2。在本专利技术一实施例中，第一电极的厚度范围为至本专利技术的一实施例提供一种电容器的制造方法，其包括以下步骤。在介电层上形成第一电极材料层。图案化第一电极材料层，以形成第一电极。在于介电层和第一电极上覆盖介电质材料。图案化介电质材料，以于第一电极的顶面和侧壁上形成介电质。在介电质上覆盖第二电极。在本专利技术一实施例中，在介电质上覆盖第二电极之后，还包括于第二电极上形成第一介层窗。在本专利技术一实施例中，第一介层窗位于第二电极上未与第一电极重叠处。在本专利技术一实施例中，第一介层窗未与介电质重叠。在本专利技术一实施例中，在介电层上形成第一电极材料之前，还包括于介电层中形成第二介层窗，其中第二介层窗与第一电极电连接。在本专利技术一实施例中，还包括以下步骤。在形成介电层之前，形成第一导体层。在形成第一介层窗之后，形成第二导体层，其中第一导体层电连接第一电极，第二导体层电连接第二电极。在本专利技术一实施例中，第一电极或第二电极为第M层导体层，第一导体层为第M-1层导体层，第二导体层为第M+1层导体层，其中M≥2且第M+1层导体层为顶层。在本专利技术一实施例中，形成第二电极的方法包括以下步骤。在介电质以及介电层上形成第二电极材料层。以介电层为蚀刻停止层，图案化第二电极材料层，以于介电质上覆盖第二电极。基于上述，本专利技术上述实施例所提出的电容器及其制造方法中，由于第二电极于介电层上的正投影面积大于第一电极于介电层上的正投影面积，故在介电质上形成第二电极的制作工艺中，介电质不会受到图案化制作工艺的影响而受到损伤，进而提升电容器的信赖度。除此之外，本专利技术上述实施例所提出的电容器及其方法还可通过将第一介层窗设置于第二电极上未与第一电极重叠处，避免介电质直接承受第一介层窗正下方所产生的较密电力线，使得电容器不易烧坏，进而提升电容器的信赖度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1A至图1H为依照本专利技术一实施例的电容器的制造方法的剖视图；图2为依照本专利技术一实施例的电容器的上视图。符号说明10：衬底100、112：介电层102：第一电极材料层103、109、111、117：图案化光刻胶层102a：第一电极104a、104b、114a、114b：介层窗106a：第一导体层106b、110b、116b：导体层108：介电质材料层108a：介电质110：第二电极材料层110a：第二电极116：第二导体材料层116a：第二导体层118：电容器R1：电容区R2：非电容区θ：夹角具体实施方式参照本实施例的附图以更全面地阐述本专利技术。然而，本专利技术也可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。图1A至图1H为依照本专利技术一实施例的电容器的制造方法的剖视图。图2为依照本专利技术一实施例的电容器的上视图，其省略了位于第二电极上的介电层及第二导体层，以清楚地表示第一电极、介电质、第二电极以及第一介层窗之间的相对位置。请参照图1A，提供衬底10。衬底10包括电容区R1以及非电容区R2。非电容区R2例如是逻辑电路区或存储单元区。衬底10包括半导体衬底。半导体衬底例如是掺杂硅衬底、未掺杂硅衬底或绝缘体上覆硅(SOI)衬底。掺杂硅衬底可以为P型掺杂、N型掺杂或其组合。在一些实施例中，衬底10还包括内层介电层及/或接触窗，但本专利技术不以此为限。在另一些实施例中，衬底10包括内层介电层及/或接触窗，且还包括金属层间介电层(IMD)、多重金属内连线的导体层及/或介层窗。衬底10中具有第一导体层106a和导体层106b。第一导体层106a位于电容区R1，导体层106b位于非电容区R2。第一导体层106a及导体层106b例如是金属、金属合金、金属氮化物、金属硅化物或其组合。在一些示范实施例中，金属与金属合金例如是铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铂(Pt)、铬(Cr)、钼(Mo)或其合金。金属氮化物例如是氮化钛、氮化钨、氮化钽、氮化硅钽(TaSiN)、氮化硅钛(TiSiN)、氮化硅钨(WSiN)或其组合。金属硅化物例如是硅化钨、硅化钛、硅化钴、硅化锆、硅化铂、硅化钼、硅化铜、硅化镍或其组合。第一导体层106a及导体层106b的形成方法例如是原子层沉积法(ALD)、化学气相沉积法(CVD)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器，其特征在于，包括：第一电极，位于介电层上；介电质，覆盖所述第一电极的侧壁与顶面；以及第二电极，覆盖所述介电质与所述介电层，其中所述第二电极于所述介电层上的正投影面积大于所述第一电极于所述介电层上的正投影面积。

【技术特征摘要】
1.一种电容器，其特征在于，包括：第一电极，位于介电层上；介电质，覆盖所述第一电极的侧壁与顶面；以及第二电极，覆盖所述介电质与所述介电层，其中所述第二电极于所述介电层上的正投影面积大于所述第一电极于所述介电层上的正投影面积。2.根据权利要求1所述的电容器，还包括第一导体层和第二导体层，分别位于所述介电层的相对两侧，其中所述第一导体层和所述第二导体层分别电连接于所述第一电极和所述第二电极。3.根据权利要求2所述的电容器，其特征在于，所述第一电极或所述第二电极为第M层导体层，所述第一导体层为第M-1层导体层，所述第二导体层为第M+1层导体层，其中M≥2。4.根据权利要求2所述的电容器，还包括第一介层窗和第二介层窗，其中所述第一介层窗位于所述第二电极上且与所述第二导体层及所述第二电极电连接，所述第二介层窗位于所述介电层中且与所述第一导体层及所述第一电极电连接。5.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第二电极于所述介电层上的正投影面积大于所述介电质于所述介电层上的正投影面积。6.一种电容器，其特征在于，包括：第一电极，位于介电层上；介电质，覆盖所述第一电极的侧壁与顶面；第二电极，覆盖所述介电质和所述介电层；以及第一介层窗，与所述第二电极电连接，且所述第一介层窗位于所述第二电极上未与所述第一电极重叠处。7.根据权利要求6所述的电容器，其特征在于，所述第一介层窗未与所述介电质重叠。8.根据权利要求6所述的电容器，其特征在于，所述介电质还位于所述介电层的部分表面。9.根据权利要求6所述的电容器，还包括第二介层窗，位于所述介电层中且与所述第一电极电连接。10.根据权利要求9所述的电容器，还包括第一导体层和第二导体层，分别位于所述介电层的相对两侧，其中所述第一导体层和所述第二导体层分别电连接于所述第二介层窗和所述第一介层窗。11.根据权利要求10所述的电容器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：任柏翰，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71