【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种镶嵌在互连结构中的电容器及其形成方法。
技术介绍
1、在现今的超大规模集成电路(very large scale integration，简称vlsi)中，电容器是常用的无源器件。通常来讲，模拟电容器已经从先前的多晶硅-绝缘体-多晶硅(polysilicon-insulator-polysilicon，简称pip)转向金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal，简称mim)，这是因为在模拟射频电路中，需要更大电容密度的电容器。
2、提高电容密度的方法之一是降低电介质的厚度，然而电介质的厚度过低，导致电场强度过高而引发漏电流和降低击穿电压。高k介质的金属-绝缘体-金属(high k metal-insulator-metal，简称hk mim)电容器因为具有单位电容密度大的特点，所以具有良好的应用前景。
3、然而，现有技术形成的hk mim电容器仍存在诸多问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种镶嵌在互连结构中的电容器及其形成方法，以提升电容器的性能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种镶嵌在互连结构中的电容器，包括：衬底；位于所述衬底上的互连层，所述互连层包括电容区；位于所述电容区的第一电极层，所述第一电极层包括沿水平方向排布的第一区、第二区和交界区，所述交界区位于所述第一区和所述第二区之间，所述第一区具有沿水平方向的第一长度尺寸，所述第二区具有
3、可选的，所述第一引线结构包括：若干第一导电插塞、以及位于若干所述第一导电插塞上的第一导电层；若干所述第一导电插塞分别沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高k介电层，且与所述交界区连接。
4、可选的，所述第二引线结构包括：若干第二导电插塞、若干第三导电插塞、以及位于若干所述第二导电插塞和若干所述第三导电插塞上的第二导电层；若干所述第二导电插塞分别与所述第一电极部连接，若干所述第三导电插塞分别与所述第二电极部连接。
5、可选的，所述高k介电层的材料包括：氧化铪、氧化锆、氮氧硅铪、氧化硅铪、氧化钽铪、氧化钛铪、氧化锆铪或氧化铝。
6、可选的，所述第一电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
7、可选的，所述第二电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
8、可选的，所述第一引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
9、可选的，所述第二引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
10、可选的，所述第一电极部具有沿水平方向的第三长度尺寸，所述第二电极部具有沿水平方向的第四长度尺寸，所述第三长度尺寸和所述第四长度尺寸相等。
11、可选的，所述衬底包括：基底、以及位于所述基底上的器件结构、隔离结构和导电层。
12、相应的，本专利技术技术方案中还提供一种镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成互连层，所述互连层包括电容区；在所述电容区形成第一电极层，所述第一电极层包括沿水平方向排布的第一区、第二区和交界区，所述交界区位于所述第一区和所述第二区之间，所述第一区具有沿水平方向的第一长度尺寸，所述第二区具有沿水平方向的第二长度尺寸，所述第一长度尺寸等于所述第二长度尺寸；在所述第一电极层上形成高k介电层；在所述高k介电层上形成第二电极层，所述第二电极层包括沿水平方向相互分立的第一电极部和第二电极部，所述第一电极部和所述第二电极部之间具有开口；在所述第一电极层上形成第一引线结构、以及在所述第二电极层上形成第二引线结构，所述第一引线结构沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高k介电层，且与所述交界区连接，所述第二引线结构分别与所述第一电极部和所述第二电极部连接。
13、可选的，所述第一引线结构包括：若干第一导电插塞、以及位于若干所述第一导电插塞上的第一导电层；若干所述第一导电插塞分别沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高k介电层，且与所述交界区连接。
14、可选的，所述第二引线结构包括：若干第二导电插塞、若干第三导电插塞、以及位于若干所述第二导电插塞和若干所述第三导电插塞上的第二导电层；若干所述第二导电插塞分别与所述第一电极部连接，若干所述第三导电插塞分别与所述第二电极部连接。
15、可选的，所述高k介电层的材料包括：氧化铪、氧化锆、氮氧硅铪、氧化硅铪、氧化钽铪、氧化钛铪、氧化锆铪或氧化铝。
16、可选的，所述第一电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
17、可选的，所述第二电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
18、可选的，所述第一引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
19、可选的，所述第二引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
20、可选的，在所述高k介电层上形成所述第二电极层的方法包括：在所述高k介电层上形成初始第二电极层；对所述初始第二电极层进行图形化处理，形成所述第二电极层。
21、可选的，所述第一电极部具有沿水平方向的第三长度尺寸，所述第二电极部具有沿水平方向的第四长度尺寸，所述第三长度尺寸和所述第四长度尺寸相等。
22、可选的，所述衬底包括：基底、以及位于所述基底上的器件结构、隔离结构和导电层。
23、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
24、本专利技术技术方案提供的镶嵌在互连结构中的电容器中，包括：位于所述第一电极层上的第一引线结构，所述第一引线结构沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高k介电层，且与所述交界区连接。由于所述第一引线结构与所述第一电极层的中间位置连接，当电路导通时电流会由所述第一电极层的交界区分别流向第一区和第二区，因此此时的流经所述第一电极层的电阻为两个所述第一电极层整体电阻的一半进行并联，其电阻值为所述第一电极层整体电阻的四分之一，进而使得所述电容器的品质因数提升。而且所述电容器整体结构呈对称结构，使得所述电容器在高频电路中的容值趋于稳定，而且能够有效降低损耗，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一引线结构包括：若干第一导电插塞、以及位于若干所述第一导电插塞上的第一导电层；若干所述第一导电插塞分别沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高K介电层，且与所述交界区连接。
3.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第二引线结构包括：若干第二导电插塞、若干第三导电插塞、以及位于若干所述第二导电插塞和若干所述第三导电插塞上的第二导电层；若干所述第二导电插塞分别与所述第一电极部连接，若干所述第三导电插塞分别与所述第二电极部连接。
4.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述高K介电层的材料包括：氧化铪、氧化锆、氮氧硅铪、氧化硅铪、氧化钽铪、氧化钛铪、氧化锆铪或氧化铝。
5.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
6.如权利要求1所述的镶
7.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
8.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第二引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
9.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一电极部具有沿水平方向的第三长度尺寸，所述第二电极部具有沿水平方向的第四长度尺寸，所述第三长度尺寸和所述第四长度尺寸相等。
10.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述衬底包括：基底、以及位于所述基底上的器件结构、隔离结构和导电层。
11.一种镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，包括：
12.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一引线结构包括：若干第一导电插塞、以及位于若干所述第一导电插塞上的第一导电层；若干所述第一导电插塞分别沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高K介电层，且与所述交界区连接。
13.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第二引线结构包括：若干第二导电插塞、若干第三导电插塞、以及位于若干所述第二导电插塞和若干所述第三导电插塞上的第二导电层；若干所述第二导电插塞分别与所述第一电极部连接，若干所述第三导电插塞分别与所述第二电极部连接。
14.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述高K介电层的材料包括：氧化铪、氧化锆、氮氧硅铪、氧化硅铪、氧化钽铪、氧化钛铪、氧化锆铪或氧化铝。
15.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
16.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第二电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
17.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
18.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第二引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
19.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，在所述高K介电层上形成所述第二电极层的方法包括：在所述高K介电层上形成初始第二电极层；对所述初始第二电极层进行图形化处理，形成所述第二电极层。
20.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一电极部具有沿水平方向的第三长度尺寸，所述第二电极部具有沿水平方向的第四长度尺寸，所述第三长度尺寸和所述第四长度尺寸相等。
21.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述衬底包括：基底、以及位于所述基底上的器件结构、隔离结构和导电层。
...【技术特征摘要】
1.一种镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一引线结构包括：若干第一导电插塞、以及位于若干所述第一导电插塞上的第一导电层；若干所述第一导电插塞分别沿竖直方向贯穿所述开口暴露出的所述高k介电层，且与所述交界区连接。
3.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第二引线结构包括：若干第二导电插塞、若干第三导电插塞、以及位于若干所述第二导电插塞和若干所述第三导电插塞上的第二导电层；若干所述第二导电插塞分别与所述第一电极部连接，若干所述第三导电插塞分别与所述第二电极部连接。
4.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述高k介电层的材料包括：氧化铪、氧化锆、氮氧硅铪、氧化硅铪、氧化钽铪、氧化钛铪、氧化锆铪或氧化铝。
5.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
6.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第二电极层的材料为金属氮化物；所述金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍或者氮化钴。
7.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
8.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第二引线结构的材料包括：铜、钴、镍、钛、钽、铝、钨或者铂。
9.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述第一电极部具有沿水平方向的第三长度尺寸，所述第二电极部具有沿水平方向的第四长度尺寸，所述第三长度尺寸和所述第四长度尺寸相等。
10.如权利要求1所述的镶嵌在互连结构中的电容器，其特征在于，所述衬底包括：基底、以及位于所述基底上的器件结构、隔离结构和导电层。
11.一种镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，包括：
12.如权利要求11所述的镶嵌在互连结构中的电容器的形成方法，其特征在于，所述第一引线结构包括：若...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，邹晓东，钱蔚宏，王西宁，曲俊凡，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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