电容器、半导体器件及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种电容器、半导体器件及其形成方法。
【背景技术】
[0002]在现有的集成电路工艺中，多晶娃-绝缘体-多晶娃(PIP,Poly-1nsulator-Poly)结构的电容器和金属-绝缘层-金属(MIM)结构的电容器是集成电路中的常用器件。其中，多晶硅-绝缘体-多晶硅结构的电容器在逻辑电路或闪存存储器电路中，被广泛应用于防止噪音和模拟器件的频率解调，金属-绝缘层-金属结构的电容器在模拟电路、射频电路或混合信号电路中被广泛应用。
[0003]因此，需要对电容器及其形成工艺进行改进。
【发明内容】
[0004]本发明解决的问题是提供一种电容器以及形成方法，简化电容器的形成工艺，节省工艺时间，节约生产成本。
[0005]为解决上述问题，本发明提供一种电容器的形成方法，包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有浅沟槽隔离结构；在所述半导体衬底的浅沟槽隔离结构形成栅极结构，所述栅极结构包括第一多晶娃层和第一介质层；在所述第一多晶娃层的一部分的表面上形成第一娃化物阻挡层；在所述第一多晶娃层的未被所述第一娃化物阻挡层覆盖的部分形成金属硅化物层以及在所述第一硅化物阻挡层上形成第一金属层；在所述半导体衬底上形成层间介质层，所述层间介质层覆盖所述金属硅化物层和第一金属层；在所述层间介质层内分别形成第一插塞和第二插塞以分别和所述第一金属层和金属硅化物层电连接。
[0006]可选地，栅极结构和所述半导体衬底上其他区域形成MOS晶体管的栅极结构的步骤同时形成。
[0007]可选地，所述在第一多晶硅层的未被所述第一硅化物阻挡层覆盖的部分形成金属硅化物层以及在所述第一硅化物阻挡层上形成第一金属层包括:形成金属覆盖层，所述金属覆盖层覆盖所述第一硅化物阻挡层、第一多晶硅层的未被所述第一硅化物阻挡层覆盖的部分；对所述金属覆盖层进行第一退火，使金属覆盖层与暴露出的第一多晶硅层反应，生成金属硅化物层；在对应第一硅化物阻挡层位置的金属覆盖层上形成光刻胶层；以光刻胶层为掩膜，去除其他未反应的金属覆盖层；去除光刻胶层，覆盖在第一硅化物阻挡层上的金属覆盖层形成第一金属层。
[0008]可选地，形成层间介质层之前、形成金属硅化物层之后还包括:在所述第一金属层上形成第二介质层。
[0009]可选地，所述在第一多晶硅层的未被所述第一硅化物阻挡层覆盖的部分形成金属硅化物层以及在所述第一硅化物阻挡层上形成第一金属层包括:形成金属覆盖层，所述金属覆盖层覆盖所述第一硅化物阻挡层、第一多晶硅层的未被所述第一硅化物阻挡层覆盖的部分；在所述金属覆盖层上形成第二介质层；对所述金属覆盖层进行第一退火，使金属覆盖层与暴露出的第一多晶硅层反应，生成金属硅化物层；在对应第一硅化物阻挡层位置的第二介质层上形成光刻胶层；以光刻胶层为掩膜，依次去除第二介质层以及未反应的金属覆盖层；去除光刻胶层，覆盖在第一硅化物阻挡层上的金属覆盖层形成第一金属层、对应第一金属层上的第二介质层形成蚀刻停止层。
[0010]可选地，所述电容器的形成方法还包括对所述金属硅化物层进行第二退火，以进一步降低金属硅化物层的电阻率。
[0011 ] 可选地，形成所述第一插塞包括:刻蚀所述层间介质层，形成第一开口，所述第一开口暴露出蚀刻停止层；去除蚀刻停止层，暴露出第一金属层；在所述第一开口内填充导电材料形成第一插塞。
[0012]进一步地，本发明还提供一种半导体器件的形成方法，包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域，所述半导体衬底在第一区域内形成有浅沟槽隔离结构；在所述半导体衬底的第一区域的浅沟槽隔离结构上和第二区域表面分别形成栅极结构，所述栅极结构包括第一多晶硅层和第一介质层；在所述第二区域的栅极结构两侧的半导体衬底内分别形成源极区和漏极区；在所述第一区域的第一多晶硅层的一部分表面上形成第一娃化物阻挡层；在所述第一区域的第一多晶娃层的未被第一娃化物阻挡层覆盖的部分、第二区域的源极区和漏极区的位置形成金属硅化物层，以及在所述第一区域的第一硅化物阻挡层上形成第一金属层；形成覆盖第一区域和第二区域的层间介质层，所述层间介质层覆盖所述金属硅化物层和第一金属层；在所述层间介质层内分别形成第一插塞和第二插塞以分别与第一区域的第一金属层和金属娃化物层电连接。
[0013]可选地,所述在第一区域的第一多晶娃层的未被第一娃化物阻挡层覆盖的部分、第二区域的源极区和漏极区的位置形成金属硅化物层、以及在所述第一区域的第一硅化物阻挡层上形成第一金属层包括:在所述第一区域和第二区域形成金属覆盖层；对所述金属覆盖层进行第一退火，使金属覆盖层与暴露出的第一多晶硅层以及源极区和漏极区反应，生成金属硅化物层；在对应第一区域的第一硅化物阻挡层位置的金属覆盖层上形成光刻胶层；以光刻胶为掩膜，去除其他未反应的金属覆盖层；去除光刻胶层，覆盖在第一硅化物阻挡层上的金属覆盖层形成第一金属层。
[0014]可选地，形成层间介质层之前还包括:在所述第一金属层上形成第二介质层，所述第二介质层用作蚀刻停止层。
[0015]可选地,所述在第一区域的第一多晶娃层的未被第一娃化物阻挡层覆盖的部分、第二区域的源极区和漏极区的位置形成金属硅化物层、以及在所述第一区域的第一硅化物阻挡层上形成第一金属层包括:在所述第一区域和第二区域形成金属覆盖层；在所述金属覆盖层上形成第二介质层；对所述金属覆盖层进行第一退火，使金属覆盖层与第一区域的第一多晶硅层的未被第一硅化物阻挡层覆盖的部分、以及第二区域的源极区和漏极区反应，生成金属硅化物层；在对应第一硅化物阻挡层位置的第二介质层上形成光刻胶层；以光刻胶层为掩膜，依次去除蚀刻第二介质层以及未反应的金属覆盖层；去除光刻胶层，覆盖在第一娃化物阻挡层上的金属覆盖层形成第一金属层、对应第一金属层上的第二介质层形成蚀刻停止层。
[0016]可选地，所述方法还包括对金属硅化物层进行第二退火，以进一步降低金属硅化物层的电阻率。
[0017]可选地，形成所述第一插塞包括:刻蚀所述层间介质层，形成第一开口，所述第一开口暴露出蚀刻停止层；去除蚀刻停止层，暴露出第一金属层；在所述第一开口内填充导电材料形成第一插塞。
[0018]进一步地，本发明还提供一种电容器，包括:半导体衬底，所述半导体衬底内具有浅沟槽隔离结构；位于所述半导体衬底的浅沟槽隔离结构上的栅极结构，所述栅极结构包括第一多晶娃层和第一介质层；位于所述第一多晶娃层的一部分表面上的第一娃化物阻挡层；位于所述第一多晶娃层的未被所述第一娃化物阻挡层覆盖的部分的金属娃化物层以及位于所述第一硅化物阻挡层上的第一金属层；位于所述半导体衬底上的层间介质层，所述层间介质层覆盖金属娃化物层和第一金属层；位于层间介质层的第一插塞和第二插塞，所述第一插塞和第二插塞分别与所述第一金属层和金属娃化物层电连接。
[0019]可选地，所述电容器还包括位于所述第一金属层上的第二介质层，所述第一插塞穿过所述第二介质层与所述第一金属层电连接。
[0020]进一步地，本发明还提供一种半导体器件，包括:半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域，所述半导体衬底在第一区域内形成有浅沟槽隔离结构；位于所述半导体衬底的第一区域的浅沟槽隔离结构上和第二区域表面的栅极结构，所述栅极结构包括第一多晶硅层和第一介质层；位于所述第二区域的栅极结构两侧的半导体衬底内的源极区和漏极区；位于所述第一区域的第一多晶娃层的一部分表面上的第一娃化物阻挡层；位于所述第一区域的第一多晶硅层的未被第一硅化物阻挡层覆盖的部分上的、以及第二区域的源极区和漏极区上的金属硅化物层；位于所述第一区域的第一硅化物阻挡层上的第一金属层；覆盖第一区域和第二区域的层间介质层，所述层间介质层覆盖金属硅化物层和第一金属层；位于所述层间介质层内的第一插塞和第二插塞，所述第一插塞和第二插塞分别与第一区域的第一金属层和金属娃化物层电连接。
[0021]可选的，所述半导体器件还包括位于所述第一金属层上的第二介质层，所述第一插塞穿过所述第二介质层与所述第一金属层电连接。
[0022]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0023]在本发明实施例提供的金属-绝缘层-多晶硅(MIP)结构的电容器及其形成方法中，作为电容器下极板的第一多晶硅层和逻辑器件的栅极结构同时形成，作为电容器上极板的第一金属层和传统工艺的逻辑器件的硅化物金属层同时形成。与传统的PIP或者MIM结构的电容器的形成工艺相比，形成本发明实施例提供的金属-绝缘层-多晶硅(MIP)结构的电容器不需要额外的形成中间介质层和顶层