分2152,第一部分2151的 宽度小于第二部分2152的宽度，第一部分2151位于第二部分2152下方，第一部分2151具 有第一底部和第一侧壁，第二部分2152具有第二底部和第二侧壁；第一介质层211形成在 第一底部、第一侧壁第二底部和第二侧壁，平坦化工艺保留至少部分厚度位于第二底部上 的第一电极层217。位于第二底部上的剩余第一电极层217保证了第一电极层217后续连 接接触插塞时具有足够的接触面积，从而极大地方便了后续接触插塞与第一电极层217的 连接工艺。
[0095] 本发明实施例还提供了一种M頂电容，所述M頂电容可以采用本发明前述实施例 所提供的形成方法形成，因此，可参考图12。
[0096] 请参考图12,所述M頂电容包括半导体衬底，位于半导体衬底上的前端器件层 201，位于前端器件层201上的第一介质层211，所述M頂电容还包括位于所述前端器件层 201与所述第一介质层211之间的刻蚀停止层209。
[0097] 请继续参考图12,第一介质层211具有凹槽（未示出，请结合参考图7中第二凹槽 215的第一部分2151)，位于凹槽中壁的第一电极层217,位于凹槽中电极层内壁的第二介 质层219,位于凹槽中第二介质层219内壁的第二电极层221，以及位于第二电极层221上 且填充满凹槽的填充层223。本实施例中，凹槽的内壁指凹槽的底部和侧壁，而各层结构的 内壁指各层结构形成在凹槽后，其在凹槽中构成的底部和侧壁。
[0098] 本实施例中，第一电极层217还至少部分位于第一介质层211上表面，并且位于第 一介质层211上表面的第一电极层217宽度在0. Ιμπι以上（此宽度如图11中的宽度W2 所示）。由于第一电极层217存在位于第一介质层211上表面且宽度在0. 1 μπι以上的部 分，因此，后续的接触插塞可以利用此部分宽度的第一电极层217进行连接，从而使第一电 极层217容易与接触插塞进行连接。
[0099] 本实施例中，第一介质层211、第一电极层217和填充层223上方还可以具有第三 介质层225。第三介质层225的厚度可以为2000/\~32000/\。由于第一介质层211、第一 电极层217和填充层223表面基本齐平，并且第三介质层225本身厚度较大，因此，第三介 质层225覆盖所述各结构之后，其上表面会保持平坦。而当第三介质层225上表面平坦时， 后续刻蚀第三介质层225形成接触孔，并在接触孔中形成连接第一电极层217和第二电极 层221的接触插塞的过程中，不会出现光刻胶残留，或者第三介质层225表面残留金属的情 况，提尚了 MIM电容的稳定性能和可靠性。
[0100] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本 发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所 限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种MIM电容的形成方法，其特征在于，包括： 提供半导体衬底，所述半导体衬底具有前端器件层； 在所述前端器件层上形成第一介质层； 在所述第一介质层内形成凹槽； 在所述凹槽的内壁和所述第一介质层上表面形成第一电极层； 在所述第一电极层上形成第二介质层； 在所述第二介质层上形成第二电极层； 在形成所述第二电极层后，进行平坦化工艺。2. 如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述凹槽具有相通的第一部 分和第二部分，所述第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度，所述第一部分位于所述第 二部分下方，所述第一部分具有第一底部和第一侧壁，所述第二部分具有第二底部和第二 侧壁；所述第一电极层形成在所述第一底部、第一侧壁第二底部和第二侧壁上；所述平坦 化工艺保留至少部分厚度位于所述第二底部上的所述第一电极层。3. 如权利要求2所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述平坦化工艺为化学机械 研磨工艺。4. 如权利要求3所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述化学机械研磨工艺包括 第一阶段和第二阶段，所述第一阶段W开始去除或者完全去除位于第二底部上的所述第二 介质层为终点。5. 如权利要求4所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第一阶段中，所述化学 机械研磨工艺对所述第一介质层和第二介质层的研磨速率为第一研磨速率，对所述第一电 极层和第二电极层的研磨速率为第二研磨速率，所述第一研磨速率与所述第二研磨速率的 比值为0. 5:1~2:1。6. 如权利要求4所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第二阶段中，所述化学 机械研磨工艺对所述第一介质层和第二介质层的研磨速率为第=研磨速率，对所述第一电 极层和第二电极层的研磨速率为第四研磨速率，所述第=研磨速率与所述第四研磨速率的 比值为2:1~10:1。7. 如权利要求2所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，在形成所述第二电极层后， 且在进行所述平坦化工艺前，还包括形成填充层的步骤，所述填充层填充满所述凹槽的所 述第一部分；在形成所述填充层后，进行所述平坦化工艺。8. 如权利要求7所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述填充层的厚度为 90 A ~500A。9. 如权利要求7所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述填充层的材料为氮氧化 娃或者氮化娃。10. 如权利要求7所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，在所述平坦化工艺之后，还 包括在所述平坦化工艺得到的表面上形成第=介质层的步骤。11. 如权利要求10所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第=介质层的厚度为 2000A~3 2000A12. 如权利要求2所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第二底部的宽度在 0.1 Jim W上。13. 如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，在所述前端器件层上形成 第一介质层之前，还包括在所述前端器件层上形成刻蚀停止层的步骤，所述第一介质层形 成在所述刻蚀停止层上。14. 如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第一电极层的材料为 TaN、A1、化、Ti和TiN的其中一种或者任意多种，所述第二电极层的材料为TaN、A1、化、Ti 和TiN的其中一种或者任意多种。15. -种MIM电容，包括： 半导体衬底， 位于所述半导体衬底上的前端器件层， 位于所述前端器件层上的第一介质层，所述第一介质层具有凹槽； 其特征在于，还包括： 位于所述凹槽内壁的第一电极层； 位于所述凹槽中所述第一电极层内壁的第二介质层； 位于所述凹槽中所述第二介质层内壁的第二电极层。16. 如权利要求15所述的MIM电容，其特征在于，所述第一电极层还至少部分位于所述 第一介质层上表面，并且位于所述第一介质层上表面的所述第一电极层宽度在0. 1 y m W 上。17. 如权利要求15所述的MIM电容，其特征在于，还包括位于所述凹槽中所述第二电极 层内壁且填充满所述凹槽的填充层。18. 如权利要求15所述的MIM电容，其特征在于，还包括位于所述前端器件层与所述第 一介质层之间的刻蚀停止层。
【专利摘要】一种MIM电容及其形成方法。其中，所述MIM电容的形成方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有前端器件层；在所述前端器件层上形成第一介质层；在所述第一介质层内形成凹槽；在所述凹槽的内壁和所述第一介质层上表面形成第一电极层；在所述第一电极层上形成第二介质层；在所述第二介质层上形成第二电极层；在形成所述第二电极层后，进行平坦化工艺。所述形成方法能够提高所形成MIM电容的可靠性。
【IPC分类】H01L23/64, H01L21/02
【公开号】CN105590923
【申请号】CN201410582526
【发明人】张京晶
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月27日