电容器结构和形成电容器结构的方法技术

本发明专利技术提供一种电容器结构及其形成方法。电容器结构包含半导体结构；第一梳状的导电元件，包含第一基部以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述第一基部连接的第二端；第二梳状的导电元件，包含第二基部以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分与所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分交错；以及介电层，形成于所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之间。本发明专利技术的电容器结构和形成电容器结构的方法可以在继续小型化半导体装置的同时维持或进一步增大电容。

【技术实现步骤摘要】
【交叉引用】本申请要求申请日为2015年5月22日，美国临时申请号为62/165,258的美国临时申请案的优先权，上述临时申请案的内容一并并入本申请。
本专利技术有关于集成电路装置，更具体来说，有关于电容器结构和形成电容器结构的方法。
技术介绍
如今，电容器是集成电路装置中的重要元件。多晶硅和金属-氧化物-金属(metal-oxide-metal，简写为MOM)电容器均有被使用。金属-氧化物-金属(MOM)电容器由于具有很小的电容损失到基底而成为高品质的电容器，从而MOM电容器的使用越来越多。MOM电容器已特别被大量用于制造(例如)半导体晶粒上的半导体集成模拟和混合信号电路以及电源电路中。MOM电容器一般包含位于相邻的金属板之间的氧化物电介质。通常，MOM电容器在后段制程(back-end-of-line，简写为BEOL)处理期间被制造于半导体晶粒上。然而，元件小型化影响处理电路的所有方面，包含处理电路中的晶体管和其他电抗元件(reactive element)，例如电容器。在原则上期望在继续MOM电容器尺寸小型化的同时制造具有类似及/或甚至更高电容的MOM电容器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术特提供以下技术方案：本专利技术实施例提供一种电容器结构，包含半导体结构；第一梳状的导电元件，形成于所述半导体结构的一部分之上，包含：第一基部；以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述
第一基部连接的第二端；第二梳状的导电元件，形成于所述半导体结构的另一部分之上，包含：第二基部；以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分与所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分交错；以及介电层，形成于所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之间。本专利技术实施例另提供一种形成电容器结构的方法，包含将部分导电层自半导体结构移除，在所述半导体结构的不同部分上形成交错的第一梳状的导电元件和第二梳状的导电元件，其中所述第一梳状的导电元件包含：第一基部；以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述第一基部连接的第二端；以及其中所述第二梳状的导电元件包含：第二基部；以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分与所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分交错；以及在所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之间形成介电层。本专利技术实施例另提供一种形成电容器结构的方法，包含提供具有平面导电层的半导体结构；通过用光线穿过图案化光掩模扫描所述平面导电层来图案化所述平面导电层，以及自所述半导体结构移除部分所述平面导电层，在所述半导体结构的不同部分形成交错的第一梳状的导电元件和第二梳状的导电元件，其中所述第一梳状的导电元件包含：第一基部；以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述第一基部连接的第二端；以及其中所述第二梳状的导电元件包含：第二基部；以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分与所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分交错；以及在所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之间形成介电层。以上的电容器结构和形成电容器结构的方法可以在继续小型化半导体装置的同时维持或进一步增大电容。【附图说明】图1是电容器结构的俯视图。图2是沿图1中的线2-2的电容器结构的剖视图。图3是电容器结构的导电层的俯视示意图。图4是沿图3的线4-4的电容器结构的剖视图示意图。图5是电容器结构的图案化光掩膜的俯视示意图。图6是沿图5的线6-6的电容器结构的剖视图示意图。图7是依据本专利技术实施例形成电容器结构的中间状态的俯视示意图。图8是沿图7的线8-8的电容器结构的剖视图示意图。图9是依据本专利技术实施例形成图3-8所示的电容器结构的方法流程的示意图。【具体实施方式】在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」是开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。图1-2是范例的电容器结构500的示意图。图1是电容器结构500的俯视图，图2是沿图1中的线2-2的电容器结构500的剖视图。如图1所示，电容器结构500包含第一梳状的(interdigitated)导电元件102和第二梳状的导电元件104，形成于半导体结构100(未展示于图1中，请参看图2)的不同部分上。第一梳状的导电元件102与第二梳状的导电元件104交错，而介电层106形成于第一梳状的导电元件102和第二梳状的导电元件104之间和之上。在一个实施例中，图1所示的第一梳状的导电元件102可包含第一基部(base portion)102b和多个第一突出部分(protrusion portion)102a。多个第一突出部分102a的每一个可包含与第一基部102b相连的第一端A和不与第一基部102b相连的第二端B。类似地，第二梳状的导电元件104可包
含第二基部104b和多个第二突出部分104a。多个第二突出部分104a的每一个可包含与第二基部104b相连的第三端C和不与第二基部104b相连的第四端D。第一梳状的导电元件102与第二梳状的导电元件104可用作电容器结构500的电极(electrode plate)。为更容易理解，在一个实施例中，图2所示的电容器结构500的半导体结构100展示为平面的半导体结构，且其可包含半导体基底(没有展示在图中)、形成于半导体基底中及/或上的多个半导体装置(没有展示在图中)(举例来说，多个半导体装置可以用作有源器件(active device)(例如，晶体管)或无源器件(passive device)(例如电容器，电感器，电阻器))，以及由半导体基底上形成的多个导电层(没有展示在图中)和绝缘层(没有展示在图中)组成的多个互连元件(例如，导电线和导电通孔)。如图1和图2所示，第一梳状的导电元件102与第二梳状的导电元件104可包含导电材料，例如铝、铜，或它们的合金，且可在后段制程同时形成。在一个实施例中，第一梳状的导电元件102与第二梳状的导电元件104可通过下述范例的工艺步骤(1)-(6)形成：(1)在半导体结构100上形成导电层(包含第一梳状的导电元件102与第二梳状的导电元件104的覆盖层(blanket layer))；(2)在导电层上形成光阻层(photoresist layer)；(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器结构，其特征在于，包含：半导体结构；第一梳状的导电元件，形成于所述半导体结构的一部分之上，包含：第一基部；以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述第一基部连接的第二端；第二梳状的导电元件，形成于所述半导体结构的另一部分之上，包含：第二基部；以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分与所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分交错；以及介电层，形成于所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之间。

【技术特征摘要】
2015.05.22 US 62/165,258;2016.05.19 US 15/158,8141.一种电容器结构，其特征在于，包含：半导体结构；第一梳状的导电元件，形成于所述半导体结构的一部分之上，包含：第一基部；以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述第一基部连接的第二端；第二梳状的导电元件，形成于所述半导体结构的另一部分之上，包含：第二基部；以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分与所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分交错；以及介电层，形成于所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之间。2.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，从俯视图看所述第二梳状的导电元件的所述多个第二突出部分及所述第一梳状的导电元件的所述多个第一突出部分具有矩形结构。3.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述介电层更在所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件之上。4.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述第一梳状的导电元件的顶表面与所述第二梳状的导电元件的顶表面共平面。5.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述第一梳状的导电元件和所述第二梳状的导电元件包含铝、铜或它们的合金。6.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述介电层包含氧化硅、氧氮化硅或氮化硅。7.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述多个第一突出部分的所述第二端及/或所述多个第二突出部分的所述第四端的内角基本为90度。8.一种形成电容器结构的方法，其特征在于，包含：将部分导电层自半导体结构移除，在所述半导体结构的不同部分上形成交错的第一梳状的导电元件和第二梳状的导电元件，其中所述第一梳状的导电元
\t件包含：第一基部；以及多个第一突出部分，每一第一突出部分具有与所述第一基部连接的第一端，以及不与所述第一基部连接的第二端；以及其中所述第二梳状的导电元件包含：第二基部；以及多个第二突出部分，每一第二突出部分具有与所述第二基部连接的第三端，以及不与所述第二基部连接的第四端，且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄柏智，方家伟，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71