具有MIM电容器的半导体器件及其制造方法技术

一种具有ＭＩＭ电容器的半导体器件及其制造方法。在本发明专利技术的一个示例性实施例中，具有ＭＩＭ电容器的半导体器件包括：包括一对互相隔离开的金属图样的下部电极，被形成以覆盖下部电极隔离开的金属图样的表面的电介质，形成于电介质上的金属插塞，以及由金属制成并且形成于金属插塞上的上部电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及一种具有金属绝纟彖体金属(MIM)电容器的 半导体器件，更具体地，涉及一种具有在减小电容器区时可以提高 电容的MIM电容器的半导体器件及其制造方法。
技术介绍
对结合存4渚器和逻辑部件的半导体器件(merged memory and logic semiconductor)的4吏用和关注日益增力口。结合存寸诸器和逻辑部 件的器件是一种将诸如动态随机存取存储器(DRAM)的存储器和 诸如逻辑电^各的逻辑部件在单个芯片中实现的结构。由于在对i殳计 不进行任何特殊改变下可能具有高速和低功耗驱动，在结合存储器现相比传统芯片是有优势的。在结合存储器和逻辑部件的半导体器件中，形成于逻辑部件区 中的电容器通常在金属绝缘体金属(MIM)结构中形成，而不是在 多晶硅绝缘体多晶硅(PIP)结构中形成。在射频频带(RFband) 内使用的无源器件中，电容器需要高品质(Q)因数值以使其可以在RF频带的模拟电路中使用。为了实现高Q因数，必须使用具有 小损耗(depletion)和低阻抗的金属。现在参照附图说明图1,将简要描述一种现有技术的具有MIM电容器 的半导体器件及其制造方法。如图1中所披露，MIM电容器110包括由金属制成的下部电极112，堆叠在下部电极112上以便暴露 下部电极112的两个边》彖部分(外围部分，periphery )的电介质114， 以及由金属制成的上部电极116。第一插塞126与下部电极112所 暴露的两个边纟彖部分相4妄触，并且在第一插塞126上形成第一金属 线132。此外，至少一个第二插塞128与上部电才及116才妻触，并且 在第二插塞128上形成第二金属线134。制造图1中的具有MIM电容器的半导体器件包括几个步艰《。 首先，在第一层间绝缘膜102中形成通道(via)图样104。形成通 道图样104以便与包括晶体管的预沉积层(predeposition layer)(未 示出)接触。接下来，在第一层间绝缘膜102上顺序地形成第一金 属膜、电介质膜和第二金属膜。然后，蚀刻第二金属膜和电介质膜 以形成上部电极116和电介质114。同冲羊，蚀刻第一金属膜以形成 下部电极112， 乂人而形成具有平坦化结构的MIM电容器110。在形 成下部电极112的时候，形成了与通道图样104接触的电路线108。 形成电介质114和上部电才及116以i"更暴露下部电才及112的每个边多彖 部分(夕卜围部分，peripheral portion )。继续参照图1，在第一层间绝缘膜102和MIM电容器110上形 成第二层间绝缘膜120。然后，通过化学机械抛光(CMP)工艺平 坦化第二层间绝缘膜120的表面。接下来，蚀刻第二层间绝缘膜120 以形成用于分别暴露下部电极112的两个边缘部分和上部电才及116 中的至少一个部分的第一通道孔VI和第二通道孔V2。4妄下来，在第一通道孔VI和第二通道孑L V2的表面上以及在 第二层间绝纟象力莫120上沉积阻挡力莫122。然后，在阻挡力莫122上沉 积鵠膜124以便填充第一通道孔VI和第二通道孔V2。然后，在鵠 膜124和阻挡膜122上实施CMP以便暴露第二层间绝缘膜120,从 而在第一通道孑L VI和第二通道孑L V2内分别形成与下部电才及112 和上部电才及116 4妻触的第一插塞126和第二插塞128。其后，在第 二层间绝缘膜120上沉积第三金属膜。然后，蚀刻第三金属膜，从 而来形成与第一一t塞126 4妄触的第一金属线132和与第二4翁塞128 才妾触的第二金属线134。然而，由于高度集成导致的电容器区的减小，如图l所示的现有技术的具有MIM电容器的半导体器件存在不能达到期望的电容量级(level)的问题。为了获得高Q值和低电压率，结合存储器和 逻辑部件的半导体器件必须在每单元区域上具有高电容。为了增加电容，需要扩大电才及区。因此，现有4支术的MIM电容器结构导致 芯片尺寸的增加，而芯片尺寸的增加阻碍了高度集成。
技术实现思路
总体而言，本专利技术示例性实施例涉及一种具有金属绝缘体金属 (MIM)电容器的半导体器件及其制造方法，该半导体器件尽管减 小了电容器区，4旦仍然可以达到期望的电容。在本专利技术一个示例性实施例中，具有MIM电容器的半导体器 件包括包括一对互相隔离开的金属图样的下部电极，被形成以覆 盖下部电极的隔离开的金属图样表面的电介质，形成于电介质上的 金属插塞，以及由金属制成并且形成于金属插塞上的上部电才及。在本专利技术另一示例性实施例中，具有MIM电容器的半导体器 件包括金属线，被形成以覆盖金属线的第一层间绝缘膜，在第一层间绝缘膜中互相隔离开以与金属线接触的 一对第 一通道图样，以 及形成于第 一层间绝》彖膜上包括一对金属图样的下部电才及。下部电 极的这对金属图样互相隔离开并且被形成以分别与第 一通道图样接触。具有MIM电容器的半导体器件进一步包括形成于第一层 间绝缘膜上的第二层间绝缘膜。该第二层间绝缘膜具有用于暴露下 部电极和邻近下部电极的第一层间绝缘膜的孔。具有MIM电容器 的半导体器件进一步包括形成于该孔表面上的电介质，形成于电 介质上以填充孔的金属插塞，以及形成于第二层间绝缘膜上由金属 制成的上部电才及。然而，在本专利技术另一个示例性实施例中， 一种制造具有MIM 电容器的半导体器件的方法包括多个步骤。首先，在预沉积层上形成金属线。接下来，在预沉积层上形成第一层间绝缘膜以覆盖金属 线。然后，在第一层间绝缘膜内形成一对与金属线接触的第一通道 图样。接下来，在第一层间绝缘膜上形成下部电极。该下部电极包 括一对互相隔离开的金属图样并且每个金属图样与第 一通道图样 中的一个接触。然后，形成电介质以便覆盖下部电极的金属图样。 接下来，在电介质上形成第二层间绝缘膜。该第二层间绝缘膜具有 用于暴露下部电极部分和邻近下部电极部分的第 一层间绝缘膜的 孔。然后，在通过该孔暴露的电介质上形成金属插塞。金属插塞填 充该孔。最后，在第二层间绝纟彖膜上形成由金属制成的上部电才及。提供本概要的目的在于以简单的形式介绍概念的选择，这些概 念将在以下的具体实施方式中作进一步描述。本概要不是为了确定 所要求的主题内容的关键特征或本质特性，也不是为了用作确定所 要求的主题内容的范围的辅助。此外，可以理解的是，本专利技术的上 述总体描述和以下的具体描述都是示例性的和说明性的，并且旨在 提供对所要求的本专利技术的进一步解释。附图i兌明将结合附图在所给出的示例性实施例的下述描述中披露本专利技术示例性实施例，在附图中图1是具有MIM电容器的现有技术的半导体器件的横截面图。 图2是具有示例性MIM电容器的示例性半导体器件的横截面图。图3A到图3D是图2所示的具有示例性MIM电容器的示例性 半导体器件的过程;镜截面图。具体实施例方式在下述实施例的详细描述中，现在将详细地参照本专利技术的具体 实施方式和在附图中示出的实施例。在所有可能的地方，在整个附 图中4吏用相同的标号以表示相同或相似的部件。这些具体实施方式 描述的足够详细以使本领域技术人员能够实施本专利技术。可以利用其 他的具体实施方式，并在不脱离本专利技术的范围内可以作结构的、逻 辑的和电的改变。而且，可以理解的是，本专利技术的各种具体实施方 式，尽管不同，^f旦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有金属绝缘体金属（ＭＩＭ）电容器的半导体器件，包括：　下部电极，包括一对互相隔离开的金属图样；　电介质，被形成以覆盖所述下部电极的隔离开的所述金属图样的表面；　金属插塞，形成于所述电介质上；以及　上部电极，由金属制成并且形成于所述金属插塞上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金珉爽，
申请(专利权)人：东部高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]