【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
1、半导体集成电路(ic)行业经历了快速增长。集成电路行业在材料和设计方面的技术进步已经产生了一代又一代的集成电路。每一代都有比前一代更小且更复杂的电路。但是，这些进步增加了加工和制造集成电路的复杂性，为了实现这些进步，在集成电路加工和制造方面也需要有类似的发展。在集成电路的发展过程中，功能密度(即每个芯片面积上的互连器件数量)逐渐提高，而几何尺寸(即使用制造工艺可以制造的最小元件)却在逐步减小。
2、一种类型的电容器是金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，mim)电容器，通常用于混合信号器件和逻辑器件(如嵌入式存储器和射频器件等)中。mim电容器通常用于在各种半导体器件中储存电荷。为了满足器件的性能需求，mim电容的电容密度也在逐渐增加。
3、但是，目前mim电容的等效电容密度仍有待提高。
技术实现思路
1、本专利技术实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，有利于提高半导体结构的工作性能。
2、为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构，包括：基底，包括第一孔定位和第二孔定位；第一电极层，位于基底上；第一介质层，覆盖第一电极层；第二电极层，覆盖第一介质层，且在第一孔定位处，第二电极层具有露出第一介质层顶部的第一凹槽；第二介质层，覆盖第二电极层、以及第一凹槽露出的第一介质层顶部；第三电极层，覆盖第二介质层，且在第二孔定位
3、可选的，半导体结构还包括：刻蚀停止层，位于第二孔定位处的第一介质层上；第二通孔互连结构位于刻蚀停止层上。
4、可选的，第二电极层的材料与刻蚀停止层的材料具有刻蚀选择比。
5、可选的，刻蚀选择比大于或等于1e^1。
6、可选的，刻蚀停止层的材料为金属材料。
7、可选的，刻蚀停止层的材料包括tan、ta或al。
8、可选的，刻蚀停止层的厚度为1e^1nm至1e^2nm。
9、可选的，在基底中，第一孔定位呈矩阵排布，第二孔定位呈矩阵排布，沿矩阵对角线方向，第一孔定位和第二孔定位交替排布。
10、可选的，第一介质层包括hfo2、hfsio、tio2、hfzro、hfsion、hftao、hftio、ta2o5、zro2、zrsio2、al2o3、srtio3、basrtio和sin中的一种或多种；第二介质层的材料包括hfo2、hfsio、tio2、hfzro、hfsion、hftao、hftio、ta2o5、zro2、zrsio2、al2o3、srtio3、basrtio和sin中的一种或多种；第一电极层的材料包括w、cu、co、tin、ti、ta、tan、ru、run和al中的一种或多种；第二电极层的材料包括w、cu、co、tin、ti、ta、tan、ru、run和al中的一种或多种；第三电极层的材料包括w、cu、co、tin、ti、ta、tan、ru、run和al中的一种或多种。
11、相应的，本专利技术实施例还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，包括第一孔定位和第二孔定位；在基底上形成第一电极层；形成覆盖第一电极层的第一介质层；形成覆盖第一介质层的第二电极层，且在第一孔定位处，第二电极层具有露出第一介质层顶部的第一凹槽；形成覆盖第二电极层、以及第一凹槽露出的第一介质层顶部的第二介质层；形成覆盖第二介质层的第三电极层，且在第二孔定位处，第三电极层具有露出第二介质层顶部的第二凹槽；在第一孔定位处，形成贯穿依次堆叠的第一电极层、第一介质层、第二介质层和第三电极层的第一通孔互连结构，第一通孔互连结构与第一电极层和第三电极层电连接；在第二孔定位处的第一介质层上，形成贯穿第二电极层和第二介质层的第二通孔互连结构，第二通孔互连结构与第二电极层电连接。
12、可选的，形成第二介质层之后，形成第二电极层之前，形成方法还包括：在第二孔定位处的第一介质层上形成刻蚀停止层；形成第二通孔互连结构的步骤中，第二通孔互连结构位于刻蚀停止层上。
13、可选的，形成刻蚀停止层的步骤包括：形成覆盖第一介质层的刻蚀停止材料层；图形化刻蚀停止材料层，保留位于第二孔定位处的刻蚀停止材料层作为刻蚀停止层。
14、可选的，形成第一通孔互连结构的步骤包括：在第一孔定位处，形成贯穿依次堆叠的第一电极层、第一介质层、第二介质层和第三电极层的第一通孔；填充第一通孔，形成第一通孔互连结构；形成第二通孔互连结构的步骤包括：在第二孔定位处，以刻蚀停止层为刻蚀停止位置，形成贯穿第二电极层和第二介质层的第二通孔；填充第二通孔，形成第二通孔互连结构。
15、可选的，在同一步骤中，形成第一通孔和第二通孔；在同一步骤中，填充第一通孔和第二通孔。
16、可选的，采用干法刻蚀工艺形成第一通孔；采用干法刻蚀工艺形成第二通孔。
17、可选的，形成第二通孔的步骤中，对第二电极层与刻蚀停止层的刻蚀具有刻蚀选择比。
18、可选的，形成第二通孔的步骤中，刻蚀选择比大于或等于1e^1。
19、可选的，形成第二电极层的步骤包括：形成覆盖第一介质层的第一电极材料层；图形化第一电极材料层，在第一孔定位处，形成露出第一介质层顶部的第一凹槽，保留剩余第一电极材料层作为第二电极层。
20、可选的，形成第三电极层的步骤包括：形成覆盖第二介质层的第二电极材料层；图形化第二电极材料层，在第二孔定位处，形成露出第二介质层顶部的第二凹槽，保留剩余第二电极材料层作为第三电极层。
21、可选的，提供基底的步骤中，在基底中，第一孔定位呈矩阵排布，第二孔定位呈矩阵排布，沿矩阵对角线方向，第一孔定位和第二孔定位交替排布。
22、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
23、本专利技术实施例提供的半导体结构中，第一通孔互连结构位于第一孔定位处，并贯穿依次堆叠的第一电极层、第一介质层、第二介质层和第三电极层，第一通孔互连结构与第一电极层和第三电极层电连接，第二通孔互连结构位于第二孔定位处的第一介质层上，并贯穿第二电极层和第二介质层，第二通孔互连结构与第二电极层电连接；本专利技术实施例中，第二通孔互连结构未贯穿第一电极层，则第一电极层中无需预留用于形成第二通孔互连结构的凹槽位置，有利于增大第一电极层的面积，相应有利于增大第一电极层和第二电极层的相对面积，从而有利于增大第一电极层、第二电极层和第三电极层构成的金属-绝缘体-金属(mim，metal-insulator-metal)电容的电容密度，提供半本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：刻蚀停止层，位于所述第二孔定位处的第一介质层上；
3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第二电极层的材料与所述刻蚀停止层的材料具有刻蚀选择比。
4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀选择比大于或等于1e^1。
5.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料为金属材料。
6.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料包括TaN、Ta或Al。
7.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀停止层的厚度为1e^1nm至1e^2nm。
8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在所述基底中，所述第一孔定位呈矩阵排布，所述第二孔定位呈矩阵排布，沿所述矩阵对角线方向，所述第一孔定位和第二孔定位交替排布。
9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一介质层包括HfO2、HfSiO、TiO2、HfZrO、H
10.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一介质层之后，形成所述第二电极层之前，所述形成方法还包括：在所述第二孔定位处的第一介质层上形成刻蚀停止层；
12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述刻蚀停止层的步骤包括：形成覆盖所述第一介质层的刻蚀停止材料层；
13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一通孔互连结构的步骤包括：在所述第一孔定位处，形成贯穿依次堆叠的所述第一电极层、第一介质层、第二介质层和第三电极层的第一通孔；填充所述第一通孔，形成所述第一通孔互连结构；
14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在同一步骤中，形成所述第一通孔和第二通孔；
15.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺形成所述第一通孔；采用干法刻蚀工艺形成所述第二通孔。
16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二通孔的步骤中，对所述第二电极层与所述刻蚀停止层的刻蚀具有刻蚀选择比。
17.如权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二通孔的步骤中，所述刻蚀选择比大于或等于1e^1。
18.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二电极层的步骤包括：形成覆盖所述第一介质层的第一电极材料层；
19.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第三电极层的步骤包括：形成覆盖所述第二介质层的第二电极材料层；
20.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，提供所述基底的步骤中，在所述基底中，所述第一孔定位呈矩阵排布，所述第二孔定位呈矩阵排布，沿所述矩阵对角线方向，所述第一孔定位和第二孔定位交替排布。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：刻蚀停止层，位于所述第二孔定位处的第一介质层上；
3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第二电极层的材料与所述刻蚀停止层的材料具有刻蚀选择比。
4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀选择比大于或等于1e^1。
5.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料为金属材料。
6.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料包括tan、ta或al。
7.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述刻蚀停止层的厚度为1e^1nm至1e^2nm。
8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在所述基底中，所述第一孔定位呈矩阵排布，所述第二孔定位呈矩阵排布，沿所述矩阵对角线方向，所述第一孔定位和第二孔定位交替排布。
9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一介质层包括hfo2、hfsio、tio2、hfzro、hfsion、hftao、hftio、ta2o5、zro2、zrsio2、al2o3、srtio3、basrtio和sin中的一种或多种；
10.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一介质层之后，形成所述第二电极层之前，所述形成方法还包括：在所述第二孔定位处的第一介质层上形成刻蚀停止层；
12.如权利要求11...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹悦，王晓东，神兆旭，吕晶晶，
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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