[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，其中形成方法包括：提供衬底；在衬底上形成器件层，器件层包括第一介质层、器件结构以及第一电互连层；在器件层上形成第二介质层，第二介质层内具有电容开口；在电容开口侧壁和底部表面、以及第二介质层的顶部表面形成初始凹形电容结构；对初始凹形电容结构进行回刻蚀处理，直至暴露出第二介质层的顶部表面为止，形成凹形电容结构，凹形电容结构包括第一电极板、位于第一电极板上的绝缘层、以及位于绝缘层上的第二电极板。通过回刻蚀处理形成凹形电容结构，凹形电容结构的第一电极板和第二电极板能够同时暴露出来，省去了图形化工艺的处理过程，能够有效节省光罩数量，进而降低制作成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着各种功能电路集成度的迅速提高以及对功能模块和元器件小型化的需要，集成无源技术成为一种取代分立无源器件以达到器件小型化的解决方案。在各种典型电路中，80％的组件为无源器件，它们占去了印刷电路板上的近50％的面积，而电容器作为基板上最常见也是分布最多的元器件，使电容器的集成技术成为集成无源技术的关键技术。

电容元件常用于如射频IC、单片微波IC等集成电路中作为电子无源器件。常见的电容元件包括金属氧化物半导体(MOS)电容、PN结电容以及MIM(metal-insulator-metal，简称MIM)电容等。其中，MIM电容在某些特殊应用中提供较优于MOS电容以及PN结电容的电学特性，这是由于MOS电容以及PN结电容均受限于其本身结构，在工作时电极容易产生空穴层，导致其频率特性降低。而MIM电容可以提供较好的频率以及温度相关特性。此外，在半导体制造中，MIM电容可形成于层间金属以及铜互连制程，也降低了与CMOS前端工艺整合的困难度及复杂度

然而，现有技术中形成的MIM电容器仍存在诸多问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够有效降低制作成本。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构，包括：衬底；位于所述衬底上的器件层，所述器件层包括第一介质层、位于所述第一介质层内的器件结构，以及位于所述器件结构上的第一电互连层；位于所述器件层上的第二介质层，所述第二介质层内具有电容开口；位于所述电容开口侧壁和底部表面的凹形电容结构，所述凹形电容结构包括第一电极板、位于所述第一电极板上的绝缘层、以及位于所述绝缘层上的第二电极板。

可选的，所述第一电极板的厚度大于400埃；所述第二电极板的厚度大于400埃。

可选的，还包括：位于所述第二介质层和凹形电容结构上的第三介质层；位于所述第三介质层内的第二电互连层和第三电互连层；位于所述第三介质层内的第一导电插塞和第二导电插塞，所述第一导电插塞连接所述第一电极板和所述第二电互连层，所述第二导电插塞连接所述第二电极板和所述第三电互连层。

可选的，还包括：位于所述第二介质层和所述第三介质层内的第三导电插塞，所述第三导电插塞连接所述第一电互连层和第三电互连层。

可选的，所述第一导电插塞的宽度小于所述第一电极板的厚度；所述第二导电插塞的宽度小于所述第二电极板的厚度。

可选的，所述第一导电插塞的宽度为0.2微米～1微米；所述第二导电插塞的宽度为0.2微米～1微米。

可选的，还包括：位于所述器件层和所述第二介质层之间的刻蚀停止层。

可选的，所述器件结构包括：晶体管、电阻、电感或电容。