集成电路(IC)、MIM电容器及其形成方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115881700A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202210492239.X(22)申请日2022.05.07(30)优先权数据63/255,5762021.10.14US17/574,0302022.01.12US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹(72)发明人林杏莲朱瑞霖蔡正原(74)专利代理机构北京德恒律治知识产权代理有限公司11409专利代理师章社杲李伟(51)Int.Cl.H01L23/64(2006.01)H01L23/522(2006.01)H10N97/00(2023.01)权利要求书1页说明书18页附图21页(54)发明名称集成电路(IC)、MIM电容器及其形成方法(57)摘要本发明的各个实施例针对用于金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器的非晶底部电极结构(BES)。MIM电容器包括底部电极、位于底部电极上面的绝缘层以及位于绝缘层上面的顶部电极。底部电极包括晶体BES和非晶BES，并且非晶BES位于晶体BES上面并且形成底部电极的顶面。因为非晶BES是非晶的，而不是晶体的，所以与晶体BES的顶面相比，非晶BES的顶面可以具有小粗糙度。因为非晶BES形成底部电极的顶面，所以与如果晶体BES形成顶面的情况相比，底部电极的顶面可以具有小粗糙度。小粗糙度可以提高MIM电容器的使用寿命。本申请的实施例还涉及集成电路(IC)以及形成金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器的方法。CN115881700ACN115881700A权利要求书1/1页1.一种金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器，包括：底部电极；绝缘层，位于所述底部电极上面；以及顶部电极，位于所述绝缘层上面；其中，所述底部电极包括晶体结构和位于所述晶体结构上面的非晶结构。2.根据权利要求1所述的金属‑绝缘体‑金属电容器，其中，所述晶体结构包括位于所述晶体结构的顶面处的多个柱状晶粒。3.根据权利要求1所述的金属‑绝缘体‑金属电容器，其中，所述晶体结构的厚度大于所述非晶结构的厚度。4.根据权利要求1所述的金属‑绝缘体‑金属电容器，其中，所述底部电极包括位于所述晶体结构和所述非晶结构之间并且直接接触所述晶体结构和所述非晶结构的原生氧化物层。5.根据权利要求1所述的金属‑绝缘体‑金属电容，其中，所述晶体结构和非晶结构是相同的材料。6.根据权利要求1所述的金属‑绝缘体‑金属电容器，其中，所述晶体结构是钛，并且其中，所述非晶结构是氮化钛。7.根据权利要求1所述的金属‑绝缘体‑金属电容器，其中，所述顶部电极包括第二晶体结构和位于所述第二晶体结构上面的第二非晶结构。8.一种集成电路(IC)，包括金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器，其中，所述金属‑绝缘体‑金属电容器包括：底部电极；绝缘层，位于所述底部电极上面；以及顶部电极，位于所述绝缘层上面；其中，所述底部电极包括第一底部电极结构(BES)和位于所述第一底部电极结构上面的第二底部电极结构，其中，所述第一底部电极结构的顶面具有第一平均粗糙度，并且其中，所述第二底部电极结构的顶面具有小于所述第一平均粗糙度的第二平均粗糙度。9.根据权利要求8所述的集成电路，其中，所述第二平均粗糙度小于0.2纳米。10.一种形成金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器的方法，包括：在衬底上面沉积晶体底部电极层(BEL)；在所述晶体底部电极层上面沉积非晶底部电极层；在所述非晶底部电极层上面沉积绝缘层；在所述绝缘层上面沉积顶部电极层(TEL)；以及图案化所述晶体底部电极层和所述非晶底部电极层、所述绝缘层以及所述顶部电极层，以形成金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器。2CN115881700A说明书1/18页集成电路(IC)、MIM电容器及其形成方法技术领域[0001]本申请的实施例涉及一种集成电路(IC)、用于MIM电容器及其形成方法。背景技术[0002]集成电路(IC)形成在包括数百万或数十亿个晶体管的半导体管芯上。晶体管配置为用作开关和/或配置为产生功率增益以便启动逻辑功能。IC也包括用于控制增益、时间常数和其它IC特性的无源器件。一种类型的无源器件是金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器。发明内容[0003]本申请的一些实施例提供了一种金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器，包括：底部电极；绝缘层，位于所述底部电极上面；以及顶部电极，位于所述绝缘层上面；其中，所述底部电极包括晶体结构和位于所述晶体结构上面的非晶结构。[0004]本申请的另一些实施例提供了一种集成电路(IC)，包括金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器，其中，所述金属‑绝缘体‑金属电容器包括：底部电极；绝缘层，位于所述底部电极上面；以及顶部电极，位于所述绝缘层上面；其中，所述底部电极包括第一底部电极结构(