[发明专利]金属-绝缘体-金属器件及其形成方法

说明书

在一些实施例中，本发明涉及一种金属‑绝缘体‑金属(MIM)器件。金属‑绝缘体‑金属器件包含衬底，以及堆叠在衬底上方的第一电极和第二电极。介电层布置于第一电极与第二电极之间。此外，金属‑绝缘体‑金属器件包含安置于衬底上方且通过第一电极与介电层分离的钛吸气层。钛吸气层具有比介电层更高的吸氢能力。

技术领域

本发明实施例涉及一种金属-绝缘体-金属器件及其形成方法。

背景技术

半导体器件制造是一种用于产生存在于日常电子器件中的集成电路的工艺。制造工艺是光刻和化学加工步骤的多步骤序列，在此期间将电子电路逐渐建立在晶片上。在制造期间，副产物(例如离子、气体等)可能残留在半导体器件的临界层中，从而导致损坏且因此导致半导体器件的寿命缩短。为了防止这些副产物导致的损坏，一些半导体器件包含被配置为吸收副产物的吸气层。因此，副产物可在吸气层中而非在临界层中积聚，从而可防止副产物对半导体器件的损坏。

发明内容

本发明实施例的一种金属-绝缘体-金属(MIM)器件包括：衬底；第一电极及第二电极，堆叠在衬底上方；介电层，布置于第一电极与第二电极之间；以及钛吸气层，安置于衬底上方且通过第一电极与介电层分离，其中钛吸气层具有比介电层更高的吸氢能力。

本发明实施例的一种金属-绝缘体-金属(MIM)器件包括：MIM堆叠，安置于衬底上，所述MIM堆叠包括第一电极层与第二电极层之间的介电层；钛吸气层，与第一电极层接触且通过第一电极层与介电层分离，其中钛吸气层具有比介电层更高的吸氢能力，以及其中钛吸气层的厚度为第一电极层的厚度的至少20％。

本发明实施例的一种形成金属-绝缘体-金属(MIM)器件的方法包括：在衬底上方沉积底部电极层；在底部电极层上方沉积介电层；在介电层上方沉积顶部电极层；在顶部电极层上方沉积第一钛吸气层；图案化第一钛吸气层、顶部电极层以及介电层，以暴露出底部电极层的外围部分；以及在衬底、第一钛吸气层以及底部电极层的外围部分上方沉积钝化层。

附图说明

结合附图阅读以下详细描述会最佳地理解本发明的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1A、图1B、图1C以及图1D示出包括布置于顶部电极上方的钛吸气层的金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal；MIM)器件的一些实施例的横截面视图。

图2A、图2B以及图2C示出包括布置于底部电极下方的钛吸气层的MIM器件的一些实施例的横截面视图。

图3A和图3B示出包括布置于顶部电极上方的第一钛吸气层和布置于底部部电极下方的第二钛吸气层的MIM器件的一些实施例的横截面视图。

图4到图9示出形成包括布置于顶部电极上方的钛吸气层的MIM器件的一些实施例的横截面视图。

图10示出如图4到图9所示的方法的一些实施例的流程图。

图11到图16示出形成包括布置于底部电极下方的钛吸气层的MIM器件的一些实施例的横截面视图。

图17示出如图11到图16所示的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

以下揭示内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅是实例且并不旨在进行限制。举例来说，在以下描述中，第一特征在第二特征上方或上的形成可包含第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例，且还可包含额外特征可在第一特征与第二特征之间形成使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本发明可在各种实例中重复附图标号和/或字母。此重复是出于简单和清晰的目的，且本身并不指示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。