[发明专利]电容阻挡层结构及阻挡层结构的制备方法

说明书

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种MIM电容阻挡层结构及阻挡层结构的制备方法。阻挡层结构包括：依次层叠的第一应力阻挡层和第二应力阻挡层，且所述第一应力阻挡层的应力值小于所述第二阻挡层的应力值。阻挡层结构的制备方法包括提供第一氮气流量制作第一应力阻挡层；提供第二氮气流量，制作与所述第一应力阻挡层依次层叠的第二应力阻挡层。介质层结构包括介电层，所述介电层包括相对的上表面和下表面，在所述介电层的上表面和下表面上分别形成上述用于MIM电容的阻挡层结构。本申请提供了的MIM电容阻挡层结构、介质层结构及阻挡层结构的制备方法，可以解决相关技术中因应力较大导致阻挡层发生剥落的问题。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于MIM电容的阻挡层结构及用于MIM电容阻挡层结构的制作方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的发展，对单位面积电容密度的需求与日俱增。为了创建高精度电容的同时确保器件的高水平性能，MIM电容器是关键手段。MIM电容通常是一种三明治结构，包括位于上层和下层的金属电极，上层金属电极和下层金属电极之间隔离有介质层。

通常，介质层为复合层，包括介电层、NDC(Nitride Doped Silicon Carbide，氮掺杂碳化硅)层，和材料为TaN(氮化钽)或TiN(氮化钛)的阻挡层，以防止MIM电容上下极板中的金属原子向介质层中扩散的问题。该阻挡层的应力随着厚度的增加而逐渐增大，尤其是在NDC层上，或者以SiN(氮化硅)为材料的介电层上形成的阻挡层，由于应力较大会使得阻挡层发生剥落，对后续工艺造成不利影响。

发明内容

本申请提供了一种MIM电容阻挡层结构、介质层结构及阻挡层结构的制备方法，可以解决相关技术中因应力较大导致阻挡层发生剥落的问题。

作为本申请的第一方面，提供一种用于MIM电容的阻挡层结构，所述用于MIM电容的阻挡层结构包括：依次层叠的第一应力阻挡层和第二应力阻挡层，且所述第一应力阻挡层的应力值小于所述第二阻挡层的应力值。

可选的，在所述第一应力阻挡层和第二应力阻挡层还形成有应力过渡层，所述应力过渡层的应力值在所述第一应力阻挡层的应力值和所述第二阻挡层的应力值之间。

作为本申请的第二方面，提供一种MIM电容的介质层结构，所述MIM电容的介质层结构包括介电层，所述介电层包括相对的上表面和下表面，在所述介电层的上表面和下表面上分别形成如权利要求1或权利要求2所述的用于MIM电容的阻挡层结构；

位于所述介电层上表面的所述阻挡层结构，其第二应力阻挡层贴附在所述介电层的上表面；

位于所述介电层下表面的所述阻挡层结构，其第二应力阻挡层贴附在所述介电层的下表面。

可选的，所述介电层的上下两侧分别设有邻接层；

所述邻接层粘接在对应所述阻挡层结构的第一应力阻挡层上。

作为本申请的第三方面，提供一种用于MIM电容阻挡层结构的制作方法，所述用于MIM电容阻挡层结构的制作方法至少包括以下步骤：

提供第一氮气流量制作第一应力阻挡层；

提供第二氮气流量，制作与所述第一应力阻挡层依次层叠的第二应力阻挡层；

根据该第一氮气流量的流量值，制作所得的第一应力阻挡层的应力值，小于，根据该第二氮气流量的流量值，制作所得的第二应力阻挡层的应力值。

可选的，所述第一氮气流量的流量值的范围为30～40sccm或90～100sccm。

可选的，所述第二氮气流量的流量值的范围为60～70sccm。

可选的，在所述提供第一氮气流量制作第一应力阻挡层步骤，和，所述提供第二氮气流量制作第二应力阻挡层的步骤之间，还进行：