半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，且特別是涉及一種具有多層堆疊電容結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，現(xiàn)今的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可達(dá)到具有大約7?lOfF/μπι2的電容密度(capacitance density)。然而，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)于半導(dǎo)體的電容密度的要求逐漸增加，希望能夠達(dá)到至少16fF/ μ m2的電容密度。
[0003]受限于制作工藝機(jī)臺(tái)與成本等因素，同時(shí)需兼顧半導(dǎo)體的尺寸朝向輕薄短小的趨勢(shì)，發(fā)展出一種堆疊式的電容結(jié)構(gòu)，以在現(xiàn)有的制作工藝中制造出具有更高電容密度的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，通過簡(jiǎn)單的制造程序完成的多層堆疊電容結(jié)構(gòu)，能有效增加半導(dǎo)體的電容密度。
[0005]為達(dá)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括一堆疊電容結(jié)構(gòu)。堆疊電容結(jié)構(gòu)包括一第一內(nèi)金屬層、一第一絕緣層、一第二內(nèi)金屬層、一第二絕緣層以及一第三內(nèi)金屬層。第一內(nèi)金屬層包括一第一襯墊區(qū)鄰近第一內(nèi)金屬層的一邊緣，第一襯墊區(qū)具有多個(gè)襯墊。第一絕緣層設(shè)置于第一內(nèi)金屬層上且暴露第一襯墊區(qū)。第二內(nèi)金屬層設(shè)置于第一絕緣層上，第二內(nèi)金屬層包括一第二襯墊區(qū)鄰近第二內(nèi)金屬層的一邊緣，第二襯墊區(qū)具有多個(gè)襯墊。第二絕緣層設(shè)置于第二內(nèi)金屬層上且暴露第二襯墊區(qū)。第三內(nèi)金屬層覆蓋第二內(nèi)金屬層，第三內(nèi)金屬層包括至少一第一狹縫區(qū)，第一狹縫區(qū)對(duì)應(yīng)于第二襯墊區(qū)，使第二襯墊區(qū)上的襯墊裸露。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括一堆疊電容結(jié)構(gòu)。堆疊電容結(jié)構(gòu)包括一第一內(nèi)金屬層、一第一絕緣層、一第二內(nèi)金屬層、一第二絕緣層、一第三內(nèi)金屬層、一第三絕緣層以及一第四內(nèi)金屬層。第一內(nèi)金屬層包括一第一襯墊區(qū)鄰近第一內(nèi)金屬層的一邊緣，第一襯墊區(qū)具有多個(gè)襯墊。第一絕緣層設(shè)置于第一內(nèi)金屬層上且暴露第一襯墊區(qū)。第二內(nèi)金屬層設(shè)置于第一絕緣層上，第二內(nèi)金屬層包括一第二襯墊區(qū)鄰近第二內(nèi)金屬層的一邊緣，第二襯墊區(qū)具有多個(gè)襯墊。第二絕緣層設(shè)置于第二內(nèi)金屬層上且暴露第二襯墊區(qū)。第三內(nèi)金屬層，設(shè)置于第二絕緣層上，第三內(nèi)金屬層包括一第三襯墊區(qū)與至少一第一狹縫區(qū)，第三襯墊區(qū)鄰近第三內(nèi)金屬層的一邊緣，第一狹縫區(qū)對(duì)應(yīng)于第一襯墊區(qū)或第二襯墊區(qū)，使第一襯墊區(qū)或第二襯墊區(qū)上的襯墊裸露。第三絕緣層設(shè)置于第三內(nèi)金屬層上且暴露第三襯墊區(qū)。第四內(nèi)金屬層設(shè)置于第三絕緣層上。
[0007]為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下:
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖；
[0010]圖3A為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的局部剖面(X-Z平面)示意圖；
[0011]圖3B為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的俯視(X-Y平面)透視圖；
[0012]圖3C為本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的俯視(X-Y平面)透視圖；
[0013]圖4A為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的局部剖面(X-Z平面)示意圖；
[0014]圖4B為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的俯視(X-Y平面)透視圖；
[0015]圖4C?圖4E為本發(fā)明其他實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的俯視(X-Y平面)透視圖；
[0016]主要元件符號(hào)說明
[0017]100、200、300、301、400、401、402、403:半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
[0018]10、20、30、40:堆疊電容結(jié)構(gòu)
[0019]11、21、31、41:第一內(nèi)金屬層
[0020]12、22、32、42:第二內(nèi)金屬層
[0021]13、23、33、43:第三內(nèi)金屬層
[0022]24、42:第四內(nèi)金屬層
[0023]71:第一絕緣層
[0024]72:第二絕緣層
[0025]73:第三絕緣層
[0026]81:第一介電結(jié)構(gòu)
[0027]82:第二介電結(jié)構(gòu)
[0028]311、321、331、411、421、431、441:襯墊
[0029]332,432:第一狹縫區(qū)
[0030]322,442:第二狹縫區(qū)
[0031]422:第三狹縫區(qū)
[0032]E1、E2:平面
[0033]H2:第二灌孔的高度
[0034]H3:第三灌孔的高度
[0035]L2:第二內(nèi)金屬層的寬度
[0036]L3:第三內(nèi)金屬層的寬度
[0037]Ml:第一外金屬層
[0038]M2:第二外金屬層
[0039]V1:第一灌孔
[0040]V2:第二灌孔
[0041]V3:第三灌孔
[0042]V4:第四灌孔
[0043]X、Y、Z:座標(biāo)軸
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下參照所附的附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中相同的標(biāo)號(hào)用以標(biāo)示相同或類似的部分。需注意的是，附圖已簡(jiǎn)化以利清楚說明實(shí)施例的內(nèi)容，附圖上的尺寸比例并非按照實(shí)際產(chǎn)品等比例繪制，因此并非作為限縮本發(fā)明保護(hù)范圍之用。
[0045]圖1繪示本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的局部剖面示意圖。如圖所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括一堆疊電容結(jié)構(gòu)10，堆疊電容結(jié)構(gòu)10包括一第一內(nèi)金屬層11、一第一絕緣層71、一第二內(nèi)金屬層12、一第二絕緣層72以及一第三內(nèi)金屬層13。在本實(shí)施例中，第一內(nèi)金屬層11、第二內(nèi)金屬層12與第三內(nèi)金屬層13分別包括一第一襯墊區(qū)、一第二襯墊區(qū)與一第三襯墊區(qū)，這些襯墊區(qū)分別對(duì)應(yīng)圖中的灌孔V1、V2與V3的底部的位置，且具有多個(gè)襯墊(未繪示)。
[0046]此外，第一絕緣層71夾設(shè)于第一內(nèi)金屬層11與第二內(nèi)金屬層12之間，第二絕緣層72夾設(shè)于第二內(nèi)金屬層12與第三內(nèi)金屬層13之間。第一絕緣層71與第二絕緣層72用以使第一內(nèi)金屬層11、第二內(nèi)金屬層12與第三內(nèi)金屬層13彼此電性隔絕。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100還包括一第一外金屬層Ml、一第二外金屬層M2及一第一介電結(jié)構(gòu)81與一第二介電結(jié)構(gòu)82。第二外金屬層M2面對(duì)第一外金屬層Ml。第一介電結(jié)構(gòu)81與第二介電結(jié)構(gòu)82設(shè)置于第一外金屬層Ml與第二外金屬層M2之間。此外，堆疊電容結(jié)構(gòu)10設(shè)置于第一介電結(jié)81構(gòu)與第二介電結(jié)構(gòu)82之間。
[0048]在本實(shí)施例中，第二內(nèi)金屬層12并未覆蓋第一襯墊區(qū)，第三內(nèi)金屬層13并未覆蓋第二襯墊區(qū)。此外，第一絕緣區(qū)71與第二絕緣區(qū)72為圖案化，使得第一襯墊區(qū)與第二襯墊區(qū)裸露。也就是說，本實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可通過一第一灌孔VI連接第一襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2，通過一第二灌孔V2連接第二襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2，通過一第三灌孔V3連接第三襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2。
[0049]圖2繪示本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的局部剖面示意圖。如圖所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200包括一堆疊電容結(jié)構(gòu)20，堆疊電容結(jié)構(gòu)20類似于圖1中的堆疊電容結(jié)構(gòu)10，包括一第一內(nèi)金屬層21、一第一絕緣層71、一第二內(nèi)金屬層22、一第二絕緣層72以及一第三內(nèi)金屬層33，堆疊電容結(jié)構(gòu)20還包括一第三絕緣層73以及一第四內(nèi)金屬層24。第四內(nèi)金屬層24包括一第四襯墊區(qū)，對(duì)應(yīng)圖中的灌孔V4的底部的位置，且具有多個(gè)襯墊(未繪示)。第三絕緣層73夾設(shè)于第三內(nèi)金屬層23與第四內(nèi)金屬層24之間。其余類似的部分，在此不多加贅述。
[0050]類似地，在本實(shí)施例中，第四內(nèi)金屬層24并未覆蓋第三襯墊區(qū)，且第三絕緣區(qū)73為圖案化，使得第三襯墊區(qū)裸露。也就是說，本實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200可通過一第一灌孔VI連接第一襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2，通過一第二灌孔V2連接第二襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2，通過一第三灌孔V3連接第三襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2，通過一第四灌孔V4連接第三襯墊區(qū)的襯墊與第二外金屬層M2。
[0051]圖3A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的局部剖面(X-Z平面)示意圖。圖3B繪示本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的俯視(X-Y平面)透視圖。要注意的是，為了便于說明，圖3B中省略絕緣層的結(jié)構(gòu)，此外，不同內(nèi)金屬層在圖3B中以不同的線段繪示。
[0052]如圖3A、圖3B所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300包括一堆疊電容結(jié)構(gòu)30，堆疊電容結(jié)構(gòu)30包括一第一內(nèi)金屬層31、一第一絕緣層71、一第二內(nèi)金屬層32、一第二絕緣層72及一第三內(nèi)金屬層33。
[0053]在本實(shí)施例中，第一內(nèi)金屬層31包括一第一襯墊區(qū)鄰近第一內(nèi)金屬層31的一邊緣，第一襯墊區(qū)具有多個(gè)襯墊311。第一絕緣層71設(shè)置于第一內(nèi)金屬層31上且暴露第一襯墊區(qū)。第二內(nèi)金屬層32設(shè)置于第一絕緣層71上，第二內(nèi)金屬層32包括一第二襯墊區(qū)鄰近第二內(nèi)金屬層32的一邊緣，第二襯墊區(qū)具有多個(gè)襯墊321。第二絕緣層72設(shè)置于第二內(nèi)金屬層32上且暴露第二襯墊區(qū)。第三內(nèi)金屬層33覆蓋第二內(nèi)金屬層32,且第三內(nèi)金屬層33包括一第一狹縫區(qū)332，第