版图结构、半导体器件结构及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种半导体器件结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底具有器件区和冗余区；形成于所述器件区的衬底上的互连结构，所述互连结构包括自下而上依次层叠的第一导电层、接触层和第二导电层；形成于所述冗余区的衬底上的电容结构，所述电容结构包括自下而上依次层叠的第一电极层、电极间介质层和第二电极层，所述第一电极层的部分材质与所述第一导电层的材质或所述接触层的材质相同，所述第二电极层的部分材质与所述第一导电层的材质相同，且所述第二电极层的部分材质与所述第二导电层的材质相同。2.如权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于，所述半导体器件结构还包括形成于所述衬底上的层间介质层，所述层间介质层中具有一接触开口和一电容开口，所述电容开口贯穿所述冗余区的部分厚度的所述层间介质层，所述接触开口贯穿所述器件区的部分厚度的所述层间介质层，其中，所述第一导电层嵌设于所述接触开口底部的所述层间介质层中，所述接触层填满所述接触开口并与所述第一导电层电连接，所述第二导电层覆盖所述接触层并延伸覆盖所述器件区的部分所述层间介质层。3.如权利要求2所述的半导体器件结构，其特征在于，所述第一电极层包括材质不同的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分嵌设于所述电容开口底部的所述层间介质层中，且所述第一部分的顶表面与所述第一导电层的顶表面平齐，所述第二部分覆盖所述电容开口的侧壁和底部并与所述第一部分电连接，所述第三部分覆盖所述第二部分并与所述第二部分电连接，所述电极间介质层覆盖所述第一电极层的第三部分。4.如权利要求3所述的半导体器件结构，其特征在于，所述第二电极层包括第四部分和第五部分，所述第四部分覆盖所述电极间介质层，且所述第四部分中具有对准所述电容开口的电极层开口，所述第五部分填充在所述电极层开口中。5.如权利要求4所述的半导体器件结构，其特征在于，所述第一电极层的第二部分的材质与所述接触层的材质均为金属钨；所述第二电极层的第四部分的材质和所述第一电极层的第三部分的材质均包括金属钛和氮化钛；所述第一电极层的第一部分的材质、所述第二电极层的第五部分的材质、所述第一导电层的材质和所述第二导电层的材质均为金属铝或金属铜。6.如权利要求1~4中任一项所述的半导体器件结构，其特征在于，所述层间介质层的材质为氧化硅。7.如权利要求2所述的半导体器件结构，其特征在于，所述电容结构还包括形成于所述层间介质层上的连接层以及形成于所述层间介质层中的导电插塞，所述导电插塞贯穿所述层间介质层并与所述第一电极层电连接，所述第一电极层通过所述导电插塞与所述连接层电连接。8.一种半导体器件结构的制造方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底具有器件区和冗余区；以及，在所述器件区的衬底上形成互连结构，并在所述冗余区的衬底上形成电容结构，所述电容结构包括自下而上依次层叠的第一电极层、电极间介质层和第二电极层，所述互连结构包括自下而上依次层叠的第一导电层、接触层和第二导电层，并且所述第一电极层的部分材质与所述第一导电层的材质或所述接触层的材质相同，所述第二电极层的部分材质与
所述第一导电层的材质相同，且所述第二电极层的部分材质与所述第二导电层的材质相同。9.如权利要求8所述的半导体器件结构的制造方法，其特征在于，所述互连结构和所述电容结构的形成方法包括：在所述器件区的所述衬底上形成第一导电层，并在所述冗余区的所述衬底上形成第一电极层的第一部分，所述第一电极层的第一部分覆盖所述冗余区的部分所述衬底，所述第一导电层覆盖所述器件区的部分所述衬底；在所述衬底上形成层间介质层，所述层间介质层覆盖所述第一导电层、所述第一电极层的第一部分及所述衬底；在所述层间介质层中形成接触开口和电容开口，所述电容开口贯穿所述冗余区的部分厚度的所述层间介质层，并暴露出所述第一电极层的第一部分，所述接触开口贯穿所述器件区的部分厚度的所述层间介质层，并暴露出所述第一导电层；依次形成第一膜层、第二膜层、电极间介质材料层和第三膜层，所述第一膜层填充所述接触开口并延伸覆盖所述电容开口的底壁和侧壁以及所述层间介质层，所述第二膜层覆盖所述第一膜层，所述电极间介质材料层覆盖所述第二膜层，所述第三膜层覆盖所述电极间介质材料层，且所述第三膜层中具有对准所述电容开口的电极层开口；去除所述层间介质层上的所述第三膜层，并保留所述电容开口的底壁和侧壁的所述第三膜层以形成第二电极层的第四部分，以及去除所述层间介质层上的电极间介质材料层，并保留所述电容开口的底壁和侧壁的电极间介质材料层以形成电极间介质层，以及去除所述层间介质层上的第二膜层，并保留所述电容开口的底壁和侧壁的所述第二膜层以形成第一电极层的第三部分，以及去除所述层间介质层上的第一膜层，并保留所述电容开口的底壁和侧壁的所述第一膜层以形成第一电极层的第二部分，以及保留所述接触开口内的所述第一膜层以形成所述接触层；以及，形成第二导电层和第二电极层的第五部分，所述第二电极层的第五部分填充在所述电极层开口中，所述第二导电层覆盖所述接触层并延伸覆盖所述器件区的部分所述层间介质层。10.一种版图结构，其特征在于，所述版图结构用于制造如上述权利要求1~7中任一项所述的半导体器件结构，其中，所述版图结构具有相邻的器件版图区和冗余版图区，以及所述版图结构包括：位于所述器件版图区的互连结构版图，所述互连结构版图包括第一导电层图案、第二导电层图案和接触层图案，所述第一导电层图案沿着第一方向延伸，所述第二导电层图案沿着第二方向延伸，且部分所述第二导电层图案与部分所述第一导电层图案重叠，所述接触层图案对应于部分所述第二导电层图案与部分所述第一导电层图案的重叠处，其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；位于所述冗余版图区并与所述互连结构版图相间隔的电容结构版图，所述电容结构版图包括自下而上依次层叠的第一电极层图案、电极间介质层图案和第二电极层图案。11.如权利要求10所述的版图结构，其特征在于，所述第一导电层图案、所述接触层图案和所述第二导电层图案、所述第一电极层图案、所述电极间介质层图案和所述第二电极层图案均呈一矩形。
12.如权利要求11所述的版图结构，其特征在于，所述第二电极层图案的尺寸小于所述电极间介质层图案的尺寸，所述电极间介质层图案的尺寸小于所述第一电极层图案的尺寸，且所述电极间介质层图案暴露出部分所述第一电极层图案。13.如权利要求12所述的版图结构，其特征在于，所述电容结构版图还包括导电插塞图案和连接层图案，所述连接层图案从所述冗余版图区延伸至暴露出的所述第一电极层图案上，所述导电插塞图案位于所述连接层图案和所述第一电极层图案之间。

技术总结
本发明提供一种版图结构、半导体器件结构及其制造方法，所述半导体器件结构包括形成于器件区的衬底上的互连结构，以及形成于冗余区的衬底上的电容结构，由于所述电容结构形成于所述冗余区的衬底上，从而可避免占用器件区的面积。所述电容结构中的第一电极层的部分的材质，与互连结构中的第一导电层的材质或接触层的材质相同，因此，所述第一电极层与所述第一导电层或所述接触层可在同一工艺步骤中形成，从而节省了掩膜。进一步的，所述电容结构中的第二电极层的部分材质与所述互连结构中的第二导电层的材质相同，所述电容结构中的第二电极层与所述互连结构中的第二导电层可在同一工艺步骤中形成，从而可进一步节省掩膜。从而可进一步节省掩膜。从而可进一步节省掩膜。


技术研发人员：张有志 沈安星 陈泽勇
受保护的技术使用者：广州粤芯半导体技术有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/1/11