專利名稱：電容器及制造電容器的方法
背景技術(shù)：
不同形式的裝置會(huì)采用半導(dǎo)體組件以便達(dá)成廣泛的應(yīng)用目的，電容就是很多裝置都會(huì)使用的一種半導(dǎo)體組件之重要形式，盡管電容亦有很多種形式，但一種典型的電容結(jié)構(gòu)會(huì)包含兩個(gè)電極板或是電極，其系由一介電材料分開。電容儲(chǔ)存可代表資料的電荷，其可被用以作為電子裝置之間的絕緣，亦可執(zhí)行許多其它的功能，在某些像是無線射頻(RF)、混合信號(hào)以及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)等高需求技術(shù)中，電容的選擇對(duì)于系統(tǒng)成效以及成本都有顯著的影響。
電容可由半導(dǎo)體裝置之集成部分構(gòu)成，例如置于DRAM存儲(chǔ)單元內(nèi)之溝渠電容。電容亦可在半導(dǎo)體芯片工藝中的不同階段形成，舉例來說，電容可在半導(dǎo)體裝置與芯片之其它區(qū)域之間的相互連接之制造期間或是之后所形成，在相互連接之制造之前執(zhí)行的工藝一般稱作前端工藝(FEOL)，而在相互連接之制造期間或之后執(zhí)行的工藝則被視為后端工藝(BEOL)。
包含電容在內(nèi)的半導(dǎo)體組件可使用光刻工藝圖形化，舉例來說，在介電物質(zhì)置于半導(dǎo)體襯底之后，以影印光刻所形成具有所需圖形之屏蔽層可用以在介電物質(zhì)上形成一個(gè)或多個(gè)凹處，其中該屏蔽層可使該介電物質(zhì)之某些區(qū)域曝光，并覆蓋住該介電物質(zhì)之其它區(qū)域，接著便使用蝕刻工藝移除介電物質(zhì)之曝光部分。其后，導(dǎo)體層或半導(dǎo)體層便可沉積于該介電物質(zhì)之該凹處，蝕刻和沉積新物質(zhì)的步驟可以重復(fù)地執(zhí)行，直到所需的組件形成為止。
金屬-絕緣體-金屬電容(MIMCAP)系為一種藉由光刻后端工藝所制造的電容形式，MIMCAP包含形成該電容電極板之金屬層，以及包含介電物質(zhì)的絕緣體。MIMCAP典型地利用例如二氧化硅(SiO2)或是氮化物作為絕緣體，這類物質(zhì)可形成具有電容區(qū)域大于0.7fF/μm2之電容。MIMCAP可由利用一或多個(gè)屏蔽層之光刻工藝所制造，每一個(gè)屏蔽層需要多個(gè)步驟，例如涂布以及圖形化該屏蔽層、蝕刻由該圖形化屏蔽層曝光之區(qū)域、移除任何剩余之屏蔽層、如果需要的話尚可進(jìn)行清洗步驟。每一個(gè)屏蔽層亦必須對(duì)照之前的屏蔽層適當(dāng)?shù)匦Ｕ虼嗽诠饪坦に囍忻恳粋€(gè)額外的步驟都會(huì)增加制造該裝置的時(shí)間和支出。舉例來說，在使用以銅為基礎(chǔ)的相互連接技術(shù)中，大多數(shù)的MIMCAP都需要至少兩個(gè)屏蔽層以便滿足「資格標(biāo)準(zhǔn)」(Qualification Criteria)，例如操作溫度、操作電壓以及裝置的壽命。
另一種使用后端工藝制造之電容形式為垂直三明治電容(VerticalSandwich Capacitor)，圖7所示為一種公知的垂直三明治電容300之截面圖，電容300系以金屬層以及在層間介電(ILD)中的通孔層所形成，其可在半導(dǎo)體芯片之襯底301之內(nèi)或之上所制造。如果圖7所示，其系使用四個(gè)金屬層及三個(gè)通孔層，其中金屬層基本上系與襯底平面平行。更具體地描述，一第一電極330包含一第一金屬304、一第二金屬312以及一第三金屬320，其系由一第一通孔308及一第二通孔316所連接，一第二電極332則包含一第一金屬306、一第二金屬314、一第三金屬322以及一第四金屬326，其系由一第一通孔310、一第二通孔318以及一第三通孔324所分離，一有效電容340則介于該第二電極332之該第四金屬326以及該第一電極330之該第三金屬320之間。圖7之垂直三明治電容能無須額外的屏蔽步驟制造，然而此種電容典型地需要至少三個(gè)金屬層，且其具有相對(duì)較低的電容區(qū)域，約為0.2fF/μm2。由于使用相對(duì)較低的電容區(qū)域?yàn)榱艘纬呻娙菥捅仨氁褂幂^大的芯片區(qū)域，且至少要使用三或四層金屬層，因此使用垂直三明治電容成本就會(huì)較貴。因此，便有在后端工藝中使用最少額外步驟以制造電容的需要，同時(shí)還能提供所需之電容區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單且低成本的MIMCAP，其可用于不同的半導(dǎo)體裝置，并可輕易地在后端工藝期間組合。
依據(jù)本發(fā)明之一實(shí)施例樣態(tài)，其系提供一種電容，該電容包含一第一電極、一第二電極以及一高K之電介質(zhì)。該第一電極系由一半導(dǎo)體襯底所形成，該第一電極包含一第一通孔和一連接至該第一通孔之金屬層，該第一電極系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域。該第二電極系于該半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成，且包含一第二通孔以及一連接于該第二通孔之金屬層，該第二電極系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域。該高K電介質(zhì)系置于該第一電極和該第二電極之間。較佳地，該第一電極和第二電極之金屬層系分別置于該第一電極和第二電極之通孔上，該高K電介質(zhì)之介電常數(shù)較佳地為至少3.9以上，該第一電極和第二電極系可叉合。該第一電極更可包含一第一外襯，其實(shí)際上系圍繞于該第一電極之該第一通孔及該金屬層，同樣地，該第二電極亦可包含一第二外襯，其實(shí)際上系圍繞于該第二電極之該第二通孔及該金屬層。
依據(jù)本發(fā)明之另一實(shí)施例樣態(tài)，其系提供一種半導(dǎo)體裝置。該半導(dǎo)體裝置包含一半導(dǎo)體襯底、一第一電極裝置、一第二電極裝置、一第一電極、一第二電極以及一高K電介質(zhì)。該第一電極裝置系于該半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域中形成，該第二電極裝置則于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域中形成。該第一電極系于該半導(dǎo)體襯底之一第三區(qū)域中形成，該第一電極包含一第一通孔及一連接于該第一通孔之金屬層，該第一電極系電連接于該第一電極裝置。該第二電極系于該半導(dǎo)體襯底之一第四區(qū)域中形成，該第二電極包含一第二通孔及一連接于該第二通孔之金屬層，該第二電極系電連接于該第二電極裝置。該高K電介質(zhì)系置于該第一電極和該第二電極之間。該第一電極、該第二電極以及該高K電極包含一電容器，該第一電極及該第二電極大體上系以平行于該半導(dǎo)體襯底之平面的方式形成會(huì)較好。
依據(jù)本發(fā)明之另一實(shí)施例樣態(tài)，其系提供一種制造一電容器之方法。該方法包含于一半導(dǎo)體襯底之一第一部份形成一第一電極、于一半導(dǎo)體襯底之一第二部份形成一第二電極、以及在該第一和第二電極之間形成一高K電介質(zhì)。該第一電極包含一第一通孔及一金屬層，該第一電極系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域。該第二電極包含一第二通孔及一金屬層，該第二電極系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域。形成該高K電介質(zhì)之步驟包含首先由介于該第一電極和該第二電極之間的半導(dǎo)體襯底之一第三部分移除一層間介電物質(zhì)，接著在一所選溫度下沈積該高K電介質(zhì)于該第一電極和該第二電極之間，該所選溫度較佳地系為400℃，較佳地，該第一電極和該第二電極系藉由雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝所形成。
依據(jù)本發(fā)明之又一實(shí)施例，其系提供一種制造一半導(dǎo)體裝置之方法。該方法包含于一半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域內(nèi)形成一第一電極裝置、于一半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域內(nèi)形成一第二電極裝置、于一半導(dǎo)體裝置之一第三區(qū)域形成一第一電極、于一半導(dǎo)體裝置之一第四區(qū)域形成一第二電極、以及在該第一電極和該第二電極之間形成一高K電介質(zhì)。該第一電極包含一第一通孔及一金屬層、該第一電極系電連接于該第一電極裝置。該第二電極包含一第二通孔及一金屬層，該第二電極系電連接于該第二電極裝置。較佳地，該第一電極和該第二電極系形成已具有叉合結(jié)構(gòu)，較佳地，形成該第一電極和該第二電極系使用雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝。
前述本發(fā)明之實(shí)施樣態(tài)、特征及優(yōu)點(diǎn)，在透過參照下文較佳實(shí)施例的敘述以及對(duì)照的圖式后，將會(huì)有更進(jìn)一步的了解。


圖1系為本發(fā)明之一半導(dǎo)體裝置之截面圖，其系在電容器側(cè)壁形成之前。
圖2系為本發(fā)明之一半導(dǎo)體裝置之截面圖，其系在一頂部襯墊層被蝕刻及部分層間介電被移除以定義該電容器側(cè)壁之后。
圖3系為本發(fā)明之一半導(dǎo)體裝置之截面圖，其系在一高K電介質(zhì)被沉積之后。
圖4系為本發(fā)明之一半導(dǎo)體裝置之上視圖。
圖5系為一截面圖，其系用以說明形成本發(fā)明之一半導(dǎo)體裝置之工藝中的替代步驟結(jié)果。
圖6系為本發(fā)明之一半導(dǎo)體裝置置于一作用裝置之頂部之截面圖。
圖7系為一公知的垂直三明治電容器示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將對(duì)照?qǐng)D式說明，其中相同的參考號(hào)碼代表相同的組件，必須要了解的是某些步驟可能會(huì)有不同的執(zhí)行順序，或是同時(shí)執(zhí)行。
圖1所示為于一半導(dǎo)體襯底100上，制造本發(fā)明之電容器之工藝的一階段截面圖。在本文中所使用之術(shù)語「半導(dǎo)體襯底」，并未限制為初始的晶圓，其可能包含物質(zhì)、組件及/或裝置形成于其上。在本文中所使用之術(shù)語「上」，其系表示在該襯底之上或是其內(nèi)，而不管是不是與該襯底有直接的接觸。該襯底100包含一下部102，其可形成一或多種半導(dǎo)體裝置(圖上未示)，離如溝槽電容器或是晶體管。該下部102較佳地系為硅，但亦可使用其它例如砷化鎵、磷化銦或是碳化硅等物質(zhì)，該下部102亦可包含一或多個(gè)生長(zhǎng)層或是沉積層物質(zhì)形成于該襯底100之上。物質(zhì)層之部分典型地會(huì)被圖形化、蝕刻及/或摻雜以形成半導(dǎo)體裝置。
一內(nèi)襯108較佳地系形成于該下部102之頂部，且將該下部102與一上部104分離，該內(nèi)襯108實(shí)質(zhì)上可為非導(dǎo)體，且較佳地系由氮化物或是其它絕緣物質(zhì)所形成。
該上部104系形成于該內(nèi)襯108之頂部，且其包含一ILD 106覆蓋該內(nèi)襯108之上表面之一部份，該ILD 106系電絕緣于配置在該上部104之多層間的相互連接。較佳地，該ILD 106之介電常數(shù)盡可能低到能將鄰近相互連接之間的耦合或是「串音」降至最低，介于相互連接之間的串音會(huì)干擾裝置運(yùn)作或可能會(huì)損害與其關(guān)連的裝置，較佳地，該ILD 106之材料具有一低于二氧化硅之介電常數(shù)，亦即3.9。舉例來說，該ILD 106可為SilkTM，其系為一種來自Dow化學(xué)公司的半導(dǎo)體介電樹脂，該產(chǎn)品具有低于3的介電常數(shù)。
相互連接120、130系形成于該上部104上，且可透過內(nèi)襯108之開口與位于下部102不同的電子裝置接觸，及/或提供連接至該襯底100之其它區(qū)域，例如至位于上部104之上或之內(nèi)的誘導(dǎo)裝置。電子裝置舉例來說可包含，晶體管、誘導(dǎo)器、或其它主動(dòng)或被動(dòng)裝置。
在圖1之截面圖中，該相互連接120系示于該相互連接130之兩側(cè)，而介于相互連接120、130之間便由ILD 106提供電絕緣功能，該相互連接120、130可分段或是叉合，且如同圖4之上視圖所示，可形成平行于該襯底100平面之梳狀或是交錯(cuò)結(jié)構(gòu)。
回到圖1，每一相互連接120、130較佳地系包含一外襯132、一通孔部分134以及一接觸部分136。該通孔部分134提供一電連接以及由該上部104延伸至該下部102，該接觸部分136較佳地系在該襯底100內(nèi)之該上部104之內(nèi)提供一側(cè)向連接，而該通孔部分134及該接觸136能同時(shí)或以接續(xù)步驟形成，較佳地，該通孔部分134及該接觸部分136系為金屬，較佳地，他們更包含銅。包含鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝之不同工藝可用以制造相互連接120、130，而整體結(jié)構(gòu)系為「水平三明治」電容器。
鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝可透過化學(xué)機(jī)械性研磨(CMP)形成金屬相互連接。一相互連接圖形可光刻式地定義于介電材料層上，接著，金屬可沉積以填滿相物連接圖形，CMP接著利用泥漿化合物施用于該金屬上以便移除多余的金屬。
更佳地，系使用雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝以形成該相互連接120、130。雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝系為典型鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝之改版，在雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝中，兩個(gè)相互連接圖形可以光刻式地定義于該介電材料層，接著，金屬可沉積以填滿該相互連接圖形，接著CMP便可利用泥漿化合物施用于該金屬上以便移除多余的金屬。
現(xiàn)在將描述一種制造該相互連接120、130之過程。首先，該上部104之該ILD 106系沉積于該內(nèi)襯108之頂部，該ILD 106接著藉由，舉例來說CMP進(jìn)行平面化以制造水平面。接著，一第一屏蔽層系沉積在該ILD 106之上且使用一適合的光刻技術(shù)圖形化，該圖形化之第一屏蔽層曝光該ILD 106之部分以便形成該通孔部分134，該ILD 106之曝光部分接著被蝕刻掉以形成凹處，其系使用例如反應(yīng)離子蝕刻(RIE)或是其它蝕刻工藝。接著，一第二屏蔽層系于該ILD 106之上沉積并且圖形化，該第二屏蔽層系圖形化以形成該接觸部分136。接著該ILD 106被蝕刻以形成該接觸部分136沉積之凹處。可選擇性地，相同的屏蔽和蝕刻步驟皆可用來形成該通孔部分134以及該接觸部分136。
該蝕刻之凹處較佳地系延伸穿過該上部104及該內(nèi)襯108，并且進(jìn)入該下部102之一區(qū)域。該區(qū)域可為，舉例來說，一半導(dǎo)體裝置之組件，像是晶體管的源極、漏極或是一電容器的電極。
接著，該外襯132較佳地系沿著該凹處之側(cè)壁沉積，(該外襯132可為導(dǎo)體材料，例如金屬)，在該外襯132沉積之后，該凹處系以例如銅之金屬填滿，其較佳地系形成該通孔部分134及該接觸部分136，該金屬接著可藉由CMP平面化。此后，一頂襯110系沉積在ILD 106及該相互連接120、130之上，該頂襯110較佳地系為一非導(dǎo)體材料，例如氮化物。
在頂襯110之上更進(jìn)一步沉積一個(gè)屏蔽層，且其系圖形化以曝光該ILD 106之一部份和介于相互連接120、130之所選部分之間的頂襯110。如同圖2所示，由該屏蔽層更進(jìn)一步曝光之該頂襯110和該ILD106能藉由RIE或是其它蝕刻工藝所蝕刻掉，其在該相互連接120、130之間形成溝槽112，該溝槽112系由該外襯132之外部側(cè)壁114以及由該內(nèi)襯108定義之一底層所定義。
在該相互連接120、130所選部分之間的ILD 106被蝕刻之后，一高介電常數(shù)(高K)電介質(zhì)140系形成于該溝槽112之內(nèi)，舉例來說，其系藉由化學(xué)氣相沉積法(CVD)，如同圖3所示。該高K電介質(zhì)140以及在兩側(cè)之相互連接120、130一起形成電容器142，該相互連接120、130系作為該電容器142之電極，較佳地該高K電介質(zhì)140具有至少與二氧化硅一樣大之介電常數(shù)，其大約為3.9。更佳地，該高K電介質(zhì)140系為具有介電常數(shù)大于二氧化硅之材料，例如氮化物，其具有大約為7之介電常數(shù)，或是五氧化二鉭(Ta2O5)，其具有大約為25之介電常數(shù)。所形成之電容器142較佳地具有一區(qū)域電容約為0.7fF/μm2，值得注意的是，該電容取決于包含介電常數(shù)、相互連接120、130之間的空間以及每一相互連接120、130之高度等因素。
除了具有高介電常數(shù)之外，選擇該高K電介質(zhì)140之材料系決定于該材料之可靠度性質(zhì)，包含衰竭行為和資格標(biāo)準(zhǔn)。選擇一介電材料尚期待當(dāng)欲最小化所形成之裂縫、空隙或是其它在其中的缺陷時(shí)，其實(shí)質(zhì)上能填滿該溝槽112。選擇該材料另一個(gè)因素是該高K電介質(zhì)140之漏損電流，一般來說，漏損電流是一種流過半導(dǎo)體裝置之無用的寄生電流，因此，該高K電介質(zhì)的選擇應(yīng)該滿足上述標(biāo)準(zhǔn)。
該高K電介質(zhì)較佳地系在一溫度下沉積，該溫度不會(huì)造成包含該相互連接120、130的金屬融化或其它損害。較佳地，該高K電介質(zhì)140之沉積溫度系低于400℃。選擇性地，該高K介電可于層中沉積，或是在稍后的制造步驟中增加額外的高K電介質(zhì)140。
如同第一至三圖所示，該電容器142在該相互連接120、130制造之后，能僅以一額外的屏蔽層制造。當(dāng)然可執(zhí)行更進(jìn)一步的處理，例如平面化該高K電介質(zhì)140之表面、提供該電容器142導(dǎo)線、以及在該相互連接120、130之上形成額外層。
圖4所示為包含該電容器142之該襯底100之上視圖。該頂襯110覆蓋該ILD 106，該頂襯110僅圖標(biāo)部分以更清楚地說明該電容器142。選擇性地，該頂襯110亦可覆蓋相互連接120、130之部分或是全部。該相互連接120、130可分段或是叉合以形成梳狀結(jié)構(gòu)，如同第一至圖3之截面圖所示。然而，該相互連接120、130之分段亦可使用其它幾何結(jié)構(gòu)，其系用以制造該電容器142，且實(shí)質(zhì)上相互平行。該分段可包含一或多個(gè)側(cè)壁150、一另一側(cè)壁152以及一尾壁154，該另一側(cè)壁可相鄰于該側(cè)壁150，該尾壁可相鄰于該側(cè)壁150。
圖5所示為本發(fā)明之另一實(shí)施例，其中該頂襯110覆蓋該ILD 106但并未覆蓋該相互連接120、130，而該高K電介質(zhì)140沉積其中。一個(gè)簡(jiǎn)單的光刻屏蔽步驟可用以蝕刻該ILD 106，以作為沈積該高K電介質(zhì)140之準(zhǔn)備，該頂襯110可在沈積該高K電介質(zhì)140之前移除，而一新的頂襯層會(huì)沉積在該相互連接120、130之頂部，以便在其后的制造步驟中，在該襯底100上形成額外的相互連接層。
圖6所示為一后端工藝部分204沉積在一前端工藝部分202，其系形成于一襯底200之上。如同參照?qǐng)D1至圖5所描述之實(shí)施例，一內(nèi)襯208較佳地分離該前端工藝部分202及該后端工藝部分204。該后端工藝部分204較佳地包含一ILD 206、一頂襯210及一根據(jù)本發(fā)明所形成之電容器212，該電容器212包含相互連接220及230，其系由一高K電介質(zhì)240所分離，該相互連接包含接觸部分236及通孔部分234，其較佳地系由相同的金屬，例如銅，在一雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝期間形成。一外襯(圖上未示)實(shí)質(zhì)上可保護(hù)該接觸部分236及該通孔部分234。回到該電容器212，該通孔部分234可由一第一通孔層形成于該第一金屬層之上，同樣地，該接觸部分236可在一第二金屬層上形成。
該前端工藝部分202較佳地系包含主動(dòng)裝置，其可形成在例如n-井250以及p-井260之上，如同先前技術(shù)所知。如同圖中所示，該主動(dòng)裝置系為分別由源極252、262、漏極254、264和柵極256、266所構(gòu)成之場(chǎng)效晶體管，然而，亦可使用其它裝置。絕緣裝置238、例如淺溝槽絕緣裝置，較佳地分離該主動(dòng)裝置。
如同圖中所示，該電容器212系透過接觸連接于該主動(dòng)裝置之井250、260。具體地說，相互連接220系透過一接觸282及一接觸272連接于源極264，其可位于由一層276分離之不同層上。值得注意的是，該接觸282及該接觸272較佳地系為直接實(shí)體接觸，例如該接觸272、282其中之一延伸穿透該層276。同樣地，該相互連接230系透過一接觸284及一接觸274連接于該柵極256，如同接觸272、282一樣，該接觸274及284較佳地系為直接實(shí)體接觸。
該柵極266可透過接觸270、280連接于例如一信號(hào)或電源，該接觸280、282、284較佳地系為金屬，且可形成于該主動(dòng)裝置之上之一第一金屬層，該接觸280、282及284可由一ILD 288分離，同樣地，該接觸270、272及274可由一ILD 278與通孔分離。
本發(fā)明之一優(yōu)點(diǎn)在于，水平三明治電容器在制造上會(huì)比傳統(tǒng)的MIMCAP電容器及垂直三明治電容器更有效率，該水平三明治電容器之區(qū)域電容系有0.7fF/μm2的等級(jí)，相對(duì)于垂直三明治電容器其區(qū)域電容僅有0.2fF/μm2而已。水平三明治電容器用傳統(tǒng)工藝僅需一個(gè)屏蔽即可形成，而MIMCAP使用傳統(tǒng)工藝可能需要兩個(gè)、三個(gè)或更多屏蔽。另外尚有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即本發(fā)明之電容器可使用雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝制造，更可降低成本和復(fù)雜度，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)便是在電容器中使用高K電介質(zhì)，其可增強(qiáng)該區(qū)域電容。
盡管本發(fā)明已在此文中參照特定實(shí)施例描述，要了解的是這些實(shí)施例僅是為了說明本發(fā)明之原則和應(yīng)用之用，因此必須了解的是。說明用之實(shí)施例可有數(shù)種變型，而其它裝置則可在不脫附本發(fā)明之權(quán)利要求之精神和保護(hù)之下設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種電容器，其包含一第一電極，其系形成于一半導(dǎo)體襯底內(nèi)，該第一電極包含一第一通孔及一連接于該第一通孔之金屬層，該第一電極系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域；一第二電極，其系形成于該半導(dǎo)體襯底內(nèi)，該第二電極包含一第二通孔及一連接于該第二通孔之金屬層，該第二電極系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域；以及一高K電介質(zhì)，其系置于該第一電極和該第二電極之間。
2.如權(quán)利要求1所述之電容器，其中該第一電極之該金屬層系置于該第一通孔之上，而該第二電極之該金屬層系置于該第二通孔之上。
3.如權(quán)利要求1所述之電容器，其中該第一電極及該第二電極之形成實(shí)質(zhì)上系垂直于該半導(dǎo)體襯底之一平面。
4.如權(quán)利要求1所述之電容器，其中該高K電介質(zhì)具有至少3.9之介電常數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述之電容器，其中該高K電介質(zhì)系為一氮化物。
6.如權(quán)利要求4所述之電容器，其中該高K電介質(zhì)系為五氧化鉭。
7.如權(quán)利要求1所述之電容器，其中該第一電極和該第二電極系為叉合結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述之電容器，其中該第一電極和該第二電極每一系由復(fù)數(shù)個(gè)片段所形成。
9.如權(quán)利要求1所述之電容器，更包含一第一外襯，實(shí)質(zhì)上系環(huán)繞于該第一電極之該第一通孔及該金屬層；以及一第二外襯，實(shí)質(zhì)上系環(huán)繞于該第二電極之該第二通孔及該金屬層。
10.一種半導(dǎo)體裝置，其包含(a)一半導(dǎo)體襯底；(b)一第一電子裝置，其系形成于該半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域內(nèi)；(c)一第二電子裝置，其系形成于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域內(nèi)；(d)一第一電極，其系形成于該半導(dǎo)體襯底之一第三區(qū)域內(nèi)，該第一電極包含一第一通孔及一連接于該第一通孔之金屬層，該第一電極系電連接于該第一電子裝置；(e)一第二電極，其系形成于該半導(dǎo)體襯底之一第四區(qū)域內(nèi)，該第二電極包含一第二通孔及一連接于該第二通孔之金屬層，該第二電極系電連接于該第二電子裝置；以及(f)一高K電介質(zhì)，其系置于該第一電極和該第二電極之間，其中該第一電極、該第二電極及該高K電介質(zhì)包含一電容器。
11.如權(quán)利要求10所述之半導(dǎo)體裝置，其中該第一電極之金屬層系置于該第一電極之該第一通孔之上，而該第二電極之金屬層系置于該第二電極之該第二通孔之上。
12.如權(quán)利要求10所述之半導(dǎo)體裝置，其中該第一電極及該第二電極之形成實(shí)質(zhì)上系垂直于該半導(dǎo)體襯底之一平面。
13.如權(quán)利要求第12項(xiàng)所述之半導(dǎo)體裝置，其中該第一電極和該第二電極系為叉合結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求10所述之半導(dǎo)體裝置，其中該該第三區(qū)域至少部分置于該第一區(qū)域之上，而該第四區(qū)域至少部分置于該第二區(qū)域之上。
15.如權(quán)利要求10所述之半導(dǎo)體裝置，更包含一第一外襯，實(shí)質(zhì)上系環(huán)繞于該第一電極之該第一通孔及該金屬層；以及一第二外襯，實(shí)質(zhì)上系環(huán)繞于該第二電極之該第二通孔及該金屬層。
16.一種制造一電容器之方法，其步驟系包含(a)在一半導(dǎo)體襯底之一第一部份上形成一第一電極，該第一電極包含一第一通孔及一金屬層，且其系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域；(b)在該半導(dǎo)體襯底之一第二部份上形成一第二電極，該第二電極包含一第二通孔及一金屬層，且其系電連接于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域；以及(c)在該第一電極和該第二電極之間形成一高K電介質(zhì)。
17.如權(quán)利要求16所述之方法，其中形成該高K電介質(zhì)包含自該半導(dǎo)體襯底之一第三部分移除一層間介電物質(zhì)，該第三部分系位于該第一電極和該第二電極之間；在一所選溫度下，沈積該高K電介質(zhì)于該第一電極和該第二電極之間。
18.如權(quán)利要求17所述之方法，其中該所選溫度系低于400℃。
19.如權(quán)利要求16所述之方法，其中該第一電極和該第二電極系藉由一雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝所形成。
20.如權(quán)利要求16所述之方法，其中在形成該第一電極和該第二電極之前，系執(zhí)行如下步驟在該半導(dǎo)體襯底之該第一部份沉積一第一外襯；以及在該半導(dǎo)體襯底之該第二部份沉積一第二外襯，其中該第一電極實(shí)質(zhì)上系形成于該第一外襯內(nèi)，而該第二電極實(shí)質(zhì)上系形成于該第二外襯內(nèi)。
21.一種制造一半導(dǎo)體裝置之方法，其步驟系包含(a)于一半導(dǎo)體襯底之一第一區(qū)域形成一第一電子裝置；(b)于該半導(dǎo)體襯底之一第二區(qū)域形成一第二電子裝置；(c)于該半導(dǎo)體襯底之一第三區(qū)域形成一第一電極，該第一電極包含一第一通孔及一金屬層，該第一電極系電連接于該第一電子裝置；(d)于該半導(dǎo)體襯底之一第四區(qū)域形成一第二電極，該第二電極包含一第二通孔及一金屬層，該第二電極系電連接于該第二電子裝置；以及(e)在該第一電極和該第二電極之間形成一高K電介質(zhì)。
22.如權(quán)利要求21所述之方法，其中在形成該第一電極和該第二電極之前，系執(zhí)行如下步驟在至少該第一電子裝置及該第二電子裝置其中之一之上，沉積一層間介電物質(zhì)。
23.如權(quán)利要求21所述之方法，其中形成該高K電介質(zhì)包含自該半導(dǎo)體襯底之一第三部分移除一層間介電物質(zhì)，該第三部分系位于該第一電極和該第二電極之間；在一所選溫度下，沈積該高K電介質(zhì)于該第一電極和該第二電極之間。
24.如權(quán)利要求21所述之方法，其中該第一電極及該第二電極之形成實(shí)質(zhì)上系垂直于該半導(dǎo)體襯底之一平面。
25.如權(quán)利要求21所述之方法，其中該第一電極和該第二電極之形成系具有叉合結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求21所述之方法，其中系使用一雙鑲嵌結(jié)構(gòu)工藝，以形成該第一電極和該第二電極。
全文摘要
本發(fā)明系提供一種半導(dǎo)體裝置，其系具有由一高K電介質(zhì)及一對(duì)在該電介質(zhì)兩側(cè)之相互連接所形成之電容，本發(fā)明亦提供一種制造此種半導(dǎo)體裝置之方法。該相互連接包含一通孔及一金屬層。
文檔編號(hào)H01L21/77GK1751367SQ200480004600
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者H·-J·巴斯, P·菲斯納, E·卡塔里奧魯, U·科斯特, T·沙夫鮑爾 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司