專利名稱：具有金屬－絕緣體－金屬電容器的半導(dǎo)體器件及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體涉及一種具有包括多個(gè)金屬線的金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
為了增加需要高速工作的模擬電路和射頻(RF)器件的性能，研究了用于在半導(dǎo)體器件中集成具有大電容量的電容器的方法。當(dāng)電容器的下電極和上電極由摻雜的多晶硅形成時(shí)，通過(guò)在下電極和電介質(zhì)膜之間的界面和電介質(zhì)膜和上電極之間的界面處發(fā)生的氧化反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生自然氧化層，由此減小電容量?？梢允褂镁哂薪饘?絕緣體-硅(MIS)或金屬-絕緣體-金屬(MIM)結(jié)構(gòu)的電容器來(lái)防止該電容量的減小。MIM電容器一般用于高性能半導(dǎo)體器件，因?yàn)镸IM電容器顯示出低電阻率和缺少由耗盡引起的寄生電容。
在用于制造具有MIM電容器的半導(dǎo)體器件的方法中，如圖1所示，在絕緣層10上形成約6000的金屬層。金屬層被構(gòu)圖，以在同一平面上形成MIM電容器的下金屬線15和下電極20。在其上涂敷電介質(zhì)膜40。在電介質(zhì)膜40上淀積金屬至超過(guò)1500的厚度并構(gòu)圖，以在電介質(zhì)膜40上形成上電極50。在電介質(zhì)膜40和上電極50上形成金屬間電介質(zhì)(inter-metal-dielectric，IMD)層60。在IMD層60中形成連接到下金屬線15的第一通孔70、連接到下電極20的第二通孔72以及連接到上電極50的第三通孔74。在IMD層60上淀積金屬至約3000的厚度。金屬被構(gòu)圖，由此形成分別連接到第一、第二和第三通孔70、72和74的上金屬線80、82和84。
形成上電介質(zhì)的步驟包括等離子刻蝕，由于在電介質(zhì)膜40上構(gòu)圖上電極50，因此等離子刻蝕損壞電介質(zhì)膜40的表面。而且，由于第一和第二通孔70和72的深度不同于第三通孔74的深度，因此需要具有相當(dāng)高選擇性的刻蝕工藝。如果分開地形成第一和第二通孔70和72以及第三通孔74，那么需要另一掩模，由此使刻蝕工藝復(fù)雜化。
當(dāng)使用單個(gè)掩模工藝時(shí)，由于第一和第二通孔70和72的深度大于第三通孔74的深度，所以第三通孔74底下的上電極50被過(guò)刻蝕。電介質(zhì)膜40可能被損壞以及通過(guò)刻蝕露出底下的下電極20，使得一旦上金屬線82和84分別被連接到第二和第三通孔72和74，那么在上電極50和下電極20之間可能發(fā)生電短路。因?yàn)檫^(guò)刻蝕受到單個(gè)掩模工藝中可變因素的影響，所以器件中或器件的通孔中通孔的接觸電阻可以不同，因此增加器件的分散性能。
因此，需要上電極形成有足以承受形成第三通孔的IMD層刻蝕的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開的實(shí)施例，用于制造包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件的方法減小器件的性能分散而不會(huì)損壞電介質(zhì)膜。
根據(jù)本公開的實(shí)施例，包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件顯示出均勻的優(yōu)良性能。
根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在絕緣層上順序地形成第一金屬層和電介質(zhì)膜。電介質(zhì)膜被構(gòu)圖以形成圖案化的電介質(zhì)膜。在圖案化的電介質(zhì)膜和第一金屬層上形成第二金屬層。第二金屬層、圖案化的電介質(zhì)膜以及第一金屬層被同時(shí)構(gòu)圖，以在半導(dǎo)體器件的第一部分上形成包括第一和第二金屬層的互連。同時(shí)，在半導(dǎo)體器件的第二部分上構(gòu)圖MIM電容器，包括由第一金屬層形成的下電極、電介質(zhì)膜以及由第二金屬層形成的上電極。
根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在絕緣層上形成第一下互連和第二下互連。在下互連和絕緣層上形成第一金屬間電介質(zhì)(IMD)層并平整。在形成連接到第二下互連的第二和第三通孔的同時(shí)，形成穿過(guò)第一IMD層連接到第一下互連的第一通孔。在包括第一、第二和第三通孔的第一IMD層上順序地形成第一金屬層和電介質(zhì)膜。電介質(zhì)膜被構(gòu)圖，以殘留在第三通孔上的部分第一金屬層上。第二金屬層、電介質(zhì)膜以及第一金屬層被同時(shí)構(gòu)圖，以形成連接到第一通孔且包括第一和第二金屬層的第一層間互連，以及連接到第二通孔且包括第一和第二金屬層的第二層間互連。同時(shí)，金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器被構(gòu)圖連接到第三通孔，MIM電容器包括由第一金屬層形成的下電極、電介質(zhì)膜和由第二金屬層形成的上電極。在第一和第二層間互連和MIM電容器上形成第二IMD層之后，形成連接到第一層間互連的第四通孔、連接到第二層間互連的第五通孔以及連接到上電極的第六通孔。在第二IMD層上形成分別連接到第四、第五和第六通孔的上互連。
根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供一種包括在絕緣層上相互平行地形成的互連和金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的半導(dǎo)體器件。通過(guò)從絕緣層的表面順序地層疊第一金屬層圖形和第二金屬層圖形分別形成互連。MIM電容器包括從絕緣層的表面順序?qū)盈B的下電極、電介質(zhì)膜和上電極。在該結(jié)構(gòu)中，下電極由與第一金屬層圖形相同的材料形成且具有與第一金屬層圖形相同的厚度，以及上電極由與第二金屬層圖形相同的材料形成且具有與第二金屬層圖形相同的厚度。


通過(guò)參考附圖對(duì)其優(yōu)選示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的上述及其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)變得更明顯，其中圖1是用于圖示包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖面圖；圖2至6是用于圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法的剖面圖；以及圖7是用于圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中相同參考標(biāo)記始終用來(lái)指相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解這些實(shí)施例的描述僅僅是說(shuō)明性的，它們不應(yīng)該認(rèn)為是限制性的。在下列描述中，為了說(shuō)明，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)，以提供本發(fā)明的徹底理解。但是對(duì)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然沒(méi)有這些具體的細(xì)節(jié)本發(fā)明也可以被實(shí)施。
圖2至6是用于圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法的剖面圖。
參考圖2，在絕緣層110上形成由金屬例如鋁(Al)制成的下互連113和115，以及在其上涂敷第一IMD層120并平整。通過(guò)使用例如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)執(zhí)行平面化。絕緣層110可以是用于隔開多層互連(未示出)的IMD層。為了簡(jiǎn)便起見，圖2省略了絕緣層110底下的其他元件和襯底。絕緣層110和/或第一IMD層120可以由正硅酸乙酯(TEOS)、氟化的氧化硅(SiOF)或碳氧化硅(SiOC)形成。例如，可以通過(guò)使用TEOS源氣體的化學(xué)氣相淀積(CVD)形成TEOS層?？梢酝ㄟ^(guò)使用甲硅烷(SiH4)氣體、四氟化硅(SiF4)氣體、氧(O2)氣以及氬(Ar)氣的高密度等離子(HDP)-CVD形成SiOF層?？梢酝ㄟ^(guò)涂敷有機(jī)旋涂玻璃(SOG)層然后烘焙來(lái)形成SiOC層。
第一通孔122穿過(guò)第一IMD層120將連接到第一下互連113，以及第二和第三通孔125和130連接到第二下互連115。通過(guò)使用CxFy氣體例如四氟甲烷(CF4)、六氟丙烯(C3F6)以及八氟環(huán)丁烷(C4F8)刻蝕第一IMD層120，以形成通孔，以及掩埋導(dǎo)電層例如鎢(W)層，以形成第一、第二和第三通孔122、125和130。
通過(guò)CVD或物理汽相淀積(PVD)如濺射，在包括第一、第二和第三通孔122、125和130的第一IMD層120上形成帽蓋層132(例如鈦(Ti)層)至約300至600的厚度。帽蓋層132用作用于防止金屬元件擴(kuò)散到第一IMD層120中的擴(kuò)散停止層。
第一金屬層135形成有小于常規(guī)電容器的下電極的厚度，例如約其一半。第一金屬層135可以是淀積至約3000厚度的Al。
在第一金屬層135上形成電介質(zhì)膜140?？梢酝ㄟ^(guò)等離子增強(qiáng)CVD(PECVD)方法提供氮化硅層或碳化硅層作為電介質(zhì)膜140。其厚度可以是約例如600?？紤]到電容器的期望電容量，可以調(diào)整電介質(zhì)膜140的類型和厚度。
此后，如圖3所示，構(gòu)圖電介質(zhì)膜140，以便部分電介質(zhì)膜140a殘留在第三通孔130的上側(cè)。
參考圖4，在電介質(zhì)膜140a和第一金屬層135上形成第二金屬層145，其中第二金屬層145和第一金屬層135具有約6000的組合厚度。例如，Al被淀積至約3000的厚度，以形成第二金屬層145。第一和第二金屬層135和145可以形成具有相同的厚度。第一和第二金屬層135和145被構(gòu)圖，以分別形成電容器的下電極和上電極。由此，具有基本上相似厚度的第一和第二金屬層135和145構(gòu)成具有基本上相似厚度的電容器的下電極和上電極，由此提供均勻的器件。第一和第二金屬層135和145可以形成為具有不同的厚度。此外，第一金屬層和第二金屬層135和145可以由不同的材料形成。例如，第一金屬層135可以由Al形成，第二金屬層145可以由鈦/氮化鈦(Ti/TiN)或TiN形成。當(dāng)?shù)诙饘賹?45由Al形成時(shí)，為了構(gòu)圖第二金屬層145，優(yōu)選在第二金屬層145的上部上形成抗反射層150至約600的厚度，例如TiN層。抗反射層150減小金屬層的不規(guī)則反射，以便于金屬層的光刻工藝?？狗瓷鋵?50可以被省略，且當(dāng)?shù)诙饘賹?45由Ti/TiN或TiN形成時(shí)不需要抗反射層150。在形成Ti/TiN的第二材料層145的情況下，在TiN之前淀積帽蓋材料132如Ti，以防止反射。
參考圖5，抗反射層150、第二金屬層145、電介質(zhì)膜140a、第一金屬層135以及帽蓋層132被一起構(gòu)圖，以形成連接到第一通孔122的第一層間互連152、連接到第二通孔125的第二層間互連155以及連接到第三通孔130的MIM電容器160。
形成包括第一金屬層圖形的第一部分135a和第二金屬層圖形的第一部分145a的第一層間互連152。形成包括第一金屬層圖形的第二部分135a′和第二金屬層圖形的第二部分145a′的第二層間互連155。帽蓋層圖形132a和132a′以及抗反射層圖形150a和150a′分別位于第一和第二層間互連152和155的下平面下和上平面上。
MIM電容器160包括由第一金屬層圖形135b的第三部分形成的下電極135b、電介質(zhì)膜140b和由第二金屬層圖形的第三部分形成的上電極145b。分別在MIM電容器160的下平面下和上平面上設(shè)置帽蓋層圖形132b和抗反射層圖形150b。
參考圖5，形成有和沒(méi)有形成MIM電容器的區(qū)域之間的臺(tái)階高達(dá)電介質(zhì)膜140b的厚度。電介質(zhì)膜140b的厚度是大約600。因此，根據(jù)本公開形成有和沒(méi)有形成MIM電容器的區(qū)域之間的臺(tái)階可以小于約600。
MIM電容器160的下電極135b和上電極145b的面積彼此相等。MIM電容器160的下電極135b和上電極145b可以形成為具有相同的厚度。結(jié)果，在根據(jù)本公開實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的情況下，下電極135b和上電極145b不僅占據(jù)相同的面積而且具有相同的厚度。因此，半導(dǎo)體器件顯示出均勻的性能。
當(dāng)抗反射層150、第二金屬層145、電介質(zhì)膜140a、第一金屬層135以及帽蓋層132被構(gòu)圖時(shí)，通過(guò)使用等離子體激活Cl2和BCl3的氣體混合物來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖。因?yàn)榈诙饘賹?45、電介質(zhì)膜140a以及第一金屬層135被同時(shí)構(gòu)圖，因此電介質(zhì)膜140a的表面不會(huì)被刻蝕工藝過(guò)程中的等離子體損壞。
現(xiàn)在參考圖6，形成第二IMD層165。第二IMD層165可以是例如TEOS層、SiOF層或SiOC層。形成連接到第一層間互連152的第四通孔168和連接到第二層間互連155的第五通孔170。第五通孔170連接到下電極135b。形成連接到上電極145b的第六通孔175。
參考圖6，連接到下電極135b的第五通孔170和連接到上電極145b的第六通孔175彼此在深度上相差電介質(zhì)膜140b的厚度。與常規(guī)器件相比，第五和第六通孔170和175之間的深度差是無(wú)關(guān)緊要的。因此，當(dāng)?shù)谖逋?70和第六通孔175被刻蝕時(shí)，第六通孔175具有小于第五通孔170的深度，上電極145b的過(guò)刻蝕很少會(huì)發(fā)生。因此，在上電極145b和下電極135b之間引起電短路的可能性被減小。由于過(guò)刻蝕量可以被減小，因此器件中和單個(gè)器件中相互器件的通孔的不同接觸電阻的問(wèn)題可以減小。因此，可以減小器件性能的分散。
如果第二IMD層165是最上的絕緣層，那么不必執(zhí)行其平面化。另外，為了執(zhí)行后續(xù)金屬化工藝，可以在形成第四、第五和第六通孔168、170和175之前平整第二IMD層165。盡管平面化是需要的，但是它比常規(guī)平面化更容易，因?yàn)樾纬捎泻蜎](méi)有形成MIM電容器的區(qū)域之間形成的臺(tái)階與電介質(zhì)膜140b的厚度一樣厚。
在包括第四、第五和第六通孔168、170和175的第二IMD層165上淀積并構(gòu)圖金屬，由此形成分別連接到第四、第五和第六通孔168、170和175的上互連178、180和185。
根據(jù)本公開實(shí)施例的MIM電容器可以用作RF器件中的電容器。因此，可以通過(guò)考慮RF器件的頻帶來(lái)選擇用于形成下互連113和115、第一和第二金屬層135和145以及上互連178、180和185的金屬層種類。例如，如果頻帶是2.4GHz，那么可以選擇Al。對(duì)于15GHz以上的頻帶，可以采用鎢或銅。當(dāng)使用銅時(shí)，各個(gè)通孔和互連可以形成為單金屬鑲嵌或雙金屬鑲嵌。
如圖6所示，根據(jù)本公開實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括在絕緣層即第一IMD層120上彼此平行地形成的第一和第二層間互連152和155以及MIM電容器160。第一層間互連152包括在第一IMD層120的表面上順序地層疊的第一金屬層圖形135a和第二金屬層圖形145a。類似地，第二層間互連155包括從第一IMD層120的表面順序地層疊的另一第一金屬層圖形135a′和另一第二金屬層圖形145a′。MIM電容器160包括在第一IMD層120的表面上順序地層疊的下電極135b、電介質(zhì)膜140b以及上電極145b，其中下電極135b由與第一金屬層圖形135a和135a′相同的材料形成且具有相同的厚度。上電極145b由與第二金屬層圖形145a和145a′相同的材料形成且具有相同的厚度。
在第一IMD層120與第一金屬層圖形135a和135a′之間以及在第一IMD層120與下電極135b之間進(jìn)一步提供帽蓋層圖形132a、132a′和132b。但是，帽蓋層圖形1 32a、132a′和132b可以省略。此外，在第二金屬層圖形145a和145a′以及上電極145b上進(jìn)一步形成的抗反射層圖形150a、150a′和150b也可以省略，或當(dāng)?shù)诙饘賹訄D形145a和145a′以及上電極145b由Ti/TiN或TiN形成時(shí)可以省略。第一金屬層圖形135a和135a′以及第二金屬層圖形145a和145a′可以具有相同或不同的厚度。因?yàn)橥ㄟ^(guò)構(gòu)圖工藝同時(shí)形成第一和第二層間互連152和155以及MIM電容器160，因此第一金屬層圖形135a和第二金屬層圖形145a具有相同寬度。此外，第一金屬層圖形135a′和第二金屬層圖形145a′具有相同的寬度，以及下電極135b、電介質(zhì)膜140b和上電極145b具有相同的寬度。
下互連115與第二和第三通孔125和130制成第一IMD層120內(nèi)的、用于電連接第二層間互連155和MIM電容器160的下電極135b的結(jié)構(gòu)。類似地，第五和第六通孔170和175以及上互連180和185構(gòu)成連接第二層間互連155和MIM電容器160的上電極145b至半導(dǎo)體器件外部的結(jié)構(gòu)。
圖7是用于圖示根據(jù)本公開實(shí)施例包括MIM電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法的剖面圖。
在形成參考圖3描述的電介質(zhì)膜140之前或之后形成緩沖層例如TiN層。在進(jìn)行如圖4、5和6所示的工序之后獲得如圖7所示的所得結(jié)構(gòu)。參考圖7，進(jìn)一步在電介質(zhì)膜140b的下平面和上平面上提供緩沖層241和242。形成在電介質(zhì)膜140b的下平面的緩沖層241用于阻擋金屬元素從下電極135b擴(kuò)散。形成在電介質(zhì)膜140b的上平面上的緩沖層242用作在通過(guò)構(gòu)圖電介質(zhì)膜140形成的第三通孔的上側(cè)上殘留的電介質(zhì)膜140a的光刻工序中的抗反射層。
在與下金屬線相同的平面形成下電極之后，進(jìn)行用于形成常規(guī)MIM電容器的工序。但是，在用于制造根據(jù)本公開實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法中，形成常規(guī)MIM電容器的下電極的金屬層的淀積執(zhí)行兩次，以及在淀積步驟之間，在其上將形成MIM電容器的預(yù)定區(qū)域上形成電介質(zhì)膜。一旦夾層的金屬-電介質(zhì)膜-金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)受構(gòu)圖，通過(guò)執(zhí)行一次構(gòu)圖，可以在一側(cè)上形成金屬互連而不插入電介質(zhì)膜，以及可以在另一側(cè)上形成包括上電極、電介質(zhì)膜和下電極的MIM電容器。因此，在形成電介質(zhì)膜之后，電介質(zhì)膜不會(huì)通過(guò)構(gòu)圖上電極而被損壞。
在形成金屬線期間MIM電容器形成在同一平面上。因此，由于分別連接到下電極和上電極的通孔的深度，可以實(shí)現(xiàn)一致的接觸電阻，以及可以實(shí)現(xiàn)提高的性能分散。而且，上電極和下電極的厚度和面積基本上相等，由此實(shí)現(xiàn)器件的一致性能。
盡管已參考其示例性實(shí)施例具體展示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括在絕緣層上順序地形成第一金屬層和電介質(zhì)膜；構(gòu)圖所述電介質(zhì)膜，形成圖案化的電介質(zhì)膜；在所述圖案化的電介質(zhì)膜和所述第一金屬層上形成第二金屬層；以及同時(shí)構(gòu)圖所述第二金屬層、所述圖案化的電介質(zhì)膜以及所述第一金屬層，以在所述半導(dǎo)體器件的第一部分上形成包括所述第一和第二金屬層的互連，同時(shí)在所述半導(dǎo)體器件的第二部分上形成包括由所述第一金屬層形成的下電極、所述電介質(zhì)膜和由所述第二金屬層形成的上電極的金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述絕緣層和所述第一金屬層之間形成帽蓋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述電介質(zhì)膜的下平面和上平面上形成緩沖層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述緩沖層是TiN層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一和第二金屬層由相同材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述第一和第二金屬層形成至相同厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括在所述第二金屬層上形成抗反射層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一金屬層由鋁(Al)制成，以及所述第二金屬層由Ti/TiN或TiN制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述絕緣層內(nèi)形成一用于將任意一個(gè)互連與所述MIM電容器的所述下電極電連接的結(jié)構(gòu)。
10.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括在所述絕緣層上形成第一下互連和第二下互連；在所述下互連和所述絕緣層上形成第一金屬間電介質(zhì)(IMD)層；在所述第一IMD層中形成連接到所述第一下互連的第一通孔，以及在所述第一IMD層中形成連接到所述第二下互連的第二通孔和第三通孔；在包括所述第一、第二和第三通孔的所述第一IMD層上順序地形成第一金屬層和電介質(zhì)膜；構(gòu)圖所述電介質(zhì)膜，以殘留在所述第三通孔上的至少部分所述第一金屬層上；在所述電介質(zhì)膜和所述第一金屬層上形成第二金屬層；同時(shí)構(gòu)圖所述第二金屬層、所述電介質(zhì)膜和所述第一金屬層，以形成包括連接到所述第一通孔的所述第一和第二金屬層的第一層間互連、包括連接到所述第二通孔的所述第一和第二金屬層的第二層間互連、以及連接到所述第三通孔的金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，其中所述MIM電容器包括由所述第一金屬層形成的下電極、所述電介質(zhì)膜和由所述第二金屬層的上電極；在所述第一和第二層間互連和所述MIM電容器上形成第二IMD層；形成連接到所述第一層間互連的第四通孔、連接到所述第二層間互連的第五通孔以及連接到所述MIM電容器的所述上電極的第六通孔；以及在所述第二IMD層上形成分別連接到所述第四、第五和第六通孔的上互連。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述第一IMD層被平整。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述第一金屬層由Al制成，以及所述第二金屬層由Ti/TiN或TiN制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中該第一和第二金屬層由相同材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括在所述電介質(zhì)膜的下平面和上平面上形成緩沖層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述緩沖層是TiN層。
16.一種半導(dǎo)體器件，包括絕緣層；由從所述絕緣層的表面順序?qū)盈B的第一金屬層圖形和第二金屬層圖形形成的多個(gè)互連；以及包括從所述絕緣層的表面順序?qū)盈B的下電極、電介質(zhì)膜和上電極的金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，其中所述下電極由與所述第一金屬層圖形相同的材料形成并具有與其相同的厚度，以及所述上電極由與所述第二金屬層圖形相同的材料制成且具有與其相同的厚度，其中在所述絕緣層上相互平行地形成所述互連和所述MIM電容器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的器件，其中所述第一金屬層圖形和層疊在所述第一金屬層圖形上的所述第二金屬層圖形具有相同寬度，以及所述下電極、所述電介質(zhì)膜以及所述上電極具有相同寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的器件，還包括在所述絕緣層和所述第一金屬層圖形之間以及在所述絕緣層和所述下電極之間分別形成的多個(gè)帽蓋層圖形。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的器件，還包括在所述電介質(zhì)膜的所述下平面和上平面上分別形成的多個(gè)緩沖層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的器件，其中所述緩沖層是TiN層。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中所述第一金屬層圖形和所述第二金屬層圖形由相同的材料制成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的器件，還包括在所述第二金屬層圖形和所述上電極上分別形成的多個(gè)抗反射圖形。
23.根據(jù)權(quán)利要求16的器件，其中所述第一金屬層圖形由Al制成，以及所述第二金屬層圖形由Ti/TiN或TiN制成。
24.根據(jù)權(quán)利要求16的器件，還包括在所述絕緣層內(nèi)的、用于將任意一個(gè)所述互連與所述MIM電容器的所述下電極電連接的結(jié)構(gòu)；以及用于將連接到所述MIM電容器的所述下電極的所述互連和所述MIM電容器的所述上電極連接到所述半導(dǎo)體器件的外部的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種包括金屬－絕緣體－金屬(MIM)電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法，在絕緣層上順序地形成第一金屬層和電介質(zhì)膜。電介質(zhì)膜被構(gòu)圖，其中剩余部分被合并入MIM電容器中，以及在圖案化的電介質(zhì)膜和第一金屬層上形成第二金屬層。同時(shí)構(gòu)圖第二金屬層、圖案化的電介質(zhì)膜以及第一金屬層。當(dāng)形成包括由第一金屬層形成的下電極、電介質(zhì)膜以及由第二金屬層形成的上電極時(shí)，通過(guò)層疊第一和第二金屬層來(lái)形成互連。
文檔編號(hào)H01L27/108GK1627477SQ200410100720
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者金成勛, 申憲宗 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社