專利名稱：電容器制造方法、電容器制造裝置、電容器制造程序及存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造薄膜電容器的電容器制造方法、電容器制造裝置、電容器制造程序以及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
在裝載半導(dǎo)體元件的安裝襯底中，為防止噪聲而將許多電容器安裝在LSKLarge Scale htegration)周圍。當(dāng)在該LSI上出現(xiàn)因時(shí)鐘工作等引起的急劇的負(fù)載i時(shí)，通過(guò)存在于電源和LSI之間的布線內(nèi)的電阻R與電感L將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)于下述式(1)的電壓降 Δν。AV = RXi-LXdi/dt......式(1)L的運(yùn)算符號(hào)為_(kāi)(減號(hào))是由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是為消除瞬間出現(xiàn)的電流而產(chǎn)生的。 因此，布線的電阻R、電感L、負(fù)載變動(dòng)di越大，變動(dòng)時(shí)間dt越小，則電壓降A(chǔ)V越增加。近年來(lái)，LSI的時(shí)鐘頻率已發(fā)展為超過(guò)數(shù)百M(fèi)Hz這樣的高速頻率。即，數(shù)字電路中脈沖波形的上升時(shí)間、等價(jià)于負(fù)載的變動(dòng)時(shí)間dt，時(shí)鐘頻率越大則上升時(shí)間t越短，因此電壓降Δ V 也越大。為了減小這樣的電壓降Δν，在LSI的電源線一接地線之間并聯(lián)連接電容器是有効的。一般將這種電容器稱為去耦電容器。在LSI的時(shí)鐘頻率增大的情況下，在負(fù)載發(fā)生變動(dòng)時(shí)暫時(shí)下降的電壓由電源進(jìn)行補(bǔ)償在時(shí)間上來(lái)不及，因而通過(guò)從連接在LSI附近的去耦電容器提供電荷來(lái)補(bǔ)償LSI的電壓降。但是，由于電容器的等價(jià)串聯(lián)電阻(ESR)、等價(jià)串聯(lián)電感(ESL)以及從電容器至LSI的布線電阻R、布線電感L等的影響，仍然出現(xiàn)了上述式 (1)的 Δ V。但是，近年來(lái)時(shí)鐘頻率已達(dá)到GHz的級(jí)別，產(chǎn)生了無(wú)法忽視去耦電容器與LSI之間的布線引起的電感L這樣的問(wèn)題。因此，為解決上述問(wèn)題而公開(kāi)了一種使電感L減小的插入型電容器的技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)1 6)。圖15示出專利文獻(xiàn)3所記載的插入型電容器的結(jié)構(gòu)。在圖15中，硅襯底100具有在內(nèi)部填充了導(dǎo)電體的第一通孔120a。將襯底100 作為支撐體110，在支撐體110上層疊下部電極140、高電介質(zhì)膜160和上部電極180而形成電容器。電容器的下部電極140經(jīng)由通孔120a內(nèi)的導(dǎo)電體而連接在電極焊盤MOa和凸點(diǎn)電極^Oa上。凸點(diǎn)電極^Oa與電路襯底的電源線連接。另外，下部電極140經(jīng)由電極焊盤210a而與LSI的電源線連接。電容器的上部電極180經(jīng)由通孔120b內(nèi)的導(dǎo)電體而連接在電極焊盤MOb和凸點(diǎn)電極^Ob上。凸點(diǎn)電極^Ob與電路襯底的接地線連接。另外， 上部電極180經(jīng)由電極焊盤210b與LSI的接地線連接。電極焊盤210a、210b和電極焊盤 240a,240b形成在保護(hù)膜200和保護(hù)膜220上。為了形成盡可能應(yīng)對(duì)近年來(lái)LSI達(dá)到GHz級(jí)別的高速化的μ F級(jí)別的高容量電容器，需要電容器的面積接近LSI的面積，這就出現(xiàn)了難以用薄膜形成與此相應(yīng)的大面積電容器。這是因?yàn)?，在形成了接近LSI尺寸的大面積電容器時(shí)出現(xiàn)了如下問(wèn)題成膜エ序中顆 粒產(chǎn)生等導(dǎo)致的對(duì)電介質(zhì)膜的缺陷會(huì)引起短路。為了解決上述問(wèn)題，公開(kāi)了ー種將容易形 成較大面積的電容器的陽(yáng)極氧化膜作為電介質(zhì)層的電容器的技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)7)。但 是，在上述專利文獻(xiàn)7的技術(shù)中，陽(yáng)極氧化膜的相對(duì)介電常數(shù)小于具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的氧化 物薄膜的相對(duì)介電常數(shù)，因此出現(xiàn)了無(wú)法大容量化的問(wèn)題。另ー方面，作為檢測(cè)半導(dǎo)體器件的布線、擴(kuò)散部的缺陷的方法而公開(kāi)了ー種計(jì) 量電阻變化的方法(例如專利文獻(xiàn)8)，實(shí)際上使用了 0BIRCH(0ptical Beam Induced Resistance Change，激光束誘導(dǎo)電阻值變化)等。OBIRCH被用于半導(dǎo)體器件、電容器完成 品的不良分析，但也能夠用于檢測(cè)電容器的上部電極與下部電極之間的短路部分。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2005-33195號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2001-338836號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2002-8942號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2006-253631號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2005-123250號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本專利第3465464號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 日本特開(kāi)2003-069185號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開(kāi)2008-041757號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述專利文獻(xiàn)1 8所記載的技術(shù)中，在形成大面積的薄膜電容器時(shí)出現(xiàn) 了產(chǎn)生不良的頻率變高的問(wèn)題。另ー方面，在將陽(yáng)極氧化膜作為電介質(zhì)的電容器中，出現(xiàn)了 無(wú)法以低介電常數(shù)得到高容量的問(wèn)題。另外，還沒(méi)有在制造エ序中修復(fù)電容器的方法。本發(fā)明是鑒于上述狀況而做出的，其目的在于提供一種解決上述問(wèn)題、以高成品 率制造薄膜電容器的電容器制造方法、電容器制造裝置、程序以及存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明的電容器的制造方法，包括如下エ序成膜エ序，其在襯底上使下部電極、 薄膜電介質(zhì)以及上部電極成膜來(lái)形成電容器；缺陷部檢測(cè)エ序，其在將上述電容器劃分為 電容器単元之前，檢測(cè)包含顆粒部、以及上述下部電極和上述上部電極之間的電短路部的 缺陷部；以及缺陷部去除エ序，其去除上述缺陷部本發(fā)明的電容器制造裝置包括缺陷部檢測(cè)部和缺陷部去除部，上述缺陷部檢測(cè)部 檢測(cè)劃分為電容器単元之前的電容器的缺陷部，上述缺陷部去除部去除上述缺陷部，上述 電容器利用層疊在襯底上的下部電極、薄膜電介質(zhì)以及上部電極而形成，上述缺陷部包含 顆粒部、以及上述下部電極和上述上部電極之間的電短路部。本發(fā)明的程序，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下處理在襯底上使下部電極、薄膜電介質(zhì)以及 上部電極成膜來(lái)形成電容器的處理；在將上述電容器劃分為電容器単元之前，檢測(cè)包含顆 粒部、以及上述下部電極和上述上部電極之間的電短路部的缺陷部的處理；以及去除上述 缺陷部的處理。本發(fā)明的存儲(chǔ)介質(zhì)是存儲(chǔ)了上述程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠以高成品率制造薄膜電容器。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電容器制造方法的剖面圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電容器制造方法的流程圖。圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電容器制造方法的流程圖。圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電容器的MIM成膜后的晶片狀態(tài)下的缺陷部分析例的俯視圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電容器單元的形成例的俯視圖。圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電容器單元的形成例的俯視圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電容器制造方法的流程圖。圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的電容器單元的形成例的俯視圖。圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的電容器制造方法的流程圖。圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的電容器制造裝置的框圖。圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的電容器制造裝置的其他例的框圖。圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的電容器制造裝置的框圖。圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的電容器制造裝置的其他例的框圖。圖14是表示本發(fā)明實(shí)施例的電容器制造裝置的框圖。圖15是表示現(xiàn)有的電容器的結(jié)構(gòu)的剖面圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1上部電極2薄膜電介質(zhì)3下部電極4 襯底6短路部7電容器芯片外圍8電容器形成預(yù)定位置9對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成預(yù)定位置10電容器芯片外圍11電容器形成位置12對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記13 缺陷14 MIM成膜晶片20缺陷部檢測(cè)裝置21缺陷部檢測(cè)部22蝕刻部23缺陷部信息存儲(chǔ)部24信息處理部25標(biāo)識(shí)部
26紅外線掃描部27電流計(jì)量部28加工激光部29激光標(biāo)識(shí)部30控制部100襯底110支撐體120a、120b 通孔140下部電極160高電介質(zhì)膜180上部電極200保護(hù)膜220保護(hù)膜210a、210b電極焊盤240a、240b電極焊盤280a,280b凸點(diǎn)電極
具體實(shí)施例方式以下使用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)于相同要素標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。(實(shí)施方式1)圖1示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的薄膜電容器的制造方法例。 如圖所示，本實(shí)施方式的薄膜電容器具有上部電極1、薄膜電介質(zhì)2、下部電極3和襯底4。上部電極1的材料優(yōu)選例如Pt、Ru、TiN、Au等。但并不限于這些材料。薄膜電介質(zhì)2的材料優(yōu)選例如包含具有高介電常數(shù)的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的化合物。作為包含鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的化合物優(yōu)選的是，將SrTi03、SrTi03中Sr的一部分置換為Ba后的(Sr、 8￡1)1103或？131103、8￡11103作為骨架，將？13、8￡1位置(A位置)的一部分以Sr、Ca、La等置換從而將A位置的平均原子價(jià)取為2價(jià)的復(fù)合鈣鈦礦化合物。另外，在上述化合物中，也能夠使用將Ti (B位置)的一部分以Mg、W、Nb、Zr、Ni, Zn等置換而將B位置的平均原子價(jià)取為4價(jià)的復(fù)合鈣鈦礦化合物。但薄膜電介質(zhì)2并不限于這些材料。另外，薄膜電介質(zhì)2的制造方法也并未被限定，但優(yōu)選的是濺射法、CVD(Chemical Vapor D印osition，化學(xué)氣相沉積)法或溶膠-凝膠法等。下部電極3的材料優(yōu)選的是與襯底4的貼合性優(yōu)良、對(duì)薄膜電介質(zhì)2的擴(kuò)散少的金屬或合金，例如優(yōu)選的是以絕緣襯底側(cè)開(kāi)始為Ti、Cr、Ta、Mo等活性金屬、Pt、Ru、TiN, Au 等高阻擋性金屬的順序成膜。但并不限于這些材料。對(duì)于襯底4，為了形成薄膜電容器而最好是表面的平滑度高的襯底，優(yōu)選Si、GaAs 等半導(dǎo)體襯底或玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷、樹(shù)脂等絕緣體襯底。在使用Si、GaAs等半導(dǎo)體襯底時(shí)， 最好是在襯底4的表面形成絕緣層。(實(shí)施方式1)
在本實(shí)施方式中，使用圖1說(shuō)明薄膜電容器的制造方法的例子。首先，如圖1的工序(a)所示，在襯底4上形成取為MIM(Metal Insulation Metal，金屬-絕緣-金屬)結(jié)構(gòu)的下部電極3、薄膜電介質(zhì)2、上部電極1。接著，如圖1的工序(c)所示，在晶片整個(gè)面上檢測(cè)是否存在顆粒部5、或者上部電極1與下部電極3之間的電短路部等缺陷部。雖并未限定檢測(cè)方法，但優(yōu)選例如OBIRCH等。也可以在光學(xué)上檢測(cè)顆粒部，但為檢測(cè)電短路部最好是采用OBIRCH等的激光掃描下的電阻變化測(cè)量。在電阻測(cè)量中，如圖1的工序(b)所示，為進(jìn)行測(cè)試而需要在晶片的端部形成露出下部電極3的部分。接著，如圖1的工序(d)所示，在晶片狀態(tài)下局部去除由上述工序(b)所確定的顆粒部5、或者上部電極1與下部電極3之間的電短路部等缺陷部。去除的方法沒(méi)有限定，但能夠使用基于激光、離子束、電子束、濕法蝕亥IJ、鉆削、噴砂等的機(jī)械加工等方法。特別是，優(yōu)選使用基于激光的加工。經(jīng)由以上那樣的工序得到圖1的工序(e)所示的電容器。使用圖2說(shuō)明上述圖1的工序(d)所示的缺陷部的局部去除。圖2示出本實(shí)施方式的薄膜電容器的制造方法的例子。如圖2所示，當(dāng)對(duì)MIM進(jìn)行成膜時(shí)，首先判斷是否進(jìn)行測(cè)試(步驟S201)。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S201/是)，為使下部電極3暴露而對(duì)晶片端部進(jìn)行加工(步驟S2(^)。在不進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S201/是)以及在上述步驟S202對(duì)晶片端部進(jìn)行了加工之后，進(jìn)行電容器的缺陷檢測(cè)(步驟S203)。電容器的缺陷檢測(cè)利用例如OBIRCH等的激光掃描下的電阻變化測(cè)量來(lái)進(jìn)行。接著，根據(jù)上述步驟S203中的檢測(cè)結(jié)果判斷是否在電容器中存在缺陷(步驟 S204)。當(dāng)在電容器中存在缺陷時(shí)(步驟S204/是)，通過(guò)蝕刻局部去除缺陷部(步驟S205)。 然后，轉(zhuǎn)移到上述步驟S203的處理，反復(fù)進(jìn)行上述步驟S203 S205的處理直到缺陷部變?yōu)椴淮嬖跒橹?。另一方面，在沒(méi)有缺陷部時(shí)(步驟S204/否)，轉(zhuǎn)移到電容器單元的制造。以上，對(duì)于電容器缺陷部的局部的去除，說(shuō)明了在電容器檢測(cè)缺陷部時(shí)，每次執(zhí)行缺陷部的局部去除的例子。另一方面，圖3示出暫時(shí)存儲(chǔ)檢測(cè)到的缺陷部，對(duì)存儲(chǔ)的缺陷部統(tǒng)一進(jìn)行局部去除的方法例。如圖3所示，當(dāng)對(duì)MIM進(jìn)行成膜時(shí)，首先判斷是否進(jìn)行測(cè)試(步驟S301)。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S301/是)，為使下部電極3暴露而對(duì)晶片端部進(jìn)行加工(步驟S302)。在不進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S301/否)以及在上述步驟S302中對(duì)晶片端部進(jìn)行了加工之后，進(jìn)行電容器的缺陷檢測(cè)(步驟S303)。電容器的缺陷檢測(cè)利用例如OBIRCH等的激光掃描下的電阻變化測(cè)量來(lái)進(jìn)行。上述步驟S303中的缺陷檢測(cè)與上述步驟S202的缺陷檢測(cè)的不同之處在于， 統(tǒng)一進(jìn)行電容器所有的缺陷檢測(cè)，保存缺陷部的位置數(shù)據(jù)等的缺陷部信息(步驟S304)。當(dāng)上述步驟S303中的缺陷檢測(cè)結(jié)束后，基于在上述步驟S304所保存的缺陷部信息，通過(guò)蝕刻局部去除缺陷部(步驟S305)。然后，轉(zhuǎn)移到電容器單元的制造。通過(guò)本實(shí)施方式，能夠進(jìn)行缺陷部的局部去除，在去除了缺陷部之后在所期望的位置形成電容器單元，從而能夠形成沒(méi)有不良的電容器。也就是說(shuō)，在晶片上存在MIM成膜后短路等的缺陷部的情況下，也會(huì)在將該缺陷部劃分為電容器單元之前對(duì)其進(jìn)行局部去除，從而能夠在此后的電容器單元形成中以高成品率制造薄膜電容器。(實(shí)施方式2)圖4示出本發(fā)明實(shí)施方式2的薄膜電容器的MIM成膜后的晶片狀態(tài)下的缺陷部分析例。圖5和圖6示出本實(shí)施方式的薄膜電容器單元的形成例。圖7示出本實(shí)施方式的薄膜電容器的制造方法例。接著，使用圖4 圖7說(shuō)明薄膜電容器的制造方法例。圖4示出在晶片整個(gè)面形成MIM電容器，檢測(cè)出上部電極1和下部電極3之間的電短路部6的例子。圖5示出使用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成預(yù)定位置9在圖4所示的電容器的晶片中心加上掩膜進(jìn)行制造時(shí)的電容器單元位置。如圖所示，在位于電容器芯片外圍位置7的內(nèi)部的電容器單元形成預(yù)定位置8內(nèi)，存在檢測(cè)出的短路部6，因此在電容器單元形成后將會(huì)變?yōu)椴涣?。因此，在本?shí)施方式的薄膜電容器的制造方法中，在檢測(cè)到了圖4所示的短路部6 之后，對(duì)基于短路部6的位置形成的電容器單元位置進(jìn)行最優(yōu)化，在經(jīng)過(guò)最優(yōu)化后的位置加上掩膜制造電容器單元。圖6示出在經(jīng)過(guò)最優(yōu)化后的位置加上掩膜制造出電容器單元的例子。與圖5所示的情況不同，在使用所形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記12在經(jīng)過(guò)最優(yōu)化后的位置加上掩膜制造出電容器單元時(shí)，短路部6不存在于經(jīng)過(guò)修正后的電容器單元形成位置11內(nèi)。該例子舉出在掩膜位置最優(yōu)化后在位于電容器芯片外圍位置10的內(nèi)部的電容器單元形成位置11 (電容器單元) 內(nèi)不存在短路部6的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但即使存在短路部的情況下，也能夠減少(最小化) 電容器單元內(nèi)的短路部，進(jìn)而能夠提高電容器的成品率。另外，在上述的電容器的制造方法中，為了使掩膜與最優(yōu)化后的位置一致而形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記12是有效的。使用圖7說(shuō)明上述電容器的制造方法。當(dāng)對(duì)MIM進(jìn)行成膜時(shí)，首先判斷是否進(jìn)行測(cè)試(步驟S701)。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S701/是)，為使下部電極3暴露而對(duì)晶片端部進(jìn)行加工(步驟S7(^)。在不進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S701/否)以及在上述步驟S702中對(duì)晶片端部進(jìn)行了加工之后，進(jìn)行電容器的缺陷檢測(cè)(步驟S703)，保存檢測(cè)出的缺陷部的位置數(shù)據(jù)等缺陷部信息(步驟S704)。在此，上述步驟S703中的電容器的缺陷檢測(cè)利用例如OBIRCH 等的激光掃描下的電阻變化測(cè)量來(lái)進(jìn)行。當(dāng)上述步驟S703中的缺陷檢測(cè)結(jié)束后，基于在上述步驟S704中所保存的缺陷部信息，對(duì)晶片內(nèi)的電容器單元的位置進(jìn)行最優(yōu)化，以使電容器單元內(nèi)不存在缺陷部(步驟 S705)。然后，轉(zhuǎn)移到電容器單元的制造。根據(jù)本實(shí)施方式，在晶片上于MIM成膜后確定缺陷部，使形成電容器單元的位置即電容器單元位置最優(yōu)化，從而能夠形成沒(méi)有不良的電容器。也就是說(shuō)，能夠提高薄膜電容器制造的成品率。(實(shí)施方式3)圖8示出本發(fā)明的實(shí)施方式3。該圖8示出與上述實(shí)施方式2同樣地使電容器單元位置最優(yōu)化、并在使掩膜位置最優(yōu)化之后還在電容器單元內(nèi)存在短路部的例子。圖9示出圖8情況下的電容器制造方法。參照?qǐng)D8和圖9說(shuō)明在使掩膜位置經(jīng)過(guò)了最優(yōu)化之后還在電容器單元形成位置內(nèi)存在缺陷部時(shí)的電容器的制造方法例。當(dāng)對(duì)MIM進(jìn)行成膜時(shí)，首先判斷是否進(jìn)行測(cè)試(步驟S901)。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)(步驟S901/是)，為使下部電極3暴露而對(duì)晶片端部進(jìn)行加工(步驟S9(^)。在不進(jìn)行測(cè)試時(shí) (步驟S901/否)以及在上述步驟S902中對(duì)晶片端部進(jìn)行了加工之后，進(jìn)行電容器的缺陷檢測(cè)(步驟S903)，保存檢測(cè)出的缺陷部的位置數(shù)據(jù)等的缺陷部信息(步驟S904)。在此，上述步驟S903中的電容器的缺陷檢測(cè)利用例如OBIRCH等的激光掃描下的電阻變化測(cè)量來(lái)進(jìn)行。當(dāng)上述步驟S903中的缺陷檢測(cè)結(jié)束后，基于在上述步驟S904中所保存的缺陷部信息使晶片內(nèi)的電容器單元位置最優(yōu)化，以盡可能避免在電容器單元內(nèi)存在缺陷部，也就是使缺陷部的數(shù)量變?yōu)樽钌?步驟S905)。接著，判斷是否在電容器單元形成位置內(nèi)存在缺陷部(步驟S906)。在電容器單元內(nèi)存在缺陷時(shí)(步驟S906/是)，通過(guò)蝕刻局部地去除缺陷部(步驟S907)。圖8示出通過(guò)這樣蝕刻而去除的缺陷13。此后，轉(zhuǎn)移到電容器單元的制造。另一方面，在沒(méi)有缺陷部時(shí) (步驟S906/否)，與上述實(shí)施方式2同樣地轉(zhuǎn)移到電容器單元的制造。若這樣地僅對(duì)與電容器單元內(nèi)部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行上述圖1所示出的短路部的局部去除，則能夠去掉變?yōu)椴涣嫉碾娙萜鲉卧８鶕?jù)本實(shí)施方式，在晶片上于MIM成膜后確定缺陷部，使電容器單元位置最優(yōu)化， 進(jìn)而在電容器單元位置最優(yōu)化后也僅是去除存在于電容器單元內(nèi)的缺陷部，從而能夠容易地形成沒(méi)有不良的電容器。也就是說(shuō)，能夠提高薄膜電容器制造的成品率。(實(shí)施方式4)接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4的電容器制造裝置。圖10和圖11示出本實(shí)施方式的電容器制造裝置的概略結(jié)構(gòu)例。如圖10所示，本實(shí)施方式的電容器制造裝置20具有缺陷部檢測(cè)部21和蝕刻部22。缺陷部檢測(cè)部21檢測(cè)短路、顆粒等缺陷部。蝕刻部22是缺陷部檢測(cè)部21檢測(cè)到缺陷部時(shí)對(duì)該缺陷部進(jìn)行局部蝕刻來(lái)進(jìn)行去除的缺陷部去除部。這樣，本實(shí)施方式的電容器制造裝置20為加入了缺陷檢測(cè)部和缺陷部去除部的裝置。另一方面，圖11所示的電容器制造裝置20除了具有上述圖10所示的電容器制造裝置20的結(jié)構(gòu)之外，還具有缺陷部信息存儲(chǔ)部23和信息處理部M。缺陷部信息存儲(chǔ)部23 存儲(chǔ)缺陷部檢測(cè)部21檢測(cè)出的缺陷部的位置數(shù)據(jù)等信息。信息處理部M基于存儲(chǔ)在缺陷部信息存儲(chǔ)部23中的缺陷部的信息，進(jìn)行電容器形成位置的最優(yōu)化處理。在圖11所示的電容器制造裝置20中，將由缺陷部檢測(cè)部21檢測(cè)出的缺陷部的信息暫時(shí)全部存儲(chǔ)到缺陷部信息存儲(chǔ)部23中，基于所存儲(chǔ)的信息由信息處理部M使電容器單元形成位置最優(yōu)化。 接著，電容器制造裝置20在使電容器形成位置最優(yōu)化、并使掩膜位置進(jìn)行了最優(yōu)化的情況下，也在缺陷部存在于電容器單元形成位置內(nèi)時(shí)，通過(guò)蝕刻部22對(duì)缺陷部進(jìn)行局部的蝕刻去除。在上述任一個(gè)電容器制造裝置20中，缺陷檢測(cè)部21并不受限，也能夠應(yīng)用光學(xué)檢查等，但優(yōu)選通過(guò)利用了 OBIRCH分析的電阻變化測(cè)量來(lái)確定短路等的缺陷部位。另外，蝕刻部22也不受限，但優(yōu)選進(jìn)行激光加工。還能夠在電容器單元形成后使用這些裝置對(duì)缺陷部進(jìn)行檢測(cè)和去除，但優(yōu)選的是在晶片狀態(tài)下修復(fù)缺陷部，這樣能夠縮短工序時(shí)間。通過(guò)本實(shí)施方式，能夠以較短制造時(shí)間制造不存在缺陷部的電容器。另外，能夠在晶片狀態(tài)下局部去除MIM成膜后的薄膜電容器的缺陷部，即使是大面積電容器也能夠提高成品率。(實(shí)施方式5)圖12和圖13示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的電容器制造裝置的概略結(jié)構(gòu)例。如圖12所示，本實(shí)施方式的電容器制造裝置20具有缺陷部檢測(cè)部21、缺陷部信息存儲(chǔ)部23、信息處理部M以及標(biāo)識(shí)部25。標(biāo)識(shí)部25形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。通過(guò)使用該電容器制造裝置，從而在晶片狀態(tài)下在預(yù)先形成電容器單元之后確定變成不良的部分，使要形成的電容器單元的位置最優(yōu)化，能夠提高電容器的成品率。另一方面，圖13所示的電容器制造裝置20除了具有上述圖12所示的電容器制造裝置20的結(jié)構(gòu)之外，還具有蝕刻部22。因此，在電容器單元位置最優(yōu)化后還在電容器單元內(nèi)具有缺陷部時(shí)，能夠去除該缺陷部。由此，能夠比上述圖12所示的電容器制造裝置更加提高電容器單元的成品率。在上述任一個(gè)電容器制造裝置20中，缺陷檢測(cè)部21并不受限，也能夠應(yīng)用光學(xué)檢查等，但優(yōu)選通過(guò)利用了 OBIRCH分析的電阻變化測(cè)量來(lái)確定短路等的缺陷部位。由標(biāo)識(shí)部 25進(jìn)行的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成也不受限，但優(yōu)選利用激光進(jìn)行加工。另外，蝕刻部22也不受限，但優(yōu)選激光加工。通過(guò)本實(shí)施方式，基于在晶片狀態(tài)下確定MIM成膜后的薄膜電容器的缺陷部，自動(dòng)地進(jìn)行電容器單元位置的最優(yōu)化，形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，從而能夠最終提高薄膜電容器的成品率。進(jìn)而，能夠根據(jù)在晶片狀態(tài)下確定MIM成膜后的薄膜電容器的缺陷部，自動(dòng)地進(jìn)行電容器單元位置的最優(yōu)化、以及對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的形成和電容器單元內(nèi)的缺陷部的局部去除，使薄膜電容器的不良大致消除。由此，即使是具有顆粒部或上部電極和下部電極之間的電短路部等的缺陷部的晶片，也能夠提高大面積電容器的成品率。實(shí)施例以下說(shuō)明本發(fā)明的具體的實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于以下的結(jié)構(gòu)。作為襯底4使用在表面以厚度200nm形成了熱氧化膜的4英寸硅晶片，下部電極3 通過(guò)自晶片側(cè)以Ti、Ru的順序利用DC磁控濺射在室溫下成膜而得到。Ti、Ru的膜厚分別取為50nm、100nm。接著，作為薄膜電介質(zhì)2，對(duì)添加了 5%的Mn的SrTiO3(STO)進(jìn)行RF濺射而在400°C下以IOOnm的膜厚形成。然后，作為上部電極1，對(duì)Ru進(jìn)行DC磁控濺射而在室溫下以IOOnm的膜厚形成。在此，室溫指的是表示不驅(qū)動(dòng)裝置等的狀態(tài)下室內(nèi)的溫度。接著，在晶片端部以Imm2的尺寸蝕刻上部電極1和薄膜電介質(zhì)2而作為測(cè)試端子。 進(jìn)而，在晶片整個(gè)面的下部電極3、上部電極1之間進(jìn)行測(cè)試來(lái)進(jìn)行OBIRCH分析，確定下部電極3與上部電極1之間短路的部分，通過(guò)激光局部去除所確定的短路部分。雖然考慮到短路部存在顆粒，但在激光加工后僅觀察到上部電極1和薄膜電介質(zhì)2的去除、以及下部電極的損傷。經(jīng)過(guò)激光加工的部位達(dá)到18處。在激光加工后再次進(jìn)行了下部電極與上部電極之間的電阻測(cè)量，能夠確認(rèn)在晶片整個(gè)面已不存在短路。使用激光加工后的電容器制造出16個(gè)面積為15mm2的電容器單元。其結(jié)果是，其中任何一個(gè)電容器單元都得到了 2. 9 μ F 3. 1 μ F的高容量。參照?qǐng)D14，電容器制造裝置20具有缺陷信息存儲(chǔ)部23、信息處理部Μ、紅外線掃描部26、電流計(jì)量部27、加工激光部觀、激光標(biāo)識(shí)部四以及控制部30。電容器制造裝置20 使用OBIRCH作為上述圖13說(shuō)明過(guò)的電容器裝置的缺陷部檢測(cè)部21。在4英寸晶片上成膜與上述實(shí)施例同樣的ΜΙΜ，采用圖14所示的裝置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的最優(yōu)化和缺陷部的修復(fù)。其結(jié)果，由OBIRCH檢測(cè)出的短路部位為15處，在電容器單元位置最優(yōu)化后因修復(fù)而進(jìn)行激光加工的部位為2處，利用電容器單元位置最優(yōu)化后的激光標(biāo)識(shí)形成了對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
接著使用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與上述實(shí)施例同樣地制造出16個(gè)面積為15mm2的電容器單元。 其結(jié)果，能夠無(wú)不良單元地實(shí)現(xiàn)3. 0 μ F 3. IMf的容量。在本實(shí)施例中，電容器制造裝置20具有作為缺陷部檢測(cè)部21的紅外線掃描部沈和電流計(jì)量部27 ；作為蝕刻部22的加工激光部28 ；作為標(biāo)識(shí)部25的激光標(biāo)識(shí)部29。進(jìn)而， 示出了通過(guò)控制部30控制缺陷部信息存儲(chǔ)部23、信息處理部Μ、紅外線掃描部26、電流計(jì)量部27、加工激光部28以及激光標(biāo)識(shí)部四來(lái)制造電容器單元的例子，但不限于此。也能夠通過(guò)程序使CPU執(zhí)行各圖的流程圖所示的處理。另外，作為存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)部、光和/或磁存儲(chǔ)部等。將這樣的程序和存儲(chǔ)介質(zhì)在結(jié)構(gòu)與前述各實(shí)施方式不同的系統(tǒng)等中使用，因此通過(guò)使CPU執(zhí)行上述程序，能夠得到與本發(fā)明實(shí)質(zhì)相同的效果?；谝陨蟽?yōu)選實(shí)施方式具體進(jìn)行了說(shuō)明，但不言而喻，本發(fā)明并不限于上述的電容器的制造方法、電容器制造裝置、程序以及存儲(chǔ)介質(zhì)，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。本申請(qǐng)主張以在2009年2月25日提出申請(qǐng)的日本申請(qǐng)?zhí)卦?009-42210為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，將其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容援引于此。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能夠應(yīng)用于使用了薄膜電容器的電容器的制造，并能夠以高成品率制造薄膜電容器。
權(quán)利要求
1.一種電容器的制造方法，包括如下工序成膜工序，其在襯底上使下部電極、薄膜電介質(zhì)以及上部電極成膜來(lái)形成電容器； 缺陷部檢測(cè)工序，其在將上述電容器劃分為電容器單元之前，檢測(cè)包含顆粒部、以及上述下部電極和上述上部電極之間的電短路部的缺陷部；以及缺陷部去除工序，其去除上述缺陷部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器的制造方法，其特征在于，還包括缺陷部信息存儲(chǔ)工序，該缺陷部信息存儲(chǔ)工序存儲(chǔ)通過(guò)上述缺陷檢測(cè)工序檢測(cè)出的缺陷部的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容器的制造方法，其特征在于，還包括電容器單元位置調(diào)整工序，該電容器單元位置調(diào)整工序?qū)π纬缮鲜鲭娙萜鲉卧奈恢眉措娙萜鲉卧恢眠M(jìn)行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容器的制造方法，其特征在于，還包括標(biāo)記形成工序，該標(biāo)記形成工序在通過(guò)上述電容器單元位置調(diào)整工序進(jìn)行了調(diào)整的電容器單元位置上形成標(biāo)記，其中該標(biāo)記用于形成電容器單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容器的制造方法，其特征在于， 在上述標(biāo)記形成工序中，使用激光加工形成標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的電容器的制造方法，其特征在于，在上述缺陷部去除工序中，去除對(duì)上述電容器單元位置進(jìn)行了調(diào)整后的電容器單元內(nèi)的上述缺陷部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的電容器的制造方法，其特征在于，在上述電容器單元位置調(diào)整工序中，調(diào)整上述電容器單元位置以使包含在上述電容器單元中的上述缺陷部變?yōu)樽钚　?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的電容器的制造方法，其特征在于， 在上述缺陷部去除工序中，使用激光加工去除上述缺陷部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的電容器的制造方法，其特征在于，在上述缺陷部檢測(cè)工序中，對(duì)上述襯底整個(gè)面進(jìn)行激光掃描，利用上述下部電極和上述上部電極之間的電阻變化測(cè)量來(lái)檢測(cè)缺陷部。
10.一種電容器制造裝置，包括缺陷部檢測(cè)部和缺陷部去除部， 上述缺陷部檢測(cè)部檢測(cè)劃分為電容器單元之前的電容器的缺陷部， 上述缺陷部去除部去除上述缺陷部，上述電容器利用層疊在襯底上的下部電極、薄膜電介質(zhì)以及上部電極而形成， 上述缺陷部包含顆粒部、以及上述下部電極和上述上部電極之間的電短路部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容器制造裝置，其特征在于，還包括缺陷部信息存儲(chǔ)部，該缺陷部信息存儲(chǔ)部存儲(chǔ)由上述缺陷部檢測(cè)部檢測(cè)出的缺陷部的信息。上述缺陷部去除部基于存儲(chǔ)在上述缺陷部信息存儲(chǔ)部中的缺陷部的信息來(lái)去除缺陷部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電容器制造裝置，其特征在于，還包括信息處理部，該信息處理部對(duì)形成上述電容器單元的位置即電容器單元位置進(jìn)行調(diào)整。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電容器制造裝置，其特征在于，還包括標(biāo)記部，該標(biāo)記部在由上述信息處理部進(jìn)行調(diào)整后的電容器單元位置上形成標(biāo)記，其中該標(biāo)記用于形成電容器單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電容器制造裝置，其特征在于，上述標(biāo)記部進(jìn)行激光加工。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電容器制造裝置，其特征在于，上述缺陷部去除部在由上述信息處理部調(diào)整了電容器單元位置的情況下，去除存在于上述電容器單元內(nèi)的上述缺陷部。
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的電容器制造裝置，其特征在于，上述信息處理部調(diào)整上述電容器單元位置，以使包含在上述電容器單元中的上述缺陷部變?yōu)樽钚　?br> 17.根據(jù)權(quán)利要求10-16中任一項(xiàng)所述的電容器制造裝置，其特征在于，上述缺陷部去除部進(jìn)行激光加工。
18.根據(jù)權(quán)利要求10-17中任一項(xiàng)所述的電容器制造裝置，其特征在于，上述缺陷部檢測(cè)部對(duì)上述襯底整個(gè)面進(jìn)行激光掃描，通過(guò)上述下部電極和上述上部電極之間的電阻變化測(cè)量來(lái)檢測(cè)缺陷部。
19.一種程序，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下處理在襯底上使下部電極、薄膜電介質(zhì)以及上部電極成膜來(lái)形成電容器的處理；在將上述電容器劃分為電容器單元之前，檢測(cè)包含顆粒部、以及上述下部電極和上述上部電極之間的電短路部的缺陷部的處理；以及去除上述缺陷部的處理。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)被檢測(cè)出的上述缺陷部的信息的處理。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行對(duì)形成上述電容器單元的位置即電容器單元位置進(jìn)行調(diào)整的處理。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行在經(jīng)過(guò)調(diào)整后的上述電容器單元位置形成標(biāo)記的處理，其中該標(biāo)記用于形成電容器單元。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述進(jìn)行去除的處理，以去除對(duì)上述電容器單元位置進(jìn)行調(diào)整后的電容器單元內(nèi)的上述缺陷部。
24.根據(jù)權(quán)利要求21-23中任一項(xiàng)所述的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述調(diào)整電容器單元位置的處理，以使包含在上述電容器單元中的上述缺陷部變?yōu)樽钚　?br> 25.一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有權(quán)利要求19-24中任一項(xiàng)所述的程序。
全文摘要
在電容器制造方法中，在襯底上對(duì)下部電極、薄膜電介質(zhì)以及上部電極進(jìn)行成膜而形成電容器，在對(duì)該電容器劃分為電容器單元之前，檢測(cè)包含顆粒部、以及下部電極和上部電極之間的電短路部的缺陷部。接著，將上述電容器劃分為電容器單元之前，去除顆粒部、下部電極和上部電極之間的電短路部等缺陷部。
文檔編號(hào)H01L27/04GK102326248SQ20108000885
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者涉谷明信, 真子隆志, 竹村浩一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社