專利名稱：半導(dǎo)體器件電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件電容器及其制造方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中，電容器的一種制造方法可以參見

圖1和圖3簡要地力以說明。
首先，利用隔離技術(shù)在硅片上限定一個有源區(qū)域A和一個場區(qū)域B，在場區(qū)域B的硅基片1上形成一層場氧化膜2。在有源區(qū)域A的硅基片上形成晶體管的柵氧化膜14。在場氧化膜2和柵氧化膜14上順序形成第一多晶硅層3，第一硅化鎢層4和具有高雜質(zhì)濃度的第二多晶硅層5。在第二多晶硅層5上再形成一層具有ONO(氧化物-氮化物-氧化物)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)膜6。在介質(zhì)膜6上再順序形成具有高雜質(zhì)濃度的第三多晶硅層7和第二硅化鎢層8。然后通過第一掩膜件和第一道蝕刻工藝，對具有高雜質(zhì)濃度的第三多晶硅層7和第二硅化鎢層8進(jìn)行構(gòu)圖，借此在電容器的頂板區(qū)域E上形成由第三多晶硅層7和第二硅化鎢層8組成的電容器頂板。在進(jìn)行第一道蝕刻工藝期間，介質(zhì)膜6和第二多晶硅層5也被構(gòu)圖，然后，通過第二掩膜件和第二道蝕刻工藝，對第一多晶硅層3和第一硅片鎢層4進(jìn)行構(gòu)圖操作，借此在電容器的底板區(qū)域D上形成一層由第一多晶硅層3和第一硅化鎢層4組成的底板。并且還在柵電極區(qū)域C的硅基片1上形成一個由第一多晶硅層3和第一硅化鎢層4組成的柵電極。電容器的底板包括經(jīng)構(gòu)圖的第二多晶硅層5。
為了在有源區(qū)A上形成一個完整的晶體管，可通過源和漏的雜質(zhì)離子注入工藝在有源區(qū)A上形成擴(kuò)散區(qū)域15。
然后，在包括晶體管和電容器的整個結(jié)構(gòu)上形成一層層間絕緣膜9，此后，使用金屬接觸工藝將多根金屬導(dǎo)線11連接到晶體管的擴(kuò)散區(qū)域15以及電容器頂板和底板的接觸區(qū)域F上。金屬導(dǎo)線11在金屬導(dǎo)線區(qū)域G的位置上形成。
在現(xiàn)有技術(shù)中，制造電容器的另一種方法可以參見圖2和圖3簡要地加以說明。
如圖2所示的電容器，在其底板部分具有一個絕緣的襯環(huán)12和一個金屬絲環(huán)13。圖2中每個元件標(biāo)志的數(shù)字，除帶有“A”以外與圖1中元件所標(biāo)志的數(shù)字是對應(yīng)的，并都表示相應(yīng)的元件，因而省略對每一個元件的詳細(xì)說明。
按照上述的現(xiàn)有技術(shù)，電容器的頂板是首先形成的，然后再形成電容器的底板和晶體管的柵電極。由于在金屬接觸工藝中要求留有邊距，所以底板的面積必然比頂板大得多。當(dāng)頂板和底板的面積不同時(shí)，它們的電容量是不對稱的。這樣，當(dāng)使用半導(dǎo)體器件時(shí)，就可能產(chǎn)生錯誤的輸入和輸出信號。此外，在另一個通常的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案中，由于具有金屬絲環(huán)還可能在電容器的頂、底板之間發(fā)生短路，這樣將使電容器失效。
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種半導(dǎo)體器件的電容器及其制造方法，這種電容器的頂板和底板能形成相同的面積。
為達(dá)到上述目的，這個電容器包括有以下述方法形成的第一板，先形成具有頂板和底板的第一和第二想象電容器，然后將第一想象電容器的頂板和第二想象電容器的底板用金屬導(dǎo)線連接；以及用下述方法形成的第二板，將第一想象電容器的底板和第二想象電容器的頂板用金屬導(dǎo)線連接；還包括有在上述第一板和第二板之間形成的介質(zhì)膜。
一種制造電容器的方法包括以下步驟在硅基片的場區(qū)域形成一層場氧化膜，在硅基片的有源區(qū)域形成一層?xùn)叛趸ぃ诎▓鲅趸ず烷T氧化膜的整個結(jié)構(gòu)上形成一層第一導(dǎo)電層，在第一導(dǎo)電層上形成一層介質(zhì)膜，在介質(zhì)膜上形成一個第二導(dǎo)電層，通過第一道蝕刻工序依順序蝕刻第二導(dǎo)電層的一部分和介質(zhì)膜的一部分，通過第二道蝕刻工序蝕刻第一導(dǎo)電層的一部分，借此在場氧化膜的上部形成具有頂板和底板的第一和第二想象電容器，在包括第一和第二想象電容器的整個結(jié)構(gòu)上形成一層層間隔離膜，將第一想象電容器的頂板和第二想象電容器的底板借助金屬接觸工藝相連接，由此形成實(shí)際電容器的第一板；通過金屬接觸工藝將第一想象電容器的底板和第二想象電容器的頂板相連接，形成實(shí)際電容器的第二板。
為了更好地理解本發(fā)明的性質(zhì)和目的，下面將對照附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。附圖中圖1是常規(guī)實(shí)施例的一種電容器的截面圖。
圖2是另一種常規(guī)實(shí)施例電容器的截面圖。
圖3表示出圖1和圖2的平面布局。
圖4A至4D都是截面圖，表示了制造本發(fā)明的電容器的步驟。
圖5表示本發(fā)明的電容器的平面布局。
在上述附圖中，所有相同的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部分。
參見圖4A，首先通過隔離技術(shù)限定一個活性區(qū)域A和一個場區(qū)域B。在場區(qū)域B的硅基片100上形成一層場氧化膜200。在有源區(qū)域A的硅基片100上形成晶體管的一層門氧化膜31。為了形成想象電容器的底板在基底氧化膜200和柵氧化膜31上形成一層或多層導(dǎo)電層。在附圖中，該想象電容器的底板有三層結(jié)構(gòu)(即第一、第二和第三導(dǎo)電層20，21和22)，它們是在場氧化膜200和柵氧化膜31上順序形成的。在第三導(dǎo)電層22上形成一層絕緣介質(zhì)膜23。然后再在該介質(zhì)層23上形成一層或多層導(dǎo)電層作為想象電容器的頂板。在附圖中，想象電容器的頂板是順序形成的二層結(jié)構(gòu)(即第四和第五導(dǎo)電層24和25)。
在進(jìn)行上述步驟中，第一導(dǎo)電層20最好通過沉積多晶硅形成，第二導(dǎo)電層21最好通過沉積硅化鎢，第三導(dǎo)電層22最好通過沉積具有高雜質(zhì)濃度的多晶硅，第四導(dǎo)電層24通過沉積具有高雜質(zhì)濃度的多晶硅，第五導(dǎo)電層25通過沉積硅化鎢來形成。這樣，就能確保電容器中的頂板和底板的條件是相同的。然而本發(fā)明也可以使用任何其它材料(不影響介電性質(zhì)的)來形成如下面所描述的想象電容器的頂板和底板。介質(zhì)膜23通常采用具有ONO結(jié)構(gòu)的材料，但是也可以采用氧化膜或具有高介電特性的材料。
參見圖4B和圖5，在場氧化膜200上部的第五導(dǎo)電層25上形成具有相同尺寸的第一和第二光刻膠圖形26A和26B然后采用第一和第二光刻膠圖形26A和26B作為蝕刻掩膜，通過第一道蝕刻工序?qū)Φ谖搴偷谒膶?dǎo)電層25和24進(jìn)行蝕刻。在第一蝕刻工序繼續(xù)進(jìn)行的情況下，絕緣介質(zhì)膜23和第三導(dǎo)電層22也被構(gòu)圖。
參見圖4C和圖5，此時(shí)第一和第二光刻膠圖形26A和26B已被除去。接著在場氧化膜200上部的第二導(dǎo)電層上形成具有相同尺寸的第三和第四光刻膠圖形27A和27B，并在有源區(qū)域A的柵電極區(qū)C部分的第二導(dǎo)電層21上形成第五光刻膠圖形27C。第三和第四光刻膠圖形27A和27B的尺寸比第一和第二光刻膠圖形26A和26B的尺寸大。采用第三，第四和第五光刻膠圖形27A，27B和27C作為蝕刻掩膜，對第二導(dǎo)電層21和第一導(dǎo)電層20進(jìn)行第二道蝕刻工序。
通過以第一和第三光刻膠圖形26A和27A為掩膜進(jìn)行的第一道和第二道蝕刻工序，形成第一想象電容器300。在頂板區(qū)域E1上形成由第四和第五導(dǎo)電層24和25組成的該電容器的頂板301。在底板區(qū)域D1上形成由第一、第二和第三導(dǎo)電層20，21和22組成的該電容器的底板302。
通過以第二和第四光刻膠圖形26B和27B為掩膜進(jìn)行的第一道和第二道蝕刻工序，形成第二想象電容器400。在頂板區(qū)域E2上形成由第四和第五導(dǎo)電層24和25構(gòu)成的該電容器的頂板401，在底板區(qū)域D2上形成由第一、第二和第三導(dǎo)電層20，21和22構(gòu)成的該電容器的底板402。
第一想象電容器300的頂板301與第二想象電容器400的頂板401具有相同的尺寸。同樣這兩個想象電容器的底板302和402的尺寸也相同。
在形成兩個想象電容器300和400的底板302和402時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到留出接觸區(qū)域F，因?yàn)樵诖撕筮M(jìn)行的金屬接觸工藝中，金屬導(dǎo)線將被連接到其上。因此，底板302和402的尺寸要大于頂板301和401的尺寸。
在門電極區(qū)域C形成的晶體管的柵電極500由第一和第二導(dǎo)電層20和21構(gòu)成。
參見圖4D和圖5，此時(shí)第三、第四和第五光刻膠圖形27A，27B和27C被除去。為了在有源區(qū)A形成完整的晶體管，采用源和漏的雜質(zhì)離子注入工藝形成擴(kuò)散區(qū)32A和32B。隨后在包括晶體管和兩個想象電容器300和400的整個結(jié)構(gòu)上形成層間隔離膜28。然后，通過接觸區(qū)F將金屬導(dǎo)線30分別連接到擴(kuò)散區(qū)32A，32B，頂板301，401和底板302及402上。金屬導(dǎo)線30是在金屬導(dǎo)線區(qū)域G的位置上形成的。將第一想象電容器300的頂板301和第二想象電容器400的底板402用金屬導(dǎo)線30連接起來，這樣就形成了本發(fā)明的實(shí)際電容器的第一板。用金屬導(dǎo)線30，將第一想象電容器300的底板302和第二想象電容器400的頂板401連接起來，這樣就形成了本發(fā)明的實(shí)際電容器的第二板。
由于在所述實(shí)際電容器的第一板和第二板之間有介質(zhì)膜，所以就形成了本發(fā)明的實(shí)際電容器。該實(shí)際電容器第一板的面積同其第二板的面積是相同的。
因此，本發(fā)明的電容器兩板具有對稱的電容值，由此可以傳送和模擬輸入信號相對應(yīng)的精確的模擬輸出信號，并且該電容器的頂板和底板能夠采用各種不同的材料制成。
以上具體地描述了本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難明白，它僅僅是實(shí)施本發(fā)明的一個例子，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，其部件的結(jié)構(gòu)、組合和安排都可以變化。
權(quán)利要求
1.一個電容器，包括一個第一板，它是按以下方式形成的，在形成具有頂板和底板的第一和第二想象電容器以后，將所述第一想象電容器的頂板用金屬導(dǎo)線和所述第二想象電容器的底板相連接；一個第二板，它是按下述方式形成的，用金屬導(dǎo)線將所述第一想象電容的底板和所述第二想象電容器的頂板連接起來；以及一個在所述第一和第二板之間形成的介質(zhì)膜。
2.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一和第二想象電容器的頂板在尺寸上是相同的。
3.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一和第二想象電容器的底板在尺寸上是相同的。
4.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一和第二想象電容器的底板尺寸大于所述第一和第二想象電容器的頂板尺寸。
5.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一和第二想象電容器的底板是由一層或多層導(dǎo)電層構(gòu)成的。
6.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述的第一和第二想象電容器的底板是依次由多晶硅，硅化鎢和具有高雜質(zhì)濃度的多晶硅沉積構(gòu)成的。
7.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一和第二想象電容器的頂板是由一層或多層導(dǎo)電層組成的。
8.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一和第二想象電容器的頂板是依次由具有高雜質(zhì)濃度的多晶硅和硅化鎢沉積形成的。
9.如權(quán)利要求1的電容器，其中所述第一板的面積同所述第二板的面積相同。
10.一種制造電容器的方法，包括以下步驟在一片硅基片的場區(qū)域內(nèi)形成一層場氧化膜；在所述硅基片的有源區(qū)域內(nèi)，形成一個柵氧化膜；在包括所述。場氧化膜和所述柵氧化膜的全部結(jié)構(gòu)上，形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成一層介質(zhì)膜；在所述介質(zhì)膜上形成第二導(dǎo)電層；通過第一道蝕刻工序依次蝕刻所述的第二導(dǎo)電層和所述的介質(zhì)膜的一部分；通過第二道蝕刻工序蝕刻所述的第一導(dǎo)電層的一部分，由此在所述場氧化膜的上部形成具有頂板和底板的第一和第二想象電容器；在包括所述的第一和第二想象電容器的全部結(jié)構(gòu)上形成一層層間隔離膜；借助金屬接觸工藝，將所述第一想象電容器的頂板和所述第二想象電容器的的底板相連接，由此形成一個實(shí)際電容器的第一板；并且借助所述的金屬接觸工藝，將所述的第一想象電容器的底板和所述第二想象電容器的頂板，相互聯(lián)接，由此形成所述實(shí)際電容器的第二板。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第一想象電容器和第二想象電容器的頂板尺寸是相等的。
12.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第一和第二想象電容器的底板尺寸是相同的。
13.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第一和第二想象電容器的底板尺寸大于它們的頂板的尺寸。
14.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第一導(dǎo)電層是由一層或多層材料形成的。
15.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第一導(dǎo)電層依次由多晶硅，硅化鎢和具高雜質(zhì)濃度的多晶硅沉積形成。
16.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第二導(dǎo)電層由一層或多層材料形成。
17.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第二導(dǎo)電層依次由具有高雜質(zhì)濃度的多晶硅和硅化鎢沉積形成。
18.如權(quán)利要求10的方法，其中所述的第一板的面積與所述的第二板的面積是相同的。
19.一種制造電容器的方法，包括下述步驟在一片硅基片的場區(qū)域內(nèi)，形成一層場氧化膜；在所述硅基片的有源區(qū)域內(nèi)，形成一層?xùn)叛趸ぃ辉诎ㄋ鰣鲅趸ず退鰱叛趸さ娜拷Y(jié)構(gòu)上，依次形成第一、第二和第三導(dǎo)電層；在所述的第三導(dǎo)電層上形成一層介質(zhì)膜；在所述的介質(zhì)膜上依次形成第四和第五導(dǎo)電層；通過第一道蝕刻工序，依次對所述的第五導(dǎo)電層，第四導(dǎo)電層，所述的介質(zhì)膜和所述的第三導(dǎo)電層的一部分進(jìn)行蝕刻；通過第二道蝕刻工序，依次對所述的第二和第一導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻，由此在所述的場氧化膜的上部形成具有頂、底板第一和第二想象電容器，并且還在所述的有源區(qū)形成一個具有所述的第一和第二導(dǎo)電層的柵電極；使用離子源和漏極雜質(zhì)離子注入工藝形成一個擴(kuò)散區(qū)；在包括所述的第一和第二想象電容器的全部結(jié)構(gòu)上形成一層層間離膜；借助一種金屬接觸工藝，將所述的第一想象電容器的頂板和所述的第二想象電容器的底板相連接，由此形成實(shí)際電容器的第一板；并且借助所述的金屬接觸工藝，將所述的第一想象電容器的底板和所述的第二想象電容器的頂板相連接，由此形成所述的實(shí)際電容器的第二板。
全文摘要
在一片基片上形成具有頂板和底板的第一和第二想象電容器。通過金屬導(dǎo)線將第一想象電容器的頂板和第二想象電容器的底板相連接，由此形成實(shí)際電容器的第一板。用金屬導(dǎo)線將第一想象電容器的底板和第二想象電容器的頂板相連，形成實(shí)際電容器的第二板。在上述的第一板和第二板之間形成一層絕緣膜就產(chǎn)生本發(fā)明的實(shí)際電容器。該實(shí)際電容器的第一板和其第二板具有相同的面積。
文檔編號H01L27/08GK1130802SQ9512033
公開日1996年9月11日 申請日期1995年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月27日
發(fā)明者宋澤根 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社