发明名称 金属-绝缘物-金属电容器之制造方法
摘要 本发明揭示一种金属一绝缘物一金属(metal- insulator-metal,MIM)电容器之制造方法,其藉以表面超平整的溅镀氮化钽金属膜取代氮化钛作为电容器之储存电极,并在形成电容器之介电层前,在300到400℃的范围,以氮气(N2)或氨气(NH3)对储存电极实施电浆退火(plasmaannealing,PA)处理1到5分钟,在形成介电层之后,在300到400℃的范围,对介电层实施电浆氧化( plasmaoxidation)处理1到5分钟,最后形成电容器之相对电极以完成MIM电容器之制造,使得介电层与电极之界面稳定且粗糙度(roughness)大幅降低而有效控制漏电流。
申请公布号 TW494559 申请公布日期 2002.07.11
申请号 TW090113931 申请日期 2001.06.08
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 史望澄;吴泰伯;张志祥
分类号 H01L23/52 主分类号 H01L23/52
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种金属-绝缘物-金属电容器之制造方法,包括下列步骤:提供一基板,在上述基板形成一图案化之第一导电层以作为电容器之储存电极;对上述储存电极实施电浆退火处理;在上述基板及上述储存电极的表面上形成一介电层;对上述介电层实施快速热处理或电浆氧化处理;以及在上述介电层上形成一第二导电层以作为上述电容器之相对电极并完成上述电容器之制造。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中对上述储存电极实施电浆退火处理之温度系在300到400℃的范围。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中对上述储存电极实施电浆退火处理之时间系在1到5分钟的范围。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中对上述介电层实施快速热处理或电浆氧化处理之温度系在300到400℃的范围。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中对上述介电层实施快速热处理或电浆氧化处理之时间系在1到5分钟的范围。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中实施上述电浆退火处理所通入的气体系择自于氮气及氨气之至少一种。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中实施上述快速热处理或上述电浆氧化处理所通入的气体系择自于氧气、氮气、氧化氮气体及氨气之至少一种。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中对上述电容器实施一金属化制程以在上述相对电极上形成铜金属层;9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述第一及第二导电层系氮化钽层。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述介电层系一五氧化二钽层。11.如申请专利范围第9项所述之方法,其中上述氮化钽层系藉由一物理气相沉积法而形成。12.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述五氧化二钽层系藉由一化学气相沉积法而形成。13.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述物理气相沉积法系利用钽金属靶材。14.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述物理气相沉积法系利用氩气及氮气作为反应气体。15.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述物理气相沉积法之工作压力系在10-3到10-2torr的范围。16.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述物理气相沉积法之沉积温度系在250到350℃的范围。17.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述物理气相沉积法之功率系在150到200W的范围。18.如申请专利范围第14项所述之方法,其中上述氩气与氮气的流量比系90:10。图式简单说明:第1A至1B图系绘示出习知MIM型电容器的制造方法剖面图;第2A至2D图系绘示出根据本发明实施例之MIM型电容器的制造方法剖面图;第3图系分别绘示出具Ta2O5/TiN与Ta2O5/TaN结构之电容器之漏电流与电场强度关系曲线图。
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