发明名称 可调整式电容器
摘要 对于微电路的LC或RC相配网路需要使用可调整式电容器,其系藉由形成一组个别的电容器而而获致此目的,该电容器系共用一共用的下电极,那些电容器的上电极区,系互相选择一积分比,以致于它们可以产生任何在单元值范围的电容。例如,若提供那些区比为5:2:1:1的四个电容器时,依上电极如何连接则会产生任何从范围1到9的电容。此类的连接可为在最后线路层中的硬线路,以提供一工厂可调整式电容器、或它们可连接穿过场可程式化元件,以产生一个场可程式化电容器。本发明亦揭露一种制造该元件的制程。
申请公布号 TWI220318 申请公布日期 2004.08.11
申请号 TW092104146 申请日期 2003.02.27
申请人 特许半导体制造公司 发明人 郑威华;丹尼尔严;吴志惠;廖马文
分类号 H01L29/92 主分类号 H01L29/92
代理机构 代理人 林火泉 台北市大安区忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种形成一可调整式电容器之制程,系包括有:提供一矽晶片,其系具有一最上层于其上,其系为接触垫连接到在该晶片中的一电路;沈积一基部介电层于该最上层上,其系包括有该接触垫;沈积一蚀刻阻绝层于该基部介电层上;沈积一支撑介电层于该蚀刻阻绝层上;蚀刻一贯穿孔穿过该支撑介电层、该蚀刻阻绝层及该基部介电层上,藉以暴露出该接触垫;沈积一阻障层于该贯穿孔中,然后将钨过度填充该贯穿孔,且然后平坦化,以便于移除所有不在该贯穿孔内的钨;蚀刻三沟槽,其系延伸穿过该支撑介电层直到该蚀刻阻绝层;沈积一第一层金属于该支撑介电层上,其系包括有在该沟槽内,且然后图案化该第一层金属,以形成一共用的电容器电极,其系接触该填充钨的贯穿孔;沈积一层高介电常数材料于该共用的电容器电极上,且然后图案化该高介电常数层,藉以此完全地覆封该共用的电容器电极;沈积一第二层金属于该高介电常数层,且然后图案化该第二层金属,以形成四未连接的上电极,那些系被该电极所叠封,该电极(互相相对)区域的比为5:2:1:1;沈积一上介电层于该上电极及该高介电常数层上;蚀刻四贯穿孔穿过该上介电层,藉以暴露出每个该上电极的一接触区;沈积一阻障层于该贯穿孔中,然后以钨过度填充该贯穿孔,然后平坦化,以便于移除所有未在该贯穿孔内的的钨;及然后沈积及图案化一第三金属层,以便于在该上电极间提供固定的连接,藉以对该可调整式电容器产生一个特定的电容値。2.如申请专利范围第1项所述之制程,其中该基部介电层系选自包含有:氧化矽、TEOS、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该基部介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。3.如申请专利范围第1项所述之制程,其中该蚀刻阻绝层系选自于包含有:氮化矽及碳化矽所组成的组群之一,且矽沈积达到一个在20到500埃之间的厚度。4.如申请专利范围第1项所述之制程,其中该支撑介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该支撑介电层系沈积达到一个在200及5000埃之间的厚度。5.如申请专利范围第1项所述之制程,其中该金属层系选自于包含有:Al、Ti、TiN及其电阻系数低于5微欧姆-公分的所有金属所组成的组群之一,且沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。6.如申请专利范围第1项所述之制程,其中该层高介电常数材料系选自于包含有:氮化矽、氧化钛、氧化铝及氧化铪所组成的组群之一,且沈积达到一个在20到500埃之间的厚度。7.如申请专利范围第1项所述之制程,其中该每个沟槽系具有一个在0.1到8微米之间的宽度,且该沟槽以0.1到1微米之间的距离互相间隔开来。8.一种形成一场程式化电容器之制程,系包括有:提供一矽晶片,其系具有一最上层于其上,其系为接触垫连接到在该晶片中的一电路;沈积一基部介电层于该最上层上,其系包括有该接触垫;沈积一蚀刻阻绝层于该基部介电层上;沈积一支撑介电层于该蚀刻阻绝层上;蚀刻一贯穿孔穿过该支撑介电层、该蚀刻阻绝层及该基部介电层上,藉以暴露出该接触垫;积一阻障层于该贯穿孔中,然后将钨过度填充该贯穿孔,且然后平坦化,以便于移除所有不在该贯穿孔内的钨;蚀刻三沟槽,其系延伸穿过该支撑介电层直到该蚀刻阻绝层;沈积一第一层金属于该支撑介电层上,其系包括有在该沟槽内,且然后图案化该第一层金属,以形成一共用的电容器电极,其系接触该填充钨的贯穿孔;沈积一层高介电常数材料于该共用的电容器电极上,且然后图案化该高介电常数层,藉以此完全地覆封该共用的电容器电极;沈积一第二层金属于该高介电常数层,且然后图案化该第二层金属,以形成四未连接的上电极,那些系被该电极所叠封,该电极(互相相对)区域的比为5:2:1:1;沈积一上介电层于该上电极及该高介电常数层上;蚀刻四贯穿孔穿过该上介电层,藉以暴露出每个该上电极的一接触区;沈积一阻障层于该贯穿孔中,然后以钨过度填充该贯穿孔,然后平坦化,以便于移除所有未在该贯穿孔内的的钨;然后沈积及图案化一第三金属层,以形成每个该填充贯穿的一接触线;及连接该接触线互相穿过场可程式化元件,藉以形成该场可程式化电容器。9.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该场可程式化元件系选自于包含有:熔丝连接、抗熔断、电阻器、电容器及传送电晶体所组成的组群之一。10.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该基部介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该基部介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。11.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该蚀刻阻绝层系选自于包含有:氮化矽及碳化矽所组成的组群之一,且沈积达到一个在20到500埃之间的厚度。12.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该支撑介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该支撑介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。13.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该金属层系选自于包含有:Al、Ti、TiN及其电阻系数低于5微欧姆-公分的所有金属所组成的组群之一,且沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。14.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该层高介电常数材料系选自于包含有:氮化矽、氧化钛、氧化铝及氧化铪所组成的组群之一,且沈积达到一个在20到500埃之间的厚度。15.如申请专利范围第8项所述之制程,其中该每个沟槽系具有一个在0.1到8微米之间的宽度,且该沟槽以0.1到1微米之间的距离互相间隔开来。16.一种可调整式电容器,包括有:一矽晶片,其具有一最上层于其上,其系为接触垫连接到在该晶片中的一电路;一基部介电层,系于该最上层及该接触垫上;一蚀刻阻绝层,系于该基部介电层上;一支撑介电层,系于该蚀刻阻绝层上;一钨贯穿孔,系延伸穿过该支撑介电层、该蚀刻阻绝层及该基部介电层,且接触该接触垫;三沟槽,其系延伸穿过该支撑介电层直到该蚀刻阻绝层;一共用的电容器电极,其于该支撑介电层上,系包括在该沟槽内,其系接触该钨贯穿孔;于该共用的电容器电极上,一层高介电常数材料系完全地覆接该共用的电容器电极上;于该高介电常数层上,四未连接的上电极,其所有系被该共用的电极所覆接,该上电极系具有(互相相对)区域的比为5:2:1:1;一上电极层系于该上电极及该高介电常数层上;四钨贯穿孔,系延伸穿过该上介电层,其系接触每个上电极;及于该上介电层上,永久的电性连接,系在该上电极间,藉以该可调整式电容器具有一特定的电容値。17.如申请专利范围第16项所述之电容器,其中该基部介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该基部介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。18.如申请专利范围第16项所述之电容器,其中该蚀刻阻绝层系选自于包含有:氮化矽及碳化矽所组成的组群之一,且沈积达到一个在20到500埃之间的厚度。19.如申请专利范围第16项所述之电容器,其中该支撑介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该支撑介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。20.如申请专利范围第16项所述之电容器,其中该共用的电容器电极系选自于包含有:Al、AlCu、Cu、Ti、TiN及Ta,且其厚度系在于在200到5000埃之间。21.如申请专利范围第16项所述之电容器,其中该层高介电常数材料系选自于包含有:氮化矽、氧化钛、氧化铝及氧化铪所组成的组群之一,且其厚度在20到500埃之间。22.如申请专利范围第16项所述之电容器,其中每个沟槽系具有一个在0.1到0.8微米之间之间的宽度,且该沟槽以0.1到1微米之间的距离互相间隔开来。23.一种场可程式化电容器,系包括有:一矽晶片,其具有一最上层于其上,其系为接触垫连接到在该晶片中的一电路;一基部介电层,系于该最上层及该接触垫上;一蚀刻阻绝层,系于该基部介电层上;一支撑介电层,系于该蚀刻阻绝层上;一钨贯穿孔,系延伸穿过该支撑介电层、该蚀刻阻绝层及该基部介电层,且接触该接触垫;三沟槽,其系延伸穿过该支撑介电层直到该蚀刻阻绝层;一共用的电容器电极系该支撑介电层上,系包括有该ㄞ沟槽内,其系接触该钨贯穿孔;于该共用的电容器电极上,一层高介电常数材料,其系完全地覆接该共用的电容器电极;于该高介电常数层上,四未连接的上电极,其所有系被该共用的电极所覆接,该上电极系具有(互相相对)区域的比为5:2:1:1;一上电极层系于该上电极及该高介电常数层上;四钨贯穿孔,系延伸穿过该上介电层,其系接触每个上电极,其系一个电极对一个贯穿孔;及于该上介电层上,每个开填充的贯穿孔有一金属的接触线,该接触线可互相连接穿过场可程式化元件。24.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中该场可程式化元件系选自于包含有:熔丝连接、抗熔断、电阻器、电容器及传送电晶体所组成的组群之一。25.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中该基部介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该支撑介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。26.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中该蚀刻阻绝层系选自于包含有:氮化矽及碳化矽所组成的组群之一,且沈积达到一个在20到500埃之间的厚度。27.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中该支撑介电层系选自于包含有:氧化矽、黑钻石、及所有具有低于5的一介电常数的介电质所组成的组群之一,且该支撑介电层系沈积达到一个在200到5000埃之间的厚度。28.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中该共用的电容器电极系选自于包含有:Al、AlCu、Cu、Ti、TiN及Ta,且其厚度系在于在200到5000埃之间。29.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中该层高介电常数材料系选自于包含有:氮化矽、氧化钛、氧化铝及氧化铪所组成的组群之一,且其厚度在20到500埃之间。30.如申请专利范围第23项所述之电容器,其中每个沟槽系具有一个在0.1到0.8微米之间之间的宽度,且该沟槽以0.1到1微米之间的距离互相间隔开来。图式简单说明:第1图系显示一群电容器如何连接以提供一个范围广的电容。第2图系显示本发明制程的起始点。第3图及第4图系显示如何形成数个微电容器,而无须使用过多的晶片空间。第5图系显示个别的电容如何连接。第6图系显示第1图的电路修改成产生一个特定的电容値。
地址 新加坡