发明名称 金属-绝缘层-金属电容器及其制造方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.21
申请号 TW096118493 申请日期 2007.05.24
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 涂国基
分类号 H01L21/8242 主分类号 H01L21/8242
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 一种金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,包括:提供一半导体基底,其表面形成有一第一绝缘层;形成一堆叠绝缘结构于该第一绝缘层上,其由复数个第二绝缘层和复数个第三绝缘层交错形成;形成一开口于该堆叠绝缘结构中以暴露出该第一绝缘层之一部分;执行一湿蚀刻制程去除该些第二绝缘层,及去除该些第三绝缘层,其中该湿蚀刻制程对该第二绝缘层的蚀刻率高于对该第三绝缘层的蚀刻率,藉此在该些第二绝缘层中沿着该开口侧壁形成复数个横向凹槽;形成一隔离层,其沿着该横向凹槽和该开口的侧壁和底部延伸;形成一底部电极层于该隔离层上;形成一电容绝缘层于该底部电极层上;以及形成一顶部电极层于该电容绝缘层上。如申请专利范围第1项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该湿蚀刻制程使用一蚀刻溶液,其提供该第二绝缘层相对于该第三绝缘层的蚀刻选择比为至少5:1。如申请专利范围第1项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该第二绝缘层和第三绝缘层系由氧化材料形成。如申请专利范围第1项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该形成底部电极层的步骤包括:沈积一第一导电层,其沿着该第一绝缘层和该堆叠绝缘结构所暴露的表面延伸;以及执行一化学机械研磨制程以去除位在该开口外的该第一导电层,藉此暴露出该堆叠绝缘结构的上表面。如申请专利范围第4项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该形成电容绝缘层和顶部电极层的步骤包括:沈积一高介电常数绝缘层于该底部电极层上及该堆叠绝缘结构的暴露表面;以及沈积一第二导电层于该高介电常数绝缘层上并填入该横向凹槽。如申请专利范围第1项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该隔离层包括氧化物,氮氧化矽、氮化矽、氧化钽、氧化铝、氧化锆、或其结合。如申请专利范围第1项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该形成隔离层之步骤包括:沈积一隔离层,其沿着该第一绝缘层和该堆叠绝缘结构的暴露表面延伸;以及执行一化学机械研磨制程以去除位在该开口外的该隔离层,藉此暴露出该堆叠绝缘结构的上表面。如申请专利范围第7项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该形成底部电极层的步骤包括:沈积一第一导电层于该隔离层上,其沿着该堆叠绝缘结构所暴露的表面延伸;以及执行一化学机械研磨制程以去除位在该开口外的该第一导电层,藉此暴露出该堆叠绝缘结构的上表面。如申请专利范围第1项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中在形成该堆叠绝缘结构之前,更包括形成一蚀刻停止层于该第一绝缘层上。如申请专利范围第9项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该形成开口之步骤包括形成一穿过该堆叠绝缘结构和该蚀刻停止层的开口,以暴露出该第一绝缘层的一部分。如申请专利范围9项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其更包括形成一储存节点接触结构于该第一绝缘层之中。如申请专利范围第11项所述之金属-绝缘层-金属电容器的制造方法,其中该形成开口的步骤包括暴露出该储存节点接触结构,且该形成底部电极层的步骤包括形成一底部电极层以电性连接该储存节点接触结构。一种金属-绝缘层-金属电容器,包括:一半导体基底,其表面具有一第一绝缘层;一堆叠绝缘结构,位于该第一绝缘层上,其由复数个第二绝缘层和复数个第三绝缘层交错形成,该第二绝缘层相对于该第三绝缘层的湿蚀刻选择比为至少5:1,且包括一具有锯齿状侧壁之开口,该开口穿过该堆叠绝缘结构并暴露出该第一绝缘层之一部分;一底部电极层,形成于该堆叠绝缘结构及该第一绝缘层上,其沿着该开口侧壁及锯齿状侧壁和该开口底部延伸;一隔离层,位于该堆叠绝缘结构和该底部电极层之间;一电容绝缘层,位于该底部电极层上;以及一顶部电极层,位于该电容绝缘层上。如申请专利范围第13项所述之金属-绝缘层-金属电容器,其中该第二绝缘层相对于该第三绝缘层的湿蚀刻选择比最多为100:1。如申请专利范围第13项所述之金属-绝缘层-金属电容器,其中该第二绝缘层和第三绝缘层系由氧化材料形成。如申请专利范围第13项所述之金属-绝缘层-金属电容器,其中该隔离层包括氧化物,氮氧化矽、氮化矽、氧化钽、氧化铝、氧化锆、或其结合。如申请专利范围第13项所述之金属-绝缘层-金属电容器,更包括一储存节点接触结构,位于该第一绝缘层之中,且电性连接至该底部电极层。
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