| 主权项 |
1.一种位于一积体电路内之电化学结构,包括: 一半导体晶圆; 在该半导体晶圆上之一层电子装置,其中该层电子 装置包含至少一电子装置; 在该层电子装置上之N接线级,其中N系至少为1,其 中该N接线级系标记为接线级1、接线级2、...、接 线级N,以及其中该N接线级包含一第一传导性金属 化及一第二传导性金属化;及 在该接线级I至K内之至少一电池,其中I系选自1、2 、...、及N所组成之族群中,其中K系选自I、I+1、... 、及N所组成之族群中,其中该第一传导性金属化 传导性耦合该至少一电池之一第一电极至该至少 一电子装置,及其中该第二传导性金属化传导性耦 合该至少一电池之一第二电极至该至少一电子装 置。 2.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该N接 线级及该至少一电池系形成于该积体电路之后端 线路(BEOL)整合。 3.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该至少 一电池包含串接之许多电池。 4.如申请专利范围第3项之电化学结构,其中该串接 电池由串接之U型电池所构成。 5.如申请专利范围第3项之电化学结构,其中该许多 电池包含标记为电池1、2、...、M之M电池,其中M系 至少2,其中每个电池L系与电池L+1串接且系利用一 传导内连线传导耦合至电池L+1且其中L=1、2、...、 M-1。 6.如申请专利范围第3项之电化学结构,其中该许多 电池包含标记为电池1、2、...、M之M电池,其中M系 至少2,其中每个电池L系与电池L+1串接且系传导耦 合至电池L+1,其中没有传导内连线介于L及L+l之间, 且其中L=1、2、...、M-1。 7.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该至少 一电池包含并联之许多电池。 8.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该第一 传导金属化包含一传导接触该第一电极之第一导 体,其中第二传导金属化包含一传导接触该第二电 极之第二导体,其中该第一导体系位在该接线级I 、I+1、...K内,及其中该第二导体系位在该接线级I 、I+1、...K内。 9.如申请专利范围第8项之电化学结构,其中K=I。 10.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该第 一传导金属化包含一传导接触该第一电极之第一 导体,其中第二传导金属化包含一传导接触该第二 电极之第二导体,其中该第一导体系在该接线级I 、I+1、...K外,及其中该第二导体系在该接线级I、I +1、…K外。 11.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该至 少一电池包含一第一电池,其中该第一电池之一阳 极包含一选自锂、氧化锂钒(Li8V2O5)、AgI、银及锌 所组之族群中,且其中该第一电池之一阴极包含一 选自V2O5、LiMn2O4、LiCoO2、锡、铅及银所组之族群 中,且其中该第一电池之一电解液包含氮化氧锂磷 。 12.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该至 少一电池包含一U型电池。 13.如申请专利范围第12项之电化学结构,其中该U型 电池系选自由一具有双延伸部电池所组之族群中 。 14.如申请专利范围第1项之电化学结构,其中该至 少一电池包含一S型电池。 15.一种在一积体电路内形成一电化学结构之方法, 包括下列步骤: 提供一半导体晶圆; 在该半导体晶圆上形成一层电子装置,其中该层电 子装置包含至少一电子装置; 在该层电子装置上形成N接线级,其中N系至少为1, 其中该N接线级系标记为接线级1、接线级2、...、 接线级N; 在该N接线级内形成一第一传导性金属化及一第二 传导性金属化;及 在该接线级I至K内形成至少一电池,其中I系选自1 、2、...、及N所组成之族群中,其中K系选自I、I+1 、...、及N所组成之族群中,其中该第一传导性金 属化传导性耦合该至少一电池之一第一电极至该 至少一电子装置,及其中该第二传导性金属化传导 性耦合该至少一电池之一第二电极至该至少一电 子装置。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中形成至少一 电池包含形成一第一电池,包括: 在该接线级I中形成一曝露之绝缘层及在该绝缘层 中形成一曝露之第一传导层; 在该曝露之第一传导层上及在该曝露之绝缘层上 形成一夹层介电(ILD)层在该曝露之第一传导层上 及在该曝露之绝缘层上; 利用移除一部分该ILD层以在该ILD层内形成一曝露 一部分该第一传导层之第一沟渠; 在该ILD层上、在该第一沟渠侧壁上及在该第一传 导层上之第一沟渠内均匀沉积一电解液层,其中一 第二沟渠被形成并受限在该电解液层之范围; 在该第二沟渠中及在该电解液层上沉积一第二传 导材料,其中该第二传导材料过度填充该第二沟渠 ;及 抛光该电解液层及该第二传导材料之顶部以产生 该第解液层及该第二传导材料之一平坦化顶部表 面,其中一U型电池系自该第一传导层中形成当作 为该第一电极、自该电解液层中形成当作为一电 解液,及自该第二传导材料中形成当作为该第二电 极。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该第一电极 系选自一阳极及一阴极所组之族群中; 其中若该第一电极系一阳极,则该第二电极系一阴 极,该第一传导层包含一阳极材料,及该第二传导 材料包含一阴极材料;及 其中若该第一电极系一阴极,则该第二电极系一阳 极,该第一传导层包含一阴极材料,及该第二传导 材料包含一阳极材料。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中该阳极材料 系选自锂、氧化锂钒(Li8V2O5)、AgI、银及锌所组之 族群中,且其中该阴极材料系选自V2O5、LiMn2O4、 LiCoO2、锡、铅及银所组之族群中,且其中该第一电 池之一电解液包含氮化氧锂磷。 19.如申请专利范围第16项之方法,其中在该曝露之 第一传导层上及在该曝露之绝缘层上形成一ILD层 包括:在该曝露之第一传导层上及在该曝露之绝缘 层上形成一蚀刻停止层,及在该蚀刻停止层上形成 该ILD层;及 其中在该第一ILD层内形成一第一沟渠进一步包括 移除一部分该蚀刻停止层以曝露该部分之第一传 导层。 20.如申请专利范围第16项之方法,在形成一第一沟 渠后进一步包括:均匀沉积一传导扩散障碍薄膜于 该ILD层上、于该第一沟渠之侧壁上及于该第一传 导层之曝露部分,且其中该均匀沉积一电解液层之 步骤包括沉积该电解液层于该扩散障碍膜上。 21.如申请专利范围第16项之方法,在形成一第一沟 渠后进一步包括:均匀沉积一扩散障碍薄膜于该ILD 层上、于该第一沟渠之侧壁上及于该第一传导层 之曝露部分,及移除该第一传导层之曝露部分上所 存在之扩散障碍薄膜,且其中该均匀沉积一电解液 层之步骤包括沉积该电解液层于该扩散障碍膜上 及在该第一传导层上之第一沟渠内。 22如申请专利范围第16项之方法,其中形成一第一 传导金属化及一第二传导金属化包括: 在该平坦化顶部表面上形成一复合ILD层;及 在该复合ILD层内形成一复合沟渠以曝露一部分该 第二传导材料;及 以一第三传导材料过度填充该复合沟渠,其中该第 三传导材料传导性接触该第二传导材料;及 抛光该第三传导材料之一顶部,以形成该第三传导 材料之一平坦化顶部表面并形成一由该第三传导 材料所构成之传导接触,其中该第一传导金属化或 该第二传导金属化包含该传导接触。 23.如申请专利范围第15项之方法,其中形成至少一 电池包含形成一第一电池,其中形成一第一电池、 形成一第一传导金属化及形成一第二传导金属化 包括: 于该接线级I中形成一曝露之绝缘层及于该绝缘层 中形成一曝露之传导板; 形成一夹层介电(ILD)层于该曝露之传导板上及该 曝露之绝缘层上; 利用移除一部分该ILD层以在该ILD层内形成一曝露 一部分该第一传导板之第一沟渠; 在该ILD层上、在该第一沟渠侧壁上及在该第一传 导板之曝露部分上均匀沉积一第一传导层,其中一 第二沟渠被形成并受限在该第一传导层之范围; 在该第一传导层上均匀沉积一电解液层,其中一第 三沟渠被形成并受限在该电解液层之范围; 在该第三沟渠中及该电解液层上沉积一第二传导 材料,其中该第二传导材料过度填充该第三沟渠; 及 抛光该第二传导材料、该电解液层及该第一传导 层以产生该ILD层、该第一传导层、该电解液层及 该第二传导材料之顶部,其中一传导接触系形成于 该平坦化顶部表面上,其中该传导接触系与该第二 传导材料作传导性接触,其中该第一传导金属化包 含该传导板,及其中该第二传导金属化包含该传导 接触,及其中一具有双延伸部之U型电池系自该第 一传导层中形成当作为该第一电极、自该电解液 层中形成当作为一电解液,及自该第二传导材料中 形成当作为该第二电极。 24.如申请专利范围第23项之方法, 其中该第一电极系选自一阳极及一阴极所组之族 群中; 其中若该第一电极系一阳极,则该第二电极系一阴 极,该第一传导层包含一阳极材料,及该第二传导 材料包含一阴极材料;及 其中若该第一电极系一阴极,则该第二电极系一阳 极,该第一传导层包含一阴极材料,及该第二传导 材料包含一阳极材料。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中该阳极材料 系选自锂及氧化锂钒(Li8V2O5)所组之族群中,及其中 该阴极材料包含V2O5,且其中该第一电池之一电解 液包含氮化氧锂磷。 26.如申请专利范围第23项之方法, 于该接线级I中形成一曝露之绝缘层及于该介电层 中形成一曝露之传导板包括:在该曝露之第一传导 板上及在该曝露之绝缘层上形成一蚀刻停止层,及 在该蚀刻停止层上形成该ILD层;及 其中在该第一ILD层内形成一第一沟渠进一步包括 移除一部分该蚀刻停止层以曝露该部分之第一传 导板。 27.如申请专利范围第15项之方法,形成至少一电池 包含形成一第一电池,其中形成一第一电池、形成 一第一传导金属化及形成一第二传导金属化包括: 在该接线级I中形成一曝露之绝缘层及在该介电质 中形成一曝露之第一传导层; 在该绝缘层上形成一第一传导层致使该第一传导 层系与该第一传导板作接触; 在该第一传导层上形成一电解液层,其中该电解液 层包含电解液材料;及 在该电解液层上形成一第二传导层,其中该第二传 导层包含一第二传导材料,其中该第一传导金属化 包含该第一传导板,且其中一S型电池系自该第一 传导层中形成当作为该第一电极、自该电解液层 中形成当作为一电解液,及自该第二传导材料中形 成当作为该第二电极。 28.如申请专利范围第27项之方法,其中该第一电极 系选自一阳极及一阴极所组之族群中; 其中若该第一电极系一阳极,则该第二电极系一阴 极,该第一传导层包含一阳极材料,及该第二传导 材料包含一阴极材料;及 其中若该第一电极系一阴极,则该第二电极系一阳 极,该第一传导层包含一阴极材料,及该第二传导 材料包含一阳极材料。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该阳极材料 系选自锂、氧化锂钒(Li8V2O5)、AgI、银及锌所组之 族群中,且其中该阴极材料系选自V2O5、LiMn2O4、 LiCoO2、锡、铅及银所组之族群中,且其中该第一电 池之一电解液包含氮化氧锂磷。 30.如申请专利范围第27项之方法,进一步包括: 在该第二传导层上形成一夹层介电(ILD)层; 利用移除一部分该ILD层以在该ILD层内形成一曝露 一部分该第二传导层之沟渠; 以一第三传导材料过度填充该沟渠;及 抛光该第三传导材料之顶部以产生该ILD层及该第 三传导材料之一平坦化顶部表面,其中一第二传导 板系形成于该第三传导材料之平垣化顶部表面上, 其中该第二传导板系与该第二传导层作接触,且其 中该第二传导金属化包含该第二传导板。 31.如申请专利范围第15项之方法,其中形成该至少 一电池包含形成串接之许多电池。 32.如申请专利范围第31项之方法,其中该串接电池 由串接之U型电池所构成。 33.如申请专利范围第31项之方法,其中该许多电池 包含标记为电池1、2、...、M之M电池,其中M系至少2 ,其中每个电池L系与电池L+1串接且系利用一传导 内连线传导耦合至电池L+1且其中L=1、2、...、M-1。 34.如申请专利范围第31项之方法,其中该许多电池 包含标记为电池1、2、...、M之M电池,其中M系至少2 ,其中每个电池L系与电池L+1串接且系传导耦合至 电池L+1,其中没有传导内连线介于L及L+1之间,且其 中L=1、2、...、M-1。 35.如申请专利范围第15项之方法,其中该至少一电 池包含并联之许多电池。 36.如申请专利范围第15项之方法,其中形成一第一 传导金属化包含形成一传导接触该第一电极之第 一传导接触,其中形成一第二传导金属化包含形成 一传导接触该第二电极之第二传导接触,其中该第 一传导接触系位在该接线级I、I+1、...K内,及其中 该第二传导接触系位在该接线级I、I+1、...K内。 37.如申请专利范围第36项之方法,其中K=I。 38.如申请专利范围第15项之方法,其中形成一第一 传导金属化包含形成一传导接触该第一电极之第 一传导接触,其中形成一第二传导金属化包含形成 一传导接触该第二电极之第二传导接触,其中该第 一传导接触系在该接线级I、I+1、...K外,及其中该 第二传导接触系在该接线级I、I+1、…K外。 39.如申请专利范围第15项之方法,其中形成该至少 一电池包含形成一第一电池,其中该第一电池之一 阳极包含一选自锂、氧化锂钒(Li8V2O5)、AgI、银及 锌所组之族群中,且其中该第一电池之一阴极包含 一选自V2O5、LiMn2O4、LiCoO2、锡、铅及银所组之族 群中,且其中该第一电池之一电解液包含氮化氧锂 磷。 40.如申请专利范围第15项之方法,其中形成该至少 一电池包含形成一U型电池。 41.如申请专利范围第40项之方法,其中该U型电池系 一具有双延伸部之U型电池。 42.如申请专利范围第15项之方法,其中形成该至少 一电池包含形成一S型电池。 43如申请专利范围第15项之方法,其中该形成一层 电子装置之步骤包含于该积体电路之一前端线路( FEOL)期间形成该层电子装置,其中该形成N接线级之 步骤包含于该积体电路之一后端线路(BOL)整合期 间形成该N接线级,其中该形成一第一传导金属化 及一第二传导金属化之步骤包含于该积体电路之 BEOL整合制程期间形成该第一传导金属化及一第二 传导金属化,及其中该形成至少一电池之步骤包含 于该积体电路之BEOL整合期间形成该至少一电池。 图式简单说明: 图1根据本发明之具体实施例说明一包含一电池及 传导性金属化之积体电路之前剖面图; 图2根据本发明之具体实施例说明一包括一基板及 一在该基板内之第一传导层之第一电化学结构之 前剖面图; 图3A说明图2在该基板上沉积一蚀刻停止层及一第 一夹层介电(ILD)层并藉由在一第一ILD层及该蚀刻 停止层内形成一第二沟渠以曝光该第一传导层之 一第一部分后之图; 图3B说明以该第一ILD层之一顶部表面、该第二沟 渠之第一壁及一第二壁及该第一传导层之一表面 上之一扩散障碍薄膜来取代该蚀刻停止层之图3A; 图4说明图3A在该第二沟渠之一壁及该第一传导层 之第一部分上同步形成一电解液层而在该电解液 层内产生一第三沟渠后及在该第三沟渠填充着一 第二传导材料后之图; 图5说明图4在平坦化该第一ILD层之一顶部表面以 移除该电解液之多余电解液材料及多余第二传导 材料后之图; 图6说明图5在形成该第一ILD层之顶部表面上形成 一第二ILD及一第三ILD层及分别在该第三ILD层及该 第二ILD层内形成一内连接通孔及一接触孔; 图7说明图6在该内连线通孔及该接触孔已填充一 第三传导材料且其中多余之第三传导材料已利用 平坦化移除后之图; 图8根据本发明具体实施例说明一包括一在一绝缘 层内之第一传导板之第二电化学结构之前剖面图; 图9说明图8在该绝缘层上形成一蚀刻停止层、在 该蚀刻停止层上形成一第一夹层介电(ILD)层及在 该第一ILD层及该蚀刻停止层内形成一第一沟渠以 曝光该第一传导板之一部分后之图; 图10说明图9在该第一沟渠之一第一及第二壁及部 分该第一传导板上同步形成一第一传导层而在该 第一传导层内产生一第二沟渠后之图; 图11说明图10在该第二沟渠之一第一壁、一第二壁 及一底部壁上同步形成一电解液层而在该电解液 层内产生一第三沟渠后之图; 图12说明图11在该第三沟渠已填充着一第二传导材 料后之图; 图13说明图12在对该第一ILD层之一顶部表面平坦化 已移除部分该第二传导材料、该电解液及该第一 传导材料后及自该第二传导材料剩余部分中形成 一传导性接触后之图; 图14根据本发明具体实施例说明一平面电池之前 剖面图; 图15根据本发明具体实施例说明二电池串接之前 剖面图; 图16根据本发明具体实施例说明三电池串接之前 剖面图; 图17根据本发明具体实施例说明三电池串接之前 剖面图; 图18根据本发明具体实施例说明二电池并联之前 剖面图; 图19说明该电池转动90度及用于相容于该转动之电 池所重定大小之传导性金属化之图1; 图20A根据本发明具体实施例说明一U型电池之一电 解液; 图20B说明一包含图20A之电解液之U型电池; 图20C说明在加入延伸部后之图20C之U型电池;及 图21根据本发明具体实施例说明一S型电池。 |
