半导体装置及其制造方法

摘要

本发明于高频用MIM电容器，藉由在相同之上下电极间具有不同之电容器绝缘膜构造，来同时满足降低漏电流与缩小面积以形成电容器之两个要求。在需要低漏电流之电容器内，藉由插入可抑制漏电流之电容器绝缘膜层，来实现低漏电流之MIM电容器，在需要缩小电容器面积之电容器内，藉由将高介电薄膜用于电容器绝缘膜，来实现电容器面积小之MIM电容器。藉由使用相同之上下电极13，17同时形成具此等两个特性之电容器，来降低处理成本之上升。

主权项

1.一种半导体装置,其特征为:在基板上形成有以上下之电极层夹着电容器绝缘膜之数个电容器;且前述电容器中之一部分系前述电极层彼此构造相同,且每单位面积之电容器电容不同。2.一种半导体装置,其特征为具备:第一电容器,其系配置于基板上,并以第一上下电极层夹着第一电容器绝缘膜而形成;及第二电容器,其系配置于前述基板上,以第二上下电极层夹着第二电容器绝缘膜而形成,第二上下电极层与第一上下电极层构造相同,而每单位面积之电容器电容与第一电容器不同。3.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中前述基板系在半导体基板上形成有层间绝缘膜。4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述电容器分成每单位面积之电容器电容不同之两群;第一群之电容器绝缘膜系由第一介电层形成,第二群之电容器绝缘膜系由介电常数与第一介电层不同之第二介电层形成。5.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述电容器分成每单位面积之电容器电容不同之两群;第一群之电容器绝缘膜系由第一介电层形成,第二群之电容器绝缘膜系由第一介电层,及介电常数与该层不同之第二介电层之叠层构造形成。6.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述电容器分成每单位面积之电容器电容不同之三群;第一群之电容器绝缘膜系由第一介电层形成,第二群之电容器绝缘膜系由介电常数与第一介电层不同之第二介电层而形成,第三群之电容器绝缘膜系由第一介电层与第二介电层之叠层构造形成。7.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述电容器分成每单位面积之电容器电容不同之两群;第一群之电容器绝缘膜系由第一介电层,以及介电常数与该介电层不同之第二介电层之叠层构造形成,第二群之电容器绝缘膜系由第一介电层,以及介电常数与该层及第二介电层不同之第三介电层之叠层构造形成。8.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述电容器分成每单位面积之电容器电容不同之两群;第一群之电容器绝缘膜系以第一介电层夹着介电常数与该层不同之第二介电层形成,第二群之电容器绝缘膜系以第一介电层夹着介电常数与第一及第二介电层不同之第三介电层形成。9.如申请专利范围第4至8项中任一项之半导体装置,其中前述介电常数不同之绝缘膜之漏电流特性不同。10.如申请专利范围第4至6项中任一项之半导体装置,其中第一介电层为氮化矽膜,第二介电层为氧化钽膜。11.如申请专利范围第7或8项之半导体装置,其中第一介电层为氧化铝膜,第二介电层为氮化矽膜,第三介电层为氧化钽膜。12.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中前述电极层系氮化钛。13.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中前述电极层系包含铂膜、钌膜或铱膜之膜。14.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中第一电容器绝缘膜系以氮化矽膜形成,第二电容器绝缘膜系以氧化钽膜形成。15.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中第一电容器绝缘膜系以氮化矽膜与氧化钽膜之叠层膜形成,第二电容器绝缘膜系以氧化钽膜形成。16.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中第一电容器绝缘膜系以氮化矽膜与氧化钽膜之叠层膜形成,第二电容器绝缘膜系以氮化矽膜形成。17.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中第一电容器绝缘膜系以氧化铝膜与氮化矽膜之叠层膜形成,第二电容器绝缘膜系以氧化铝膜与氧化钽膜之叠层膜形成。18.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中第一电容器绝缘膜系以氧化铝膜、氮化矽膜与氧化铝膜之叠层膜形成,第二电容器绝缘膜系以氧化铝膜、氧化钽膜与氧化铝膜之叠层膜形成。19.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中第一电容器绝缘膜系以氧化铝膜之叠层膜形成,第二电容器绝缘膜系以氧化铝膜与氧化钽膜之叠层膜形成。20.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中进一步具有第三电容器,其系配置于前述基板上,并以第三上下电极层夹着第三电容器绝缘膜而形成,第三上下电极层与第一及第二上下电极层之构造相同,每单位面积之电容器电容与第一及第二电容器不同;第一电容器绝缘膜系以气化矽膜形成,第二电容器绝缘膜系以氧化钽膜形成,第三电容器绝缘膜系以氮化矽膜与氧化钽膜之叠层膜形成。21.一种半导体装置之制造方法,其特征为包含以下步骤:于半导体基板上形成构成下部电极之下层导体膜;于前述下层导体膜上形成包含单层或多层之介电层之电容器绝缘膜,且以材料或层构造部分不同之方式形成电容器绝缘膜;于前述电容器绝缘膜上形成构成上部电极之上层导体膜;将自前述上层导体膜至前述下层导体膜蚀刻成下部电极图案,而形成下部电极;及将前述上层导体膜蚀刻成上部电极图案,而形成上部电极。22.一种半导体装置之制造方法,其特征为包含以下步骤:于半导体基板上形成构成下部电极之下层导体膜;于前述下层导体膜上形成包含单层或多层之介电层之电容器绝缘膜,且以材料或层构造部分不同之方式形成电容器绝缘膜;于前述电容器绝缘膜上形成构成上部电极之上层导体膜;将前述上层导体膜蚀刻成上部电极图案,而形成上部电极;及将自前述电容器绝缘膜至前述下层导体膜蚀刻成下部电极图案,而形成下部电极。图式简单说明:图1(a)~(b)系显示第一种实施形态之电容器部之概略构造之平面图与剖面图。图2(a)~(e)系显示第一种实施形态之电容器部之制造步骤之剖面图。图3(a)~(b)系显示第一种实施形态之电容器部之制造步骤其他例之剖面图。图4系显示第二种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图5系显示第三种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图6系显示第四种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图7系显示第五种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图8系显示第六种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图9系显示第七种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图10系显示第八种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图11(a)~(c)系显示第八种实施形态之电容器部之制造步骤之剖面图。图12系显示第九种实施形态之电容器部之概略构造之剖面图。图13系显示先前例之MIM电容器之概略构造之剖面图。