发明名称 具有多层包括二氧化矽及五氧化钽的介电薄膜之薄膜电容器
摘要 一种电容器及其制造方法,其之一具体例包括于该基板上之第一与第二分离的电极之间沈积多层介电薄膜。该多层介电薄膜包含具有不同粗糙程度的第一与第二层。该具有最少粗糙度量之介电薄膜系沉积于该第一电极附近。于该第一电极附近沉积该第二层之后,该第二层即进行退火步骤。该薄膜电容器之典型具体例系由二氧化矽(SiO2)与五氧化钽(Ta2O5)形成该介电材料。
申请公布号 TWI226703 申请公布日期 2005.01.11
申请号 TW092104953 申请日期 2003.03.07
申请人 高山微系统股份有限公司 发明人 麦可.拉弗勒
分类号 H01L29/12 主分类号 H01L29/12
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种于半导体基板上制造电容器之方法,该方法包含:于该基板上沉积一导电层以形成一第一电极;于该第一电极附近沉积一多层介电膜,其中该介电层包括第一与第二层,该第一层系沉积于该第一电极附近,并具有一伴生之粗糙度,该粗糙度较该第二层之粗糙度小;以及于该第二层附近沉积一额外导电层以形成一第二电极。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该介电膜之沉积更包括藉由热氧化方式形成二氧化矽而成长该第一层。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一层系由一二氧化矽层组成,且该第二层系由一五氧化钽层组成,其中该第二层之厚度约为第一层之三倍。4.如申请专利范围第3项之方法,其中该二氧化矽层之厚度为30至50,以及该五氧化钽层之厚度为90至150。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一电极之形成步骤更包含沉积一层富含磷氧化玻璃。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二电极之形成步骤更包含以选自由铝、铬、铜、钛、氮化钛与钛钨(titungstin)所组成群组之材料形成该导电层。7.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含形成一由该第一电极延伸通过并通过该多层介电材料之通孔,且该第二电极之形成更包含于该多层介电膜与该通孔附近沉积该额外导电层,并蚀刻该额外导电层以形成该第二电极与一接触点,且该接触点系自该通孔延伸,以界定出一电容器结构。8.如申请专利范围第7项之方法,其进一步包含于该电容器结构附近沉积一基环丁烯(BCB)层,并于该BCB层内形成第一与第二通道,其中该第一通道延伸至该第二电极,且该第二通道延伸至该接触点,并形成一第一金属连结延伸于该第一通道而与该第二电极形成电路流通,并形成一第二金属连结以延伸于该第二通道以与该接触点形成电路流通。9.一种于半导体基板上制造电容器之方法,该方法包含:于该基板上沉积一导电层以形成一第一电极;于该矽基板上藉由热氧化方式于该第一电极附近成长一二氧化矽层;于该二氧化矽层附近形成一五氧化钽层,其系于富含氧之环境下,藉由溅镀沉积方式形成一钽金属层而达成;以及于该含钽层附近沉积一额外导电层以形成一第二电极。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一层系由一二氧化矽层组成,且该第二层系由一五氧化钽层组成,其中该第二层之厚度约为该第一层之三倍。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该二氧化矽层之厚度为30至50,且该五氧化钽层之厚度为90至150。12.如申请专利范围第11项之方法,其中该第一电极之形成步骤的步骤,进一步包含成长一层由二氧化矽、磷与氧组成之富含磷的氧化玻璃。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该第二电极之形成步骤的步骤,进一步包含以选自由铝、铬、铜、钛、氮化钛与钛钨(titungstin)所组成群组之材料形成该导电层。14.如申请专利范围第13项之方法,其进一步包含形成一由该第一电极延伸至该多层介电材料之通孔,且该第二电极之形成步骤步骤进一步包含于该多层介电膜与该通孔附近沉积该额外导电层,并蚀刻该额外导电层以形成该第二电极与一接触点,且该接触点延伸自该通孔,以界定出一电容器结构。15.如申请专利范围第14项之方法,其更包含于该电容器结构附近沉积一基环丁烯(BCB)层,并于该BCB层内形成第一与第二通道,其中该第一通道延伸至该第二电极,且该第二通道延伸至该接触点,并形成一第一金属连结,其系延伸至该第一通道以与该第二电极形成电路流通,且形成一第二金属连结,其系延伸至该第二通道以与该接触点形成电路流通。16.一种于一基板上形成之薄膜电容器,该电容器包含:位于该基板上分离的之第一与第二导电薄膜;以及一包含第一与第二层之多层膜,其系设置于该第一与该第二导电薄膜之间,其中该第一层包含矽且该第二层包含钽,且该第一层系沉积于该第二层与该第一导电薄膜之间,并具有一伴生的粗糙度,该粗糙度较该第二层之粗糙度小,且其厚度足以消除该第二层与该第一导电薄膜之间的针孔产生。17.如申请专利范围第16项之电容器,其中该第一层系由二氧化矽(SiO2)组成,且该第二层系由五氧化钽(Ta2O5),其中该第二层之厚度约为第一层之三倍。18.如申请专利范围第16项之电容器,其中该第一层系由二氧化矽(SiO2)组成,且该第二层系由五氧化钽(Ta2O5)组成,且其中该二氧化矽层之厚度为30至50,以及该五氧化钽层之厚度为90至150。19.如申请专利范围第16项之电容器,其中该第一导电层系由扩散有磷之二氧化矽组成,且该第二导电层包含选自由铝、铬、铜、钛、氮化钛与钛钨(titungstin)所组成群组之材料。20.如申请专利范围第16项之电容器,其更包含于该电容器结构附近沉积一基环丁烯(BCB)层,并于该BCB层内形成第一与第二通道,其中该第一通道延伸至该第二电极,且该第二通道延伸至该接触点;延伸至该第一通道并与该第二电极形成电路流通之一第一金属连结;以及形成一第二金属连结,其系延伸至该第二通道并与该接触点形成电路流通。图式简单说明:第1图为本发明薄膜电容器之一范例之横截面图;第2图为第1图之薄膜电容器基板之横截面图,该基板上具有一热氧化层;第3图为第2图基板之横截面图,该基板之氧化层移除;第4图为第3图基板之横截面图,显示该基板上扩散磷区域;第5图为第4图基板之横截面图,显示沉积于该基板上邻近扩散磷区域的多层介电薄膜;第6图为第5图基板之横截面图,显示其上所蚀刻之通孔,其延伸过该介电层与邻近扩散磷区域终端;第7图为第6图基板之横截面图,其上具有一接触点以及一额外电极;第8图为第7图基板之横截面图,显示一基环丁烯(BCB)层系沉积于该接触点顶部、额外电极以及介电薄膜。
地址 美国
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