DE102017124691B4

DE102017124691B4 - Halbleiterstruktur und Verfahren

Info

Publication number: DE102017124691B4
Application number: DE102017124691.6A
Authority: DE
Inventors: Wei-Li Huang; Chi-Cheng Chen; Hon-Lin Huang; Chien-Chih Chou; Chin-Yu Ku; Chen-Shien Chen
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2037-10-24
Also published as: DE102017124691A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit den folgenden Schritten:Herstellen einer ersten Cobalt-Zirconium-Tantal (CZT) - Mehrfachschicht (103) und einer zweiten CZT-Mehrfachschicht (111) über einem Halbleitersubstrat (101), wobei die erste CZT-Mehrfachschicht (103) Folgendes umfasst:eine erste Metallschicht (115),ein erstes CZT-Material, undein erstes oxidiertes CZT-Material (OCZT-Material);Aufbringen einer Maske über der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111);Nassätzen (201) der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111), um einen Teil der ersten CZT-Mehrfachschicht (103) freizulegen;Behandeln (303) des freigelegten Teils der ersten CZT-Mehrfachschicht (103) zumindest teilweise mit einem Plasma-Prozess;Abscheiden eines ersten dielektrischen Materials (401) über der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111);Herstellen einer ersten Induktorspule (501) über dem ersten dielektrischen Material (401);Abscheiden eines zweiten dielektrischen Materials (503) über der ersten Induktorspule (501);Herstellen einer Öffnung (601) durch das zweite dielektrische Material (503); undHerstellen einer dritten CZT-Mehrfachschicht (703) durch die Öffnung (601) durch das zweite dielektrische Material (503) und in Kontakt mit der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111).

Description

Das Dokument US 2016 / 0 307 991 A1 betrifft ein Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung, umfassend die Bildung eines unteren Spulensegments in einer ersten dielektrischen Schicht über einem Substrat.
Das Dokument US 2005 / 0 116 803 A1 offenbart einen Hochfrequenzmagnetischen Dünnfilm, der eine erste Schicht aus einer T-L-Zusammensetzung (wobei T für Fe oder FeCo steht, und L für eines oder mehrere von C, B und N) und eine zweite Schicht aus einer amorphen Legierung auf Co-Basis umfasst, die auf einer der Oberflächen der ersten Schicht angeordnet ist.
Das Dokument US 2005 / 0 133 924 A1 betrifft eine dielektrische Schicht über einem Substrat aus einem Halbleitermaterial. Eine magnetische Schicht wird über der dielektrischen Schicht gebildet. Die magnetische Schicht besteht aus einer amorphen Legierung, die Kobalt enthält.
Das Dokument US 2013 / 0 328 165 A1 offenbart eine magnetische Vorrichtung, umfassend einen Halbleiterwafer, eine Spiralwicklung und einen Magnetkern. Die Spiralwicklung bildet eine Vielzahl von Windungen und ist in einem Kanal des Halbleiterwafers angeordnet. Der Magnetkern ist zumindest teilweise in dem Kanal des Halbleiterwafers angeordnet und umgibt zumindest teilweise die Mehrzahl der Windungen.
Das Dokument Gardner et al., Integrated on-chip inductors using magnetic material, Journal of applied physics 103 (2008) betrifft On-chip-Induktivitäten mit magnetischem Material integriert in 90-nm- und 130-nm-CMOS-Prozessen. Die Induktivitäten nutzen eine Aluminium- oder Kupfermetallisierung und amorphes CoZrTa-Magnetmaterial.
Hintergrund
Im Allgemeinen ist ein Induktor eine passive elektrische Komponente, die Energie in einem magnetischen Feld speichern kann, das von einem durchfließenden elektrischen Strom erzeugt wird. Ein Induktor kann als eine Spule aus einem leitendem Material konfiguriert sein, die um einen Kern aus einem dielektrischen oder magnetischen Material gewickelt ist. Ein messbarer Parameter eines Induktors ist seine Fähigkeit, magnetische Energie zu speichern, was auch als Induktivität des Induktors bekannt ist. Ein weiterer messbarer Parameter ist der Gütefaktor (Q-Faktor) des Induktors. Der Gütefaktor eines Induktors ist ein Maß für seine Effizienz und kann als das Verhältnis des induktiven Widerstands des Induktors zu seinem elektrischen Widerstand bei einer gegebenen Frequenz berechnet werden.
Induktoren können in einer breiten Palette von Anwendungsgebieten zum Einsatz kommen. Ein solches Anwendungsgebiet eines Induktors kann eine Drosselspule sein, bei der ein Induktor so konzipiert ist, dass er einen hohen induktiven Widerstand für Signale mit bestimmten Frequenzen in einem elektrischen Schaltkreis hat (oder diese blockiert), während er andere Signale mit anderen Frequenzen in dem elektrischen Schaltkreis durchlässt. Eine Drosselspule kann zum Beispiel so hergestellt werden, dass sie eine Hochfrequenz blockiert, und sie kann als eine HF-Drosselspule bezeichnet werden, die für Funkverbindungen verwendet werden kann. Ein weiteres Anwendungsgebiet für einen Induktor kann ein Spannungsregler sein, bei dem ein Induktor in einer Spannungsregelungsschaltung zum Reduzieren von plötzlichen Änderungen der Stromversorgung verwendet wird, sodass eine gleichmäßige Spannungsversorgung für elektrische Anlagen für eine bessere Anlagenleistung ermöglicht wird.
Herkömmlich werden Induktoren als diskrete Komponenten verwendet, die auf einem Substrat, wie etwa einer Leiterplatte (PCB), platziert sind und mit anderen Teilen des Systems verbunden sind, wie etwa einem integrierten Schaltkreis(IC)-Chip, Durchkontaktierungs-Kontaktpads und Leiterbahnen. Diskrete Induktoren sind sperrig, nehmen eine größere Anschlussfläche auf der PCB ein und verbrauchen viel Energie. Auf Grund der ständigen Verkleinerung von elektrischen Bauelementen ist es wünschenswert, Induktoren in IC-Chips zu integrieren. Daher besteht Bedarf an der Herstellung von integrierten Induktoren, die den Vorteil einer geringeren Größe, von niedrigeren Kosten und eines niedrigeren Energieverbrauchs bieten, ohne das elektrische Verhalten zu beeinträchtigen.
Figurenliste
Aspekte der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass entsprechend der üblichen Praxis in der Branche verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Vielmehr können der Übersichtlichkeit der Erörterung halber die Abmessungen der verschiedenen Elemente beliebig vergrößert oder verkleinert sein.

Die 1A und 1B zeigen Cobalt-Zirconium-Tantal(CZT)-Mehrfachschichten, die über einem Halbleitersubstrat hergestellt werden, gemäß einigen Ausführungsformen.
2 zeigt die Strukturierung der CZT-Mehrfachschichten gemäß einigen Ausführungsformen.
3 zeigt die Behandlung gemäß einigen Ausführungsformen.
4 zeigt die Herstellung von dielektrischen Kappen gemäß einigen Ausführungsformen.
5 zeigt die Herstellung von Induktorspulen gemäß einigen Ausführungsformen.
Die 6A und 6B zeigen die Herstellung von Öffnungen durch dielektrische Kappen gemäß einigen Ausführungsformen.
7 zeigt die Herstellung einer CZT-Mehrfachschicht über den Induktorspulen gemäß einer Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung
Die nachstehende Beschreibung liefert viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale des bereitgestellten Gegenstands. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu vereinfachen. Diese sind natürlich lediglich Beispiele und sollen nicht beschränkend sein. Zum Beispiel kann die Herstellung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der nachstehenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt ausgebildet werden, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element so ausgebildet werden können, dass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt sind. Darüber hinaus können in der vorliegenden Erfindung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Übersichtlichkeit und schreibt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.
Darüber hinaus können hier räumlich relative Begriffe, wie etwa „darunter befindlich“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „darüber befindlich“, „obere(r)“/„oberes“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturen verwendet werden, die in den Figuren dargestellt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung andere Orientierungen des in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Bauelements umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet werden (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können ebenso entsprechend interpretiert werden.
Es werden Ausführungsformen für Cobalt-Zirconium-Tantal(CZT)-Materialien beschrieben, die als Teil eines Induktors integriert sind.
Kommen wir nun zu 1A. Auf einem Halbleitersubstrat 101 werden eine erste CZT-Mehrfachschicht 103, eine zweite CZT-Mehrfachschicht 105, eine dritte CZT-Mehrfachschicht 107, eine vierte CZT-Mehrfachschicht 109 und eine fünfte CZT-Mehrfachschicht 111 hergestellt. Bei einer Ausführungsform kann das Halbleitersubstrat 101 dotiertes oder undotiertes massives Silizium oder eine aktive Schicht eines Silizium-auf-Isolator(SOI)-Substrats umfassen. In der Regel umfasst ein SOI-Substrat eine Schicht aus einem Halbleitermaterial, wie etwa Silizium, Germanium, Siliziumgermanium, SOI, Siliziumgermanium auf Isolator (SGOI) oder Kombinationen davon. Andere Substrate, die verwendet werden können, sind mehrschichtige Substrate, Gradient-Substrate oder Hybridorientierungssubstrate.
Optional können aktive Bauelemente (nicht einzeln dargestellt) und passive Bauelemente in und/oder auf dem Halbleitersubstrat 101 hergestellt werden. Solche aktiven Bauelemente können Transistoren, Kondensatoren, Widerstände, Kombinationen davon oder dergleichen sein. Es können alle geeigneten Bauelemente sein.
1B zeigt eine Nahansicht des gestrichelten Kastens mit dem Bezugssymbol 114 von 1A, in dem die erste CZT-Mehrfachschicht 103 und die zweite CZT-Mehrfachschicht 105 über dem Halbleitersubstrat 101 hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform besteht die erste CZT-Mehrfachschicht 103 aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Schichten, wobei mindestens eine der Mehrzahl von unterschiedlichen Schichten eine erste CZT-Schicht 117 ist. Bei einer speziellen Ausführungsform umfasst die erste CZT-Mehrfachschicht 103 eine erste Metallschicht 115, die erste CZT-Schicht 117 und eine erste oxidierte CZT-Schicht (OCZT-Schicht) 119. Die erste Metallschicht 115 kann bei einer Ausführungsform ein Metall, wie etwa Tantal sein, obwohl jedes geeignete Metall verwendet werden kann, und sie kann mit einem Abscheidungsverfahren, wie etwa chemische Aufdampfung, Atomlagenabscheidung, physikalische Aufdampfung oder einem anderen geeigneten Abscheidungsverfahren, hergestellt werden. Außerdem kann die erste Metallschicht 115 mit einer ersten Dicke T₁ von etwa 10 Å (1 nm) bis etwa 100 Å (10 nm), zum Beispiel etwa 50 Å (5 nm), hergestellt werden, obwohl jede geeignete Dicke verwendet werden kann.
Die erste CZT-Schicht 117 wird auf der ersten Metallschicht 115 hergestellt und weist Co_xZr_yTa_z (CZT) auf, wobei x, y und z Atomprozente von Cobalt (Co), Zirconium (Zr) bzw. Tantal (Ta) darstellen. Bei einigen Ausführungsformen liegt x in dem Bereich von etwa 0,85 bis etwa 0,95, y liegt in dem Bereich von etwa 0,025 bis etwa 0,075, und z liegt in dem Bereich von etwa 0,025 bis etwa 0,075. Bei einer speziellen Ausführungsform ist x = 0,915, y = 0,04 und z = 0,045. Bei einer Ausführungsform kann die erste CZT-Schicht 117 mit einem Abscheidungsverfahren, wie etwa chemische Aufdampfung, Atomlagenabscheidung oder physikalische Aufdampfung, mit einer zweiten Dicke T₂ hergestellt werden, die etwa das 10-bis etwa 200-fache der ersten Dicke T₁ (der ersten Metallschicht 115) beträgt, zum Beispiel etwa 100 Å (10 nm) bis etwa 20.000 Å (2.000 nm), z. B. etwa 5000 Å (500 nm). Es können jedoch jede geeignete Dicke und jedes geeignete Abscheidungsverfahren verwendet werden kann.
Die erste OCZT-Schicht 119 kann über der ersten CZT-Schicht 117 hergestellt werden und weist O_vCo_xZr_yTa_z (CZT) auf, wobei v, x, y und z Atomprozente von Sauerstoff (O), Cobalt (Co), Zirconium (Zr) bzw. Tantal (Ta) darstellen. Bei einer speziellen Ausführungsform ist v = 0,60, x = 0,37, y = 0,014 und z = 0,016. Bei einer Ausführungsform kann die erste oxidierte CZT-Schicht 119 mit einem Abscheidungsverfahren, wie etwa chemische Aufdampfung, Atomlagenabscheidung oder physikalische Aufdampfung, mit einer dritten Dicke T₃ hergestellt werden, die etwa das 1- bis etwa 10-fache der ersten Dicke T₁ (der ersten Metallschicht 115) beträgt, zum Beispiel etwa 20 Å (2 nm) bis etwa 500 Å (50 nm), z. B. etwa 150 Å (15 nm). Es können jedoch jede geeignete Dicke und jedes geeignete Abscheidungsverfahren verwendet werden kann.
Nachdem die erste oxidierte CZT-Schicht 119 hergestellt worden ist, kann die erste CZT-Schicht 117 eine kombinierte Dicke zwischen der der ersten Metallschicht 115, der ersten CZT-Schicht 117 und der ersten OCZT-Schicht 119 haben. Bei einer Ausführungsform beträgt die kombinierte Dicke T_c etwa 0,1 µm bis etwa 0,7 µm, zum Beispiel etwa 0,5 µm. Es kann jedoch jede geeignete Dicke verwendet werden.
Mit der Herstellung der ersten OCZT-Schicht 119 unter Einhaltung der kombinierten Dicke T_c wird ein erster Zyklus der Herstellung der ersten CZT-Mehrfachschicht 103 beendet. Nachdem die erste CZT-Mehrfachschicht 103 hergestellt worden ist, kann die zweite CZT-Mehrfachschicht 105 durch Wiederholen der Prozesse hergestellt werden, die zum Herstellen der ersten CZT-Mehrfachschicht 103 verwendet worden sind. Zum Beispiel kann bei einer Ausführungsform die zweite CZT-Mehrfachschicht 105 durch Herstellen einer zweiten Metallschicht 121, einer zweiten CZT-Schicht 123 und einer zweiten OCZT-Schicht 124 hergestellt werden, wobei die zweite Metallschicht 121, die zweite CZT-Schicht 123 und die zweite OCZT-Schicht 124 aus ähnlichen Materialien, mit ähnlichen Prozessen und mit ähnlichen Dicken wie die erste Metallschicht 115, die erste CZT-Schicht 117 und die erste OCZT-Schicht 119 in der ersten CZT-Mehrfachschicht 103 hergestellt werden. Es kann jedoch jede geeignete Kombination aus Materialien, Prozessen und Dicken verwendet werden.
Kommen wir zu 1A zurück. Die dritte CZT-Mehrfachschicht 107, die vierte CZT-Mehrfachschicht 109 und die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111 werden über der zweiten CZT-Mehrfachschicht 105 durch Wiederholen ähnlicher Prozesse wie denjenigen hergestellt, die für die erste CZT-Mehrfachschicht 103 und die zweite CZT-Mehrfachschicht 105 verwendet worden sind. Es können zwar ähnliche Prozesse verwendet werden, aber die Materialien, Dicken und Prozesse können auch von Schicht zu Schicht unterschiedlich sein. Es können alle geeigneten Prozesse und Parameter verwendet werden.
In 1A sind zwar nur fünf CZT-Mehrfachschichten (die erste CZT-Mehrfachschicht 103, die zweite CZT-Mehrfachschicht 105, die dritte CZT-Mehrfachschicht 107, die vierte CZT-Mehrfachschicht 109 und die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111) dargestellt, aber es kann jede geeignete Anzahl von CZT-Mehrfachschichten verwendet werden. Zum Beispiel kann es bei einer speziellen Ausführungsform etwa 5 bis etwa 50 CZT-Mehrfachschichten geben, zum Beispiel etwa 10 bis 50 CZT-Mehrfachschichten, z. B. 23 CZT-Mehrfachschichten. Daher kann die Gesamtdicke der CZT-Mehrfachschichten etwa 2 µm bis etwa 10 µm betragen. Es kann jedoch jede geeignete Anzahl von CZT-Mehrfachschichten verwendet werden.
1A zeigt außerdem die Platzierung und Strukturierung einer ersten Maskierungsschicht 125 über der fünften CZT-Mehrfachschicht 111. Bei einer Ausführungsform kann die erste Maskierungsschicht 125 ein lichtempfindliches Material sein, das auf dem Halbleitersubstrat 101 z. B. durch Aufschleudern abgeschieden wird und dann mit einer strukturierten Lichtquelle belichtet wird, um eine chemische Reaktion in den belichteten Teilen des Fotoresists auszulösen. Das Fotoresist kann dann entwickelt werden, um entweder die belichteten oder die unbelichteten Teile des Fotoresists zu entfernen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Maskierungsschicht 125 eine Hartmaske sein, die unter Verwendung eines Fotoresists strukturiert worden ist. Es kann jede geeignete Schicht verwendet werden, um eine nachfolgende Strukturierung der ersten CZT-Mehrfachschicht 103, der zweiten CZT-Mehrfachschicht 105, der dritten CZT-Mehrfachschicht 107, der vierten CZT-Mehrfachschicht 109 und der fünften CZT-Mehrfachschicht 111 zu unterstützen.
Bei einer Ausführungsform wird die erste Maskierungsschicht 125 so platziert und strukturiert, dass eine Maske zum Strukturieren von darunter befindlichen Schichten (z. B. der ersten CZT-Mehrfachschicht 103, der zweiten CZT-Mehrfachschicht 105, der dritten CZT-Mehrfachschicht 107, der vierten CZT-Mehrfachschicht 109 und der fünften CZT-Mehrfachschicht 111) entsteht. Außerdem kann die erste Maskierungsschicht 125 so strukturiert werden, dass sie die Formung der darunter befindlichen CZT-Schichten in einem nachfolgenden Prozess unterstützt. Daher wird bei einer Ausführungsform die erste Maskierungsschicht 125 so strukturiert, dass sie eine erste Breite W₁ von etwa 100 µm bis etwa 400 µm, z. B. etwa 295 µm, hat. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.
2 zeigt, dass nach der Strukturierung der ersten Maskierungsschicht 125 die erste CZT-Mehrfachschicht 103, die zweite CZT-Mehrfachschicht 105, die dritte CZT-Mehrfachschicht 107, die vierte CZT-Mehrfachschicht 109 und die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111 mit einem ersten Ätzprozess (der in 2 durch Wellenlinien mit dem Bezugssymbol 201 dargestellt ist) unter Verwendung der ersten Maskierungsschicht 125 als eine Maske strukturiert werden können. Bei einer Ausführungsform ist der erste Ätzprozess 201 ein Nassätzprozess, bei dem Ätzmittel verwendet werden, die für die Materialien der ersten CZT-Mehrfachschicht 103, der zweiten CZT-Mehrfachschicht 105, der dritten CZT-Mehrfachschicht 107, der vierten CZT-Mehrfachschicht 109 und der fünften CZT-Mehrfachschicht 111 selektiv sind.
Bei einer Ausführungsform kann für den ersten Ätzprozess 201 zum Beispiel ein Ätzmittel, wie etwa Hf, das mit HNO₃ kombiniert ist, verwendet werden, aber alternativ kann jedes andere geeignete Ätzmittel verwendet werden, wie etwa Hf oder HNO₃ ohne Kombination. Außerdem kann bei einer Ausführungsform, bei der der erste Ätzprozess 201 ein Nassätzprozess ist, der erste Ätzprozess 201 bei einer Temperatur von etwa 20 °C bis etwa 80 °C, z. B. etwa 25 °C, und für eine Dauer von etwa 100 s bis etwa 600 s, z. B. etwa 350 s, durchgeführt werden. Es können jedoch alle geeigneten Prozessparameter verwendet werden.
In Anbetracht des isotropen Charakters des ersten Ätzprozesses 201 werden bei Ausführungsformen, bei denen der erste Ätzprozess 201 ein Nassätzprozess ist, die einzelnen CZT-Mehrfachschichten (z. B. die erste CZT-Mehrfachschicht 103, die zweite CZT-Mehrfachschicht 105, die dritte CZT-Mehrfachschicht 107, die vierte CZT-Mehrfachschicht 109 und die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111) zu anderen Zeitpunkten als dann geätzt, wenn sie jeweils durch die Entfernung einer darüber befindlichen Schicht freigelegt werden. Daher beginnt der Ätzprozess für die CZT-Mehrfachschichten, die weiter von dem Halbleitersubstrat 101 entfernt sind (z. B. die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111), früher, was dazu führt, dass eine oder mehrere der CZT-Mehrfachschichten die erste Maskierungsschicht 125 unterätzen. Zum Beispiel kann bei einer Ausführungsform die CZT-Mehrfachschicht, die der ersten Maskierungsschicht 125 am nächsten ist (z. B. die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111, wenn es fünf Mehrfachschichten gibt), die erste Maskierungsschicht 125 um eine erste Strecke Di von etwa 5 µm bis etwa 50 µm, z. B. etwa 25 µm, unterätzen, sodass die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111 eine zweite Breite W2 von etwa 100 µm bis etwa 400 µm, z. B. etwa 245 µm, hat. Es kann jedoch jede geeignete Strecke verwendet werden.
Die nächste CZT-Mehrfachschicht (z. B. die vierte CZT-Mehrfachschicht 109) kann einen ersten Teil 203 haben, der nicht von der darüber befindlichen fünften CZT-Mehrfachschicht 111 bedeckt ist. Bei einer Ausführungsform kann der erste Teil 203 der vierten CZT-Mehrfachschicht 109 eine dritte Breite W₃ von etwa 0,25 µm bis etwa 2 µm, z. B. etwa 2 µm, haben. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.
Eine derartige Struktur, bei der eine CZT-Mehrfachschicht einen Teil einer, jedoch nicht die gesamte, darunter befindliche(n) CZT-Mehrfachschicht bedeckt und ein Teil der darunter befindlichen CZT-Mehrfachschicht unbedeckt ist, kann für jede einzelne der CZT-Mehrfachschichten wiederholt werden, sodass eine Seitenwand der kombinierten CZT-Mehrfachschichten eine Treppenstufen-Struktur bildet, wobei eine Stufenhöhe gleich der kombinierten Dicke Tc der einzelnen CZT-Mehrfachschichten ist und eine Stufenbreite gleich der dritten Breite W₃ ist. Bei einer speziellen Ausführungsform wird die Treppenstufen-Struktur mit einem ersten Winkel θ₁ von etwa 5 bis etwa 70 Grad, z. B. etwa 15 Grad, erzeugt. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.
In dem ersten Ätzprozess 201 wird zwar die vorstehend beschriebene Treppenstufen-Struktur erzeugt, aber es bleibt auch ein Rest 205 zurück. Insbesondere kann dieser Rest 205 auf den Stufen der Treppenstufen-Struktur zurückbleiben, und er kann ein Material wie Tantal aufweisen, das von der Ätzung des CZT-Materials in der ersten CZT-Mehrfachschicht 103, der zweiten CZT-Mehrfachschicht 105, der dritten CZT-Mehrfachschicht 107, der vierten CZT-Mehrfachschicht 109 und der fünften CZT-Mehrfachschicht 111 übriggeblieben ist.
3 zeigt das Entfernen der ersten Maskierungsschicht 125, das Platzieren einer zweiten Maskierungsschicht 301 und einen ersten Behandlungsprozess (der in 3 durch die Pfeile mit dem Bezugssymbol 303 dargestellt ist). Bei einer Ausführungsform, bei der die erste Maskierungsschicht 125 ein Fotoresist ist, kann die erste Maskierungsschicht 125 mit einem Ablöseverfahren entfernt werden, bei dem die Temperatur der ersten Maskierungsschicht 125 so lange erhöht wird, bis das Fotoresist thermisch zersetzt wird, sodass der Rest leicht entfernt werden kann.
Nachdem die erste Maskierungsschicht 125 entfernt worden ist, kann die zweite Maskierungsschicht 301 aufgebracht werden, um die Oberseite der fünften CZT-Mehrfachschicht 111 während des ersten Behandlungsprozesses 303 zu schützen. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Maskierungsschicht 301 der ersten Maskierungsschicht 125 ähnlich sein, zum Beispiel insofern, als sie ein Fotoresistmaterial oder ein Hartmaskenmaterial ist. Es kann jedoch jedes geeignete Material verwendet werden.
Nachdem das Material der zweiten Maskierungsschicht 301 abgeschieden worden ist, wird die zweite Maskierungsschicht 301 z. B. mit einem Belichtungs- und Entwicklungsprozess strukturiert. Bei einer Ausführungsform wird die zweite Maskierungsschicht 301 so strukturiert, dass sie die Oberseite der fünften CZT-Mehrfachschicht 111 bedeckt, und sie hat daher eine ähnliche Breite wie die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111 (z. B. die zweite Breite W2). Bei einer anderen Ausführungsform hat die zweite Maskierungsschicht 301 eine kleinere Breite als die fünfte CZT-Mehrfachschicht 111.
Nachdem die zweite Maskierungsschicht 301 platziert und strukturiert worden ist, kann mit dem ersten Behandlungsprozess 303 der Tantal-Rest 205 entfernt werden, der von dem ersten Ätzprozess 201 übriggeblieben ist. Wenn der Tantal-Rest 205 dort belassen wird, beeinträchtigt er nachfolgende Abscheidungsprozesse (wie etwa die Abscheidung einer ersten dielektrischen Kappe 401, die nachstehend unter Bezugnahme auf 4 erörtert wird). Daher dient der erste Behandlungsprozess 303 zum Entfernen des Tantal-Rests 205, sodass er die nachfolgende Bearbeitung nicht beeinträchtigen kann.
Bei einer Ausführungsform ist der erste Behandlungsprozess 303 ein Plasma-Behandlungsprozess, bei dem ein neutrales Plasma, wie etwa Argon, verwendet wird, das den Tantal-Rest 205 beseitigt, aber nicht unerwünscht mit der übrigen Struktur reagiert. Bei einer Ausführungsform kann der erste Behandlungsprozess 303 mit einem Argon-Plasma bei einer Temperatur von etwa 50 °C bis etwa 200 °C, z. B. etwa 100 °C, und einem Druck von etwa 10 mTorr (≈1,33 Pa) bis etwa 100 mTorr (≈13,33 Pa), z. B. etwa 60 mTorr (≈8,00 Pa), durchgeführt werden. Weiterhin kann der erste Behandlungsprozess 303 für eine Dauer von etwa 50 s bis etwa 300 s, z. B. etwa 150 s, durchgeführt werden, um die Beseitigung des Rests 205 zu unterstützen, aber es können alle geeigneten Parameter verwendet werden.
4 zeigt das Entfernen der zweiten Maskierungsschicht 301 und das Abscheiden der ersten dielektrischen Kappe 401 und einer zweiten dielektrischen Kappe 403. Bei einer Ausführungsform, bei der die zweite Maskierungsschicht 301 ein Fotoresistmaterial ist, kann die zweite Maskierungsschicht 301 mit einem Ablöseverfahren entfernt werden, wie vorstehend bei der Entfernung der ersten Maskierungsschicht 125 dargelegt worden ist. Es kann jedoch jedes geeignete Entfernungsverfahren verwendet werden.
Nachdem die zweite Maskierungsschicht 301 entfernt worden ist, wird die erste dielektrische Kappe 401 so abgeschieden, dass sie den Stapel von CZT-Mehrfachschichten bedeckt. Bei einer Ausführungsform kann die erste dielektrische Kappe 401 ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumoxid, sein, aber es können alle geeigneten dielektrischen Materialien verwendet werden, wie etwa Siliziumnitrid. Die erste dielektrische Kappe 401 kann mit einem Abscheidungsverfahren, wie etwa chemische Aufdampfung, Atomlagenabscheidung, physikalische Aufdampfung oder dergleichen, mit einer Dicke von etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm, z. B. etwa 1 µm, hergestellt werden. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Dicken verwendet werden.
Durch die Entfernung des Tantal-Rests 205 von der Treppenstufen-Struktur der CZT-Mehrfachschichten kann der Tantal-Rest 205 nicht mehr den Abscheidungsprozess für die erste dielektrische Kappe 401 beeinträchtigen. Daher kann die Abscheidung der ersten dielektrischen Kappe 401 (z. B. Siliziumnitrid) mit einer verringerten Anzahl von Hohlräumen erfolgen, was zu einem niedrigeren Wirbelstrom sowie zu einem höheren Induktivitätswert führt. Außerdem hat das Siliziumnitrid ohne die Beeinträchtigung durch den Tantal-Rest 205 eine bessere Haftung, was zu einem Bauelement mit einer intakteren Struktur führt.
Nachdem die erste dielektrische Kappe 401 hergestellt worden ist, kann die zweite dielektrische Kappe 403 über der ersten dielektrischen Kappe 401 hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform besteht die zweite dielektrische Kappe 403 aus einem anderen dielektrischen Material als die erste dielektrische Kappe 401. Zum Beispiel besteht bei einer Ausführungsform, bei der die erste dielektrische Kappe 401 aus Siliziumoxid besteht, die zweite dielektrische Kappe 403 aus Siliziumnitrid. Bei einer anderen Ausführungsform, bei der die erste dielektrische Kappe 401 aus Siliziumnitrid besteht, kann die zweite dielektrische Kappe 403 aus Siliziumoxid bestehen. Es kann jedoch jedes andere geeignete dielektrische Material verwendet werden. Die zweite dielektrische Kappe 403 kann mit einem Abscheidungsverfahren, wie etwa chemische Aufdampfung, Atomlagenabscheidung, physikalische Aufdampfung, Kombinationen davon oder dergleichen, mit einer Dicke von etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm, z. B. etwa 0,7 µm, hergestellt werden. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Dicken verwendet werden.
Optional kann eine dritte dielektrische Kappe (die in 4 durch die Strichlinie 405 dargestellt ist) über der zweiten dielektrischen Kappe 403 hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Kappe 405 der ersten dielektrischen Kappe 401 ähnlich sein, insofern als sie aus Siliziumnitrid bestehen kann, wenn die erste dielektrische Kappe 401 aus Siliziumnitrid besteht, oder aus Siliziumoxid bestehen kann, wenn die erste dielektrische Kappe 401 aus Siliziumoxid besteht. Daher bildet die Kombination aus der ersten dielektrischen Kappe 401, der zweiten dielektrischen Kappe 403 und der dritten dielektrischen Kappe 405 entweder ein Nitrid-Oxid-Nitrid(NON)-Dielektrikum oder ein Oxid-Nitrid-Oxid(ONO)-Dielektrikum.
5 zeigt die Herstellung einer Induktorspule 501 über den dielektrischen Kappen. Bei einer Ausführungsform kann die Induktorspule 501 ein Teil einer Umverteilungsschicht sein, die den Induktor mit anderen Teilen des Halbleiter-Bauelements (z. B. den aktiven und passiven Bauelementen oder den Außenanschlüssen) verbindet. Bei einer Ausführungsform kann die Induktorspule 501 dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Seed-Schicht (nicht dargestellt) aus einer Titan-Kupfer-Legierung mit einem geeigneten Herstellungsverfahren, wie etwa CVD oder Sputtern, hergestellt wird. Dann kann ein Fotoresist (ebenfalls nicht dargestellt) so hergestellt werden, dass es die Seed-Schicht bedeckt, und das Fotoresist kann dann strukturiert werden, um die Teile der Seed-Schicht freizulegen, die sich dort befinden, wo sich die Induktorspule 501 befinden soll.
Nachdem das Fotoresist hergestellt und strukturiert worden ist, kann ein leitendes Material, wie etwa Kupfer, auf der Seed-Schicht mit einem Abscheidungsprozess, wie etwa Plattierung, abgeschieden werden. Das angegebene Material und Verfahren sind zwar zum Abscheiden des leitenden Materials geeignet, aber sie sind nur beispielhaft. Alternativ können andere geeignete Materialien, wie etwa AlCu oder Au, und andere geeignete Herstellungsverfahren, wie etwa CVD oder PVD, zum Herstellen der Induktorspule 501 verwendet werden.
Nachdem das leitende Material abgeschieden worden ist, kann das Fotoresist mit einem geeigneten Entfernungsverfahren, wie etwa chemisches Abtragen und/oder Ablösen, entfernt werden. Außerdem können nach der Entfernung des Fotoresists die Teile der Seed-Schicht, die nicht von dem Fotoresist bedeckt waren, zum Beispiel mit einem geeigneten Ätzverfahren unter Verwendung des leitenden Materials als eine Maske entfernt werden.
Die Induktorspule 501 kann so hergestellt werden, dass sie eine vierte Breite W₄ von etwa 10 µm bis etwa 300 µm, z. B. etwa 70 µm, hat. Außerdem kann die Induktorspule 501 so hergestellt werden, dass sie eine vierte Dicke T₄ von etwa 5 µm bis etwa 20 µm, z. B. etwa 14 µm, hat. In 5 sind zwar nur zwei einzelne Spulen des Induktors dargestellt, aber es kann jede geeignete Anzahl von Spulen vorhanden sein. Es können alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.
5 zeigt außerdem, dass nach der Herstellung der Induktorspule 501 eine vierte dielektrische Kappe 503 über der Induktorspule 501 hergestellt werden kann. Bei einer Ausführungsform kann die vierte dielektrische Kappe 503 aus Siliziumnitrid oder Siliziumoxid bestehen, und sie kann entweder aus dem gleichen Material wie die erste dielektrische Kappe 401 oder aus einem anderen Material bestehen. Daher bilden bei Ausführungsformen, bei denen die dritte dielektrische Kappe 405 nicht vorhanden ist, die erste dielektrische Kappe 401, die zweite dielektrische Kappe 403 und die vierte dielektrische Kappe 503 eine kombinierte Oxid-Nitrid-Oxid-Schicht, bei der die Induktorspulen 501 zwischen Teile der Kappen geschichtet sind, oder sie können in einer anderen Weise eine Oxid-Nitrid-Oxid-Schicht bilden, bei der die Induktorspulen 501 zwischen Teile der Kappen geschichtet sind. Die vierte dielektrische Kappe 503 kann mit einem Abscheidungsverfahren, wie etwa chemische Aufdampfung, Atomlagenabscheidung, physikalische Aufdampfung, Kombinationen davon oder dergleichen, mit einer Dicke von etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm, z. B. etwa 1,1 µm, hergestellt werden. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Dicken verwendet werden.
6A zeigt, dass nach der Herstellung der vierten dielektrischen Kappe 503 erste Öffnungen 601 durch die erste dielektrische Kappe 401, die zweite dielektrische Kappe 403, die dritte dielektrische Kappe 405 (falls vorhanden) und die vierte dielektrische Kappe 503 hergestellt werden, um die darunter befindlichen CZT-Mehrfachschichten auf jeder Seite der Induktorspule 501 freizulegen. Bei einer Ausführungsform können die ersten Öffnungen 601 dadurch hergestellt werden, dass ein Fotoresist (nicht einzeln dargestellt) platziert, belichtet und entwickelt wird und anschließend das entwickelte Fotoresist als eine Maske bei einem anisotropen Ätzprozess, wie etwa reaktive Ionenätzung, verwendet wird. Es kann jedoch jedes geeignete Verfahren zur Herstellung der ersten Öffnungen 601 verwendet werden. Die ersten Öffnungen 601 können so hergestellt werden, dass sie an ihrer Oberseite eine fünfte Breite W₅ von etwa 10 µm bis etwa 30 µm, z. B. etwa 20 µm, haben, aber es können auch andere geeignete Abmessungen verwendet werden.
Durch Verwenden der hier beschriebenen mehreren Schichten können Fehler bei der Herstellung der ersten Öffnungen 601 verringert oder beseitigt werden. Insbesondere können Säulendefekte, die durch verbliebenes Siliziumnitrid bei der Ätzung entstehen können, durch Verwenden der hier beschriebenen Schichten und Ätzverfahren beseitigt oder verringert werden. Somit können Fehler verringert werden, und es kann ein effizienteres Bauelement hergestellt werden.
6B ist eine Nahansicht des gestrichelten Kastens mit dem Bezugssymbol 603 von 6A und zeigt eine resultierende Seitenwand der ersten dielektrischen Kappe 401, der zweiten dielektrischen Kappe 403 und der vierten dielektrischen Kappe 503 (ohne die dritte dielektrische Kappe 405). Wie zu erkennen ist, führen die unterschiedlichen Ätzselektivitäten zwischen den verschiedenen dielektrischen Kappen zu unterschiedlichen Winkeln zwischen den Seitenwänden der ersten dielektrischen Kappe 401, der zweiten dielektrischen Kappe 403 und der vierten dielektrischen Kappe 503. Daher kann die erste Öffnung 601 eine gesamte Seitenwand mit einem zweiten Winkel 82, der einen Mittelwert von etwa 30 Grad bis etwa 65 Grad, z. B. etwa 51,6 oder 52 Grad, hat, haben, während die einzelnen Schichten voneinander verschiedene Winkel haben können.
Zum Beispiel kann die erste dielektrische Kappe 401 einen dritten Winkel θ₃ von etwa 10° bis etwa 60°, z. B. etwa 40°, haben. Außerdem kann die zweite dielektrische Kappe 403 einen vierten Winkel θ₄ von etwa 20° bis etwa 70°, z. B. etwa 60°, haben, während die vierte dielektrische Kappe 503 einen fünften Winkel θ₅ von etwa 10° bis etwa 60°, z. B. etwa 40°, haben kann. Es können jedoch alle geeigneten Winkel verwendet werden. Angesichts dieser unterschiedlichen Winkel bewirkt die zweite dielektrische Kappe 403, dass die Seitenwand der ersten Öffnung 601 ein Knickprofil mit unterschiedlichen Winkeln hat.
7 zeigt die Herstellung einer dielektrischen Kuppel 701 über der Induktorspule 501. bei einer Ausführungsform besteht die dielektrische Kuppel 701 aus einem dielektrischen Material, wie etwa Polybenzoxazol (PBO), aber es kann jedes geeignete Dielektrikum verwendet werden. Die dielektrische Kuppel 701 kann mit einem Verfahren wie Aufschleudern mit einer Dicke von etwa 5 µm bis etwa 25 µm, z. B. etwa 21 µm, abgeschieden werden. Nachdem das Material der dielektrischen Kuppel 701 abgeschieden worden ist, kann es zu der dielektrischen Kuppel 701 z. B. mit einem Maskierungs- und Ätzprozess strukturiert werden, in dem auch die CZT-Mehrfachschichten durch die ersten Öffnungen 601 wieder freigelegt werden.
7 zeigt außerdem die Herstellung einer sechsten CZT-Mehrfachschicht 703 über der Induktorspule 501 und durch die ersten Öffnungen 601, um einen Kontakt mit der fünften CZT-Mehrfachschicht 111 herzustellen. Bei einer Ausführungsform kann die sechste CZT-Mehrfachschicht 703 der ersten CZT-Mehrfachschicht 103 insofern ähnlich sein, als sie eine Mehrfachschicht mit einer sechsten Metallschicht, einer sechsten CZT-Schicht und einer sechsten OCZT-Schicht ist. Bei einer Ausführungsform können die sechste Metallschicht, die sechste CZT-Schicht und die sechste OCZT-Schicht der ersten Metallschicht 115, der ersten CZT-Schicht 117 und der ersten OCZT-Schicht 119 ähnlich sein, aber sie können auch von diesen verschieden sein.
Durch Verringern der Säulendefekte hat die sechste CZT-Mehrfachschicht 703 einen verbesserten Bedeckungsgrad, wenn sie durch die erste Öffnung 601 abgeschieden wird. Zum Beispiel kann mit den hier beschriebenen Verfahren der Bedeckungsgrad der sechsten CZT-Mehrfachschicht 703 von 58 % auf mehr als 75 %, z. B. 76 %, gesteigert werden, was ein Anstieg um 18 % ist. Außerdem kann die Induktivität (Lac) von 6,4 nH auf 7,0 nH verbessert werden, was ein Anstieg von 9 % ist.
Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements bereitgestellt, das das Herstellen einer ersten Cobalt-Zirconium-Tantal(CZT)-Schicht und einer zweiten CZT-Schicht über einem Halbleitersubstrat umfasst. Die erste CZT-Schicht weist eine erste Metallschicht, ein erstes CZT-Material und ein erstes oxidiertes CZT-Material (OCZT-Material) auf. Eine Maske wird über der zweiten CZT-Schicht aufgebracht, und die zweite CZT-Schicht wird nassgeäzt, um einen Teil der ersten CZT-Schicht freizulegen. Der freigelegte Teil der ersten CZT-Schicht wird behandelt. Ein erstes dielektrisches Material wird über der zweiten CZT-Schicht abgeschieden, und eine erste Induktorspule wird über dem ersten dielektrischen Material hergestellt. Ein zweites dielektrisches Material wird über der ersten Induktorspule abgeschieden, und eine dritte CZT-Schicht wird durch das zweite dielektrische Material und in Kontakt mit der zweiten CZT-Schicht hergestellt.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements bereitgestellt, das das Herstellen einer Mehrzahl von Cobalt-Zirconium-Tantal(CZT)-Schichten über einem Substrat umfasst, wobei jede der Mehrzahl von CZT-Schichten eine Metallschicht, eine oxidierte CZT-Materialschicht und ein CZT-Material zwischen der Metallschicht und der oxidierten CZT-Materialschicht aufweist. Die Mehrzahl von CZT-Schichten wird zu einer Treppenstufen-Struktur geformt, und eine erste dielektrische Kappe wird über der Treppenstufen-Struktur abgeschieden. Über der ersten dielektrischen Kappe wird eine zweite dielektrische Kappe abgeschieden. Über der zweiten dielektrischen Kappe wird eine Induktorspule hergestellt, und über der Induktorspule wird eine dritte dielektrische Kappe abgeschieden. Es werden Öffnungen hergestellt, um die Mehrzahl von CZT-Schichten freizulegen, und über der Induktorspule und durch die Öffnungen wird eine CZT-Verkappungsschicht abgeschieden.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform wird ein Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleitersubstrat und einer Mehrzahl von Schichten über dem Halbleitersubstrat bereitgestellt. Die Mehrzahl von Schichten hat eine Treppenstufen-Seitenwand, und jede der Mehrzahl von Schichten weist eine Metallschicht, ein Cobalt-Zirconium-Tantal(CZT)-Material über der Metallschicht und ein oxidiertes CZT-Material über dem CZT-Material auf. Über der Mehrzahl von Schichten ist eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten angeordnet, und über der Mehrzahl von dielektrischen Schichten ist eine Induktorspule angeordnet. Über der Induktorspule ist ein Verkappungsdielektrikum angeordnet, und ein zweites CZT-Material verläuft über dem Verkappungsdielektrikum, durch die Mehrzahl von dielektrischen Schichten und in Kontakt mit mindestens einer der Mehrzahl von Schichten.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit den folgenden Schritten: Herstellen einer ersten Cobalt-Zirconium-Tantal (CZT) - Mehrfachschicht (103) und einer zweiten CZT-Mehrfachschicht (111) über einem Halbleitersubstrat (101), wobei die erste CZT-Mehrfachschicht (103) Folgendes umfasst: eine erste Metallschicht (115), ein erstes CZT-Material, und ein erstes oxidiertes CZT-Material (OCZT-Material); Aufbringen einer Maske über der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111); Nassätzen (201) der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111), um einen Teil der ersten CZT-Mehrfachschicht (103) freizulegen; Behandeln (303) des freigelegten Teils der ersten CZT-Mehrfachschicht (103) zumindest teilweise mit einem Plasma-Prozess; Abscheiden eines ersten dielektrischen Materials (401) über der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111); Herstellen einer ersten Induktorspule (501) über dem ersten dielektrischen Material (401); Abscheiden eines zweiten dielektrischen Materials (503) über der ersten Induktorspule (501); Herstellen einer Öffnung (601) durch das zweite dielektrische Material (503); und Herstellen einer dritten CZT-Mehrfachschicht (703) durch die Öffnung (601) durch das zweite dielektrische Material (503) und in Kontakt mit der zweiten CZT-Mehrfachschicht (111).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Metallschicht (115) Tantal aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Nassätzen (201) eine Treppenstufen-Struktur erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Treppenstufen-Struktur einen Winkel von 5 Grad bis 70 Grad hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin das Abscheiden eines dritten dielektrischen Materials (403) nach dem Abscheiden des ersten dielektrischen Materials (401) und vor dem Herstellen der ersten Induktorspule (501) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste dielektrische Material (401) Siliziumnitrid ist und das dritte dielektrische Material (403) Siliziumoxid ist.
Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit den folgenden Schritten: Herstellen mehrerer Cobalt-Zirconium-Tantal (CZT) - Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) über einem Substrat (101), wobei jede der mehreren CZT-Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) Folgendes umfasst: eine Metallschicht (115, 121), eine oxidierte CZT-Materialschicht (119, 124), und ein CZT-Material (117, 123) zwischen der Metallschicht (115, 121) und der oxidierten CZT-Materialschicht (119, 124); Formen der mehreren CZT-Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) zu einer Treppenstufen-Struktur; Abscheiden einer ersten dielektrischen Kappe (401) über der Treppenstufen-Struktur; Abscheiden einer zweiten dielektrischen Kappe (403) über der ersten dielektrischen Kappe (401); Herstellen einer Induktorspule (501) über der zweiten dielektrischen Kappe (403); Abscheiden einer dritten dielektrischen Kappe (503) über der Induktorspule (501); Herstellen von Öffnungen (601), um die mehreren CZT-Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) freizulegen; und Abscheiden einer CZT-Verkappungsschicht (703) über der Induktorspule (501) und durch die Öffnungen (601), wobei die erste dielektrische Kappe (401) ein erstes Material aufweist und die dritte dielektrische Kappe (503) das erste Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweite dielektrische Kappe (403) ein zweites Material aufweist, das von dem ersten Material verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Material Siliziumoxid ist und das zweite Material Siliziumnitrid ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Material Siliziumnitrid ist und das zweite Material Siliziumoxid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, das weiterhin das Behandeln (303) der mehreren CZT-Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) vor dem Abscheiden der ersten dielektrischen Kappe (401) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das Formen der mehreren CZT-Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) zumindest teilweise mit einem Nassätzprozess (201) durchgeführt wird.
Halbleitervorrichtung mit: einem Halbleitersubstrat (101); mehreren Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) über dem Halbleitersubstrat (101), wobei die mehreren Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) eine Treppenstufen-Seitenwand aufweisen und jede der mehreren Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) Folgendes umfasst: eine Metallschicht (115, 121), ein Cobalt-Zirconium-Tantal (CZT) - Material (117, 123) über der Metallschicht (115, 121), und ein oxidiertes CZT-Material (119, 124) über dem CZT-Material (117, 123); mehreren dielektrischen Schichten (401, 403, 405) über den mehreren Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111), wobei eine erste dielektrische Schicht (401) der mehreren dielektrischen Schichten (401, 403, 405) ein erstes Material aufweist; einer Induktorspule (501) über den mehreren dielektrischen Schichten (401, 403, 405); einem Verkappungsdielektrikum (503) über der Induktorspule (501), wobei das Verkappungsdielektrikum (503) das erste Material aufweist; und einem zweiten CZT-Material (703), das über dem Verkappungsdielektrikum (503), durch die mehreren dielektrischen Schichten (401, 403, 405) und in Kontakt mit mindestens einer der mehreren Mehrfachschichten (103, 105, 107, 109, 111) verläuft.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Treppenstufen-Seitenwand einen Winkel von etwa 5 Grad bis etwa 70 Grad aufweist.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Metallschicht (115, 121) Tantal aufweist.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Treppenstufen-Seitenwand eine Stufenlänge von etwa 0,25 µm bis etwa 2 µm aufweist.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Treppenstufen-Seitenwand eine Stufenhöhe von etwa 0,1 µm bis etwa 0,7 µm aufweist.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das zweite CZT-Material (703) durch eine erste Öffnung (601) verläuft, wobei die erste Öffnung (601) durch das Verkappungsdielektrikum (503) und die mehreren dielektrischen Schichten (401, 403, 405) verläuft und eine erste Seitenwand mit einem Knickprofil aufweist.