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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kondensatoranordnung
und insbesondere auf einen MIM-Kondensator zur Integration in einer
integrierten Schaltung, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen der
Kondensatoranordnung.
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Integrierte
Schaltungen weisen Kondensatoren als passive Bauelemente auf. Insbesondere Hochfrequenzschaltungen
in BIPOLAR-, BICMOS- und CMOS-Technologien benötigen integrierte Kondensatoren
mit einer hohen spezifischen Kapazität bei einer hohen Spannungslinearität, einem
präzisen Kapazitätswert sowie
mit niedrigen parasitären
Kapazitäten.
Herkömmlicherweise
werden dazu MOS- bzw. MIS-Kondensatoren sowie MIM-(MIM; MIM = Metal-Isolator-Metal)
Kondensatoren eingesetzt. Konventionelle MOS- bzw. MIS-Kondensatoren
weisen als nachteilige Eigenschaft eine starke Spannungsabhängigkeit
aufgrund spannungsinduzierter Raumladungszonen sowie hohe parasitärer Kapazitäten als
Folge eines geringen Abstandes der Kondensatoranordnung zu einem
Substrat, auf dem die Kondensatoranordnung angeordnet ist, auf.
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Diese
Probleme lassen sich durch den Einsatz von MIM-Kondensatoren umgehen. In integrierten
Schaltungen, die eine Mehrlagenmetallisierung aufweisen, werden
MIM-Kondensatoren möglichst ohne
Veränderung
und Beeinflussung der benachbarten Metallbahnen integriert. Sie
weisen dabei gegenüber
MOS- und MIS-Kondensatoren einen deutlich größeren Abstand vom Substrat
auf.
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Die
DE 101 61 285 A1 stellt
bereits ein Konzept dar, das sich für eine Integration eines MIM-Kondensators
in eine Cu-Damascene
Technologie eignet. Dabei können
die MIM-Kondensatoren
auch dünne
dielektrische Schichten aufweisen.
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Ein
MIM-Kondensator gemäß dem Stand
der Technik ist in 5 dargestellt.
Gezeigt ist eine Kondensatoranordnung, die sich über drei Lagen 502, 504, 506 einer
integrierten Schaltung erstreckt. Die untere Lage 502 ist
von der mittleren Lage 504 durch eine Trennschicht 510 und
die mittlere Lage 504 ist von der oberen Lage 506 durch
eine Trennschicht 512 getrennt. Die Trennschichten 510, 512 sind
nicht leitende Diffusionsbarrieren, beispielsweise aus Si3N4.
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Im
folgenden wird der Aufbau der MIM-Kondensatoranordnung in einer
Cu-Dual Damascene Architektur von unten nach oben beschrieben. Die
Kondensatoranordnung weist eine untere Elektrode 522 auf.
Die als ausgefüllte
Cu-Platte ausgeführte
untere Elektrode 522 ist Teil einer Leiterbahn in der unteren Lage 502.
Auf die untere Elektrode 522 kann eine leitende Barriereschicht 524,
beispielsweise aus TaN oder TiN aufgebracht sein. Die Barriereschicht 524 ist in
der mittleren Lage 504 angeordnet. Um die Barriereschicht 524 mit
der unteren Elektrode 522 zu verbinden, weist die Trennschicht 510 eine
Unterbrechung auf. Auf der unteren Barriereschicht 524,
bzw. bei einem Nichtvorhandensein der unteren Barriereschicht 524 direkt
auf der unteren Elektrode 522, ist eine dielektrische Schicht 526 angeordnet.
Das Dielektrikum 526 besteht z.B. aus Si3N4, Ta2O5 oder Al2O3. Auf dem Dielektrikum 526 ist
eine obere Elektrode 528 angeordnet, die üblicherweise
einen Lagenaufbau (nicht gezeigt) bestehend aus leitenden Barrieren
und eventuell einer dazwischen angeordneten metallischen Schicht
aufweist. Auf die obere Elektrode 528 ist eine Ätzstop-Schicht 530 abgeschieden.
Die obere Elektrode 528 ist über eine Durchkontaktierung 534 elektrisch
leitend mit einer Leiterbahn 536 verbunden, die in der
oberen Lage 506 angeordnet ist. Die gesamte Kondensatoranordnung
ist in den Lagen 502, 504, 506 in Zwischenlagen-Dielektrika
(nicht gezeigt) eingebettet. Bei der Herstellung der in 5 gezeigten Struktur wird
auf die untere Lage 502, bestehend aus z.B. einer Isolierschicht
oder einem anderen geeigneten Substrat, die Schicht 510 und
auf dieselbe eine SiO2-Schicht aufgebracht.
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Diese
Schichtfolge wird dann strukturiert und bearbeitet, um eine Fensteröffnung oder
Aussparung in der Schichtfolge zu bilden. Anschließend hieran werden
die Schichten 524, 526, 528, 530 abgeschieden
und strukturiert, um die in 5 gezeigte
Struktur zu erhalten. Auf die so gebildete Struktur wird eine SiO2-Schicht abgeschieden, auf der die Schicht 510 angeordnet
ist und durch die sich die Kontaktierung 534 erstreckt.
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Es
hat sich gezeigt, dass sich mit einem solchen Aufbau Kondensatoren
mit hohen Anforderungen an die Güte
realisieren lassen. Die hohe Güte
resultiert in erster Linie aus einem niedrigen Serienwiderstand,
der sich vor allem dadurch ergibt, dass die erste Elektrode in die
Leiterbahnebene integriert ist.
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Integrierte
Schaltungen erfordern häufig
kleine Kapazitäten
mit hohen Güten,
beispielsweise für RF-Anwendungen
wie Filter, Mixed Signals oder Switches, jedoch ebenso innerhalb
desselben Chips, Kapazitäten
mit hoher Gesamtkapazität
aber geringeren Anforderungen an die Güte. Kleine Kapazitäten können gemäß dem Stand
der Technik hergestellt werden. Kapazitäten mit einer großen Gesamtkapazität, beispielsweise
Koppelkapazitäten
erfordern jedoch eine hohe spezifische Kapazität, die durch eine große Kapazitätsfläche und/oder
ein dünnes
Dielektrikum erreichbar ist.
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Dies
ist problematisch, da das Dielektrikum einer Kondensatoranordnung
gemäß dem Stand
der Technik eine relativ hohe Defektdichte aufweist. Die hohe Anzahl
von Defekten wird hauptsächlich
durch die untere Cu-Elektrode verursacht. Während des Herstellungsprozesses
wird die untere Elektrode erhitzt. Ein Schwermetall wie Kupfer weist
eine hohe Diffusionskonstante auf, so dass es bei den auftretenden
Prozesstemperaturen zu einer Diffusion von Kupferatomen in das benachbarte
Dielektrikum kommt. Eine Verunreinigung des Dielektrikums durch Cu-Diffusion
kann zu Leckströmen
bis hin zu Kurz schlüssen
führen.
Ein weiterer Nachteil sind Unebenheiten auf der Cu-Oberfläche, die
von Cu-Hillocks sowie Scratches hervorgerufen werden und zu elektronischen
Feldspitzen und damit zu einer reduzierten Spannungsfestigkeit oder
ebenfalls zu Leckströmen bis
hin zu Kurzschlüssen
führen.
Diese negativen Effekte stehen den Anforderungen einer großen Gesamtkapazität, nämlich einem
dünnen
Dielektrikum sowie einer vergrößerten Kondensatorfläche entgegen.
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Als
Folge der genannten Effekte vermindert sich die Qualität der Kondensatoranordnung,
was sich in einer geringeren Ausbeute bzw. einer kürzeren Lebensdauer
bemerkbar macht. Die verminderte Qualität sowie die erhöhte Ausschussrate
resultieren in erhöhten
Herstellungs- und Folgekosten.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine preisgünstige,
qualitativ hochwertige und flexible Kondensatoranordnung zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Kondensatoranordnung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren
zum Herstellen einer Kondensatoranordnung gemäß Anspruch 9 gelöst.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Kondensatoranordnung,
bei der ein Kontaktierungsbereich einer Kontaktelektrode mit der ersten
leitfähigen
Hilfsschicht mit dem wirksamen Kondensatorbereich höchstens
teilweise oder nicht überlappt,
eine nur geringfügige
oder sogar vernachlässigbare
Defektdichte aufweist.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung weist die Kondensatoranordnung ein Kondensator-Dielektrikum
auf, das mit der ersten Hilfsschicht, die die erste Elektrode bildet,
verbunden ist. Innerhalb des wirksamen Kondensatorbereichs ist das Kondensator-Dielektrikum
vollständig
oder lediglich abgesehen von Randbereichen, in denen der Kontaktbereich
mit dem wirk samen Kondensatorbereich überlappt, vor Störeffekten
und Verunreinigungen durch die Kontaktelektrode geschützt.
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Der
besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
eine qualitativ hochwertige Kondensatoranordnung geschaffen wird,
die aufgrund einer geringen Defektdichte ein flexibles Einsatzspektrum
bietet. Aufgrund der erweiterten Einsatzmöglichkeit, sowie der sich aus
der hohen Qualität
ergebenden hohen Fertigungsausbeute und langer Lebensdauer, bietet
die Kondensatoranordnung einen erheblichen Kostenvorteil gegenüber dem Stand
der Technik.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
einer Kondensatoranordnung ist eine erste leitfähige Hilfsschicht eine Barriereschicht
und eine Kontaktelektrode aus Metall. Ein wirksamer Kondensatorbereich
wird von der Kontaktelektrode ringförmig umschlossen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die
beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
eines Querschnittes einer Kondensatoranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2a-2b schematische Darstellungen eines Querschnitts
der Kondensatoranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung, zur Veranschaulichung eines wirksamen Kondensatorbereichs;
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3 eine schematische Darstellung
einer Kondensatoranordnung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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3a eine Abwandlung des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels;
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4 eine schematische Aufsichtsdarstellung
einer Kondensatoranordnung gemäß einem weiteren
bevorzugtem Ausführungsbeispiels;
und
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5 eine Schematische Querschnittsdarstellung
einer Kondensatoranordnung gemäß dem Stand
der Technik.
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1 zeigt eine schematische
Querschnittsdarstellung durch eine Kondensatoranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Kondensatoranordnung ist auf einer Isolationsschicht
oder einem anderen geeigneten Substrat 120 aufgebaut. Auf dem
Substrat 120 ist eine erste leitfähige Hilfsschicht 122 angeordnet.
Auf der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 122 ist ein Kondensator-Dielektrikum 124 und auf
diesem eine zweite leitfähige
Hilfsschicht 126 angeordnet. Die erste leitfähige Hilfsschicht 122,
bevorzugterweise eine Barriereschicht, und das Kondensator-Dielektrikum 124 sind
innerhalb einer ersten Grenzfläche 128 zwischen
dem Kondensator-Dielektrikum 124 und der ersten Hilfsschicht 122 miteinander
verbunden. Ebenso ist die zweite leitfähige Hilfsschicht 126 mit
dem Kondensator-Dielektrikum 124 innerhalb
einer zweiten Grenzfläche 130 zwischen dem
Kondensator-Dielektrikum 124 und der zweiten Hilfsschicht 126 verbunden.
Die erste leitfähige
Hilfsschicht 122 bildet eine erste leitfähige Elektrode
und die zweite leitfähige
Hilfsschicht 126 eine zweite leitfähige Hilfsschicht der Kondensatoranordnung.
Die erste Elektrode 122 ist gegenüber der zweiten Hilfsschicht 126 durch
das Kondensator-Dielektrikum 124 elektrisch
isoliert. Die erste leitfähige
Hilfsschicht 122 ist mit einer Kontaktelektrode 132 verbunden.
Die Kontaktelektrode 132 ist bevorzugterweise ringförmig ausgebildet.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Begriff „ringförmig" alle Strukturen
umfasst, die in einem Bereich innerhalb eines Peripheriebereichs
nicht gefüllt
sind. Gemäß bevorzugten
Ausführungsbeispielen
sind diese Strukturen kreisringförmig,
quadratisch, rechteckig, mehreckig etc.
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Die
Kondensatoranordnung weist einen wirksamen Kondensatorbereich 140 auf.
Der wirksame Kondensatorbereich 140 ist durch ein Überlappen der
ersten Grenzfläche 128 und
der zweiten Grenzfläche 130 definiert
und verläuft
zwischen der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 122 und der zweiten leitfähigen Hilfsschicht 126 durch
die gesamte Kondensatoranordnung.
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Die
Kontaktelektrode bzw. der Kontaktanschluss 132 ist mit
der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 122 auf einer Seite verbunden, die der ersten
Grenzfläche 128 der
ersten leitfähigen
Hilfsschicht 122 gegenüber
liegt. Die Elektrode 132 ist so angeordnet, dass sich der
Kontaktierungsbereich 134 und der wirksame Kondensatorbereich 140 teilweise
oder nicht überlappen.
In diesem Ausführungsbeispiel überlappt
sich der wirksame Kondensatorbereich 140 teilweise mit
dem Kontaktierungsbereich 134.
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Die 2a und 2b dienen zur Veranschaulichung der Definition
des wirksamen Kondensatorbereichs. Gezeigt sind schematische Querschnittsdarstellungen
einer auf einem Substrat (nicht gezeigt) angeordneten Kondensatoranordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2a zeigt eine Kondensatoranordnung bestehend
aus einer ersten leitfähigen
Hilfsschicht 222, einem Kondensator-Dielektrikum 224 sowie einer
zweiten leitfähigen
Hilfsschicht 226. Entsprechend der in 1 gezeigten Anordnung ist die erste leitfähige Hilfsschicht 222 mit
dem Kondensator-Dielektrikum 224 innerhalb
einer ersten Grenzfläche 228 Zwischen
dem Kondensator-Dielektrikum 224 und der ersten Hilfsschicht 222 verbunden.
Ebenso ist die zweite leitfähige
Hilfsschicht 226 mit dem Kondensator-Dielektrikum 224 innerhalb
einer zweiten Grenzfläche 230 zwischen
dem Kondensator-Dielektrikum 224 und
der zweiten Hilfsschicht 226 verbunden. Ebenfalls gezeigt
ist eine Elektrode 232 die innerhalb eines Kontaktierungsbereichs 234 mit
der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 222 verbunden ist.
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Ein
wirksamer Kondensatorbereich 240 ist wiederum durch den
Bereich definiert, in dem sich die erste und die zweite Grenzfläche 228, 230 überlappen.
In diesem Ausführungsbeispiel
weist die zweite leitfähige
Hilfsschicht 226 eine geringere räumliche Ausdehnung als die
erste leitfähige
Hilfsschicht 222, sowie das Kondensator-Dielektrikum 224 auf.
Der wirksame Kondensatorbereich 240 ist daher begrenzt
durch die zweite Grenzfläche 230,
innerhalb der die zweite leitfähige
Hilfsschicht 226 mit dem Kondensator-Dielektrikum 224 verbunden
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Kontaktelektrode 232 außerhalb des wirksamen Kondensatorbereichs 240 angeordnet.
Es kommt zu keiner Überlappung des
Kontaktierungsbereiches 234 mit dem wirksamen Kondensatorbereich 240.
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Die
in 2a genannte Struktur
kann auch „gespiegelt" werden, d.h., die
Schichtfolge in 2a kann
umgekehrt werden, so dass sich ausgehend von einem Träger die
Schichten 226, 224, 222, 232 nach
oben erstreckt. Ferner kann zusätzliche
eine Kontaktierung der zweiten leitfähigen Hilfsschicht vorgesehen
sein, die gemäß der ersten
Kontaktelektrode außerhalb
des wirksamen Kondensatorbereichs angeordnet ist, z.B. in Form einer
weiteren ringförmigen
Cu-Struktur.
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2b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Kondensatoranordnung gemäß 2a. Im Unterschied zur 2a zeigt 2b ein Kondensator-Dielektrikum 224c,
das dieselbe räumliche Ausdehnung
aufweist wie die zweite leitfähige
Hilfsschicht 226. Der wirksame Kondensatorbereich 240 ist
dementsprechend von der räumlichen
Ausdehnung der leitfähigen
Hilfsschicht mit der kleineren Abmessung begrenzt, bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
die zweite leitfähige
Hilfsschicht 226.
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3 zeigt eine schematische
Querschnittsdarstellung einer Kondensatoranordnung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Kondensatoranordnung ist Teil einer
integrierten Schaltung, die eine Mehrlagenmetallisierung aufweist.
Gezeigt ist eine untere Lage 302, eine mittlere Lage 304 sowie
eine obere Lage 306. Zwischen der unteren Lage 302 und
der mittleren Lage 304 ist eine Trennschicht 310 aus
Si3N1 angeordnet.
Ebenso ist zwischen der mittleren Lage 304 und der oberen
Lage 306 eine Trennschicht 312 angeordnet. Eine
erste leitfähige
Hilfsschicht 322, die eine untere Elektrode bzw. Barriere
zu dem Kupfer bildet ist in einer Aussparung der Trennschicht 310 angeordnet
und erstreckt sich in die mittlere Lage 304. Auf der ersten
leitfähigen
Hilfsschicht 322 ist ein Kondensator-Dielektrikum 324 angeordnet.
Auf dem Kondensator-Dielektrikum 324 ist eine zweite leitfähige Hilfsschicht 326 angeordnet,
die eine obere Elektrode bildet. Die zweite leitfähigen Hilfsschicht 326 ist von
einer Ätzstop-Schicht 327 abgedeckt.
Die äußeren Oberflächen des
Kondensator-Dielektrikums 324, der zweiten leitfähigen Hilfsschicht 326 sowie der Ätzstop-Schicht 327 können von
einer weiteren Schutzschicht (nicht gezeigt) ummantelt sein. Bei
der Herstellung der in 3 gezeigten
Struktur wird auf die untere Lage 302, z.B. eine Isolierschicht
oder ein anderes geeignetes Substrat, die Schicht 310 und auf
dieselbe eine SiO2-Schicht aufgebracht.
Diese Schichtfolge wird dann strukturiert und bearbeitet, um eine
Fensteröffnung
oder Aussparung (Unterbrechung) in der Schichtfolge zu bilden. Anschließend hieran
werden die Schichten 322, 324, 326, 327 abgeschieden
und strukturiert, um die in 3 gezeigte Struktur
zu erhalten. Auf die so gebildete Struktur wird eine SiO2-Schicht abgeschieden, auf der die Schicht 312 angeordnet
ist und durch die sich die Kontaktierung 336 erstreckt.
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Die
erste leitfähige
Hilfsschicht 322 ist mit dem Kondensator-Dielektrikum 324 innerhalb
einer ersten Grenzfläche 328 zwischen
dem Kondensator-Dielektrikum 324 und der ersten Hilfsschicht 332 verbunden.
Dementsprechend ist die zweite leitfähige Hilfsschicht 326 mit
dem Kondensator-Dielektrikum 324 innerhalb einer zweiten
Grenzfläche 330 zwischen
dem Kon densator-Dielektrikum 324 und der zweiten Hilfsschicht 326 verbunden.
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Die
erste leitfähige
Hilfsschicht 322 ist mit einer unteren Kontaktelektrode 332 verbunden.
Die Kontaktelektrode ist bevorzugterweise ringförmig ausgebildet und ist in
einem Kontaktierungsbereich 334 mit der ersten leitfähigen Hilfsschicht 322 verbunden.
Die zweite leitfähige
Hilfsschicht 326 ist in diesem Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand
der Technik über
eine Durchkontaktierung 336 mit einer Leiterbahn 338,
die in der oberen Lage 306 angeordnet ist, verbunden.
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Die
Kontaktelektrode 332 ist bevorzugterweise aus Cu und ist
Teil einer Leiterbahn (nicht gezeigt) oder mit einer solchen verbunden.
Die Kontaktelektrode 332 stellt eine elektrische Verbindung
zu der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 322 her und ist mit dieser innerhalb des Kontaktierungsbereichs 334 elektrisch
verbunden. Die Kontaktelektrode 332 ist in ein Substrat
(z.B. SiO2) 339 eingebettet, auf
dem außerdem
die erste leitfähige
Hilfsschicht 322 sowie die Trennschicht 310 angeordnet
ist. Die erste leitfähige Hilfsschicht 322 besteht
bevorzugterweise aus TaN oder TiN. Das Kondensator-Dielektrikum 324 besteht bevorzugterweise
aus Si3N4, Ta2O5, HFO2 oder
Al2O3. Die zweite
leitfähige
Hilfsschicht 326 besteht bevorzugterweise ebenfalls aus
TaN oder TiN. Die Durchkontaktierung 336 und die Leiterbahn 338 sind
bevorzugterweise aus Cu.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist sowohl die erste Hilfsschicht 322 als auch die zweite
Hilfsschicht 326 aus einem Material, das eine Barriereschicht
für diffundierende
Atome der Kontaktelektrode 332 bildet. Die Kontaktelektrode 332 sowie
die Durchkontaktierung 336 und die Leiterbahn 338 sind
aus einem Metall, das aufgrund seiner guten Leitfähigkeit
eine möglichst
hohe Güte
der Kondensatoranordnung gewährleistet.
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Ein
wirksamer Kondensatorbereich 340 ist durch den Überlappungsbereich
der ersten und der zweiten Grenzfläche 328, 330 definiert.
Da sich die zweite leitfähige
Hilfsschicht 326, die die obere Elektrode bildet innerhalb
der Aussparung der Trennschicht 310 befindet, werden störende Kanteneffekte an
den Rändern
des wirksamen Kondensatorbereichs 340 vermieden.
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Die
Kontaktelektrode 332 ist außerhalb des wirksamen Kondensatorbereichs 340 angeordnet. Das
bedeutet, dass sich der wirksame Kondensatorbereich 340 und
der Kontaktierungsbereich 334 nicht überlappen. Dies hat den besonderen
Vorteil, dass Kupferatome aus der Elektrode 332, die während des Herstellungsprozesses
der Kondensatoranordnung durch die erste leitfähige Hilfsschicht 322 in
das Kondensator-Dielektrikum 324 hinein diffundieren, sich außerhalb
des wirksamen Kondensatorbereichs 340 befinden. Auf diese
Weise wird ein Kurzschluss zwischen der ersten leitfähigen Hilfsschicht 322 und
der zweiten leitfähigen
Hilfsschicht 326 vermieden. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, dass sich elektrische Feldspitzen in Folge von Unebenheiten
erzeugt durch Cu-Hillocks zwischen der Cu-Kontaktelektrode 332 und
der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 322 nicht störend auf den wirksamen Kondensatorbereich 340 auswirken
und sich somit die Zuverlässigkeit
erhöht.
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Alternativ
zu der in 3 gezeigten
Anordnung kann sich die obere Elektrode 326 auch weiter nach
außen
erstrecken, so dass dieselbe in einem Bereich oberhalb der Elektrode 332 endet,
sich also auf den Abschnitt des Dielektrikums 324 erstreckt, der
auf der SiO2-Schicht auf der Schicht 310 angeordnet
ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Schicht 326 in diesem
Fall nicht bis an den Rand des Dielektrikums 324.
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Im
folgenden wird anhand von 3 ein
Verfahren zum Erzeugen einer Kondensatoranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. 3 zeigt
eine Kontaktelektrode 332, die in Damascene Technik in
einem bereitgestellten Substrat 339 abgeschieden wird.
Auf das Substrat 339 sowie die Kontaktelektrode 332 wird
anschließend
die Trennschicht 310 in Form einer dielektrischen Schutzschicht
abgeschieden. Anschließend
wird die Trennschicht 310 an der Stelle, an der eine Anordnung
der Kondensatoranordnung vorgesehen ist, wieder entfernt. Auf die
freigelegten Bereiche 340, 350 wird eine erste
leitfähige
Hilfsschicht 322 aufgebracht. Anschließend wird das Kondensator-Dielektrikum 324 auf
der ersten leitfähigen
Hilfsschicht 322 abgeschieden. Nachfolgend wird innerhalb
des wirksamen Kondensatorbereiches 340 auf das Kondensator-Dielektrikum 324 die
zweite leitfähige
Hilfsschicht 326 abgeschieden. Auf die zweite leitfähige Hilfsschicht 326 wird
eine Ätzstop-Schicht 327 abgeschieden,
die unterbrochen wird, um einen Kontakt der zweiten leitfähigen Hilfsschicht 326 über eine
Durchkontaktierung zu ermöglichen.
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3a zeigt eine Abwandlung
des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Elemente, die denen aus 3 entsprechen,
haben die gleichen Bezugszeichen. Elemente, die von denen in 3 gezeigten abweichen, haben
die gleichen Bezugszeichen, die zusätzlich mit „a" versehen sind. Wie zu erkennen ist,
wurde hier die Anordnung von Kontaktelektrode und zweiter leitfähiger Schicht
gegenüber der
Anordnung in 3 „invertiert". Genauer gesagt ist
die Kontaktelektrode 332a, anders als in 3, nicht ringförmig in der unteren Lage 302 gebildet, sondern
als ausgefüllte
Struktur in einem Bereich (Kontaktbereich 334a) angeordnet,
der benachbart zu der Fensteröffnung
in der Trennschicht 310 ist. Anstelle der ringförmigen Struktur
der Kontaktelektrode ist in 3a nun
die erste leitfähige
Schicht 326a und die Ätzstoppschicht 327a ringförmig ausgebildet,
so dass der Kontaktierungsbereich 334a zwischen der Schicht 322 und
der Kontaktelektrode 332a mit dem wirksamen Kondensatorbereich höchstens
teilweise oder nicht überlappt,
so dass zumindest ein Teil der sich im wirksamen Kondensatorbereich
befindlichen ersten Hilfsschicht 322 an das Substrat 339 bzw.
nicht an die Kontaktelektrode 332a angrenzt. Der wirksame
Kondensatorbereich ist wie in 3 durch
den überlappenden
Bereich der Schichten 322, 324 und 326a gebildet.
Die Kontaktierung der zweiten Hilfsschicht 326a erfolgt
hier z.B. durch eine ringförmige
Durchkontaktierung 336a.
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4 zeigt eine rein schematische
Aufsichtsdarstellung der Kondensatoranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Gezeigt ist eine erste Kondensatoranordnung 400 die
mit einer zweiten, angedeuteten Kondensatoranordnung 400' verbunden ist.
Die erste Kondensatoranordnung 400 weist eine erste leitfähige Hilfsschicht 422 und
eine zweite leitfähige
Hilfsschicht 426 auf. Die erste leitfähige Hilfsschicht 422 überlappt
teilweise mit einer Kontaktelektrode 432. Eine Leiterbahn 438 ist über eine Durchkontaktierung
(nicht gezeigt) mit der zweiten leitfähigen Hilfsschicht 426 verbunden.
Die Kontaktelektrode 432 weist Verbindungen 460, 461 in
Form von Leiterbahnen auf. Ebenso weist die Leiterbahn 438 eine
Verbindung 465 in Form einer Leiterbahn auf. Die Verbindung 465 verbindet
die erste Kondensatoranordnung 400 mit der zweiten Kondensatoranordnung 400'.
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In 4 ist zu sehen, dass die
Kontaktelektrode 432 die erste leitfähige Hilfsschicht 422 ringförmig umschließt und dass
sich die Kontaktelektrode 432 außerhalb eines wirksamen Kondensatorbereichs,
der in diesem Ausführungsbeispiel
durch die Ausdehnung der zweiten leitfähigen Hilfsschicht 426 definiert
wird, befindet.
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Obwohl
oben bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung näher
erläutert wurden,
ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf dieses
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist. Insbesondere ist die beschriebene Kondensatoranordnung nicht
auf integrierte Schaltungen beschränkt. Des weiteren sind die
beschriebenen Materialien, Abmessungen und Ausformungen beispielhaft
gewählt.
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- 120
- Substrat
- 122
- erste
leitfähige
Hilfsschicht
- 124
- Kondensator-Dielektrikum
- 126
- zweite
leitfähige
Hilfsschicht
- 128
- erste
Grenzfläche
- 130
- zweite
Grenzfläche
- 132
- Kontaktelektrode
- 134
- Kontaktierungsbereich
- 140
- wirksamer
Kondensatorbereich
- 220
- Substrat
- 222
- erste
leitfähige
Hilfsschicht
- 224
- Kondensator-Dielektrikum
- 226
- zweite
leitfähige
Hilfsschicht
- 228
- erste
Grenzfläche
- 230
- zweite
Grenzfläche
- 232
- Kontaktelektrode
- 234
- Kontaktierungsbereich
- 240
- wirksamer
Kondensatorbereich
- 224c
- Kondensator-Dielektrikum
- 302
- untere
Schicht
- 304
- mittlere
Schicht
- 306
- obere
Schicht
- 310
- Trennschicht
- 312
- Trennschicht
- 322
- erste
leitfähige
Hilfsschicht
- 324
- Kondensator-Dielektrikum
- 326,
326a
- zweite
leitfähige
Hilfsschicht
- 327,
327a
- Ätzstop-Schicht
- 328
- erste
Grenzfläche
- 330
- zweite
Grenzfläche
- 332,
332a
- Kontaktelektrode
- 334,
334a
- Kontaktierungsbereich
- 336,
336a
- Durchkontaktierung
- 338
- Leiterbahn
- 339
- Substrat
- 340
- wirksamer
Kondensatorbereich
- 342
- Abstand
der Kontaktelektrode
- 344
- Dicke
der Kontaktelektrode
- 346
- Länge des
Kontaktierungsbereichs
- 348
- Überstand
der Kontaktelektrode
- 350
- Abstand
zur Trennschicht
- 400
- erste
Kondensatoranordnung
- 400'
- zweite
Kondensatoranordnung
- 422
- erste
leitfähige
Hilfsschicht
- 426
- zweite
leitfähige
Hilfsschicht
- 432
- Elektrode
- 438
- Leiterbahn
- 460
- untere
Verbindung
- 461
- untere
Verbindung
- 465
- obere
Verbindung
- 502
- untere
Schicht
- 504
- mittlere
Schicht
- 506
- obere
Schicht
- 510
- Trennschicht
- 512
- Trennschicht
- 522
- untere
Kontaktelektrode
- 524
- untere
Barriereschicht
- 526
- Dielektrikum
- 528
- obere
Kontaktelektrode
- 530
- Ätzstop-Schicht
- 534
- Durchkontaktierung
- 536
- Leiterbahn