JP2001522530A - 集積回路のコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、集積回路の製造において、金属導電電極を備えたコンデンサを製造する方法と、コンデンサそれ自身と、好ましくは高周波数への応用を目指した集積回路とに関する。本発明により、最も下側の基板と最も上側の絶縁体層１３とを有する層構造体１１の上に第１金属層１５を沈着することにより、下側電極１７、６３、６７が作成される。第１金属層１５の上に絶縁体層１９が沈着される。その後、前記絶縁体層１９を貫通する貫通孔ホール２１をエッチングすることによりおよび貫通孔ホール２１を充填することにより、下側電極１７、６３、６７に対する電気的接続体２５が作成される。その後、所定の領域３３の中の第１金属層１５が被服されなくされる。その後、誘電体層３５が前記所定の領域３３に重なる３９ように、誘電体層３５が沈着されおよびパターンに作成されおよびエッチングが行われる。最後に、上側電極４７、６３、６７および接続層４３がそれにより達成される構造体４０の上に沈着される第２金属層４７により作成される。ここで、上側電極４７、６３、６７が前記所定の領域３３に重なる３９ようにおよび接続層４３が充填された貫通孔ホール２１に重なるように、第２金属層４７がパターンに作成されそしてエッチングが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 集積回路のコンデンサ技術分野 本発明は、集積回路の製造の期間中に、金属導電電極を備えたコンデンサおよ びコンデンサそれ自身および集積回路を作成する方法に関する。このコンデンサ とそれぞれの集積回路は高周波数への応用を目指している。技術の現状 集積回路のコンデンサの製造の期間中に、シリコン基板を備えた層構造体の上 に導電層が沈着され、そしてシリコン基板の上に薄い熱酸化物が成長され、そし てこの層構造体の中に能動備品および受動部品が標準的な方法で定められる。コ ンデンサの下側電極を形成するこの導電層の上に、絶縁体層が沈着される。従来 の技術に従ってこの絶縁体層は、一方においてコンデンサの下側電極に対する電 気的接続のためにおよび他方においてコンデンサそれ自身を製造するために、所 定の領域の中でパターンに作成されそしてエッチングが行われる。このことは１ 個の同じ段階の中で実行される。下側電極の上の部分を除いて、酸化シリコンま たは窒化シリコンの薄い誘電体が沈着され、そしてパターンに作成されおよびエ ッチングが行われる。その後、上側電極が沈着される。この上側電極がパターン に作成されそしてエッチングが行われて、コンデンサの上側電極およびコンデン サの下側電極に対する電気的接続体が作成される。 けれどもこの技術の場合、例えば金属に対する良好でない被覆階段のために、 接触の問題点が前記電気的接続体に生ずる危険がある。したがって、電気的接続 体は比較的大きな横断面領域を持つように作成されなければならない。大きな静 電容量値を達成するためには、コンデンサは面積が大きくそして厚さが極めて小 さな誘電体を有しなければならない。第１の場合には機械的ストレスが原因とな っての変形の危険が存在し、そして第２の場合にはブレークダウンの危険が存在 するのでコンデンサの信頼性が低下する。 極めて大きな誘電率を有する例えばＰＺＴ（ＰｂＺｒ_xＴｉ_1-xＯ₃）といっ た強誘電体のような他の材料をコンデンサ誘電体として用いることは、例えば米 国特許第5,406,447号および米国特許第5,563,762号に開示されている。この場合 には、コンデンサの面積も厚さも決定的ではない。けれども、例えばコンデンサ 誘電体の高い結晶化温度や電極とコンデンサ誘電体との間の相互拡散および不純 物に対する大きな敏感性のために、全く異なる製造技術が必要である。発明の開示 本発明の１つの目的は、酸化シリコンまたは窒化シリコンのような従来の材料 のコンデンサ誘電体を備えおよび高い特性を有しそして集積回路に用いられるこ とを目指した、特に例えばラジオの分野のような高い周波数への応用のための集 積回路に用いられることを目指した、小型で信頼性の高いコンデンサを得ること である。 本発明のさらに別の目的は、コンデンサの下側電極に連結された小さな横断面 積と高い信頼性を有する電気的に接続された導電体を備えたコンデンサを得るこ とである。 本発明のなお１つの目的は、従来の技術によるコンデンサの場合に起こること がある１個または多数個の問題点を有しないコンデンサを得ることである。 本発明のまた別の目的は、前記の特性を有するコンデンサに対して高い信頼性 を有すしおよび複雑でない製造法を得ることである。 本発明のこの他の目的は下記説明で明らかになるであろう。 この点に関して本発明は、コンデンサの下側電極とその上に配置された導電表 面との間に電気的接触を行うために、充填された貫通孔ホールを利用する。貫通 孔ホールの作成段階および充填段階は、この場合には分離した段階で実行される 。この充填段階は、化学沈着段階とその後のエッチング段階とにより行われる。 この化学沈着にはタングステンが用いられることが好ましく、そしてこの化学沈 着は整合した被覆を与える。前記分離した段階は、コンデンサ開口部のエッチン グおよびコンデンサの上側電極の作成のための処理工程段階とは異なる。集積回 路が多数個の導電層を有する時には、コンデンサはできるだけ高く立って製造さ れることが好ましい。 さらに詳細にいえば下側電極は、本発明に従い、最も底部の基板と最も頂部の 絶縁体層とを有する層構造体の上に第１金属層を沈着することにより製造される 。この金属層がリソグラフィでパターンに作成されそしてエッチングが行われて 、下側電極とそれへの電気的接続体とが成形される。この第１金属層の上に絶縁 体層が沈着され、そしてその後、前記絶縁体層を貫通する貫通孔ホールがエッチ ングで作成されそしてこの貫通孔ホールが充填されることにより、下側電極への 電気的接続体が作成される。その後第１金属層が所定の領域の内側で露出され、 そしてその後誘電体層が沈着される。この誘電体層に対し、前記所定の領域を被 覆するようにパターン作成およびエッチングが行われる。最後に、上側電極およ び下側電極に対する接続層が、それにより達成される構造体の上に沈着された第 ２金属層により製造される。この第２金属層は、上側電極が前記所定の領域に重 なりおよび接続層が充填された貫通孔ホールに重なるようにパターン作成および エッチングが行われる。 電極は例えば100×100μｍのような限定された寸法に作成されることが好まし い。この寸法はコンデンサの静電容量値を限定する。もしさらに大きな静電容量 値が要求されるならば、上側電極および下側電極の中の所定の位置にエッチング された予め定められた形状のホールを通して、複数個の並列接続されたコンデン サが作成される。この場合には、上側電極および下側電極はさらに大きな寸法に 作成される。それぞれの電極が例えば100×100μｍの寸法の互いに接続された極 板として存在するように、これらのホールにエッチングが行われることが好まし い。 単純な金属層を電極として用いる代わりに、例えば窒化チタンの２個の薄い導 電層と例えばそれらの間に配置された例えばアルミニウムの厚い金属層とから構 成される３層層状構造体のような、金属積層体を用いることができる。 貫通孔ホールの充填が実行される前に絶縁体層の上および貫通孔ホールの中に 、例えばチタンと窒化チタンの層状構造体から成る貫通孔バリアを沈着すること ができる。 絶縁体材料または半絶縁体材料、特に酸化シリコンまたはポリシリコン、で充 填された深い溝すなわちいわゆるトレンチが下側の基板の中に作成され、それに よりコンデンサと下側基板との間の容量性結合をできるだけ小さくすることがで きる。このことに関連して、トレンチは製造工程の初期の段階に作成される。こ れらのトレンチはコンデンサの下にグリッドの形状におよび５μｍ程度の深さに 作成されると利点が得られる。 本発明により、前記目的を十分に満たすコンデンサを得ることができる。 本発明の１つの利点は、抵抗損失が小さくおよび電圧依存性が小さくかつ高い Ｑ値を有する信頼性の高いコンデンサが達成されることである。このことに関し て、このコンデンサはＶＯＣ（Voltage Controlled Oscillator、電圧制御発振 器）の中に集積するのに非常に適している。ＶＯＣの中にこのコンデンサが用い られるならば、高いＱ値と良好な周波数安定度と小さな位相ノイズとが得られる 。もし大きな静電容量値が要求されるならば、電極の領域が拡大され、そして電 極の中にホールがエッチングで作成される。このことにより、電極の接着が増大 する。 この他の利点には高い信頼性、例えば金属積層体が用いられた場合のパターン 作成の単純化およびヒロッキング（hillocking）の危険性の減少、および貫通孔 バリアが用いられた場合の信頼性のさらに高いタングステンの充填、が含まれる 。 本発明のなお別の利点は、特にもしコンデンサが層構造体の中でさらに高く配 置されるならばおよび基板がコンデンサを遮蔽するトレンチを有するならば、基 板に対する小さな寄生結合が達成されることである。図面の説明 添付図面を参照しながら、下記において本発明をさらに詳細に説明する。添付 図面は本発明の実施例を単に例示したものであった、したがって、本発明の範囲 がこれらの実施例に限定されるわけではない。 図１〜図３は、集積回路の製造期間中に、本発明に従う金属導電電極を有する コンデンサを作成する方法を横断面図の形式で示した図である。 図４ａ〜図４ｂは、本発明に従うコンデンサが有する電極の２つの異なる実施 例を上から見た場合の平面図である。 図５および図６は、本発明に従うコンデンサのまた別の実施例を横断面図の形 式で示した図である。好ましい実施例 図１において、１１は基板とその上に配置されたいわゆる多重層構造体と呼ば れる任意の数の層とを示している。基板は、単結晶シリコンであることが好まし い。完成した集積回路が所定の特性を有するために、これらの層は１つの処理工 程方式に従ってパターンに作成されそしてエッチングが行われる。この回路の中 に備えられた本発明に従うコンデンサは、例えば処理工程の中でコンデンサの中 の電極として第３金属層および第４金属層を用いることにより、できるだけ高く 立つように作成されることが好ましい。このことにより、基板に対する寄生容量 の効果が最小になる。 前記で説明したように、この層構造体の最も上の酸化シリコン層１３の上に、 金属層１５が本発明に従って沈着される。金属層１５はこの層構造体の第３層で あることが好ましい。下側電極１７を形成するために、この金属層にパターンが 形成されそしてエッチングが行われる。 金属層１５にエッチングを行った後、例えば酸化シリコンの絶縁体層１９が沈 着される。その後、接触体ホールまたはいわゆる貫通孔ホール２１がリソグラフ ィ法により定められる。この接触体ホール２１は例えばタングステンで充填され る。この充填は、ＣＶＤ技術により沈着されるタングステンの層２３により行わ れる。このことにより、整合した被覆段階を確実に得ることができる。タングス テン層２３は貫通孔ホールの幅の半分よりも大きい厚さに沈着される。このよう にして貫通孔ホール２１が完全に充填され、そして絶縁体層１９の上に均一な厚 い膜が得られる。均一な厚いタングステン層２３に例えば乾式エッチングにより エッチングが行われ、それにより貫通孔ホール２１の中にだけタングステンが残 る。このようにして、下側電極１７に対する電気接続体すなわちいわゆるタング ステン充填体２５が作成される。極めて小さな直径を有する貫通孔ホール２１が 作成される。この極めて小さな直径はサブマイクロメートルの領域にあることが 好ましい。図１はこのようにして得られた構造体の図である。このタングステン 充填体が満足に機能するために、貫通孔ホール２１の中に窒化チタン層の沈着を 先行させることにより利点が得られる。この沈着は明細書の中でさらに詳細に説 明される。 最後に沈着された絶縁体層１９と初期に沈着された酸化シリコン層１３との両 方の中にさらに別のタングステン充填貫通孔ホール２９、３１が存在することに 注目されたい。このことは、他の電気接続体および他の電気部品をこのコンデン サと並行して製造できることだけを示している。 タングステン層２３に再びエッチングを行った後、リソグラフィによりコンデ ンサ開口部３３が定められる。図２を見よ。所定の領域すなわちコンデンサ開口 部３３の中に乾式エッチングを行うことにより、絶縁体層１９が除去される。こ の乾式エッチングは下側にある金属すなわちコンデンサ極板１７の上で停止し、 そしてエッチングの形状に関して最適化され、それによって後で行われる誘電体 および金属の沈着により良好な被覆段階を得ることができる。リソグラフィ段階 からフォトレジストが除外され、そしてその後この構造体の上に誘電体層３５が 沈着される。この沈着は、ＰＥＤＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Depos ition、プラズマで増強された化学蒸着）技術で行われることが好ましいが、例 えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition、化学蒸着）またはＳＡＣＶＤ（Sub A tmospheric Chemical Vapor Deposition、１気圧以下での化学蒸着）のような他 の技術で沈着を行うこともできる。この層３５は、コンデンサ誘電体３７を形成 するであろう。 コンデンサ開口部３３に部分３９で重なるべきであるコンデンサ誘電体３７は リソグラフィで定められ、その後コンデンサ開口部３３の外側の層３５に乾式エ ッチングでエッチングが行われ、そしてレジストが除去される。特に、タングス テン充填貫通孔ホール２１、２９の上のすべての誘電体が除去されなければなら ない。その結果得られる構造体が図２に示されている。 コンデンサ開口部３３は約100×100μｍ²よりも大きく作成されてはならない 。そうでないと機械的ストレスの結果として悪い交換の危険がある。重なり３９ は約1000オングストロームでなければならない。 第４金属層４１が沈着される。図３を見よ。この層４１は、接続層４３、４５ としてとコンデンサの第２電極すなわち上側電極４７としてとの両方の役割を果 たすであろう。層４１がパターンに作成されそしてエッチングが行われ、その後 残っているフォトレジストが除去される。この場合の接続層４３は、タングステ ン充填貫通孔ホール２１を通して下側電極を接続する。コンデンサ誘電体３７が コンデンサ開口部３３に重なる３９のと同様の方法で、上側電極４７がコンデン サ開口部３３に部分４９で重なるべきであり、そしてさらに接続層４５に接続さ れるべきである。 最後に、例えば酸化シリコンと窒化シリコンとから成る２層構造体５１で回路 が最終的に不動態化される。このようにして得られた構造体５３が図３に示され ている。 抵抗損失を小さくするためにおよびコンデンサ誘電体として酸化シリコンより も大きな相対誘電率を有する例えば窒化シリコンを用いるために、コンデンサの 両方の電極板１７、４７を例えばアルミニウムまたはアルミニウム・銅合金で作 成することが適切である。金属層２５、４１はアルミニウムをスパッタリングす ることにより沈着される。 処理工程段階(i)貫通孔ホール２１、２９のパターン作成段階およびエッチン グ段階および(ii)タングステン層２３パターン作成段階およびエッチング段階が (iii)コンデンサ開口部３３のエッチング段階および(iv)金属層４１の沈着段階 および上側電極４７のエッチング段階およびさらにそれらに先行する段階から分 離される。このことに対する理由は、貫通孔およびコンデンサに対する処理工程 段階が例えばエッチングの形状および金属沈着に関して個別に最適化することが できなければならないからである。 コンデンサの静電容量Ｃは近似的に次の式で与えられる。 Ｃ＝ε_rε₀Ａ／ｔ ここでε_rは誘電体の相対誘電率、ｔは厚さ、Ａはコンデンサ極板の面積、ε₀は 真空の誘電率である。 前記で説明したように、コンデンサの極板１７、４７は約100×100μｍよりも 大きく作成されてはならない。もしそうでないならば、金属がその基礎から解放 されるまたはくずれる危険がある。誘電体の厚さｔは約300オングストロームよ りも小さいことができない。もしそうでないならば、表面が完全には平坦でない ためにブレークスルーの危険が存在する。相対誘電率ε_rは材料定数であり、酸 化シリコンでは約3,9および窒化シリコンでは約7,8である。他の誘電体材料を用 いることは可能であるが、しかしその場合には多数の標準的でない処理工程 段階を用いることが必要になる。 もし大きな静電容量値が要求されるならば、複数個のコンデンサ（これらのコ ンデンサはここではセルと呼ばれている）がコンデンサ極板６３、６７の中にホ ール６１、６５をパターン作成およびエッチングを行うことにより相互に並列に 結合される。この場合には、さらに大きな寸法に製造される。図４ａ〜図４ｂを 見よ。このパターン作成およびエッチングは、電極６３、６７自身の形状作成と 並行して行われるという利点を有する。次に絶縁体層１９、５１の沈着の期間中 に、ホールが酸化物で充填される。このようにコンデンサの極板はそれぞれの基 礎にいわばしっかりと打ち込まれ、そして金属がくずれるヒロッキングの危険が 大幅に減少する。 前記で説明したように図４ａおよび図４ｂは、複数個のセルの並列接続の期間 中のコンデンサ極板の２つの可能な実施例の図である。結果として得られるコン デンサ極板６３、６７が多数の互いに結合された小さな極板６４、６８として現 れるように、エッチングが実行されることが好ましい。小さな極板の幅は、約10 0μｍであることが好ましい。このように多数個の小さな極板６４、６８から極 めて大きいコンデンサ極板６３、６７を製造することができ、したがって大きな 静電容量値を達成することができる。 全体的にいって、任意の形状例えば八角形または長方形の極板が得られるよう にパターン作成およびエッチングを実行することができる。けれども、極板の寸 法が100×100μｍ²の程度にとどまることが重要である。 本発明のさらに別の実施例では、絶縁体層１９の上に貫通孔バリア７１、７３ が沈着される。貫通孔バリア７１、７３は、図５から容易に分かるように、チタ ンまたは窒化チタンの層状体７１、７３で作成されることが好ましい。絶縁体層 １９の中に貫通孔ホール２１がエッチングされた後でしかし貫通孔ホール２１が 充填される前に、スパッタリングによりこれらの層が沈着される。 良好な電気的接触および良好な接着に対する要請を満たすために、この構造体 の上にすなわち絶縁体層１９の上側側面の上および貫通孔ホール２１の壁および 底の上に、チタンの薄層７１がまず沈着される。このことに対する理由は、タン グステンの沈着のために用いられる化学処理が十分に機能するために、窒化チタ ンは適切な基礎であるからである。したがって、いわゆる貫通孔バリア７１、７ ３は底部にチタンを有しおよび最も上に窒化チタンを有する２重層構造体である ことが好ましい。 上側電極と接続層との両方の成型のために、金属層４１の代わりにいわゆる金 属積層体７５、４１、７７を沈着することにより利点が得られる。図５に示され ているようにこの金属積層体７５、４１、７７は、底部に配置された薄い窒化チ タン層７５と、次に配置される厚いアルミニウム層４１と、さらに最も上に配置 される薄い窒化チタン層７７とを積層体として組み立てられる。アルミニウム層 ４１は実際の導電体であり、一方窒化チタン層７５、７７は異なる方法でこの構 造体の信頼性に寄与しおよび反射が小さいので後でのリソグラフィによるパター ン作成を容易にする。当然、アルミニウムは他の導電材料、例えば0.5〜4％の銅 を含有するアルミニウム・銅合金、で十分に置き換えることができる。 金属積層体７５、４１、７７の全体をパターンに作成しおよびエッチングを行 うことにより、必要な電極および導電体が作成される。金属積層体７５、４１、 ７７のエッチングは、金属積層体７５、４１、７７と、金属積層体７５、４１、 ７７と絶縁体層１９との間に残る貫通孔バリア７１、７３との両方を通して行わ れるであろう。 したがって導電体は、絶縁体層１９から上方に数えて、チタン７１および窒化 チタン７３（貫通孔バリア）と、それに続く窒化チタン７５と、アルミニウム４ １と、さらに窒化チタン７７（金属積層体）とを有する。タングステン充填体２ ５は、上側を除いて、貫通孔バリア７１、７３により完全に取り囲まれる。タン グステン充填体２５の上側は、金属積層体７５、４１、７７に直接に接続される 。 図５に示されているように、下側電極の成型のために金属層１５の代わりに金 属積層体８５、１５、８７が沈着されたのと同様に、絶縁体酸化シリコン層１３ の上に貫通孔バリア８１、８３がまた沈着される。貫通孔ホールがその中に作成 された絶縁体層の全体の上と金属層の代わりの金属積層体の上とに、貫通孔バリ アが沈着されることが好ましい。 図６に示されているように単結晶シリコンの基板９３の中に、いわゆるトレン チ９１と呼ばれる深い溝が作成される。これらのトレンチ９１は５μｍの程度の 深さを有するべきであり、そしてコンデンサの下でグリッド状のパターンに作成 されることが好ましい。トレンチ９１の目的はコンデンサを導電性のシリコン基 板から遮蔽し、したがって容量的結合を小さくすることである。トレンチ９１は 、例えば酸化シリコンまたはポリシリコンのような、絶縁体材料または半絶縁体 材料で構成されるであろう。 トレンチ９１の製造は、基板の上に沈着された最も下の酸化物層９５のパター ン作成の段階と、次に溝のエッチングを行う段階と、溝を充填する段階とにより 行うと利点が得られる。この充填段階は、酸化シリコンまたは酸化シリコンとポ リシリコンとの組み合わせを沈着する段階により行われ、その後、得られた表面 を平坦化する段階すなわち過剰に沈着された材料を例えば乾式エッチングで除去 する段階が行われる。 本発明による集積回路のコンデンサは信頼性が高く、そして高特性を有する。 コンデンサの下側電極１７とその上に配置された接続層４３との間の電気的接続 体として充填された貫通孔ホール２１を用いることにより、例えば金属に対する 悪い被覆段階が原因となって生ずる接触の問題点が非常に小さい小型のコンデン サが達成される。このように、高度に機能的な回路がこの製造処理工程の中で達 成される。 本発明によるコンデンサは、大きな要求が低い抵抗損失および低い電圧依存性 に関して与えられるラジオ周波数の応用および他の高周波数の応用に対して特に 適している。コンデンサがＶＯＣ（Voltage Controlled Oscillator、電圧制御 発信器）の中の共振器タンク回路の一部分として集積される時、共振器のタンク 回路は高いＱ値と良好な周波数安定度と低い位相ノイズとを有しなければならな いために、このことが特に適用される。 電極６３、６７の中にホール６１、６５をエッチングすることにより、したが ってそれらは多数個の互いに結合された極板６４、６８として現れるので、電極 ６３、６７はどのようにでも大きく作成することができ、そしてその結果、コン デンサ誘電体を従来的でないものに転換しなくてもおよびそのために製造工程が 大幅に複雑になるようなことをしなくても、高いおよび極めて高い静電容量値を 達成することができる。 この製造法は、導電層と電極とを作成するために３層積層体７５、４１、７７ 、８５、１５、８７を沈着する段階と、前記で説明したように貫通孔ホール２１ 、２９の中に貫通孔バリア７１、７３、８１、８３を沈着する段階とを有するこ とが好ましい。このことはさらに高い信頼性を得るのに寄与する。 コンデンサが集積回路の層構造体の中で上方に高く製造される時、非常に小さ な寄生静電容量値が達成される。従来の処理工程は２〜４個の金属層を有してい る。近年の処理工程では５個の金属層が可能であり、およびなおさらに多数個の 金属層を有することに向けて開発が進められている。２個の最も上の金属層の間 にコンデンサが適切に配置される。この場合には基板に対する結合は非常に小さ くなり、そしてこの場合にはさらに多くのスペースが形成される可能性がまた存 在する。基板９３の絶縁体材料または半絶縁体材料のトレンチすなわち深い溝９ １は、コンデンサを導電性基板から遮蔽し、そして寄生静電容量値を非常に小さ くするのにさらに寄与する。 本発明は前記説明および添付図面に示された実施例に限定されないのは当然で あり、請求の範囲内において種々に変更することができる。特に本発明は、多重 層構造体の中のコンデンサの材料、寸法または配置の選択に関して示された実施 例に限定されないのは明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年５月５日（１９９９．５．５） 【補正内容】 請求の範囲 1. 好ましくは高周波数への応用を目指した集積回路の製造の期間中に、金属 導電電極を備えたコンデンサを製造する方法であって、 最も下側の基板と最も上側の絶縁体層１３とを有する層構造体１１の上に第１ 金属層１５を沈着することにより下側電極１７、６３、６７が作成される段階と 、 第１金属層１５の上に絶縁体層１９を沈着する段階と、 前記絶縁体層１９を貫通する貫通孔ホール２１をエッチングしおよび貫通孔ホ ール２１を充填することにより下側電極１７、６３、６７に対する電気的接続体 ２５が作成される段階と、 所定の領域３３の内側で第１金属層１５が被覆されない段階と、 このようにして達成された構造体の上に誘電体層３５が沈着されそしてコンデ ンサ誘電体３７が前記所定の領域３３に重なる３９ように前記誘電体層がパター ンに作成およびエッチングが行われることによりコンデンサ誘電体３７が作成さ れる段階と、 ここで達成された構造体４０の上に第２金属層４１が沈着されそして上側電極 ４７、６３、６７が前記所定の領域３３に重なる４９ようにおよび接続層４３が 充填された貫通孔ホール２１に重なるように第２金属層４１がパターンに作成さ れおよびエッチングが行われることにより上側電極４７、６３、６７および接続 層４３が作成される段階と、 を有することを特徴とする前記方法。 2. 第１項記載の方法において、貫通孔ホール２１がタングステン２３で充填 されることを特徴とする前記方法。 3. 第１項または第２項に記載された方法において、予め定められた形状のホ ール６１、６５が上側電極および下側電極６３、６７の予め定められた位置にお いてエッチングされることを特徴とする前記方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 ４３が充填された貫通孔ホール２１に重なるように、第 ２金属層４７がパターンに作成されそしてエッチングが 行われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 好ましくは高周波数への応用を目指した集積回路の製造の期間中に、金属 導電電極を備えたコンデンサを製造する方法であって、 最も下側の基板と最も上側の絶縁体層１３とを有する層構造体１１の上に第１ 金属層１５を沈着することにより下側電極１７、６３、６７が作成される段階に より、 第１金属層１５の上に絶縁体層１９を沈着する段階により、 前記絶縁体層１９を貫通する貫通孔ホール２１をエッチングしおよび貫通孔ホ ール２１を充填することにより下側電極１７、６３、６７に対する電気的接続体 ２５が作成される段階により、 所定の領域３３の内側で第１金属層１５が被覆されない段階により、 このようにして達成された構造体の上に誘電体層３５が沈着されそしてコンデ ンサ誘電体３７が前記所定の領域３３に重なる３９ように前記誘電体層がパター ンに作成されおよびエッチングが行われることによりコンデンサ誘電体３７が作 成される段階により、 ここで達成された構造体４０の上に第２金属層４１が沈着されそして上側電極 ４７、６３、６７が前記所定の領域３３に重なる４９ようにおよび接続層４３が 充填された貫通孔ホール２１に重なるように第２金属層４１がパターンに作成さ れおよびエッチングが行われることにより上側電極４７、６３、６７および接続 層４３が作成される段階により、 を特徴とする前記方法。 2. 第１項記載の方法において、貫通孔ホール２１がタングステン２３で充填 されることを特徴とする前記方法。 3. 第１項または第２項に記載された方法において、予め定められた形状のホ ール６１、６５が上側電極および下側電極６３、６７の予め定められた位置にお いてエッチングされることを特徴とする前記方法。 4. 第３項記載の方法において、それぞれの電極６３、６７が互いに結合する 極板６４、６８として現れるようにホール６１、６５にエッチングが行われるこ とを特徴とする前記方法。 5. 第４項記載の方法において、それぞれの電極が100×100μｍ²の程度の寸 法を有する互いに結合する極板６４、６８として現れるようにホール６１、６５ にエッチングが行われることを特徴とする前記方法。 6. 第１項〜第５項のいずれかに記載された方法において、貫通孔バリア７１ 、７３が絶縁体層１９の上および貫通孔ホール２１の中に沈着されることを特徴 とする前記方法。 7. 第６項記載の方法において、貫通孔バリア７１、７３がチタンおよび窒化 チタンの層状構造体で作成されるように選定されることを特徴とする前記方法。 8. 第１項〜第７項のいずれかに記載された方法において、金属層沈着のおの おのの沈着の前および後に薄い導電層７５、７７、８５、８７が沈着されること を特徴とする前記方法。 9. 第８項記載の方法において、薄い導電層７５、７７、８５、８７が窒化チ タンで作成されるように選定されおよび金属層１５、４１がアルミニウムまたは アルミニウム・銅合金で作成されるように選定されることを特徴とする前記方法 。 10．第１項〜第９項のいずれかに記載された方法において、コンデンサが基板 から電気的に遮蔽されるように絶縁体材料または半絶縁体材料の溝すなわちいわ ゆるトレンチ９１が基板９３の中に作成されることを特徴とする前記方法。 11．第１０項記載の方法において、トレンチ９１が酸化シリコンまたは酸化シ リコンとポリシリコンとの組合せ体で充填されることを特徴とする前記方法。 12．第１０項または第１１項に記載された方法において、トレンチ９１が５μ ｍの程度の深さにまで作成されることを特徴とする前記方法。 13．第１項〜第１２項のいずれがに記載された方法において、酸化シリコンで 作成されるように選定された絶縁体層１９が約１μｍの厚さに沈着されることを 特徴とする前記方法。 14．第１項〜第１３項のいずれかに記載された方法において、誘電体層３５が ＣＶＤ技術、ＰＥＣＶＤ技術またはＳＡＣＶＤ技術のいずれかで沈着されること を特徴とする前記方法。 15．第１項〜第１４項のいずれかに記載された方法において、誘電体層３５が 約300オングストローム〜1000オングストロームの厚さに沈着されることを特徴 とする前記方法。 16．第１項〜第１５項のいずれかに記載された方法において、誘電体層３５が 窒化シリコンで作成されるように選定されることを特徴とする前記方法。 17．第１項〜第１６項のいずれかに記載された方法において、誘電体層３５お よび上側金属層４１が約1000オングストロームだけ所定の領域３３に重なるよう に誘電体層３５および上側金属層４１にエッチングが行われることを特徴とする 前記方法。 18．第１項〜第１７項のいずれかに記載された方法において、貫通孔ホールの 直径または幅が１μｍ以下であるように貫通孔ホール２１にエッチングが行われ ることを特徴とする前記方法。 19．好ましくは高周波数への応用を目指した集積回路の中において金属導電電 極を備えたコンデンサであって、 最も下側の基板と最も上側の絶縁体層１３とを有する層構造体１１と、 絶縁体層１３の上に配置された第１金属層１５の中に定められた下側電極１７ 、６３、６７と、 第１金属層１５の上に配置されおよびその中に貫通孔ホール２１とコンデンサ 開口部３３とが定められた絶縁体層１９と、 貫通孔ホール２１の中に例えばタングステンで作成された充填体２５の形状を 有する下側電極１７、６３、６７に対する電気的接続体と、 前記所定の領域３３に重なるコンデンサ誘電体３７と、 絶縁体層１９と充填体２５とコンデンサ誘電体３７との上に配置された第２金 属層４１の中に定められる充填体２５に対する上側電極４７、６３、６７および 接続層４３と、 前記層の上に配置された最終的不動態化層５１と、 を有することを特徴とする前記コンデンサ。 20．第１９項記載のコンデンサであって、上側電極および下側電極６３、６７ が互いに結合した極板６４、６８として現れるような予め定められた位置にこの ような予め定められた形状のホール６１、６５を上側電極および下側電極６３、 ６７が有することを特徴とする前記コンデンサ。 21．第１９項または第２０項に記載されたコンデンサであって、貫通孔ホール ２１がその底部におよびその壁に沿って貫通孔バリア７１、７３を有することを 特徴とする前記コンデンサ。 22．好ましくは高周波数への応用を目指した集積回路であって、 最も下側に基板とおよび最も上側に絶縁体層１３とを有する層構造体１１と、 絶縁体層１３の上に配置された第１金属層１５の中に定められた下側電極１７ 、６３、６７と、 第１金属層１５の上に配置されおよびその中に貫通孔ホール２１およびコンデ ンサ開口部３３が定められた絶縁体層１９と、 貫通孔ホール２１の中に例えばタングステンの充填体２５の形状を有する下側 電極１７、６３、６７に対する電気的接続体と、 前記所定の領域３３に重なるコンデンサ誘電体３７と、 絶縁体層１９と充填体２５とコンデンサ誘電体３７との上に配置された第２金 属層４１の中に定められる充填体２５に対する上側電極４７、６３、６７および 接続層４３と、 前記層の上に配置された最終的不動態化層５１と、 を有することを特徴とする前記集積回路。 23．第２２項記載の集積回路であって、上側電極および下側電極６３、６７が 互いに結合した極板６４、６８として現れるような予め定められた位置にこのよ うな予め定められた形状のホール６１、６５を上側電極および下側電極６３、６ ７が有することを特徴とする前記集積回路。 24．第２２項または第２３項に記載された集積回路であって、貫通孔ホール２ １がその底部におよびその壁に沿って貫通孔バリア７１、７３を有することを特 徴とする前記集積回路。