JP2006512787A - キャパシタおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
高誘電率誘電体(240)と、その両側に設けられた一対の配線(220、230)とから形成されるキャパシタ(212)を備えた半導体装置を、その製造方法と共に提供する。これらの配線は、ビアと金属層とを備えている。
Description
(発明の背景)
半導体素子は、様々な用途のために、様々なタイプの装置において用いられている。多くの装置に用いられる重要な半導体素子として、キャパシタが挙げられる。キャパシタには様々な型のものがあるが、標準的な構造のキャパシタには、誘電体によって隔てられた2つの板(電極)が備えられている。キャパシタは、データを表す電荷を保持するものである。また、キャパシタは、電子素子間の絶縁に用いられ、他の多くの機能を実行することもできる。無線周波数(“RF”)、アナログ/デジタル混在、ダイナミックランダムアクセスメモリ(“DRAM”)といった、需要の多い技術においては、どのキャパシタを選択するかということが、システムの性能およびコストに重要な影響を与える。
半導体素子は、様々な用途のために、様々なタイプの装置において用いられている。多くの装置に用いられる重要な半導体素子として、キャパシタが挙げられる。キャパシタには様々な型のものがあるが、標準的な構造のキャパシタには、誘電体によって隔てられた2つの板(電極)が備えられている。キャパシタは、データを表す電荷を保持するものである。また、キャパシタは、電子素子間の絶縁に用いられ、他の多くの機能を実行することもできる。無線周波数(“RF”)、アナログ/デジタル混在、ダイナミックランダムアクセスメモリ(“DRAM”)といった、需要の多い技術においては、どのキャパシタを選択するかということが、システムの性能およびコストに重要な影響を与える。
また、キャパシタは、半導体装置の構成部分(例えば、DRAMメモリセル内に配置された溝キャパシタ)として形成される。さらに、キャパシタは、半導体チップの製造プロセスの様々な段階で形成される。例えば、キャパシタを、半導体装置とチップのその他の領域との間の配線の製造中に形成してもよいし、その後に形成してもよい。配線を製造する前に行われる工程は、通常、前工程(“FEOL”工程)として知られている。配線の製造中またはその後に行われる工程は、後工程(“BEOL”工程)と呼ばれている。
また、キャパシタを含む半導体素子を、リソグラフィーによってパターン形成してもよい。例えば、まず、誘電体を半導体基板に堆積した後、誘電体に1つまたは複数の凹部を形成するために、フォトリソグラフィーによって所望のパターンに形成したマスク層を用いることができる。このマスク層は、誘電体の複数の領域を露光させ、露光しない領域の誘電体を被覆するものである。次に、エッチングによって、誘電体の露光部分を除去する。そして、誘電体の凹部領域に、導電性材料または半導体材料の層を堆積し、所望の素子が形成されるまで、エッチングおよび新たな材料の堆積を繰り返す。
金属‐絶縁体‐金属キャパシタ(“MIMCAP”)は、リソグラフィーBEOL工程によって製造されるキャパシタの一種である。MIMCAPは、板状キャパシタを形成する金属層と、誘電体を含む絶縁体とを含んでいる。MIMCAPにおける絶縁体としては、通常、二酸化シリコン(SiO2)や窒化シリコン等が用いられる。このような材料を用いて、0.7fF/μm2(1平方ミクロン当たり0.7フェムトファラッド)よりも大きな単位面積容量を有するキャパシタを形成してもよい。また、1つまたは複数のマスク層を用いるリソグラフィーによってMIMCAPを製造することもできる。各マスク層に対して、例えば、マスク層を堆積しパターン化する工程、パターン化されたマスク層によって露光された領域をエッチングする工程、残存マスク層があれば除去し、必要に応じて洗浄する工程等の、複数の工程が必要となる。各マスク層を、前段のマスク層に対して適切に位置合わせをする必要もある。したがって、リソグラフィーを行うことにより新たに必要となった各工程を行うと、時間がかかり、装置の製造コストが上がる。例えば、銅を含んだ配線を使用する技術では、たいていのMIMCAPには、動作温度、動作電圧、および、装置の耐用年数といった「品質基準」を満たすために、少なくとも2つのマスク層が必要である。
また、BEOL工程によって製造できる他の型のキャパシタとして、垂直サンドイッチキャパシタが挙げられる。図7は、従来の垂直サンドイッチキャパシタ300の断面図を示している。キャパシタ300は、層間誘電体(“ILD”)の中の、金属層およびビア層によって形成されている。層間誘電体は、半導体チップの基部または基板301の、内部に形成してもよいし、上面に形成してもよい。図7に示すように、キャパシタ300の形成には、4つの金属層と3つのビア層とを使用する。各金属層は、基板の平面に対してほぼ平行である。具体的に述べると、第1電極330には、第1金属304と、第2金属312と、第3金属320とが含まれており、これらの金属は、第1ビア308と第2ビア316とによって接続されている。また、第2電極332には、第1金属306と、第2金属314と、第3金属322と、第4金属326とが含まれており、これらの金属は、第1ビア310と、第2ビア318と、第3ビア234とによって隔てられている。第2電極332の第4金属326と、第1電極330の第3金属320との間には、有効キャパシタ340が図示されている。また、図7の垂直サンドイッチキャパシタを、マスク工程を加えずに製造することもできる。しかし、このようなキャパシタには、通常、少なくとも3つの金属層と、比較的低い単位面積容量(約0.2fF/μm2)が必要である。また、少なくとも3つの金属層を設ける必要があるだけでなく、上記のような比較的低い単位面積容量を達成するためには、チップ上に大きな面積を要するので、上記のような垂直サンドイッチキャパシタは、コスト高を生じうる。したがって、所望の単位面積容量を備えながら、工程数の増加を最小限に抑えてBEOL工程の一部において製造可能なキャパシタが求められている。
(発明の開示)
本発明は、様々な半導体装置において使用するための、BEOL工程によって簡単に製造できる、単純かつ低価格のMIMCAPを提供する。
本発明は、様々な半導体装置において使用するための、BEOL工程によって簡単に製造できる、単純かつ低価格のMIMCAPを提供する。
本発明は、その一側面において、第1電極と、第2電極と、高誘電率誘電体とを備えたキャパシタを提供する。第1電極は、半導体基板に形成されており、第1ビアと、該第1ビアに接続された金属層とを含んでいる。また、第1電極は、半導体基板の第1領域に電気的に接続されている。第2電極は、半導体基板に形成されており、第2ビアと、該第2ビアに接続された金属層とを含んでいる。また、第2電極は、半導体基板の第2領域に電気的に接続されている。高誘電率誘電体は、第1電極と第2電極との間に配置されている。第1電極の金属層および第2電極の金属層は、第1電極および第2電極の各ビアの上に配置されていることが好ましい。高誘電率誘電体の比誘電率は、3.9以上であることが好ましい。また、第1電極と第2電極とは、互いに入り組んで(interdigitated)いてもよい。第1電極は、該第1電極の第1ビアと金属層とをほぼ取り囲む第1外側ライニングをさらに備えていてもよい。同様に、第2電極は、該第2電極の第2ビアと金属層とをほぼ取り囲む第2外側ライニングをさらに備えていてもよい。
本発明は、その別の側面において、半導体装置を提供する。この半導体装置は、半導体基板と、第1電子素子と、第2電子素子と、第1電極と、第2電極と、高誘電率誘電体とを備えている。第1電子素子は、半導体基板の第1領域に形成されている。第2電子素子は、半導体基板の第2領域に形成されている。第1電極は、半導体基板の第3領域に形成されており、第1ビアと該第1ビアに接続された金属層とを含んでいる。また、第1電極は、第1電子素子に電気的に接続されている。第2電極は、半導体基板の第4領域に形成されており、第2ビアと該第2ビアに接続された金属層とを含んでいる。また、第2電極は、第2電子素子に電気的に接続されている。高誘電率誘電体は、第1電極と第2電極との間に配置されている。第1電極と、第2電極と、高誘電率誘電体とは、1つのキャパシタを含んでいる。第1電極および第2電極は、半導体基板の面に対してほぼ垂直に形成されていることが好ましい。
本発明は、その別の側面において、キャパシタの製造方法を提供する。この方法には、半導体基板の第1部分に第1電極を形成する工程と、半導体基板の第2部分に第2電極を形成する工程と、第1電極と第2電極との間に高誘電率誘電体を形成する工程とが含まれている。第1電極は、第1ビアと金属層とを含んでおり、半導体基板の第1領域に電気的に接続されている。第2電極は、第2ビアと金属層とを含んでおり、半導体基板の第2領域に電気的に接続されている。上記高誘電率誘電体を形成する工程には、初めに、第1電極と第2電極との間に位置する半導体基板の第3部分から、層間誘電体を除去する工程と、次に、第1電極と第2電極との間に位置する高誘電率誘電体を所定の温度で堆積する工程とが含まれていることが好ましい。上記所定の温度は、400℃以下であることが好ましい。また、第1電極および第2電極を、デュアルダマシン法によって形成することがさらに好ましい。
本発明は、そのさらに別の側面において、半導体装置の製造方法を提供する。この方法には、半導体基板の第1領域に第1電子素子を形成する工程と、半導体基板の第2領域に第2電子素子を形成する工程と、半導体装置の第3領域に第1電極を形成する工程と、半導体装置の第4領域に第2電極を形成する工程と、第1電極と第2電極との間に高誘電率誘電体を形成する工程とが含まれている。この第1電極は、第1ビアと金属層とを含んでおり、第1電子素子に電気的に接続されている。第2電極は、第2ビアと金属層とを含んでおり、第2電子素子に電気的に接続されている。(第1電極および第2電極は、互いに入り組んだ構造を有するように形成されていることが好ましい。また、第1電極および第2電極の形成に、デュアルダマシン法を用いることが、より好ましい。
上記した本発明の各側面、特徴、利点については、以下の、好ましい実施形態の説明および添付図面を参照すると、十分に理解できるだろう。
(詳細な説明)
本発明を図面に基づいて説明する。なお、同じ部材には、同じ参照符号を付けている。なお、また、工程によっては、工程を行う順番を入れ替えたり、工程を同時に行ってもよいものがある。
本発明を図面に基づいて説明する。なお、同じ部材には、同じ参照符号を付けている。なお、また、工程によっては、工程を行う順番を入れ替えたり、工程を同時に行ってもよいものがある。
図1は、半導体基板100に本発明のキャパシタを形成するプロセス中の、一段階を示す断面図である。ここで、「半導体基板」という用語の意味は、初期のベタ膜に限定されない。「半導体基板」は、半導体基板に形成される、材料、素子、および/または、装置を含んでいてもよい。また、ここで、「に(on)」の意味は、基板に直に接触しているかどうかに関わらず、基板上に、または、基板内にということである。基板100は、下側部分102を含んでいる。この下側部分には、溝キャパシタまたはトランジスタといった一つまたは複数の半導体素子(図示せず)が形成されている。また、下側部分102は、シリコンからなることが好ましいが、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、または、炭化珪素といった他の材料を用いてもよい。また、下側部分102は、基板100に形成された材料からなる1つまたは複数の成長層または堆積層を含んでいてもよい。半導体装置を形成するために、材料の層の部分が、通常、パターン化、エッチング、および/または、ドープされている。
また、ライニング108が、下側部分102の上に形成されており、下側部分102を上側部分104から隔てていることが好ましい。このライニング108は、ほぼ非導電性であってもよく、窒化物または他の絶縁体材料によって形成されていることが好ましい。
上側部分104は、ライニング108の上に形成されており、ライニング108の上面の少なくとも一部を覆うILD106を含んでいる。このILD106は、上側部分104の複数の層に配置された配線を、電気的に絶縁している。ILD106の比誘電率は、隣接しあう配線間の結合、つまり「クロストーク」を最小限に抑えるために、できる限り低くすることが好ましい。配線間にクロストークが生じると、装置の動作を妨害したり、配線された装置を破損したりしてしまう恐れがある。ILD106の材料の比誘電率は、二酸化シリコンの比誘電率である3.9以下であることがさらに好ましい。例えば、ILD106は、SilkTMであってもよい。SilkTMは、Dow Chemical Company製の半導体絶縁樹脂であり、その比誘電率は3未満である。
配線120・130は、上側部分104に形成されており、ライニング108の開口部を介して、下側部分102に設けられた様々な電子素子に接触していてもよい。これと同時に、またはこれに代えて、配線120・130は、基板100の他の領域(例えば、上側部分104の内部または上方のインダクタ素子)に接続されていてもよい。上記電子素子の例としては、トランジスタ、インダクタ、または、他の能動素子または受動素子が挙げられる。
図1の断面図では、配線120は配線130の両側にあり、これらの配線120・130は、ILD106によって電気的に絶縁されている。配線120・130は、別々に設けてもよいし、互いに入り組むように設けてもよく、図4の平面図に示したように、基板100の面に対してほぼ垂直な、櫛状のまたは互い違いになった構造としてもよい。
図1に戻ると、配線120・130は、それぞれ、外側ライニング132と、ビア部分134と、接触部分136とを備えていることが好ましい。ビア部分134は、電気的接続のための部分であり、上側部分104から下側部分102の内部まで延びている。接触部分136は、基板100の上側部分104内部において横方向への接続を可能にすることが好ましい。ビア部分134と接触部分136とは、同時に形成してもよいし、連続した工程によって形成してもよい。また、ビア部分134および接触部分は、金属からなることが好ましく、銅を含んでいればさらに好ましい。配線120・130の製造には、ダマシン法等、様々なプロセスを用いることができる。全体的な構造は、「水平型サンドイッチ」キャパシタである。
ダマシン法では、化学的機械研磨(“CMP”)を用いて金属配線を形成する。まず、誘電体の層の中の配線パターンを、リソグラフィーによって形成する。次に、金属を堆積してこの配線パターンを埋める。次に、CMPを用いて、上記金属にスラリー化合物を塗布することにより、余分な金属を除去する。
配線120・130の形成には、デュアルダマシン法を用いることがさらに好ましい。デュアルダマシン法とは、標準的なダマシン法の修正型である。デュアルダマシン法では、2つの配線パターンを、リソグラフィーによって誘電体の層に形成してもよい。次に、金属を堆積してこの配線パターンを埋めてもよい。次に、CMPを用いて、上記金属にスラリー化合物を塗布することにより、余分な金属を除去してもよい。
以下では、配線120・130の製造方法について説明する。まず、上側部分104のILD106を、ライニング108の上に堆積する。そして、ILD106を例えばCMPによって平坦化することにより、水平面を形成する。次に、ILD106の上に第1マスク層を堆積し、この第1マスク層を適切なリソグラフィー技術を用いてパターン化する。続いて、パターン化された第1マスク層を介して、ILD106の部分を露光し、ビア部分134を形成する。そして、ILD106の露光部分を、例えば反応性イオンエッチング(“RIE”)または他のエッチング法を用いてエッチングし、凹部を形成する。次に、第2マスク層を堆積し、それをILD106の上においてパターン化する。この第2マスク層は、接触部分136を形成するためのパターンである。そして、ILD106をエッチングして接触部分136を堆積するための凹部を形成する。なお、ビア部分134と接触部分136とを、同じマスク工程・エッチング工程を用いて形成することもできる。
エッチングにより形成された凹部は、上側部分104およびライニング108を介して、下側部分102の領域内まで延びていることが好ましい。この領域は、例えば、トランジスタのソースまたはドレイン、あるいは、キャパシタの電極といった、半導体装置の素子であってもよい。
次に、外側ライニング132を、凹部の側壁に沿って堆積することが好ましい。(外側ライニング132は、金属等の導電性材料であってもよい。)外側ライニング132を堆積した後、凹部に金属(例えば、銅)を充填する。このようにして、ビア部分134および接触部分136を形成することが好ましい。上記の金属は、CMPによって平坦化してもよい。その後、ILD106および配線120・130の上に、上端ライニング110を堆積する。この上端ライニング110は、非導電性材料(例えば、窒化物)からなることが好ましい。
次に、上端ライニング110の上に、さらなるマスク層を堆積し、パターン化することにより、ILD106の一部、および、配線120の選択部分と配線130の選択部分との間の上端ライニング110が露出する。図2に示したように、さらなるマスク層によって露光した上端ライニング110とILD106とを、RIEまたは他のエッチング法によってエッチングできる。これにより、配線120と配線130との間に溝112が形成される。この溝112は、外側ライニング132の外側側壁と、ライニング108の規定する底部とによって規定される。
配線120の選択部分と配線130の選択部分との間のILD106を上記のようにエッチングした後、図3に示すように、溝112内に、高誘電率(“high-k”)誘電体140を、例えば化学蒸着(“CVD”)によって形成する。この高誘電率誘電体140は、両側の配線120・130とともに、キャパシタ142を形成する。これらの配線120・130は、キャパシタ142の電極として機能する。また、高誘電率誘電体140の比誘電率は、SiO2の比誘電率(約3.9)以上であることが好ましい。また、高誘電率誘電体140が、SiO2よりも大きな比誘電率を有する材料からなることがさらに好ましい。そのような材料としては、例えば、比誘電率が約7である窒化物、または、比誘電率が約25である5酸化タンタル(Ta2O5)が挙げられる。こうして得られたキャパシタ142は、約0.7fF/μm2の単位面積容量を有していることが好ましい。なお、この容量は、比誘電率、配線120・130間の間隔、各配線120・130の高さ、といった要素によって決まる。
高誘電率誘電体140の材料は、比誘電率が高いという点に加えて、材料の信頼性(絶縁破壊の起こりやすさおよび品質基準)を考慮して決定する。また、誘電体としては、溝112をほぼ満たすことができ、かつ溝112における継ぎ目、隙間、その他の欠陥を最小限にできる材料が望ましい。材料を選択する上でのさらに他の要素は、高誘電率誘電体140のリーク電流である。一般的に言えば、リーク電流とは、半導体装置に流れる不要な寄生電流のことである。したがって、高誘電率誘電体を、上記基準を満たすように選択する必要がある。
また、この高誘電率誘電体を、配線120・130を含む金属が融解したり、損傷を受けたりしない温度で堆積することが好ましい。高誘電率誘電体140の堆積温度は、約400℃未満であることが好ましい。また、高誘電率誘電体140は、複数の層状に堆積してもよいし、後に行う製造工程において、高誘電率誘電体140をさらに付け加えてもよい。
図1〜図3に示したように、キャパシタ142は、配線120・130を形成した後、追加のマスク層を1つだけ用いることによって製造できる。また、例えば、高誘電率誘電体140の表面を平坦化したり、キャパシタ142へのリード線を形成したり、配線120・130の層をさらに形成するなど、さらなる処理を施してもよい。
図4は、キャパシタ142を含んだ基板100を示す平面図である。上端ライニング110は、ILD106を被覆している。キャパシタ142をより明確に示すために、上端ライニング110を部分的にのみ示している。また、上端ライニング110が、配線120・130の一部または全部を覆っていてもよい。図1〜図3の断面図に示したように、配線120・130を別々に設けてもよいし、櫛状の構造を形成するために、互いに入り組むようにしてもよい。あるいは、キャパシタ142を形成するために用いられる配線120・130の部分が互いにほぼ平行であるような、他の形状を用いてもよい。上記の部分は、1つまたは複数の側壁150と、他の側壁152と、端壁154とを含んでいてもよい。他の側壁および端壁は、側壁150に隣接していてもよい。
図5は、本発明の他の実施の形態を示している。図5では、上端ライニング110は、ILD106を被覆しているが、高誘電率誘電体140が堆積された配線120・130を被覆していない。高誘電率誘電体140の堆積に備えてILD106をエッチングするために、簡単なリソグラフィーマスク工程を使用してもよい。また、高誘電率誘電体140を堆積する前に上端ライニング110を除去し、配線120・130の上に新たな上端ライニング層を堆積してもよい。これにより、次の製造工程において、基板100にさらなる配線層を形成できる。
図6は、基板200上にFEOL部分202が形成され、その上にBEOL部分204が設けられた構成を示している。ここでも、図1〜図5を参照して説明した各実施形態と同様に、ライニング208が、FEOL部分202とBEOL部分204とを隔てていることが好ましい。BEOL部分204は、本発明の各側面に基づいて形成された、ILD206と、上端ライニング210と、キャパシタ212とを含んでいることが好ましい。キャパシタ212は、高誘電率誘電体240によって隔てられた配線220・230を含んでいる。これらの配線は、好ましくは、デュアルダマシン法によって、同じ金属(例えば、銅)から形成された、接触部分236とビア部分234とを含んでいる。これら接触部分236とビア部分234とは、外側ライニング(図示せず)によってほぼ被覆されていてもよい。キャパシタ212に戻って、ビア部分234を、第1金属層の上の第1ビア層に形成してもよい。同様に、接触部分236を、第2金属層に形成してもよい。
FEOL部分202は、能動素子を含んでいることが好ましい。この能動素子を、例えば公知技術であるn型ウェル250およびp型ウェル260に形成してもよい。図示したように、この能動素子は、それぞれソース252・262、ドレイン254・264、および、ゲート256・266からなる電界効果トランジスタであるが、他の素子を用いてもよい。能動素子を、絶縁体238(例えば、浅い溝状の絶縁体)が隔てていることが好ましい。
図に示すように、キャパシタ212は、接触部を介してウェル250・260内の能動素子に接続されている。具体的には、配線220は、接触部282および接触部272を介して、ソース264に接続されている。これらの接触部を、層276によって隔てられた、異なる層に配置してもよい。なお、接触部282および接触部272は、直接物理的に接触している(例えば、接触部272・282のいずれか一方が層276を貫通している)ことが好ましい。同様に、配線230は、接触部284および接触部274を介してゲート256に接続されている。接触部272・282と同様に、接触部274・284も、直接物理的に接触していることが好ましい。
ゲート266は、接触部270・280を介して、例えば信号または電源に接続されていてもよい。接触部280・282・284は、金属から構成することが好ましく、能動素子の上の第1金属層に形成してもよい。また、接触部280、282、および、284は、ILD288によって絶縁されていてもよい。同様に、接触部270、272、および、274は、ILD278によって隔てられたビアであってもよい。
本発明の1つの利点は、水平サンドイッチキャパシタを、従来のキャパシタ(例えば、MIMCAPSおよび垂直サンドイッチキャパシタ)より効果的に製造できる点にある。垂直サンドイッチキャパシタの単位面積容量が0.2fF/μm2であるのに対して、水平サンドイッチキャパシタの単位面積容量は、約0.7fF/μm2である。また、MIMCAPが従来のプロセスに加えて2つ、3つまたはそれ以上のマスクを必要とするのに対して、この水平サンドイッチキャパシタは、従来のプロセスにマスクを1つ加えるだけで形成できる。また、本発明の他の利点は、デュアルダマシン法を用いることにより、より安価かつ簡単にキャパシタを製造できるという点にある。さらに他の利点は、キャパシタ中に高誘電率誘電体を使用することにより、単位面積容量を高められる点にある。
本発明を特定の実施形態を参照しながら説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理や適用の例示にすぎない。したがって、例示された各実施形態は、様々に変形することができ、また、特許請求の範囲によって規定する本発明の精神および範囲から離れることなく、他の構成を得ることもできる。
Claims (26)
- 半導体基板に形成され、第1ビアと、該第1ビアに接続された金属層とを含み、上記半導体基板の第1領域に電気的に接続されている第1電極と、
上記半導体基板に形成され、第2ビアと、該第2ビアに接続された金属層とを含み、上記半導体基板の第2領域に電気的に接続されている第2電極と、
上記第1電極と上記第2電極との間に配置された高誘電率誘電体とを備えたキャパシタ。 - 上記第1電極の金属層が、第1ビアの上に配置されており、上記第2電極の金属層が、第2ビアの上に配置されている、請求項1に記載のキャパシタ。
- 上記第1電極と上記第2電極とが、半導体基板の面に対してほぼ垂直に形成されている、請求項1に記載のキャパシタ。
- 上記高誘電率誘電体が3.9以上の比誘電率を有する、請求項1に記載のキャパシタ。
- 上記高誘電率誘電体が窒化物である、請求項4に記載のキャパシタ。
- 上記高誘電率誘電体が5酸化タンタルである、請求項4に記載のキャパシタ。
- 上記第1電極と上記第2電極とが互いに入り組んでいる、請求項1に記載のキャパシタ。
- 上記第1電極と上記第2電極とがそれぞれ複数の部分から形成されている、請求項1に記載のキャパシタ。
- 上記第1電極の第1ビアと金属層とをほぼ取り囲む第1外側ライニングと、
上記第2電極の第2ビアと金属層とをほぼ取り囲む第2外側ライニングとをさらに備えた、請求項1に記載のキャパシタ。 - (a)半導体基板と、
(b)上記半導体基板の第1領域に形成された第1電子素子と、
(c)上記半導体基板の第2領域に形成された第2電子素子と、
(d)上記半導体基板の第3領域に形成され、第1ビアと該第1ビアに接続された金属層とを含み、第1電子素子に電気的に接続されている第1電極と、
(e)上記半導体基板の第4領域に形成され、第2ビアと該第2ビアに接続された金属層とを含み、第2電子素子に電気的に接続されている第2電極と、
(f)上記第1電極と第2電極との間に配置された高誘電率誘電体とを備え、
上記第1電極と、上記第2電極と、上記高誘電率誘電体とが、1つのキャパシタを含んでいる半導体装置。 - 上記第1電極の金属層が、第1電極の第1ビアの上に配置されており、上記第2電極の金属層が、第2電極の第2ビアの上に配置されている、請求項10に記載の半導体装置。
- 上記第1電極と上記第2電極とが、半導体基板の面に対してほぼ垂直に形成されている、請求項10に記載の半導体装置。
- 上記第1電極と第2電極とが互いに入り組んでいる、請求項12に記載の半導体装置。
- 上記第3領域の少なくとも一部が上記第1領域の上に配置されており、上記第4領域の少なくとも一部が上記第2領域の上に配置されている、請求項10に記載の半導体装置。
- 上記第1電極の、第1ビアと金属層とをほぼ取り囲む第1外側ライニングと、
上記第2電極の、第2ビアと金属層とをほぼ取り囲む第2外側ライニングとを含む、請求項10に記載の半導体装置。 - (a)第1ビアと金属層とを含み、半導体基板の第1領域に電気的に接続されている第1電極を、半導体基板の第1部分に形成する工程と、
(b)第2ビアと金属層とを含み、半導体基板の第2領域に電気的に接続されている第2電極を、上記半導体基板の第2部分に形成する工程と、
(c)上記第1電極と上記第2電極との間に高誘電率誘電体を形成する工程とを含む、キャパシタの製造方法。 - 上記高誘電率誘電体を形成する工程が、
上記第1電極と上記第2電極との間に位置する半導体基板の第3部分から、層間誘電体を除去する工程と、
上記第1電極と上記第2電極との間に、高誘電率誘電体を所定の温度で堆積する工程とを含む、請求項16に記載の方法。 - 上記所定の温度が400℃以下である、請求項17に記載の方法。
- 上記第1電極と上記第2電極とをデュアルダマシン法によって形成する、請求項16に記載の方法。
- 上記第1電極および上記第2電極を形成する前に、
上記半導体基板の第1部分に第1外側ライニングを堆積する工程と、
上記半導体基板の第2部分に第2外側ライニングを堆積する工程とを含み、
上記第1電極のほぼ全体が、第1外側ライニング内に形成されており、上記第2電極のほぼ全体が、第2外側ライニング内に形成されている、請求項16に記載の方法。 - (a)半導体基板の第1領域に第1電子素子を形成する工程と、
(b)上記半導体基板の第2領域に第2電子素子を形成する工程と、
(c)上記半導体装置の第3領域に、第1ビアと金属層とを含み、第1電子装置に電気的に接触している第1電極を形成する工程と、
(d)上記半導体装置の第4領域に、第2ビアと金属層とを含み、第2電子装置に電気的に接触している第2電極を形成する工程と、
(e)上記第1電極と第2電極との間に高誘電率誘電体を形成する工程とを含む、半導体装置の製造方法。 - 上記第1電極および上記第2電極を形成する工程の前に、
上記第1電子素子または上記第2電子素子の上に層間誘電体を堆積する工程を含む、請求項21に記載の方法。 - 上記の高誘電率誘電体を形成する工程が、
上記第1電極と上記第2電極との間に位置する半導体基板の第3部分から、層間誘電体を除去する工程と、
上記第1電極と上記第2電極との間に位置する第3部分に、高誘電率誘電体を所定の温度で堆積する工程とを含む、請求項21に記載の方法。 - 上記第1電極と上記第2電極とが、半導体基板の面に対してほぼ垂直に形成されている、請求項21に記載の方法。
- 上記第1電極と上記第2電極とが、互いに入り組んだ構造を有するように形成されている、請求項21に記載の方法。
- 上記第1電極と上記第2電極とを、デュアルダマシン法によって形成する、請求項21に記載の方法。
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