JP2010093171A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
半導体装置には、半導体素子に加えて、アナログ素子であるMIM(Metal-Insulator-Metal)キャパシタが搭載されたものがある。このMIMキャパシタは、基板上に形成された下部電極と、この下部電極上に形成された誘電体膜と、この誘電体膜上に形成された上部電極とを有する。このようなMIMキャパシタは、たとえば特開2003−142588号公報(特許文献1)、特開2003−158190号公報(特許文献2)、特開2002−043517号公報(特許文献3)および特開2005−285842号公報(特許文献4)などに開示されている。
上記従来の技術においては、上部電極からの電流リークが生じやすいという問題があった。 The prior art has a problem that current leakage from the upper electrode is likely to occur.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上部電極からの電流リークを抑制することができる半導体装置およびその製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing current leakage from the upper electrode and a method for manufacturing the same.
本発明の一の実施の形態にしたがう半導体装置は、半導体基板と、配線と、下部電極と、誘電体膜と、上部電極とを有する。配線は半導体基板上に設けられている。下部電極は、配線上に設けられている。誘電体膜は、下部電極上に設けられている。上部電極は、下部電極と電気的に絶縁され、誘電体膜の一部の上に設けられている。下部電極は、下部電極の配線に面する面上において配線と電気的に接続されている。 A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, wiring, a lower electrode, a dielectric film, and an upper electrode. The wiring is provided on the semiconductor substrate. The lower electrode is provided on the wiring. The dielectric film is provided on the lower electrode. The upper electrode is electrically insulated from the lower electrode and is provided on a part of the dielectric film. The lower electrode is electrically connected to the wiring on the surface facing the wiring of the lower electrode.
本発明の他の実施の形態にしたがう半導体装置は、半導体基板と、下部電極と、誘電体膜と、上部電極と、被覆膜と、絶縁膜とを有する。下部電極は半導体基板上に設けられている。誘電体膜は、下部電極上に設けられ、第1の材料からなる。上部電極は、誘電体膜の一部の上に設けられている。被覆膜は、誘電体膜および上部電極を覆い、第1の材料からなる。絶縁膜は、被覆膜を覆い、第1の材料と異なる第2の材料からなる。 A semiconductor device according to another embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, a lower electrode, a dielectric film, an upper electrode, a coating film, and an insulating film. The lower electrode is provided on the semiconductor substrate. The dielectric film is provided on the lower electrode and is made of the first material. The upper electrode is provided on a part of the dielectric film. The coating film covers the dielectric film and the upper electrode and is made of the first material. The insulating film covers the coating film and is made of a second material different from the first material.
本発明の一の実施の形態にしたがう半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。
半導体基板上に配線が形成される。配線上に、配線と電気的に接続された下部金属層が形成される。下部金属層上に誘電体層が形成される。誘電体層の上に上部金属層が形成される。上部金属層上に形成された第1のマスクパターンによって上部金属層をエッチングして上部電極が形成される。誘電体層および上部電極の上に、平面視において上部電極を包含する第2のマスクパターンが形成される。第2のマスクパターンをマスクとして用いたエッチングによって誘電体層および下部金属層をパターニングすることで、誘電体層および下部金属層のそれぞれから誘電体膜と下部電極とが形成される。
A method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes the following steps.
Wiring is formed on the semiconductor substrate. A lower metal layer electrically connected to the wiring is formed on the wiring. A dielectric layer is formed on the lower metal layer. An upper metal layer is formed on the dielectric layer. The upper metal layer is etched by the first mask pattern formed on the upper metal layer to form the upper electrode. A second mask pattern including the upper electrode in plan view is formed on the dielectric layer and the upper electrode. By patterning the dielectric layer and the lower metal layer by etching using the second mask pattern as a mask, a dielectric film and a lower electrode are formed from the dielectric layer and the lower metal layer, respectively.
本発明の他の実施の形態にしたがう半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。
半導体基板上に下部金属層が堆積される。下部金属層上に第1の材料からなる誘電体層が堆積される。誘電体層の上に上部金属層が形成される。上部金属層上に形成された第1のマスクパターンによって上部金属層をエッチングして上部電極が形成される。第1の材料からなり、誘電体層および上部電極を覆う被覆層が堆積される。被覆層の上に、平面視において上部電極を包含する第2のマスクパターンが形成される。第2のマスクパターンをマスクとして用いたエッチングによって被覆層と誘電体層と下部金属層とをパターニングすることで、被覆層と誘電体層と下部金属層とのそれぞれから被覆膜と誘電体膜と下部電極とが形成される。被腹膜上に第1の材料と異なる第2の材料からなる絶縁膜が堆積される。
A method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention includes the following steps.
A lower metal layer is deposited on the semiconductor substrate. A dielectric layer made of a first material is deposited on the lower metal layer. An upper metal layer is formed on the dielectric layer. The upper metal layer is etched by the first mask pattern formed on the upper metal layer to form the upper electrode. A cover layer made of a first material and covering the dielectric layer and the upper electrode is deposited. A second mask pattern including the upper electrode in plan view is formed on the coating layer. By patterning the coating layer, the dielectric layer, and the lower metal layer by etching using the second mask pattern as a mask, the coating film and the dielectric film are respectively formed from the coating layer, the dielectric layer, and the lower metal layer. And a lower electrode are formed. An insulating film made of a second material different from the first material is deposited on the peritoneum.
本発明の一の実施の形態にしたがう半導体装置によれば、下部電極は、下部電極の配線に面する面上において配線と電気的に接続されている。よって下部電極の誘電体膜に面する面上において下部電極と電気的接続をとる必要がないので、下部電極への電気的経路と上部電極との間に誘電体膜の界面を経路とするリーク電流が流れることを防止することができる。 According to the semiconductor device according to one embodiment of the present invention, the lower electrode is electrically connected to the wiring on the surface of the lower electrode facing the wiring. Therefore, it is not necessary to establish electrical connection with the lower electrode on the surface of the lower electrode facing the dielectric film, so that leakage occurs along the interface of the dielectric film between the electrical path to the lower electrode and the upper electrode. It is possible to prevent a current from flowing.
本発明の他の実施の形態にしたがう半導体装置によれば、上部電極は、第1の材料からなる誘電体膜上に設けられ、かつ第1の材料からなる被覆膜に被覆されるので、第1の材料によって周囲から遮へいされる。よって上部電極からの電流リークを抑制することができる。 According to the semiconductor device according to another embodiment of the present invention, the upper electrode is provided on the dielectric film made of the first material and is covered with the coating film made of the first material. Shielded from the surroundings by the first material. Therefore, current leakage from the upper electrode can be suppressed.
本発明の一の実施の形態にしたがう半導体装置の製造方法によれば、配線上に、配線と電気的に接続された下部電極が形成される。よって下部電極の誘電体膜に面する面上において下部電極と電気的接続をとる必要がないので、下部電極への電気的経路と上部電極との間に誘電体膜の界面を経路とするリーク電流が流れることを防止することができる。 According to the method of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, the lower electrode electrically connected to the wiring is formed on the wiring. Therefore, it is not necessary to establish electrical connection with the lower electrode on the surface of the lower electrode facing the dielectric film, so that leakage occurs along the interface of the dielectric film between the electrical path to the lower electrode and the upper electrode. It is possible to prevent a current from flowing.
本発明の他の実施の形態にしたがう半導体装置の製造方法によれば、第1の材料からなる誘電体層上に上部電極が形成された後、上部電極を覆う第1の材料からなる被覆層が堆積される。よって上部電極が第1の材料によって周囲から遮へいされるので、上部電極からの電流リークを抑制することができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention, after the upper electrode is formed on the dielectric layer made of the first material, the covering layer made of the first material covering the upper electrode. Is deposited. Therefore, since the upper electrode is shielded from the surroundings by the first material, current leakage from the upper electrode can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。図1を参照して、本実施の形態の半導体装置は、半導体底部構造部30と、下部電極配線41と、通常配線42と、シールドメタル43と、絶縁膜80と、ビアコンタクト31と、下部電極51と、通常配線52と、誘電体膜61と、絶縁膜62と、上部電極71と、絶縁膜81と、ビアコンタクト32と、ビアコンタクト33と、配線44と、配線45と、絶縁膜101とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the semiconductor device of this embodiment includes a semiconductor
半導体底部構造部30は、半導体基板と、この半導体基板上に形成されたトランジスタと、このトランジスタおよび半導体基板を覆う層間絶縁膜とを含む。
The semiconductor
上部電極71は下部電極51と誘電体膜61によって電気的に絶縁されている。また下部電極51は、下部電極51の下部電極配線41に面する下面SB上においてビアコンタクト31によって下部電極配線41と電気的に接続されている。
The
誘電体膜61の材料としては、SiO(シリコン酸化膜)、SiON(シリコン酸窒化膜)、SiN(シリコン窒化膜)、SiCN(シリコン炭窒化膜)、SiC(シリコン炭化膜)の少なくともいずれかを用いることができる。また、たとえばMIM容量を1fF/μm2とするには、誘電体膜61がSiONの場合、誘電体膜61の厚さは70nm程度とされる。
As a material of the
絶縁膜81の材料は誘電体膜61の材料とは異なるものが用いられている。具体的には絶縁膜81の材料は、SiO(シリコン酸化膜)、SiOF(シリコン酸フッ化膜)、SiOC(シリコン酸炭化膜)およびMSQ(Methylsilsesquioxane)の少なくともいずれかを用いることができる。
The material of the
下部電極配線41と通常配線42とシールドメタル43と下部電極51と通常配線52との各々は、たとえばTiN/Ti/AlCu/TiN/Tiの積層膜からなる。また上部電極71は金属からなる。またポリマー膜PMは、誘電体膜61をパターニングするためのエッチングにおいて副作用として付着したポリマーからなる。
Each of the
次に本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。図2〜図7は、本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法を工程順に概略的に示す部分断面図である。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described. 2 to 7 are partial cross sectional views schematically showing the method for manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps.
図2を参照して、まず半導体底部構造部30上に、各々が絶縁膜101に被覆された下部電極配線41と通常配線42とシールドメタル43とが形成される。次に絶縁膜80が堆積される。次に、たとえばダマシン法を用いて、下部電極配線41と電気的に接続されたビアコンタクト31が形成される。
Referring to FIG. 2, first,
図3を参照して、ビアコンタクト31が形成された絶縁膜80上に、下部金属層50と、誘電体層60と、上部金属層70とが順に堆積される。
Referring to FIG. 3,
主に図4を参照して、上部金属層70(図3)上にレジストマスクパターンMP1が形成される。レジストマスクパターンMP1をマスクとし、誘電体層60をエッチングストッパとして上部金属層70(図3)のエッチングが行なわれる。このエッチングの際、レジストマスクパターンMP1から露出した誘電体層60が消失しない程度にオーバーエッチングが行なわれてもよい。次にレジストマスクパターンMP1が除去される。
Referring mainly to FIG. 4, resist mask pattern MP1 is formed on upper metal layer 70 (FIG. 3). The upper metal layer 70 (FIG. 3) is etched using the resist mask pattern MP1 as a mask and the
なおエッチング条件によっては、エッチングの際に副作用としてポリマー膜PM(図1)が形成されることがある。 Depending on the etching conditions, the polymer film PM (FIG. 1) may be formed as a side effect during etching.
主に図5を参照して、上記の工程により、上部金属層70(図3)から上部電極71が形成される。次にフォトレジストの塗布、露光および現像が行なわれる。この露光の際、誘電体層60はBARL(Bottom Antireflective Layer)として機能する。
Referring mainly to FIG. 5, the
図6を参照して、上記の工程により、レジストマスクパターンMP2が形成される。この際、レジストマスクパターンMP2は、平面視において上部電極71を包含するように形成される。次にレジストマスクパターンMP2をマスクとし、絶縁膜80をエッチングストッパとしてエッチングが行なわれる。次にレジストマスクパターンMP2が除去される。
Referring to FIG. 6, resist mask pattern MP2 is formed by the above process. At this time, the resist mask pattern MP2 is formed so as to include the
主に図7を参照して、上記の工程により、誘電体層60(図5)から、誘電体膜61と絶縁膜62とが形成される。また下部金属層50(図5)から、下部電極51と通常配線52とが形成される。次に、たとえばダマシン法を用いて、図1に示す絶縁膜81とビアコンタクト32とビアコンタクト33と配線44と配線45とが形成される。
Referring mainly to FIG. 7,
以上により、本実施の形態の半導体装置が製造される。
図8は、第1の比較例における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。主に図8を参照して、本比較例の半導体装置は、図1に示すビアコンタクト31および下部電極配線41のそれぞれの代わりに、ビアコンタクト31Cおよび下部電極配線41Cを有する。ビアコンタクト31Cは、下部電極51の誘電体膜61に面する上面ST上に接続されている。
As described above, the semiconductor device of the present embodiment is manufactured.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device in the first comparative example. Referring mainly to FIG. 8, the semiconductor device of this comparative example has via contact 31C and lower electrode wiring 41C instead of via
本比較例においては、ビアコンタクト31Cと上部電極71との間に誘電体膜61の界面を経路とするリーク電流が流れやすい。特に誘電体膜61上にポリマー膜PMが形成されている場合、誘電体膜61の界面の電気抵抗が小さくなるので、リーク電流が大きくなりやすい。
In this comparative example, a leak current easily flows through the interface of the
図9は、第2の比較例における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。主に図9を参照して、本比較例の半導体装置は、誘電体膜61(図1)の代わりに誘電体膜61Cを有する。誘電体膜61Cは、上部電極71と同一のパターン形状を有する。このためエッチングの際に誘電体膜61Cの側壁に付着したポリマー膜PMによって、上部電極71と下部電極51との間にリーク電流が生じやすい。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device in the second comparative example. Referring mainly to FIG. 9, the semiconductor device of this comparative example has a
さらに上部電極と誘電体膜と下部電極とを同じ幅にて形成した場合にも問題が起きる。上部電極および誘電体膜のエッチングと、下部電極のエッチングとは、容量形成用と配線形成用とで分ける必要があるため、分けて実行される。そのため上部電極および誘電体膜のエッチング幅と下部電極のエッチング幅とが同じにされた場合、合わせズレなどの要因で上部電極および誘電体膜のエッチング幅と下部電極のエッチング幅とがずれることとなり、エッチングが不良となって、ゴミなどが発生して歩留まりが低下する。 A problem also arises when the upper electrode, the dielectric film, and the lower electrode are formed with the same width. The etching of the upper electrode and the dielectric film and the etching of the lower electrode need to be separately performed for capacitance formation and wiring formation, and thus are performed separately. Therefore, if the etching width of the upper electrode and dielectric film is the same as the etching width of the lower electrode, the etching width of the upper electrode and dielectric film and the etching width of the lower electrode will shift due to misalignment and other factors. Etching becomes poor, dust is generated, and the yield decreases.
本実施の形態によれば、図1に示すように、下部電極51は下部電極51の下部電極配線41に面する下面SB上において下部電極配線41と電気的に接続されている。よって、比較例(図8)と異なり、下部電極51の誘電体膜61に面する上面ST(図8)上において下部電極51と電気的接続を取る必要がないので、下部電極51への電気的経路と上部電極71との間に誘電体膜61の界面を経路とするリーク電流が流れることを防止することができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
特にポリマー膜PMが形成されている場合であっても、ビアコンタクト31(図1)は、ビアコンタクト31C(図8)と異なり、ポリマー膜PMから離れた位置にあるため、ビアコンタクト31と上部電極71との間に大きなリーク電流が発生することが防止される。
In particular, even when the polymer film PM is formed, the via contact 31 (FIG. 1) is different from the via contact 31C (FIG. 8) and is located away from the polymer film PM. Generation of a large leakage current between the
さらに上部電極71の幅よりも下部電極51の幅の方が大きいために、上部電極および誘電体膜と、下部電極とが、合わせズレなどの要因で互いにずれたとしても、エッチング不良が生じにくく、ゴミなどが発生して歩留まりが低下することも防止される。
Further, since the width of the
(実施の形態2)
図10は、本発明の実施の形態2における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。図10を参照して、被覆膜91は誘電体膜61および上部電極71を覆っている。また被覆膜91の材料は誘電体膜61の材料と同一のものが用いられている。また絶縁膜81は被覆膜91を覆っている。また絶縁膜81の材料は誘電体膜61の材料とは異なるものが用いられている。また下部電極51および上部電極71のそれぞれには、MIM容量を利用するための電気的接続(図示せず)が取られている。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10,
次に本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。図11から図16は、本発明の実施の形態2における半導体装置の製造方法を工程順に概略的に示す部分断面図である。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described. 11 to 16 are partial cross-sectional views schematically showing a method for manufacturing a semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps.
図11を参照して、半導体底部構造部30上に、下部金属層50と誘電体層60と上部金属層70とが順に堆積される。
Referring to FIG. 11, a
主に図12および図13を参照して、図12および図13のそれぞれにおいて、実施の形態1における図4および図5と同様の工程が行なわれる。 Referring mainly to FIGS. 12 and 13, the same steps as in FIGS. 4 and 5 in the first embodiment are performed in FIGS. 12 and 13.
図14を参照して、誘電体層60の材料と同じ材料からなり、誘電体層60および上部電極71を覆う被覆層90が堆積される。次にフォトレジストの塗布、露光および現像が行なわれる。この露光の際、誘電体層60および被覆層90はBARLとして機能する。
Referring to FIG. 14, a
図15を参照して、上記の工程によりレジストマスクパターンMP2が形成される。この際、レジストマスクパターンMP2は平面視において上部電極71を包含するように形成される。次にレジストマスクパターンMP2をマスクとし、半導体底部構造部30をエッチングストッパとしてエッチングが行なわれる。次にレジストマスクパターンMP2が除去される。
Referring to FIG. 15, resist mask pattern MP2 is formed by the above process. At this time, the resist mask pattern MP2 is formed so as to include the
主に図16を参照して、上記の工程により、被覆層90(図14)から、被覆膜91と絶縁膜92とが形成される。また誘電体層60(図14)から、誘電体膜61と絶縁膜62とが形成される。また下部金属層50(図14)から、下部電極51と通常配線52とが形成される。次に絶縁膜81(図10)が堆積され、さらに、たとえばダマシン法を用いて、必要な電気的接続が形成される。
Referring mainly to FIG. 16,
以上により本実施の形態の半導体装置が製造される。
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明は繰返さない。
Thus, the semiconductor device of the present embodiment is manufactured.
Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図17は、第3の比較例における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。主に図17を参照して、本比較例の半導体装置は、本実施の形態の半導体装置(図10)と異なり、被覆膜91を有さない。これにより上部電極71から誘電体膜61と絶縁膜81との界面LP1が延びている。この界面LP1は異種材料間の界面であるためリーク電流が流れやすい。このため上部電極71から界面LP1を介したリーク電流が生じやすい。
FIG. 17 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device in the third comparative example. Referring mainly to FIG. 17, the semiconductor device of this comparative example does not have a
本実施の形態によれば、上部電極71(図10)は、一の材料からなる誘電体膜61上に設けられ、かつ、この一の材料からなる被覆膜91に被覆されている。このため上部電極71は、この一の材料によって周囲から遮蔽されている。よって上部電極71からの電流リークを抑制することができる。
According to the present embodiment, the upper electrode 71 (FIG. 10) is provided on the
(実施の形態3)
図18は、本発明の実施の形態3における半導体装置の構成を概略的に示す部分平面図である。また図19は、線XIX−XIXに沿った概略的な部分断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 18 is a partial plan view schematically showing the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 19 is a schematic partial cross-sectional view taken along line XIX-XIX.
図18および図19を参照して、本実施の形態の半導体装置は、ガードリング72とビアコンタクト34と配線46とビアコンタクト35とを有する。ガードリング72は絶縁膜81を介して上部電極71を囲んでいる。またガードリング72は、ビアコンタクト34と配線46とビアコンタクト35とを介して下部電極51に電気的に接続されている。
Referring to FIGS. 18 and 19, the semiconductor device of the present embodiment has a
図20は、図19の破線部XXの構成をより詳細に示す部分断面図である。図20を参照して、上部電極71およびガードリング72の各々は、誘電体膜61および被覆膜91によって全体が包まれている。また誘電体膜61と被覆膜91とは同一の材料からなる。すなわち上部電極71とガードリング72とは同一の材料からなる構造によって分断されている。
FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the broken line part XX in FIG. 19 in more detail. Referring to FIG. 20, each of
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態2の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明は繰返さない。 Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the second embodiment described above, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図21は、第4の比較例における半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。図21を参照して、本比較例においては、本実施の形態(図20)と異なり、被覆膜91が形成されていない。このため、上部電極71とガードリング72との間に、異種材料間の界面LP2が形成されており、界面LP2を電気的経路として上部電極71とガードリング72との間にリーク電流が生じやすい。
FIG. 21 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device in the fourth comparative example. Referring to FIG. 21, in the present comparative example, unlike the present embodiment (FIG. 20),
本実施の形態によれば、上部電極71は、実施の形態2(図10)と同様、同一の材料により包まれている。よって上部電極71からのリーク電流を抑制することができる。これにより、たとえば上部電極71とガードリング72との間のリーク電流を抑制することができる。
According to the present embodiment, the
また、上部電極71と同様に、ガードリング72も同一の材料により包まれている。よって上部電極71とガードリング72との間のリーク電流を抑制することができる。
Similarly to the
また上部電極71の側面がガードリング72に囲まれている。これにより、上部電極71およびガードリング72が一括してパターニングされる際に、上部電極71が孤立パターンとならないので、上部電極71の側面がテーパ状に加工されてしまうことを抑制できる。これにより上部電極71の形状が安定化されるので、MIM容量を安定化することができる。
The side surface of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、半導体装置およびその製造方法に特に有利に適用され得る。 The present invention can be applied particularly advantageously to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
30 半導体底部構造部、31〜35 ビアコンタクト、41 下部電極配線、42 通常配線、43 シールドメタル、44〜46 配線、50 下部金属層、51 下部電極、52 通常配線、60 誘電体層、61 誘電体膜、62,80,81,92,101 絶縁膜、70 上部金属層、71 上部電極、31〜35 ビアコンタクト、72 ガードリング、90 被覆層、91 被覆膜、MP1,MP2 レジストマスクパターン。 30 Semiconductor bottom structure part, 31-35 Via contact, 41 Lower electrode wiring, 42 Normal wiring, 43 Shield metal, 44-46 wiring, 50 Lower metal layer, 51 Lower electrode, 52 Normal wiring, 60 Dielectric layer, 61 Dielectric Body film, 62, 80, 81, 92, 101 Insulating film, 70 Upper metal layer, 71 Upper electrode, 31-35 Via contact, 72 Guard ring, 90 Cover layer, 91 Cover film, MP1, MP2 Resist mask pattern.
Claims (14)
前記半導体基板上に設けられた配線と、
前記配線上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた誘電体膜と、
前記下部電極と電気的に絶縁され、前記誘電体膜の一部の上に設けられた上部電極とを備え、
前記下部電極は、前記下部電極の前記配線に面する面上において前記配線と電気的に接続された、半導体装置。 A semiconductor substrate;
Wiring provided on the semiconductor substrate;
A lower electrode provided on the wiring;
A dielectric film provided on the lower electrode;
An upper electrode electrically insulated from the lower electrode and provided on a part of the dielectric film;
The lower electrode is a semiconductor device electrically connected to the wiring on a surface of the lower electrode facing the wiring.
前記半導体基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた第1の材料からなる誘電体膜と、
前記誘電体膜の一部の上に設けられた上部電極と、
前記誘電体膜および前記上部電極を覆い、第1の材料からなる被覆膜と、
前記被覆膜を覆い、第1の材料と異なる第2の材料からなる絶縁膜とを備えた、半導体装置。 A semiconductor substrate;
A lower electrode provided on the semiconductor substrate;
A dielectric film made of a first material provided on the lower electrode;
An upper electrode provided on a part of the dielectric film;
Covering the dielectric film and the upper electrode, and a coating film made of a first material;
A semiconductor device comprising an insulating film made of a second material different from the first material, covering the coating film.
前記配線上に、前記配線と電気的に接続された下部金属層を形成する工程と、
前記下部金属層上に誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層の上に上部金属層を形成する工程と、
前記上部金属層上に形成された第1のマスクパターンによって前記上部金属層をエッチングして上部電極を形成する工程と、
前記誘電体層および前記上部電極の上に、平面視において前記上部電極を包含する第2のマスクパターンを形成する工程と、
前記第2のマスクパターンをマスクとして用いたエッチングによって前記誘電体層および前記下部金属層をパターニングすることで、前記誘電体層および前記下部金属層のそれぞれから誘電体膜と下部電極とを形成する工程とを備えた、半導体装置の製造方法。 Forming a wiring on a semiconductor substrate;
Forming a lower metal layer electrically connected to the wiring on the wiring;
Forming a dielectric layer on the lower metal layer;
Forming an upper metal layer on the dielectric layer;
Etching the upper metal layer with a first mask pattern formed on the upper metal layer to form an upper electrode;
Forming a second mask pattern including the upper electrode in a plan view on the dielectric layer and the upper electrode;
By patterning the dielectric layer and the lower metal layer by etching using the second mask pattern as a mask, a dielectric film and a lower electrode are formed from the dielectric layer and the lower metal layer, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step.
前記下部金属層上に第1の材料からなる誘電体層を堆積する工程と、
前記誘電体層の上に上部金属層を形成する工程と、
前記上部金属層上に形成された第1のマスクパターンによって前記上部金属層をエッチングして上部電極を形成する工程と、
前記第1の材料からなり、前記誘電体層および前記上部電極を覆う被覆層を堆積する工程と、
前記被覆層の上に、平面視において前記上部電極を包含する第2のマスクパターンを形成する工程と、
前記第2のマスクパターンをマスクとして用いたエッチングによって前記被覆層と前記誘電体層と前記下部金属層とをパターニングすることで、前記被覆層と前記誘電体層と前記下部金属層とのそれぞれから被覆膜と誘電体膜と下部電極とを形成する工程と、
前記被腹膜上に第1の材料と異なる第2の材料からなる絶縁膜を堆積する工程とを備えた、半導体装置の製造方法。 Depositing a lower metal layer on a semiconductor substrate;
Depositing a dielectric layer of a first material on the lower metal layer;
Forming an upper metal layer on the dielectric layer;
Etching the upper metal layer with a first mask pattern formed on the upper metal layer to form an upper electrode;
Depositing a cover layer made of the first material and covering the dielectric layer and the upper electrode;
Forming a second mask pattern including the upper electrode in plan view on the covering layer;
By patterning the coating layer, the dielectric layer, and the lower metal layer by etching using the second mask pattern as a mask, each of the coating layer, the dielectric layer, and the lower metal layer is patterned. Forming a coating film, a dielectric film, and a lower electrode;
Depositing an insulating film made of a second material different from the first material on the peritoneum.
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