JP2014075613A - 高い絶縁破壊電圧の埋め込まれたmimキャパシタ構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置は、絶縁体(209)に埋め込まれたゲート材料(204)、複数の金属接触部(213)及び複数のキャパシタ(C1−C4)を含み得る。複数のキャパシタは、下部電極(217)、下部電極の表面を覆うように形成される誘電体(219)及び誘電体に形成される上部電極(221b、c)を含み得る。さらに、複数の接触部は、複数のキャパシタの下部電極の各々をゲート材料に接続し得る。複数のキャパシタは、ゲート材料を介して直列に接続され得る。
【選択図】図2A
Description
101 半導体基板
103 拡散領域
105 NiSi接点
107a 接触部
107b 接触部
109 下部電極
111 誘電体
113 上部電極
115a 上部プレート金属
115b 上部プレート金属
200 MIMキャパシタ
201 基板
203 第1絶縁層
204 ゲート材料
205 ドーピング
207 第1金属層
209 第2絶縁層
209a 第1ホール部分
209b 第2ホール部分
211 第3絶縁層
213 接触部
213a 第3ホール部分
215 第4絶縁層
215a 第4ホール部分
217 下部電極
219 誘電体
221 上部電極
221a 第5ホール部分
222 第5絶縁層
223 接触部
225 ストレージ金属プレート
227 共通プレート
C1 キャパシタ
C2 キャパシタ
C3 キャパシタ
C4 キャパシタ
Claims (35)
- 絶縁体に埋め込まれたゲート材料と、
第1及び第2キャパシタであって、各々のキャパシタが、下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される上部電極を備える第1及び第2キャパシタと、を備え、
金属接触部が、前記キャパシタの各々の下部電極を前記ゲート材料に連結し、前記第1及び第2キャパシタが、前記ゲート材料を介して直列に接続される、半導体装置。 - 前記ゲート材料が、第1層及び第2層を含む、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料の第1層がNiSi材料である、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料の第2層が、n+ドーピングされた材料である、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料の第2層が、p+ドーピングされた材料である、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料が、第1絶縁層に形成され、前記ゲート材料が、前記第1絶縁層より少なくとも3倍厚い、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記キャパシタが、金属−絶縁体−金属(MIM)キャパシタタイプである、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記絶縁体が、高誘電率誘電体タイプである、請求項1に記載の半導体装置。
- 第3及び第4キャパシタであって、各々のキャパシタが、下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される上部電極を備える第3及び第4キャパシタと、をさらに備え、前記第3及び第4キャパシタが、第2のゲート材料を介して直列に接続され、前記第1及び第2キャパシタの一方、並びに、前記第3及び第4キャパシタの一方が、前記上部電極を形成する共通金属部を共有する、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記半導体装置に一体化される、セットトップボックス、音楽プレーヤー、ビデオプレーヤー、エンターテイメントユニット、ナビゲーション装置、通信装置、携帯端末(PDA)、固定位置データユニット及びコンピューターから選択される装置をさらに備える、請求項1に記載の半導体装置。
- 絶縁層にゲート材料を埋め込み、
複数の金属接触部を形成し、
第1及び第2キャパシタを形成することであって、前記キャパシタの各々が、第1金属層から形成される下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される第2金属層から形成される上部電極を備える第1及び第2キャパシタを形成し、
前記金属接触部を介して前記キャパシタの下部電極の各々を前記ゲート材料に接続することであって、前記第1及び第2キャパシタが前記ゲート材料を介して直列に接続されること、
を含む、複数のキャパシタを有する半導体装置の組立方法。 - 第3及び第4キャパシタを形成することであって、各々のキャパシタが、下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される上部電極を備え、前記第3及び第4キャパシタが、第2ゲート材料を介して直列に接続されることをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1及び第2キャパシタの一方、並びに、前記第3及び第4キャパシタの一方が、前記上部電極を形成する共通金属部を共有する、請求項12に記載の方法。
- 前記ゲート材料が、第1層及び第2層を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記ゲート材料の第1層がNiSi材料である、請求項14に記載の方法。
- 前記ゲート材料の第2層が、n+ドーピングされた材料である、請求項14に記載の方法。
- 前記ゲート材料の第2層が、p+ドーピングされた材料である、請求項14に記載の方法。
- 前記複数のキャパシタが、金属−絶縁体−金属(MIM)キャパシタタイプである、請求項11に記載の方法。
- 前記絶縁体が、高誘電率誘電体タイプである、請求項11に記載の方法。
- 絶縁層にゲート材料を埋め込む段階と、
複数の金属接触部を形成する段階と、
第1及び第2キャパシタを形成する段階であって、前記キャパシタの各々が、第1金属層から形成される下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される第2金属層から形成される上部電極を備える第1及び第2キャパシタを形成する段階と、
前記金属接触部を介して前記キャパシタの下部電極の各々を前記ゲート材料に接続する段階であって、前記複数のキャパシタが前記ゲート材料を介して直列に接続される段階と、
を含む、埋め込まれた複数のキャパシタを有する半導体装置の組立方法。 - 第3及び第4キャパシタを形成する段階であって、各々のキャパシタが、下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される上部電極を備え、前記第3及び第4キャパシタが、第2ゲート材料を介して直列に接続される段階をさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記第1及び第2キャパシタの一方、並びに、前記第3及び第4キャパシタの一方が、前記上部電極を形成する共通金属部を共有する、請求項21に記載の方法。
- 前記ゲート材料が、第1層及び第2層を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記ゲート材料の第1層がNiSi材料である、請求項23に記載の方法。
- 前記ゲート材料の第2層が、n+ドーピングされた材料である、請求項23に記載の方法。
- 前記ゲート材料の第2層が、p+ドーピングされた材料である、請求項23に記載の方法。
- 前記複数のキャパシタが、金属−絶縁体−金属(MIM)キャパシタタイプである、請求項20に記載の方法。
- 前記絶縁体が高誘電率誘電体タイプである、請求項20に記載の方法。
- ゲート材料を絶縁する手段と、
第1及び第2キャパシタであって、各々が、下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される上部電極を備える第1及び第2キャパシタと、
前記キャパシタの各々を前記ゲート材料に連結する手段であって、前記キャパシタが前記ゲート材料を介して直列に接続される手段と、
を備える半導体装置。 - 前記ゲート材料が、第1層及び第2層を含む、請求項29に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料の第1層がNiSi材料である、請求項30に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料の第2層が、n+ドーピングされた材料である、請求項30に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料の第2層が、p+ドーピングされた材料である、請求項30に記載の半導体装置。
- 前記ゲート材料が、第1絶縁層に形成され、前記ゲート材料が、前記第1絶縁層より少なくとも3倍厚い、請求項29に記載の半導体装置。
- 第3及び第4キャパシタであって、各々のキャパシタが、下部電極、前記下部電極の表面を覆うように形成される誘電体及び前記誘電体に形成される上部電極を備える第3及び第4キャパシタと、をさらに備え、前記第3及び第4キャパシタが、第2のゲート材料を介して互いに直列に接続され、
前記第1及び第2キャパシタの一方、並びに、前記第3及び第4キャパシタの一方が、前記上部電極を形成する共通金属部を共有する、請求項29に記載の半導体装置。
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