KR20010094954A - Capacitor structure and method of making same - Google Patents

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KR20010094954A
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포만 제프리 엘
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Abstract

PURPOSE: To provide a highly reliable chip-on-capacitor. CONSTITUTION: The capacitor (94) in a semiconductor device (20) has a lower copper plate (30) in a damascene/trench (22), barrier layers (56, 180a) disposed above the lower plate, a dielectric layer (60) disposed above the barrier layers and an upper plate (96) above the dielectric layer. Another embodiment of this invention is capacitors (296, 396) in a semiconductor device, which has two lower plates (230, 231, 330, 331) mutually separated, dielectric layers (260, 360) above the lower plate and upper plates (296, 396) above the dielectric layer which covers the lower plate, extends preferably across it. This invention further includes a method for manufacturing the capacitor of such a constitution.

Description

반도체 디바이스내 캐패시터 및 이의 제조 방법{CAPACITOR STRUCTURE AND METHOD OF MAKING SAME}Capacitor in semiconductor device and manufacturing method therefor {CAPACITOR STRUCTURE AND METHOD OF MAKING SAME}

본 발명은 반도체 디바이스내 캐패시터 구조 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 3-플레이트 캐패시터(tri-plate capacitors) 및 이의 제조 방법과, 하부 플레이트(들)가 구리 대머신 구조(copper damascene structure)인 스택형-플레이트 캐패시터(stacked-plate capacitors) 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitor structure in a semiconductor device and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to three-plate capacitors and methods of making the same, and stacked-plate capacitors in which the bottom plate (s) are copper damascene structures. ) And a method for producing the same.

다양한 집적 회로 해결책은 이제 동일 칩을 공유하는 디지털 및 아날로그 회로를 갖는 혼합형 신호 설계를 필요로한다. 전형적으로, 디지털 회로가 우세하나, 소수의 아날로그 회로가 존재하여 즉시 디지털화될 수 없는 몇몇 중요한 역할을 수행한다. 아날로그 회로는 통상적으로 캐패시터와 같은 하나 이상의 수동 회로 소자(passive circuit elements) 타입을 필요로한다. 전형적으로, 이들 캐패시터는주파수 및 전압에 있어 매우 선형일 것이 필요하다. 대 면적 캐패시턴스 값이 필요할 수가 있기 때문에, 실리콘 기판 폴리실리콘, 금속 및 확산보다는 라인의 후단 (back-end-of-the-line:BEOL) 와이어링 레벨을 이용하여 온-칩 캐패시터(on-chip capacitors)를 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 부가적으로, 물리적으로 가능한한 기판으로부터 멀리 또는 가능한한 칩-대-패키지 접속(chip-to-package connections)에 가깝게 온-칩 캐패시터를 배치하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 게다가, 전형적으로 이들 수동 소자는 "정밀한 비율(precise ratios)"로 제조될 필요가 있다. 이같은 이유로 인해, 금속-절연체-금속 캐패시터는 폴리-절연체-반전부, 금속-절연체-확산부 또는 기타 이러한 캐패시터 구조보다 선호될 수 있다. 전력 소비가 매우 중요한 애플리케이션에 있어서, 수동 소자를 형성하는데 저항보다 캐패시터가 선호되는데 이는 이러한 회로가 보다 낮은 손실을 나타내기 때문이다.Various integrated circuit solutions now require mixed signal designs with digital and analog circuits sharing the same chip. Typically, digital circuits dominate, but there are a few analog circuits that play some important roles that cannot be digitized immediately. Analog circuits typically require one or more types of passive circuit elements, such as capacitors. Typically, these capacitors need to be very linear in frequency and voltage. Because large area capacitance values may be required, on-chip capacitors can be utilized using back-end-of-the-line (BEOL) wiring levels rather than silicon substrate polysilicon, metal, and diffusion. ) May be desirable. Additionally, it may also be desirable to place the on-chip capacitors as physically as possible away from the substrate or as close as possible to chip-to-package connections. In addition, these passive devices typically need to be manufactured at "precise ratios". For this reason, metal-insulator-metal capacitors may be preferred over poly-insulator-inverting, metal-insulator-diffusion, or other such capacitor structures. In applications where power consumption is very important, capacitors are preferred over resistors to form passive devices because these circuits exhibit lower losses.

몇몇 애플리케이션은 비용에 관계 없이 고성능 정밀 캐패시터를 요구한다. 그러나, 다양한 혼합형 신호 애플리케이션은 비용면에서 매우 민감하다. 따라서, 이러한 구성요소를 제조하는데 사용된 제조 프로세스는 가능한한 단순해야 한다. 그러므로, 원하는 캐패시터 구조를 생성하는데 추가 마스크(addition masks) 및 이와 연관된 포토-패터닝을 추가하면, 일정한 애플리케이션, 특히 소비자 제품 영역에 있어서는 매우 고가의 반도체 칩이 될 수 있다. 이것은 칩 전체에 매우 듬성듬성 사용되는 캐패시터와 같은 능동 소자인 경우에 특히 그러하다.Some applications require high performance precision capacitors at any cost. However, various mixed signal applications are very cost sensitive. Therefore, the manufacturing process used to manufacture these components should be as simple as possible. Therefore, adding additional masks and associated photo-patterning to create the desired capacitor structure can be a very expensive semiconductor chip for certain applications, particularly in the consumer product domain. This is especially true for active devices such as capacitors that are very sparingly used throughout the chip.

반도체 칩의 성능을 개선하고 최소 피쳐 사이즈를 감소시키기 위한 일환으로, 이제 다양한 와이어링 및 상호접속 구조를 위해 구리가 사용되고 있다.반도체 칩에서 구리 및 실리콘을 함께 이용함에 있어, 구리와 실리콘을 분리시키는 장벽층을 제공할 필요가 있는 등의 당면 과제들 때문에, 기존의 캐패시터 제조 기술은 구리 금속(copper metallurgy)이 사용되는 곳에서는 적용될 수 없다. 따라서, 구리 금속을 패터닝하는 반도체 제조 프로세스에서 제조될 수 있는 정밀 캐패시터, 디커플링 캐패시터 및 기타 캐패시터 구조에 대한 필요성이 존재하게 되었다.As part of improving the performance of semiconductor chips and reducing the minimum feature size, copper is now used for a variety of wiring and interconnect structures. In the use of copper and silicon together in semiconductor chips, the separation of copper and silicon Because of the challenges, such as the need to provide a barrier layer, existing capacitor fabrication techniques cannot be applied where copper metallurgy is used. Thus, there is a need for precision capacitors, decoupling capacitors and other capacitor structures that can be fabricated in semiconductor manufacturing processes that pattern copper metal.

금속-절연체-금속(MIM) 캐패시터의 주 문제점은 캐패시터 플레이트들이 동일한 평면상에 있도록(coplaner) 제조되는 경우에, 금속 잔류물로 인해 금속층과 개재(intervening) 캐패시터 유전층 간의 계면에서 상당한 누설 전류 경로(leakage current paths)가 존재할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 도 7a에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 대머신 MIM 캐패시터(10a)는 하부 금속 플레이트(12a), 유전체 층(14a) 및 상부 금속 플레이트(16a)를 갖는다. 이들 플레이트는 전류 누설 경로가 전개될 수 있는 평탄한 계면(18a)을 갖는다. 도 7b는 감법-에칭 프로세스(subtractive-etch process)에 의해 제조된 종래 기술 캐패시터(10b)를 도시한다. 평탄한 계면(18b)은 플레이트(12b,16b)와 유전체 층(140b) 사이의 누설 전류의 지역(site)이다. 그러므로, MIM 캐패시터의 평탄한 MIM 계면을 제거할 필요성이 있다.The main problem of metal-insulator-metal (MIM) capacitors is that when the capacitor plates are manufactured to be coplanar, there is a significant leakage current path at the interface between the metal layer and the intervening capacitor dielectric layer due to metal residues. leakage current paths may exist. For example, as shown in FIG. 7A, the prior art MIM capacitor 10a has a lower metal plate 12a, a dielectric layer 14a and an upper metal plate 16a. These plates have a flat interface 18a through which a current leakage path can develop. 7B shows a prior art capacitor 10b manufactured by a subtractive-etch process. The flat interface 18b is the site of leakage current between the plates 12b and 16b and the dielectric layer 140b. Therefore, there is a need to remove the flat MIM interface of the MIM capacitor.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명의 제 1 측면은 트렌치 및 트렌치에 위치한 하부 플레이트를 가지는제 1 층을 포함하는 반도체 디바이스에 캐패시터가 존재한다. 하부 플레이트는 도전성 재료로부터 제조되어진다. 장벽층이 하부 플레이트를 덮고 유전층이 장벽층위에 위치한다. 도전성 재료로부터 만들어지는 상부 플레이트는 유전체 층위에 위치한다.A first aspect of the invention is a capacitor in a semiconductor device comprising a trench and a first layer having a bottom plate positioned in the trench. The bottom plate is made from a conductive material. The barrier layer covers the bottom plate and the dielectric layer is positioned over the barrier layer. An upper plate made from a conductive material is placed over the dielectric layer.

본 발명의 또 다른 측면은 반도체 디바이스에 캐패스터를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법의 제 1 단계는 제 1 트렌치를 가지는 층을 제공하는 단계를 포함한다. 다음으로, 캐패시터의 하부 플레이트를 형성하기 위해 도전성 재료가 캐패시터의 제 1 트렌치내에 증착된다. 이후에, 장벽층이 도전성 재료의 상부상에 제공된다. 그리고나서, 유전성 재료 층이 장벽층의 상부상에 제공된다. 최종 단계는 유전성 재료의 상부상에 캐패시터의 도전성 상부 플레이트를 제공하는 단계를 포함한다.Another aspect of the invention relates to a method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device. The first step of the method includes providing a layer having a first trench. Next, a conductive material is deposited in the first trench of the capacitor to form the bottom plate of the capacitor. Thereafter, a barrier layer is provided on top of the conductive material. A dielectric material layer is then provided on top of the barrier layer. The final step includes providing a conductive top plate of the capacitor on top of the dielectric material.

본 발명의 또 다른 측면은 바깥쪽 에지(outer edge)를 가지는 제 1 플레이트 및 바깥쪽 에지를 가지는 제 2 플레이트를 포함하는 반도체 디바이스내에 캐패시터가 존재한다는 것이다. 제 2 플레이트는 제 1 플레이트로부터 이격되어(spaced)있고 제 1 및 제 2 플레이트는 공통 수평면상에 놓인다. 유전체 층은 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트 위에 위치하고, 제 3 플레이트는 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트 위에 위치한다.Another aspect of the invention is the presence of a capacitor in a semiconductor device comprising a first plate having an outer edge and a second plate having an outer edge. The second plate is spaced from the first plate and the first and second plates lie on a common horizontal plane. The dielectric layer is located above the first plate and the second plate, and the third plate is located above the first plate and the second plate.

본 발명의 또 다른 측면은 반도체 디바이스내에 캐패시터를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 제 1 플레이트와, 제 1 플레이트로부터 이격되고 상기 제 1 플레이트와 실질적으로 동일한 수평면상에 위치하는 제 2 플레이트를 제공하는단계로 시작한다. 제 1 플레이트는 제 1 바깥쪽 에지를 가지고 제 2 플레이트는 제 2 바깥쪽 에지를 갖는다. 다음으로, 유전체 층은 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트 위에 제공된다. 최종적으로, 제 3 플레이트는 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트 중 적어도 일부를 오버라잉하는 유전체 층 위에 제공된다.Another aspect of the invention relates to a method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device. The method begins with providing a first plate and a second plate spaced apart from the first plate and located on a substantially same horizontal plane as the first plate. The first plate has a first outer edge and the second plate has a second outer edge. Next, a dielectric layer is provided over the first plate and the second plate. Finally, the third plate is provided over the dielectric layer overlying at least some of the first plate and the second plate.

도 1a-1g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구리 대머신 기저 플레이트(a copper damascene bottom plate)를 가지는 플레이너 캐패시터(planar capacitor)를 제조하는데 이용된 프로세스 단계들을 예시하는 반도체 디바이스 일부의 개략 단면도,1A-1G are schematic diagrams of a portion of a semiconductor device illustrating process steps used to fabricate a planar capacitor having a copper damascene bottom plate according to a first embodiment of the present invention. Cross-section,

도 2a-2e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구리 대머신 기저 플레이트를 가지는 플레이너 캐패시터를 제조하는데 이용된 프로세스 단계들을 예시하는 반도체 디바이스 일부의 개략 단면도,2A-2E are schematic cross-sectional views of a portion of a semiconductor device illustrating process steps used to fabricate a planar capacitor having a copper damascene base plate in accordance with another embodiment of the present invention;

도 3a-3d는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 따른 구리 대머신 기저 플레이트를 가지는 플레이너 캐패시터를 제조하는데 이용된 프로세스 단계들을 예시하는 반도체 디바이스 일부의 개략 단면도,3A-3D are schematic cross-sectional views of a portion of a semiconductor device illustrating the process steps used to fabricate a planar capacitor having a copper damascene base plate according to another embodiment according to the present invention;

도 4a-4f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구리 대머신 기저 플레이트를 가지는 플레이너 캐패시터를 제조하는데 이용된 프로세스 단계들을 예시하는 반도체 디바이스 일부의 개략 단면도,4A-4F are schematic cross-sectional views of a portion of a semiconductor device illustrating process steps used to fabricate a planar capacitor having a copper damascene base plate in accordance with another embodiment of the present invention;

도 5a-5e는 본 발명의 또 다른 실시예를 이용하여 제조된 두개의 대머신 기저 플레이트를 가지는 3-플레이트 캐패시터(tri-plate capacitor)를 제조하는데 이용된 프로세스 단계들을 예시하는 반도체 디바이스 일부의 개략 단면도,5A-5E are schematics of a portion of a semiconductor device illustrating the process steps used to fabricate a three-plate capacitor having two damascene base plates manufactured using another embodiment of the present invention. Cross-section,

도 6a-6g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감법 에칭(subtractive etch)을 이용하여 제조된 두개의 기저 플레이트를 가지는 3-플레이트 캐패시터를 제조하는데 이용된 프로세스 단계를 예시하는 반도체 디바이스 일부의 개략 단면도,6A-6G are schematics of a portion of a semiconductor device illustrating the process steps used to fabricate a three-plate capacitor with two base plates fabricated using subtractive etch in accordance with another embodiment of the present invention. Cross-section,

도 7a 및 7b는 대머신 및 감법-에칭 프로세스 제각각을 이용하여 제조된 종래 기술 MIM 캐패시터의 개략 단면도.7A and 7B are schematic cross-sectional views of prior art MIM capacitors fabricated using the damascene and subtractive-etch process respectively.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

20 : 트렌치 24 : 절연체 층20: trench 24: insulator layer

30 : 하부 플레이트 32 : 와이어 구조30: lower plate 32: wire structure

34 : 와이어링 레벨 40 : 페시베이션 층34: wiring level 40: passivation layer

44 : 질화물 층 46 : 산화물 층44 nitride layer 46 oxide layer

48 : 질화물 층 50 : 포토레지스트 층48 nitride layer 50 photoresist layer

52 : 개구부 52 : 개구부52: opening 52: opening

56 : 장벽층 60 : 캐패시터 유전체 층56 barrier layer 60 capacitor dielectric layer

62 : 장벽층 68 : 포토레지스트62 barrier layer 68 photoresist

70 : 개구부 72 : 확산 장벽층70: opening 72: diffusion barrier layer

74 : 도전체 76 : 층74: conductor 76: layer

78 : 포토레지스트 층 84 : 포토레지스트부78 photoresist layer 84 photoresist portion

88,90,92 : 개구부 94 : 캐패시터88,90,92: opening 94: capacitor

96 : 상부 플레이트 120 : 트렌치96: upper plate 120: trench

122 : 와이어 구조 126 : 개구부122: wire structure 126: opening portion

128,130,132 : 개구부 136 : 연장부128, 130, 132: opening 136: extension

도 1a-1g를 참조하면, 본 발명의 제 1 측면은 대머신 구리 와이어링 제조 프로세스를 이용하여 제조된 반도체 디바이스(20)내에, 금속층, 전형적으로 금속 상부층에 스택형 플레이트 캐패시터(stacked-plate capacitor)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 도면에 도시되지는 않았지만, 능동 디바이스는 사전에 디바이스(20)의 최하위 레벨에서 제조되었고 다른 금속 및 비아 층들은 도면에 도시된 레벨들 이하에서 존재한다는 것을 이해해야 한다.1A-1G, a first aspect of the invention relates to a stacked-plate capacitor in a metal layer, typically a metal upper layer, in a semiconductor device 20 fabricated using a damascene copper wiring manufacturing process. It relates to a method of manufacturing). Although not shown in the figures, it should be understood that the active device has been fabricated at the lowest level of device 20 in advance and other metal and via layers exist below the levels shown in the figure.

이 방법은 종래 기술분야에서 잘 알려진 기술을 이용하여 와이어링 레벨(34)내에 하나 이상의 대머신 또는 이중 대머신 와이어 및 비아 도전체를 형성함으로서 시작한다. 좀 더 구체적으로 대머신 와이어링의 최종(상부)레벨에 있어서, 트렌치(22)는 예를 들면 산화물 층과 같은 절연체 층(24)에 형성된다. 전형적으로, 반드시 필수적인 것은 아니지만, 산화물 층(24)은 반도체 디바이스(20)에 대한 최상부 와이어링 레벨을 포함한다. 선택사양적으로, 제 2 트렌치(26)는 트렌치(22)에 인접한 절연체 층(24)에서 형성될 수 있다. 예시된 바와 같이, 후술되는 대머신 금속 증착 프로세스와 함께 이용된 트렌치(22,26) 및 다른 트렌치들은전형적으로 절연체 층(24)을 통해서 부분적으로만 연장한다. 이후에, 트렌치(22)는 종래 기술분야에서 알려진 구리 또는 알루미늄과 같은 임의의 도전체로 충진되어, 캐패시터의 하부 플레이트(30)를 형성한다. 제공된다면, 트렌치(26)는 또한 도전체로 충진되어 와이어 구조(32)를 형성한다. 구리 또는 알루미늄과 같은 대부분의 낮은 저항 금속은 전형적으로 종래기술에서 알려진 바와 같이 트렌치 측벽 및 바닥 상에 내화성 금속 라이너(도시되지 않음)를 필요로한다. 구리가 트렌치(22,26)내에 증착되는 경우에, 통상적인 대머신 구리 증착 프로세스가 사용될 수 있다. 이러한 프로세스는 전형적으로 구리가 증착되어질 표면위에 구리 얇은 시드 층(copper thin seed layer)을 스퍼터링하거나 또는 증착시킨 이후에, 대머신 트렌치내에 구리를 전기도금(electroplating)하는 단계를 포함한다.This method begins by forming one or more damascene or double damascene wires and via conductors within the wiring level 34 using techniques well known in the art. More specifically, at the final (upper) level of damabling wiring, trenches 22 are formed in insulator layer 24, for example an oxide layer. Typically, but not necessarily, oxide layer 24 includes a top wiring level for semiconductor device 20. Optionally, second trench 26 may be formed in insulator layer 24 adjacent to trench 22. As illustrated, trenches 22 and 26 and other trenches used with the damascene metal deposition process described below typically extend only partially through insulator layer 24. The trench 22 is then filled with any conductor, such as copper or aluminum, known in the art to form the bottom plate 30 of the capacitor. If provided, trench 26 is also filled with a conductor to form wire structure 32. Most low resistance metals, such as copper or aluminum, typically require a refractory metal liner (not shown) on the trench sidewalls and bottom as is known in the art. If copper is deposited in trenches 22 and 26, conventional damascene copper deposition processes may be used. This process typically involves electroplating copper in the trenches after sputtering or depositing a copper thin seed layer on the surface on which copper is to be deposited.

도 1b를 참조하면, 이후에, 패시베이션 층(40)은 산화물 층(24), 하부 플레이트(lower plate:30) 및 와이어 구조(32)의 상부상에 증착된다. 패시베이션 층(40)은 질화물 층(44), 예를 들면, 50nm의 SiNxHy, 층(44)의 상부상의 산화물 층(46), 예를 들면 500nm의 SiO2및 층(46)의 상부상의 질화물 층(48), 예를 들면 500nm의 SiNxHy를 포함할 수 있다. 다음으로, 포토레지스트 층(50)은 층(48)상에 증착되고 포토-패터닝되어 개구부(52)를 형성한다. 개구부는 하부 플레이트(30)의 위에 위치하고 전형적으로 하부 플레이트(30)보다 넓다.Referring to FIG. 1B, passivation layer 40 is subsequently deposited on top of oxide layer 24, lower plate 30, and wire structure 32. The passivation layer 40 is formed of a nitride layer 44, for example 50 nm of SiN x H y , an oxide layer 46 on top of the layer 44, for example 500 nm of SiO 2 and a top of layer 46. The nitride layer 48 of the phase may include, for example, 500 nm of SiN x H y . Next, photoresist layer 50 is deposited on layer 48 and photo-patterned to form openings 52. The opening is located above the bottom plate 30 and is typically wider than the bottom plate 30.

이후에 도 1c에 도시된 바와 같이, 개구부(52)는 패시베이션 층(40)을 통해 하부 플레이트(30) 방향으로 연장하여 본 기술분야에서 잘 알려진 표준 퍼플루오르탄소(PFC) 및 수소플시오르탄소(HFC)와 같은 표준 화학제로 반응성 이온 에칭(RIE)과 같은 통상적인 이방성 에칭 프로세스를 이용하여 개구부(54)를 형성한다. 좀 더 구체적으로, 질화물 층(48)이 먼저 에칭되고 이후에 산화물 층(46)이 에칭되는데, 이때 질화물 층(44)상에 정지해있는 선택적인 화학제를 이용하는 것이 바람직하다. 최종적으로 질화물 층(44)은 하부 캐패시터 플레이트(30)가 노출되도록 에칭된다. 질화물 층(44)은 캐패시터 플레이트(30)가 구리 와이어링 레벨로 제조되는 경우에는 필요하지만 캐패시터 플레이트(30)가 AlCu와 같은 다른 금속으로 이루어지는 경우에는 필요하지 않다는 것에 유의해야 한다. 이 시점에서, 캐패시터 플레이트(30)는 구리로 제조된다고 가정하면, 노출된 구리 표면은 그것이 실질적으로 캐패시터 유전체와의 구리 표면 상호작용 없이 하부 캐패시터 전극으로서의 역할을 수행하도록 변경되어져야 한다. 3개의 잠재적인 구리 표면 변경 프로세스가 장벽층(56)을 형성하는데 이용될 수 있다. 제 1 방법은 캐패시터 플레이트(30)를 얇은 실리사이드화된 또는 게르마나이드화된 구리(silicided or germainided copper) 층을 형성하기 위해 구리 표면과 반응하는 50-1000sccm의 SiH4또는 GeH4흐름(flow)에 노출시키는 단계를 포함한다. 이 제 1 방법과 함께, 웨이퍼는 대략 400℃에서 유지된다. 이후에 이용되는 바와 같이, 구리 게르마나이드는 GeH4또는 다른 Ge-계 가스(Ge-based gas)의 흐름을 이용하여 형성된 구리 합금이다. 제 2 방법은 주석(Sn), 인듐(In), 알루미늄(Al) 및 아연(Zn)과 같은 금속 블랭킷 막(blanket film of a metal)을 증착하고 노출된 구리상에 예를 들면, CuSn과 같은구리 합금을 형성하기 위해 웨이퍼를 1시간동안 대략 400℃에서 어닐링시키고 비반응된 Sn을 선택적으로 에칭제거(etching off)하는 것에 의해, 노출된 캐패시터 플레이트(30) 상부면을 구리 합금층으로 변환시킨다. 이것은 자기-정렬된 프로세스로 캐패시터 플레이트(30)상에 구리 합금을 남겨놓는다. 합금을 형성하기 위해 구리와 반응할 수 있는 금속은 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 제 3 방법은 패시베이션 층(40)이 형성되기 전에 하부 플레이트(30)의 상부상에 얇은 TaN 층을 제공한다. 이것은 절연체 층(24)상에 포토레지스트를 먼저 증착하고 하부 캐패시터 플레이트(30)를 노출시키기 위해 그것을 패터닝함으로써 달성된다. 다음으로, 하부 플레이트(30)가 구리로 구성될 때, 하부 플레이트(30)의 대략 상부 50-100nm는 희석 황산제와 같은 적절한 에칭제를 이용하여 에칭되어 트렌치가 생성된다. 포토레지스트가 제거된 이후에, TaN의 100-200nm 층이 물리적 기상 증착(PVD)을 이용하여 웨이퍼상에 증착된다. 최종적으로, TaN은 화학적 기계적 연마(CMP)를 이용하여 트렌치 상부내로 대머신된다.As shown in FIG. 1C later, the opening 52 extends through the passivation layer 40 in the direction of the bottom plate 30 to cover standard perfluorocarbons (PFCs) and hydrogen psiocarbons well known in the art. The opening 54 is formed using a conventional anisotropic etching process such as reactive ion etching (RIE) with a standard chemical such as (HFC). More specifically, nitride layer 48 is etched first and oxide layer 46 is then etched, with the use of selective chemicals suspended on nitride layer 44. Finally, nitride layer 44 is etched to expose lower capacitor plate 30. It should be noted that the nitride layer 44 is required when the capacitor plate 30 is made of copper wiring level, but not required when the capacitor plate 30 is made of another metal such as AlCu. At this point, assuming that the capacitor plate 30 is made of copper, the exposed copper surface must be modified so that it serves as the lower capacitor electrode substantially without copper surface interaction with the capacitor dielectric. Three potential copper surface modification processes may be used to form the barrier layer 56. The first method is a 50-1000 sccm SiH 4 or GeH 4 flow that reacts the capacitor plate 30 with the copper surface to form a thin silicided or germainided copper layer. Exposing to. With this first method, the wafer is maintained at approximately 400 ° C. As will be used later, copper germanide is a copper alloy formed using a flow of GeH 4 or other Ge-based gas. The second method deposits a blanket film of a metal, such as tin (Sn), indium (In), aluminum (Al), and zinc (Zn) and, for example, CuSn, on exposed copper. The exposed capacitor plate 30 top surface is converted to a copper alloy layer by annealing the wafer at approximately 400 ° C. for 1 hour to form a copper alloy and selectively etching off unreacted Sn. . This leaves the copper alloy on the capacitor plate 30 in a self-aligned process. Metals that can react with copper to form alloys can be used in a similar manner. The third method provides a thin TaN layer on top of the bottom plate 30 before the passivation layer 40 is formed. This is accomplished by first depositing a photoresist on the insulator layer 24 and patterning it to expose the lower capacitor plate 30. Next, when the bottom plate 30 is made of copper, approximately top 50-100 nm of the bottom plate 30 is etched using a suitable etchant such as dilute sulfuric acid to produce a trench. After the photoresist is removed, a 100-200 nm layer of TaN is deposited on the wafer using physical vapor deposition (PVD). Finally, TaN is machined into the top of the trench using chemical mechanical polishing (CMP).

도 1d를 참조하면, 이후에 캐패시터 유전체 층(60)은 하부 플레이트(30)의 상부를 포함하여 층(48)상에 그리고 개구부(54)상에 부합적으로(conformally) 증착된다. 이후에 기술될 바와 같이 층(60)은 캐패시터 유전체를 형성하고 바람직하게 4이상이지만, 전형적으로 7이상인 상대 유전 상수(K)를 갖는다. 유전체 층(60)용으로 적절한 재료로는 이용된 재료에 따라 변화하지만 플라즈마 증강 기상 증착(PECVD), 물리적 기상 증착(PVD), 화학적 기상 증착(CVD) 및 스핀-온 프로세스(spin-on processes)를 포함하는 알려진 기술을 이용하여 1-100nm, 바람직하게는 10-50nm의 두께로 증착되는 예를 들면 Ta2O5, Si3N4, Si3O2및 BaSrTiO3등이 있다. 이후에, 구리 확산 장벽층(62)은 유전체 층(60)의 상부상에 증착되는 것이 바람직하다. 장벽층(62)을 위한 적절한 재료는 Ta, TaN, TaN/Ta, TiN/Ti, TiN, WN 등과 같은 내화성 금속들을 단독 또한 조합하여 포함할 수 있다. 소정의 경우에, 장벽층(62)을 생략하는 것이 바람직할 수도 있다.Referring to FIG. 1D, the capacitor dielectric layer 60 is then conformally deposited on the layer 48 and on the opening 54, including the top of the bottom plate 30. As will be described later, layer 60 forms a capacitor dielectric and has a relative dielectric constant K, which is preferably at least 4, but is typically at least 7. Suitable materials for the dielectric layer 60 vary depending on the material used, but may include plasma enhanced vapor deposition (PECVD), physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), and spin-on processes. For example, Ta 2 O 5 , Si 3 N 4 , Si 3 O 2, and BaSrTiO 3 may be deposited using a known technique including a thickness of 1-100 nm, preferably 10-50 nm. Thereafter, the copper diffusion barrier layer 62 is preferably deposited on top of the dielectric layer 60. Suitable materials for barrier layer 62 may include refractory metals such as Ta, TaN, TaN / Ta, TiN / Ti, TiN, WN, etc. alone or in combination. In certain cases, it may be desirable to omit the barrier layer 62.

이후에, 포토레지스트 층(66)을 장벽층(62)상에 증착한다. 다음으로, 개구부(68)가 알려진 포토-패터닝 프로세스를 이용하여 포토레지스트 층내에 형성된다. 이들 단계 둘다 도 1d에 예시된다.Thereafter, a photoresist layer 66 is deposited on the barrier layer 62. Next, openings 68 are formed in the photoresist layer using known photo-patterning processes. Both of these steps are illustrated in FIG. 1D.

다음으로 도 1e를 참조하면, 와이어 구조(32)가 제공될 때, 개구부(68)는 장벽층(62), 유전체 층(60) 및 패시베이션 층(40)을 통하여 에칭되고 와이어 구조상에서 정지하여 개구부(70)를 형성한다. 층(62)의 개구부(70)를 에칭하는데 적절한 에칭 프로세스는 SF6, BCl3, Cl2-계 RIE 에칭액 또는 수소 과산화물 또는 황산 수소 과산화물로 이루어진 습식 에칭을 포함한다. 유전체 층(60,48,46,44)은 전술된 바와 같이 개구부(54)를 위해 에칭될 수 있다. 바람직하게, 유전체 층(60) 및 질화물 층(48)이 에칭되고, 이후에 유전체 층(46)은 에칭이 층(44)상에서 정지하도록 선택적인 화학제를 이용하여 에칭된다. 다음으로, 포토레지스트(68)가 제거되고 최종적으로 질화물 층(44)이 에칭되어, 와이어 구조(32)를 노출시킨다. 전술된 바와 같이 적절한 에칭 프로세스는 본 기술분야에 잘 알려진 PFC 또는 HFC 프로세스를 포함한다. 도전체(74)내의 와이어 구조(32)로부터의 구리 확산부가 보호될 필요가 있는 경우에 또 다른 확산 장벽 층(72), 예를 들면 1-50nm의 두께, 바람직하게는 대략 10nm로 증착된 TaN은 장벽층(62)의 상부상에 그리고 개구부(70)내에 제공될 수 있다. 와이어 구조(32) 및 금속층(74)은 통상적인 Al 또는 AlCu 합금(일반적으로, PVD, 이온화된 물리적 기상 증착(ionized physical vapor deposition:IPVD) 또는 CVD 프로세스에 의해 증착됨)일 때, 장벽층(72)은 일반적으로 필요하지 않다. 이와 달리, 금속층(32,74)은 전형적으로 구리 시드 층의 스퍼터링된 증착을 포함하는 - 이후에 대부분의 구리가 전기도금에 의해 증착됨 - 기지된 대머신 구리 증착 프로세스에 의해 증착된 구리층이 될 수 있다. 바람직하게, TiN 층(76)은 금속층(74)의 상부상에 대략 1-50nm, 바람직하게는 대략 10nm의 두께로 증착된다.Referring next to FIG. 1E, when the wire structure 32 is provided, the opening 68 is etched through the barrier layer 62, the dielectric layer 60 and the passivation layer 40 and stopped on the wire structure to open the opening. Form 70. An etching process suitable for etching the opening 70 of the layer 62 includes a SF 6 , BCl 3 , Cl 2 -based RIE etchant or a wet etch consisting of hydrogen peroxide or hydrogen sulfate peroxide. Dielectric layers 60, 48, 46, 44 may be etched for opening 54 as described above. Preferably, dielectric layer 60 and nitride layer 48 are etched, after which dielectric layer 46 is etched using optional chemicals such that the etch stops on layer 44. Next, photoresist 68 is removed and finally nitride layer 44 is etched to expose wire structure 32. As described above, suitable etching processes include PFC or HFC processes that are well known in the art. Another diffusion barrier layer 72, eg, TaN deposited to a thickness of 1-50 nm, preferably approximately 10 nm, in case the copper diffusion from the wire structure 32 in the conductor 74 needs to be protected. Silver may be provided on top of barrier layer 62 and in opening 70. Wire structure 32 and metal layer 74 are barrier layers (when conventional Al or AlCu alloys (generally deposited by PVD, ionized physical vapor deposition (IPVD) or CVD processes). 72) is generally not necessary. In contrast, metal layers 32 and 74 typically include sputtered deposition of a copper seed layer, after which most of the copper is deposited by electroplating-a layer of copper deposited by a known damascene copper deposition process. Can be. Preferably, TiN layer 76 is deposited on top of metal layer 74 to a thickness of approximately 1-50 nm, preferably approximately 10 nm.

도 1f를 참조하면, 이후에 포토레지스트 층(78)은 층(76)상에 증착되고 대부분의 포토레지스트 층을 제거하나 하부 플레이트(30)를 약간 지나서 연장하고 오버라잉하는 포토레지스트 부분(84) 및 트렌치(70)를 약간 지나서 연장하고 오버라잉하는 포토레지스트 부분(86)을 남겨놓도록 포토 패터닝된다. 이것은 부분들(84,86) 사이의 개구부(88), 부분(84)의 좌측에 개구부(90) 및 부분(86)의 우측에 개구부(92)를 생성한다. 그리고나서, 개구부(88,90,92)는 본 기술분야에 잘 알려진 SF6, BCl3, Cl2및 이와 유사한 화학제품에 기반한 통상의 RIE 프로세스에 의해 층(48)의 상부까지 연장한다.Referring to FIG. 1F, a photoresist layer 78 is subsequently deposited on layer 76 and removes most of the photoresist layer, but extends slightly over and overlays the bottom plate 30. And photo patterned to leave photoresist portion 86 extending and overlying slightly beyond trench 70. This creates an opening 88 between the portions 84, 86, an opening 90 to the left of the portion 84, and an opening 92 to the right of the portion 86. The openings 88, 90, 92 then extend to the top of layer 48 by conventional RIE processes based on SF 6 , BCl 3 , Cl 2 and similar chemicals well known in the art.

도 1g를 참조하면, 이후에 포토레지스트 층(78)이 제거된다. 이것은 상부플레이트(96) 및 하부 플레이트(30)와의 컨택트(98)를 가지는 완성된 캐패시터(94)를 남겨놓는다. 캐패시터(94)는 개구부(88)에서 층(48)으로 하향으로 연장하는 에칭 프로세스의 결과로 인해 컨택트(98)와 격리된다. 이후에 도시되지 않은 금속 상호접속부, 와이어 결합 또는 솔더 범프(solder bumps)를 이용하여 캐패시터(94)의 상부 플레이트(96)에 대한 컨택트가 형성된다.Referring to FIG. 1G, the photoresist layer 78 is subsequently removed. This leaves the finished capacitor 94 with contacts 98 with the upper plate 96 and the lower plate 30. Capacitor 94 is isolated from contact 98 as a result of the etching process extending downward from opening 88 to layer 48. A contact is then made to the top plate 96 of the capacitor 94 using metal interconnects, wire bonds or solder bumps, not shown.

다음으로 도 2a-2e를 참조하면, 이들 도면에서 예시된 본 발명의 실시예는 하부 플레이트(30)와 동일한 아이어링 레벨에서 상부 플레이트(96)와 와이어 상호접속 라인을 접속하는 스트랩이 제공된다는 점에서 도 1a-1g에 에시된 실시예와는 구별된다. 도 2a에 예시된 바와 같이, 이 프로세스는 추가 트렌치(120)가 절연층(24)내에서 형성되고 구리 또는 기타 다른 금속으로 충진되어 와이어 구조(122)를 형성한다는 것을 제외하면 도 1b에서 전술되고 예시된 프로세스와 동일한다.Referring next to FIGS. 2A-2E, the embodiment of the present invention illustrated in these figures is provided with a strap connecting the top plate 96 and the wire interconnect line at the same ironing level as the bottom plate 30. Is distinguished from the embodiment illustrated in FIGS. 1A-1G. As illustrated in FIG. 2A, this process is described above in FIG. 1B except that an additional trench 120 is formed in the insulating layer 24 and filled with copper or other metal to form the wire structure 122. Same as the illustrated process.

도 2a 및 2b에서 예시된 프로세스 단계들은 전술된 도 1b 및 도 1c에서 예시된 프로세스 단계와 동일하다. 도 2c에서 예시된 프로세스 단계는 하나의 예외를 제외하면 전술된 도 1d에서 예시된 프로세스 단계와 동일하다. 개구부(126)는 와이어 구조(122) 위의 포토레지스트 층(66)에서 형성된다. 컨택트(98)의 형성이 도 2a-2e에 예시되지 않는 것처럼, 포토레지스트 층(66)내의 개구부(68)도 도 2c에 도시되지 않는다. 그러나, 원한다면, 컨택트(98)가 도 1a-1e에 예시된 실시예로부터 생략될 수 있는 바와 같이, 컨택트(98)가 도 2a-2e에 예시된 실시예내에서 형성된다는 것을 이해해야 한다.The process steps illustrated in FIGS. 2A and 2B are the same as the process steps illustrated in FIGS. 1B and 1C described above. The process steps illustrated in FIG. 2C are identical to the process steps illustrated in FIG. 1D described above with one exception. Opening 126 is formed in photoresist layer 66 over wire structure 122. As the formation of contacts 98 is not illustrated in FIGS. 2A-2E, openings 68 in photoresist layer 66 are also not shown in FIGS. 2C. However, it should be understood that if desired, contact 98 is formed within the embodiment illustrated in FIGS. 2A-2E, as contact 98 may be omitted from the embodiment illustrated in FIGS. 1A-1E.

도 2d를 참조하면, 이후에 개구부(126)는 개구부(128)를 형성하기 위해 와이어 구조(122)까지 연장된다. 개구부(128)는 개구부(70)을 형성하기 위해 전술된 에칭 프로세스를 이용하여 형성된다. 장벽층(72)은 개구부(128)내에 그리고 도 1e에 도시된 다른 영역상에 증착된다. 금속층(74)은 그것이 개구부(128)를 충진하고 개구부(54)내의 금속층의 일부와 계속적인 접속을 형성하도록 증착된다. 포토레지스트 층(78)은 그것이 개구부(54,128)내의 금속층(74)의 부분들을 피복하고 개구부(130)가 개구부(54) 위에 그리고 이의 바로 우편에 생성되고 개구부(132)가 개구부(128) 위에 그리고 이의 바로 좌측에 생성되도록 패터닝된다.Referring to FIG. 2D, the opening 126 then extends to the wire structure 122 to form the opening 128. The opening 128 is formed using the etching process described above to form the opening 70. Barrier layer 72 is deposited in opening 128 and on the other regions shown in FIG. 1E. Metal layer 74 is deposited such that it fills opening 128 and forms a continuous connection with a portion of the metal layer in opening 54. The photoresist layer 78 is formed by it covering portions of the metal layer 74 in the openings 54, 128 and openings 130 are created directly over and directly to the openings 54 and openings 132 over the openings 128 and Patterned to be created just to the left of it.

최종적으로, 도 2e에 예시된 바와 같이, 개구부(130,132)는 인접 구조로부터 캐패시터(94)를 분리하기 위해 도 1f에서 전술된 에칭 프로세스를 이용하여 층(48) 아래로 연장한다. 최종 단계의 결과로서, 와이어 구조(122)를 컨택트하는 연장부(134)를 갖는 캐패시터(94)가 형성된다. 이것은 하부 플레이트(30) 및 상부 플레이트(96)가 동일한 와이어 레벨의 캐패시터(94) 아래의 와이어링과 접속되는 것을 가능하게 한다. 이와 달리, 연장부(134)는 대머신 텅스텐 스터드와 같은 본 기술분야에서 알려진 다른 방법을 이용하여 제조될 수 있다.Finally, as illustrated in FIG. 2E, openings 130 and 132 extend under layer 48 using the etching process described above in FIG. 1F to separate capacitor 94 from adjacent structures. As a result of the final step, a capacitor 94 is formed with an extension 134 that contacts the wire structure 122. This allows the lower plate 30 and the upper plate 96 to be connected with the wiring under the capacitor 94 of the same wire level. Alternatively, extension 134 may be manufactured using other methods known in the art, such as tungsten studs.

도 1a-1g 및 도 2a-2e에서 예시된 프로세스에 따라 형성된 캐패시터(94)의 중요한 이점은 그것이 대머신 구리 와이어 구조 프로세스내로 즉시 통합될 수 있다는 것이다. 단지 하나의 추가 마스크 단계만이 필요한데, 이로인해 이 프로세스는 비용 문제에 민감한 반도체 칩 제조에서 사용되는 것이 가능해 진다.An important advantage of the capacitor 94 formed in accordance with the process illustrated in FIGS. 1A-1G and 2A-2E is that it can be readily integrated into a damascene copper wire structure process. Only one additional mask step is required, which allows this process to be used in cost-sensitive semiconductor chip manufacturing.

도 1a-1g 및 도 2a-2g에 관련하여 기술된 프로세스는 감법 에칭 프로세스를이용하여 캐패시터 유전체 층(60) 및 하부 플레이트(96)를 형성하는 것을 포함한다. 본 발명은 또한 도 3a-3d에서 예시된 대머신 프로세스를 이용하여 캐패시터 유전체 층(60) 및 하부 플레이트(96)의 형성을 달성한다.The process described in connection with FIGS. 1A-1G and 2A-2G includes forming a capacitor dielectric layer 60 and bottom plate 96 using a subtractive etching process. The present invention also achieves the formation of the capacitor dielectric layer 60 and the bottom plate 96 using the damascene process illustrated in FIGS. 3A-3D.

도 1a, 1b 및 2a와 관련하여 예시된 초기 프로세스에 따라, 하부 플레이트(30) 및 와이어 구조(32,122)는 절연체 층(24)내에 형성된다. 와이어 및 비아 구조(32,122)는 도 3a-3d의 실시예에 있어서는 선택사양적이며, 이는 컨택트(98) 및 연장부(134) 제각각을 제공하는 것이 바람직한 경우에만 제공되어져야 한다. 도 1b 및 도 2a에 예시된 프로세스와 관련하여 도 3a에 예시된 프로세스에서의 한가지 차이점은 질화물 층(48)이 필요하지 않다는 것이다. 게다가, 개구부(52) 및 이로 인한 개구부(54)는 하부 플레이트(30)만큼 넓지 않다. 대조적으로, 도 1b 및 도 2a에 예시된 실시예에 있어서, 개구부(54)는 하부 플레이트(30)만큼 넓다. 그러나, 본 발명은 또한 하부 플레이트(30)보다 좁은 폭의 도 1a-1g 및 도 2a-2b의 실시예의 개구부(54)를 제공하고 하부 플레이트(30)보다 폭이 넓은 도 3a-3d의 실시예의 개구부(54)를 제공하는 것도 포함한다.In accordance with the initial process illustrated in connection with FIGS. 1A, 1B and 2A, the bottom plate 30 and the wire structures 32, 122 are formed in the insulator layer 24. Wire and via structures 32 and 122 are optional in the embodiments of FIGS. 3A-3D, which should only be provided if it is desirable to provide contact 98 and extension 134, respectively. One difference in the process illustrated in FIG. 3A with respect to the process illustrated in FIGS. 1B and 2A is that no nitride layer 48 is required. In addition, the opening 52 and thus the opening 54 are not as wide as the bottom plate 30. In contrast, in the embodiment illustrated in FIGS. 1B and 2A, the opening 54 is as wide as the bottom plate 30. However, the present invention also provides an opening 54 of the embodiment of FIGS. 1A-1G and 2A-2B of a narrower width than the bottom plate 30 and of the embodiment of FIGS. 3A-3D that is wider than the bottom plate 30. It also includes providing an opening 54.

다음으로, 도 3b에서, 도 1c에 대해서 전술된 바와 같이 동일한 프로세스 단계가 수행된다. 이후에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 유전체 층(60)이 증착되고, 구리 확산 장벽층(62)이 유전체 층 상에 증착되고 금속층(74)이 장벽층 상에 증착된다. 상술된 바와 같이, 금속층(74)은 구리, 알루미늄 또는 알루미늄 구리 합금이 될 수 있다. 금속층(74)이 알루미늄계인 경우에, 장벽층(62)은 생략될 수 있다. 이들 단계는 도 1e에서 전술된 단계와 동일한다.Next, in FIG. 3B, the same process steps are performed as described above with respect to FIG. 1C. Thereafter, as shown in FIG. 3C, a dielectric layer 60 is deposited, a copper diffusion barrier layer 62 is deposited on the dielectric layer and a metal layer 74 is deposited on the barrier layer. As described above, the metal layer 74 may be copper, aluminum or an aluminum copper alloy. In the case where the metal layer 74 is aluminum-based, the barrier layer 62 may be omitted. These steps are the same as those described above in FIG. 1E.

이후에, 도 3d에 예시된 바와같이, 반도체 디바이스(20)은 평탄한 상부면(150)을 생성하도록 통상적인 화학적-기계적 연마 프로세스와 같은 평탄화 프로세스하에 놓이게 된다. 평탄화 이후에 개구부(54)에 남아있는 금속층(74) 부분은 캐패시터(94)의 상부 플레이트(96)를 형성한다. 상부 플레이트(96) 및 확산층(60)은 전적으로 패시베이션 층(40)내에서 형성된다. 도 3d에 예시되지는 않았지만, 상부 플레이트(96)가 형성되는 동시에, 와이어 구조(122)로의 연장부(134)(도 2e를 참조할 것) 및 와이어 구조(32)로의 컨택트(98)(도 1g를 참조할 것)가 형성될 수 있다.Thereafter, as illustrated in FIG. 3D, the semiconductor device 20 is placed under a planarization process, such as a conventional chemical-mechanical polishing process, to produce a flat top surface 150. The portion of the metal layer 74 remaining in the opening 54 after planarization forms the top plate 96 of the capacitor 94. Top plate 96 and diffusion layer 60 are formed entirely in passivation layer 40. Although not illustrated in FIG. 3D, an upper plate 96 is formed, at the same time an extension 134 to the wire structure 122 (see FIG. 2E) and a contact 98 to the wire structure 32 (FIG. 1g) may be formed.

전술된 본 발명의 다양한 실시예는 하부 플레이트(30)의 상부면에 구리 합금 확산 장벽 층(56)의 형성을 포함한다. 구리 확산 장벽층을 증착시키는 단계를 포함하는 다른 접근 방안은 도 4a-4f에 예시된 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된다.Various embodiments of the present invention described above include the formation of a copper alloy diffusion barrier layer 56 on the top surface of the bottom plate 30. Another approach comprising depositing a copper diffusion barrier layer is described in connection with the embodiment of the invention illustrated in FIGS. 4A-4F.

도 4a에 예시된 본 실시예의 제 1 단계들은 도 1a-1c 및 2a-2b에 예시된 실시예의 단계들와 동일하다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 개구부(54)는 하부 플레이트(30)보다 넓다. 도 1c, 2b 및 도 3b에 예시된 프로세스와는 달리, 구리 합금 확산 장벽은 하부 플레이트(30)의 상부상에 형성되지 않는다. 대신에, 비-부합적(non-conformal) 구리 확산 장벽층(180)이 PVD, IPVD 또는 CVD 프로세스에 의해 질화물 층(48)상에 그리고 개구부(54)내에 증착된다. 전술된 바와 같이, 이 재료들이 도 4c에 예시된 바와 같이, 비-부합적으로 증착되는 것을 제외하고는 그것이 장벽층(62)용으로 사용된 임의의 다른 재료를 포함할 지라도, 층(180)은 바람직하게 Ta, TaN, TaN/Ta, Ti, TiN, W, WN 및 이와 유사한 재료로 1 내지 100nm의 두께, 바람직하게는 대략 50nm의 두께로 증착된다. 층(180)은 후술될 등방성 에칭 프로세스를 용이하게 하기 위해 비-부합적이여야 한다(즉, 최하부 층에 의해 분할된 측벽 두께는 1미만, 바람직하게는 0.5미만이여야 한다).The first steps of this embodiment illustrated in FIG. 4A are the same as the steps of the embodiment illustrated in FIGS. 1A-1C and 2A-2B. Also, as shown in FIG. 4B, the opening 54 is wider than the bottom plate 30. Unlike the process illustrated in FIGS. 1C, 2B and 3B, a copper alloy diffusion barrier is not formed on top of the bottom plate 30. Instead, a non-conformal copper diffusion barrier layer 180 is deposited on the nitride layer 48 and in the opening 54 by a PVD, IPVD or CVD process. As discussed above, layer 180 may include any other material used for barrier layer 62 except that these materials are non-conformantly deposited, as illustrated in FIG. 4C. Is preferably deposited from Ta, TaN, TaN / Ta, Ti, TiN, W, WN and similar materials to a thickness of 1 to 100 nm, preferably approximately 50 nm. The layer 180 should be non-compatible to facilitate the isotropic etching process described below (ie, the sidewall thickness divided by the bottom layer should be less than 1, preferably less than 0.5).

다음으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 장벽층(180)은 과산화물-계 습식 에칭 또는 표준 RIE 화학제, SF6, BCl3, Cl2및 이와 유사한 재료를 이용하여 등방성 에칭백된다. 이것은 장벽층(180)의 수직적으로 연장하는 부분, 즉 개구부(54)의 측벽상의 부분을 제거한다. 또한 하부 플레이트(30)를 오버라잉하는 장벽층 부분(180a)은 전형적으로 개구부(54)의 측벽으로부터 약간 에칭백된다. 이 에칭 프로세스는 하부 플레이트(30)의 부분이 노출되도록, 즉, 부분(180a)이 하부 플레이트를 전체적으로 피복할 만큼 부분(180a)이 개구부(54)의 측벽으로부터 에칭백되지 않도록 제어되는 것이 중요하다.Next, as shown in FIG. 4D, the barrier layer 180 is isotropically etched back using a peroxide-based wet etching or standard RIE chemistry, SF 6 , BCl 3 , Cl 2 and similar materials. This removes the vertically extending portion of barrier layer 180, that is, the portion on the sidewall of opening 54. The barrier layer portion 180a also overlying the bottom plate 30 is typically slightly etched back from the sidewall of the opening 54. It is important that this etching process is controlled so that a portion of the lower plate 30 is exposed, that is, the portion 180a is not etched back from the sidewall of the opening 54 such that the portion 180a entirely covers the lower plate. .

이후에, 도 4e에 예시된 바와 같이, 캐패시터 유전체 층(60) 및 구리 확산 장벽 층(62)이 도 3c에 관련하여 기술된 바와 같이 증착된다. 이후에, 금속층(74)이 또한 도 3c에 관련하여 전술된 바와 같이 증착된다.Thereafter, as illustrated in FIG. 4E, a capacitor dielectric layer 60 and a copper diffusion barrier layer 62 are deposited as described with respect to FIG. 3C. Thereafter, a metal layer 74 is also deposited as described above with respect to FIG. 3C.

최종적으로, 도 4f에 도시된 바와 같이, 반도체 디바이스(20)는 도 3d에 관련하여 전술된 바와 같이 평탄화된다. 이에 의해, 상부 플레이트(96) 및 캐패시터 유전체 층(60)이 패시베이션 층(40)내에 형성되는 캐패시터(94)가 형성된다. 도 4f에 에시되지는 않았지만, 상부 플레이트(96)가 형성되는 동시에, 와이어구조(122)로의 연장부(134)(도 2e를 참조할 것) 및 와이어 구조(32)로의 컨택트(98)가 필요하다면 형성될 수 있다.Finally, as shown in FIG. 4F, the semiconductor device 20 is planarized as described above with respect to FIG. 3D. As a result, a capacitor 94 is formed in which the top plate 96 and the capacitor dielectric layer 60 are formed in the passivation layer 40. Although not illustrated in FIG. 4F, an upper plate 96 is formed, while an extension 134 to the wire structure 122 (see FIG. 2E) and a contact 98 to the wire structure 32 are required. If so, it can be formed.

본 발명의 또 다른 측면은 대머신 금속 증착 프로세스를 이용하여 제조된 두개의 하부 플레이트와 하나의 상부 플레이트가 형성된 3-플레이트 캐패시터 및 이러한 캐패시터 제조 방법에 관한 것이다. 이제 도 5a-5e를 참조하면, 본 발명의 본 실시예는 절연체 층(224), 예를 들면 반도체 디바이스(220)의 산화물 층에 좌측 트렌치(left trench:222) 및 우측 트렌치(223)를 형성함으로써 시작된다. 선택사양적으로, 제 3 트렌치(226) 및/또는 제 4 트렌치(228)는 절연체 층(224)내에 형성된다.Another aspect of the invention relates to a three-plate capacitor having two bottom plates and one top plate formed using a damascene metal deposition process and a method of manufacturing such capacitors. Referring now to FIGS. 5A-5E, this embodiment of the present invention forms a left trench 222 and a right trench 223 in an insulator layer 224, eg, an oxide layer of a semiconductor device 220. It starts by Optionally, third trench 226 and / or fourth trench 228 are formed in insulator layer 224.

트렌치들(222,223) 및 트렌치들(226,228)(제공되는 경우에)은 이후에 도 1a 및 도 1b와 관련하여 전술된 바와 같이 트렌치(22)가 구리로 충진되는 방식으로 구리로 충진되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 트렌치(222)에 좌측 하부 플레이트(230) 및 트렌치(223)에 우측 하부 플레이트(231)가 형성된다. 또한, 전술된 프로세스를 이용하여 트렌치들을 구리로 바람직하게 충진함으로써 와이어 구조(232)는 트렌치(226)내에 형성되고 와이어 구조(233)는 트렌치(228)내에 형성된다. 트렌치들(222,223,226,228)은 바람직하게 플레이트(230,231) 및 와이어 구조(232,233)가 동일한 와이어링 레벨로 이루어지도록, 즉 이들은 공통 수평면상에 또는 거의 공통 수평면상에 놓이도록 형성된다. 구리가 하부 플레이트(230,232) 및 와이어 구조(232,233)에 바람직한 재료지만, 본 발명은 이들 플레이트 및 구조를 위해 Al 및 AlCu 합금의 사용도 포함한다. Al 또는 AlCu 합금은 PVD, IPVD, CVD등과 같은 알려진 증착 프로세스를 이용하여 트렌치(222,223,226,228)내에 증착된다. 이후에 장벽층(56)은 도 1c와 관련하여 전술된 프로세스를 이용하여 플레이트(230,231)의 상부면상에 형성된다.The trenches 222 and 223 and the trenches 226 and 228 (if provided) are preferably filled with copper in such a way that the trench 22 is filled with copper as described above with respect to FIGS. 1A and 1B. . As a result, the lower left plate 230 and the right lower plate 231 are formed in the trench 222. Further, by preferably filling the trenches with copper using the process described above, wire structure 232 is formed in trench 226 and wire structure 233 is formed in trench 228. The trenches 222, 223, 226, 228 are preferably formed such that the plates 230, 231 and the wire structures 232, 233 are made of the same wiring level, ie they lie on a common horizontal plane or on a nearly common horizontal plane. Although copper is the preferred material for the bottom plates 230 and 232 and the wire structures 232 and 233, the present invention also includes the use of Al and AlCu alloys for these plates and structures. Al or AlCu alloys are deposited in trenches 222, 223, 226, 228 using known deposition processes such as PVD, IPVD, CVD, and the like. Barrier layer 56 is then formed on the top surfaces of plates 230 and 231 using the process described above with respect to FIG. 1C.

패시베이션 층(240)은 질화물 층(244), 산화물 층(246) 및 질화물 층(248)을 포함하는 절연체 층(224)의 상부상에 제공된다. 이들 층은 전술된 층(44,46,48)과 동일하다.Passivation layer 240 is provided on top of insulator layer 224 that includes nitride layer 244, oxide layer 246, and nitride layer 248. These layers are the same as the layers 44, 46, 48 described above.

이후에, 패시베이션 층(250)은 질화물 층(248)상에 증착된다. 그리고나서, 패시베이션 층(250)은 좌측 하부 플레이트(230) 및 우측 하부 플레이트(231) 위에 개구부(252)를 형성하기 위해 포토-패터닝된다.Thereafter, passivation layer 250 is deposited on nitride layer 248. Passivation layer 250 is then photo-patterned to form openings 252 over left bottom plate 230 and right bottom plate 231.

다음으로, 도 5b를 참조하면, 개구부(252)는 패시베이션 층(240)을 통해 절연체 층(224)의 상부상으로, 그리고 플레이트(230,232)의 상부상으로 연장한다. 이로인해, 하부 플레이트(230,231)위의 패시베이션 층(240)에 개구부(254)가 형성된다. 전술된 패시베이션 층(40)에 개구부(54)를 형성하는데 사용된 에칭 프로세스는 개구부(254,255)를 형성하는데 사용될 수 있다.Next, referring to FIG. 5B, the opening 252 extends through the passivation layer 240 onto the top of the insulator layer 224 and above the plates 230 and 232. As a result, openings 254 are formed in the passivation layer 240 on the bottom plates 230, 231. The etching process used to form the openings 54 in the passivation layer 40 described above can be used to form the openings 254, 255.

다음으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 높은 K 유전체 층(260)은 개구부(254,255)에 그리고 패시베이션 층(240)상에 증착된다. 전술된 바와 같은 유전체 층(60)을 형성하는데 사용된 재료 및 프로세스는 유전체 층(260)을 형성하는데 사용될 수 있다. 이후에, 도전층(262)이 바람직하게 유전체 층(260)상에 증착된다. 도전층(262)은 개구부(289)를 에칭하는데 이용되는 이하에 기술된 에칭제와 호환가능한 저 저항 도전체이다. AlCu계 금속층이 도전층(262)을 위해 이용되는 경우에, TiN/AlCu/TiN의 10nm/500nm/10nm의 막 스택(film stack)이 도전층을 형성하는데 이용될 수 있다. 도전층(262)으로 내화성 금속-계 스택이 이용되는 경우에, 10nm/500nm TiN/W 스택이 이용될 수 있다. 여기서 주어진 두께는 단지 예시를 목적으로 한 것이며 종래 기술분야에서 알려진 화학제를 이용하여 에칭될 수 있는 임의의 도전체 두께는 본 발명에 포함될 수 있다는 것에 유의해야 한다.Next, as shown in FIG. 5C, a high K dielectric layer 260 is deposited in openings 254 and 255 and on passivation layer 240. Materials and processes used to form dielectric layer 60 as described above may be used to form dielectric layer 260. Thereafter, conductive layer 262 is preferably deposited on dielectric layer 260. Conductive layer 262 is a low resistance conductor compatible with the etchant described below used to etch opening 289. In the case where the AlCu-based metal layer is used for the conductive layer 262, a 10 nm / 500 nm / 10 nm film stack of TiN / AlCu / TiN may be used to form the conductive layer. In the case where a refractory metal-based stack is used as the conductive layer 262, a 10 nm / 500 nm TiN / W stack may be used. It should be noted that the thicknesses given herein are for illustrative purposes only and any conductor thickness that can be etched using chemicals known in the art can be included in the present invention.

다음으로 도 5d를 참조하면, 절연체 층(273)은 도전체 층(262)상에 증착된다. 절연체 층(273)은 개구부(254,255)를 충진하고 도전체 층의 상부상에 대략 1 내지 30마이크론, 바람직하게는 대략 5마이크론의 두께를 달성하기 위해 장벽층(262)에 스핀-온(spun-on)된 폴리이미드로부터 제조되는 것이 바람직하다. 절연체 층(273)으로 적절한 다른 재료는 감광성의 폴리이미드 및 벤조사이클로부틴(photo-sensitive polyimide and benzocyclobutene:BCB)를 포함한다. 이후에, 포토레지스트 층(278)은 절연체 층(273)에 도포되고 포토-패터닝되어 와이어 구조(232)위에 개구부(288)를 형성한다. 바람직하게, 개구부(288)는 와이어 구조(232)의 경계(margins) 너머로 측방향으로 연장한다. 감광성의 폴리이미드가 사용되는 경우에, 이후에 포토레지스트는 폴리이미드를 패터닝하는 것을 필요로하지 않는다. 와이어 구조(233)와 컨택트하는 것이 바람직한 경우에, 개구부(도시되지 않음)는 개구부(288)가 형성되는 동시에 와이어 구조 포토레지스트 층(278)위에 만들어진다.Referring next to FIG. 5D, insulator layer 273 is deposited on conductor layer 262. Insulator layer 273 fills openings 254 and 255 and spins on barrier layer 262 to achieve a thickness of approximately 1 to 30 microns, preferably approximately 5 microns, on top of the conductor layer. It is preferred to be prepared from on) polyimide. Other materials suitable for the insulator layer 273 include photo-sensitive polyimide and benzocyclobutene (BCB). Thereafter, photoresist layer 278 is applied to insulator layer 273 and photo-patterned to form openings 288 over wire structure 232. Preferably, opening 288 extends laterally beyond the margins of wire structure 232. If photosensitive polyimide is used, then the photoresist does not require patterning the polyimide. In cases where it is desirable to contact the wire structure 233, an opening (not shown) is made over the wire structure photoresist layer 278 at the same time that the opening 288 is formed.

다음으로, 도 5e에 도시된 바와 같이, 반도체 디바이스(220)는 개구부(289)를 형성하기 위해 와이어 구조(232) 아래쪽으로 개구부(288)가 연장되도록 에칭 프로세스하에 놓이게 된다. 우선, 도전체 층(262)이 에칭된다. 전술된 바와 같이, 도전체 층(262)이 TiN/W인 경우에, 이후에 본 기술분야에 잘 알려진 표준 SF-계 또는 염소(예를 들면, Cl2또는 BCl3)계 화학제가 이용된다. 도전체 층(262)이 TiN/AlCu/TiN인 경우에, 이후에 전술된고 본 기술분야에 잘 알려진 표준 염소계 화학제가 이용된다. 이와 달리, 도전체 층(262)이 Cr과 같은 점착층위에 증착된 전기도금된 구리와 같은 다른 금속인 경우에, 이후에 황산 및 과산화물계 습식 화학 에칭이 이용될 수 있다. 도전체 층(262)이 개구부(288)에서 제거된 이후에, 유전체 층(260)은 본 기술분야에 잘 알려진 전술된 표준 PFC 또는 HFC-계 RIE 화학제를 이용하여 에칭되어 와이어 구조(232)를 노출시킨다. 따라서, 이러한 구조에 대한 와이어 결합 접속(도시되지 않음)이 가능하도록 와이어 구조는(232)가 노출된다.Next, as shown in FIG. 5E, the semiconductor device 220 is placed under an etching process such that the opening 288 extends under the wire structure 232 to form the opening 289. First, conductor layer 262 is etched. As described above, where the conductor layer 262 is TiN / W, standard SF-based or chlorine (eg Cl 2 or BCl 3 ) based chemicals well known in the art are then used. In the case where the conductor layer 262 is TiN / AlCu / TiN, standard chlorine-based chemistries described above and well known in the art are used. Alternatively, where conductor layer 262 is another metal, such as electroplated copper, deposited on an adhesive layer, such as Cr, sulfuric acid and peroxide based wet chemical etching may be used thereafter. After conductor layer 262 is removed from opening 288, dielectric layer 260 is etched using standard PFC or HFC-based RIE chemistry described above well known in the art to form wire structure 232. Expose Thus, wire structure 232 is exposed to enable wire bond connections (not shown) to such a structure.

도 5e에 예시된 바와 같이, 캐패시터(294)의 상부 플레이트(296)는 바람직하게 좌측 하부 플레이트(230) 및 우측 하부 플레이트(232)의 바깥쪽 에지 너머로 연장, 즉 에지 너머로 돌출되어 있다. 본 발명에 있어 반드시 필요한 것은 아니지만, 이 돌출 구조(overhanging construction)는 코너(298)의 캐패시터 유전체에 존재하는 잠재적인 취약 영역을 제거하기 때문에 바람직하다.As illustrated in FIG. 5E, the top plate 296 of the capacitor 294 preferably extends beyond the outer edges of the left bottom plate 230 and the right bottom plate 232, ie beyond the edges. Although not necessary for the present invention, this overhanging construction is preferred because it eliminates potential areas of weakness present in the capacitor dielectric of the corner 298.

도 5a-5e에 예시되고 전술된 본 발명의 3-플레이트 캐패시터 실시예(tri-plate capacitor embodiment)는 알려진 증착 프로세스를 이용하여 트렌치에 하부 플레이트(230,232) 및 와이어 구조(232,233)를 형성한다. 본 발명은 또한 도 6a-6g에 예시된 동일한 와이어링 레벨상에 하부 플레이트 및 다른 와이어 구조를 형성하기 위해 감법 에칭 프로세스를 이용하여 3-플레이트 캐패시터(294)를 제조한다. 본 발명의 본 실시예의 후속 상세한 기술에서, 도 5a-5g에 전술되고 예시된 본 발명의 실시예에 공통되는 재료 및 구조 층들은 200 계열의 접두어가 300 계열로 변경되는, 즉 도 5a의 좌측 하부 플레이트(230)가 도 6c의 좌측 하부 플레이트(330)로서 식별되는 것을 제외하면 동일한 참조 번호로 식별된다.The tri-plate capacitor embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 5A-5E and described above forms a bottom plate 230, 232 and wire structures 232, 233 in the trench using a known deposition process. The invention also fabricates a three-plate capacitor 294 using a subtractive etching process to form lower plates and other wire structures on the same wiring level illustrated in FIGS. 6A-6G. In subsequent detailed descriptions of this embodiment of the present invention, the material and structural layers common to the embodiments of the present invention described and illustrated in FIGS. 5A-5G have a 200 series prefix changed to 300 series, i.e., the lower left of FIG. 5A Plate 230 is identified by the same reference numeral except that it is identified as left lower plate 330 of FIG. 6C.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 이러한 측면은 와이어 라인(314) 및 비아(316)가 형성되는 절연체 층(312)을 가지는 반도체 디바이스(310)로 개시된다. 다음으로, 도 6b에 예시된 바와 같이, 전술된 바와 같이 5 내지 100nm, 바람직하게는 대략 10nm를 가지는 장벽층(318)을 위해 사용된 타입의 재료로부터 제조되는 장벽층(318)은 절연체 층(312) 상에 증착된다. 다음으로, 금속층(320)은 장벽층(318)(및 제공된 임의의 기타 장벽층)상에 블랭킷 증착(blanket deposited)된다. 높은 내식성(corrosion resistance)을 가지기 때문에 텅스텐과 같은 내화성 금속이 바람직하지만 금속층(320)은 Al, AlCu 합금, 내화성 금속 구리 또는 임의의 저 저항 금속으로부터 형성될 수가 있다. 구리가 사용되는 경우에, 이는 전형적으로 전술된 바와 같이 층(318)의 상부상에 장벽층(62)을 위해 TaN, TaN/Ta 또는 기타 다른 재료로 이루어진 제 2 장벽층이 제공되는 것이 바람직할 것이다. 금속층(320)은 임의의 표준 PVD, IPVD, CVD 플레이팅등을 이용하여 증착되고 이는 복수의 금속층으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6A, this aspect of the invention is disclosed as a semiconductor device 310 having an insulator layer 312 on which wire lines 314 and vias 316 are formed. Next, as illustrated in FIG. 6B, the barrier layer 318 made from a material of the type used for the barrier layer 318 having 5 to 100 nm, preferably approximately 10 nm, as described above, may be an insulator layer ( 312). Next, metal layer 320 is blanket deposited on barrier layer 318 (and any other barrier layer provided). A refractory metal such as tungsten is preferred because of its high corrosion resistance, but the metal layer 320 may be formed from Al, AlCu alloy, refractory metal copper or any low resistance metal. If copper is used, it will typically be desirable to provide a second barrier layer of TaN, TaN / Ta or other material for barrier layer 62 on top of layer 318 as described above. will be. Metal layer 320 is deposited using any standard PVD, IPVD, CVD plating, or the like, which may be comprised of a plurality of metal layers.

다음으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(322)이 금속층(320)상에 증착된다. 이후에, 포토레지스트 층(322)이 포토-패터닝되어개구부(324a,324b, 324c, 324d,324e)를 생성한다.Next, as shown in FIG. 6B, a photoresist layer 322 is deposited on the metal layer 320. Thereafter, photoresist layer 322 is photo-patterned to create openings 324a, 324b, 324c, 324d, 324e.

이후에, 도 6c에 도시된 바와 같이, 반도체 디바이스(310)는 절연체 층(312)의 상부면으로 개구부(324a-e)를 연장시키기 위해 본 기술분야에서 잘 알려진 염소-계 RIE 에칭과 같은 이방성 에칭하에 놓이게 된다. 포토레지스트 층(322)을 제거한 이후에, 남아있는 금속층(320) 부분은 좌측 하부 플레이트(330), 우측 하부 플레이트(331), 와이어 구조(332) 및 와이어 구조(333)를 구성한다. 다음으로 도 6d를 참조하면, 0.1 내지 10마이크론, 바람직하게는 대략 0.5마이크론의 두께를 가지는 SiO2로 이루어진 유전체 층(341)은 절연체 층(312), 하부 플레이트(330,331) 및 와이어 구조(332,333) 상에 증착된다. 이와 달리, 본 기술분야에 잘 알려진 임의의 패시베이션 유전체 막 스택이 이용될 수도 있다. 다음으로, 실리콘 질화물 층(343)이 0.1 내지 10마이크론, 바람직하게는 대략 0.5의 두께로 유전체 층(343)상에 증착된다. 다음으로, 포토레지스트 층(350)이 포토-패터닝되어 개구부(352a, 352b, 353)를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 6C, the semiconductor device 310 is anisotropic such as chlorine-based RIE etching well known in the art to extend the openings 324a-e to the top surface of the insulator layer 312. It is placed under etching. After removing the photoresist layer 322, the remaining metal layer 320 portion constitutes the left bottom plate 330, the right bottom plate 331, the wire structure 332 and the wire structure 333. Referring next to FIG. 6D, a dielectric layer 341 made of SiO 2 having a thickness of 0.1 to 10 microns, preferably approximately 0.5 microns, includes an insulator layer 312, bottom plates 330 and 331, and wire structures 332 and 333. Is deposited on. Alternatively, any passivation dielectric film stack well known in the art may be used. Next, silicon nitride layer 343 is deposited on dielectric layer 343 to a thickness of 0.1 to 10 microns, preferably approximately 0.5. Next, photoresist layer 350 is photo-patterned to form openings 352a, 352b, and 353.

이후에, 반도체 디바이스(310)는 층(343)을 통해 좌측 하부 풀레이트(330), 우측 하부 플레이트(331) 및 와이어 구조(332) 제각각으로 개구부(352a, 352b, 353)가 연장하도록 예를 들면, RIE 에칭과 같은 이방성 에칭하에 놓이게 된다. 이것은 층(343,341)에 개구부(354a, 354b,355)를 형성한다. 이것은 도 5b에 예시된 것과 유사한 구조를 형성한다. 그리고나서, 반도체 디바이스(310)는 도 5c-5e에 전술되고 예시된 바와 같이 도 5b에 예시된 반도체 디바이스(220)가 놓이게 되는프로세스 단계 하에 놓이게 된다. 이것은 도 6e-6g에 예시된 3-플레이트 캐패시터(394)의 형성을 야기시킨다. 3-플레이트 캐패시터(294)에 따르면, 3-플레이트 캐패시터(394)의 상부 플레이트(396)는 반드시 그런것은 아니지만, 하부 플레이트(330,331)의 바깥쪽 에지 너머로 연장하는, 즉 돌출되는 것이 바람직하다.Subsequently, the semiconductor device 310 may be formed such that the openings 352a, 352b, and 353 extend through the layer 343 to the left lower full rate 330, the right lower plate 331, and the wire structure 332, respectively. For example, it is placed under anisotropic etching, such as RIE etching. This forms openings 354a, 354b, 355 in the layers 343, 341. This forms a structure similar to that illustrated in FIG. 5B. The semiconductor device 310 is then placed under a process step in which the semiconductor device 220 illustrated in FIG. 5B is placed, as described above and illustrated in FIGS. 5C-5E. This causes the formation of the 3-plate capacitor 394 illustrated in FIGS. 6E-6G. According to the three-plate capacitor 294, the upper plate 396 of the three-plate capacitor 394 preferably, but not necessarily, extends beyond the outer edges of the lower plates 330, 331, ie protrudes.

3-플레이트 캐패시터(294,394)는 유사한 풋프린트(footprint)로 이루어진 2-플레이트 스택형 캐패시터의 대략 1/2 캐패시턴스를 갖지만, 이는 캐패시터를 제조하는데 필요한 칩의 "실 영역"의 측면에서 볼 때 단점이다. 반면, 캐패시터(294,394)의 제조는 전형적으로 단지 하나의 추가 마스크의 추가만을 갖는 대머신 구리 프로세스를 포함하는 기존 반도체 제조 프로세스내로 즉시 통합될 수 있기 때문에, 최대 캐패시터 밀도를 달성하기 보다는 낮은 제조 비용을 달성하는 것이 보다 중요한 곳에서는 아주 매력적인 선택이 된다. 이 절충안은 특히 비교적 성긴(sparse) 캐패시터 밀도가 존재하는 혼합형 신호 애플리케이션에서 수용가능하다. 상기 유의된 바와 같이, 캐패시터(94) 및 또 다른 캐패시터(294,394)는 반도체 디바이스의 상부 와이어링 레벨에 형성된다. 이것은 와이어링 금속층의 최상부 영역이 자연히 기판 바운스(substrate bounce)와 격리되고 설계에 의해 와이어링간캐패시턴스로부터 좀 더 용이하게 격리될 수 있는 장점을 갖게 된다. 추가적으로, 와이어링 금속층의 최상부 영역은 하부 레벨 와이어링 및 디바이스의 온도 및 재료제약하에 놓이지는 않는다.The three-plate capacitors 294 and 394 have approximately half the capacitance of a two-plate stacked capacitor of similar footprint, but this is a disadvantage in terms of the "real area" of the chip required to manufacture the capacitor. . On the other hand, fabrication of capacitors 294 and 394 can be readily integrated into existing semiconductor fabrication processes, including damascene copper processes, typically with the addition of only one additional mask, resulting in lower fabrication costs rather than achieving maximum capacitor density. Where achieving is more important, it is a very attractive choice. This compromise is particularly acceptable in mixed signal applications where relatively sparse capacitor densities exist. As noted above, capacitor 94 and further capacitors 294 and 394 are formed at the upper wiring level of the semiconductor device. This has the advantage that the top region of the wiring metal layer is naturally isolated from the substrate bounce and can be more easily isolated from the interwiring capacitance by design. In addition, the top region of the wiring metal layer is not under the temperature and material constraints of the lower level wiring and the device.

캐패시터(94,294,394)들이 통상적으로 스테이지 내(intra-stage) 회로 요소로서 사용될 정밀한 비율의 캐패시터(precision ratioed capacitors)로 제조하고자의도할 지라도, 본 발명이 그렇게 제한받는 것은 아니다. 예를 들면, 캐패시터(94,294,394)는 바람직하게 이들의 "잡음이 있는(noisy)" 디지탈 회로들과 관계가 있는 아날로그 회로에 전력 디커플링(power decoupling)을 제공하는 혼합형 신호 애플리케이션에서 사용될 수가 있다.Although capacitors 94, 294, and 394 are intended to be manufactured with precision ratioed capacitors that will typically be used as intra-stage circuit elements, the present invention is not so limited. For example, capacitors 94, 294, and 394 can be used in mixed signal applications that provide power decoupling to analog circuits that are preferably associated with their "noisy" digital circuits.

도 5a-5e 및 6a-6g 제각각에 전술되고 예시된 3-플레이트 캐패시터(294,394)에서, 상부 캐패시터 플레이트(296,396)는 기판상에 제조된 모든 캐패시터들간에 공유될 수 있다. 이것이 바람직하지 않은 경우에, 즉 상부 캐패시터 플레이트(296,396)가 상호 격리(isolate)되어야 할 경우에는, 이러한 격리를 달성하기 위해 상부 캐패시터를 패터닝하고 에칭하기 위해서는 추가 마스크 및 에칭 단계가 부가된다.In the three-plate capacitors 294 and 394 described above and illustrated in FIGS. 5A-5E and 6A-6G, respectively, the upper capacitor plates 296 and 396 can be shared between all capacitors fabricated on the substrate. If this is not desirable, i.e., the upper capacitor plates 296, 396 are to be isolated from each other, additional masking and etching steps are added to pattern and etch the upper capacitor to achieve this isolation.

본 발명의 중요한 장점으로는 도 7a, 7b 제각각에 예시된 계면(18a, 18b)과 같은 평탄한 MIM 계면을 피할수 있다는 것이다. 이것은 잔류 금속으로부터 MIM 계면을 통하는 누설 전류의 가능성을 제거한다.An important advantage of the present invention is the avoidance of flat MIM interfaces, such as the interfaces 18a and 18b illustrated in FIGS. 7A and 7B, respectively. This eliminates the possibility of leakage currents from the residual metal through the MIM interface.

본 발명이 바람직한 실시예와 관련하여 기술되지만, 그것에 국한되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 반대로, 본 발명은 첨부된 청구항에 규정된 본 발명의 사상 및 범주내에 포함될 수 있는 모든 대안, 수정 및 등가물을 포함한다.While the present invention has been described in connection with the preferred embodiment, it should be understood that it is not limited thereto. On the contrary, the invention includes all alternatives, modifications and equivalents as may be included within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명은 3-플레이트 캐패시터(tri-plate capacitors) 및 이의 제조 방법과, 하부 플레이트(들)가 구리 대머신 구조(copper damascene structure)인 스택형-플레이트 캐패시터(stacked-plate capacitors) 및 이의 제조 방법으로 이는 반도체 칩의 성능을 개선하고 최소 피쳐 사이즈를 감소시키는데 효과가 있다.The present invention relates to three-plate capacitors and a method of manufacturing the same, stacked-plate capacitors and a method of manufacturing the lower plate (s) of copper damascene structure. This has the effect of improving the performance of the semiconductor chip and reducing the minimum feature size.

Claims (44)

a. 트렌치(a trench)를 가지는 제 1 층과,a. A first layer having a trench, b. 상기 트랜치내에 위치하고 도전성 재료로부터 제조되는 하부 플레이트(a low plate)와,b. A low plate located in the trench and made from a conductive material, c. 상기 하부 플레이트를 피복하는 장벽층과,c. A barrier layer covering said lower plate, d. 상기 장벽층위의 유전체 층과,d. A dielectric layer over said barrier layer, e. 상기 유전체 층위의 도전성 재료로부터 제조되는 상부 플레이트(an upper plate) 를e. An upper plate made from a conductive material on the dielectric layer 포함하는 반도체 디바이스내의 캐패시터.A capacitor in a semiconductor device comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트는 상부면을 가지며 상기 장벽층은 상기 상부면에 제공된 금속 합금인 반도체 디바이스내의 캐패시터.The lower plate has a top surface and the barrier layer is a metal alloy provided on the top surface. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트는 구리로 구성되는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the bottom plate is comprised of copper. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 금속 합금은 구리 합금인 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the metal alloy is a copper alloy. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 구리 합금은 구리 실리사이드 또는 구리 게르마나이드(germainide) 중 하나인 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the copper alloy is one of copper silicide or copper germanide. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 금속 합금은 알루미늄, 인듐, 주석 및 아연으로 이루어진 그룹 중 하나 이상으로 구성되는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the metal alloy is comprised of one or more of the group consisting of aluminum, indium, tin, and zinc. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트는 하나 이상의 금속 층으로 구성되는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the bottom plate consists of one or more metal layers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 와이어 라인을 더 포함하되, 상기 상부 플레이트는 상기 와이어링 라인에 접속된 연장부를 포함하는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And a wire line, wherein the top plate includes an extension connected to the wiring line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트 위의 재료층(a layer of material) 및 상기 재료 층내의 트렌치를 더 포함하되, 상기 유전체 층 및 상기 상부 플레이트는 상기 트렌치내에만 위치하는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And a trench in the layer of material over the bottom plate, wherein the dielectric layer and the top plate are located only within the trench. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 재료층은 평탄화된 상부면을 가지는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the material layer has a planarized top surface. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 플레이트는 평탄화된 상부면을 가지는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And the top plate has a flattened top surface. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 층내에 제 2 트렌치를 더 포함하되, 상기 제 2 트렌치는 상기 제 1 층 부분 및 상기 트렌치내에 위치된 제 2 하부 플레이트에 의해 분리되고, 상기 제 2 플레이트는 도전성 재료로 구성되는 반도체 디바이스내의 캐패시터.And further including a second trench in the first layer, the second trench being separated by the first layer portion and a second lower plate located in the trench, the second plate being made of a conductive material. Capacitor within. 반도체 디바이스내에 캐패시터를 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device, a. 제 1 트렌치를 가지는 층을 제공하는 단계와,a. Providing a layer having a first trench, b. 상기 캐패시터의 하부 플레이트를 형성하기 위해 상기 트렌치내에 도전성 재료를 증착시키는 단계와,b. Depositing a conductive material in the trench to form a bottom plate of the capacitor; c. 상기 도전성 재료의 상부상에 장벽층을 제공하는 단계와,c. Providing a barrier layer on top of the conductive material; d. 상기 장벽층의 상부상에 유전성 재료 층을 제공하는 단계와,d. Providing a layer of dielectric material on top of the barrier layer; e. 상기 유전성 재료의 상부상에 상기 캐패시터의 도전성 상부 플레이트를 제공하는 단계e. Providing a conductive top plate of the capacitor on top of the dielectric material 를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method comprising a. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 b에서 증착된 상기 도전성 재료는 구리이고 상기 단계 c는 상기구리의 상부면(a top surface)상에 구리 실리사이드 또는 구리 게르마나이드 중 하나를 형성하는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Wherein the conductive material deposited in step b is copper and step c includes forming one of copper silicide or copper germanide on a top surface of the copper. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 b에서 증착된 상기 도전성 재료는 구리이고 상기 단계 c는 상기 구리의 상부면상에 구리 실리사이드 또는 구리 게르마나이드 중 하나를 형성하는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Wherein the conductive material deposited in step b is copper and step c comprises forming one of copper silicide or copper germanide on the top surface of the copper. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 a에서 제공된 상기 제 1 트렌치는 상기 반도체 디바이스내의 와이어링 라인과 컨택트하는 연장부를 포함하고 상기 단계 b는 이것이 상기 와이어링 라인가 컨택트하도록 상기 연장부에 상기 도전성 재료를 증착시키는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.The first trench provided in step a includes an extension contacting a wiring line in the semiconductor device and step b includes depositing the conductive material in the extension such that the wiring line contacts. Manufacturing method. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 c는 도전성 재료로 구성된 장벽층을 증착시키는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Said step c comprising depositing a barrier layer comprised of a conductive material. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 c는 절연성 재료로 구성된 장벽층을 증착시키는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Said step c comprising depositing a barrier layer comprised of an insulating material. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 c는 탄탈, 탄탈 질화물, 티탄, 티탄 질화물, 텅스텐 및 텅스텐 질화물로 이루어진 그룹으로 구성되는 적어도 하나의 부재로 구성된 장벽층을 증착시키는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.And said step c comprises depositing a barrier layer comprised of at least one member consisting of a group consisting of tantalum, tantalum nitride, titanium, titanium nitride, tungsten and tungsten nitride. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 장벽층은 내화성 금속, 내화성 금속 질화물 및 내화성 금속 실리사이드로 이루어진 그룹 중 적어도 하나의 부재로 구성되는 캐패시터 제조 방법.Wherein said barrier layer is comprised of at least one member of a group consisting of refractory metal, refractory metal nitride, and refractory metal silicide. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 a에 제공된 상기 층은 상기 제 1 트렌치에 이격되어 있지만 매우 근접한 제 2 트렌치를 포함하며, 상기 단계 b는 상기 제 1 및 상기 제 2 트렌치내에 상기 도전성 재료를 증착시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 c는 상기 제 1 및 상기 제 2 트렌치내의 상기 도전성 재료의 상부상에 상기 장벽층을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 단계 d는 상기 제 1 및 상기 제 2 트렌치내의 상기 도전성 재료위의 상기 장벽층의 상부상에 상기 유전성 재료 층을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 단계 e는 상기 상부 플레이트가 상기 제 1 및 제 2 트렌치내의 상기 도전성 재료의 적어도 일부분을 피복하도록 상기 상부 플레이트를 제공하는 단계The layer provided in step a includes a second trench spaced apart from, but very close to, the first trench, and step b includes depositing the conductive material in the first and second trenches; Step c includes providing the barrier layer on top of the conductive material in the first and second trenches, and step d includes the barrier over the conductive material in the first and second trenches. Providing the dielectric material layer on top of the layer, wherein step e provides the top plate such that the top plate covers at least a portion of the conductive material in the first and second trenches. 를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method comprising a. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 e는Step e is i. 금속층을 증착시키는 단계와,i. Depositing a metal layer, ii. 상기 금속층의 부분을 제거하고 상기 상부 플레이트를 남겨놓기 위해 감법 에칭(a subtractive etch)을 수행하는 단계ii. Performing a subtractive etch to remove portions of the metal layer and leave the top plate 를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method comprising a. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 단계 e는 그것이 상기 제 1 및 상기 제 2 트렌치내의 상기 도전성 재료를 너머 연장하도록 상기 상부 플레이트를 제공하는 단계를 더 포함하는 캐패시터제조 방법.Said step e further comprising providing said top plate such that it extends beyond said conductive material in said first and said second trenches. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 e는Step e is i. 금속층을 증착시키는 단계와i. Depositing a metal layer ii. 상기 금속층에 상부 트렌치를 형성하는 단계 - 상기 상부 트렌치는 바닥 및 측벽(a bottom and sidewalls)을 가짐 - 와,ii. Forming an upper trench in the metal layer, the upper trench having a bottom and sidewalls; iii. 상기 상부 트렌치내에 상기 상부 플레이트를 제공하는 단계iii. Providing the top plate in the top trench 를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method comprising a. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 단계 c는 상기 단계 e(ii) 이후 상기 단계 e(iii) 이전에 수행되는 캐패시터 제조 방법.The step c is performed after the step e (ii) but before the step e (iii). 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 단계 c는Step c is i. 상기 하부 트렌치의 상기 바닥 및 상기 측벽상에 상기 장벽층을 증착시키는 단계와,i. Depositing the barrier layer on the bottom and the sidewalls of the lower trench; ii. 상기 장벽층이 상기 측벽으로부터 제거되도록 상기 장벽층을 등방성 에칭시키는 단계ii. Isotropically etching the barrier layer such that the barrier layer is removed from the sidewalls 를 더 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method further comprising. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 b에서 증착된 상기 하부 플레이트 및 상기 단계 e에서 제공된 상기 상부 플레이트는 구리를 포함하는 캐패시터 제조 방법.And the upper plate provided in step e and the upper plate provided in step e comprise copper. a. 바깥쪽 에지(an outer edge)를 가지는 제 1 플레이트와,a. A first plate having an outer edge, b. 바깥족 에지를 가지는 제 2 플레이트 - 상기 제 2 플레이트는 상기 제 1 플레이트와 이격되어 있고 상기 제 1 및 2 플레이트는 공통 수평면상에 위치함 - 와,b. A second plate having an outer foot edge, the second plate being spaced apart from the first plate and the first and second plates located on a common horizontal plane; c. 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 위의 유전체 층과,c. A dielectric layer on the first plate and the second plate; d. 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플리이트 위의 제 3 플레이트d. A third plate on the first plate and the second plate 를 포함하는 반도체 디바이스내 캐패시터.Capacitor in a semiconductor device comprising a. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 제 3 플레이트는 상기 제 1 바깥쪽 에지 및 상기 제 2 바깥쪽 에지 너머 수평으로 연장하는 반도체 디바이스내 캐패시터.And the third plate extends horizontally beyond the first outer edge and the second outer edge. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 제 1 트렌치 및 제 2 트렌치를 가지는 재료층을 더 포함하되, 이들 둘다 상기 재료층을 부분적으로만 관통해 연장되고, 상기 제 1 플레이트는 상기 트렌치내에 증착되고 상기 제 2 플레이트는 상기 제 2 트렌치내에 증착되는 반도체 디바이스내 캐패시터.Further comprising a material layer having a first trench and a second trench, both of which extend only partially through the material layer, wherein the first plate is deposited in the trench and the second plate is in the second trench. Capacitor in the semiconductor device being deposited. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상부면을 가지는 재료층을 더 포함하되, 상기 제 1 및 상기 제 2 플레이트를 상기 상부면상에 위치시키는 반도체 디바이스내 캐패시터.And a layer of material having a top surface, wherein said first and said second plates are positioned on said top surface. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, (a) 상기 제 1 및 상기 제 2 플레이트와 (b) 상기 유전체 층 사이에 제 1 장벽층을 더 포함하는 디바이스내 캐패시터.and (b) a first barrier layer between the first and second plates and (b) the dielectric layer. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 유전체 층과 상기 제 3 플레이트 사이에 제 2 장벽층을 더 포함하는 디바이스내 캐패시터.And a second barrier layer between the dielectric layer and the third plate. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 단계 c는 탄탈, 탄탈 질화물, 티탄, 티탄 질화물, 텅스텐 및 텅스텐 질화물로 이루어진 그룹 중 적어도 하나로 구성되는 장벽층을 증착시키는 단계를 포함하는 디바이스내 캐패시터.Said step c comprising depositing a barrier layer comprised of at least one of a group consisting of tantalum, tantalum nitride, titanium, titanium nitride, tungsten and tungsten nitride. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 장벽층은 내화성 금속, 내화성 금속 질화물 및 내화성 금속 실리사이드로 구성되는 그룹 중 적어도 하나의 부재로 구성되는 캐패시터.And the barrier layer is comprised of at least one member of a group consisting of refractory metal, refractory metal nitride, and refractory metal silicide. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 제 3 플레이트는 하나 이상의 금속층으로 구성되는 캐패시터.The third plate is composed of one or more metal layers. 반도체 디바이스내에 캐패시터를 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device, a. 상기 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트로부터 이격되고 상기 제 1 플리이트와 실질적으로 동일한 수평면 상에 위치하는 제 2 플레이트를 제공하는 단계 - 상기 제 1 플레이트는 제 1 바깥족 에지를 가지고 상기 제 2 플레이트는 제 2 바깥쪽 에지를 가짐 - 와,a. Providing a first plate and a second plate spaced apart from the first plate and positioned on a horizontal plane substantially the same as the first plate, the first plate having a first outer foot edge and the second plate; The plate has a second outer edge— b. 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 위에 유전체 층을 제공하는 단계와,b. Providing a dielectric layer over the first plate and the second plate; c. 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트의 적어도 일부에 오버라잉하는 제 3 플레이트를 상기 유전체 층 위에 제공하는 단계c. Providing a third plate over the dielectric layer overlying at least a portion of the first plate and the second plate 를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method comprising a. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 c는 상기 제 3 플레이트가 상기 제 1 바깥쪽 에지 및 상기 제 2 바깥쪽 에지 너머 수평으로 연장하도록 상기 제 3 플레이트를 제공하는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.And said step c includes providing said third plate such that said third plate extends horizontally beyond said first outer edge and said second outer edge. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 a 이전에, 제 1 트렌치 및 제 2 트렌치를 가지는 재료층을 제공하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 1 트렌치는 상기 제 2 트렌치와 이격되지만 매우 근접하게 위치하며, 후속적으로 상기 단계 a는 상기 제 1 트렌치내에 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 트렌치내에 상기 제 2 플레이트를 증착시키는 단계Prior to step a, further comprising providing a layer of material having a first trench and a second trench, wherein the first trench is spaced but very close to the second trench, and subsequently the step a Depositing the first plate in the first trench and the second plate in the second trench 를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method comprising a. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 a 이전에, 상부면을 가지는 재료층을 제공하는 단계를 더 포함하되, 상기 단계 a는 상기 상부면상에 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트를 제공하는 단계를 포함하는 캐패시터 제조 방법.Prior to step a, further comprising providing a layer of material having a top surface, wherein step a includes providing the first plate and the second plate on the top surface. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 a에서 제공된 상기 제 1 및 상기 제 2 플레이트는 구리를 포함하는 캐패시터 제조 방법.And the first and second plates provided in step a comprise copper. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 a에서 제공된 상기 제 1 및 제 2 플레이트는 하나 이상의 알루미늄 또는 알루미늄 구리 합금을 포함하는 캐패시터 제조 방법.Wherein the first and second plates provided in step a comprise one or more aluminum or aluminum copper alloys. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 a 이후 상기 단계 b 이전에 상기 제 1 및 상기 제 2 플레이트의 상부상에 장벽층을 제공하는 단계를 더 포함하는 캐패시터 제조 방법.And providing a barrier layer on top of the first and second plates after step a and before step b. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 단계 c에 제공된 상기 제 3 플레이트는 하나 이상의 도전성 재료 층으로 구성되는 캐패시터 제조 방법.And the third plate provided in step c is comprised of one or more layers of conductive material.
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