[发明专利]对挖空特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法、使用该方法形成嵌入式MIM电容器的方法以及由此产生的嵌入式存储器件

说明书

技术领域

本发明公开的实施例总体上涉及金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，更具体而言，涉及嵌入式技术中适于制造这种电容器的方法。

背景技术

存储器存取时间是影响计算机系统性能的重要因素。通常可以通过将存储器设置于和处理器相同的管芯上或相同的封装中增强系统性能，嵌入式动态随机存取存储器(嵌入式DRAM或eDRAM)是这种管芯上或封装上存储技术的范例。因为电容器是eDRAM的数据存储元件，所以制造eDRAM涉及到制造嵌入式电容器，这是包括减除性金属构图的工艺。

附图说明

通过阅读下述结合附图给出的详细说明，所公开的实施例能够得到更好的理解，其中：

图1是根据本发明实施例的嵌入式存储器件的截面图；

图2为流程图，示出了根据本发明实施例在挖空(excavated)特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法；

图3-6是其中可构造出嵌入式存储器件的根据本发明实施例的结构的制造过程中各个特定点的截面图；

图7为流程图，示出了根据本发明实施例形成嵌入式MIM电容器的方法；以及

图8和9是根据本发明实施例制造过程中不同特定点处嵌入式MIM电容器的截面图。

为了图示的简化和清晰起见，附图只示出了一般性的构造方式，并且可能省略已知特征和技术的说明和细节，从而避免对所描述的本发明的实施例的讨论造成不必要的混淆。此外，附图中的元件未必一定是按比例绘制的。例如，为了有助于增进对本发明的实施例的理解，可能相对于其它元件夸大了附图中的一些元件的尺寸。不同附图中的相同附图标记表示相同的元件，而类似附图标记可能，但未必一定表示类似元件。

说明书和权利要求中“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语，如果有的话，用于在类似元件之间进行区分，未必是用于描述特定的空间或时间次序。应当理解，在适当的情况下，这样使用的术语是可以互换的，从而这里描述的本发明实施例例如能够在除例示或这里以其它方式描述的那些序列之外的序列中工作。类似地，如果文中将一种方法描述为包括一系列步骤，那么文中给出的这样的步骤的顺序未必是能够执行这样的步骤的唯一顺序，有可能省略所给出的某些步骤，和/或有可能将文中未描述的某些其它步骤添加至所述方法。此外，术语“包括”、“具有”及其任何变形都意在涵盖非排他性的内涵，因此包括若干要素的过程、方法、物品或设备未必限于那些要素，而是可以包括未明确列示或并非这种过程、方法、物品或设备固有的其它要素。

说明书和权利要求中“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”等术语，如果有的话，用于描述性目的，未必用于描述永久性相对位置。应当理解，在适当的情况下，这样使用的术语是可以互换的，从而这里描述的本发明实施例例如能够在除例示或这里以其它方式描述的那些取向之外的取向下工作。如这里使用的，术语“耦合”被定义为以电或非电的方式直接或间接连接。这里被描述为彼此“相邻”的对象可以是彼此物理接触，彼此密切接近，或彼此位于相同大致区域，视使用该短语的语境而定。文中出现“在一个实施例中”这一短语未必全都是指同一实施例。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，一种对挖空特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法包括：在挖空特征中设置材料，使得一部分金属在挖空特征中暴露于材料上方，利用第一湿法蚀刻化学试剂从垂直侧壁蚀刻掉金属的暴露部分，并利用第二湿法蚀刻化学试剂通过将材料蚀刻掉而从挖空特征去除材料。可以使用所述方法制造适用于eDRAM器件的MIM电容器。

上文提到，eDRAM电容器是利用减除式金属构图工艺制造的。传统上，减除式金属构图是通过等离子体蚀刻完成的。等离子体蚀刻是高度各向异性的，使其从与晶圆表面和等离子体场正交取向的表面干净地去除金属非常困难。本发明的实施例使用适当的湿法蚀刻技术和化学试剂对诸如沟槽或通孔的挖空特征侧壁上的金属进行各向同性蚀刻和精确构图，克服了这个问题，从而实现了eDRAM电容器的高效率制造。

现在参考附图，图1是根据本发明的实施例的诸如eDRAM等等的嵌入式存储器件100的截面图。如图1所示，嵌入式存储器件100包括导电层110、导电层110上方的电绝缘层120、电绝缘层120中的延伸到导电层110的挖空特征130以及挖空特征130中的MIM电容器140。MIM电容器140包括位于挖空特征130中的与导电层110相邻且电连接到导电层110的导电层141、位于挖空特征130中的在导电层141内部的电绝缘层142以及位于挖空特征130中的在电绝缘层142内部的导电层143。