[发明专利]工艺兼容去耦电容器及制造方法有效

专利信息
申请号: 201210382138.3 申请日: 2012-10-10
公开(公告)号: CN103579174A 公开(公告)日: 2014-02-12
发明(设计)人: 涂国基;朱文定 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L23/522 分类号: H01L23/522;H01L21/768
代理公司: 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 代理人: 章社杲;孙征
地址: 中国台*** 国省代码: 中国台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 工艺 兼容 电容器 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种去耦电容器器件,包括:

底部电极;

第一介电层部分,位于所述底部电极上方并与所述底部电极物理接触,在介电层沉积工艺中沉积所述第一介电层部分,所述介电层沉积工艺还沉积非易失性存储(NVM)单元中的第二介电层部分,通过单个掩模图案化所述第一介电层部分和所述第二介电层部分;以及

顶部电极,位于所述第一介电层部分上方并与所述第一介电层部分物理接触,使得所述顶部电极、所述第一介电层和所述底部电极形成去耦电容器。

2.根据权利要求1所述的器件,其中,所述第二介电层部分形成所述NVM单元的金属-绝缘体-金属(MIM)结构中的绝缘层,所述MIM结构进一步包括底部MIM电极和顶部MIM电极,所述底部MIM电极由通过第一金属工艺沉积的第一金属层形成,所述底部电极也由所述第一金属层形成,并且所述顶部MIM电极由通过第二金属工艺沉积的第二金属层形成,所述顶部电极也由所述第二金属层形成。

3.一种系统级芯片(SOC)器件,包括:

电阻随机存取存储器(RRAM)单元,所述RRAM单元包括金属-绝缘体-金属(MIM)结构,所述MIM结构包括底部MIM电极、MIM绝缘层和顶部MIM电极,所述MIM结构位于金属间介电层中;

去耦电容器,所述去耦电容器包括底部电容器电极、电容器绝缘层和顶部电容器电极,所述去耦电容器位于所述金属间介电层中;以及

逻辑区,包括位于衬底上的多个晶体管。

4.根据权利要求3所述的SOC器件,其中,由第一工艺形成所述底部MIM电极和所述底部电容器电极,由第二工艺形成所述MIM绝缘层和所述电容器绝缘层,以及由第三工艺形成所述顶部MIM电极和所述顶部电容器电极。

5.根据权利要求4所述的SOC器件,其中,所述MIM结构和所述去耦电容器使用单个掩模形成。

6.根据权利要求3所述的SOC器件,其中,所述去耦电容器包括多个去耦电容器,其中,所述多个去耦电容器中的每一个都包括底部电容器电极、电容器绝缘层和顶部电容器电极,所述多个去耦电容器均位于所述金属间介电层中并由单个掩模形成。

7.根据权利要求5所述的SOC器件,进一步包括易失性存储单元,所述易失性存储单元包括使用所述单个掩模形成的电容存储元件,所述电容存储元件具有由所述第一工艺形成的底部电容元件电极、由所述第二工艺形成的电容绝缘层以及由所述第三工艺形成的顶部电容电极。

8.一种用于形成工艺兼容去耦电容器的方法,所述方法包括:

形成位于金属层上方并与所述金属层电接触的底部电极层;

在所述底部电极层上方形成绝缘层;

在所述绝缘层上方形成顶部电极层;以及

图案化所述顶部电极层、所述绝缘层和所述底部电极层,以形成非易失性存储元件的金属-绝缘体-金属(MIM)结构并形成去耦电容器。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,图案化所述顶部电极层、所述绝缘层和所述底部电极层包括使用单个掩模来形成所述MIM结构和所述去耦电容器。

10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述MIM元件和所述去耦电容器基本上位于由金属间介电层限定的同一层。

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