[发明专利]形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器及方法

权利要求书

1.一种形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中，包括：

底部金属接触件，设置在衬底上且在第一方向上延伸；

铁电毯覆层，设置在所述底部金属接触件上；

交错结构，设置在所述铁电毯覆层上且在不同于所述第一方向的第二方向上延伸；以及

多个中间金属接触件的阵列，设置在所述底部金属接触件与所述交错结构之间且位于所述底部金属接触件与所述交错结构的相交区内。

2.根据权利要求1所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中所述多个中间金属接触件的所述阵列内的每一中间金属接触件具有50纳米至80纳米的宽度。

3.根据权利要求1所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，

其中所述交错结构包括形成金属交错结构的多个金属条带，

其中所述金属交错结构包含在所述第一方向上延伸的一或多个金属条带，以及

其中所述一或多个金属条带与第二金属条带接触以形成晶格。

4.根据权利要求1所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中所述多个中间金属接触件的所述阵列是使用离子束蚀刻来形成。

5.根据权利要求3所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中所述第二金属条带为具有第三金属条带的交错结构的一部分，所述第三金属条带在与所述第一方向相同的方向上延伸。

6.根据权利要求1所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中所述相交区为800纳米乘800纳米的区域。

7.根据权利要求1所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中所述铁电毯覆层由氧化铪锆、氧化铪铝、氧化铪镧(HfLaO)、氧化铪铈、氧化铪、氧化铪钆或氧化铪硅中的一种制成。

8.根据权利要求1所述的形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属电容器，其中所述底部金属接触件和所述交错结构由氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、钨(W)、钌(Ru)或铝(Al)中的一种制成，且其中所述底部金属接触件和所述交错结构是使用物理气相沉积、化学气相沉积(CVD)或等离子体增强化学气相沉积中的一种来沉积。

9.一种形成于半导体管芯上的铁电金属-铁电金属(MFM)电容器结构，包括：

底部金属接触件，设置在衬底上且在第一方向上延伸；

铁电毯覆层，设置在所述底部金属接触件上；

交错结构，设置在所述铁电毯覆层上，其中所述交错结构为晶格，所述晶格具有在所述第一方向上延伸的金属部分和在不同于所述第一方向的第二方向上延伸的金属部分；

钝化层，设置于在所述第一方向上延伸的所述金属部分与在所述第二方向上延伸的所述金属部分之间；以及

中间金属接触件的多个阵列，设置在所述底部金属接触件与所述交错结构之间，其中所述中间金属接触件的每一阵列位于所述底部金属接触件与所述交错结构的相应相交区内。

10.一种在半导体管芯上制造铁电金属-铁电金属(MFM)电容器的方法，其中，包括：

在衬底上方沉积第一钝化层；

图案化所述第一钝化层，以在所述第一钝化层中形成沟槽；

在所述第一钝化层上方且在图案化沟槽中沉积底部金属接触材料；

执行化学机械抛光工艺，以平坦化所述底部金属接触材料和所述第一钝化层，从而形成所述底部金属接触件和所述第一钝化层的共面顶表面；

在所述底部金属接触层和所述第一钝化层上方沉积铁电毯覆层；

在所述铁电毯覆层上方沉积中间金属接触层；

在所述中间金属接触层上方沉积第一预蚀刻层和第二预蚀刻层；

执行离子束蚀刻工艺，以形成多个中间金属接触件的阵列；

在所述多个中间金属接触件的所述阵列和所述铁电毯覆层上方沉积第二钝化层；

执行化学机械抛光工艺，以平坦化所述第二钝化层和所述多个中间金属接触件的所述阵列，从而形成所述多个中间金属接触件和所述第二钝化层的共面顶表面；

在所述第二钝化层和所述第一钝化层上方沉积金属交错结构层；

图案化所述金属交错结构层，以在所述金属交错结构层中形成具有空腔的金属交错结构，从而暴露出所述第二钝化层；

在所述金属交错结构和所述第二钝化层上方沉积第三钝化层；以及

执行化学机械抛光工艺，以平坦化所述第三钝化层和所述金属交错结构，从而形成所述金属交错结构和所述第三钝化层的共面顶表面。