(57)【要約】【課題】本発明は半導体基板上にＭＩＭキャパシタが形成された半導体装置およびその半導体装置の製造方法に関するものであり、ＭＩＭキャパシタの下地メタルと上地メタルがショートすることを防止する半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された凸部と、前記凸部の上面の外周部全てを含む領域に形成された下地メタルと、前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、前記中間絶縁膜上において前記凸部の外周部より中央側に形成された上地メタルと、を備えるＭＩＭキャパシタと、を備えることを特徴とするものである。【選択図】図１
2010003898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された凸部と、
前記凸部の上面の外周部全てを含む領域に形成された下地メタルと、前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、前記中間絶縁膜上において前記凸部の外周部より中央側に形成された上地メタルと、を備えるＭＩＭキャパシタと、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記凸部が溝に取囲まれるように形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凸部の上面の中央に凹部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記凸部が前記半導体基板で構成されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記凸部が絶縁膜で構成されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体基板上に凸部を形成する凸部形成工程と、
前記凸部の上面の外周部全てを含む領域にＭＩＭキャパシタの下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、
前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、
前記中間絶縁膜上において前記凸部の外周部より中央側にＭＩＭキャパシタの上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記凸部形成工程が、前記凸部が溝に取囲まれるように前記凸部を形成するものであることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記凸部の上面の中央に凹部を設けたことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記凸部形成工程が前記半導体基板上における前記凸部になる領域の周囲をエッチングするものであることを特徴とする請求項６乃至請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記凸部形成工程が前記半導体基板上に絶縁膜で前記凸部を形成するものであることを特徴とする請求項６乃至請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された下地メタルと、
前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、
前記中間絶縁膜上に形成された上地メタルと、
前記上地メタルに前記下地メタルの外周部よりも中央側の位置で形成された、前記上地メタルの中央部と外周部を分離するスリットと、
を備えるＭＩＭキャパシタを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
半導体基板上にＭＩＭキャパシタの下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、
前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、
前記中間絶縁膜上にＭＩＭキャパシタの上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、
前記上地メタルの中央部と外周部を分離するスリットを前記下地メタルの外周部よりも中央側の位置に形成するスリット形成工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
半導体基板と、
前半導体基板上に形成された下地メタルと、
前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、
前記中間絶縁膜上に形成された、前記下地メタルより小さい上地メタルと、
前記下地メタルの端部と、前記上地メタルの端部の間で、前記中間絶縁膜に形成されたスリットと、
前記スリットから露出した下地メタルに接続された下地メタル引出し配線と、
を備えるＭＩＭキャパシタを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
半導体基板上にＭＩＭキャパシタの下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、
前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、
前記中間絶縁膜上にＭＩＭキャパシタの前記下地メタルより小さい上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、
前記下地メタルの端部と、前記上地メタルの端部の間で、前記中間絶縁膜にスリットを形成するスリット形成工程と、
前記スリットから露出した下地メタルに接続される下地メタル引出し配線を形成する下地メタル引出し配線形成工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
半導体基板と、
前半導体基板上に形成された下地メタルと、
前記下地メタルの中央部と外周部を分離するスリットと、
前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、
前記中間絶縁膜上で前記下地メタルのスリットより中央側に形成された上地メタルと、を備えるＭＩＭキャパシタを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンを使用したリフトオフ法で、中央部と外周部を分離するスリットを備える下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、
前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、
前記中間絶縁膜上で前記下地メタルのスリットより中央側にＭＩＭキャパシタの上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、を備え、
前記レジストパターンにおける前記スリットに対応する部分が、前記スリットに囲まれた前記下地メタルの中央部の外縁に鋭角状突起物が形成されないテーパを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板上にＭＩＭキャパシタが形成された半導体装置およびその半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板上にＭＩＭキャパシタを形成する場合、特開２００７−２７３６０４号公報に開示されるように、ＭＩＭキャパシタのメタル層を形成する場合には、半導体基板上に形成したレジストパターンの上からメタルを蒸着し、その後、レジストを除去する方法（リフトオフプロセス）が適用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７３６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した方法では、メタルを蒸着する際に、レジストを形成しなかった箇所とレジストパターンの境界において、半導体基板に直接蒸着したメタルと、レジスト上に蒸着したメタルがつながることがある。そして、このメタルのつながりが原因となり、レジスト除去後のメタル層の外周に鋭角状突起物が形成されることがある。
【０００５】
このため、上述した方法で形成された、ＭＩＭキャパシタの下地メタルの外周には、鋭角状突起物が形成されることがある。そして、この鋭角状突起物が原因となり、ＭＩＭキャパシタの下地メタルと上地メタルがショートするという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、ＭＩＭキャパシタの下地メタルと上地メタルがショートすることを防止する半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置であって、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された凸部と、前記凸部の上面の外周部全てを含む領域に形成された下地メタルと、前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、前記中間絶縁膜上において前記凸部の外周部より中央側に形成された上地メタルと、を備えるＭＩＭキャパシタと、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、第２の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置の製造方法であって、半導体基板上に凸部を形成する凸部形成工程と、前記凸部の上面の外周部全てを含む領域にＭＩＭキャパシタの下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、前記中間絶縁膜上において前記凸部の外周部より中央側にＭＩＭキャパシタの上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、第３の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置であって、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された下地メタルと、前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、前記中間絶縁膜上に形成された上地メタルと、前記上地メタルに前記下地メタルの外周部よりも中央側の位置で形成された、前記上地メタルの中央部と外周部を分離するスリットと、を備えるＭＩＭキャパシタを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、第４の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置の製造方法であって、半導体基板上にＭＩＭキャパシタの下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、前記中間絶縁膜上にＭＩＭキャパシタの上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、前記上地メタルの中央部と外周部を分離するスリットを前記下地メタルの外周部よりも中央側の位置に形成するスリット形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
また、第５の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置であって、半導体基板と、前半導体基板上に形成された下地メタルと、前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、前記中間絶縁膜上に形成された、前記下地メタルより小さい上地メタルと、前記下地メタルの端部と、前記上地メタルの端部の間で、前記中間絶縁膜に形成されたスリットと、前記スリットから露出した下地メタルに接続された下地メタル引出し配線と、を備えるＭＩＭキャパシタを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
また、第６の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置の製造方法であって、半導体基板上にＭＩＭキャパシタの下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、  前記中間絶縁膜上にＭＩＭキャパシタの前記下地メタルより小さい上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、前記下地メタルの端部と、前記上地メタルの端部の間で、前記中間絶縁膜にスリットを形成するスリット形成工程と、前記スリットから露出した下地メタルに接続される下地メタル引出し配線を形成する下地メタル引出し配線形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
また、第７の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置であって、半導体基板と、前半導体基板上に形成された下地メタルと、前記下地メタルの中央部と外周部を分離するスリットと、前記下地メタル上に形成された中間絶縁膜と、前記中間絶縁膜上で前記下地メタルのスリットより中央側に形成された上地メタルと、を備えるＭＩＭキャパシタを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第８の発明は、上記の目的を達成するための半導体装置の製造方法であって、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンを使用したリフトオフ法で、中央部と外周部を分離するスリットを備える下地メタルを形成する下地メタル形成工程と、前記下地メタル上にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜を形成する中間絶縁膜形成工程と、前記中間絶縁膜上で前記下地メタルのスリットより中央側にＭＩＭキャパシタの上地メタルを形成する上地メタル形成工程と、を備え、前記レジストパターンにおける前記スリットに対応する部分が、前記スリットに囲まれた前記下地メタルの中央部の外縁に鋭角状突起物が形成されないテーパを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、ＭＩＭキャパシタのショート不良や耐圧劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態１に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図１（ａ）に、この実施の形態１に係る半導体装置１０の縦断面図を示す。図１（ｂ）に、この実施の形態１に係る半導体装置１０の製造方法の縦断面図を示す。
【００１７】
［実施の形態１の半導体装置］
以下に、この実施の形態１に係る半導体装置１０の構造を説明する。図１（ａ）に示すように、この半導体装置１０は半導体基板１２を備える。半導体基板１２は、ＭＩＭキャパシタを形成する箇所の周囲に、平面視してリング状の溝１４が形成されたものである。そして、半導体基板１２上には、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１６が形成されている。下部絶縁膜１６上には、上述した溝１４に囲まれた凸部１８を覆うように、ＭＩＭキャパシタの下地メタル２０が形成されている。さらに、この下地メタル２０の上には、ＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜２２が形成されている。そして、中間絶縁膜２２の上では、上述した凸部１８の上面の箇所のみに、ＭＩＭキャパシタの上地メタル２４が形成されている。
【００１８】
［実施の形態１の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの下地メタル２０の形成工程について説明する。図１（ｂ）は、この工程を示す縦断面図である。この工程においては、まず、ＭＩＭキャパシタを形成する箇所の周囲にリング状の溝１４を形成する。次に、その溝１４の周囲の下部絶縁膜１６の上にイメージリバーサルレジスト２６を形成する。この際、イメージリバーサルレジスト２６を溝１４の上に張り出すように形成する。そして、イメージリバーサルレジスト２６の上から、半導体基板１２の全面にメタル層２８を蒸着する。そして、その後、このイメージリバーサルレジスト２６を除去する。この結果、イメージリバーサルレジスト２６に囲まれた箇所のメタル層２８のみが残される。この箇所のメタル層２８がＭＩＭキャパシタの下地メタル２０となる部分である。
【００１９】
［実施の形態１が対象とする課題］
以下に、この実施の形態１が対象とする課題について説明する。図２（ａ）に、一般的な構造のＭＩＭキャパシタが半導体基板３０に形成された半導体装置３２の縦断面図を示す。図２（ａ）に示すように、この半導体装置３２は、上述したような溝１４の無い半導体基板３０上の全面に、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜３４が形成されている。下部絶縁膜３４上に、ＭＩＭキャパシタの下地メタル３６が形成されている。下地メタル３６上で、半導体基板の全面にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜３８が形成されている。そして、中間絶縁膜３８上で、下地メタル３６が位置する箇所にはＭＩＭキャパシタの上地メタル４０が形成されている。
【００２０】
図２（ｂ）は、この半導体装置３２に係る下地メタル３６の形成工程の縦断面図を示す。この形成工程においては、まず、下地メタル３６が形成される箇所の周囲に、イメージリバーサルレジスト４２を接着させる。次に、イメージリバーサルレジスト４２の上から、半導体基板３０の全面にメタル層４４を蒸着する。そして、次に、イメージリバーサルレジスト４２を除去し、下地メタル３６となる部分以外のメタル層４４を除去する。
【００２１】
メタル層４４を蒸着する際には、図２（ｂ）に示すように、下地メタル３６の外周にメタルつながり４６が発生することがある。このため、図２（ａ）に示した下地メタル３６の外周には、このメタルつながり４６を元とする鋭角状突起物４８が発生することとなる。そして、鋭角状突起物４８を原因として、ＭＩＭキャパシタの下地メタル３６と上地メタル４０の間で、ショート５０や耐圧劣化５２が発生する。
【００２２】
図２（ｃ）は、上述した一般的な構造のＭＩＭキャパシタを多数製造した場合において、それらのＭＩＭキャパシタの耐圧の分布を示したグラフである。このグラフ内の実線は、それらＭＩＭキャパシタのうち上述した鋭角状突起物４８が発生したものについて、耐圧値ごとの存在率をプロットしたものである。一方で、破線は上述した鋭角状突起物４８が発生していないものについて、耐圧値ごとの存在率をプロットしたものである。
【００２３】
このグラフに示すように、耐圧の低いＭＩＭキャパシタの存在率は、鋭角状突起物４８が発生した場合の方が高くなっている。このことから、上述した一般的な構造のＭＩＭキャパシタにおいては、鋭角状突起物４８が発生することで、耐圧が劣化することが確認できる。
【００２４】
［実施の形態１の効果］
一方で、この実施の形態１に係る半導体装置１０においては、図１（ａ）に示したように、ＭＩＭキャパシタの下地メタル２０は、外周部が溝１４に配置されるように形成されている。また、上地メタル２４は、凸部１８の上面に下地メタル２０よりも小さく形成されている。このため、下地メタル２０の外周部と、上地メタル２４の距離は離れている。従って、下地メタル２０の外周に上述したような鋭角状突起物が発生した場合でも、上述した一般的な構造のＭＩＭキャパシタで発生したショートや耐圧劣化は防止できる。
【００２５】
さらに、この実施の形態１に係る半導体装置１０の製造方法においては、図１（ｂ）に示したように、下地メタル２０の外周部は、メタル層２８がイメージリバーサルレジスト２６の上から溝１４に落ち込むようにして形成される。このため、上述したメタルつながりの発生が抑制されることとなる。従って、この製造方法では、下地メタル２０の外周における鋭角状突起物の発生自体をそもそも抑制できる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１に係る半導体装置１０および、その半導体装置１０の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートや耐圧劣化を防止できる。
【００２７】
［実施の形態１の変形例］
この実施の形態１に係る溝１４は平面視してリング状に設けられたものである。この溝１４の形状はリング状に限定されない。この溝１４の形状は、ＭＩＭキャパシタを取囲むような形状であることを条件として適宜定めて構わない。
【００２８】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態２に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図３（ａ）に、この実施の形態２に係る半導体装置５４の縦断面図を示す。図３（ｂ）に、この実施の形態２に係る半導体装置５４の製造方法の縦断面図を示す。
【００２９】
［実施の形態２の半導体装置］
以下に、この実施の形態２に係る半導体装置５４の構造を説明する。図３（ａ）に示すように、この半導体装置５４は半導体基板５６を備える。半導体基板５６上にはＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜５８が形成されている。そして、この半導体装置５４においては、下部絶縁膜５８上に絶縁膜で絶縁膜凸部６０が形成されている。そして、この絶縁膜凸部６０上に、ＭＩＭキャパシタの下地メタル６２、中間絶縁膜６４、上地メタル６６が順に形成されている。さらに、下地メタル６２は外周が絶縁膜凸部６０の外側に配置されるように形成されている。また、中間絶縁膜６４は半導体基板５６の全面に形成されている。上地メタル６６は絶縁膜凸部６０の上面が位置する箇所に形成されている。
【００３０】
［実施の形態２の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態２に係る半導体装置５４の製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの下地メタル６２の形成工程について説明する。図３（ｂ）は、この工程を示す縦断面図である。この工程においては、まず、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜５８上に絶縁膜により絶縁膜凸部６０を形成する。次に、絶縁膜凸部６０の周囲にイメージリバーサルレジスト６８を形成する。この際には、イメージリバーサルレジスト６８の張り出した部分が平面視して絶縁膜凸部６０の外周と適度に離れるように形成する。次に、半導体基板５６の全面にメタル層７０を蒸着する。次に、このイメージリバーサルレジスト６８を除去する。以上により、メタル層７０は絶縁膜凸部６０の箇所に残され、ＭＩＭキャパシタの下地メタル６２が形成される。この際、下地メタル６２の外周は絶縁膜凸部６０の外側に配置されることとなる。
【００３１】
［実施の形態２の効果］
上述のように、この実施の形態２に係るＭＩＭキャパシタにおいては、下地メタル６２の下に絶縁膜凸部６０が設けられている。そして、下地メタル６２の外周は絶縁膜凸部６０の外側に配置されている。さらに、上地メタル６６は絶縁膜凸部６０の上に設けられている。このため、絶縁膜凸部６０の段差の分、下地メタル６２の外周は上地メタル６６と離れる。従って、下地メタル６２外周に鋭角状突起物が形成されても下地メタル６２と上地メタル６６のショートは起こらない。
【００３２】
以上のように、この実施の形態２に係る半導体装置５４および、その半導体装置５４の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。
【００３３】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態３に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図４（ａ）に、この実施の形態３に係る半導体装置７４の縦断面図を示す。図４（ｂ）に、この実施の形態３に係る半導体装置７４の製造方法の縦断面図を示す。
【００３４】
［実施の形態３の半導体装置］
以下に、この実施の形態３に係る半導体装置７４の構造を説明する。図４（ａ）に示すように、この半導体装置７４は半導体基板７６を備える。半導体基板７６はエッチングにより凸部７８が形成されたものである。半導体基板７６上にはＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜８０が形成されている。そして、下部絶縁膜８０上において凸部７８の箇所に、実施の形態２と同様に、ＭＩＭキャパシタの下地メタル８２、中間絶縁膜８４、上地メタル８６が順に形成されている。そして、下地メタル８２は外周が凸部７８の外側に配置されるように形成されている。また、中間絶縁膜８４は半導体基板７６の全面に形成されている。さらに、上地メタル８６は凸部７８の上面が位置する箇所に形成されている。
【００３５】
［実施の形態３の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態３に係る半導体装置７４の製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの下地メタル８２の形成工程について説明する。図４（ｂ）は、この工程を示す縦断面図である。この工程においては、まず、エッチングにより半導体基板７６上に凸部７８を形成する。続いて、半導体基板７６上にＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜８０を形成する。以降、実施の形態２と同様に、イメージリバーサルレジスト８８を使用してメタル層９０のパターンを形成する。メタル層９０のパターンは凸部７８の箇所に残され、ＭＩＭキャパシタの下地メタル８２が形成される。この際、下地メタル８２の外周は凸部７８の外側に配置されることとなる。
【００３６】
［実施の形態３の効果］
上述のように、この実施の形態３に係る半導体装置７４のＭＩＭキャパシタは、実施の形態２とほぼ同様の構造となる。このため、凸部７８の段差の分、下地メタル８２の外周は上地メタル８６と離れる。従って、下地メタル８２外周において鋭角状突起物が形成されても下地メタル８２と上地メタル８６のショートは起こらない。
【００３７】
以上のように、この実施の形態３に係る半導体装置７４および、その半導体装置７４の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。
【００３８】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態４に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図５（ａ）に、この実施の形態４に係る半導体装置９４の縦断面図を示す。図５（ｂ）に、この実施の形態４に係る半導体装置９４の製造方法の縦断面図を示す。
【００３９】
［実施の形態４の半導体装置］
以下に、この実施の形態４に係る半導体装置９４の構造を説明する。図５（ａ）に示すように、この半導体装置９４は半導体基板９６を備える。半導体基板９６上には、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜９８が形成されている。そして、この半導体装置９４においては、下部絶縁膜９８上に、絶縁膜によって、平面視してリング状の絶縁膜リング状凸部１００が形成されている。そして、この絶縁膜リング状凸部１００上に、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１０２、中間絶縁膜１０４、上地メタル１０６が順に形成されている。さらに、下地メタルは１０２は外周が絶縁膜リング状凸部１００の外側に配置されるように形成されている。また、中間絶縁膜１０４は、半導体基板９６の全面に形成されている。上地メタル１０６は絶縁膜リング状凸部１００に囲まれた領域に形成されている。上地メタル１０６の外周は絶縁膜リング状凸部１００の上に配置されている。
【００４０】
［実施の形態４の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態４に係る半導体装置の製造方法の特徴部分である下地メタル１０２の形成工程について説明する。図５（ｂ）は、この工程を示す縦断面図である。この工程においては、まず、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜９８上に絶縁膜により絶縁膜リング状凸部１００を形成する。以降、実施の形態２、３と同様に、イメージリバーサルレジスト１０８を使用してメタル層１１０のパターンを形成する。メタル層１１０のパターンは絶縁膜リング状凸部１００の箇所と、絶縁膜リング状凸部１００に囲まれた箇所に残され、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１０２が形成される。下地メタル１０２の外周は絶縁膜リング状凸部１００の外側に配置される。
【００４１】
［実施の形態４の効果］
上述にように、この実施の形態４に係るＭＩＭキャパシタにおいては、下地メタル１０２の下に絶縁膜リング状凸部１００が設けられている。そして、下地メタル１０２の外周は絶縁膜リング状凸部１００の外側に配置されている。さらに、上地メタル１０６の外周は絶縁膜リング状凸部１００の上に設けられている。このため、絶縁膜リング状凸部１００の段差の分、下地メタル１０２外周は上地メタル１０６と離れる。従って、下地メタル１０２外周に鋭角状突起物が形成されても下地メタル１０２と上地メタル１０６のショートは起こらない。
【００４２】
また、絶縁膜リング状凸部１００に囲まれた箇所は凹部となるため、ＭＩＭキャパシタの構成面に凹部が形成される。このため、ＭＩＭキャパシタを構成する面積は大きくなる。これにより、ＭＩＭキャパシタの容量は大きくなる。
【００４３】
以上のように、この実施の形態４に係る半導体装置９４および、その半導体装置９４の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。また、半導体基板９６の一定面積内に、より大きな容量を有するＭＩＭキャパシタの形成が可能となる。これは、ＭＩＭキャパシタの小型化に寄与する。
【００４４】
［実施の形態４の変形例］
この実施の形態４に係る絶縁膜リング状凸部１００は平面視してリング状に設けられたものである。この絶縁膜リング状凸部１００の形状はリング状に限定されない。この絶縁膜リング状凸部１００の形状は、中央部の凹部を取囲むような形状であることを条件として適宜定めて構わない。
【００４５】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態５に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図６（ａ）に、この実施の形態５に係る半導体装置１１２の縦断面図を示す。図６（ｂ）に、この実施の形態５に係る半導体装置１１２の製造方法の縦断面図を示す。
【００４６】
［実施の形態５の半導体装置］
以下に、この実施の形態５に係る半導体装置１１２の構造を説明する。図６（ａ）に示すように、この半導体装置１１２は半導体基板１１４を備える。半導体基板１１４はエッチングにより平面視してリング状のリング状凸部１１６が形成されたものである。そして、半導体基板１１６上にはＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１１８が形成されている。そして、実施の形態４と同様に、下部絶縁膜１１８上においてリング状凸部１１６の箇所に、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１２０、中間絶縁膜１２２、上地メタル１２４が順に形成されている。そして、下地メタル１２０は外周がリング状凸部１１６の外側に配置されるように形成されている。また、中間絶縁膜１２２は半導体基板１１４の全面に形成されている。さらに、上地メタル１２４はリング状凸部に囲まれた領域に形成されている。この上地メタル１２４の外周はリング状凸部１１６の上に配置されている。
【００４７】
［実施の形態５の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態５に係る半導体装置の製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの下地メタル１２０の形成工程について説明する。図６（ｂ）に、この工程を示す縦断面図である。この工程においては、まず、エッチングにより半導体基板１１４上にリング状凸部１１６を形成する。続いて、半導体基板１１４上にＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１１８を形成する。以降、実施の形態２、３、４と同様に、イメージリバーサルレジスト１２６を使用してメタル層１２８のパターンを形成する。メタル層１２８のパターンはリング状凸部１１６の箇所と、リング状凸部１１６に囲まれた箇所に残され、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１２０が形成される。下地メタル１２０の外周はリング状凸部１１６の外側に配置される。
【００４８】
［実施の形態５の効果］
上述にように、この実施の形態５に係る半導体装置１１２のＭＩＭキャパシタは、実施の形態４とほぼ同様の構造となる。このため、リング状凸部１１６の段差の分、下地メタル１２０外周は上地メタル１２４と離れる。従って、下地メタル１２０の外周において鋭角状突起物が形成されたとしても下地メタル１２０と上地メタル１２４のショートは起こりにくくなる。また、ＭＩＭキャパシタの構成面に凹部が形成され、ＭＩＭキャパシタを構成する面積は大きくなる。これにより、ＭＩＭキャパシタの容量は大きくなる。
【００４９】
以上のように、この実施の形態５に係る半導体装置１１２および、その半導体装置１１２の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。また、半導体基板１１４の一定面積内に、より大きな容量を有するＭＩＭキャパシタの形成が可能となる。これは、ＭＩＭキャパシタの小型化に寄与する。
【００５０】
［実施の形態５の変形例］
この実施の形態５に係るリング状凸部１１６は平面視してリング状に設けられたものである。このリング状凸部１１６の形状はリング状に限定されない。このリング状凸部１１６の形状は、中央部の凹部を取囲むような形状であることを条件として適宜定めて構わない。
【００５１】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態６に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図７（ａ）に、この実施の形態６に係る半導体装置１３０の縦断面図を示す。図７（ｂ）に、この実施の形態６に係る半導体装置１３０の製造方法の縦断面図を示す。
【００５２】
［実施の形態６の半導体装置］
以下に、この実施の形態６に係る半導体装置１３０の構造を説明する。図７（ａ）に示すように、この半導体装置１３０は半導体基板１３２を備える。この半導体基板１３２上にはＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１３４が形成されている。この下部絶縁膜１３４上には、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１３６が形成されている。この実施の形態６に係る下地メタル１３６は外周に鋭角状突起物１３８が形成されたものとなっている。そして、下地メタル１３６上には半導体基板１３２の全面にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜１４０が形成されている。
【００５３】
そして、ＭＩＭキャパシタの上地メタル１４２は中間絶縁膜１４０上において下地メタル１３６の中央部の箇所に形成されている。この上地メタル１４２は、鋭角状突起物１３８の形成領域からは離れるように形成されている。さらに、この上地メタル１４２の外周に、スリット１４４を介して上地メタル外周側メタル１４６が形成されている。この上地メタル外周側メタル１４６は、ＭＩＭキャパシタの極板として機能するものではなく、鋭角状突起物１３８による上地メタル１４２への影響を排除するために設けられたものである。上地メタル外周側メタル１４６は、鋭角状突起物１３８の形成領域を覆うように下地メタル１３６の外周部上に形成されている。また、スリット１４４により上地メタル１４２と上地メタル外周側メタル１４６は電気的に分離されている。
【００５４】
［実施の形態６の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態６に係る半導体装置１３０の製造方法について説明する。図７（ｂ）は、この半導体装置１３０の製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの上地メタル１４２の形成工程を示す縦断面図である。
【００５５】
この半導体装置１３０の製造方法に係るＭＩＭキャパシタの形成工程においては、まず、半導体基板１３２上にＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１３４を形成し、続いて、下部絶縁膜１３４上にＭＩＭキャパシタの下地メタル１３６を形成する。この下地メタル１３６は、下部絶縁膜１３４上に形成されたイメージリバーサルレジストパターンの上からメタル層を蒸着させ、イメージリバーサルレジストパターンを除去することにより形成されたものである。このため、下地メタル１３６の外周には鋭角状突起物１３８が形成される。そして、次に、下地メタル１３６上において半導体基板１３２の全面にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜１４０を形成する。
【００５６】
そして、次に、図７（ｂ）に示すように、ＭＩＭキャパシタの上地メタル１４２および上地メタル外周側メタル１４６を形成する。この際には、まず、イメージリバーサルレジスト１４８を、上地メタル１３６が形成される箇所の周囲および、スリット１４４が形成される領域に形成する。次に、メタル層１５０を蒸着する。次に、イメージリバーサルレジスト１４８を除去して、メタル層１５０のパターンを形成する。このメタル層のパターンが上地メタル１４２および上地メタル外周側メタル１４６となる。
【００５７】
［実施の形態６の効果］
上述のように、この実施の形態６に係るＭＩＭキャパシタにおいては下地メタル１３６の外周には鋭角状突起物１３８が形成されている。実施の形態１の［実施の形態１が対象とする課題］で述べたように、ＭＩＭキャパシタは下地メタルの外周の鋭角状突起物が原因となりショートすることがある。ところが、この実施の形態６に係るＭＩＭキャパシタは上述した構造である。このため、ショートは発生するとしても、極板として機能しない上地メタル外周側メタル１４６と下地メタル１３６の間で発生する。ＭＩＭキャパシタの特性への鋭角状突起物１３８による影響は排除される。
【００５８】
以上のように、この実施の形態６に係る半導体装置１３０および、その半導体装置１３０の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。
【００５９】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態７に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。図８（ａ）に、この実施の形態７に係る半導体装置１５２の縦断面図を示す。図８（ｂ）に、この実施の形態７に係る半導体装置１５２の製造方法の縦断面図を示す。
【００６０】
［実施の形態７の半導体装置］
以下に、この実施の形態７に係る半導体装置１５２の構造を説明する。図８（ａ）に示すように、この半導体装置１５２は半導体基板１５４を備える。この半導体基板１５４上には、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１５６が形成されている。この下部絶縁膜１５６上には、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１６４が形成されている。この実施の形態７に係る下地メタル１５８は外周に鋭角状突起物１６０が形成されたものとなっている。そして、下地メタル１５８上には半導体基板１５４の全面にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜１６２が形成されている。
【００６１】
そして、ＭＩＭキャパシタの上地メタル１６４は中間絶縁膜１６２上において下地メタル１５８の中央部の箇所に形成されている。この上地メタル１６４は、鋭角状突起物１６０の形成領域からは十分に離れるように形成されている。さらに、この中間絶縁膜１６２において、鋭角状突起物１６０の形成領域と上地メタル１６４の間にスリット１６６が形成されている。そして、このスリット１６６から露出した下地メタル１５８に接続する引出し配線１６８が形成されている。なお、この引出し配線１６８を上地メタル１６４とは離れるように形成されている。また、この引出し配線１６８は、上地メタル１６４と鋭角状突起物１６０の形成領域を隔てるように形成されている。この引出し配線１６８によって鋭角状突起物１６０の形成領域は覆われている箇所もある。
【００６２】
［実施の形態７の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、この実施の形態７に係る半導体装置１５２の製造方法について説明する。図８（ｂ）は、この半導体装置１５２の製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの引出し配線１６８の形成工程を示す縦断面図である。
【００６３】
この半導体装置１５２の製造方法に係るＭＩＭキャパシタの形成工程においては、実施の形態６と同様に、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１５６、下地メタル１５８、中間絶縁膜１６２を形成する。この際、下地メタル１５８の外周には鋭角状突起物１６０が形成される。そして、ＭＩＭキャパシタの上地メタル１６４を中間絶縁膜１６２上において下地メタル１５８の中央部の箇所に形成する。
【００６４】
そして、次に、図８（ｂ）に示すように、引出し配線１６８を形成する。この際には、まず、中間絶縁膜１６２において鋭角状突起物１６０の形成領域と上地メタル１５８の間にスリット１６６を形成する。次に、引き出し配線１６８が形成される箇所以外の領域に、イメージリバーサルレジスト１７０を形成する。次に、配線メタル層１７２を蒸着する。その後、イメージリバーサルレジスト１７０を除去して、配線メタル層１７２のパターンを形成する。この配線メタル層１７２のパターンが引出し配線１６８となる。
【００６５】
［実施の形態７の効果］
上述のように、この実施の形態７に係るＭＩＭキャパシタにおいては下地メタル１５８の外周に鋭角状突起物１６０が形成されている。実施の形態１の［実施の形態１が対象とする課題］で述べたように、ＭＩＭキャパシタは下地メタルの外周の鋭角状突起物が原因となりショートすることがある。ところが、この実施の形態７に係るＭＩＭキャパシタは上述した構造である。このため、下地メタル１５８と上地メタル１６４間のショートは引出し配線１６８により遮断される。
【００６６】
以上のように、この実施の形態７に係る半導体装置１５２および、その半導体装置１５２の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。
【００６７】
実施の形態８．
本発明の実施の形態８は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。この実施の形態８に係る半導体装置は、半導体基板にＭＩＭキャパシタが形成されたものである。
【００６８】
［実施の形態８の半導体装置］
以下に、この実施の形態８に係る半導体装置１７４の構造を説明する。図９に、この実施の形態８に係る半導体装置１７４の縦断面図を示す。図９に示すように、この半導体装置１７４は半導体基板１７６を備える。半導体基板１７６上には、ＭＩＭキャパシタの下部絶縁膜１７８が形成されている。この下部絶縁膜１７８上には、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１８０が形成されている。
【００６９】
そして、この下地メタル１８０の外周には、スリット１８２を介して下地メタル外周側メタル１８４が形成されている。この下地メタル外周側メタル１８４は、平面視して下地メタル１８０を取り囲むようにリング状に形成されている。なお、下地メタル１８０の外周には鋭角上突起物は形成されていない。一方、下地メタル外周側メタル１８４は外周に鋭角状突起物１９０が形成されたものとなっている。さらに、この下地メタル外周側メタル１８４は、ＭＩＭキャパシタの極板として機能するものではない。また、下地メタル１８０と下地メタル外周側メタル１８４は電気的に完全に分離している。
【００７０】
そして、下地メタル１８０および下地メタル外周側メタル１８４上には、半導体基板１７６の全面にＭＩＭキャパシタの中間絶縁膜１８６が形成されている。そして、この中間絶縁膜１８６上において下地メタル１８０が位置する箇所には、ＭＩＭキャパシタの上地メタル１８８が形成されている。
【００７１】
［実施の形態８における課題の解決原理］
以下に、この実施の形態８における課題の解決原理について説明する。ＭＩＭキャパシタの下地メタルは、半導体基板上に形成されたイメージリバーサルレジストパターンの上からメタル層を蒸着させ、イメージリバーサルレジストパターンを除去することで形成される。この方法では、下地メタルの外周に鋭角状突起物が形成されることがある。そして、これが原因となり、ＭＩＭキャパシタはショートする。
【００７２】
この実施の形態８に係る課題の解決原理は、イメージリバーサルレジストパターンのテーパ（傾斜）の角度を大きくすることにより、鋭角状突起物が形成されないようにするものである。これについて説明するため、図１０（ａ）に、半導体基板１９２上のイメージリバーサルレジストパターン１９４を模式的に縦断面図で示した。図１０（ａ）に示すように、イメージリバーサルレジストパターン１９４の側壁にはテーパ（傾斜）が形成される。図１０（ａ）に、このテーパの角度（Ｄ）を示した。このテーパの角度（Ｄ）が大きくなるほど、イメージリバーサルレジストパターン１９４の縁において、イメージリバーサルレジストパターン１９４上に蒸着されたメタル層と、半導体基板１９２上に蒸着されたメタル層がつながりづらくなる。このため、半導体基板１９２上に蒸着されたメタル層のパターンの外周において鋭角状突起物が形成されづらくなる。
【００７３】
また、図１０（ａ）に示したメージリバーサルレジストパターン１９４の幅（Ｗ）およびテーパの角度（Ｄ）の関係を、図１０（ｂ）に示した。図１０（ｂ）に示すように、幅（Ｗ）が小さくなると、テーパの角度（Ｄ）は大きくなる。
【００７４】
この実施の形態８においては、以上の原理を利用して、ＭＩＭキャパシタの下地メタルの外周での鋭角状突起物の形成を抑制し、ＭＩＭキャパシタのショートを防止する。
【００７５】
［実施の形態８の半導体装置の製造方法の特徴］
以下に、上述の原理を利用した半導体装置の製造方法について説明する。図１１に、この製造方法の特徴部分であるＭＩＭキャパシタの下地メタル１８０および下地メタル外周側メタル１８４の形成工程を示す縦断面図である。この工程においては、まず、下地メタル１８０および下地メタル外周側メタル１８４を形成するためのイメージリバーサルレジストのパターンを形成する。イメージリバーサルレジストのパターンとしては、下地メタル外周側メタル１８４形成箇所の周囲のパターン（外周側パターン１９６）およびスリット１８２形成領域のパターン（スリット領域パターン１９８）を形成する。この際、スリット領域パターン１９８の幅（Ｗ２）が、外周側パターン１９６の幅（Ｗ１）よりも十分に小さくなるように、スリット領域パターン１９８を形成する。このため、上述の原理により、スリット領域パターン１９８のテーパの角度（Ｄ２）を、外周側パターン１９６のテーパの角度（Ｄ１）よりも大きくできる。
【００７６】
次に、これらの外周側パターン１９６およびスリット領域パターン１９８の上からメタル層２００を蒸着する。この際、スリット領域パターン１９８のテーパの角度（Ｄ２）は外周側パターン１９６のテーパの角度（Ｄ１）よりも大きいため、上述の原理により、外周側パターン１９６の縁よりもスリット領域パターン１９８の縁では鋭角状突起物が形成されづらい。
【００７７】
次に、外周側パターン１９６およびスリット領域パターン１９８を除去する。これにより、下地メタル１８０および、下地メタル外周側メタル１８４が形成される。上述したように、スリット領域パターン１９８の縁では鋭角状突起物が形成されづらい。このため、下地メタル外周側メタル１８４の外周では鋭角状突起物１９０が形成されるのに対し、下地メタル１８０の外周には鋭角状突起物は形成されないこととなる。
【００７８】
［実施の形態８の効果］
上述した製造方法により、この実施の形態８に係るＭＩＭキャパシタの下地メタル１８０の外周において鋭角状突起物の形成が抑制される。このため、ＭＩＭキャパシタの下地メタル１８０と上地メタル１８８の間におけるショートを防止できる。
【００７９】
以上のように、この実施の形態８に係る半導体装置１７４および、その半導体装置１７４の製造方法により、ＭＩＭキャパシタにおけるショートを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施の形態１における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図２】一般的な構造のＭＩＭキャパシタを備える半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図および、一般的な構造のＭＩＭキャパシタの耐圧の分布を表すグラフを示す図である。
【図３】実施の形態２における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図４】実施の形態３における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図５】実施の形態４における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図６】実施の形態５における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図７】実施の形態６における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図８】実施の形態７における半導体装置および半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図９】実施の形態８における半導体装置を示す縦断面図である。
【図１０】半導体基板上のイメージリバーサルレジストパターンのテーパを示す縦断面図、イメージリバーサルレジストパターンの幅とテーパの角度の関係のグラフを示す図である。
【図１１】実施の形態８における半導体装置の製造方法を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０；３２；５４；７４；９４；１１２；１３０；１５２；１７４  半導体装置
１４  溝
１８；７８  凸部
２０；３６；６２；８２；１０２；１２０；１３６；１５８；１８０  下地メタル
２２；３８；６４；８４；１０４；１２２；１４０；１６２；１８６  中間絶縁膜
２４；４０；６６；８６；１０６；１２４；１４２；１６４；１８８  上地メタル
４８；１３８；１６０；１９０  鋭角状突起物
６０  絶縁膜凸部
１００  絶縁膜リング状凸部
１１６  リング状凸部
１４４，１６６，１８２  スリット
１４６  上地メタル外周側メタル
１６８  引出し配線
１８４  下地メタル外周側メタル
１９６  外周側パターン
１９８  スリット領域パターン
【図１】
2010003898.tif 000003
【図２】
2010003898.tif 000004
【図３】
2010003898.tif 000005
【図４】
2010003898.tif 000006
【図５】
2010003898.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010003898.tif 000009
【図８】
2010003898.tif 000010
【図９】
2010003898.tif 000011
【図１０】
2010003898.tif 000012
【図１１】
2010003898.tif 000013