(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属−酸化物−金属のコンデンサであって、
半導体基板の凹部内に位置し該凹部を充填する銅金属と、
前記凹部を内張りし、第１のプレートと前記半導体基板と間に位置する第１のバリア層であって、前記銅金属及び前記第１のバリア層は前記半導体基板の上面で終端する第１のバリア層と、
前記半導体基板上に位置し、前記第１のバリア層及び前記銅金属と接触する第２のバリア層であって、該第２のバリア層は、前記凹部の幅と同一に広がる幅を有し、前記銅金属、前記第１のバリア層及び前記第２のバリア層は前記金属−酸化物−金属のコンデンサの前記第１のプレートを画成する第２のバリア層と、
前記第２のバリア層上に位置し、前記凹部及び前記第２のバリア層の幅と同一に広がる幅を有するコンデンサ誘電体と、
前記コンデンサ誘電体上に位置し、前記凹部、前記第２のバリア層及び前記コンデンサ誘電体の幅と同一に広がる幅を有する第２のプレートと、
を備える金属−酸化物−金属のコンデンサ。
【請求項２】
前記第１のバリア層及び前記第２のバリア層はそれぞれ、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせの少なくともいずれか１つを含む、請求項１に記載の金属−酸化物−金属のコンデンサ。
【請求項３】
前記銅金属と前記第１のバリア層と間に位置するシード層をさらに備える、請求項１に記載の金属−酸化物−金属のコンデンサ。
【請求項４】
前記コンデンサ誘電体は酸化物と五酸化タンタルのうちの少なくとも１つから成り、前記半導体基板は酸化物を含む、請求項１に記載の金属−酸化物−金属のコンデンサ。
【請求項５】
前記第２のプレートが、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせの少なくともいずれか１つからそれぞれ成る２つのバリア層の間に配置されたアルミニウム合金の層を有する複合体から成る、請求項１に記載の金属−酸化物−金属のコンデンサ。
【請求項６】
前記金属−酸化物−金属コンデンサ上に配置され、前記第２のバリア層と協働して前記金属−酸化物−金属コンデンサを封入する封入用誘電体層をさらに備える、請求項１に記載の金属−酸化物−金属のコンデンサ。
【請求項７】
金属−酸化物−金属のコンデンサを形成する方法において、該方法は、
半導体基板内に、ある幅を有する凹部を形成するステップと、
前記凹部の壁を第１のバリア層により内張りするステップと、
前記凹部を充填するように該凹部内に銅金属を形成するステップであって、前記銅金属及び前記第１のバリア層は前記半導体基板の上面で終端する銅金属形成ステップと、
前記第１のバリア層及び前記第１のプレートと接触するように前記半導体基板上に第２のバリア層を形成するステップであって、前記第２のバリア層は、前記凹部の前記ある幅と同一に広がる幅を有し、前記銅金属、前記第１のバリア層及び第２のバリア層は前記金属−酸化物−金属のコンデンサの第１のプレートを画成する第２のバリア層形成ステップと、
前記第２のバリア層上にコンデンサ誘電体を形成するステップであって、該コンデンサ誘電体は、前記凹部及び前記第１のバリア層の前記ある幅と同一に広がる幅を有するコンデンサ誘電体形成ステップと、
前記コンデンサ誘電体上に第１のプレートを形成するステップであって、前記第２のプレートは、前記凹部、前記第２のバリア層及び前記コンデンサ誘電体の前記ある幅と同一に広がる幅を有する第１のプレート形成ステップと、
を備える方法。
【請求項８】
前記銅金属形成ステップの前に前記銅金属を含むシード層を形成するステップをさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のバリア層及び前記第２のバリア層はそれぞれ、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせの少なくともいずれか１つを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記コンデンサ誘電体は酸化物又は五酸化タンタルから成る、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のプレートが、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせの少なくともいずれか１つからそれぞれ成る２つのバリア層の間に配置されたアルミニウム合金の層を有する複合体から成る、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス内にコンデンサを製造する方法、さらに詳細には、金属酸化物半導体デバイス内の金属−酸化物−金属コンデンサ及び関連する装置を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンデンサは、電荷を蓄えるために電子デバイス内において一般に使用される。一般的にコンデンサは、平行な導電プレート間に挟まれた絶縁体すなわち誘電体の材料から構成される。電圧がプレート間に加えられると、ある量の電荷が絶縁体に蓄えられる。この電荷の量は、コンデンサの容量として知られている。この容量は一般にファラッドの単位によって測定され、またコンデンサによって蓄えられた印加電圧あたりの電荷量に相当する。コンデンサの容量は、絶縁体に接触しているプレートの面積、絶縁体の厚さ（プレート間の距離）、及び絶縁体の誘電率含む種々の要因に影響される。コンデンサは一般に、マクロエレクトロニクスの用途において使用されるが、コンデンサは、電気的フィルタ、アナログ−ディジタル変換器、及び他のマイクロエレクトロニクスの用途などの様々なマイクロエレクトロニクスの用途にも使用することができる。
【０００３】
マイクロエレクトロニクスの用途に適合したコンデンサの詳細な例は、例えば、アナログ半導体デバイスなどで一般に使用される金属−酸化物−金属（ＭＯＭ）コンデンサである。ＭＯＭコンデンサを製造するためのプロセスの例は、例えば、本願の出願人でもあるLucent Technologies Inc.に譲渡された、Radosevichらの米国特許第５，５７６，２４０号において開示されている。この特許は、参照することにより本願の一部をなすものとする。Radosevichの‘２４０号特許は、金属−金属コンデンサを製造する方法を開示している。このコンデンサは、インターレベル誘電体によってパターン化されているポリシリコン上に配設された、チタン／窒化チタンの層から構成している。次に、コンデンサ用誘電体が配設され、続いてアルミニウム層の配設が行われる。適切なパターンニング及びエッチングのステップが、コンデンサを画定するために、成膜ステップの間に行われる。そのようなＭＯＭコンデンサは、一般的にバックエンド配線プロセスと両立し得る、比較的安価な設計の良い例となる。
【０００４】
しかしながら、半導体デバイスを作る上での目下の傾向は、例えば本願によって説明するようなコンデンサを含む、次第により小さな構造を有するデバイスに向かっている。半導体デバイス内に金属構造を形成する一般的な技術には、基板上に金属層を置き、その後続いてフォトリソグラフィのパターンニング及びエッチングのステップを行い、例えば、Radosevichの‘２４０号特許において説明されているような、所望の金属構造の形状を作ることが含まれる。これらのメタライゼーションに対して一般に使用されるアルミニウムのような金属は、所望の構造を形成することができ、また容易に処理することができる。しかしながら、金属構造のサイズが小さくなるにつれて、標準的な成膜、パターンニング及びエッチング技術を用いて所望の構造の形状を得ることは、より困難になることが多い。さらに、金属構造のサイズが小さくなると、例えば、構造の抵抗率に有害な増加が結果として生ずることが多い。金属コンポーネントの抵抗率が増加すると、さらに例えば、デバイスの工程スピードが、有害なほどに低くなる。さらに、アルミニウムのような金属の融点は比較的低い。このため、アルミニウムのメタライゼーション層を配設した後は、後続の処理ステップは、前に形成されたアルミニウムのメタライゼーション層への損傷を避けるために、特定の上限以下の温度においておこなわなければならないことが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの欠点に対する１つの解決策は、いくつかのメタライゼーションプロセスに対して、銅などの別の金属を使用することである。銅の抵抗率はより小さいため、アルミニウムのメタライゼーションを使用する場合よりも小さい構造の形成が可能になる。また、銅の融点はアルミニウムよりも高いため、後続のデバイス処理ステップはより高い温度で行うことができる。しかしながら、典型的な成膜、パターンニング及びエッチングプロセスは、銅のメタライゼーションプロセスに対しては、アルミニウムのメタライゼーションプロセスに対すると同様なほどには有効ではない。一般に、これらの標準的なプロセスを銅のメタライゼーションに適用することは、比較的難しくまた費用がかかり過ぎる。例えば、Radosevichの‘２４０号特許のデバイス内のチタン／窒化チタン層を銅の層に単純に置き換えることは、例えば、銅のエッチングについての難しさのために実行不可能だろう。さらに、銅のような金属は、この金属のイオンを任意の周囲の絶縁性すなわち誘電性の構造体中に拡散させる傾向があり、このため、リーク又は他の望ましくない結果を招くことがある。このように、金属−酸化物−半導体デバイスの製造において、銅などのアルミニウム以外の金属を、デバイス内に金属構造を形成することによって、そのような構造の小形化が柔軟に行えると共に、コスト効率的な方法で比較的容易に適用することができることについて、要求が存在する。
【０００６】
いずれの製造プロセスにも言えるが、プロセスは簡単になればなるほど、一般に都合が良くなる。このため、ほぼ同じ材料のコスト及び同じかより少ない処理ステップを用いて、同じかより優れた品質の製品を実現することができる製造方法は、特に、製造プロセスにおけるステップを排除することが労働コストを削減し、また高価な製造設備の必要性をなくするならば、極めて好ましい。さらに、集積回路などの半導体デバイスについての製造プロセスにおいて柔軟性を保持することは、一般に望ましい。より具体的には、コンデンサを形成するためのモジュラプロセス有することは好都合である。このモジュラプロセスでは、モジュラコンデンサ形成プロセスをオプションとして、製造プロセスのシーケンスに大きな変更を行うことなく、集積回路の製造の中の種々の段階で加えることができる。
【０００７】
このように、金属酸化物半導体デバイスの製造において、銅などのアルミニウム以外の金属が、デバイス内に金属構造を形成するために、そのような構造の小形化を柔軟に行うことができると共に、コスト効率的な方法で比較的容易に適用することができるメタライゼーションプロセスを有することは好都合である。このプロセスは、改良された半導体デバイスを製造する一方で、簡単で、モジュール方式の、また柔軟性のあるプロセスでなければならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の及び別の要求を満足させている。本発明は、１つの実施形態において、マイクロ電子デバイス内にコンデンサを製造する方法を提供する。まず、マイクロ電子基板上に置かれた誘電体層の表面に、凹部を形成する。次に、第１のバリア層を、凹部に沿うように誘電体層上に置く。第１の導電要素を、次に、凹部を少なくとも充填するように、第１のバリア層上に置く。次に、第２のバリア層を第１の導電要素上に置いて、第１のバリア層及び第２のバリア層が協働して、第１の導電要素を内部に封入する。これにより、第１の導電要素は、コンデンサの第１のプレートを構成する。次に、コンデンサ用誘電体層を第２のバリア層上に置き、続いて第２の導電要素をコンデンサ用誘電体層上に置く。これにより、この第２の導電要素は、コンデンサの第２のプレートを構成する。
【０００９】
１つの好適な実施形態では、誘電体層は酸化膜を含み、またマイクロ電子基板はシリコン基板から成り、これにより、凹部を形成するステップがさらに、シリコン基板の表面上に酸化膜を形成するステップを含む。そのような例では、凹部が酸化物エッチングプロセスによって酸化膜内に形成される。第１の導電要素を封入する第１及び第２のバリア層は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから成る。一般に、第１及び第２のバリア層は、例えば、スパッタ成膜プロセスによって配設することができる。いくつかの実施例では、シード層が、第１の導電要素が置かれる前に、第１のバリア層上に置かれる。１つの特に好適な実施形態においては、第１の導電要素は、凹部を少なくとも充填するために、第１のバリア層上に置かれた銅の層を含んでいる。この実施形態では、この銅の層は、例えば、電気めっきプロセスによって置くことができる。誘電体層は、次に、平坦化されて、第１のバリア層及び第１の導電要素が凹部を充填するが、そこから外側に伸長できないようにされる。誘電体層の平坦化は、第１の導電要素及び第１のバリア層を化学的機械的研磨（chemical-mechanical polishing）プロセスを用いて研磨することによって実現することができ、第１の導電要素及び第１のバリア層が凹部を充填すると共に、誘電体層と同じ平面になる面を形成する。こうして、第１の導電要素はコンデンサの第１のプレートを形成する。
【００１０】
次に、コンデンサ用誘電体層が、第２のバリア層上に置かれる。このコンデンサ用誘電体層は、例えば、酸化物又は五酸化タンタルから構成される。コンデンサ用誘電体層は、次に、コンデンサを形成するためにその所望の形状を作るようにエッチングされる。ここで、第２のバリア層をエッチストップとして、エッチングプロセスの間に使用することができる。コンデンサの第２のプレートを形成する第２の導電要素が、次に、コンデンサ用誘電体層上に置かれる。１つの好適な実施形態では、第２の導電要素は、バリア層間に配置されたアルミニウム合金の層を有する複合物を含んでいる。ここで、それぞれのバリア層は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから構成される。いったんコンデンサが形成されると、キャップ層としても知られる封入用誘電体層は、マイクロ電子基板上の誘電体層と協働してコンデンサを十分封入するために、コンデンサ上に置くことができる。いくつかの実施例では、半導体デバイスの形成における後続の処理ステップの前に、化学的機械的研磨プロセスを用いて封入用誘電体層を平坦化することができる。
【００１１】
本発明のさらなる好都合な態様は、第１のプレート、この第１のプレートに近接して配置されたコンデンサ用誘電体、及びこのコンデンサ用誘電体に近接して配置された導電性の第２のプレートから成る金属−酸化物−金属のコンデンサである。第１のプレートは、導電性のバリア層内に封入された銅のコンポーネントから成り、マイクロ電子基板上に形成された誘電体層内に配置されることが好ましい。１つの好適な実施形態では、誘電体層が酸化膜から成り、またマイクロ電子基板がシリコンから成る。一方、バリア層は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから構成される。コンデンサ用誘電体は、例えば、酸化物又は五酸化タンタルから構成される。次に、第２のプレートは、例えば、バリア層間に配置されたアルミニウム合金の層を有する複合物を含んでいる。ここで、それぞれのバリア層は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから構成される。コンデンサは、コンデンサを実質的に封入するために、マイクロ電子基板上で誘電体層と同一平面になる、コンデンサ上に配設された封入用誘電体層をさらに含むことができる。
【００１２】
このように、本発明の実施形態による金属−酸化物−金属コンデンサを製造する方法は、銅ベースのメタライゼーションを有する金属−酸化物−半導体デバイスの製造におけるメタライゼーションプロセスを提供する。この方法では、コンデンサは、少なくとも１つの銅のプレートを使用することができる。本発明によるコンデンサを製造する方法では、さらに、コンデンサの形成に銅を使用することができる。これらの方法では、銅の構造をコスト効率的な方法で容易に利用することができるため、簡単で、モジュール方式の、また柔軟性のあるプロセスを提供することができる。このプロセスは、コンデンサの構造の小形化を促進すると共に、従来技術のデバイスよりも性能を向上させることができるコンデンサを製造する。
【００１３】
本発明のいくつかの利点を記述してきたが、他の利点は、添付した図面と共に考慮すれば、説明が進むにつれて明らかになるであろう。これらの図面は、必ずしもスケール通りに描かれていない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明を添付した図面を参照することによって、以下により詳細に説明する。これらの図面には、本発明の好ましい実施形態が示されている。しかしながら、本発明は多くの異なった方式で具体化することができるが、本願に記載された実施形態に限定されると解釈してはならない。むしろ、この開示が綿密で完全であり、また発明の範囲を当業者に十分に伝えるように、これらの実施形態が提供される。全体を通して、同じ番号は同様の要素を指している。
【００１５】
図１Ａ〜図１Ｇは、本発明の１つの実施形態による、マイクロ電子デバイス内にコンデンサを製造する方法を開示している。典型的には、多くの半導体デバイスと同様に、コンデンサなどの部品は、例えば、シリコンウェーハから成るマイクロ電子基板（図示せず）上に作製される。層又は素子が別の層又は素子の上にあると本願で説明される場合は、それが層上の上面、下面又は側面の領域に直接形成されることは、当業者は理解されよう。あるいはまた、１つ以上の介在する層が、層の間に設けられる。
【００１６】
図１Ａに示すように、半導体デバイスの製造プロセスの間に、全体的に参照番号１１０で示す誘電体層が、マイクロ電子基板（図示せず）上に置かれる。一般的に、凹部１２０は、誘電体層１１０の露出面１１５内に形成される。誘電体層１１０は、例えば、酸化物又は他の適当な誘電体から構成される。誘電体層１１０が酸化物から構成される場合には、凹部１２０は、例えば、酸化物エッチングプロセスによって、誘電体層内に形成される。典型的には、この凹部１２０が形成すべきコンデンサのいずれかのプレートの形状内で画定されるように、凹部１２０が誘電体層１１０内に形成される。凹部１２は、例えば、ダマシーンプロセス（damascene process）又は二重ダマシーンプロセスなどの、種々のプロセスによって形成することができる。このため、コンデンサなどのデバイスのアレイが単一の誘電体層１１０内に形成される場合、この誘電体層１１０は、酸化物エッチングプロセスによる一連のビア及び／又はトレンチを画定することができる。凹部１２０の所望の断面形状により、ウエット酸化物エッチング又はドライ酸化物エッチングを使用することができる。
【００１７】
誘電体層１１０内に凹部１２０を形成した後に、バリア層１３０が図１Ｂに示すように、絶縁保護コーティング（conformal coating）を形成するように誘電体層１１０上に置かれる。バリア層１３０は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから構成し、スパッタ成膜プロセスを用いて配設される。１つの好適な実施形態では、バリア層１３０がスパッタ成膜プロセスを用いて置かれて、絶縁保護の厚さが約３００オングストローム（３０ｎｍ）のバリア層を形成する。
【００１８】
図１Ｃに示すように、バリア層１３０の配設に続いて、絶縁保護コーディングを形成するように、シード層すなわち導電層１３５をバリア層１３０上に置く。このシード層１３５は、次に行われる金属層の配設を容易にするための、電気的導電層として機能する。そのようなシード層１３５は、当業者には周知のように、種々の導電材料によって構成されることができる。
【００１９】
図１Ｄに示すように、第１の導電要素１４０が、次に、凹部１２０を少なくとも充填するように、シード層１３５上に置かれる。１つの特に好適な実施形態では、この第１の導電要素１４０は、電気めっきプロセスによって配設された銅から成る。第１の導電要素１４０は、例えば、銀、チタン、又は金、プラチナ、パラジウムなどの貴金属のような、電荷を伝導及び保持するために好適などのような金属から構成することができる。第１の導電要素１４０は、第１の導電要素１４０を構成する材料にもよるが、場合によっては、間のシード層１３５なしで、バリア層１３０上に直接配設することができることは、当業者にはさらに理解されよう。
【００２０】
図１Ｅに示すように、誘電体層１１０の表面は、次に、バリア層１３０、シード層１３５、及び第１の導電要素１４０が凹部１２０の外側に張り出ないように平坦化される。本発明の１つの好適な実施形態によれば、誘電体層１１０の平坦化は化学的機械的研磨（chemical-mechanical-polishing；ＣＭＰ）プロセスを用いて行なわれ、バリア層１３０、シード層１３５、及び第１の導電要素１４０が凹部１２０を少なくとも充填して、誘電体層１１０と同一の平面を形成する、ほぼ平坦な面１１５が作られる。しかしながら、誘電体層１１０の平坦化は、同じ又はほぼ同様の結果を生じることができる他の研磨技術によっても実現することができる。
【００２１】
図１Ｆに示すように、次に、凹部１２０を少なくとも充填しているバリア層１３０、シード層１３５、及び第１の導電要素１４０をカバーするように、付加バリア層１５０を誘電体層１１０上に置く。この付加バリア層１５０は、このように、最初のバリア層１３０と協働して、第１の導電要素１４０を封入する。本発明の１つの好適な実施形態によれば、この付加バリア層１５０は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから構成し、厚さは約３００オングストローム（３０ｎｍ）である。第１の導電要素１４０は、このように一般に、コンデンサの第１のプレート１６０を含む。例えば、第１の導電要素１４０が銅から構成している場合、最初のバリア層１３０及び付加バリア層１５０の両方を含む封入用バリア層によって、電気は第１の導電要素１４０を通って伝導することができるが、銅イオンは第１のプレート１６０が形成されている周囲の誘電体層１１０の中に移動することを防止される。第１のプレート１６０が置かれた金属層からエッチングされるのではなく、誘電体層１１０がエッチングされて第１のプレート１６０を形成するため、コンデンサのより小形の構造を、このように形成されたコンデンサの第１のプレートを用いて得ることができる。第１のプレート１６０を形成するために銅を使用すると、銅の材料が、例えば、アルミニウムからなる比較可能な素子よりも、デバイスの構造が小さい中で小さい抵抗率が得られるというさらなる利点がある。デバイスの製造プロセスの中でより早い段階で銅を使用すると、後続のより高い温度のプロセスをデバイスの製造中に使用することができる。
【００２２】
図１Ｆに示すような付加バリア層１５０を、例えば、図１Ｇに示すように、第１のプレート１６０の形状に一致するように、パターン化する前にブランケット層として置くことができる。コンデンサ用誘電体層１７０を、次に、付加バリア層１５０上に置く。このコンデンサ用誘電体層１７０は、パターン化された付加バリア層１５０上に、ブランケット層として置くことができる。ここで、コンデンサ用誘電体層１７０は、次に、図１Ｈに示すように、付加バリア層１５０の形状に一致するようにパターン化される。１つの特に好適な実施形態では、コンデンサ用誘電体１７０は、例えば、酸化物又は五酸化タンタルから構成される。一般に、コンデンサ用誘電体１７０の厚さ及び誘電率などのファクタは、コンデンサのキャパシタンス定格を決定する。このため、コンデンサ用誘電体１７０は、例えば、コンデンサのキャパシタンスが電圧又は温度の変化による変化をほとんど又は全く受けない良好な直線性、高い誘電率、低いリーク、及び高いブレイクダウン電圧を提供することができる任意の材料から構成されることができる。酸化物又は五酸化タンタルなどのコンデンサ用誘電体１７０は、例えば、ＣＶＤ成膜プロセスによって付加バリア層１５０上に配設することができる。別の実施形態によれば、付加バリア層１５０をブランケット層として配設し、続いてコンデンサ用誘電体層１７０をまたブランケット層として配設することができることに注意されたい。図１Ｈに示すように、第１のプレート１６０の形状と一致するように、付加バリア層１５０及びコンデンサ用誘電体層１７０の近接するブランケット層を、次に、同時にパターン化する。ここでは、どちらの実施形態に従っても、第２のバリア層１５０を、コンデンサ用誘電体層１７０をパターニングする間に、エッチストップとして使用することができる。
【００２３】
図１Ｉに示すように、次に、第２の導電要素１８０がコンデンサ用誘電体１７０上に置かれ、続いてそのパターンニングが行われる。この第２の導電要素１８０は、コンデンサの第２のプレートとしての役目を行い、例えば、集積回路上にコンデンサを製造するために好適な任意の金属から構成されることができる。好適な金属の例はアルミニウムである。しかしながら、本発明の１つの特に好ましい実施形態では、第２の導電要素１８０は、２つのバリア層（図示せず）間に配置されたアルミニウム合金の層を有する複合物から構成される。各バリア層は、例えば、タンタル；窒化タンタル；窒化チタン；窒化タングステン；タンタル、チタン及びタングステンの窒化ケイ素；並びにそれらの組み合わせから構成される。第１及び第２のプレート１６０，１８０並びにコンデンサ用誘電体１７０の形成が完了すると、図１Ｉに示すようなコンデンサの形状が実現する。
【００２４】
図２Ａに示すように、一度コンデンサが形成されると、このコンデンサ上に誘電体層が続いて置かれ、これにより、このコンデンサを封入する。封入用誘電体層１９０は、例えば、シリコンベースの酸化物、多層の酸化物／窒化物の組み合わせ、又はポリイミドなどのスピンオン（spin-on）誘電体材料から構成されることができる。一般に、封入用誘電体層１９０は初めの誘電体層１１０と協働して、コンデンサを封入する。誘電体層１１０，１９０を通るコンデンサとの電気的接続は、このデバイスの製造プロセスとは別のプロセスで形成され、本願ではこれ以上説明しない。コンデンサを形成した後、コンデンサの部分が初めの誘電体層１１０の平面の上に伸びるので、封入用誘電体層１９０は、コンデンサの上に配設されたときコンデンサの面の形状に従うので、形状は平坦ではない。このため、封入用誘電体層１９０は、引き続いて行われる誘電体の化学的機械的研磨プロセスをさらに受けて、金属−酸化物−金属のコンデンサ形状が平坦化される。この処置の後、最終的な金属−酸化物−金属コンデンサが、図２Ｂに示すように得ることができる。
【００２５】
このように、本発明の実施形態による、金属−酸化物−金属コンデンサを製造する方法は、好ましくは銅ベースのメタライゼーションを有する金属−酸化物半導体デバイスの製造において、モジュラプロセスを提供する。本発明によるコンデンサを製造する方法では、さらに、コンデンサの形成に銅を使用することができる。これらの方法では、銅を用いる構造をコスト効率的な方法で容易に利用することができるため、簡単で、モジュール方式の、また柔軟性のあるプロセスを提供することができる。このプロセスは、従来技術のコンデンサと比較してコンデンサの性能を犠牲にすることなく、コンデンサの構造の小形化を促進する。本発明の実施形態による、銅のメタライゼーションを有する金属−酸化物半導体デバイス内に金属−酸化物−金属コンデンサを製造する方法は、このように、本願で説明したように、従来技術の金属−酸化物−金属コンデンサの製造方法に対して明確な利点を提供する。
【００２６】
本発明の多くの変更や別の実施形態が、前述した説明及び関連する図面の中で示した教示の利点を有する、本発明が属する技術に精通した者には思い浮かぶであろう。従って、本発明は説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、また変更や他の実施形態は添付の特許請求の範囲内に含まれるものとすることは理解されよう。特定の用語を本願で使用したが、一般的かつ説明する意味でのみそれらの用語を使用したのであり、限定するためではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施形態によるコンデンサを製造する方法の概略断面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態によるコンデンサを製造する方法に従って製造されたコンデンサを封入するステップの概略断面図である。
【図１】
0005090598.tif 000002
【図２】
0005090598.tif 000003