[發明專利]金屬－絕緣體－金屬結構及其形成方法

有效

• 申請號: 200710098239.7
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101060141A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 王郁仁;林杏蓮;杜友倫
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/92
• 分類號: H01L29/92;H01L23/522;H01L27/00;H01L21/02;H01L21/768;H01L21/82
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇

1.一種金屬-絕緣體-金屬電容器結構，其特征在于，包括：

一第一電極，包括一磁性金屬，且其磁矩排列為一第一方向；

一第二電極，包括一磁性金屬，且其磁矩排列為一第二方向，其中該第一方向與該第二方向反向平行；以及

一介電層，夾設于該第一電極與該第二電極之間，且與該第一電極的磁性金屬及該第二電極的磁性金屬接觸。

2.根據權利要求1所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構，其特征在于，該磁性金屬包括一第一磁性金屬及一第二磁性金屬，且兩者間以非磁金屬間隔物隔開，其中該第一磁性金屬接觸該介電層且其磁矩排列為該第一方向或第二方向，而該第二磁性金屬的磁矩排列與第一磁性金屬的磁矩排列反向平行。

3.根據權利要求1所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構，其特征在于，該第一電極與該第二電極更包括一反鐵磁材料形成于該磁性金屬不與該介電層接觸的一側上。

4.根據權利要求3所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構，其特征在于，該第一電極的該反鐵磁材料的阻擋溫度高于該第二電極的該反鐵磁材料的阻擋溫度。

5.根據權利要求1所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構，其特征在于，該介電層包括介電常數至少為9的高介電常數材料。

6.一種金屬-絕緣體-金屬電容器結構的形成方法，其特征在于，包括：

形成一底電極，且該底電極為一磁性金屬；

形成一介電層于該底電極上；

形成一頂電極于該介電層上，且該頂電極為一磁性金屬；

進行一回火步驟，使該頂電極的磁矩排列朝一第一方向、該底電極的磁矩排列朝一第二方向，且該第一方向與該第二方向是反向平行。

7.根據權利要求6所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構的形成方法，其特征在于，形成該頂電極的步驟更包括：

形成一第一磁性金屬；

形成一非磁金屬間隔物于該第一磁性金屬上；以及

形成一第二磁性金屬于該非磁金屬間隔物上，其中該第一磁性金屬接觸該介電層；

并且，形成該底電極的步驟更包括：

形成一第二磁性金屬；

形成一非磁金屬間隔物于該第二磁性金屬上；以及

形成一第一磁性金屬于該非磁金屬間隔物上，其中該第一磁性金屬接觸該介電層；

其中該回火步驟更包括回火該頂電極與該底電極，使該頂電極的該第一磁性金屬的磁矩排列朝該第一方向、該底電極的第一磁性金屬的磁矩排列朝該第二方向、該頂電極的該第二磁性金屬的磁矩排列朝該第二方向、及該底電極的第二磁性金屬的磁矩排列朝該第一方向。

8.根據權利要求6所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構的形成方法，其特征在于，形成該底電極與該頂電極的步驟更包括形成一反鐵磁材料于該磁性金屬不與該介電層接觸的一側上，其中該回火步驟更包括以阻擋溫度為T_b1的回火步驟使頂電極的磁矩排列朝該第一方向，并以阻擋溫度為T_b2的回火步驟使底電極的磁矩排列朝該第二方向，其中該T_b1大于該T_b2。

9.根據權利要求8所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構的形成方法，其特征在于，該T_b1和該T_b2介于100℃至400℃之間，且該T_b1比該T_b2高100℃。

10.根據權利要求6所述的金屬-絕緣體-金屬電容器結構的形成方法，其特征在于，該介電層包括介電常數至少為9的高介電常數材料。