[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 200710143733.0
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN101359662A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 曹榮志;王喻生;陳科維;王英郎
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術領域

本發明涉及半導體技術，特別涉及金屬-絕緣體-金屬電容器。

背景技術

電容器是廣泛用于半導體裝置中的元件，用來儲存電荷、或是與一電感器并聯而成為用于發射信號的一LC振蕩器(LC?oscillator)。電容器在本質上具有被一介電材料分離的兩片導體板，且也會用于濾波器、模擬至數字轉換器、存儲裝置、控制用途、與許多其它種類的半導體裝置。

電容器中，有一種是金屬-絕緣體-金屬(metal-insulator-metal；MIM)電容器，其常用于信號與邏輯的混合裝置中，例如嵌入式存儲器與射頻裝置。在許多種類的半導體裝置中，金屬-絕緣體-金屬電容器用于儲存電荷。金屬-絕緣體-金屬電容器通常水平地形成于一半導體晶片上，其一介電層夾于兩片電極板中間，并與晶片表面平行。在射頻裝置的應用方面，氮化鉭膜常常用作金屬-絕緣體-金屬電容器的金屬板。

氮化鉭的電阻率通常為150～250μΩ-cm。在某些情況中，對半導體裝置的整體而言，上述電阻率值是太高了。因此業界需要一種技術，以降低金屬-絕緣體-金屬電容器的電極板的電阻率。

發明內容

因此，本發明提供一種半導體裝置，以提供具有低電阻率的金屬電極板的金屬-絕緣體-金屬電容器。

本發明揭示一種半導體裝置。上述半導體裝置包含一基底、一第一金屬層、一介電層、與一第二金屬層。上述第一金屬層位于上基底上，且上述第一金屬層包含實質上不含氮的體心立方晶格的金屬；上述介電層位于上述第一金屬層上；而上述第二金屬層則位于上述介電層上。

本發明又提供一種半導體裝置。上述半導體裝置包含一基底、一第一金屬層、一介電層、與一第二金屬層。上述第一金屬層位于上述基底上；上述介電層位于上述第一金屬層上；上述第二金屬層位于上述介電層上。上述第一金屬層具有一第一體心立方晶格金屬層、一第一氮化物層、與一體心立方晶格的第一界面。上述第一氮化物層位于上述第一體心立方晶格金屬層的下方，而上述第一氮化物層為上述第一體心立方晶格金屬層的組成的氮化物。上述體心立方晶格的第一界面位于上述第一體心立方晶格金屬層與上述第一氮化物層之間。

另外，本發明又提供一種半導體裝置。上述半導體裝置包含一基底、與一金屬-絕緣體-金屬電容器。上述基底具有一邏輯區與一非邏輯區；上述金屬-絕緣體-金屬電容器位于上述基底的上述非邏輯區上。上述金屬-絕緣體-金屬電容器具有：一下電極、一介電層、與一上電極。上述下電極位于上述基底上，上述下電極包含實體心立方晶格的鉭；上述介電層位于上述下電極上；上述上電極位于上述介電層上，上述上電極包含實體心立方晶格的鉭。

附圖說明

圖1為一剖面圖，顯示本發明第一實施例的一半導體裝置。

圖2為一剖面圖，顯示本發明第二實施例的一半導體裝置。

圖3為一剖面圖，顯示本發明第三實施例的一半導體裝置。

圖4A～4G為一系列的剖面圖，顯示本發明的半導體裝置的例示的一制造方法。

圖5為一曲線圖，顯示本發明的半導體裝置相關的實驗數據。

其中，附圖標記說明如下：

20～等離子體???????????????????100～基底

101～邏輯區????????????????????102～非邏輯區

105～金屬-絕緣體-金屬電容器????109～蝕刻停止層

109a～部分?????????????????????109b～部分

110～下電極板??????????????????111～氮化鉭層

112～鋁銅合金層????????????????113～氮化鉭層

120～介電層????????????????????130～上電極板

140～層間介電層????????????????141～介電層

142～介電層????????????????????143～蝕刻停止層

144～蝕刻停止層????????????????150～電路層

200～基底??????????????????????201～邏輯區

202～非邏輯區??????????????????205～金屬-絕緣體-金屬電容器

209～蝕刻停止層????????????????209a～部分

209b～部分?????????????????????211～氮化物層

211a～界面?????????????????????212～金屬層