[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 200780051601.3
• 申請日: 2007-02-21
• 公開（公告）號: CN101641781A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 永井孝一
• 申請（專利權）人: 富士通微電子株式會社
• 主分類號: H01L21/8246
• 分類號: H01L21/8246;H01L27/105
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 浦柏明;徐 恕

1.一種半導體裝置，其特征在于，具有：

基底絕緣膜，形成在半導體基板之上，

電容器，形成在上述基底絕緣膜之上，并具有下部電極、由鐵電體材料 構成的電容器介質膜以及上部電極，

交替形成在上述電容器之上的多個層間絕緣膜以及多個金屬布線，

導電性塞柱，形成在上述層間絕緣膜所具有的孔內，并與上述金屬布線 電連接；

在多個上述層間絕緣膜中的至少一個層間絕緣膜的上表面上，形成有第 一電容器保護絕緣膜，在該第一電容器保護絕緣膜上也形成有上述孔，該第 一電容器保護絕緣膜是依次層疊第一絕緣性氧化金屬膜、中間絕緣膜以及第 二絕緣性金屬氧化金屬膜而成的膜，該中間絕緣膜的介電常數低于上述層間 絕緣膜的介電常數；

在多個上述金屬布線中的至少一個金屬布線的上表面和側面，直接形成 有由絕緣性氧化金屬構成的第二電容器保護絕緣膜。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

在上述第一電容器保護絕緣膜之上形成有蓋絕緣膜，在該蓋絕緣膜之上 形成有上述金屬布線。

3.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

在多個上述層間絕緣膜中的一個層間絕緣膜的上表面上形成有罩絕緣 膜，在該罩絕緣膜之上形成有上述第一電容器保護絕緣膜。

4.如權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，

在形成上述罩絕緣膜的上述層間絕緣膜的上表面上，形成有由絕緣性氧 化金屬膜構成的第三電容器保護絕緣膜，在該第三電容器保護絕緣膜之上形 成有上述罩絕緣膜。

5.如權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，

在上述上表面上形成上述第三電容器保護絕緣膜的上述層間絕緣膜，是 上述電容器上的第一層的層間絕緣膜。

6.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

形成上述第一電容器保護絕緣膜的上述層間絕緣膜的上表面被平坦化。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

在上述電容器之上形成有由絕緣性氧化金屬構成的第四電容器保護絕 緣膜，在該第四電容器保護絕緣膜之上交替形成有多個上述層間絕緣膜和多 個上述金屬布線。

8.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述中間絕緣膜和形成上述孔的上述層間絕緣膜都由氧化硅類的材料 構成，上述氧化硅類的材料指由硅和氧構成的不含氮的材料。

9.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述中間絕緣膜為多孔質絕緣膜。

10.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

上述第一絕緣性氧化金屬膜和上述第二絕緣性氧化金屬膜是氧化鋁膜、 氧化鈦膜、氧化鋯膜、氧化鎂膜以及氧化鈦鎂膜中的任意一個膜。

11.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，具有：

在半導體基板之上形成基底絕緣膜的工序，

在上述基底絕緣膜之上形成具有下部電極、由鐵電體材料構成的電容器 介質膜以及上部電極的電容器的工序，

在上述電容器之上交替形成多個層間絕緣膜和多個金屬布線的工序，

在多個上述層間絕緣膜中的至少一個層間絕緣膜上形成孔的工序，

在上述孔內形成與上述金屬布線電連接的導電性塞柱的工序，

在多個上述層間絕緣膜中的至少一個層間絕緣膜的上表面上，形成依次 層疊第一絕緣性氧化金屬膜、中間絕緣膜以及第二絕緣性金屬氧化金屬膜而 成的第一電容器保護絕緣膜的工序，其中，該中間絕緣膜的介電常數低于上 述層間絕緣膜的介電常數，

在多個上述金屬布線中的至少一個金屬布線的上表面和側面，直接形成 由絕緣性氧化金屬構成的第二電容器保護絕緣膜的工序；

并且，在形成上述孔的工序中，在上述第一電容器保護絕緣膜上也形成 該孔。