[發明專利]集成電路結構

有效

• 申請號: 201010108466.5
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101814490A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 江國誠;涂國基
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/01
• 分類號: H01L27/01
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

技術領域

本發明涉及一種集成電路結構，且特別涉及一種在芯片的不同區域中有 不同電容絕緣層的金屬-絕緣層-金屬(MIM)電容器的結構及制造方法。

背景技術

金屬-絕緣層-金屬(MIM)電容器已被廣泛地使用于功能性電路中，例 如混合信號電路(mixed?signal?circuits)、模擬電路、射頻(RF)電路、動 態隨機存取存儲器(DRAM)、嵌入式動態隨機存取存儲器(embedded?DRAM) 及邏輯操作電路。在系統單芯片(system-on-chip)的應用中，必須將用于不 同功能性電路的不同的電容器整合于同一芯片中，以作不同用途。例如，在 混合信號電路中，電容器作為去耦電容及高頻噪聲過濾器。用于動態隨機存 取存儲器電路及嵌入式動態隨機存取存儲器電路時，電容器用于記憶存儲； 當用于射頻電路時，電容器用于振蕩器及位相偏移網絡(phase-shift?network) 中，以作耦合及/或旁路(bypassing)的用途。用為微處理器時，電容用于去 耦(decoupling)。傳統將這些電容器結合在同一芯片中的方法，為將這些 不同的電容器制造于不同的金屬層中。

若將不同功能的電容器形成于不同金屬層中，這些電容器可能需在不同 操作電壓下工作。例如，當作為去耦電容時，電容器需能夠承受高電壓。因 此，需要較厚的電容絕緣層。另一方面，在動態隨機存取存儲器中，其操作 電壓較低，因而需要較小的電容器以增加動態隨機存取存儲胞的密度。因此， 需要較薄的電容絕緣層。

然而，傳統的電容器整合工藝有其缺陷。若將不同功能的電容器形成于 不同膜層中，一金屬層中的電容器需使用其自身的工藝來制造，而無法與其 他在不同膜層中的電容器共用工藝。例如，在一金屬層中的底部電極、絕緣 層及頂部電極需各自與不同膜層的其他電容器的底部電極、絕緣層及頂部電 極分開制造。因此，顯著增加了制造成本及工藝復雜度。

發明內容

為了解決現有技術的問題，依照本發明一實施例所提供的一種集成電路 結構，包括：一芯片，含有一第一區域及一第二區域；一第一金屬-絕緣層- 金屬(MIM)電容器，位于該第一區域中，其中該第一金屬-絕緣層-金屬電 容器，包含：一第一底部電極；一第一頂部電極，位于該第一底部電極上； 及一第一電容絕緣層，鄰接(adjoining)該第一底部電極及該第二底部電極 且位于其間；以及一第二金屬-絕緣層-金屬電容器，位于該第二區域中且實 質上與該第一金屬-絕緣層-金屬電容器同一層級，其中該第二金屬-絕緣層- 金屬電容器，包含：一第二底部電極；一第二頂部電極，位于該第二底部電 極上；及一第二電容絕緣層，鄰接(adjoining)該第二頂部電極及該第二底 部電極且位于其間，其中該第一電容絕緣層及該第二電容絕緣層不同。

依照本發明又一實施例所提供的一種集成電路結構，包括：一芯片，含 有一第一區域及一第二區域；一層間介電層，自該第一區域延伸至該第二區 域；一第一金屬-絕緣層-金屬電容器，位于該第一區域及該層間介電層中， 其中該第一金屬-絕緣層-金屬電容器，包含：一第一底部電極一第一頂部電 極，位于該第一底部電極上；及一第一電容絕緣層，鄰接(adjoining)該第 一底部電極及該第一頂部電極且位于其間；一第二金屬-絕緣層-金屬電容器， 位于該第二區域及該層間介電層中，其中該第二金屬-絕緣層-金屬電容器實 質上與該第一金屬-絕緣層-金屬電容器同一層級，其中該第二金屬-絕緣層- 金屬電容器，包含：一第二底部電極；一第二頂部電極，位于該第二底部電 極上；及一第二電容絕緣層，鄰接(adjoining)該第二底部電極及該第二頂 部電極且位于其間，其中該第一電容絕緣層的厚度較該第二電容絕緣層厚； 以及一淺溝槽隔離區域，直接位于該第一金屬-絕緣層-金屬電容器下方，且 較該第一金屬-絕緣層-金屬電容器具有更大的面積，其中一部分的第二金屬- 絕緣層-金屬電容器實質上未位于該淺溝槽隔離區域的上方。

借由整合不同功能區域電容器，減少了形成多種功能性電容器的工藝及 復雜度。另一方面，也改善了電容器的可靠度及所需使用的芯片面積。

為讓本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉 出優選實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1至圖4顯示為本發明的各種實施例，其中在各種不同功能性區域中 的電容器具有不同的電容絕緣層。