[發明專利]基板及處理基板的方法

有效

• 申請號: 201680056616.8
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN108140730B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: G·H·施;C·H·陶;G·T·莫瑞;A·桑達拉江
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L49/02
• 分類號: H01L49/02;H01L27/24;H01L21/768
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;金紅蓮

處理基板的方法包含以下步驟：提供基板，該基板具有聚合物介電層、形成在該聚合物介電層內的金屬焊墊及形成在該聚合物介電層的頂上的第一金屬層；在該基板的頂上沉積聚合物層；將該聚合物層圖案化，以形成多個開口，其中該多個開口包括最靠近該金屬焊墊所形成的第一開口；在該聚合物層的頂上沉積第一阻障層；在該第一阻障層的頂上沉積介電層；從該第一開口內及該聚合物層的場區蝕刻該介電層及該第一阻障層；在該基板的頂上沉積第二阻障層；在該基板的頂上沉積第二金屬層，其中該第二金屬層填充該多個開口；及從該聚合物層的場區的一部分蝕刻該第二金屬層。

技術領域

本公開的實施例大體上涉及集成電路中的三維金屬-絕緣體-金屬(3D MIM)電容器及電阻器。

背景技術

半導體存儲器裝置通常包括用于存儲大量信息的多個存儲單元。每個存儲單元包含用于存儲電荷的電容器以及用于開啟與關閉該電容器的充電通道及放電通道的對應場效應晶體管。隨著半導體器件的尺寸持續縮小，應當減小半導體器件的每個部件所占據的面積。電容器是可能在半導體管芯上占據相當大的面積的一個部件，這取決于電容器的尺寸和/或管芯上電容器的數量。

用于半導體存儲器裝置中的電容器的一個示例為金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器。常規的MIM電容器為二維(2D)。2D MIM電容器具有兩個對向的金屬板，這兩個金屬板為平面的且實質上彼此平行并且實質上平行于基板。增加MIM電容器的電容的一種方法為增加金屬板的尺寸。然而，增加金屬板的尺寸將消耗更多的基板的表面積。因此，需要在不犧牲電容的情況下減小基板上由電容器所占據的表面積。

因此，發明人已開發了改善的三維金屬-絕緣體-金屬(3D MIM)電容器以及形成3DMIM電容器的方法。

發明內容

本文提供處理基板的方法。在一些實施例中，處理基板的方法包含以下步驟：提供基板，該基板具有聚合物介電層、形成在該聚合物介電層內的金屬焊墊及形成在該聚合物介電層的頂上的第一金屬層；在該基板的頂上沉積聚合物層；將該聚合物層圖案化，以將多個開口形成至該第一金屬層的頂表面上，其中該多個開口包括最靠近該金屬焊墊所形成的第一開口；在該聚合物層的頂上且在該聚合物層中所形成的該多個開口內沉積第一阻障層；在該第一阻障層的頂上且在該聚合物層中所形成的該多個開口內沉積介電層；從該第一開口內及該聚合物層的場區蝕刻該介電層及該第一阻障層；在該基板的頂上沉積第二阻障層；在該基板的頂上沉積第二金屬層，其中該第二金屬層填充該多個開口；及從該聚合物層的該場區的一部分蝕刻該第二金屬層。

在一些實施例中，處理基板的方法包含：提供基板，該基板具有圖案化的聚合物介電層，該圖案化的聚合物介電層包括多個開口；于該基板的頂上沉積第一阻障層；于該第一阻障層的頂上沉積介電層；于該介電層的頂上沉積第二阻障層；及于該圖案化的聚合物介電層的場區的一部分的頂上沉積金屬焊墊。

基板包含：聚合物介電層；金屬焊墊，填充該聚合物介電層中的開口；圖案化的第一金屬層，位于該聚合物介電層的頂上且導電地耦接至該金屬焊墊；聚合物層，位于該基板的頂上，其中該聚合物層包括多個開口，該多個開口經蝕刻至該圖案化的第一金屬層的頂表面上，其中該多個開口包括最靠近該金屬焊墊所形成的第一開口；阻障層，位于該聚合物層的頂上，且位于該聚合物層中的該多個開口內；一介電層，位于該阻障層的頂上，且位于該聚合物層中的該多個開口內；第二阻障層，位于該基板的頂上；及第二金屬層，位于該基板的頂上，其中該第二金屬層填充該多個開口，且其中該阻障層、該介電層及該第二金屬層并不形成在該基板的場區的一部分的頂上。

以下描述本公開的其他及進一步實施例。

附圖說明

通過參照附圖中描繪的本公開的闡明實施例，可理解以上簡要總結且以下更詳細論述的本公開的實施例。然而，附圖僅繪示本公開的典型實施例，且因此不應被視為范圍的限制，因為本公開可允許其他等效實施例。

圖1描繪根據本公開的一些實施例的用于處理基板的方法的流程圖。