金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法、存储器单元技术

技术编号:24291238 阅读:27 留言:0更新日期:2020-05-26 20:35
本发明专利技术提供一种金属层‑绝缘层‑金属层电容器的制作方法,适于应用于集成电路的片内电容,包括:提供半导体衬底及位于半导体衬底表面的第一介质层;定义电容的下极板区域,刻蚀下极板区域的第一介质层形成若干通孔或沟槽,暴露出半导体衬底表面;定义电容的上极板区域,上极板区域位于下极板区域向外延伸区域,刻蚀上极板区域的第一介质层至某一深度;于下极板区域形成电容下极板;于电容下极板、上极板区域依次形成电容介质层、电容上极板。本发明专利技术还提供一种存储单元。本发明专利技术形成立体结构的MIM电容器,兼容现有半导体工艺,大大提高了电容器的单位电容,而且避免了量产中的尺寸变化或者对准漂移引起的上下极板之间的潜在短路风险,提高了可靠性。

Manufacturing method and memory unit of metal insulation metal layer capacitor

【技术实现步骤摘要】
金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法、存储器单元
本专利技术涉及集成电路领域,具体涉及一种金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法、存储器单元。
技术介绍
随着业界对于显示要求越来越高,显示分辨率不断提高,但是显示驱动芯片需要高性能和低成本同时兼顾,其中功耗问题是一个重要的关键指标。集成RAM后可以大大改善功耗,同时显示性能也有提升。同样,在其它模拟混合集成电路对于芯片的速度、数据吞吐能力等也有性能上的要求,因此也需要集成大容量RAM。传统RAM为每个单元由六到七个晶体管组成的6T/7TSRAM,但是对于高分辨率的芯片,由于存储容量达到几千万个单元,6T/7TSRAM的加入大大提高了成本,客户接受度差。为此,各种新型RAM提出来,如将每个单元的晶体管数降低到一个或两个。在此,参照DRAM的类似技术,我们可以把1T、2TSRAM作为一种新方案,即每个单元只需要一个或者两个晶体管加上一个大电容就可以达到同样的作用,相应地单位面积只有原来的三分之一,带来显而易见的面积优势。这个方案需要大容量电容来支持,但大电容值往往带来的就是增大芯片面积,抵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,适于应用于集成电路的片内电容,其特征在于,包括如下步骤:/n提供半导体衬底及位于半导体衬底表面的第一介质层;/n定义电容的下极板区域,刻蚀下极板区域的第一介质层形成若干通孔或沟槽,暴露出半导体衬底表面;/n定义电容的上极板区域,上极板区域位于下极板区域向外延伸区域,刻蚀上极板区域的第一介质层至某一深度;/n于下极板区域的通孔或沟槽中形成电容下极板;/n于电容下极板、上极板区域依次形成电容介质层、电容上极板。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,适于应用于集成电路的片内电容,其特征在于,包括如下步骤:
提供半导体衬底及位于半导体衬底表面的第一介质层;
定义电容的下极板区域,刻蚀下极板区域的第一介质层形成若干通孔或沟槽,暴露出半导体衬底表面;
定义电容的上极板区域,上极板区域位于下极板区域向外延伸区域,刻蚀上极板区域的第一介质层至某一深度;
于下极板区域的通孔或沟槽中形成电容下极板;
于电容下极板、上极板区域依次形成电容介质层、电容上极板。


2.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,于下极板区域形成电容下极板的步骤包括:于第一介质层表面、通孔或沟槽的侧壁、底部沉积第一金属层,于通孔或沟槽中填充非定型碳或者光刻胶类涂覆材料,回刻第一金属层,形成电容下极板。


3.如权利要求2所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,所述非定型碳或者光刻胶类涂覆材料填充高度低于第一介质层表面,使得电容介质层的边缘延伸越过电容下极板的边缘以电性隔离电容上极板和电容下极板。


4.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,定义电容的下极板区域的步骤包括:于第一介质层表面形成图形化的非定型碳或光刻胶类涂覆材料,通过光刻工艺定义出电容的下极板区域。


5.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,定义电容的上极板区域的步骤包括:于第一介质层表面形成图形化的非定型碳或光刻胶类涂覆材料,通过光刻工艺定义出电容的上极板区域。


6.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,定义电容的上极板区域的步骤包括:在含氧气氛下采用干法刻蚀方式刻蚀第一介质层之上的非定型碳或者光刻胶类涂覆材料,使非定型碳或者光刻胶类涂覆材料开口横向扩大,定义出电容的上极板区域。


7.如权利要求2至6中任意一项所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,所述非定型碳是由采用化学气相沉积或者溶胶方法制备的材料,主要成分为非定型态的碳。


8.如权利要求2至6中任意一项所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,所述光刻胶类涂覆材料包括光刻胶、SOC,室温下为液态,采用涂覆法制备。


9.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法,其特征在于,定义电容的上极板区域的步骤包括:采用各向同性干法刻蚀方式刻蚀或者湿法腐蚀方式刻蚀第一介质层,使下极板区域横向扩大,定义出电容的上极板...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈俭
申请(专利权)人:格科微电子上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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