半导体器件制造技术

提供一种包括具有ＭＩＭ结构的电容器的半导体器件，通过其来提高器件的尺寸精度，并且提供稳定的电容值。半导体器件（１００）包括：半导体衬底（１０２）；形成有ＭＩＭ电容器的电容器形成区（１３０），其中ＭＩＭ电容器具有形成在半导体衬底（１０２）上的绝缘夹层（１０４）、第一电极（１１０）以及第二电极（１１２），并且第一电极（１１０）和第二电极（１１２）通过绝缘夹层（１０４）彼此面对地排列；以及包括多个屏蔽电极（１１４）的屏蔽区（１３２），其中多个屏蔽电极（１１４）形成在电容器形成区（１３０）的外边缘，并且同时在与半导体衬底（１０２）上的ＭＩＭ电容器的层相同的层中其被设置在预定的电位，并且将电容器形成区（１３０）从其它区屏蔽开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括电容器的半导体器件，该电容器具有金属-绝缘体-金属(MIM)结构。
技术介绍
近来，MIM电容器更经常用作电容器元件，其与现有的金属氧化物半导体(MOS)电容器相比，寄生电阻和寄生电容显著减小。而且，也已经开发了由这种MIM电容器构成逻辑器件的单片结构。为了获得上面的结构，要求用于逻辑器件和电容器器件的结构和制造工艺都被集成。普通的逻辑器件包括多层结构，其中堆叠各互连以形成多层结构。把用于MIM电容器的结构和工艺应用到上面的多层互连结构是重要的技术课题。考虑到上述情况，已经开发了一种工艺，根据该工艺，MIM电容器的电极以与器件区内的多层互连结构的技术类似的技术来制造。美国未决专利申请公开NO.2002/0047154公开了一种多层电容器结构，在该结构中包括第一级层，第二层以及绝缘膜，其中导线在第一级层中彼此平行排列，与第一级层中的导线面对的导线彼此平行排列在第二级层中，并且绝缘膜形成在第一和第二层之间。然而，在形成多层互连结构时，当互连图形有变化，将产生不能实现平坦化的层的问题，并且尺寸精度恶化。为了解决上面的问题，使用了一种技术，根据该技术，通过在与形成在半导体器件内的集成电路的电路功能有关的互连层内安排虚拟互连来改善互连层的互连密度的均匀性。日本未决专利申请公开NO.2001-196372公开了一种技术，根据该技术，上面的虚拟互连不被设置为电气地浮置，而是被固定在地电位。顺便提及，电容器元件具有以下问题精细的半导体器件引起形成在电容器的围绕区内的其它互连对器件产生影响，并且电容器的电容值变得不稳定。日本未决专利申请公开NO.H5-90489公开了一种构造，在该构造中半导体集成电路具有电容器元件，在该电容器元件中下电极形成在半导体衬底上并且具有多边形形状的上电极形成在下电极上方，在该半导体集成电路中，由与上电极相同的材料形成的屏蔽板分别布置在与多边形的上电极的每一边相对且远离的位置。因此，根据日本未决专利申请公开NO.H5-90489，即使在精细的结构下，也能够形成具有高抗干扰性，小附加电容以及高精度的电容器。然而，日本未决专利申请公开NO.H5-90489中描述的半导体集成电路的构造存在如下问题由于屏蔽板分别布置在相对和远离多边形的上电极的每一边的位置，所以对下电极的抗泄漏电场的屏蔽效果小。此外，还存在不能提高形成下电极时的尺寸精度的问题。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种半导体器件，包括半导体衬底；形成有MIM电容器的电容器形成区，MIM电容器包括形成在半导体衬底上的绝缘膜、第一电极以及第二电极，第一电极和第二电极彼此面对地排列，其间插有绝缘膜；以及屏蔽区，其形成在电容器形成区的外边缘以围绕电容器形成区，用于将电容器形成区与其它区屏蔽开，该屏蔽区包括多个屏蔽电极，这些屏蔽电极在形成有MIM电容器的第一电极和第二电极的全部(一个或多个)层中形成在半导体衬底上，以围绕第一电极和第二电极，多个屏蔽电极中的每一个被设置在预定电位。这里，当形成第一电极和第二电极时，屏蔽电极作为虚拟图形可以同时形成。因此，半导体器件的尺寸精度可以提高。此外，因为屏蔽电极形成在形成有第一电极和第二电极的层的外边缘，所以可以稳定MIM电容器的电容值，并且可以将电容器形成区与其它区屏蔽开。这里，可以假定MIM电容器是具有如下构造的平行板MIM电容器，其中第一电极和第二电极之一形成在互连层之间的层中，另一电极作为通用互连金属形成在互连层中的一层内，并且绝缘膜形成在第一电极和第二电极之间。此外，也可以假定MIM电容器是具有如下构造的互连MIM电容器，其中第一电极和第二电极在与互连金属的层相同的层中以交替的方式形成为梳状，并且绝缘膜形成在第一电极和第二电极之间。通过以虚拟电极包围MIM电容器周围的形式在每一方向上形成至少一个虚拟电极，并且设置虚拟电极的电位为预定电压，可以得到屏蔽电极。在本专利技术的半导体器件中，所述屏蔽电极的至少一个可以被设置在为所述第一电极设置的电压和为所述第二电极设置的电压之间的电位。根据本专利技术，在包括具有MIM结构的电容器的半导体器件中，提高了半导体器件的尺寸精度，提供了稳定的电容值。附图说明本专利技术的上述和其他目的、优点和特征通过结合附图的如下描述将变得更清楚，其中图1是剖面图，示出根据本专利技术实施例的半导体器件的构造；图2是沿图1所示的半导体器件的A-A线截取的剖面平面图；图3是剖面平面图，示出形成多个电容器形成区的构造；图4是示出沿图1所示的半导体器件的A-A线截取的剖面平面图的另一个例子的视图；图5是剖面图，示出根据本专利技术实施例的半导体器件的另一个例子；图6是沿图5所示的半导体器件的B-B线截取的剖面平面图；图7是剖面平面图，示出形成多个电容器形成区的构造；图8是剖面图，示出根据本专利技术实施例的半导体器件的另一个例子；图9是剖面平面图，示出形成具有图8所示的构造的多个半导体器件的构造；图10是剖面平面图，示出形成具有图8所示的构造的多个半导体器件的另一个例子；图11是剖面图，示出根据本专利技术实施例的半导体器件的另一个例子；图12是沿图11所示的半导体器件的C-C线截取的剖面平面图；图13是剖面图，示出根据本专利技术实施例的半导体器件的构造；图14是沿图13所示的半导体器件的D-D线截取的剖面平面图；图15是示出沿图13所示的半导体器件的D-D线截取的剖面平面图的另一个例子的视图；图16是示出沿图13所示的半导体器件的D-D线截取的剖面平面图的另一个例子的视图；图17是剖面图，示出根据本专利技术实施例的半导体器件的构造；图18是示出沿图17所示的半导体器件的E-E线截取的剖面平面图；图19A是示出图17所示的半导体器件的另一个例子的视图；图19B是示出图18所示的半导体器件的另一个例子的视图；图20A和图20B示出半导体器件的另一个例子；图21是顶视图，示出半导体器件中的电容器形成区，屏蔽区和逻辑区的排列；以及图22是剖面图，示出根据本专利技术实施例解释的半导体器件的构造的另一个例子。具体实施例方式现在，将参考示意性的实施例来在此描述本专利技术。本领域技术人员将认识到，使用本专利技术的讲解，能够完成多种可选择的实施例，并且本专利技术并不局限于以说明为目的而示出的实施例。下文中，参考附图讲解根据本专利技术的实施例。这里，相同的标号被赋予图中所有相近的元件，并且将不再重复描述。(第一实施例)图1是剖面图，示出根据本实施例的半导体器件100的构造。半导体器件100包括半导体衬底102；电容器形成区130，其内形成有MIM电容器；以及屏蔽区132，用于屏蔽电容器形成区130不受其它区的影响。MIM电容器包括形成在半导体衬底102上的绝缘夹层104(绝缘膜)、第一电极110、以及第二电极112。第一电极110和第二电极112通过绝缘膜104彼此面向地排列。屏蔽区132包括多个屏蔽电极114，该屏蔽电极114形成在电容器形成区130的外边缘中的半导体衬底102上以围绕电容器形成区130。屏蔽电极114与MIM电容器形成在相同层内。在本实施例中，屏蔽电极114形成在形成有MIM电容器的第一电极110和第二电极112的全部层内。多个屏蔽电极114的每一个都设置在预定电位。半导体器件100具有多层互连结构，其中堆叠了多个互连10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底；电容器形成区，其中形成有ＭＩＭ电容器，所述ＭＩＭ电容器包括形成在所述半导体衬底上的绝缘膜、第一电极以及第二电极，所述第一电极和所述第二电极彼此面对地排列，其间插有所述绝缘膜；以及屏蔽 区，其形成在所述电容器形成区的外边缘以围绕所述电容器形成区，用于将所述电容器形成区与其他区屏蔽开，所述屏蔽区包括在形成有所述ＭＩＭ电容器的所述第一电极和所述第二电极的全部（一个或多个）层中形成在所述半导体衬底上的围绕所述第一电极和所述第二电极的多个屏蔽电极，所述多个屏蔽电极的每一个被设置在预定电位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菊田邦子，富留宫正之，山本良太，中山诚，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]