薄层电容结构、薄层电容结构的制造方法及电子设备技术

本申请公开了一种薄层电容结构、薄层电容结构的制造方法及电子设备，该薄层电容结构在上部电极和下部电极之间配置多层电介质膜的电介质层，多层电介质膜中任意相邻两层电介质膜的形成材料不相同，且每层电介质膜是根据该电介质膜具有的消光系数和折射率计算得到的膜厚沉积得到，以使得任意相邻两层电介质膜表面的反射光线相互抵消。对于每层电介质膜的膜厚由该电介质膜的固有属性消光系数和折射率计算得到，而不是每层电介质膜均采用相同膜厚沉积。对于根据消光系数和折射率决定的膜厚形成相应的电介质膜，可使得光线在每层电介质膜表面产生的反射光线相互抵消，由此可将多层电介质膜的反射光线累积降为最低，减小光刻对准失败的几率。失败的几率。失败的几率。

【技术实现步骤摘要】
薄层电容结构、薄层电容结构的制造方法及电子设备


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种薄层电容结构、薄层电容结构的制造方法及电子设备。

技术介绍

[0002]薄层电容结构是半导体器装置的构成元件，随着半导体器装置的关键尺寸(critical dimension，CD)缩小，对薄层电容结构的电容量要求有所增加。
[0003]在现有技术中，为了增加薄层电容结构的电容量，通过将位于薄层电容结构两个电极之间的电介质层由单层膜结构改成多层膜结构，以达到增加薄层电容结构电容量的目的。
[0004]然而，使用多层膜结构之后，曝光机的光学对准系统在使用光学方法进行光刻对准时，由于光线射到每层膜结构表面时都会有一定的反射，而每层膜结构的反射光线属于噪声，会影响对准标记的图像采集，多层膜结构的反射光线的累积致使噪声累加，进而使得对准标记位置无法读取到，导致光刻对准失败。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种薄层电容结构、薄层电容结构的制造方法及电子设备，该目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]本申请的第一方面提出了一种薄层电容结构，所述薄层电容结构为半导体器件中的构成元件，所述薄层电容结构在上部电极和下部电极之间配置有层叠了多层电介质膜的电介质层，所述多层电介质膜中任意相邻两层电介质膜的形成材料不相同，并且每层电介质膜是根据该电介质膜具有的消光系数和折射率计算得到的膜厚沉积得到，以使得任意相邻两层电介质膜表面的反射光线相互抵消。
[0007]本申请的第二方面提出了一种薄层电容结构的制造方法，所述方法包括：
[0008]对上述第一方面所述的包含多层电介质膜的电介质层进行依次成膜，以形成上下层叠的结构；
[0009]其中，任意相邻两层电介质膜的形成材料不相同，且每层电介质膜的膜厚由该电介质膜具有的消光系数和折射率计算得到，以使得任意相邻两层电介质膜表面的反射光线相互抵消。
[0010]本申请的第三方面提出了一种电子设备，包括如上述第一方面所述的薄层电容结构。
[0011]基于上述第一方面和第二方面所述的薄层电容结构及其制造方法，具有如下有益效果：
[0012]对于多层电介质膜中的每层电介质膜，其沉积形成的膜厚由该电介质膜的固有属性消光系数和折射率计算得到，而不是每层电介质膜均采用随机或相同的膜厚进行沉积。对于根据各自的消光系数和折射率决定的膜厚形成相应的电介质膜，可以使得光线穿过两
层任意相邻电介质膜时，在每层电介质膜表面产生的反射光线的相位相互抵消，使得两层相邻电介质膜表面的反射光线相互抵消，由此可以将多层电介质膜的反射光线的累积和降为最低，减小了光刻对准失败的几率，进而可以减少返工率，提高半导体生产效率。
附图说明
[0013]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0014]图1为现有技术中采用薄层电容结构的多层膜结构示意图；
[0015]图2为本申请根据一示例性实施例示出的一种薄层电容结构的结构示意图；
[0016]图3为本申请根据图2所示实施例示出的一种两层异质电介质膜表面的反射光能量抵消示意图；
[0017]图4为本申请根据一示例性实施例示出的一种薄层电容结构的制造方法的实施例流程图。
具体实施方式
[0018]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0019]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0020]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
[0021]目前，在半导体制造过程中，曝光机中的光学对准系统采用的是光学方法进行光刻对准时，然而对于半导体装置中的薄层电容结构，为了增加薄层电容结构的电容量，将位于薄层电容结构两个电极之间的电介质层由单层膜结构改成多层膜结构之后，由于光学对准系统发出的光线射到每层膜结构表面都会发生光线反射，对于单层膜结构由于发生反射的次数少，因此反射光能量并不会影响对准标记的读取，但是对于多层膜结构，由于发生反射次数增多，因此每层膜结构表面的反射光能量经过累加之后，形成比较大的信号噪声，严重影响到对准标记的读取，进而导致出现光刻对准失败的问题。
[0022]图1为现有技术中采用薄层电容结构的多层膜结构示意图，如图1所示，光线每经过一层电介质膜的表面反射一次，并且光线折射穿过上一电介质膜层，进入下一电介质膜层时的光线能量有一定损失，假设各层电介质膜的膜厚均相同，由此可得到，各层电介质膜的反射光能量累加之和为：
[0023][0024]其中，E为反射光能量累加之和，E1为光线进入第一层电介质膜的能量，λ为光线的波长，光线在各电介质膜中的传输其波长固定不变，h1为各电介质膜的膜厚。
[0025]由此可推出，电介质膜层的层数越多，反射光能量累加之和越大，相应的，光学对准系统在读取对准标记时，信号噪声越大，出现光刻对准失败几率越高。
[0026]专利技术人经实验研究发现，在形成电介质膜时，通过将电介质膜的固有属性(即消光系数和折射率)引入到膜厚的形成中，可以在一定程度上减弱反射光能量的累加之和。
[0027]基于上述发现，为解决光刻对准失败的问题，本申请提出一种改进的薄层电容结构的结构，该薄层电容结构为半导体器件中的构成元件。如图2所示，该薄层电容结构100包括上部电极10、下部电极20以及位于上部电极10与下部电极20之间的电介质层30，该电介质层30是层叠了多层电介质膜的多层结构，并且该多层电介质膜中任意相邻两层电介质膜的形成材料不相同。
[0028]其中，该多层电介质膜中的每层电介质膜是根据该电介质膜具有的消光系数和折射率计算得到的膜厚沉积得到，以使得任意相邻两层电介质膜表面的反射光线相互抵消。也就是说，由于消光系数和折射率是介质的固有属性，只要两层电介质膜之间的形成材料不相同，那么各自具有的消光系数和折射率不相同，从而各自沉积膜的膜厚就不相同。
[0029]进一步可到的效果是：光线穿过这两个相邻的异质的电介质膜时，在每层电介质膜表面产生的反射光线的相位相互抵消，使得两层相邻电介质膜表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄层电容结构，所述薄层电容结构为半导体器件中的构成元件，所述薄层电容结构在上部电极和下部电极之间配置有层叠有多层电介质膜的电介质层，其特征在于，所述多层电介质膜中任意相邻两层电介质膜的形成材料不相同，并且每层电介质膜是根据该电介质膜具有的消光系数和折射率计算得到的膜厚沉积得到，以使得任意相邻两层电介质膜表面的反射光线相互抵消。2.根据权利要求1所述的薄层电容结构，其特征在于，所述多层电介质膜中的每层电介质膜的膜厚的计算公式如下：其中，D为膜厚，K为消光系数，n为折射率，λ为曝光机中光学对准系统发出光的波长。3.根据权利要求1所述的薄层电容结构，其特征在于，所述多层电介质膜由两种不同材料的电介质膜交替沉积形成。4.根据权利要求3所述的薄层电容结构，其特征在于，所述两种不同材料的电介质膜均为透光物质形成的膜。5.根据权利要求3所述的薄层电容结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁时元，崔栽荣，贺晓彬，李亭亭，杨涛，刘金彪，
申请(专利权)人：真芯北京半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：