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对挖空特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法、使用该方法形成嵌入式MIM电容器的方法以及由此产生的嵌入式存储器件技术

技术编号:7150289 阅读:293 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种对挖空特征(130,330,830)的垂直侧壁(132,332,832)上的金属(141,341,841)进行构图的方法包括:在挖空特征中设置材料(350),使得材料的一部分(435)暴露于所述材料上方的挖空特征中,使用第一湿法蚀刻化学试剂从所述垂直侧壁蚀刻掉所述金属的暴露部分;以及使用第二湿法蚀刻化学试剂通过蚀刻所述材料从所述挖空特征去除所述材料。可以使用所述方法制造适用于eDRAM器件的MIM电容器(800)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开的实施例总体上涉及金属-绝缘体-金属(MIM)电容器,更具体而言, 涉及嵌入式技术中适于制造这种电容器的方法。
技术介绍
存储器存取时间是影响计算机系统性能的重要因素。通常可以通过将存储器设置于和处理器相同的管芯上或相同的封装中增强系统性能,嵌入式动态随机存取存储器(嵌入式DRAM或eDRAM)是这种管芯上或封装上存储技术的范例。因为电容器是eDRAM的数据存储元件,所以制造eDRAM涉及到制造嵌入式电容器,这是包括减除性金属构图的工艺。附图说明通过阅读下述结合附图给出的详细说明,所公开的实施例能够得到更好的理解, 其中图1是根据本专利技术实施例的嵌入式存储器件的截面图;图2为流程图,示出了根据本专利技术实施例在挖空(excavated)特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法;图3-6是其中可构造出嵌入式存储器件的根据本专利技术实施例的结构的制造过程中各个特定点的截面图;图7为流程图,示出了根据本专利技术实施例形成嵌入式MIM电容器的方法;以及图8和9是根据本专利技术实施例制造过程中不同特定点处嵌入式MIM电容器的截面图。为了图示的简化和清晰起见,附图只示出了一般性的构造方式,并且可能省略已知特征和技术的说明和细节,从而避免对所描述的本专利技术的实施例的讨论造成不必要的混淆。此外,附图中的元件未必一定是按比例绘制的。例如,为了有助于增进对本专利技术的实施例的理解,可能相对于其它元件夸大了附图中的一些元件的尺寸。不同附图中的相同附图标记表示相同的元件,而类似附图标记可能,但未必一定表示类似元件。说明书和权利要求中“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语,如果有的话,用于在类似元件之间进行区分,未必是用于描述特定的空间或时间次序。应当理解,在适当的情况下,这样使用的术语是可以互换的,从而这里描述的本专利技术实施例例如能够在除例示或这里以其它方式描述的那些序列之外的序列中工作。类似地,如果文中将一种方法描述为包括一系列步骤,那么文中给出的这样的步骤的顺序未必是能够执行这样的步骤的唯一顺序,有可能省略所给出的某些步骤,和/或有可能将文中未描述的某些其它步骤添加至所述方法。此外,术语“包括”、“具有”及其任何变形都意在涵盖非排他性的内涵,因此包括若干要素的过程、方法、物品或设备未必限于那些要素,而是可以包括未明确列示或并非这种过程、方法、物品或设备固有的其它要素。说明书和权利要求中“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”等术语,如果有的话,用于描述性目的,未必用于描述永久性相对位置。应当理解,在适当的情况下,这样使用的术语是可以互换的,从而这里描述的本专利技术实施例例如能够在除例示或这里以其它方式描述的那些取向之外的取向下工作。如这里使用的,术语“耦合”被定义为以电或非电的方式直接或间接连接。这里被描述为彼此“相邻”的对象可以是彼此物理接触,彼此密切接近,或彼此位于相同大致区域,视使用该短语的语境而定。文中出现“在一个实施例中”这一短语未必全都是指同一实施例。具体实施例方式在本专利技术的一个实施例中,一种对挖空特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法包括在挖空特征中设置材料,使得一部分金属在挖空特征中暴露于材料上方,利用第一湿法蚀刻化学试剂从垂直侧壁蚀刻掉金属的暴露部分,并利用第二湿法蚀刻化学试剂通过将材料蚀刻掉而从挖空特征去除材料。可以使用所述方法制造适用于eDRAM器件的MIM电容器。上文提到,eDRAM电容器是利用减除式金属构图工艺制造的。传统上,减除式金属构图是通过等离子体蚀刻完成的。等离子体蚀刻是高度各向异性的,使其从与晶圆表面和等离子体场正交取向的表面干净地去除金属非常困难。本专利技术的实施例使用适当的湿法蚀刻技术和化学试剂对诸如沟槽或通孔的挖空特征侧壁上的金属进行各向同性蚀刻和精确构图,克服了这个问题,从而实现了 eDRAM电容器的高效率制造。现在参考附图,图1是根据本专利技术的实施例的诸如eDRAM等等的嵌入式存储器件 100的截面图。如图1所示,嵌入式存储器件100包括导电层110、导电层110上方的电绝缘层120、电绝缘层120中的延伸到导电层110的挖空特征130以及挖空特征130中的MIM 电容器140。MIM电容器140包括位于挖空特征130中的与导电层110相邻且电连接到导电层110的导电层141、位于挖空特征130中的在导电层141内部的电绝缘层142以及位于挖空特征130中的在电绝缘层142内部的导电层143。导电层110充当挖空特征130的基底面131。如图所示,挖空特征130还包括从基底面131延伸开的侧壁132。在一些实施例中,挖空特征130可以有大约1 1的高宽比。 在其它实施例中,挖空特征130可以有大的高宽比(例如,大约2 1或更大)。在这些或其它实施例中,侧壁132可以与基底面131形成大小介于约60度和约100度之间的角度。 导电层141覆盖基底面131和侧壁132的部分136,而电绝缘层142覆盖导电层141和侧壁132的部分137。应当理解,当在这里将一层或其它装置部件描述为“覆盖”另一层或装置部件时,该层(覆盖层)位于被覆盖层的至少一些(先前)暴露表面的上方。作为范例,导电层110可以是铜等制成的金属线。作为另一范例,导电层143可以是铜或另一种金属制成的插件。在一个实施例中,导电层110的金属和导电层143的金属是相同的(如两者均为铜的情况那样)。作为另一范例,电绝缘层142可以是保形电介质膜,在一个实施例中包括高k金属氧化物或其它高k材料。(如这里使用的,短语“高k”是指介电常数k大于二氧化硅,即大于大约4的材料。)图2为流程图,示出了根据本专利技术实施例在挖空特征垂直侧壁上的金属进行构图的方法200。作为范例,方法200可以导致其中可构造出嵌入式存储器件的结构的形成。作为另一范例,可以在执行方法200得到的结构中构造出的嵌入式存储器件可以类似于图1 所示的嵌入式存储器件100。方法200的步骤210是在挖空特征中设置旋涂玻璃材料,使得金属的一部分在挖空特征中暴露于旋涂玻璃材料上方。作为范例,旋涂玻璃材料可以类似于图3中首次示出的旋涂玻璃材料350,图3是在根据本专利技术实施例的其制造过程中特定点的结构300的截面图。如上所述,结构300是可以在其中构造出根据本专利技术实施例的嵌入式存储器件的结构。 作为特定范例,旋涂玻璃材料350可以是聚烷基硅氧烷膜等。在一个实施例中,步骤210包括使用旋涂技术沉积旋涂玻璃材料。旋涂能够精确控制涂层厚度,对于很多实施例而言这是所希望的,旋涂还实现了填充被涂布材料中任何小孔的平滑涂布。如图3所示,结构300包括导电层310、导电层310上方的电绝缘层320以及在电绝缘层320中延伸到导电层310的挖空特征330。导电层310充当挖空特征330的基底面 331。如图所示,挖空特征330还包括从基底面331延伸开的侧壁332。金属层341作为挖空特征330的衬里并覆盖电绝缘层320的表面321。在一个实施例中,使用化学气相沉积 (CVD)等沉积金属层341。作为范例,导电层110、电绝缘层320、挖空特征330、基底面331、 侧壁332和金属层341可以分别类似于导电层110、电绝缘层120、挖空特征130、基底面 131、侧壁13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式存储器件,包括:第一导电层;所述第一导电层上的第一电绝缘层;所述第一电绝缘层中的延伸到所述第一导电层的挖空特征;以及所述挖空特征中的MIM电容器,所述MIM电容器包括:位于所述挖空特征中的与所述第一导电层相邻且电连接到所述第一导电层的第二导电层;位于所述挖空特征中的在所述第二导电层内部的第二电绝缘层;以及位于所述挖空特征中的在所述第二电绝缘层内部的第三导电层,其中:所述第一导电层充当所述挖空特征的基底面,并且所述挖空特征还包括从所述基底面延伸开的侧壁;所述第二导电层覆盖所述基底面和所述侧壁的第一部分;以及所述第二电绝缘层覆盖所述第二导电层和所述侧壁的第二部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·J·基廷
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US

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