电容器及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种电容器及其制造方法，片上系统(SOC)器件包括第一区域中的第一电容器、第二区域中的第二电容器，并且还包括第三区域中的第三电容器以及附加区域中的任何附加数量的电容器。电容器可以为不同的形状和大小。区域可包括多于一个的电容器。区域中的每个电容器都具有顶部电极、底部电极和电容器绝缘体。在共用工艺中形成所有电容器的顶部电极，同时在共用工艺中形成所有电容器的底部电极。电容器绝缘体可具有不同数量的子层，由不同厚度的不同材料形成。点融资可形成在层间电介质层或金属间电介质层中。区域可以为混合信号区域、模拟区域、射频区域、动态随机存取存储器区域等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，更具体地，涉及。
技术介绍
在半导体器件中使用多种电容器，诸如金属氧化物半导体(MOS)电容器、PN结电容器、多晶硅-绝缘体-多晶硅(PIP)电容器、和金属-绝缘体-金属(MM)电容器。具体·地，MIM电容器提供减小的电极阻抗，其具有广泛的应用。MIM电容器已经被广泛用于诸如混合信号电路、模拟电路、射频(RF)电路、动态随机存取存储器(DRAM)、嵌入DRAM和逻辑运算电路的功能电路。在片上系统应用中，用于不同功能电路的不同电容器必须集成到相同芯片上以达到不同的目的。例如，在混合信号电路中，电容器被用作去耦电容器和高频噪声滤波器。对于DRAM和嵌入DRAM电路，电容器用于存储器存储；而对于RF电路，电容器在振荡器和相移网络中用于耦合和/或旁路的目的。对于微处理器，电容器用于去稱。在相同芯片上组合这些电容器的传统方式为在不同的金属层中制造它们。通过形成在不同金属层中的具有不同功能的电容器，电容器可以在不同的操作电压下工作。例如，当用作去耦电容器时，电容器需要能够维持高压。因此，电容器绝缘体需要较厚。另一方面，在DRAM中，操作电压较低，电容器需要较小以增加DRAM单元密度。因此，电容器绝缘体需要较薄。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于形成片上系统(SOC)器件的方法，包括在共用工艺中形成第一区域中的用于第一电容器的第一底部电极、第二区域中的用于第二电容器的第二底部电极、以及第三区域中的用于第三电容器的第三底部电极，其中，第一底部电极、第二底部电极、和第三底部电极基本上处于相同层级；形成邻接第一底部电极的具有第一厚度的第一电容器绝缘体、邻接第二底部电极的具有第二厚度的第二电容器绝缘体、和邻接第三底部电极的具有第三厚度的第三电容器绝缘体；以及在共用工艺中形成第一电容器绝缘体上的用于第一电容器的第一顶部电极、第二电容器绝缘体上的用于第二电容器的第二顶部电极、以及第三电容器绝缘体上的用于第三电容器的第三顶部电极，其中，第一顶部电极、第二顶部电极、和第三顶部电极基本上处于相同层级。其中，第一电容器绝缘体的第一厚度不同于第二电容器绝缘体的第二厚度。其中，第一电容器绝缘体和第二电容器绝缘体包括不同材料。其中，第一电容器绝缘体包括第一数量的子层，第二电容器绝缘体包括第二数量的子层，第一数量不同于第二数量。其中，在共用工艺中形成第一电容器绝缘体的第一子层，并且形成的第一电容器绝缘体的第一子层的厚度与第二电容器绝缘体的第二子层的厚度相同。其中，第一区域还包括具有第一区域电容器顶部电极、第一区域电容器底部电极、和第一区域电容器绝缘体的附加第一区域电容器，以及其中，在共用工艺中形成第一顶部电极、第二顶部电极、第三顶部电极、和第一区域电容器顶部电极，且在共用工艺中形成第一底部电极、第二底部电极、第三底部电极、和第一区域电容器底部电极。该方法还包括第四区域中的第四电容器，第四电容器具有第四顶部电极、第四底部电极、和具有第四厚度的第四电容器绝缘体；其中，在共用工艺中形成第一顶部电极、第·二顶部电极、第三顶部电极、和第四顶部电极，且在共用工艺中形成第一底部电极、第二底部电极、第三底部电极、和第四底部电极。该方法还包括多个区域中的多个电容器，其中，每个电容器均包括在与第一顶部电极共用的工艺中形成的顶部电极、在与第一底部电极共用的工艺中形成的底部电极、和电容器绝缘体。其中，第一电容器的几何形状与第二电容器的几何形状不同。其中，第一区域是从主要由混合信号区域、模拟区域、和射频区域组成的组中所选择的区域，以及其中，第二区域是具有作为存储电容器的第二电容器的动态随机存取存储器区域。其中，第一电容器、第二电容器、和第三电容器位于层间电介质(ILD)中，以及其中，器件还包括浅沟槽隔离(STI)区域，浅沟槽隔离区域直接位于第一电容器下方，并具有基本上大于第一电容器的面积。其中，第一电容器、第二电容器、和第三电容器形成在器件的金属间电介质(IMD)层中。此外，还提供了一种片上系统(SOC)器件，包括第一区域中的第一电容器，第一电容器具有第一顶部电极、第一底部电极、和具有第一厚度的第一电容器绝缘体；第二区域中的第二电容器，第二电容器具有第二顶部电极、第二底部电极、和具有第二厚度的第二电容器绝缘体；以及第三区域中的第三电容器，第三电容器具有第三顶部电极、第三底部电极、和具有第三厚度的第三电容器绝缘体；其中，第一顶部电极、第二顶部电极、和第三顶部电极基本上形成在相同的第一层级中，而第一底部电极、第二底部电极、和第三底部电极基本上形成在相同的第二层级中。其中，第一电容器绝缘体包括第一数量的子层，第二电容器绝缘体包括第二数量的子层，第一数量不同于第二数量。其中，第一电容器绝缘体的第一子层与第二电容器绝缘体的第二子层基本上形成在相同的第三层级中并具有相同厚度。其中，第一区域还包括具有第一区域电容器顶部电极、第一区域电容器底部电极、和第一区域电容器绝缘体的附加第一区域电容器，以及其中，基本上在相同的第一层级中形成第一顶部电极、第二顶部电极、第三顶部电极、和第一区域电容器顶部电极，且基本上在相同的第二层级中形成第一底部电极、第二底部电极、第三底部电极、和第一区域电容器底部电极。此外，还提供了一种用于形成片上系统(SOC)器件的方法，包括形成第一区域中的用于第一电容器的第一底部电极、第二区域中的用于第二电容器的第二底部电极、以及第三区域中的用于第三电容器的第三底部电极，其中，第一底部电极、第二底部电极、和第三底部电极基本上处于相同层级；在共用工艺中形成邻接第一底部电极的具有第一厚度的第一子层第一电容器绝缘体、邻接第二底部电极的具有第一厚度的第一子层第二电容器绝缘体、和邻接第三底部电极的具有第一厚度的第一子层第三电容器绝缘体；去除邻接第三底部电极的具有第一厚度的第一子层第三电容器绝缘体；在共用工艺中形成邻接第一底部电极的第一子层第一电容器绝缘体上的具有 第二厚度的第二子层第一电容器绝缘体、邻接第二底部电极的第一子层第二电容器绝缘体上的具有第二厚度的第二子层第二电容器绝缘体、和邻接第三底部电极的具有第二厚度的第二子层第三电容器绝缘体；以及形成第二子层第一电容器绝缘体上的用于第一电容器的第一顶部电极、第二子层第二电容器绝缘体上的用于第二电容器的第二顶部电极、和第二子层第三电容器绝缘体上的用于第三电容器的第三顶部电极，其中，第一顶部电极、第二顶部电极、和第三顶部电极基本上处于相同层级。其中，第一电容器为圆柱型电容器、条型电容器、和平面型电容器中的一种，并且第二电容器为圆柱型电容器、条型电容器、和平面型电容器中与第一电容器不同的一种。其中，在共用工艺中形成第一顶部电极、第二顶部电极、和第三顶部电极，且在共用工艺中形成第一底部电极、第二底部电极、和第三底部电极。其中，第一电容器、第二电容器、和第三电容器形成在器件的层间电介质(ILD)层或金属间电介质(MD)层中。附图说明为了更好地理解本专利技术及其优点，现在参照附图进行以下描述，其中图I示出了四个区域的实施例，其中一个电容器位于三个区域中的每一个区域内，同时在共用工艺中形成电容器的顶部电极和底部电极；图2示出了一个区域可具有包含不同电容器绝缘体的多个电容器的实施例；图3至图5示出了在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成片上系统(SOC)器件的方法，包括：在共用工艺中形成第一区域中的用于第一电容器的第一底部电极、第二区域中的用于第二电容器的第二底部电极、以及第三区域中的用于第三电容器的第三底部电极，其中，所述第一底部电极、所述第二底部电极、和所述第三底部电极基本上处于相同层级；形成邻接所述第一底部电极的具有第一厚度的第一电容器绝缘体、邻接所述第二底部电极的具有第二厚度的第二电容器绝缘体、和邻接所述第三底部电极的具有第三厚度的第三电容器绝缘体；以及在共用工艺中形成所述第一电容器绝缘体上的用于所述第一电容器的第一顶部电极、所述第二电容器绝缘体上的用于所述第二电容器的第二顶部电极、以及所述第三电容器绝缘体上的用于所述第三电容器的第三顶部电极，其中，所述第一顶部电极、所述第二顶部电极、和所述第三顶部电极基本上处于相同层级。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：涂国基，江文铨，王铨中，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：