[发明专利]集成电路电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电容器技术，特别是关于一种使用于集成电路中的电容器及其制造方法。

背景技术

电容器是一种在两个电极中间夹有一层绝缘材料的电子装置。当这两个电极之间存在有电压差时，会在这两个电极之间产生电场因此可以储存电能。在一给定电压通过这两个电极时，此电容器中所能储存的电能通常称为其电容值。电极通常是不同形状、轮廓和尺寸的平板。电容值通常是与此介电层的介电常数κ相关，且正比于相对电极的面积而与电极间的距离成反比。将两个或以上的电容器并联其整体电容值是个别电容值的总合。而将两个或以上的电容器串联其整体电容值将会小于任何一个的个别电容值。串联的电容器通常是使用于高电压的情况下因为高电压会由这些电容器加以分割。于集成电路之外提供许多不同尺寸的电容器通常不会是一个问题，但是传统的集成电路因为其尺寸的限制仅能提供相对较小的电容器。举例而言，可参阅美国专利第5497016号。

发明内容

一种电容器的范例包括一系列的山脊与沟道，一互连区域，一弯曲叠层平板电容器构件，以及一电性连接器。此系列的山脊与沟道及一互连区域于一衬底之上，该系列的山脊与沟道及该互连区域具有一电容器基础表面，其具有一弯曲的剖面轮廓于该系列的山脊与沟道。此弯曲叠层平板电容器构件，包含至少两个电性导电电极层及介电层分隔该电极层，在该电容器基础表面处产生一个或多个电容器的一叠层。此电性连接器自该互连区域电性连接该电极层以存取该电容器构件的该电极层。此电容器的某些范例可以包括以下的一个或多个技术特征：该电容器基础表面是电性导电的且构成一电极层。该互连区域是与该系列的山脊与沟道分离。该互连区域是在该山脊或沟道至少一者之中。该电性导体通过该互连区域中的垂直介层孔，该垂直介层孔于该电极层的接触垫上方，该电性导体与该接触垫电性连接。每一个该电性导体是与该电极层的一接触垫电性连接，与该电性导体电性连接的该接触垫是透过安排成阶梯状电性连接。该系列的该山脊是位于该衬底上方且延伸远离该衬底。该系列的该山脊是位于该衬底的一沟道内。

一种形成一电容器的方法的范例可以利用以下的方式进行：形成一系列的山脊于一衬底之上，该系列的山脊由沟道所分隔。也形成一互连区域于该衬底上靠近及该系列的山脊与沟道。该系列的山脊与沟道和互连区域具有一电容器基础表面。该山脊形成步骤的进行使得该电容器基础表面具有凸出及下凹结构以定义一弯曲的剖面轮廓。形成交错的电性导电电极层及介电层分隔该电极层于该电容器基础表面以产生至少两个弯曲平板电容器的一叠层。在该互连区域电性连接该电极层与该电性导体以存取该电极层。此形成一电容器的方法的某些范例可以包括以下的一个或多个技术特征：该山脊形成步骤包含形成该系列的介电山脊于该衬底上的一沟道内。该电性连接步骤包括：自该互连区域的一部分除去材料，该材料包覆该电极层的接触垫；沉积一介电材料于该互连区域的该部分；形成介层孔通过该互连区域而至该接触垫；以及在该介层孔中形成电性导体且将该电性导体与该接触垫电性耦接。该电性连接步骤也包括产生该接触垫的一阶梯安排至与该电性导体的电性连接处。该电性连接步骤包括使用一组N个刻蚀掩模以产生最多达2^N阶层的接触垫于该互连区域，每一个掩模包括掩模与刻蚀区域，N是至少为2的整数，x是该掩模自x＝0开始的序列数目，使得一掩模x＝0、另一掩模x＝1直到x＝n-1；使用该掩模以一事先选取的顺序刻蚀该互连区域N次以产生接触开口延伸至每一电极层；该刻蚀步骤包含对序列X的每个掩模刻蚀通过2^N个电极层。每个刻蚀掩模交互覆盖2^X掩模区域及裸露2^X刻蚀区域使得x＝0光刻胶掩模交互覆盖2⁰接触垫及裸露2⁰接触垫，x＝1光刻胶掩模交互覆盖2¹接触垫及裸露2¹接触垫，且x＝2光刻胶掩模交互覆盖2²接触垫及裸露2²接触垫。该交错的电性导电电极层及介电层形成步骤形成至少四个弯曲平板电容器的一叠层。该介电山脊形成步骤的进行使得该山脊具有山脊高度、山脊宽度和沟道宽度。该介电山脊形成步骤的进行使得该山脊高度的平均值与该山脊宽度的平均值之一比值是在3～20的范围。

本发明是由权利要求范围所界定。这些和其它目的，特征，和实施例，会在下列实施方式的章节中搭配图式被描述。

附图说明

本发明是由权利要求范围所界定。这些和其它目的，特征，和实施例，会在下列实施方式的章节中搭配图式被描述，其中：