本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種新型電容器及其制造方法，電容器的制造方法包括在工件區(qū)中成型和圖案化第一材料，在工件第一區(qū)內(nèi)形成第一個電容器金屬板，在工件第二區(qū)形成第一個元件；第二材料在工件區(qū)成型，圖案化第一材料；第二材料在工件第一區(qū)內(nèi)圖案化形成電容器介質(zhì)和第二電容器金屬板，在第一電容器金屬板上，然后在工件的第三區(qū)形成第二元件。本發(fā)明專利技術(shù)提供了一個簡易電容器及其制造方法，有很好的應用前景。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導體元件的制造，尤其是集成電路中電容器的制造。?
技術(shù)介紹
在日常生活中，半導體設備的應用非常廣泛，比如個人電腦、移動電話、數(shù)碼相機和其它的電力設備。半導體設備的典型制造一般是在半導體基板上順序堆放絕緣體、介電層、導電層和半導體層，而后使用光刻圖案化各層形成電路部件和元件。?電容器是在半導體中應用最廣的儲電元件，被應用于電子濾波器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、存儲設備和其他類似領域。目前制造電容器的方法存在過程復雜而引起資源浪費的問題。?本
技術(shù)實現(xiàn)思路
?針對上述問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種新型電容器及其制造方法，解決制造復雜引起資源浪費的技術(shù)問題。?為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種新型電容器及其制造方法，包括四個階段；本專利技術(shù)的第一階段，工件位于底部，上部兩端各設置一個隔離區(qū)，第一絕緣材料位于工件上方；工件可包括半導體基板、主體、晶片、其它活動零件和電路、其它導電層或半導體元件、可以代替硅的復合半導體材料、硅絕緣體或硅鍺絕緣基板；隔離區(qū)在工件中通過蝕刻的溝槽形成，溝槽中用絕緣材料填充，隔離區(qū)可包括淺溝槽隔離區(qū)或其它類型的隔離區(qū)；工件包括第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)和可選第四區(qū)，第一區(qū)包括電容器即將在此形成的區(qū)域，第二區(qū)包括第一元件即將在此形成的區(qū)域，第三區(qū)包括第三元件即將在此形成的區(qū)域，若實施方式包括可選第四區(qū)，則第三元件將在它包含的區(qū)域中形?成；除所述外，在工件的外表面上設置有許多個第一區(qū)、第二、第三區(qū)和可選第四區(qū)；一個或者多個隔離區(qū)可以在四個區(qū)上形成，也可在四個區(qū)間形成。?<br>本專利技術(shù)的第二階段，第一材料在工件中形成，包括第一絕緣材料和第一半導體材料，第一半導體材料位于第一絕緣材料上方；第一絕緣材料可由寬度約為0.5～5nm的絕緣體材料制成，如SiO2和Si3N4等，或由具有介電常數(shù)大于3.9的其他高介電常數(shù)的介電材料制成；第一絕緣材料可使用氧化或氮化過程、化學氣相淀積(CVD)、原子層淀積(ALD)、金屬有機氣相淀積(MOCVD)、物理氣相淀積(PVD)、旋壓過程、射流氣相淀積(JVD)或它們的組合形成；第一半導體材料形成或布置在第一絕緣材料上，可由約10～200nm的半導體材料制成，可使用CVD、PVD或其它方法形成；第一材料第一區(qū)中進行圖案化，形成電容器的第一電容金屬板；第一電容金屬板可由第一半導體材料組成，其寬度和長度可以從20nm到數(shù)百納米或數(shù)微米，取決于電容器的電容量；同時在第二區(qū)中形成第一元件；第一半導體材料的材料類型和厚度以及圖案化的尺寸可以和第一元件匹配。?本專利技術(shù)的第三階段，第一材料的圖案化在第一區(qū)和第二區(qū)上進行，第二材料包括第二絕緣體材料、導電材料和第二半導體材料，第二材料進行圖案化，在第一區(qū)上形成電容器介質(zhì)和第二電容器金屬板，在第三區(qū)內(nèi)形成第二元件。?為使第二材料成形，第二絕緣材料被布置圖案化的第一區(qū)110和第二區(qū)中的第一材料上；第二絕緣材料可由尺寸約1～10nm的材料構(gòu)成，可用氧化、氮化過程、CVD、ALD、MOCVD、PVD、旋壓過程、JVD或是上述方法的組合成型；第二絕緣材料大致上沉積保持一致性，以符合圖案化的第一材料的形狀和位置；第二材料的導電材料在第二絕緣材料上成型；導電材料可由約3～30nm的導電材料制成；導電材料可使用CVD、MOCVD、PVD、濺射過程以及上述?方法的組合成型；導電材料大致上成型保持一致性，以符合第二絕緣材料的位置。?本專利技術(shù)的第四階段是在第三階段基礎上增加了第二半導體材料，其在導電材料和在第四可選區(qū)中的第二絕緣材料上成型；第二半導體材料由寬度為10～20nm的半導體材料組成；第二材料使用光刻過程進行圖案化，在第一區(qū)中形成第二電容器金屬板，然后在第三區(qū)中形成第二元件；電容器形成在工件的第一區(qū)中，成形電容器從里到外依次為第一絕緣材料上面布置著第一半導體材料，第二絕緣材料包覆著第一絕緣材料，導電材料包覆著第二絕緣材料，第二半導體材料位于最外層，包覆著第二半導體材料。?本專利技術(shù)提供了一個簡單的電容器及其制造方法，可在制造半導體設備過程中形成，節(jié)約成本和資源，具有很好的應用前景。?附圖說明圖1為本專利技術(shù)第一階段橫截面圖。?其中：工件102、隔離區(qū)104、第一材料120、第一絕緣材料122、第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114、可選第四區(qū)116、第一絕緣材料122。?圖2為本專利技術(shù)第二階段橫截面圖。?其中：工件102、隔離區(qū)104、第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114、可選第四區(qū)116、第一絕緣材料122、第一半導體材料124。?圖3為本專利技術(shù)第三階段橫截面圖。?其中：工件102、隔離區(qū)104、第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114、可選第四區(qū)116、第一絕緣材料122、第一半導體材料124、第一元件126、第二絕緣材料132、導電材料134。?圖3為本專利技術(shù)第三階段橫截面圖。?其中：工件102、隔離區(qū)104、第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114、可選第四區(qū)116、第一絕緣材料122、第一半導體材料124、第一元件126、第二絕緣材料132、導電材料134、第二半導體材料136。?圖5為本專利技術(shù)成形電容器的橫截面圖。?其中：工件102、隔離區(qū)104、第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114、可選第四區(qū)116、第一絕緣材料122、第一半導體材料124、第一元件126、第二絕緣材料132、導電材料134、第二半導體材料136、第二元件138。?具體實施方式下面結(jié)合附圖所描述的實施方式對本專利技術(shù)作進一步詳細說明。?一種新型電容器及其制造方法，圖1至圖5為本專利技術(shù)的制造過程中不同階段的電容器橫截面圖。?如圖1所示為本專利技術(shù)的第一階段，包括工件102、隔離區(qū)104、第一材料120、第一絕緣材料122、第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114和可選第四區(qū)116；工件102位于底部，上部兩端各設置一個隔離區(qū)104，第一絕緣材料11位于工件102上方，第一材料120上方為第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114和可選第四區(qū)116；工件102可包括半導體基板、主體、晶片、其它活動零件和電路、其它導電層或半導體元件、可以代替硅的復合半導體材料、硅絕緣體或硅鍺絕緣基板(未標示出)；隔離區(qū)104在工件102中通過蝕刻的溝槽形成，溝槽中用絕緣材料填充，隔離區(qū)可包括淺溝槽隔離區(qū)或其它類型的隔離區(qū)(未標示出)；工件102包括第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114和可選第四區(qū)116，第一區(qū)110包括電容器即將在此形成的區(qū)域，第二區(qū)112包括第一元件(如電阻)即將在此形成的區(qū)域，第三區(qū)114包括第三元件(如晶體管)即將在此形成的區(qū)域，若實施方式包括可選第四區(qū)116，則第三元件(如電阻)將在它包含?的區(qū)域中形成；圖1只顯示出第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114和可選第四區(qū)116，但是，在工件102的外表面上設置有許多個第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114和可選第四區(qū)116；一個或者多個隔離區(qū)可以在第一區(qū)110、第二區(qū)112、第三區(qū)114和可選第四區(qū)116上形成本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種新型電容器的制造方法，其特征是：包括四個階段；(1)所述本專利技術(shù)的第一階段，工件位于底部，上部兩端各設置一個隔離區(qū)，第一絕緣材料位于工件上方，第一材料位于第一絕緣材料上方；所述工件包括第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)和可選第四區(qū)；所述第一區(qū)包括電容器即將在此形成的區(qū)域；所述第二區(qū)包括第一元件即將在此形成的區(qū)域；所述第三區(qū)包括第三元件即將在此形成的區(qū)域；所述可選第四區(qū)包括第三元件將此形成區(qū)域；(2)所述本專利技術(shù)的第二階段，第一材料包括第一絕緣材料和第一半導體材料，第一半導體材料位于第一絕緣材料上方；所述第一絕緣材料可由寬度約為0.5～5nm的絕緣體材料或由具有介電常數(shù)大于3.9的其他高介電常數(shù)的介電材料制成；所述第一絕緣材料可使用氧化或氮化過程、CVD、ALD、MOCVD、PVD、旋壓過程、JVD或它們的組合形成；所述第一半導體材料形成或布置在第一絕緣材料上，可由約10～200nm的半導體材料制成，可使用CVD、PVD或其它方法形成；所述第一材料在第一區(qū)中進行圖案化，形成電容器的第一電容金屬板；所述第一電容金屬板可由第一半導體材料組成，其寬度和長度可以從20nm到數(shù)百納米或數(shù)微米，取決于電容器的電容量，同時在第二區(qū)中形成第一元件；所述第一半導體材料的材料類型和厚度以及圖案化的尺寸可以和第一元件匹配。(3)所述本專利技術(shù)的第三階段，第一材料的圖案化在第一區(qū)和第二區(qū)上進行，第二材料包括第二絕緣體材料、導電材料和第二半導體材料，第二材料進行圖案化，在第一區(qū)上形成電容器介質(zhì)和第二電容器金屬板，在第三區(qū)內(nèi)形成第二元件；所述第二絕緣材料可由尺寸約1～10nm的材料構(gòu)成，可用氧化、氮化過程、CVD、ALD、MOCVD、PVD、旋壓過程、JVD或是上述方法的組合成型；所述第二絕緣材料大致上沉積保持一致性，以符合圖案化的第一材料的形狀和位置；所述第二材料的導電材料在第二絕緣材料上成型；所述導電材料可由約3～30nm的導電材料制成；導電材料可使用CVD、MOCVD、PVD、濺射過程以及上述方法的組合成型；所述導電材料大致上成型保持一致性，以符合第二絕緣材料的位置。(4)所述本專利技術(shù)的第四階段是在第三階段基礎上增加了第二半導體材料，其在導電材料和在第四可選區(qū)中的第二絕緣材料上成型；所述第二半導體材料由寬度為10～20nm的半導體材料組成；所述第二材料使用光刻過程進行圖案化，在第一區(qū)中形成第二電容器金屬板，然后在第三區(qū)中形成第二元件；所述電容器形成在工件的第一區(qū)中。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型電容器的制造方法，其特征是：包括四個階段；
(1)所述本發(fā)明的第一階段，工件位于底部，上部兩端各設置一個隔離區(qū)，
第一絕緣材料位于工件上方，第一材料位于第一絕緣材料上方；所述工件包括
第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)和可選第四區(qū)；所述第一區(qū)包括電容器即將在此形成
的區(qū)域；所述第二區(qū)包括第一元件即將在此形成的區(qū)域；所述第三區(qū)包括第三
元件即將在此形成的區(qū)域；所述可選第四區(qū)包括第三元件將此形成區(qū)域；
(2)所述本發(fā)明的第二階段，第一材料包括第一絕緣材料和第一半導體材
料，第一半導體材料位于第一絕緣材料上方；所述第一絕緣材料可由寬度約為
0.5～5nm的絕緣體材料或由具有介電常數(shù)大于3.9的其他高介電常數(shù)的介電材
料制成；所述第一絕緣材料可使用氧化或氮化過程、CVD、ALD、MOCVD、
PVD、旋壓過程、JVD或它們的組合形成；所述第一半導體材料形成或布置在
第一絕緣材料上，可由約10～200nm的半導體材料制成，可使用CVD、PVD或
其它方法形成；所述第一材料在第一區(qū)中進行圖案化，形成電容器的第一電容
金屬板；所述第一電容金屬板可由第一半導體材料組成，其寬度和長度可以從
20nm到數(shù)百納米或數(shù)微米，取決于電容器的電容量，同時在第二區(qū)中形成第
一元件；所述第一半導體材料的材料類型和厚度以及圖案化的尺寸可以和第一
元件匹配。
(3)所述本發(fā)明的第三階段，第一材料的圖案化在第一區(qū)和第二區(qū)上進行，
第二材料包括第二絕緣體材料、導電材料和第二半導體材料，第二材料進行圖
案化，在第一區(qū)上形成電容器介質(zhì)和第二電容器金屬板，在第三區(qū)內(nèi)形成第二
元件；所述第二絕緣材...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊增，
申請(專利權(quán))人：國家電網(wǎng)公司，國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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