專利名稱：去耦電容器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路器件及制造方法。
背景技術：
半導體集成電路(IC)中的供電線路提供電流以使IC中有源器件和無源器件充電和放電。例如，當時鐘瞬變時，數字互補金屬氧化物半導體(CMOS)電路抽取電流。在電路工作期間，供電線路提供相對高強度的瞬變電流，該瞬變電流可造成在供電線路上的電壓噪聲。供電線路上的電壓將在瞬變電流的波動時間短或者它的寄生電感或寄生電阻大時波動。IC的工作頻率可以為大約幾百兆赫茲(MHz)至大約幾吉赫茲(GHz)。在這些電路中，時鐘信號的上升時間很短，因此供電線路中的電壓波動可能非常大。給電路供電的供電線路中的不期望的電壓波動可在其內部信號上產生噪聲并且降低噪聲容限。噪聲容限的降低能夠降低電路可靠性或者甚至造成電路故障。為了降低供電線路中的電壓波動的幅度，通常在不同的供電線路的端部之間或者供電線路的端部和地線之間使用濾波電容器或者去耦電容器。去耦電容器充當給電路另外提供電流以阻止供應電壓中瞬間下降的電荷儲存器。
發明內容
為了解決現有技術中所存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種器件，包括:半導體襯底，具有第一注入區和第二注入區，以及在第一摻雜劑類型的所述第一注入區和所述第二注入區之上以及它們之間的電極；接觸結構，與所述第一注入區和所述第二注入區以及所述電極直接接觸；第三注入區，具有與所述第一摻雜劑類型不同的第二摻雜劑類型，所述第三注入區具有在其上的塊狀接觸件。在可選實施例中，所述接觸結構包括平行于溝道長度方向延伸的至少一個槽形接觸件；并且，所述至少一個槽形接觸件位于所述第一注入區和第二注入區之外。在可選實施例中，所述槽形接觸件與所述電極直接接觸。在可選實施例中，所述接觸結構包括具有多個槽形接觸件的矩形；所述槽形接觸件中的第一個與所述第一注入區直接接觸；所述槽形接觸件中的第二個與所述第二注入區直接接觸；以及第三接觸件和第四接觸件在所述第一注入區和所述第二注入區之外與所述電極直接接觸。在可選實施例中，所述接觸結構包括:與所述第一注入區和所述第二注入區直接接觸的第一接觸件層；在所述第一接觸件層上的第二接觸件層；以及在所述電極上的接觸部分。在可選實施例中，所述器件被包括在所述襯底上的多個器件中，所述多個器件沿溝道長度方向布置；以及所述第三注入區和所述塊狀接觸件沿所述多個器件中的每一個在所述溝槽長度方向上縱向延伸。在可選實施例中，所述器件被包括在所述襯底上的多個器件中，所述多個器件垂直于溝道長度方向布置；所述接觸結構垂直于所述溝道長度方向延伸，并且連接所述多個器件的注入區；以及所述第三注入區和所述塊狀接觸件沿所述多個器件中的每一個垂直于所述溝道長度方向延伸。根據本發明的另一個方面，還提供了一種去耦電容器，包括:半導體襯底，具有第一 p-n結二極管和第二 p-n結二極管，每個p_n結二極管具有二極管接觸件；以及MOS電容器，與所述第一 p-n結二極管和所述第二 p-n結二極管相鄰，所述MOS電容器具有:電容器接觸件，與所述第一 p-n結二極管和所述第二 p-n結二極管中的每一個的所述二極管接觸件連接，以及塊狀接觸件，在第一注入區上并且靠近至少所述二極管之一。在可選實施例中，所述第一注入區具有第一摻雜劑類型的摻雜劑類型；以及每個P-n結二極管具有與所述第一摻雜劑類型相反的第二摻雜劑類型的第二注入區，每個第二注入區在具有與所述第一摻雜劑類型不同的摻雜劑類型的阱內。在可選實施例中，所述去耦電容器被包括在具有柵電極層的集成電路中，以及所述電容器接觸件，通過直接形成在所述柵電極層上或者形成為低于所述柵電極層的頂面高度的一個或者多個接觸件層圖案連接至所述二極管接觸件。在可選實施例中，所述一個或者多個接觸件層圖案包括矩形圖案，所述矩形圖案具有形成為與所述第一 P-n結二極管和所述第二 p-n結二極管接觸的第一邊和第二邊。在可選實施例中，所述矩形圖案包括與所述第一 p-n結二極管和所述第二 p-n結二極管的注入區直接接觸的第三邊和第四邊。根據本發明的又一個方面，提供了一種制造電容器的方法，包括:在半導體襯底的表面中的第一摻雜劑類型的第一注入區和第二注入區之上及它們之間形成絕緣層和電極；在所述第一注入區和所述第二注入區上形成導電的接觸結構，所述導電的接觸結構具有覆蓋在部分所述電極上的附加部分；以及在所述襯底中的第三注入區上形成塊狀接觸件，所述第三注入區具有與所述第一摻雜劑類型不同的摻雜劑類型。在可選實施例中，形成所述導電的接觸結構的步驟包括:在所述第一注入區和所述第二注入區上形成第一導電接觸件；以及在所述第一導電接觸件和部分所述電極上形成連續的第二導電接觸件圖案。在可選實施例中，所述第二導電接觸件圖案具有矩形形狀，該矩形形狀具有分別位于所述第一注入區和第二注入區中的相應的一個上的各邊。在可選實施例中，所述第二導電接觸件圖案具有位于所述電極的相應部分上的兩邊。在可選實施例中，所述第一導電接觸件由鎢形成，所述第二導電接觸件層由鎢或者銅形成。在可選實施例中，形成所述導電的接觸結構的步驟包括:
在所述襯底和所述電極層上方形成第一介電層；在所述第一介電層中形成第一槽形接觸通孔和第二槽形接觸通孔，所述第一槽形接觸通孔和所述第二槽形接觸通孔分別延伸至所述第一注入區和所述第二注入區；在所述第一介電層中形成至少一個第三槽形接觸通孔，所述第三槽形接觸通孔延伸至所述電極的頂部；用能夠與半導體材料形成歐姆接觸的導電材料填充所述第一槽形接觸通孔、所述第二槽形接觸通孔和所述第三槽形接觸通孔。在可選實施例中，形成所述塊狀接觸件的步驟包括:在所述第一介電層中形成第四槽形接觸件，所述第四槽形接觸件在形成所述第一槽形接觸通孔和所述第二槽形接觸通孔的同時延伸至所述第三注入區；以及在填充所述第一槽形接觸通孔、所述第二槽形接觸通孔和所述第三槽形接觸通孔的同時，用所述導電材料填充所述第四接觸通孔。在可選實施例中，所述方法進一步包括:在所述第一槽形接觸通孔、所述第二槽形接觸通孔、所述第三槽形接觸通孔和所述第四槽形接觸通孔上方形成第二介電層；以及作為前端線工藝的一部分，在所述第二介電層中形成第一導電線層，所述第一導電線層連接至所述接觸結構和所述塊狀接觸件。
圖1是被配置成以列布置的單個去耦電容器的平面圖。圖2是圖1中所示類型的去耦電容器的陣列的平面圖。圖3是圖2所示的去耦電容器的示意圖。圖4A是沿圖1的剖面線4-4的剖視圖。圖4B是圖4A的部分細節的示意圖。圖5是沿圖1的剖面線5-5的剖視圖。圖6是配置成以行布置的單個去耦電容器的平面圖。圖7是圖6示出類型的去耦電容器的陣列的平面圖。圖8是圖7中示出的去耦電容器的示意圖。圖9和圖10是具有單個MO接觸件層的去耦電容器分別沿圖1的剖面線4_4和5-5的可選的剖視圖。圖11是具有單個MO接觸件層并且在Ml層中具有連接件的去耦電容器沿圖1的剖面線5-5的可選剖視圖。圖12是包括一行和一列去稱電容器的IC布局的不意概括圖。圖13是制造電容器方法的第一實例的流程圖。圖14是制造電容器方法的第二實例的流程圖。
具體實施例方式本示例性實施方式的描述被用來結合附圖一起閱讀，且附圖視為整個書面描述中的一部分。在本說明書中，相關術語，例如“下面的，” “上面的，” “水平的，” “垂直的，” “在...之上，” “在...之下，” “在上面，” “在下面，” “頂部”和“底部”及其派生詞(例如，“水平地”，“向下地”，“向上地”等等。)應該被理解為指如下面描述的或者下述附圖中所示的方向。這些相關術語是為了便于描述并不要求以特定方向構造或者操作裝置。除非另外明確描述，否則關于附接、連接或類似術語，例如，“連接的”以及“互聯的”，指結構之間通過中間結構直接地或者間接地彼此固定或者連接的關系，而且兩者都是可移動或者嚴格的連接或者關系。對于先進技術，可采用更嚴格的設計規則來促進高產量。頻繁采用的一種設計規則是“多-密度”規則的使用。“多-密度”指柵電極層材料的面積與總IC面積的比值。已經確定維持至少最小閾值的穿過IC的多-密度有助于阻止后續沉積的互聯層中的凹陷和腐蝕。不論柵電極層是由多晶硅還是由高_k金屬柵極材料形成都要遵守多-密度設計規則。在下面的描述中，除非明確指示指半導體，否則參考“多層材料”指任何柵電極層材料，不論是否是多晶硅或者金屬。在很多例子中，柵電極層中的柵電極和/或電容器電極占用的面積與符合多-密度設計規則的面積相比相對較小。為了符合設計規則，插入偽多層填充材料。偽多層填充物不要求成為IC中的任一有源器件的部分或者連接至IC的任一有源器件，并且不要求實現任何邏輯功能。對于先進技術(例如，具有20nm或者更小的關鍵尺寸的那些)，槽形接觸件也被考慮。槽形接觸件是具有細長的縱橫比的接觸件。為了方便，槽形接觸件層具有下列縮寫。MO(金屬O)通常指槽形接觸件層。M0_0D1指在氧化物定義的摻雜雜質區上的歐姆接觸件層。在一些實施方式中，M0_0D1層由銅或者鎢形成。M0_0D2指直接形成在M0_0D1層上的通孔或者線圖案層。M0_0D2層可包括延伸至第一金屬層和/或線圖案的接觸通孔的任何組合。在一些實施方式中，M0_0D2層由銅或者鎢形成。Μ0_Ρ0指直接形成在柵電極層上的槽形接觸件層。在一些實施方式中，Μ0_Ρ0層由鎢形成。在下面描述的一些實施方式中，M0_0D1，M0_0D2,以及Μ0_Ρ0層被用于構建被包括在去稱電容器中的偽圖案(du_y pattern)。可以使用去稱電容器的各種配置。因此,在MO層中的導電材料實現雙重功能:用作偽填充物來改善用于后續層的光刻工藝，以及來提供去耦電容器。通過用相同圖案實現這兩種功能，更有效利用了 IC面積，從而為功能電路留下更多空間，或者允許總的IC面積下降。例如，在具有15%偽填充物面積和40%去耦電容器多密度的IC中，本文描述的技術可以降低偽填充物和去耦電容器占用的總面積多達12%。在一些實施方式中，使用NMOS，PMOS或者CMOS工藝并且通過以下方式來構造去耦電容器:形成具有源極區和漏極區、柵極絕緣層和柵電極的MOSFET結構；源極、漏極和柵極通過Ml (金屬I)或者其他線層中的接觸件和互聯件連接。在其他實施方式中，源極、漏極和柵極通過1-步驟MO層中的單個接觸結構連接。在其他實施方式中，源極、漏極和柵極通過在采用M0_0D1，M0_0D2,以及Μ0_Ρ0層的2-步驟結構中的接觸結構連接。在一些實施方式中，器件(例如，P阱中的NMOS或者變容二極管或者N阱中的PM0S)通過在M0_0D2層中的接觸結構連接，其中接觸結構在溝道長度方向橫跨多個有源區以將在每個有源區之上的柵極連接在一起。在其他實施方式中，器件通過在M0_0D2層中的接觸結構連接，其中接觸結構垂直于溝道長度方向橫跨多個有源區以將有源區連接在一起。圖1-圖5示出了前端線(FEOL)工藝完成時的器件100的第一實施方式，該工藝包括制造有源器件層、接觸件層、介電層、以及第一金屬(Ml)層。器件100是去耦電容器，可供作為單個單元(圖1)或者多個單元組成的陣列(圖2)。圖4A是沿圖1的剖面線4-4的剖視圖。圖5是沿圖1的剖面線5-5的剖視圖。在圖1和圖2中，省略了 Ml (金屬I)層圖案以便于看到下面的接觸件。首先參照圖1,圖4和圖5,去稱電容器100包括襯底50。根據各種不例性實施方式，襯底50可以為硅襯底，II1-V復合襯底，硅/鍺(SiGe)襯底，絕緣體上硅(SOI)襯底，顯示襯底(例如，液晶顯示器(LCD)，等離子體顯示器，電致發光(EL)燈顯示器，)或者發光二極管(LED)襯底。襯底50具有P-阱60，該P-阱60帶有第一注入區102和第二注入區104，絕緣層107和電極106在第一注入區102和第二注入區104之上并且在它們之間。通過在襯底50的區域中摻雜雜質提供注入區(也稱為有源區)102，104。注入區102，104為第一摻雜型。例如，在NMOS實施方式中，阱60被摻雜P型摻雜劑，注入區102和104是N+雜質區，并且塊狀接觸注入區(bulk contact implant) 120是P+型注入區。在一些實施方式中，絕緣層107與在相同襯底50上的用于形成晶體管的柵極絕緣層是相同的層。在一些不使用高_k金屬柵工藝的實施方式中，絕緣層107是氧化硅柵極絕緣層。在其他實施方式中，絕緣層107包括高-k電介質，例如，但不限于鉿基氧化物，鉿基氮氧化物，或者鉿-硅氮氧化物，硅酸鉿，硅酸鋯，二氧化鉿以及二氧化鋯。高_k介電層107可以包括二元或者三元高 _k 膜，例如，HfO，LaO, A10, ZrO, TiO, Ta2O5, Y2O3, STO, BTO, BaZrO,HfZrO, HfLaO, HfTaO, HfTiO,它們的組合，或者其他合適的材料。可選地，高_k介電層107可選地包括硅酸鹽，例如，HfSiO, LaSiO, AlSiO，它們的組合。可使用原子層沉積工藝沉積絕緣層107。電極106與相同IC上的形成在功能電路中的晶體管的柵電極形成在同一層中。在一些不使用高-k金屬柵工藝的實施方式中，電極106可以為多晶娃。在使用高_k金屬柵工藝的實施方式中，電極106是金屬或者合金，例如但不限于氮化鈦，氮化鉭，或者氮化鋁。提供了與第一和第二注入區102，104以及柵極106直接接觸的接觸結構108。如圖1，4和5中所示，接觸結構108包括:在M0_0D2層中的矩形環，該矩形環具有部分108a，110a，108b，和IlOb ;以及在M0_0D1層中的歐姆接觸件112，114。歐姆接觸件112，114可以為細長的槽形接觸件，或者圓形接觸件或者方形接觸件。在一些實施方式中，接觸結構108包括具有多個槽形接觸件的矩形。槽形接觸件112中的第一個直接接觸第一注入區102。槽形接觸件114中的第二個直接接觸第二注入區104。在一些實施方式中，接觸件112，114具有大約等于有源區102，104寬度的長度。在其他實施方式中，槽形接觸件112，114比有源區102，104的寬度短。接觸結構包括第三接觸件IlOa和第四接觸件110b，在第一和第二注入區102，104之外直接接觸柵極106。矩形的左邊108a形成在M0-0D2層中并且鄰接接觸件110a，IlOb的左表面。矩形的右邊108b形成在M0-0D2層中，并且鄰接接觸件110a，IlOb的右表面。如圖5中最佳示出的，M0-0D1層接觸件112，114的高度與形成有電極106的柵電極層的高度大約相同。因此，在M0-0D2層中的環部分108a，108b直接形成在相應的接觸件112，114上，并且在Μ0_Ρ0層中的環部分IlOa以及IlOb直接形成在電極106上。因此，矩形108的頂部部分和底部部分形成平行于溝道長度方向(圖1中X方向)延伸的槽形接觸件，并且槽形接觸件位于第一和第二注入區102，104之外。在一些實施方式中，在M0_0D1層中的接觸件112，114濺射或者蒸發到使用光刻工藝圖案化的金屬焊盤，以提供低電阻，以及性能和可靠性的穩定。對于硅襯底，用于接觸部分 121 的合適的接觸材料的例子包括 W，Al，Al-Si，TiSi2, TiN，MOSi2, PtSi，CoSi2, WSi2。在一些實施方式中，M0_0D2層由與M0_0D1層相同的材料制成。在其他實施方式中，M0_0D1層由鶴或者銅制成。第三注入區120具有與第一摻雜類型不同的第二摻雜類型。在圖1-圖5中的實例中，區120是P-型注入區。第三注入區具有在其上的塊狀接觸件122。圖4和圖5中也示出了用于器件100的陰極102，104的Ml層互聯圖案132，134以及用于器件100的陽極的Ml互聯圖案136。在一些實施方式中，如圖2中所示，器件100被包括在襯底50上的多個器件中。多個器件100被布置在沿溝道長度(X)方向的列130中。在圖2中，多個器件100被布置在列130中。每列具有兩個或者更多器件100。圖2中每個器件100的有源層和M0_0D1層與上述參考圖1，4和5討論的相同。在M0_0D2層中，垂直相鄰器件100的各矩形接觸結構108被合并在一起，以跨越多個器件。多個器件以垂直于溝道長度(X)方向的Y方向布置。第三注入區120和塊狀接觸件122沿多個器件中的每一個在垂直于溝道長度(X)方向的Y方向上延伸。單個塊狀接觸件122沿器件100的列的全長延伸。可以通過增加另外的列130獲得更大的去耦電容量，每列包括多個器件100和塊狀接觸件122以及它的注入區120。接觸結構108包括平行于溝道長度方向(X)延伸的至少一個槽形接觸件(108a，108b的頂部部分和底部部分，以及Μ0_Ρ0層的部分110a，IlOb)。這些槽形接觸件位于第一和第二注入區102，104之外。圖3是一列器件100的示意圖。如圖3中所示，源極102，漏極104以及柵電極106通過導體108連在一起，并且通過導體108導電連接至其他去耦電容器100的源極，漏極和柵極。柵極的溝道側連接至塊狀接觸件122。因此，電容器152 (圖4A)形成在電極106和塊狀半導體50之間。另外，如圖4B中所示，形成兩個p-n結二極管(圖4A):包括N+注入區102和塊狀半導體50的二極管150，以及包括N+注入區104和塊狀半導體50的二極管151。因此，半導體襯底50具有第一和第二 p-n結二極管150,151,每個p-n結二極管具有二極管接觸件112，114 ;并且MOS電容器152與第一和第二 p_n結二極管150，151相鄰。MOS電容器152具有電容器接觸件110a，通過接觸結構108連接到第一和第二二極管中的每一個的二級管連觸件112，114 ;和塊狀接觸件122，在第一注入區120中并且靠近至少一個二極管150。第一注入區120具有第一摻雜類型的摻雜類型；并且每個p-n結二極管150，151具有與第一摻雜類型相反的第二摻雜類型的第二注入區102，104。每個第二注入區102，104位于阱60內，阱60具有與第一摻雜類型不同的摻雜類型。對于NMOS實施方式(圖1-圖5)，阱60為P阱，注入區102，104是N+注入區，并且注入區120是P+注入區。對于PMOS實施方式(圖6-圖8)，阱60為N講，注入區102，104為P+注入區，并且注入物120為N+注入區。圖6-圖8示出了去耦電容器的第二布置，配置為以水平行布置(代替垂直列)。相同兀件用相同標號表不。對于單個器件，注入區102,104和導體106的截面與如圖4和5中所示的相同，并且不再重復描述。在圖6中，第三注入區120和塊狀接觸件122沿多個器件400中的每一個在溝道長度(X)方向上縱向延伸。這種配置可以用在長的水平空間可供去耦電容器利用的布局中。如圖7中所示，大量的器件400適用于給出的二維區域，并且每個器件都具有較小的塊狀接觸件區域(相對于圖1-圖5的構造)。圖8中所示為圖7的430的詳細示意圖，器件基本上被配置成與圖3中的相同，除了圖8表示為PMOS晶體管之外。因此，如圖9和圖10所示，器件400的注入區102，104為在P-阱60中的N+注入區。塊狀接觸件注入區120是P+注入區。這僅是作為實例。圖1和圖2的垂直列布置還可以在PMOS中實施，并且圖6和圖7的水平布置還可在NMOS中實施。圖9和圖10是圖6中分別沿剖面線9-9和10_10的器件400的剖視圖。圖9和圖10示出了不同于圖4和圖5的實施方式的附加特征。在圖9和圖10中，提供了自襯底50的表面一直延伸到Ml層132，134，136的底部的單個接觸件層MO。在單個步驟中填充接觸結構908。在單個金屬填充步驟中接觸通孔901，902，903，904以及922以及接觸部分110a，IlOb都在單個金屬填充步驟中填充。因此，接觸結構是接觸襯底(部分901，903)，注入區(部分902，904，922)并且接觸柵電極層(部分110a，IlOb)的連續金屬層。作為工藝設計的一部分，本領域技術人員可以選擇一層或者兩層接觸件。進一步地，在PMOS實施方式中，盡管一層接觸件與水平布置的電容器一起示出，一層接觸件也可以與垂直布置和/或NMOS或者變容二極管一起使用。類似地，兩層接觸件的實施方式可以與水平布置和/或PMOS或者變容二極管一起使用。基于可利用的空間，以及期望的去耦電容量，本領域技術人員能夠容易選擇圖1-圖5的垂直列布置或者圖6-圖10的水平行布置，以及選擇行數或者列數以及每行或者每列的器件數。圖11示出了電容器的另一變形。圖11是沿圖1的剖線4-4的可選的剖視圖。也就是，具有圖11的剖面的電容器可以具有與圖1中示出的相同的平面圖(為了便于理解，圖1省略了 Ml層，因此Ml層中的區別沒有出現在圖1中)。圖11示出了矩形接觸結構的頂端和底端。圖11示出了單個MO層，所述MO層從襯底向上延伸到Ml層的底部。在這種變形中，矩形結構的頂邊和底邊包括直接形成在電極106上的接觸件IlOa和110b。接觸件902，904和IlOa都直接向上延伸。不是包括在MO層中的水平連接部分，而是槽形接觸件902和904通過Ml層中的圖案137連接至MO-PO接觸件110a。圖12是一布局示意圖，其中IC 1200具有功能電路區域1202、去耦電容器100的一列130、去稱電容器400的一行或者多行430以及去稱電容器100的一列或者多列130。這僅是一個實例，并且各種IC布局可以包括任意行數的電容器100和/或任意列數的電容器400。盡管圖12示出了都以平面圖相鄰部分的方式隔離的去耦電容器，電容器可以以相互隔離的多行和/或多列方式布置。圖13是制造電容器的方法的第一非限制性實例。在步驟1300，在半導體襯底的表面中的第一摻雜劑類型的第一和第二注入區之上以及它們之間形成絕緣層和電極。
在步驟1302，在襯底上形成源極(第一)，漏極(第二)以及塊狀注入區。第三注入區具有與第一摻雜劑類不同的摻雜劑類型。在步驟1304，在第一和第二注入區上形成導電的接觸結構。導電的結構具有覆蓋在部分電極上的附加部分。在步驟1306，在表面中的塊狀(第三)注入區上形成塊狀接觸件。圖14是用于制造去耦電容器的方法的第二實例的流程圖。在步驟1400，在半導體襯底的表面中的第一摻雜劑類型的第一和第二注入區之上及它們之間形成絕緣層和電極。在步驟1402，在襯底之上形成源極(第一)，漏極(第二)以及塊狀注入區。第三注入區具有與第一摻雜劑類型不同的摻雜劑類型。在步驟1404，在襯底上方形成介電層。第一介電層具有高于柵電極層的頂面的高度。在步驟1406，在第一介電層中形成第一導電槽形接觸通孔，所述通孔分別延伸至第一和第二注入區。在第一介電層中形成至少一個第三槽形接觸通孔，該通孔延伸至電極的頂面的一部分。在一些實施方式中，在第一介電層中形成兩個第三槽形接觸通孔，所述通孔延伸至電極的頂面的相對端。在一些實施方式中，此時，塊狀槽形接觸通孔也被圖案化。在步驟1408，在第二介電層中形成塊狀接觸通孔，因而在第一介電層中形成第四槽形接觸件，所述第四槽形接觸件延伸至第三(塊狀)注入區的同時第一(源極)和第二(漏極)槽形接觸通孔被形成。在步驟1410，在一些實施方式中，在步驟1408結束后，采用能夠與半導體材料形成歐姆接觸的導電材料填充第一接觸通孔，因此源極，漏極和連接槽形通孔填充的同時用導電材料填充塊狀槽形接觸通孔。在步驟1412，使襯底平坦化，因此介電層，M0-0D1層和柵電極層在同樣的。在步驟1414，在第一介電層上方沉積第二介電層(對于M0-0D2層)。第二介電層向上延伸至Ml層。在步驟1416，形成第二層接觸通孔，該通孔自在M0-0D1層中的接觸件的頂部以及自柵電極層延伸至Ml層。在一些實施方式中，該通孔以矩形環的形式延伸穿過源極注入區和漏極注入區，并且具有覆蓋柵極以及在平行于溝道長度方向的方向上延伸超出柵極的端部。在步驟1418，用諸如鎢或者銅的材料填充第一，第二和第三槽形接觸通孔，從而在第一接觸件上和在部分電極上形成連續的導電第二接觸件圖案。在步驟1420，在第二介電層中形成第一導電線層Ml作為前端線工藝中的一部分。第一導電線層連接接觸結構和塊狀接觸件。盡管為具有M0_0D1和M0-0D2接觸通孔層的實施方式提供了圖14的細節，在其他實施方式中，首先形成兩層接觸通孔，然后采用能夠形成與半導體歐姆接觸的接觸件的材料填充兩個接觸件通孔層，以減少工藝步驟的次數。在一些實施方式中，器件包括具有第一和第二注入區的半導體襯底以及在第一摻雜劑類型的第一和第二注入區之上及它們之間的柵電極。接觸結構與第一和第二注入區以及柵極直接接觸。第三注入區具有與第一摻雜劑類型不同的第二摻雜劑類型。第三注入區具有在其上的塊狀接觸件。在一些實施方式中，去耦電容器包括具有第一和第二 p-n結二極管的半導體襯底，每個p-n結二極管具有二極管接觸件。MOS電容器與第一和第二 p-n結二極管相鄰。MOS電容器具有電容器接觸件，連接到第一和第二二極管中的每一個的二極管接觸件；以及塊狀接觸件，在第一注入區中并且靠近至少所述二極管之一。在一些實施方式中，一種制造電容器的方法包括:在半導體襯底的表面中的第一摻雜類型的第一和第二注入區之上及它們之間形成絕緣層和電極；在第一和第二注入區上形成導電的接觸結構；導電的接觸結構具有覆蓋在部分電極上的附加部分，并且在表面中的第三注入區上形成塊狀接觸件，所述第三注入區具有與第一摻雜劑類型不同的摻雜劑類型。盡管根據示例性實施方式方面已描述了本發明的發明主旨，但不僅限于此。相反，所附的權利要求應當被廣泛構造以包括可以被本領域技術人員能夠作的其他變形和實施方式。
權利要求
1.一種器件，包括: 半導體襯底，具有第一注入區和第二注入區，以及在第一摻雜劑類型的所述第一注入區和所述第二注入區之上以及它們之間的電極； 接觸結構，與所述第一注入區和所述第二注入區以及所述電極直接接觸； 第三注入區，具有與所述第一摻雜劑類型不同的第二摻雜劑類型，所述第三注入區具有在其上的塊狀接觸件。
2.如權利要求1所述的器件，其中: 所述接觸結構包括平行于溝道長度方向延伸的至少一個槽形接觸件；并且，所述至少一個槽形接觸件位于所述第一注入區和第二注入區之外。
3.如權利要求2所述的器件，其中所述槽形接觸件與所述電極直接接觸。
4.如權利要求1所述的器件，其中: 所述接觸結構包括具有多個槽形接觸件的矩形； 所述槽形接觸件中的第一個與所述第一注入區直接接觸； 所述槽形接觸件中的第二個與所述第二注入區直接接觸；以及第三接觸件和第四接觸件在所述第一注入區和所述第二注入區之外與所述電極直接接觸。
5.—種去稱電容器,包括: 半導體襯底，具有第一 P-η結二極管和第二 p-n結二極管，每個p-n結二極管具有二極管接觸件；以及 MOS電容器，與所述第一 p-n結二極管和所述第二 p-n結二極管相鄰，所述MOS電容器具有: 電容器接觸件，與所述第一 P-n結二極管和所述第二 p-n結二極管中的每一個的所述二極管接觸件連接，以及 塊狀接觸件，在第一注入區上并且靠近至少所述二極管之一。
6.如權利要求5所述的去耦電容器，其中: 所述第一注入區具有第一摻雜劑類型的摻雜劑類型；以及 每個p-n結二極管具有與所述第一摻雜劑類型相反的第二摻雜劑類型的第二注入區，每個第二注入區在具有與所述第一摻雜劑類型不同的摻雜劑類型的阱內。
7.—種制造電容器的方法，包括: 在半導體襯底的表面中的第一摻雜劑類型的第一注入區和第二注入區之上及它們之間形成絕緣層和電極； 在所述第一注入區和所述第二注入區上形成導電的接觸結構，所述導電的接觸結構具有覆蓋在部分所述電極上的附加部分；以及 在所述襯底中的第三注入區上形成塊狀接觸件，所述第三注入區具有與所述第一摻雜劑類型不同的摻雜劑類型。
8.如權利要求7所述的方法，其中形成所述導電的接觸結構的步驟包括: 在所述第一注入區和所述第二注入區上形成第一導電接觸件；以及 在所述第一導電接觸件和部分所述電極上形成連續的第二導電接觸件圖案。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述第二導電接觸件圖案具有矩形形狀，該矩形形狀具有分別位于所述第一注入區和第二注入區中的相應的一個上的各邊。
10 .如權利要求9所述的方法，其中所述第二導電接觸件圖案具有位于所述電極的相應部分上的兩邊。
全文摘要
一種器件包括具有第一和第二注入區的半導體襯底以及在第一摻雜類型的第一和第二注入區之上及它們之間的電極。接觸結構與所述第一和第二注入區以及電極直接接觸。第三注入區具有與所述第一摻雜類型不同的第二摻雜類型。塊狀接觸件提供在所述第三注入區上。本發明還公開了去耦電容器及其制造方法。
文檔編號H01L27/06GK103208535SQ20121020892
公開日2013年7月17日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年1月13日
發明者陳重輝 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司