DE102008054320B4

DE102008054320B4 - Verfahren zum Herstellen eines Kondensators

Info

Publication number: DE102008054320B4
Application number: DE102008054320.9A
Authority: DE
Inventors: Dr. Barth Hans-Joachim; Peter Baumgartner; Thomas Benetik; Erdem Kaltalioglu; Philipp Riess; Erwin Ruderer; Helmut Tews; Alexander Von Glasow
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: US20120099243A1; US20090141424A1; DE102008054320A1; US8138539B2; US8569820B2

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Kondensators (360), wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer ersten Platte (310a) und einer zweiten Platte (310b) über einem Werkstück; und Ausbilden eines Kondensatordielektrikums (324a, 324b, 324c) zwischen der ersten Platte (310a) und der zweiten Platte (310b), wobei das Ausbilden der ersten Platte (310a) und der zweiten Platte (310b) jeweils folgendes aufweisen: Bilden mehrerer erster in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente (312); Ausbilden mehrerer zweiter in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente (314) über den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (312); Koppeln eines ersten Basiselements (316) an ein Ende mindestens einiger der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (312); Koppeln eines zweiten Basiselements (318) an ein Ende von mindestens einigen der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente (314); und Ausbilden mindestens eines verbindenden Elements (320) zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (312) und den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen (314), wobei das Ausbilden des mindestens einen verbindenden Elements (320) das Ausbilden mindestens eines in horizontaler Richtung länglichen Vias (322) aufweist und wobei das Ausbilden der ersten Platte (310a) und der zweiten Platte (310b) das Verschachteln der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (312) der ersten Platte (310a) mit den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (312) der zweiten Platte (310b) und das Verschachteln der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente (314) der ersten Platte (310a) mit den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen (314) der zweiten Platte (310b) aufweist, wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (312) und die ersten Basiselemente (316) in einem ersten Isoliermaterial (324a) ausgebildet werden, wobei das Ausbilden der verbindenden Elemente (320) und der zweiten parallelen leitenden Elemente (314) das Ausbilden eines zweiten Isoliermaterials (324b, 324c) mit einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt über dem ersten Isoliermaterial ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Kondensatoren in integrierten Schaltungen.
Halbleitereinrichtungen werden in einer Vielzahl von Elektronikanwendungen verwendet, wie etwa PCs, Mobiltelefonen, Digitalkameras und anderem elektronischen Gerät als Beispiele. Halbleitereinrichtungen werden in der Regel durch sequenzielles Abscheiden von isolierenden oder dielektrischen Schichten, (elektrisch) leitenden Schichten und (elektrisch) halbleitenden Schichten aus Material über einem Halbleitersubstrat und Strukturieren der verschiedenen Schichten unter Verwendung von Lithographie zum Ausbilden von Schaltungskomponenten und Schaltungselementen darauf hergestellt.
Kondensatoren sind Elemente, die in Halbleitereinrichtungen zum Speichern einer elektrischen Ladung verwendet werden. Kondensatoren weisen im Wesentlichen zwei durch ein Isoliermaterial getrennte leitende Platten auf. Wenn ein elektrischer Strom an einen Kondensator angelegt wird, bauen sich elektrische Ladungen von gleicher Größe, aber entgegengesetzter Polarität, auf den Kondensatorplatten auf. Die Kapazität oder die von dem Kondensator pro angelegter Spannung gehaltene Ladungsmenge hängt von einer Anzahl von Parametern wie etwa der Fläche der Platten, dem Abstand zwischen den Platten und dem Dielektrizitätskonstantenwert des Isoliermaterials zwischen den Platten ab, als Beispiele. Kondensatoren werden in Anwendungen wie etwa Elektronikfiltern, Analog-Digital-Umsetzern, Speicherbauelementen, Steueranwendungen und vielen anderen Arten von Halbleitereinrichtungs-Anwendungen verwendet.
US 7 209 340 B2 beschreibt einen MIM(Metall-Isolator-Metall)-Kondensator mit kammförmigen Elektroden in zwei übereinander liegenden Metallisierungsebenen und zwischen den beiden Metallisierungsebenen angeordneten, quaderförmigen Vias, welche die kammförmigen Elektroden miteinander verbinden. Eine ähnliche Kondensatoranordnung ist in US 6 635 916 B2 beschrieben.
Was in der Technik benötigt wird, sind verbesserte Verfahren zum Herstellen von Kondensatoren in Halbleitereinrichtungen.
Technische Vorteile werden allgemein durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erzielt, die neuartige Verfahren zum Herstellen von Kondensatoren bereitstellen.
Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators bereitgestellt, welches aufweist: Ausbilden einer ersten Platte und einer zweiten Platte über einem Werkstück; und Ausbilden eines Kondensatordielektrikums zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte, wobei das Ausbilden der ersten Platte und der zweiten Platte jeweils folgendes aufweisen: Bilden mehrerer erster in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente; Ausbilden mehrerer zweiter in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente über den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen; Koppeln eines ersten Basiselements an ein Ende mindestens einiger der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente; Koppeln eines zweiten Basiselements an ein Ende von mindestens einigen der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente; und Ausbilden mindestens eines verbindenden Elements zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen und den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen, wobei das Ausbilden des mindestens einen verbindenden Elements das Ausbilden mindestens eines in horizontaler Richtung länglichen Vias aufweist und wobei das Ausbilden der ersten Platte und der zweiten Platte das Verschachteln der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente der ersten Platte mit den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen der zweiten Platte und das Verschachteln der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente der ersten Platte mit den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen der zweiten Platte aufweist, wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente und die ersten Basiselemente in einem ersten Isoliermaterial ausgebildet werden, wobei das Ausbilden der verbindenden Elemente und der zweiten parallelen leitenden Elemente das Ausbilden eines zweiten Isoliermaterials mit einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt über dem ersten Isoliermaterial und das Strukturieren des unteren Abschnitts und des oberen Abschnitts des zweiten Isoliermaterials unter Verwendung einer ersten Lithographiemaske aufweist, wobei die zweiten parallelen leitenden Elemente durch die Struktur der ersten Lithographiemaske bestimmt werden, wobei das Ausbilden der zweiten Basiselemente das Strukturieren des oberen Abschnitts des zweiten Isoliermaterials unter Verwendung einer zweiten Lithographiemaske aufweist, vor oder nach dem Strukturieren des unteren Abschnitts und des oberen Abschnitts des zweiten Isoliermaterials mit der ersten Lithographiemaske, wobei das Ausbilden sowohl der verbindenden Elemente als auch der zweiten parallelen leitenden Elemente und der zweiten Basiselemente ferner das Füllen der Strukturen in dem zweiten Isoliermaterial mit einem leitenden Material aufweist.
Es wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators bereitgestellt, welches aufweist: Ausbilden einer ersten Platte und einer zweiten Platte über einem Werkstück; und Ausbilden eines Kondensatordielektrikums zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte, wobei das Ausbilden der ersten Platte und der zweiten Platte jeweils folgendes aufweisen: Bilden mehrerer erster in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente; Ausbilden mehrerer zweiter in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente über den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen; Koppeln eines ersten Basiselements an ein Ende mindestens einiger der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente; Koppeln eines zweiten Basiselements an ein Ende von mindestens einigen der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente; und Ausbilden mindestens eines verbindenden Elements zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen und den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen, wobei das Ausbilden des mindestens einen verbindenden Elements das Ausbilden mindestens eines in horizontaler Richtung länglichen Vias aufweist und wobei das Ausbilden der ersten Platte und der zweiten Platte das Verschachteln der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente der ersten Platte mit den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen der zweiten Platte und das Verschachteln der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente der ersten Platte mit den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen der zweiten Platte aufweist, wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente und die ersten Basiselemente in einem ersten Isoliermaterial ausgebildet werden, wobei das Ausbilden der verbindenden Elemente, der zweiten parallelen leitenden Elemente und der zweiten Basiselemente das Ausbilden eines zweiten Isoliermaterials über dem ersten Isoliermaterial und das Strukturieren des zweiten Isoliermaterials unter Verwendung einer einzelnen Lithographiemaske aufweist, wobei die zweiten parallelen leitenden Elemente und die zweiten Basiselemente durch die Struktur der Lithographiemaske bestimmt werden, wobei das Ausbilden sowohl der verbindenden Elemente als auch der zweiten parallelen leitenden Elemente und der zweiten Basiselemente ferner das Füllen der Strukturen in dem zweiten Isoliermaterial mit einem leitenden Material aufweist, wobei die verbindenden Elemente in einer Viaschicht einer Halbleitereinrichtung ausgebildet werden und die zweiten parallelen leitenden Elemente und die zweiten Basiselemente in einer Metallisierungsschicht der Halbleitereinrichtung ausgebildet werden.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Wegen eines umfassenderen Verständnisses der vorliegenden Erfindung und der Vorteile davon wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung, wobei eine Kondensatorplatte ein verbindendes Element enthält aufweisend mehrere längliche Vias, angeordnet zwischen den ersten parallelen leitenden Elementen und zweiten parallelen leitenden Elementen der Kondensatorplatte;
2 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Halbleitereinrichtung;
3 eine Draufsicht auf eine Lithographiemaske für die leitende Materialschicht, aufweisend die in 1 gezeigten mehreren länglichen Vias;
4 eine ausführlichere Querschnittsansicht einer leitenden Materialschicht, aufweisend die in 1 gezeigten mehreren länglichen Vias;
5 eine Draufsicht auf einen Kondensator aufweisend zwei Kondensatorplatten, die jeweils verbindende Elemente aufweisen, aufweisend mehrere längliche Vias, angeordnet zwischen ersten parallelen leitenden Elementen und zweiten parallelen leitenden Elementen;
6 eine Draufsicht auf einen Kondensator aufweisend zwei Kondensatorplatten, die verbindende Elemente aufweisen, aufweisend einen einzelnen länglichen Via, angeordnet zwischen ersten parallelen leitenden Elementen und zweiten parallelen leitenden Elementen;
7, 8 und 9 Querschnittsansichten des in 6 gezeigten Kondensators in verschiedenen Herstellungsstadien;
10 eine Querschnittsansicht des in 6 gezeigten Kondensators in einer Richtung senkrecht zu der in 7 bis 9 gezeigten Ansicht;
11 eine Draufsicht auf einen weiteren Kondensator, wobei die verbindenden Elemente und die zweiten parallelen leitenden Elemente der Kondensatorplatten entsprechend der Erfindung unter Verwendung der gleichen Lithographiemaske ausgebildet sind;
12 eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Kondensators;
13 eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Kondensators in einer Richtung senkrecht zu der in 12 gezeigten Ansicht;
14 eine Draufsicht auf noch einen weiteren erfindungsgemäß hergestellten Kondensator, wobei das verbindende Element weiterhin ein Basiselement enthält; und
15 eine Perspektivansicht des in 14 gezeigten Kondensators.
Entsprechende Zahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren beziehen sich allgemein auf entsprechende Teile, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Figuren wurden gezeichnet, um die relevanten Aspekte der Ausführungsformen klar darzustellen, und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet.
Die vorliegende Erfindung wird bezüglich bevorzugter Ausführungsformen in spezifischen Kontexten beschrieben, nämlich in CMOS-Bauelementanwendungen implementiert. Ausführungsformen der Erfindung können auch in anderen Halbleiteranwendungen wie etwa Speicherbauelementen, Logikbauelementen, analogen Bauelementen, Leistungsbauelementen, Hochfrequenz-(HF)-Bauelementen, digitalen Bauelementen und anderen Anwendungen, die Kondensatoren verwenden, implementiert werden, als Beispiel.
Einige Eigenschaften von Kondensatoren sind eine Funktion der Größe. Von einem Kondensator kann eine Energie- oder Ladungsmenge gespeichert werden, die umso größer ist, je größer die Kondensatorplatten sind, als Beispiel. Bei einigen Halbleitereinrichtungs-Anwendungen ist es wünschenswert, die Kapazität von Kondensatoren zu erhöhen, aber die Fläche auf der integrierten Schaltung ist oftmals begrenzt. Was in der Technik benötigt wird, sind somit verbesserte Verfahren zum Herstellen von Kondensatoren, die die Fläche der integrierten Schaltung effizienter verwenden.
Eine Art von Kondensator, die in Halbleitereinrichtungen verwendet wird, wird als ein Metall-Isolator-Metall-Kondensator (MIM) bezeichnet, der parallel zu einer horizontalen Oberfläche eines Wafers ausgebildete Kondensatorplatten und ein zwischen den Kondensatorplatten ausgebildetes dielektrisches Material aufweist. Eine andere Art von Kondensator, die in Halbleitern verwendet wird, ist ein VPP-Kondensator (Vertical Parallel Plate – vertikale parallele Platte), wobei Leitungen in Stapeln ausgebildet und durch Vias miteinander verbunden sind. Die gestapelten Leitungen und Vias fungieren als eine vertikale Kondensatorplatte und sind durch ein dielektrisches Material von einer benachbarten vertikalen Kondensatorplatte getrennt, so dass sie einen Kondensator bilden.
Einige VPP-Kondensatoren leiden unter einer reduzierten Zuverlässigkeit aufgrund einer Fehlausrichtung bei den zum Ausbilden der Vias zwischen den gestapelten Leitungen verwendeten Lithographieprozessen, was zu stärkeren elektrischen Feldern bei den Leitungen führt. Die stärkeren elektrischen Felder können einen frühen Durchbruch des Dielektrikums zum Beispiel in Zuverlässigkeitstests verursachen. Bei einigen Metallisierungsverfahren, die Kupfer als Material für die Leitungen und Vias verwenden, das eine hohe Mobilität aufweist und dazu tendiert, in einige dielektrische Materialien zu diffundieren, werden Liner verwendet, um eine Kupferdiffusion zu verhindern. Vias von herkömmlichen VPP-Kondensatoren weisen jedoch eine Mindeststrukturmerkmalgröße für die Halbleitereinrichtung auf, und wegen der geringen Größe der Vias können innerhalb der Vias ausgebildete Liner dünn oder unvollständig ausgebildet sein, was zu einem Leckstrom zwischen den Vias der vertikalen Kondensatorplatten führt, was die Zuverlässigkeit der Kondensatoren weiter herabsetzt.
Diese und weitere Probleme werden im allgemeinen gelöst oder umgangen und technische Vorteile werden im allgemeinen erzielt durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die neuartige Verfahren zum Herstellen von VPP-Kondensatorstrukturen beschreiben, die in mehreren leitenden Schichten von Halbleitereinrichtungen ausgebildet sind. Die Kondensatorplatten der Kondensatoren weisen verbindende Elemente auf, die mindestens einen länglichen Via enthalten, was die Zuverlässigkeit der Kondensatoren verbessert und die Kapazitätsdichte heraufsetzt.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung 100, wobei eine Kondensatorplatte 110 ein verbindendes Element 120 enthält, das mehrere längliche Vias 122 aufweist, angeordnet zwischen benachbarten ersten parallelen leitenden Elementen 112 und zweiten parallelen leitenden Elementen 114 der Kondensatorplatte 110. Die Kondensatorplatte 110 weist mehrere erste parallele leitende Elemente 112 und mehrere zweite parallele leitende Elemente 114 auf, wie in einer Draufsicht in 2 gezeigt. Jedes der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 ist über einem darunterliegenden ersten parallelen leitenden Element 112 angeordnet. Mindestens einige der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 sind mittels eines ersten Basiselements 116 zusammengekoppelt, und mindestens einige der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 sind mittels eines zweiten Basiselements 118 zusammengekoppelt. Eines oder mehrere der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 können ausgebildet sein, die nicht mit den Basiselementen 116 bzw. 118 verbunden sind, hierin näher zu beschreiben.
Das erste parallele leitende Element 112, das erste Basiselement 116, das verbindende Element 120, das zweite parallele leitende Element 114 und das zweite Basiselement 118 bilden eine Kondensatorplatte 110 eines Kondensators. Zwei Kondensatorplatten 110a und 110b können nahe aneinander innerhalb von isolierenden Materialien 124a, 124b und 124c ausgebildet sein, wodurch ein Kondensator 160 entsteht, wie in 5 in einer Draufsicht gezeigt. Abschnitte der isolierenden Materialien 124a, 124b und 124c, die zwischen den Platten 110a und 110b angeordnet sind, fungieren als ein Kondensatordielektrikum.
Die Kondensatorplatte 110 ist über einem Werkstück 102 innerhalb von mehreren leitenden Materialschichten M₁, V₁ und M₂ ausgebildet, wie in 1 gezeigt. Das Werkstück 102 kann ein Halbleitersubstrat enthalten, das Silizium oder andere Halbleitermaterialien aufweist, bedeckt von einer Isolierschicht, als Beispiel. Das Werkstück 102 kann auch andere aktive Komponenten oder Schaltungen enthalten, nicht gezeigt. Das Werkstück 102 kann Siliziumoxid über einkristallinem Silizium aufweisen, als Beispiel. Das Werkstück 102 kann andere leitende Schichten oder andere Halbleiterelemente enthalten, zum Beispiel Transistoren, Dioden usw., nicht gezeigt. Verbindungshalbleiter, GaAs, InP, Si/Ge oder SiC, als Beispiele, können anstelle von Silizium verwendet werden. Das Werkstück 102 kann beispielsweise ein Silizium-auf-Isolator-Substrat (SOI – Silicon-on-Insulator) aufweisen.
Das Werkstück 102 weist ein erstes Gebiet 104 und ein zweites Gebiet 106 auf, wie gezeigt. Das erste Gebiet 104 wird hierin auch als ein Kondensatorgebiet bezeichnet, das zweite Gebiet 106 wird hierin auch als ein Leitungsgebiet bezeichnet, als Beispiel. Ein VPP-Kondensator ist in dem ersten Gebiet 104 ausgebildet, und mehrere Leitungen und Vias, die zum Zusammenschalten anderer Elemente der Halbleitereinrichtung 100 verwendet werden können, sind in dem zweiten Gebiet 106 ausgebildet, hierin näher zu beschreiben.
Eine erste leitende Materialschicht M₁ ist über dem Werkstück 102 ausgebildet. Die erste leitende Materialschicht M₁ kann eine Metallisierungsschicht für Leitungen 112' in dem Leitungsgebiet 106 der Halbleitereinrichtung 100 aufweisen, als Beispiel. Zum Ausbilden der ersten leitenden Materialschicht M₁ kann ein Damaszener-Prozess verwendet werden. Ein erstes Isoliermaterial 124a wird über dem Werkstück 102 ausgebildet. Das erste Isoliermaterial 124a kann etwa 100 nm bis 400 nm oder etwa 500 nm oder weniger eines Oxids wie etwa SiO₂, eines Nitrids wie etwa Si₃N₄, eines dielektrischen Materials mit einem niedrigen k-Wert mit einer Dielektrizitätskonstanten unter etwa 3,9, eine Verkappungsschicht, einen Liner, eine Ätzstoppschicht oder Kombinationen und mehrere Schichten davon aufweisen, als Beispiele. Alternativ kann das erste Isoliermaterial 124a beispielsweise andere Abmessungen und Materialien aufweisen. Das erste Isoliermaterial 124a kann unter Verwendung von CVD (Chemical Vapor Deposition – chemische Abscheidung aus der Dampfphase), ALD (Atomic Layer Deposition – Atomlagenabscheidung), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition – metallorganische chemische Abscheidung aus der Dampfphase), PVD (Physical Vapor Deposition – physikalische Abscheidung aus der Dampfphase), einen Aufschleuderprozess oder JVD (Jet Vapor Deposition – Strahldampfabscheidung) ausgebildet werden, als Beispiele, wenngleich alternativ auch andere Verfahren verwendet werden können.
Das erste Isoliermaterial 124a wird mit einer Struktur für mehrere erste parallele leitende Elemente 112 in dem ersten Gebiet 104 und einer Struktur für Leitungen 112' im zweiten Gebiet 106 strukturiert. Eine Struktur für ein erstes Basiselement 116 wird auch im ersten Isoliermaterial 124a im ersten Gebiet 104 ausgebildet. Das strukturierte erste Isoliermaterial 124a wird mit einem leitenden Material gefüllt, um die Strukturen zu füllen, und überschüssiges leitendes Material wird von der oberen Oberfläche des ersten Isoliermaterials 124a unter Verwendung eines Ätzprozesses und/oder eines chemisch-mechanischen Polierprozesses (CMP), als Beispiel, beseitigt, wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112, das erste Basiselement 116 und die innerhalb des ersten Isoliermaterials 124a ausgebildeten Leitungen 112' zurückbleiben. Das leitende Material kann einen oder mehrere leitende Liner und ein über dem Liner ausgebildetes Füllmaterial aufweisen, als Beispiel. Der oder die Liner können Ta, TaN, WN, WCN, Ru, Ti, TiN, TiSiN, andere Materialien oder Kombinationen davon aufweisen, und das Füllmaterial kann Al, Cu, W, Ag, andere Metalle, ein halbleitendes Material oder Kombinationen davon aufweisen, als Beispiele.
Alternativ kann die erste leitende Materialschicht M₁ unter Verwendung eines subtraktiven Ätzprozesses ausgebildet werden. Beispielsweise kann ein leitendes Material 112/112' über dem Werkstück 102 ausgebildet werden, und das leitende Material 112/112' kann subtraktiv geätzt werden, um die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 und das erste Basiselement 116 im ersten Gebiet 104 und die Leitungen 112' im zweiten Gebiet 106 auszubilden. Das erste Isoliermaterial 124a wird dann zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen 112, dem ersten Basiselement 116 und den Leitungen 112' abgeschieden.
Das erste Basiselement 116 ist an ein Ende jedes der ersten parallelen leitenden Elemente 112 gekoppelt. Das erste Basiselement 116 koppelt die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 elektrisch zusammen, wodurch ein kammartiges oder gabelartiges leitendes Strukturmerkmal 112/116, das ein Abschnitt einer Kondensatorplatte 110 ist, ausgebildet wird.
Als nächstes wird eine zweite leitende Materialschicht V₁ über der ersten leitenden Materialschicht M₁ ausgebildet. Die zweite leitende Materialschicht V₁ weist eine Viaschicht oder eine Viaebene in einer mehrschichtigen Zwischenverbindung der Halbleitereinrichtung 100 auf. Ein Einfach-Damaszener-Prozess oder Doppel-Damaszener-Prozess (bei dem z. B. auch zweite parallele leitende Elemente 114 ausgebildet werden) kann zum Ausbilden beispielsweise der zweiten leitenden Materialschicht V₁ verwendet werden. Alternativ kann ein subtraktiver Ätzprozess verwendet werden.
Beispielsweise wird in einem Einfach-Damaszener-Prozess ein zweites Isoliermaterial 124b über der ersten leitenden Materialschicht M₁ ausgebildet. Das zweite Isoliermaterial 124b kann ähnliche Materialien und Abmessungen aufweisen und kann unter Verwendung ähnlicher Verfahren wie für das erste Isoliermaterial 124a beschrieben ausgebildet werden, als Beispiel. Das zweite Isoliermaterial 124b wird mit einer Struktur für ein verbindendes Element 120 über jedem der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 im ersten Gebiet 104 strukturiert. Die verbindenden Elemente 120 weisen mindestens einen länglichen Via 122 auf. Eine Struktur für mehrere Vias 122' wird ebenfalls in dem zweiten Gebiet 106 unter Verwendung der gleichen Lithographiemaske und des gleichen Prozesses für die verbindenden Elemente 120 ausgebildet. Das strukturierte zweite Isoliermaterial 124b wird mit einem leitenden Material gefüllt, um die Strukturen zu füllen und überschüssiges leitendes Material wird von der oberen Oberfläche des zweiten Isoliermaterials 124b unter Verwendung eines CMP-Prozesses und/oder Ätzprozesses beseitigt. Ein leitender Liner kann über dem strukturierten zweiten Isoliermaterial 124b ausgebildet werden, bevor die Strukturen für die verbindenden Elemente 120 und die Vias 122' gefüllt werden, hierin näher zu beschreiben. Das leitende Material kann die gleichen Materialien wie beispielsweise für die erste leitende Materialschicht M₁ beschrieben aufweisen.
Bei der in 1 und 2 gezeigten Halbleitereinrichtung weisen die verbindenden Elemente 120 mehrere längliche Vias 122 auf. Die länglichen Vias 122 weisen eine Breite auf, die die Abmessung d₁ aufweist, und eine Länge, die die Abmessung d₂ aufweist, wobei die Abmessung d₂ größer ist als die Abmessung d₁. Die verbindenden Elemente können eine Breite d₁ aufweisen, die die gleiche Abmessung wie in dem zweiten Gebiet 106 ausgebildete Vias 122 aufweist, als Beispiel. In dem zweiten Gebiet 106 ausgebildete Vias 122' können eine die Abmessung d₁ aufweisende Breite und Länge aufweisen. Die Abmessung d₁ kann eine Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung 100 aufweisen, als Beispiel. Die Abmessung d₁ kann etwa 50 nm bis 70 nm aufweisen, als Beispiel, wenngleich alternativ die Abmessung d₁ andere Abmessungen aufweisen kann.
Die Abmessung d₂ beträgt beispielsweise etwa das Zweifache der Abmessung d₁, wenngleich alternativ die Abmessung d₂ beispielsweise größer als das Zweifache der Abmessung d₁ betragen kann. Die länglichen Vias 122 können beispielsweise um eine Abmessung d₁ in einem Abstand angeordnet sein. Die Vias 122' können durch die Lithographie- und Ätzprozesse von kreisförmiger Gestalt sein, und die länglichen Vias 122 können oval sein, auch wenn Strukturen in der zum Strukturieren der Vias 122' und der länglichen Vias 122 verwendeten Lithographiemaske (wie etwa der in 3 gezeigten Maske 130) quadratisch bzw. rechteckig sein können, in den Zeichnungen nicht gezeigt. Weiterhin können die Vias 122' und die länglichen Vias 122 nach innen verjüngt sein, z. B. von einer oberen Oberfläche der Halbleitereinrichtung 100, und aufgrund des Ätzprozesses eine größere Abmessung nahe der Oberseite des zweiten Isoliermaterials 124b als an dem Boden aufweisen, ebenfalls nicht gezeigt (siehe 10).
Eine dritte leitende Materialschicht M₂ ist über der zweiten leitenden Materialschicht V₁ ausgebildet. Die dritte leitende Materialschicht M₂ kann eine Metallisierungsschicht für Leitungen 114' im Leitungsgebiet 106 der Halbleitereinrichtung 100 aufweisen, als Beispiel. Zum Ausbilden der dritten leitenden Materialschicht M₂ kann ein Damaszener-Prozess verwendet werden. Ein drittes Isoliermaterial 124c wird über dem zweiten Isoliermaterial 124b ausgebildet. Das dritte Isoliermaterial 124c kann ähnliche Materialien und Abmessungen wie für das erste Isoliermaterial 124a beschrieben aufweisen, als Beispiel. Das dritte Isoliermaterial 124c wird mit einer Struktur für mehrere zweite parallele leitende Elemente 114 im ersten Gebiet 104 und einer Struktur für Leitungen 114' im zweiten Gebiet 106 strukturiert. Eine Struktur für ein zweites Basiselement 118 wird ebenfalls in dem dritten Isoliermaterial 124c ausgebildet. Das strukturierte dritte Isoliermaterial 124c wird mit einem leitenden Material gefüllt, um die Strukturen zu füllen, und überschüssiges leitendes Material wird von der oberen Oberfläche des dritten Isoliermaterials 124c unter Verwendung eines CMP-Prozesses und/oder Ätzprozesses beseitigt. Alternativ kann die dritte leitende Materialschicht M₂ unter Verwendung eines subtraktiven Ätzprozesses ausgebildet werden.
Die zweite leitende Materialschicht V₁ und die dritte leitende Materialschicht M₂ können auch unter Verwendung eines Doppel-Damaszener-Prozesses ausgebildet werden, wobei eine einzelne Isoliermaterialschicht 124b/124c über dem ersten Isoliermaterial 124a ausgebildet wird. Eine erste Lithographiemaske wird zum Strukturieren der länglichen Vias 122 und Vias 122' verwendet, und eine zweite Lithographiemaske wird zum Strukturieren der zweiten parallelen leitenden Elemente 114 und Basiselemente 118 verwendet. Die Strukturen in dem isolierenden Material 124b/124c werden dann simultan mit einem leitenden Material gefüllt.
Das zweite Basiselement 118 ist an ein Ende jedes der zweiten parallelen leitenden Elemente 114 gekoppelt, wie in einer Draufsicht in 2 gezeigt. Das zweite Basiselement 118 koppelt die mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 elektrisch zusammen, wodurch ein kammförmiges oder gabelförmiges leitendes Strukturmerkmal 114/118 entsteht, das einen Abschnitt einer Kondensatorplatte 110 aufweist. Das gabelförmige leitende Strukturmerkmal 114/118 kann im Wesentlichen die gleichen Abmessungen wie das in der ersten leitenden Materialschicht M₁ ausgebildete gabelförmige leitende Strukturmerkmal 112/116 aufweisen. Das gabelförmige Strukturmerkmal 114/118 ist über dem in der ersten leitenden Materialschicht M₁ ausgebildeten gabelförmigen Strukturmerkmal 112/116 angeordnet.
Die länglichen Vias 122 der verbindenden Elemente 120 sind in der in 2 gezeigten Draufsicht im Umriss gezeigt. Die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 weisen eine Breite auf, die eine Abmessung d₁ aufweist, und eine Länge, die d₃ aufweist. Eine Draufsicht auf die Leitungen 114' ist in dem zweiten Gebiet 106 gezeigt, wobei die Vias 122' eine unter den Leitungen 114' angeordnete, im Umriss gezeigte Abmessung d₁ aufweisen. Nur zwei zweite parallele leitende Elemente 114 sind in 2 gezeigt; alternativ kann die Kondensatorplatte 110 mehrere erste parallele leitende Elemente 112 und zweite parallele leitende Elemente 114 enthalten, zum Beispiel drei oder mehr, je nach der gewünschten Kapazität.
Die Metallisierungsschichten oder leitenden Materialschichten M₁, V₁ und/oder M₂ können an verschiedenen Orten der Halbleitereinrichtung 100 angeordnete leitende Materialschichten aufweisen. Beispielsweise kann die Schicht M₁ eine erste Metallisierungsschicht aufweisen, z. B. die in einem Back-End-of-the-Line-Prozess (BEOL) ausgebildete erste Schicht. Die Schicht M₁ kann aber auch eine zweite oder größere Metallisierungsschicht aufweisen, angeordnet über zuvor ausgebildeten Metallisierungsschichten, nicht gezeigt. Alternativ können die Schichten M₁, V₁ und/oder M₂ in einem Front-End-of-the-Line-Prozess (FEOL) ausgebildete leitende Materialschichten aufweisen, als Beispiel.
Somit enthält beispielsweise eine Kondensatorplatte 110 mehrere erste parallele leitende Elemente 112 und über den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen 112 angeordnete mehrere zweite parallele leitende Elemente 114. Ein erstes Basiselement 116 ist an ein Ende der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 gekoppelt, wobei das erste Basiselement 116 die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 elektrisch zusammenkoppelt. Ein zweites Basiselement 118 ist an ein Ende der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 gekoppelt, wobei das zweite Basiselement 118 die mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 elektrisch zusammenkoppelt. Ein verbindendes Element 120 ist zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen 112 und den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen 114 angeordnet, wobei das verbindende Element 120 mindestens ein längliches Via 122 aufweist.
In den 1 und 2 ist nur eine Kondensatorplatte 110 gezeigt. Das erste parallele leitende Element 112, das erste Basiselement 116, das verbindende Element 120, das zweite parallele leitende Element 114 und das zweite Basiselement 118 bilden eine Kondensatorplatte 110 eines Kondensators gemäß einem Beispiel. Zwei Kondensatorplatten 110a und 110b können nahe beieinander innerhalb der Isoliermaterialien 124a, 124b und 124c ausgebildet werden, wodurch ein Kondensator 160 gebildet wird, wie in 5 in einer Draufsicht gezeigt. Abschnitte der Isoliermaterialien 124a, 124b und 124c fungieren dabei als ein Kondensatordielektrikum.
Gemäß einem Beispiel werden zwei Kondensatorplatten 110 nebeneinander platziert, wobei die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 versetzt und zwischen jeder Platte 110 verschachtelt oder verflochten sind, wie in 5 in einer Draufsicht gezeigt, hierin näher zu beschreiben. Die neuartigen verbindenden Elemente 120 weisen längliche Vias auf, die zwischen benachbarten ersten parallelen leitenden Elementen 112 und zweiten parallelen leitenden Elementen 114 angeordnet und an diese gekoppelt sind. Zusätzliche Metallisierungsschichten und leitende Materialschichten können über den zweiten parallelen leitenden Elementen 114 oder unter den ersten parallelen leitenden Elementen 112 verwendet werden, und mehrere gestapelte Schichten aus verbindenden Elementen 120, die längliche Vias 122 aufweisen, können verwendet werden, um die zusätzlichen parallelen leitenden Elemente 112 oder 114 zu verbinden.
Bei der Halbleitereinrichtungs-Herstellung werden Viaebenen aus mehrschichtigen Zwischenverbindungssystemen im allgemeinen zur Verarbeitung einer einzelnen Größe von Via optimiert. Es ist schwierig, kleine Strukturmerkmale insbesondere in dichten Arrays zu verarbeiten, und Lithographie- und Ätzprozesse für Vias können eine Herausforderung darstellen. Beispielsweise weisen alle Vias innerhalb einer Viaebene für herkömmliche Halbleitereinrichtungen in der Regel die gleiche Größe auf, so dass die Ätzprozesse, Lithographie- und Belichtungsprozesse optimiert werden können. Gemäß einem Beispiel jedoch werden längliche Vias 122 in dem Kondensatorgebiet 104 einer Halbleitereinrichtung 100 verwendet. Die optische Nahbereichskorrektur (OPC – Optical Proximity Correction) der zum Strukturieren der Halbleitereinrichtung 100 verwendeten Lithographiemaske kann modifiziert werden, um die gewünschte Größe der länglichen Vias 122 zu erzielen, als Beispiel, weil große Strukturmerkmale mit einer anderen Größe belichtet und mit anderen Ätzraten geätzt werden als kleine Strukturmerkmale.
3 zeigt eine Draufsicht auf eine Lithographiemaske 130 für die leitende Materialschicht V₁, aufweisend die mehreren länglichen Vias 122 im ersten Gebiet 104 und Vias 122' im zweiten Gebiet 106, in 1 gezeigt. Das Gebiet 134 der Maske 130 entspricht dem ersten Gebiet 104 der 1 und 2 und wird zu seinem Strukturieren verwendet, und das Gebiet 136 der Maske 130 entspricht dem zweiten Gebiet 106 der 1 und 2 und wird zu seinem Strukturieren verwendet.
Die Lithographiemaske 130 weist ein undurchsichtiges Material 138 und mehrere Aperturen 140 auf, aufweisend Strukturen innerhalb des undurchsichtigen Materials 138. Die Lithographiemaske 130 wird in einem Lithographieprozess (z. B. durch Exposition gegenüber Licht oder Energie) verwendet, um eine über dem Werkstück 102 ausgebildete Schicht aus lichtempfindlichem Material zu strukturieren, die Schicht aus lichtempfindlichem Material wird entwickelt und die Schicht aus lichtempfindlichem Material wird als eine Maske zum Strukturieren von Materialschichten wie etwa der zweiten Isolierschicht 124b der Viaschicht V₁ in einem Damaszener-Prozess verwendet.
Strukturen 142 für die länglichen Vias 122 im ersten Gebiet 134 weisen eine Breite oder Abmessung d₄ auf entsprechend Abmessung d₁ von 2 und eine Länge oder Abmessung d₅ entsprechend Abmessung d₃ von 2. Die Strukturen 144 für die Vias 122' im Gebiet 136 weisen eine Abmessung d₁ auf, die der Abmessung d₁ der Vias 122' von 2 entspricht. Weil größere Strukturmerkmale während der Lithographie größer belichtet werden und bei einigen Ätzprozessen schneller geätzt werden, als kleinere Strukturmerkmale geätzt werden, können die Strukturen 142 für die länglichen Vias 122 im Gebiet 134 auf die Lithographiemaske 130 kleiner ausgeführt werden, um die unterschiedlichen Belichtungsgrößen und Ätzraten in dem Lithographie- und Ätzprozess zu berücksichtigen. Die Strukturen 144 der Lithographiemaske 130 weisen eine größere Breite auf, z. B. Abmessung d₁ in einer vertikalen Richtung, und eine kleinere Länge, z. B. Abmessung d₁ in einer horizontalen Richtung in dem Leitungsgebiet 136 als in dem Kondensatorgebiet 134, z. B. verglichen mit der Breite d₄ und Länge d₅ der Strukturen 142 im Kondensatorgebiet 134. Beispielsweise kann auf der Lithographiemaske 130 die Breite von länglichen Vias der Strukturen 142 oder Abmessung d₄ um etwa 5% bis 20% kleiner ausgeführt werden als die Abmessung d₁ der kleinsten quadratischen Vias der Strukturen 144. Alternativ kann die Größe der Strukturen 142 in einem anderen Ausmaß abgeändert werden, um die gewünschte Größendifferenz der länglichen Vias 122 im Vergleich zu den Vias 122' zu kompensieren. Man beachte, dass die Abmessungen der Maske 130 möglicherweise nicht die gleichen sind wie die Abmessungen auf der Halbleitereinrichtung 100, und zwar aufgrund eines Reduktionsfaktors des eingesetzten Lithographiesystems, das, als Beispiele, einen Reduktionsfaktor von etwa 2:1 oder 4:1 aufweisen kann.
Die in 3 gezeigte Maske 130 mit nachgestellten Abmessungen d₄ und d₅ für die Strukturen 142 mit länglichen Vias können zum Strukturieren der in 1 und 2 und auch 5 gezeigten Halbleitereinrichtung 100 verwendet werden. Ähnliche Nachstellungen zu Strukturen 142 für längliche Vias können auch an Lithographiemasken für andere Beispiele vorgenommen werden.
4 zeigt eine detailliertere Querschnittsansicht einer leitenden Materialschicht V₁, die in 1 gezeigten mehreren länglichen Vias 122 aufweisend. Ein Sputterprozess kann verwendet werden, um einen Liner 146 auszubilden, der ein leitendes Material aufweist, wenngleich auch andere Abscheidungsprozesse verwendet werden können. In dem zweiten Gebiet 106 ausgebildete kleinere Vias 122' können Gebiete 150 aufweisen, die bei der unteren Oberfläche entlang den Seitenwänden angeordnet sind, in denen der Liner 146 nicht ausgebildet ist oder sehr dünn ist. Ein dünner oder fehlender Liner ist bei einigen Anwendungen möglicherweise nicht in dem Leitungsgebiet 106 oder zweiten Gebiet 106 problematisch, doch verursachen dünne oder fehlende Liner 146 wahrscheinlich einen Leckstrom, wenn kleine Vias 122' in dem Kondensatorgebiet 104 verwendet werden, als Beispiel. Weil die Vias 122 in dem Kondensatorgebiet 104 oder ersten Gebiet 104 länglich sind und eine Länge oder Abmessung d₂ aufweisen, die größer ist als die Abmessung d₁, ist der Liner 146 vorteilhaft auf der unteren Oberfläche dicker, wobei er zum Beispiel eine Abmessung d₆ aufweist, die etwa 5 nm bis 50 nm aufweist, wohingegen der Liner 146 auf der unteren Oberfläche der Vias 122' im zweiten Gebiet 106 dünner ist, wie bei Abmessung d₇ gezeigt. Außerdem ist der Liner 146 vorteilhafterweise über der ganzen Seitenwand der größeren länglichen Vias 122 im ersten Gebiet 104 ausgebildet, weil die Öffnungen für die länglichen Vias 122 an der Oberseite breiter sind, was zu einer verbesserten durchgehenden Linerabdeckung während des Abscheidungsprozesses führt. Der Liner 146 der länglichen Vias 122 kann entlang einem unteren Abschnitt der Seitenwand eine Abmessung d₈ von beispielsweise 1 nm bis 20 nm aufweisen. Alternativ kann der Liner 146 andere Abmessungen aufweisen.
Dann wird ein leitendes Füllmaterial 148 über dem Liner 146 ausgebildet, auch in 4 gezeigt. Wenn das leitende Füllmaterial 148 Kupfer aufweist, dann kann der Liner Ta, TaN, WN, WCN oder Ru aufweisen, als Beispiele. Wenn das leitende Füllmaterial 148 Aluminium aufweist, dann kann der Liner Ti, TiN oder TiSiN aufweisen, als Beispiele. Alternativ können der Liner 146 und das Füllmaterial 148 andere Materialien aufweisen. Das Füllmaterial 148 kann ein halbleitendes Material wie etwa Polysilizium oder amorphes Silizium aufweisen, und ein Liner ist möglicherweise nicht enthalten, als Beispiel.
Weil die Vias 122 des verbindenden Elements 120 der Kondensatorplatte 110 länglich sind, ist der Liner 146 vorteilhafterweise über den Seitenwänden und der unteren Oberfläche der Strukturen für die länglichen Vias 122 vollständig ausgebildet, was zu einem verringerten Leckstrom für aus den Kondensatorplatten 110 ausgebildete Kondensatoren führt, gemäß einem Beispiel.
5 zeigt eine Draufsicht auf einen in einem Kondensatorgebiet 104 ausgebildeten Kondensator 160, wobei der Kondensator 160 zwei Kondensatorplatten 110a und 110b aufweist, die jeweils verbindende Elemente 120 aufweisen, mehrere längliche Vias 122 (im Umriss gezeigt) aufweisend, angeordnet zwischen ersten parallelen leitenden Elementen 112 und zweiten parallelen leitenden Elementen 114, gemäß einem Beispiel. In der in 5 gezeigten Draufsicht sind nur die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 und Basiselemente 118 sichtbar. Mehrere erste parallele leitende Elemente 112 und erste Basiselemente 116 sind unmittelbar unter (z. B. parallel und bei oder neben) den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen 114 und den zweiten Basiselementen 118 angeordnet.
Die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der ersten Platte 110a sind mit den zweiten parallelen leitenden Elementen 114 der zweiten Platte 110a verwoben oder verschachtelt, anders ausgedrückt, verflochten. Gleichermaßen sind die ersten parallelen leitenden Elemente 112 der ersten Platte 110a mit den ersten parallelen leitenden Elementen 112 der zweiten Platte 110a verwoben oder verschachtelt, anders ausgedrückt, verflochten. Die länglichen Vias 112 können um einen Abstand oder eine Abmessung d₁, die beispielsweise eine Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung 100 aufweisen kann, in einem Abstand zueinander angeordnet sein. Die länglichen Vias 112 können um einen Abstand d₁ in einem Abstand zueinander angeordnet sein, der im Wesentlichen das gleiche wie die Breite der länglichen Vias 112 aufweist, als Beispiel.
Die verbindenden Elemente 120 weisen dabei ein Array aus rechteckigen länglichen Vias 122 auf. Die zwischen die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 und die ersten parallelen leitenden Elemente 112 der ersten Platte 110a gekoppelten länglichen Vias 122 verlaufen parallel zu benachbarten länglichen Vias 122, die zwischen die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 und die ersten parallelen leitenden Elemente 112 der zweiten Platte 110b gekoppelt sind. Das Isoliermaterial 124a, 124b und 124c der ersten Platte 110a und der zweiten Platte 110b weist das Kondensatordielektrikum des Kondensators 160 auf. Die verschachtelte Kammstruktur der verwobenen, anders ausgedrückt, verflochtenen ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 und die länglichen Vias 122 der ersten Platte 110a und zweiten Platte 110b führt zu einem hohen Kapazitätsgrad. Die benachbarten parallelen länglichen Vias 122 erhöhen vorteilhafterweise die Kapazitätsdichte pro Fläche des neuartigen Kondensators 160.
Die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der ersten Kondensatorplatte 110a sind mit den ersten parallelen leitenden Elementen 112 und den zweiten parallelen leitenden Elementen 114 der zweiten Kondensatorplatte 110b verwoben, anders ausgedrückt, verflochten. Die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der ersten Kondensatorplatte 110a weisen abwechselnd angeordnete Finger aus leitendem Material auf. Beispielsweise ist ein erstes paralleles leitendes Element 112 der ersten Kondensatorplatte 110a zwischen zweien der ersten parallelen leitenden Elemente 112 der zweiten Kondensatorplatte 110b innerhalb der gleichen leitenden Materialschicht M₁ angeordnet.
Gemäß einem Beispiel weisen die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der Kondensatorplatten 110a und 110b Elemente auf mit Breiten, die im Wesentlichen eine Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung 100 aufweisen. Die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der ersten Kondensatorplatte 110a können auch um eine Abmessung d₁, die im Wesentlichen gleich der Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung 100 ist, von den ersten parallelen leitenden Elementen 112 und zweiten parallelen leitenden Elementen 114 der zweiten Platte 110b in einem Abstand zueinander angeordnet sein, als Beispiel.
Die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der Kondensatorplatten 110a und 110b weisen gemäß beispielsweise die gleiche Länge auf. Beispielsweise können die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114, der ersten Kondensatorplatte 110a eine erste Länge aufweisen und die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der zweiten Kondensatorplatte 110b eine zweite Länge aufweisen, wobei die zweite Länge im Wesentlichen die gleiche ist wie die erste Länge. Die erste Länge und die zweite Länge können etwa das Zehnfache oder mehr als die Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung 100 aufweisen, als Beispiel, wenngleich alternativ die erste Länge und die zweite Länge andere Abmessungen aufweisen können.
Die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 der ersten Platte 110a und zweiten Platte 110b sind versetzt, um Platz für die Isoliermaterialien 124a, 124b und 124c zwischen den Platten 110a und 110b zu lassen, die das Kondensatordielektrikum bilden. Die Abmessungen der ersten parallelen leitenden Elemente 112 und zweiten parallelen leitenden Elemente 114 und der länglichen Vias 122, der Raum zwischen ihnen und die Art von dielektrischem Material (z. B. von Isoliermaterialien 124a, 124b und 124c) können so ausgewählt werden, dass beispielsweise eine gewünschte Kapazität erzielt wird.
Die Kondensatorplatten 110a und 110b können an Leitungen (wie etwa z. B. Leitungen 112' und 114' in dem in 1 und 2 gezeigten zweiten Gebiet 106) gekoppelt sein, um eine elektrische Verbindung zu anderen Bauelementen auf der Halbleitereinrichtung 100 herzustellen oder um eine Verbindung mit einem Kontakt oder Anschluss der Halbleitereinrichtung 100 herzustellen. Die Kondensatorplatten 110a und 110b können, wie in 5 gezeigt, symmetrisch sein. Die Gestalten der Kondensatorplatten 110a und 110b können Spiegelbilder aufweisen, als Beispiel.
Mit anderen Worten enthält die in 5 gezeigte Halbleitereinrichtung 100 ein Werkstück 102 und mehrere über dem Werkstück 102 angeordnete erste parallele leitende Elemente 112 (siehe 1), wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweisen. Abwechselnde erste parallele leitende Elemente 112 sind in einer Ansicht wie etwa der in 5 gezeigten z. B. in der horizontalen Richtung geringfügig versetzt, um abwechselnde erste parallele leitende Elemente 112 durch ein Basiselement 116 zusammenzukoppeln. Ein verbindendes Element 120, das mindestens einen länglichen Via 122 aufweist, ist mindestens über jedes der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 angeordnet und daran gekoppelt. Mehrere zweite parallele leitende Elemente 114 sind über den verbindenden Elementen 120 angeordnet und daran gekoppelt, wobei die mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, wobei das zweite Ende dem ersten Ende gegenüberliegt. Abwechselnde zweite parallele leitende Elemente 114 sind ebenfalls in der horizontalen Richtung geringfügig versetzt, um abwechselnde erste parallele leitende Elemente 114 durch ein Basiselement zusammenzukoppeln. Ein erstes Basiselement 116, z. B. der ersten Kondensatorplatte 110a, ist an das erste Ende von jedem zweiten der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 gekoppelt, wobei das erste Basiselement 116 der ersten Kondensatorplatte 110a abwechselnd mehrere der ersten parallelen leitenden Elemente 112 elektrisch zusammenkoppelt. Bei der ersten leitenden Materialschicht M₁ ist ein zweites Basiselement 116, z. B. der zweiten Kondensatorplatte 110b, an das zweite Ende der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 gekoppelt, das nicht mit dem ersten Basiselement 118 verbunden ist, wobei das zweite Basiselement 116 der zweiten Kondensatorplatte 110b abwechselnde mehrere von ersten parallelen leitenden Elementen 112 elektrisch zusammengekoppelt. Analog ist bei der dritten leitenden Materialschicht M₂ ein drittes Basiselement 118, z. B. der ersten Kondensatorplatte 110a, an das erste Ende jeder zweiten der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 gekoppelt, wobei das dritte Basiselement 118 der ersten Kondensatorplatte 110a abwechselnde mehrere von zweiten parallelen leitenden Elementen 114 elektrisch zusammengekoppelt. Ein viertes Basiselement 118, z. B. der zweiten Kondensatorplatte 110b, ist an das zweite Ende der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 gekoppelt, das nicht mit dem dritten Basiselement 118 der ersten Kondensatorplatte 110a verbunden ist, wobei das vierte Basiselement 118 der zweiten Kondensatorplatte 110b abwechselnde mehrere von zweiten parallelen leitenden Elementen 114 elektrisch zusammenkoppelt.
Man beachte, dass die ersten Basiselemente 116 in dem vorausgegangenen Absatz als ein erstes Basiselement 116 der ersten Kondensatorplatte 110a und ein zweites Basiselement 116 der zweiten Kondensatorplatte 110b bezeichnet werden. Analog werden die zweiten Basiselemente 118 als ein drittes Basiselement 118 der ersten Kondensatorplatte 110a und ein viertes Basiselement 118 der zweiten Kondensatorplatte bezeichnet. Bei anderen Abschnitten der ausführlichen Beschreibung werden die Basiselemente von beiden Kondensatorplatten 110a und 110b als erste Basiselemente 116 und zweite Basiselemente 118 bezeichnet, als Beispiel.
Man beachte, dass die Basiselemente 116 und 118 unter Verwendung eines optionalen zusätzlichen verbindenden Elementes 120'' zusammengekoppelt werden können, das mindestens einen Via 122'' aufweisen kann, der länglich sein kann oder andere Abmessungen aufweisen kann, wie in 5 im Umriss gezeigt, hierin näher zu beschreiben.
Gemäß einem weiteren Beispiel können die verbindenden Elemente 220 jeweils einen einzelnen länglichen Via 222 aufweisen, wie in 6 gezeigt. Eine Draufsicht auf einen Kondensator 260 ist gezeigt, wobei der Kondensator 260 zwei Kondensatorplatten 210a und 210b aufweist, die verbindende Elemente 220 enthalten, die einzelne längliche Vias 222 aufweisen, zwischen den zweiten parallelen leitenden Elementen 214 und den ersten parallelen leitenden Elementen 212 angeordnet (nicht in 6 gezeigt; siehe 9). Die 7, 8 und 9 zeigen Querschnittansichten des in 6 gezeigten Kondensators 160 in verschiedenen Herstellungsstadien. 10 zeigt eine Querschnittsansicht des in 6 gezeigten Kondensators 160 in einer Richtung senkrecht zu der in 7 bis 9 gezeigten Richtung. Gleiche Zahlen werden für die verschiedenen Elemente in 7 bis 10 verwendet, die zum Beschreiben der 1 bis 5 verwendet wurden. Um eine Wiederholung zu vermeiden, wird jede in 6 bis 10 gezeigte Bezugszahl hierin nicht wieder ausführlich beschrieben. Vielmehr werden ähnliche Materialien und Abmessungen x02, x04, x06, usw. bevorzugt für die gezeigten verschiedenen Materialschichten verwendet, wie sie für die 1 bis 5 beschrieben wurden, wobei in 1 bis 5 x = 1 und in 6 bis 10 x = 2 gilt.
Zum Herstellen der Halbleitereinrichtung 200 wird ein Werkstück 202 bereitgestellt und erste parallele leitende Elemente 212 und erste Basiselemente 216 der ersten Kondensatorplatte 210a und zweiten Kondensatorplatte 210b werden innerhalb eines ersten Isoliermaterials 224a einer leitenden Materialschicht M₁ unter Verwendung eines Einfach-Damaszener-Prozesses ausgebildet. Ein Doppel-Damaszener-Prozess kann verwendet werden, um die länglichen Vias 222 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 214 auszubilden. Es kann ein Via-Zuerst-Prozess oder ein Via-Zuletzt-Doppel-Damaszener-Prozess verwendet werden.
Beispielsweise kann in einem Via-Zuerst-Prozess ein zweites Isoliermaterial 224b über der ersten leitenden Materialschicht M₁ ausgebildet werden und eine dritte Isoliermaterialschicht 224c über dem zweiten Isoliermaterial 224b ausgebildet werden, wie in 7 gezeigt. Das zweite Isoliermaterial 224b und das dritte Isoliermaterial 224c können beispielsweise eine einzelne Isoliermaterialschicht aufweisen. Eine erste Schicht aus Fotolack 262 kann über dem dritten Isoliermaterial 224c abgeschieden werden, und die erste Schicht aus Fotolack 262 kann unter Verwendung einer nicht gezeigten ersten Lithographiemaske und eines Belichtungsprozesses mit einer Struktur 264 für die länglichen Vias strukturiert werden. Die erste Schicht aus Fotolack 262 wird entwickelt und die erste Schicht aus Fotolack 262 wird als eine Maske während eines Ätzprozesses verwendet, wobei Abschnitte des zweiten und dritten Isoliermaterials 224b und 224c beseitigt und die Struktur 264 für die länglichen Vias 222 in dem zweiten Isoliermaterial 224b und dem dritten Isoliermaterial 224c ausgebildet wird. Die erste Schicht aus Fotolack 262 wird dann beseitigt.
Eine zweite Schicht aus Fotolack 266 wird über dem strukturierten zweiten Isoliermaterial 224b und dritten Isoliermaterial 224c abgeschieden, wie in 8 gezeigt. Die zweite Schicht aus Fotolack 266 füllt die Strukturen 264 in dem zweiten Isoliermaterial 224b und dritten Isoliermaterial 224c, als Beispiel. Die zweite Schicht aus Fotolack 266 wird unter Verwendung einer nicht gezeigten zweiten Lithographiemaske und eines Belichtungsprozesses mit einer Struktur 268 für die zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und die zweiten Basiselemente 218 strukturiert. Die zweite Schicht aus Fotolack 266 wird entwickelt und die zweite Schicht aus Fotolack 266 wird als Maske während eines Ätzprozesses verwendet, wobei Abschnitte des dritten Isoliermaterials 224c beseitigt und die Struktur 268 für die zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und die zweiten Basiselemente 218 in dem dritten Isoliermaterial 224c ausgebildet werden. Wenn das zweite Isoliermaterial 224b und das dritte Isoliermaterial 224c eine einzelne Isoliermaterialschicht aufweisen, wird nur der obere Abschnitt der einzelnen Isolierschicht, durch das dritte Isoliermaterial 224c dargestellt, mit der Struktur 268 für die zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und die zweiten Basiselemente 218 strukturiert. Die zweite Schicht aus Fotolack 266 wird dann beseitigt.
Als nächstes unter Bezugnahme auf 9 wird dann ein leitendes Material über dem strukturierten zweiten Isoliermaterial 224b und dritten Isoliermaterial 224c abgeschieden, wobei die Strukturen 264 und 268 gefüllt und die länglichen Vias 222, die zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und die zweiten Basiselemente 218 in einem einzelnen Füllprozess gefüllt werden. Auch ein nicht gezeigter Liner kann verwendet werden, wie in 4 gezeigt. Überschüssiges leitendes Material wird unter Verwendung eines Ätzprozesses und/oder eines CMP-Prozesses von der oberen Oberfläche 274 des dritten Isoliermaterials 224c entfernt, so dass die obere Oberfläche 272 der zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und der zweiten Basiselemente 218 mit der oberen Oberfläche 274 des dritten Isoliermaterials 224c, als Beispiel, im wesentlichen koplanar ist, wie in 9 im Umriss gezeigt.
10 zeigt eine Querschnittsansicht des in 6 gezeigten Kondensators 260 in einer Richtung senkrecht zu der in 7 bis 9 gezeigten Ansicht. Die zum Ausbilden der einzelnen länglichen Vias 222 und der zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und der zweiten Basiselemente 218 verwendeten Ätzprozesse können zu nach innen verjüngten Seitenwänden der Vias 222 und Elemente 214 führen, was in 10 zu sehen ist.
Wegen Fehlausrichtungen zwischen der Lithographie des Via 222 und der Lithographie der zweiten parallelen leitenden Elemente 214 kann die Abmessung d₉ nahe der Oberseite der länglichen Vias 222 und der zweiten parallelen leitenden Elemente 214 wesentlich kleiner sein als die Abmessung d₁₀ zwischen den ersten parallelen leitenden Elementen 212 der ersten Kondensatorplatte 210a und der zweiten Kondensatorplatte 210b. Die Abmessung d₁₀ kann beispielsweise eine Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung 200 aufweisen. Der untere Abschnitt der länglichen Vias 222 und der zweiten parallelen leitenden Elemente 214 kann eine Breite aufweisen, die etwa 20 nm oder weniger beträgt als die Breite am oberen Abschnitt der länglichen Vias 222 und der zweiten parallelen leitenden Elemente 214, als Beispiel.
Die verbindenden Elemente 220 können jeweils einen einzelnen länglichen Via 222 aufweisen, der mindestens einen oberen Abschnitt mit im Wesentlichen der gleichen Größe und Gestalt wie mindestens ein oberer Abschnitt der ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 212 und 214 aufweist. Die verbindenden Elemente 220 können mindestens einen oberen Abschnitt aufweisen, der im Wesentlichen die gleiche Länge und Breite wie ein Abschnitt der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 214 aufweist. Beispielsweise weisen die verbindenden Elemente 220 in 10 einen oberen Abschnitt auf, der die gleiche Länge und Breite wie ein oberer Abschnitt der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 214 aufweist.
Alternativ können die einzelnen länglichen Vias 222 zum Beispiel um einige wenige nm entlang der Breite und Länge geringfügig kleiner sein als erste parallele leitende Elemente 212 und zweite parallele leitende Elemente 214, als Beispiel. Auch die zweiten Basiselemente 218 können nach innen verjüngte Seitenwände aufweisen, nicht gezeigt. Die ersten Basiselemente 216 und die ersten parallelen leitenden Elemente 212 können ebenfalls nach innen verjüngte Seitenwände aufweisen, ebenfalls nicht gezeigt. Die einzelnen länglichen Vias 222 können Seitenwände aufweisen, die zu der horizontalen Oberfläche des Werkstücks 202 im Wesentlichen senkrecht verlaufen. Die einzelnen länglichen Vias 222 können eine Länge aufweisen, die im wesentlichen die gleiche ist wie die Länge der zweiten parallelen leitenden Elemente 214, als Beispiel.
Zum Ausbilden des in 6 bis 10 gezeigten Kondensators 260 kann auch ein Via-Zuletzt-Doppel-Damaszener-Verfahren verwendet werden. Beispielsweise können die Strukturen 268 für die zweiten parallelen leitenden Elemente 214 und die zweiten Basiselemente 218 zuerst in dem dritten Isoliermaterial 224c ausgebildet werden, und dann können die Strukturen 264 für die länglichen Vias 222 in dem zweiten Isoliermaterial 224b und dritten Isoliermaterial 224c ausgebildet werden. Dann wird ein Füllprozess verwendet, um die beiden Strukturen simultan mit einem leitenden Material zu füllen. Alternativ können zum Ausbilden der zweiten parallelen leitenden Elemente 214, der zweiten Basiselemente 218 und der länglichen Vias zwei Einfach-Damaszener-Prozesse oder subtraktive Ätzprozesse verwendet werden, als Beispiel.
11 zeigt eine Draufsicht auf einen weiteren Kondensator 360, wobei die verbindenden Elemente 320 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 der Kondensatorplatten unter Verwendung der gleichen Lithographiemaske ausgebildet werden. 12 zeigt eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Kondensators und 13 zeigt eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Kondensators in einer Richtung senkrecht zu der in 12 gezeigten Ansicht. Die verbindenden Elemente 320 weisen jeweils einen einzelnen länglichen Via 322 auf, der im Wesentlichen die gleiche Größe und Gestalt wie die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 aufweist. Wieder werden zum Bezeichnen der verschiedenen Elemente, die zum Beschreiben der vorausgegangenen Figuren verwendet wurden, gleiche Zahlen verwendet, und zur Vermeidung einer Wiederholung wird jede in 11 bis 13 gezeigte Referenzzahl hierin nicht wieder ausführlich beschrieben.
Zum Herstellen des Kondensators 360 wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Werkstück 302 bereitgestellt, und die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 312 und ersten Basiselemente 316 der ersten Kondensatorplatte 310a und der zweiten Kondensatorplatte 310b werden unter Verwendung eines Einfach-Damaszener-Prozesses innerhalb eines ersten Isoliermaterials 324a einer leitenden Materialschicht M₁ ausgebildet. Dann wird ein Doppel-Damaszener-Prozess verwendet, um die länglichen Vias 322, die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 und die zweiten Basiselemente 318 der ersten Kondensatorplatte 310a und der zweiten Kondensatorplatte 310b auszubilden. Ein Via-Zuerst-Prozess oder ein Via-Zuletzt-Doppel-Damaszener-Prozess können verwendet werden.
Beispielsweise wird in einem Via-Zuerst-Prozess ein zweites Isoliermaterial 324b über der ersten leitenden Materialschicht M₁ ausgebildet, und ein drittes Isoliermaterial 324c wird über dem zweiten Isoliermaterial 324b ausgebildet, wie in 12 gezeigt. Das zweite Isoliermaterial 324b und das dritte Isoliermaterial 324c können beispielsweise eine einzelne Isoliermaterialschicht aufweisen, wie für den in 6 bis 10 gezeigten Kondensator beschrieben. Eine nicht gezeigte erste Schicht aus Fotolack wird über dem dritten Isoliermaterial 324c abgeschieden, und die erste Schicht aus Fotolack wird unter Verwendung einer nicht gezeigten ersten Lithographiemaske und eines Belichtungsprozesses mit einer Struktur für die länglichen Vias 322 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 strukturiert. Die erste Schicht aus Fotolack wird entwickelt, und die erste Schicht aus Fotolack wird als Maske während eines Ätzprozesses verwendet, wobei Abschnitte des zweiten Isoliermaterials 324b und des dritten Isoliermaterials 324c beseitigt und die Struktur für die länglichen Vias 322 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 in dem zweiten Isoliermaterial 324b und dem dritten Isoliermaterial 324c ausgebildet werden. Dann wird die erste Schicht aus Fotolack beseitigt.
Eine ebenfalls nicht gezeigte zweite Schicht aus Fotolack wird über dem strukturierten zweiten Isoliermaterial 324b und dritten Isoliermaterial 324c abgeschieden. Die zweite Schicht aus Fotolack füllt die Strukturen in dem zweiten Isoliermaterial 324b und dritten Isoliermaterial 324c, als Beispiel. Die zweite Schicht aus Fotolack wird unter Verwendung einer nicht gezeigten zweiten Lithographiemaske und eines Belichtungsprozesses mit einer Struktur für die zweiten Basiselemente 318 strukturiert. Die zweite Schicht aus Fotolack wird entwickelt, und die zweite Schicht aus Fotolack wird als eine Maske während eines Ätzprozesses verwendet, wobei Abschnitte des dritten Isoliermaterials 324c beseitigt und die Struktur für die zweiten Basiselemente 318 in dem dritten Isoliermaterial 324c ausgebildet wird. Dann wird die zweite Schicht aus Fotolack beseitigt. Die Strukturen für die zweiten parallelen leitenden Elemente und länglichen Vias 322 schneiden sich mit den Strukturen für die zweiten Basiselemente 318.
Dann wird über dem strukturierten zweiten Isoliermaterial 324b und dritten Isoliermaterial 324c ein leitendes Material abgeschieden, wodurch die Strukturen gefüllt und die länglichen Vias 322, die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 und die zweiten Basiselemente 318 in einem einzelnen Füllprozess gefüllt werden. Auch ein nicht gezeigter Liner kann verwendet werden, wie in 4 gezeigt. Überschüssiges leitendes Material wird unter Verwendung eines Ätzprozesses und/oder CMP-Prozesses von der oberen Oberfläche des dritten Isoliermaterials 324c beseitigt, so dass die obere Oberfläche der zweiten parallelen leitenden Elemente 314 und der zweiten Basiselemente 318 mit der oberen Oberfläche des dritten Isoliermaterials 324c im Wesentlichen koplanar ist.
Der in 11 bis 13 gezeigte Kondensator 360 kann auch beispielsweise in einem Via-Zuletzt-Doppel-Damaszener-Prozess ausgebildet werden, wie für den in 6 bis 10 gezeigten Kondensator beschrieben.
13 zeigt eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Kondensators 360 in einer Richtung senkrecht zu der in 12 gezeigten Ansicht. Die zum Ausbilden der einzelnen länglichen Vias 322, der zweiten parallelen leitenden Elemente 314 und der zweiten Basiselemente 318 verwendeten Ätzprozesse können zu nach innen verjüngten Seitenwänden führen, wie in 13 gezeigt. Die Abmessung zwischen der Oberseite der zweiten parallelen leitenden Elemente 314 kann im wesentlichen gleich der Abmessung zwischen den ersten parallelen leitenden Elementen 312 der ersten Kondensatorplatte 310a und zweiten Kondensatorplatte 310b sein. Der untere Abschnitt der länglichen Vias 322 kann eine kleinere Breite als der obere Abschnitt der zweiten parallelen leitenden Elemente 314 aufweisen, als Beispiel, wie gezeigt.
Die verbindenden Elemente 320 können mindestens einen oberen Abschnitt aufweisen, der im Wesentlichen die gleiche Länge und Breite wie im Abschnitt der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 314 aufweist. Beispielsweise weisen die verbindenden Elemente 320 in 13 einen oberen Abschnitt auf, der die gleiche Länge und Breite wie ein unterer Abschnitt der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 314 aufweist.
Der in 11 bis 13 gezeigte Kondensator ist vorteilhaft, weil eine Ausrichtung der länglichen Vias 322 auf die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 aufgrund der Tatsache sichergestellt ist, dass die länglichen Vias 322 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 unter Verwendung der gleichen Lithographiemaske ausgebildet werden. Die verbindenden Elemente 320 weisen längliche Vias 322 auf, die durchgehende Seitenwände aufweisen, wobei die zweiten parallelen leitenden Elemente 314 über den länglichen Vias 322 angeordnet sind. Die zweiten parallelen leitenden Elemente können einen oberen Abschnitt mit im Wesentlichen der gleichen Größe und Gestalt wie mindestens ein oberer Abschnitt der ersten parallelen leitenden Elemente 312.
14 zeigt eine Draufsicht auf noch einen weiteren Kondensator 460, wobei das verbindende Element 420a weiterhin ein Basiselement 480a enthält, an die Basiselemente 416 und 418a gekoppelt, an die ersten parallelen leitenden Elemente 412 und die zweiten parallelen leitenden Elemente 414a gekoppelt. 15 zeigt eine Perspektivansicht einer Kondensatorplatte 410a des in 14 gezeigten Kondensators. Wiederum werden gleiche Zahlen verwendet, um auf die verschiedenen Elemente Bezug zu nehmen, die verwendet wurden, um die vorausgegangenen Figuren zu beschreiben, und zur Vermeidung einer Wiederholung wird jede in 14 und 15 gezeigte Bezugszahl hierin nicht wieder ausführlich beschrieben.
Die verbindenden Elemente 420a der Kondensatorplatten 410a und 410b weisen zwischen den ersten parallelen leitenden Elementen 412 und den zweiten parallelen leitenden Elementen 414a angeordnete längliche Vias 422a auf. Die länglichen Vias 422a verlaufen im Wesentlichen über die ganze Länge der ersten parallelen leitenden Elemente 412 und zweiten parallelen leitenden Elemente 414a, wie gezeigt. Auch die verbindenden Elemente 420a weisen ein zwischen dem ersten Basiselement 416 und dem zweiten Basiselement 418a angeordnetes drittes Basiselement 480a auf.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine einzelne Maske verwendet, um die Strukturen für die verbindenden Elemente 420a, die zweiten parallelen leitenden Elemente 414a und die zweiten Basiselemente 418a auszubilden. Somit können gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise eine Lithographiemaske, ein Lithographieprozess und ein Ätzschritt eliminiert werden. Bei einigen Anwendungen jedoch wird eine Lithographiemaske möglicherweise nicht eliminiert, weil eine separate Lithographiemaske möglicherweise erforderlich ist, um Leitungen in einem Leitungsgebiet auszubilden (z. B. die Leitungen 114' in dem in 1 gezeigten zweiten Gebiet 106). Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform die Ausrichtung der verbindenden Elemente 420a auf die zweiten parallelen leitenden Elemente 418a und das zweite Basiselement 414a sichergestellt, weil die gleiche Lithographiemaske verwendet wird, um die verbindenden Elemente 420a, die zweiten parallelen leitenden Elemente 414a und die zweiten Basiselemente 418a zu strukturieren.
Die Seitenwände 482a des zweiten Basiselements 418a, der zweiten parallelen leitenden Elemente 414a, der länglichen Vias 422a und der dritten Basiselemente 480a können durchgehend nach innen verjüngt sein, wie in der Perspektivansicht von 15 im Umriss gezeigt. Alternativ können die Seitenwände des zweiten Basiselements 418a, der zweiten parallelen leitenden Elemente 414a, der länglichen Vias 422a und der dritten Basiselemente 480a im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche des Werkstücks 402 verlaufen, als Beispiel.
Ebenfalls in 15 sind zusätzliche leitende Materialschichten V₂ und M₃ gezeigt, die zusätzliche verbindende Elemente 420b enthalten, aufweisend längliche Vias 422b, und zusätzliche Basiselemente 480b, in einer über der leitenden Materialschicht M₂ angeordneten vierten leitenden Materialschicht V₂ angeordnet und zusätzliche parallele leitende Elemente 414b und ein zusätzliches Basiselement 418b, in einer fünften leitenden Materialschicht M₃ über den länglichen Vias 422b und dem dritten Basiselement 480b angeordnet. Die Kondensatorplatte 410a (und auch die in 14 gezeigte Kondensatorplatte 410b) können auch mehr als fünf leitende Materialschichten M₁, V₁, M₂, V₂, M₃ enthalten, wobei verbindende Elemente 420a oder 420b längliche Vias 422a oder 422b (und auch dritte Basiselemente 480a oder 480b) und parallele leitende Elemente 412, 414a oder 414b (und auch Basiselemente 416, 418a oder 418b) in abwechselnden leitenden Materialschichten V_x oder M_x enthalten, nicht gezeigt, was die Kapazität des Kondensators 460 weiter heraufsetzt. Parallele leitende Elemente 414b können über den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen 414a angeordnete dritte parallele leitende Elemente 414b aufweisen, und die verbindenden Elemente 420b können zweite verbindende Elemente, aufweisend längliche Vias 422b, aufweisen, die die dritten parallelen leitenden Elemente 414b an die zweiten parallelen leitenden Elemente 414a koppeln, als Beispiel. Die Seitenwände 482b des Basiselements 480b, der parallelen leitenden Elemente 414b, der länglichen Vias 422b und der Basiselemente 418b können durchgehend nach innen verjüngt sein, wie im Umriss gezeigt, oder die Seitenwände können im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche des Werkstücks 402 verlaufen.
Mehrere dritte parallele leitende Elemente 414b und zweite verbindende Elemente 420b können in den Kondensatorplatten 410a und 410b eines Kondensators 460 enthalten sein.
Die hierin beschriebenen anderen Beispiele können ebenfalls zusätzliche verbindende Elemente 120, 220, 320, 420a und 420b und parallele leitende Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b enthalten, ausgebildet in zusätzlichen leitenden Materialschichten V_x oder M_x, über den zweiten parallelen leitenden Elementen 114, 214, 314, 414b angeordnet oder unter den ersten parallelen leitenden Elementen 112, 212, 312 und 412 angeordnet, als Beispiel, in den Zeichnungen nicht gezeigt. Die verbindenden Elemente 120, 220, 320, 420a und 420b und die parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b können in mehreren leitenden Materialschichten oder in jeder leitenden Materialschicht einer Halbleitereinrichtung 100, 200, 300 und 400 ausgebildet sein, als Beispiel.
Andere Beispiele können auch zusätzliche verbindende Elemente 120'' enthalten, aufweisend mindestens einen Via 122'', zwischen den Basiselementen 116 und 118 angeordnet, als Beispiel, wie in der Draufsicht von 5 als Umriss gezeigt. Wenn optional etwaige zusätzliche leitende Materialebenen verwendet werden, um Kondensatoren mit mehr als zwei leitenden Ebenen auszubilden, können die jeweiligen zusätzlichen Basiselemente auch beispielsweise durch verbindende Elemente verbunden sein. Verbindende Elemente 120 können erste verbindende Elemente 120 aufweisen und verbindende Elemente 120'' können zweite verbindende Elemente 120'' aufweisen, als Beispiel. Diese zusätzlichen optionalen verbindenden Elemente 120'' der jeweiligen Basiselemente 116 und 118 können einzelne längliche Vias aufweisen (z. B. mit einer Gestalt ähnlich den in 6 gezeigten Vias 222, in 5 nicht gezeigt), oder die verbindenden Elemente 120'' können ein Array aus mehreren Vias 122'' aufweisen. Die Gestalt und Größe dieser optionalen verbindenden Elemente 120'' der Basiselemente 116 und 118 können etwa die gleiche Größe und Gestalt wie die (nur) eine Mindestabmessung aufweisenden quadratischen oder kreisförmigen Vias 122' in dem zweiten Gebiet 106 aufweisen, als Beispiel. Alternativ können die verbindenden Elemente 120'' längliche Vias 122'' aufweisen, etwa die gleiche Gestalt wie in 5 gezeigte längliche Vias 122 aufweisend, als weiteres Beispiel. Die zusätzlichen optionalen verbindenden Elemente 120'' können beispielsweise alternativ andere Gestalten oder Größen aufweisen. Die optionalen zweiten verbindenden Elemente 120'', die zwischen den Basiselementen 116 und 118 angeordnet sind und diese verbinden, können auch in den hierin beschriebenen, nicht gezeigten anderen Beispielen enthalten sein, als Beispiel.
Wieder unter Bezugnahme auf 1 kann das erste Basiselement 116 an ein Ende von mindestens einigen, aber nicht notwendigerweise allen, der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente 112 gekoppelt sein. Gleichermaßen kann das zweite Basiselement 118 an ein Ende von mindestens einigen, aber nicht notwendigerweise allen, der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente 114 gekoppelt sein, nicht gezeigt. Beispielsweise kann möglicherweise eines oder mehrere der ersten parallelen leitenden Elemente 112 nicht an ein erstes Basiselement 116 gekoppelt sein, und möglicherweise sind eines oder mehrere der zweiten parallelen leitenden Elemente 114 nicht an ein zweites Basiselement 118 gekoppelt. Die verbindenden Elemente 120 weisen längliche Vias auf, die an die ersten oder zweiten parallelen leitenden Elemente 112 und 114 an darüberliegende oder darunterliegende parallele leitende Elemente gekoppelt sein können, um eine elektrische Verbindung mit den nicht mit einem Basiselement 116 oder 118 verbundenen ersten parallelen leitenden Elementen 112 oder zweiten parallelen leitenden Elementen 114 herzustellen, so dass sie beispielsweise einen Teil der Kondensatorplatte 110 oder des Kondensators 160 (in 5 gezeigt) aufweisen, als Beispiel.
In den Zeichnungen ist nur ein Kondensator 160, 260, 360 und 460 gezeigt, jedoch können mehrere Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 zum Beispiel simultan in den Metallisierungsschichten M₁, V₁ und M₂ und optional auch innerhalb anderer Metallisierungsschichten ausgebildet werden.
Nachdem die die zweiten parallelen leitenden Elemente 114, 214, 314 und 414b und die zweiten Basiselemente 118, 218, 318 und 418b der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 aufweisende oberste Materialschicht hergestellt worden ist, wird der Herstellungsprozess für die Halbleitereinrichtungen 100, 200, 300 und 400 dann fortgesetzt, um den Herstellungsprozess abzuschließen. Beispielsweise können zusätzliche Isoliermaterialschichten und leitende Materialschichten über den neuartigen Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 ausgebildet werden und können zum Zusammenschalten der verschiedenen Komponenten der Halbleitereinrichtungen 100, 200, 300 und 400 verwendet werden.
In den Zeichnungen sind die Enden der ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b so gezeigt, dass sie im Wesentlichen quadratisch sind; aufgrund der zum Strukturieren der ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b verwendeten Lithographieprozesse können die Enden der ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b auch in einer Draufsicht beispielsweise abgerundet oder oval sein, nicht gezeigt.
In dieser Anmeldung sind Halbleitereinrichtungen 100, 200, 300 und 400 und Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 beschrieben mit Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b, die verbindende Elemente 120, 220, 320, 420a und 420b enthalten, die mindestens einen länglichen Via 122, 222, 322, 422a und 422b aufweisen. Ferner sind in dieser Anmeldung Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtungen 100, 200, 300 und 400, Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b und Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 beschrieben.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren 360 und 460 mit verbesserter oder erhöhter Kapazitätsdichte pro Flächeneinheit bereit. Weil die länglichen Vias 122, 222, 322, 422a und 422b länglich sind, die die ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b verbinden, liegt mehr leitendes Material in den Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b vor, was die Kapazität der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 erhöht.
Die hierin beschriebenen VPP-Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 sind für verbesserte Zuverlässigkeit optimiert. Ausrichtungsprobleme von Vias zu Abschnitten von Kondensatorplatten 310a, 310b, 410a und 410b werden gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung reduziert oder eliminiert, was zu einem reduzierten Leckstrom und zu reduzierten elektrischen Feldern führt. Beispielsweise wird eine verbesserte Ausrichtung der verbindenden Elemente 320, 420a und 420b auf die ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 312, 412, 314, 414a und 414b durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erzielt. Weiterhin wird eine verbesserte und dickere Ausbildung des Liners 146 der verbindenden Elemente 120, 220, 320, 420a und 420b erzielt, wodurch auch ein Leckstrom zwischen den Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b reduziert oder eliminiert wird.
Leitungen und Vias (z. B. in dem in 1 und 2 gezeigten ersten Gebiet 106) können simultan mit der Ausbildung der hierin beschriebenen Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 ausgebildet werden, als Beispiel. Somit sind zusätzliche Ätzprozesse und Lithographieprozesse möglicherweise nicht zur Herstellung der Kondensatoren 160, 260 und gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Kondensatoren 360 und 460 erforderlich. Beispielsweise kann die Struktur für die ersten parallelen leitenden Elemente 112 und das erste Basiselement 116 in einer existierenden Maskenebene für eine Metallisierungsschicht M₁ enthalten sein. Als weiteres Beispiel können Vias 122' mit minimaler Größe in anderen Gebieten wie etwa dem Gebiet 106 der 1 und 2 zur gleichen Zeit und unter Verwendung derselben oder der gleichen Maske 130 (3) strukturiert werden, die zum Strukturieren der länglichen Vias 122, 222, 322, 422a und 422b verwendet wird.
Die Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b weisen dreidimensionale Strukturen der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 auf, die in mehreren leitenden Materialschichten M₁, V₁, M₂, V₂ und M₃ einer Halbleitereinrichtung 100, 200, 300 und 400 ausgebildet werden. Die ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b und länglichen Vias 122, 222, 322, 422a und 422b der Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b können auf einer Grundregel basieren, aufweisend eine Breite einer Mindeststrukturmerkmalsgröße einer Halbleitereinrichtung 100, 200, 300 und 400 und einen höheren Kapazitätswert erzielend, als Beispiel.
Eine oder mehrere der hierin beschriebenen Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b können in Reihe oder parallel zusammengekoppelt werden. Wenn beispielsweise die Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b in Reihe platziert werden, reduziert das die Gesamtkapazität der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460, die aus den Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b bestehen. Wenn die Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b parallel platziert werden, steigert dies die Gesamtkapazität der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460, die aus den Kondensatorplatten 110, 110a, 110b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a und 410b bestehen.
Die ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 können im Wesentlichen die gleichen oder ähnliche Abmessungen aufweisen wie andere Zwischenverbindungsmerkmale oder Bauelemente wie etwa in anderen Gebieten 106 der Halbleitereinrichtungen 100, 200, 300 oder 400 ausgebildete Leitungen 112' und 114' auf, so dass die Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 leicht in existierende Halbleitereinrichtungstrukturen und Herstellungsprozessflüsse integriert werden können. Die Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 sind von geringer Komplexität und von geringen Kosten. Die Eigenschaften der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 können abgestimmt werden, indem die Dicke und die Materialien der dielektrischen Materialien 124a, 124b, 124c, 224a, 224b, 224c, 324a, 324b oder 324c der Kondensatoren 160, 260, 360 und 460 justiert werden und durch Justieren der Abmessungen der ersten und zweiten parallelen leitenden Elemente 112, 212, 312, 412, 114, 214, 314, 414a und 414b und der neuartigen länglichen Vias 122, 222, 322, 422a und 422b der verbindenden Elemente 120, 220, 320, 420a und 420b, als Beispiel.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Kondensators (360), wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer ersten Platte (310a) und einer zweiten Platte (310b) über einem Werkstück; und Ausbilden eines Kondensatordielektrikums (324a, 324b, 324c) zwischen der ersten Platte (310a) und der zweiten Platte (310b), wobei das Ausbilden der ersten Platte (310a) und der zweiten Platte (310b) jeweils folgendes aufweisen: Bilden mehrerer erster in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente (312); Ausbilden mehrerer zweiter in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente (314) über den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (312); Koppeln eines ersten Basiselements (316) an ein Ende mindestens einiger der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (312); Koppeln eines zweiten Basiselements (318) an ein Ende von mindestens einigen der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente (314); und Ausbilden mindestens eines verbindenden Elements (320) zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (312) und den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen (314), wobei das Ausbilden des mindestens einen verbindenden Elements (320) das Ausbilden mindestens eines in horizontaler Richtung länglichen Vias (322) aufweist und wobei das Ausbilden der ersten Platte (310a) und der zweiten Platte (310b) das Verschachteln der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (312) der ersten Platte (310a) mit den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (312) der zweiten Platte (310b) und das Verschachteln der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente (314) der ersten Platte (310a) mit den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen (314) der zweiten Platte (310b) aufweist, wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (312) und die ersten Basiselemente (316) in einem ersten Isoliermaterial (324a) ausgebildet werden, wobei das Ausbilden der verbindenden Elemente (320) und der zweiten parallelen leitenden Elemente (314) das Ausbilden eines zweiten Isoliermaterials (324b, 324c) mit einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt über dem ersten Isoliermaterial (324a) und das Strukturieren des unteren Abschnitts (324b) und des oberen Abschnitts (324c) des zweiten Isoliermaterials unter Verwendung einer ersten Lithographiemaske aufweist, wobei die zweiten parallelen leitenden Elemente (314) durch die Struktur der ersten Lithographiemaske bestimmt werden, wobei das Ausbilden der zweiten Basiselemente (318) das Strukturieren des oberen Abschnitts des zweiten Isoliermaterials (324c) unter Verwendung einer zweiten Lithographiemaske aufweist, vor oder nach dem Strukturieren des unteren Abschnitts und des oberen Abschnitts des zweiten Isoliermaterials mit der ersten Lithographiemaske, wobei das Ausbilden sowohl der verbindenden Elemente als auch der zweiten parallelen leitenden Elemente und der zweiten Basiselemente ferner das Füllen der Strukturen in dem zweiten (324b, 324c) Isoliermaterial mit einem leitenden Material aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Kondensators (460), wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer ersten Platte (410a) und einer zweiten Platte (410b) über einem Werkstück; und Ausbilden eines Kondensatordielektrikums zwischen der ersten Platte (410a) und der zweiten Platte (410b), wobei das Ausbilden der ersten Platte (410a) und der zweiten Platte (410b) jeweils folgendes aufweisen: Bilden mehrerer erster in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente (412); Ausbilden mehrerer zweiter in horizontaler Richtung verlaufender paralleler leitender Elemente (414a) über den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (412); Koppeln eines ersten Basiselements (416) an ein Ende mindestens einiger der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (412); Koppeln eines zweiten Basiselements (418b) an ein Ende von mindestens einigen der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente (414a); und Ausbilden mindestens eines verbindenden Elements (420) zwischen den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (412) und den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen (414a), wobei das Ausbilden des mindestens einen verbindenden Elements (420) das Ausbilden mindestens eines in horizontaler Richtung länglichen Vias (422a) aufweist und wobei das Ausbilden der ersten Platte (410a) und der zweiten Platte (410b) das Verschachteln der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (412) der ersten Platte (410a) mit den mehreren ersten parallelen leitenden Elementen (412) der zweiten Platte (410b) und das Verschachteln der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente (414a) der ersten Platte (410a) mit den mehreren zweiten parallelen leitenden Elementen (414a) der zweiten Platte (410b) aufweist, wobei die mehreren ersten parallelen leitenden Elemente (412) und die ersten Basiselemente (416) in einem ersten Isoliermaterial ausgebildet werden, wobei das Ausbilden der verbindenden Elemente (420), der zweiten parallelen leitenden Elemente (414a) und der zweiten Basiselemente (418a) das Ausbilden eines zweiten Isoliermaterials über dem ersten Isoliermaterial und das Strukturieren des zweiten Isoliermaterials unter Verwendung einer einzelnen Lithographiemaske aufweist, wobei die zweiten parallelen leitenden Elemente (414a) und die zweiten Basiselemente (418a) durch die Struktur der Lithographiemaske bestimmt werden, wobei das Ausbilden sowohl der verbindenden Elemente als auch der zweiten parallelen leitenden Elemente und der zweiten Basiselemente ferner das Füllen der Strukturen in dem zweiten Isoliermaterial mit einem leitenden Material aufweist, wobei die verbindenden Elemente in einer Viaschicht (V1) einer Halbleitereinrichtung ausgebildet werden und die zweiten parallelen leitenden Elemente und die zweiten Basiselemente in einer Metallisierungsschicht (M2) der Halbleitereinrichtung ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens eine längliche Via (322, 422a) einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei der mindestestens eine längliche Via (322, 422a) bei dem oberen Abschnitt breiter ist als bei dem unteren Abschnitt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ausbilden des verbindenden Elements das Ausbilden eines Liners über dem zweiten Isoliermaterial aufweist und wobei das Ausbilden des Liners das Ausbilden eines Liners mit durchgehender Abdeckung aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Ausbilden der ersten Platte (310a, 410a) und der zweiten Platte (310b, 410b) jeweils folgendes aufweisen: Isolieren mindestens eines der ersten parallelen leitenden Elemente (312, 412) von dem ersten Basiselement, so dass das mindestens eine erste parallele leitende Element nicht mit dem ersten Basiselement gekoppelt ist oder Isolieren mindestens eines der zweiten parallelen leitenden Elemente (314, 414b) von dem zweiten Basiselement, so dass das mindestens eine zweite parallele leitende Element nicht mit dem zweiten Basiselement gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Werkstück ein Kondensatorgebiet und ein Leitungsgebiet aufweist, wobei das Verfahren das Ausbilden der mehreren ersten parallelen leitenden Elemente, der verbindenden Elemente und der mehreren zweiten parallelen leitenden Elemente in dem Kondensatorgebiet aufweist, ferner aufweisend das Ausbilden mehrerer Vias in dem Leitungsgebiet beim Ausbilden der Viaschicht, wobei die mehreren Vias eine Mindeststrukturmerkmalsgröße der Halbleitereinrichtung aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 6, soweit auf Anspruch 1 rückbezogen, wobei das Ausbilden der Viaschicht (V1) das Abscheiden des zweiten Isoliermaterials (324b), das Bereitstellen einer Lithographiemaske, das Verwenden der Lithographiemaske zum Strukturieren des zweiten Isoliermaterials (324b) und das Füllen des strukturierten zweiten Isoliermaterials (324b) mit einem leitenden Material aufweist, wobei die Strukturen der Lithographiemaske eine größere Breite und kleinere Länge in horizontaler Richtung in dem Leitungsgebiet als in dem Kondensatorgebiet aufweisen.