JPH0750661B2 - Manufacturing method of metal oxide metal capacitor - Google Patents
Manufacturing method of metal oxide metal capacitorInfo
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- JPH0750661B2 JPH0750661B2 JP61154109A JP15410986A JPH0750661B2 JP H0750661 B2 JPH0750661 B2 JP H0750661B2 JP 61154109 A JP61154109 A JP 61154109A JP 15410986 A JP15410986 A JP 15410986A JP H0750661 B2 JPH0750661 B2 JP H0750661B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 メタル・オキサイド・メタル(Metal Oxide Metal,MO
M)キャパシタの上部電極のメッキのための導電膜を形
成するためのダミーパターンを設けるものである。[Detailed Description of the Invention] [Outline] Metal Oxide Metal (MO)
M) A dummy pattern for forming a conductive film for plating the upper electrode of the capacitor is provided.
本発明はキャパシタの製造方法に関するもので、さらに
詳しく言えば、MOMキャパシタの上部電極を選択メッキ
によって形成する方法に関するものである。The present invention relates to a method of manufacturing a capacitor, and more particularly, to a method of forming an upper electrode of a MOM capacitor by selective plating.
高周波用電界効果トランジスタ(FET)の入,出力回路
としては、従来アルミナ(セラミック)上の金をエッチ
ングして分布定数回路パターンを形成し、さらにチップ
コンデンサ(C)や、ワイヤ〔インダクタンス
(L)〕、または窒化タンタル膜をパターニングしたり
して、L,C,R回路を形成して増幅器を作る。従来この種
の回路はおよそ3cm□前後の大きさのものである。As input / output circuits for high-frequency field-effect transistors (FETs), conventionally, gold on alumina (ceramic) is etched to form a distributed constant circuit pattern, and further, chip capacitors (C) and wires (inductances (L)). ] Or patterning the tantalum nitride film to form L, C, R circuits to form an amplifier. Conventionally, this type of circuit is about 3 cm square.
そのような増幅器を小型化し、5mm〜1.0cm□の気密パッ
ケージ内に組み入れることが求められている。そのよう
な増幅器が作られると、1つの増幅器(インピーダンス
50Ω)を次の増幅器へと接続するとき、パッケージを並
べ端子同士をつき合せて導通をとり、前段の出力を次段
の入力とすることによって多段の増幅器が得られる。例
えば1個当り5dbであれば、必要に応じて個数を増すこ
とにより(5×2),(5×3)…dbの利得をもったも
のが容易に得られ、設計、構成の自由度が大きくなり、
ユニット化によるコストダウンも実現する。There is a demand for miniaturizing such an amplifier and incorporating it in a hermetic package of 5 mm to 1.0 cm square. When such an amplifier is made, one amplifier (impedance
When connecting 50 Ω) to the next amplifier, the package is arranged and the terminals are brought into contact with each other for conduction, and the output of the previous stage is used as the input of the next stage to obtain a multistage amplifier. For example, if 5db per unit, by increasing the number as needed, a product with a gain of (5x2), (5x3) ... db can be easily obtained, and the degree of freedom in design and configuration is increased. Getting bigger,
Cost reduction by unitization is also realized.
前記した増幅器のために必要な超小型キャパシタである
MOMキャパシタの工程途中の断面図を第4図(a)に示
した。同図において、11はサファイヤ基板〔サファイヤ
単結晶ウエハ(厚さ約0.3mm)。これは従来例のアルミ
ナに代るものである〕、12は厚さ3〜5μmの金の下部
電極、13は化学気相成長(CVD)法または蒸着によって
形成した厚さ0.1〜1.0μmの誘電体〔例えば二酸化シリ
コン(SiO2)〕、14は上部電極15をメッキによって作る
ために設けた導通用金属膜〔例えばニクロム・金(NiC
r.Au)〕を0.1μmの厚さに蒸着によって形成する)、1
5は上部電極の選択メッキのためのマスク(例えば5μ
mの膜厚のフォトレジスト)、16は金(Au)の5μmの
厚さの上部電極である。誘電体13の材質および厚さは必
要に応じて選択する。完成したMOMキャパシタの断面を
第4図(b)に示す。It is a very small capacitor required for the above-mentioned amplifier
A cross-sectional view of the MOM capacitor during the process is shown in FIG. In the figure, 11 is a sapphire substrate [sapphire single crystal wafer (thickness: about 0.3 mm). This is a substitute for the conventional alumina], 12 is a gold lower electrode having a thickness of 3 to 5 μm, and 13 is a dielectric having a thickness of 0.1 to 1.0 μm formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or vapor deposition. A body [for example, silicon dioxide (SiO 2 )], 14 is a conductive metal film provided for forming the upper electrode 15 by plating [for example, nichrome / gold (NiC)].
r.Au)] is formed by vapor deposition to a thickness of 0.1 μm), 1
5 is a mask for selective plating of the upper electrode (for example, 5μ
m is a photoresist having a thickness of m), and 16 is an upper electrode of gold (Au) having a thickness of 5 μm. The material and thickness of the dielectric 13 are selected as needed. A cross section of the completed MOM capacitor is shown in Fig. 4 (b).
上部電極16を選択メッキによって形成する理由は、5μ
mの厚さに蒸着した金をエッチングすると、その工程に
時間がかかるだけでなく、高価な金が浪費され無駄にな
るからである。The reason for forming the upper electrode 16 by selective plating is 5μ.
This is because if the gold vapor-deposited to a thickness of m is etched, not only will the process take time, but also expensive gold will be wasted.
上記した構造は通常の半導体工程で作ることが可能であ
る。上部および下部電極16,12を3〜5μmの厚さに形
成する理由は、回路損失を低くするためこの程度の厚さ
のものが必要だからである。The above structure can be manufactured by a normal semiconductor process. The reason why the upper and lower electrodes 16 and 12 are formed to have a thickness of 3 to 5 μm is that they are required to have such a thickness in order to reduce circuit loss.
導通用金属膜14の蒸着において、下部導体のエッジ
(縁)の部分には段差があり、誘電体13にも第5図に示
されるように段差ができ、この段差部で金属膜14がきわ
めて薄くなったり、場合によっては段差部に金属膜が作
られないことがある。そうなると導通がとれなくなり、
下部電極の上の金属膜は電気的に孤立するのでメッキが
行われず、上部電極が作られないことになる。In the vapor deposition of the conductive metal film 14, there is a step at the edge of the lower conductor, and the dielectric 13 also has a step as shown in FIG. It may become thinner, or in some cases, a metal film may not be formed on the step. If that happens, there will be no continuity,
Since the metal film on the lower electrode is electrically isolated, plating is not performed and the upper electrode is not formed.
かかる段差部においても導通用金属膜を確実に形成する
対策として、下部電極12のエッジにテーパを付けること
が試みられたが、それをエッチング技術で制御すること
はきわめて困難であり、微細化のためにテーパは好まし
くない。As a measure for surely forming the conductive metal film even in such a step portion, it has been attempted to taper the edge of the lower electrode 12, but it is extremely difficult to control it by an etching technique, and it is difficult to reduce the size. Therefore, taper is not preferable.
または、導通用金属膜を厚く形成することも提案された
が、それではコスト高になり、また後の工程でそれを除
去することが困難である。Alternatively, it has been proposed to form the conductive metal film thick, but this increases the cost and it is difficult to remove it in a later step.
さらには無電界メッキで作ることも試みられたが、それ
によると金属膜の品質に難点があることが判明した。Further, it was attempted to make it by electroless plating, but it was found that the quality of the metal film was difficult.
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、MOM
構造の上部電極がメッキによって確実に作られる方法を
提供することを目的とする。The present invention was created in view of these points, and the MOM
The aim is to provide a method in which the upper electrode of the structure is reliably made by plating.
上記問題点は、基板上に選択的に下部電極を形成する工
程、前記下部電極を含む基板上に誘電体と導通用金属膜
を順に形成する工程、前記下部電極上に位置する上部電
極形成領域と、下部電極の側面部を少なくとも露出する
ダミー領域とを露出するように形成された開口を有する
ホトレジストを形成する工程、前記導通用金属膜に通電
し、前記ホトレジストに開口された上部電極形成領域と
ダミー領域とにメッキ膜を形成する工程とを含むことを
特徴とするメタル・オキサイド・メタルキャパシタの製
造方法を提供することによって解決される。The above-mentioned problems include a step of selectively forming a lower electrode on a substrate, a step of sequentially forming a dielectric and a conductive metal film on a substrate including the lower electrode, and an upper electrode forming region located on the lower electrode. And a step of forming a photoresist having an opening formed so as to expose at least a side surface portion of the lower electrode and a dummy area, the conduction metal film is energized, and the upper electrode forming area opened in the photoresist And a step of forming a plating film on the dummy region, which is solved by providing a method for manufacturing a metal oxide metal capacitor.
前記した方法においては、ダミー領域で導通用金属膜14
がきわめて薄く形成されまたは断絶していても、ダミー
領域内の導通用金属膜14aは導通がとれているのでダミ
ー領域がメッキされてメッキ部18aが作られ、それによ
ってメッキに必要な導通用金属膜14bもすべて導通し、
上部電極16がメッキによって形成されるのである。そし
て、図示のMOMにおいて容量を決定するものは上部電極1
6だけであるから、メッキ部18はMOMの容量に影響しな
い。In the method described above, the conductive metal film 14 is formed in the dummy region.
Although the conductive metal film 14a in the dummy area is electrically connected even if it is formed to be extremely thin or disconnected, the dummy area is plated to form the plated portion 18a, whereby the conductive metal required for plating is formed. All of the membrane 14b also conducts,
The upper electrode 16 is formed by plating. In the illustrated MOM, the capacitor that determines the capacitance is the upper electrode 1
Since it is only 6, the plated portion 18 does not affect the capacity of the MOM.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図(b)を参照すると、従来例と同様にサファイヤ
基板11上にAuの下部電極12を3〜5μmの厚さに形成す
る。一般的な方法としてはNiCr・Auを0.1μmの厚さに
蒸着し、それを選択メッキにより下部電極12を作る。Referring to FIG. 1B, the lower electrode 12 of Au is formed on the sapphire substrate 11 to a thickness of 3 to 5 μm as in the conventional example. As a general method, NiCr · Au is vapor-deposited to a thickness of 0.1 μm, and the lower electrode 12 is formed by selective plating.
次いで、第1図(c)に示す如くCVD法または蒸着によ
ってSiO2を0.5μmの膜厚に成長して誘電体13を形成す
る。Then, as shown in FIG. 1C, SiO 2 is grown to a film thickness of 0.5 μm by the CVD method or vapor deposition to form the dielectric 13.
続いて、NiCr・Auを0.1μmの厚さに蒸着して導通用金
属膜14を作る。このとき、下部電極12のエッジの段差部
で金属膜14が断絶したとする。Then, NiCr / Au is vapor-deposited to a thickness of 0.1 μm to form a conductive metal film 14. At this time, it is assumed that the metal film 14 is disconnected at the step portion of the edge of the lower electrode 12.
次の第1図(d)に示すホトレジスト15のパターニング
においては、上部電極を作るところだけでなく、下部電
極12の段差部にダミー領域17が露出する如くにパターニ
ングする。In the next patterning of the photoresist 15 shown in FIG. 1D, not only the upper electrode is formed, but also the dummy region 17 is exposed at the step portion of the lower electrode 12.
次いでメッキ工程に進むが、ダミー領域17の導通用金属
膜14aは導通がとれているから、ダミー領域でまずメッ
キ部18aが作られる。Next, in the plating process, since the conductive metal film 14a in the dummy region 17 is conductive, the plated portion 18a is first formed in the dummy region.
本発明者の実験によると、このメッキ部18aは電流集中
によりきわめて短時間内に形成された。断絶していた金
属膜14bとの導通をとるはたらきをなし、上部電極16と
メッキ部18の上方の部分がさらにメッキされる。According to an experiment by the present inventor, the plated portion 18a was formed within an extremely short time due to current concentration. The portion above the upper electrode 16 and the plated portion 18 is further plated, which serves to establish conduction with the disconnected metal film 14b.
次いで、第1図(e)に示す如くホトレジスト15を除去
し、エッチングでメッキされなかった部分の導通用金属
膜14を除去する。メッキ18は残るが、図示のMOMの容量
を決定するものは上部電極16であるから、メッキ部18を
残しておいてもMOMの容量にはなんら影響はない。Then, as shown in FIG. 1 (e), the photoresist 15 is removed, and the conductive metal film 14 which is not plated by etching is removed. Although the plating 18 remains, it is the upper electrode 16 that determines the capacity of the MOM shown in the figure. Therefore, leaving the plated portion 18 has no effect on the capacity of the MOM.
次いで、必要に応じて誘電体をエッチングすると第4図
と同様のMOMキャパシタ構造ができあがる。Then, if necessary, the dielectric is etched to complete the MOM capacitor structure similar to that shown in FIG.
本発明の第2実施例は第2図の断面図に示される。第1
実施例の第1図(c)において、導通用金属膜14の被着
に先立って段差部すなわちダミー領域17の誘電体層13を
エッチングにより取り除いておく。しかる後に導電体膜
を蒸着すると第2図(a)に示される構造が得られる。
しかし、段差部では導電用金属膜14aと14bは電気的に十
分な接続は得られていない。A second embodiment of the invention is shown in the sectional view of FIG. First
In FIG. 1 (c) of the embodiment, the stepped portion, that is, the dielectric layer 13 in the dummy region 17 is removed by etching prior to the deposition of the conductive metal film 14. Then, a conductor film is vapor-deposited to obtain the structure shown in FIG.
However, the electrically conductive metal films 14a and 14b are not sufficiently electrically connected at the step portion.
従って、第1実施例の場合と同様にダミー領域にメッキ
を施すことにより、すみやかに導電用金属膜14aと14bの
接続ができあがる。このときの構造は第4図(b)の断
面図に示される。さらにメッキを継続することにより上
部電極16にメッキが進行する。Therefore, by plating the dummy area as in the case of the first embodiment, the conductive metal films 14a and 14b can be quickly connected. The structure at this time is shown in the sectional view of FIG. By continuing the plating, the upper electrode 16 is further plated.
誘電体層13が導電用金属膜14に比べて厚い場合(第3実
施例)を第3図に示す。この例では、同図にSを付して
示す誘電体層の段差部においても接続が困難になるが、
ダミー領域17を2つの段差が含まれるようにすることで
その問題を解決した。FIG. 3 shows a case where the dielectric layer 13 is thicker than the conductive metal film 14 (third embodiment). In this example, connection is difficult even at the stepped portion of the dielectric layer indicated by S in the figure,
The problem was solved by making the dummy area 17 include two steps.
以上述べてきたように本発明によれば、MOMの上部電極
の選択メッキによる形成において、メッキのための導通
用金属膜に下部電極の段差部で断絶があったとしても、
その断絶部がつながれて、開(open)になった金属膜と
導通がとれて上部電極の選択メッキが実現され、MOM製
造歩留りの向上に有効である。As described above, according to the present invention, in the formation of the upper electrode of the MOM by the selective plating, even if there is a disconnection at the step portion of the lower electrode in the conductive metal film for plating,
The disconnection portion is connected to establish an electrical connection with the opened metal film to realize selective plating of the upper electrode, which is effective in improving the MOM manufacturing yield.
第1図(a)ないし(e)は本発明第1実施例断面図、 第2図は本発明第2実施例断面図、 第3図は本発明第3実施例断面図、 第4図は従来例断面図、 第5図は従来例の問題点を示す断面図である。 第1図ないし第3図において、 11はサファイヤ基板、12は下部電極、13は誘電体、14は
導通用金属膜、15はホトレジスト、16は上部電極、17は
ダミー領域、18はメッキ部である。1 (a) to (e) are sectional views of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a sectional view of the third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a problem of the conventional example, which is a sectional view of the conventional example. 1 to 3, 11 is a sapphire substrate, 12 is a lower electrode, 13 is a dielectric, 14 is a conductive metal film, 15 is a photoresist, 16 is an upper electrode, 17 is a dummy region, and 18 is a plated portion. is there.
Claims (1)
程、 前記下部電極を含む基板上に誘電体と導通用金属膜を順
に形成する工程、 前記下部電極上に位置する上部電極形成領域と、下部電
極の側面部を少なくとも露出するダミー領域とを露出す
るように形成された開口を有するホトレジストを形成す
る工程、 前記導通用金属膜に通電し、前記ホトレジストに開口さ
れた上部電極形成領域とダミー領域とにメッキ膜を形成
する工程とを含むことを特徴とするメタル・オキサイド
・メタルキャパシタの製造方法。1. A step of selectively forming a lower electrode on a substrate, a step of sequentially forming a dielectric and a metal film for conduction on a substrate including the lower electrode, and an upper electrode forming region located on the lower electrode. And a step of forming a photoresist having an opening formed so as to expose at least a dummy area that exposes a side surface of the lower electrode, an upper electrode forming area opened in the photoresist by energizing the conductive metal film. And a step of forming a plating film on the dummy region, the method of manufacturing a metal oxide metal capacitor.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61154109A JPH0750661B2 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Manufacturing method of metal oxide metal capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154109A JPH0750661B2 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Manufacturing method of metal oxide metal capacitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310513A JPS6310513A (en) | 1988-01-18 |
| JPH0750661B2 true JPH0750661B2 (en) | 1995-05-31 |
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Family Applications (1)
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| JP61154109A Expired - Fee Related JPH0750661B2 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Manufacturing method of metal oxide metal capacitor |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0750661B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP4301454B2 (en) | 2005-11-11 | 2009-07-22 | Tdk株式会社 | Thin film device and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339466A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-11 | Nippon Electric Co | Thin film wiring |
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1986
- 1986-07-02 JP JP61154109A patent/JPH0750661B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6310513A (en) | 1988-01-18 |
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