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电容器制造方法、电容器制造装置、电容器制造程序及存储介质

阅读：359发布：2020-05-11

专利汇可以提供电容器制造方法、电容器制造装置、电容器制造程序及存储介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在电容器制造方法中，在衬底上对下部电极、薄膜电介质以及上部电极进行成膜而形成电容器，在对该电容器划分为电容器单元之前，检测包含颗粒部、以及下部电极和上部电极之间的电短路部的缺陷部。接着，将上述电容器划分为电容器单元之前，去除颗粒部、下部电极和上部电极之间的电短路部等缺陷部。，下面是电容器制造方法、电容器制造装置、电容器制造程序及存储介质专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电容器的制造方法，包括如下工序：
成膜工序，其在衬底上使下部电极、薄膜电介质以及上部电极成膜来形成电容器；
缺陷部检测工序，其在将上述电容器划分为电容器单元之前，检测包含颗粒部、以及上述下部电极和上述上部电极之间的电短路部的缺陷部；以及
缺陷部去除工序，其去除上述缺陷部。
2.根据权利要求1所述的电容器的制造方法，其特征在于，
还包括缺陷部信息存储工序，该缺陷部信息存储工序存储通过上述缺陷检测工序检测出的缺陷部的信息。
3.根据权利要求1或2所述的电容器的制造方法，其特征在于，
还包括电容器单元位置调整工序，该电容器单元位置调整工序对形成上述电容器单元的位置即电容器单元位置进行调整。
4.根据权利要求3所述的电容器的制造方法，其特征在于，
还包括标记形成工序，该标记形成工序在通过上述电容器单元位置调整工序进行了调整的电容器单元位置上形成标记，其中该标记用于形成电容器单元。
5.根据权利要求4所述的电容器的制造方法，其特征在于，
在上述标记形成工序中，使用激光加工形成标记。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的电容器的制造方法，其特征在于，在上述缺陷部去除工序中，去除对上述电容器单元位置进行了调整后的电容器单元内的上述缺陷部。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的电容器的制造方法，其特征在于，在上述电容器单元位置调整工序中，调整上述电容器单元位置以使包含在上述电容器单元中的上述缺陷部变为最小。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电容器的制造方法，其特征在于，在上述缺陷部去除工序中，使用激光加工去除上述缺陷部。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电容器的制造方法，其特征在于，在上述缺陷部检测工序中，对上述衬底整个面进行激光扫描，利用上述下部电极和上述上部电极之间的电阻变化测量来检测缺陷部。
10.一种电容器制造装置，包括缺陷部检测部和缺陷部去除部，
上述缺陷部检测部检测划分为电容器单元之前的电容器的缺陷部，
上述缺陷部去除部去除上述缺陷部，
上述电容器利用层叠在衬底上的下部电极、薄膜电介质以及上部电极而形成，上述缺陷部包含颗粒部、以及上述下部电极和上述上部电极之间的电短路部。
11.根据权利要求10所述的电容器制造装置，其特征在于，
还包括缺陷部信息存储部，该缺陷部信息存储部存储由上述缺陷部检测部检测出的缺陷部的信息。
上述缺陷部去除部基于存储在上述缺陷部信息存储部中的缺陷部的信息来去除缺陷部。
12.根据权利要求10或11所述的电容器制造装置，其特征在于，
还包括信息处理部，该信息处理部对形成上述电容器单元的位置即电容器单元位置进行调整。
13.根据权利要求12所述的电容器制造装置，其特征在于，
还包括标记部，该标记部在由上述信息处理部进行调整后的电容器单元位置上形成标记，其中该标记用于形成电容器单元。
14.根据权利要求13所述的电容器制造装置，其特征在于，
上述标记部进行激光加工。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的电容器制造装置，其特征在于，上述缺陷部去除部在由上述信息处理部调整了电容器单元位置的情况下，去除存在于上述电容器单元内的上述缺陷部。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的电容器制造装置，其特征在于，上述信息处理部调整上述电容器单元位置，以使包含在上述电容器单元中的上述缺陷部变为最小。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的电容器制造装置，其特征在于，上述缺陷部去除部进行激光加工。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的电容器制造装置，其特征在于，上述缺陷部检测部对上述衬底整个面进行激光扫描，通过上述下部电极和上述上部电极之间的电阻变化测量来检测缺陷部。
19.一种程序，其使计算机执行如下处理：
在衬底上使下部电极、薄膜电介质以及上部电极成膜来形成电容器的处理；
在将上述电容器划分为电容器单元之前，检测包含颗粒部、以及上述下部电极和上述上部电极之间的电短路部的缺陷部的处理；以及
去除上述缺陷部的处理。
20.根据权利要求19所述的程序，其特征在于，
使计算机执行存储被检测出的上述缺陷部的信息的处理。
21.根据权利要求19或20所述的程序，其特征在于，
使计算机执行对形成上述电容器单元的位置即电容器单元位置进行调整的处理。
22.根据权利要求21所述的程序，其特征在于，
使计算机执行在经过调整后的上述电容器单元位置形成标记的处理，其中该标记用于形成电容器单元。
23.根据权利要求21或22所述的程序，其特征在于，
使计算机执行上述进行去除的处理，以去除对上述电容器单元位置进行调整后的电容器单元内的上述缺陷部。
24.根据权利要求21-23中任一项所述的程序，其特征在于，
使计算机执行上述调整电容器单元位置的处理，以使包含在上述电容器单元中的上述缺陷部变为最小。
25.一种计算机可读取的存储介质，其存储有权利要求19-24中任一项所述的程序。

说明书全文

电容器制造方法、电容器制造装置、电容器制造程序及存储

介质

技术领域

[0001] 本发明涉及用于制造薄膜电容器的电容器制造方法、电容器制造装置、电容器制造程序以及存储介质。

背景技术

[0002] 在装载半导体元件的安装衬底中，为防止噪声而将许多电容器安装在LSI(Large Scale Integration)周围。当在该LSI上出现因时钟工作等引起的急剧的负载i时，通过存在于电源和LSI之间的布线内的电阻R与电感L将会产生相应于下述式(1)的电压降ΔV。

[0003] ΔV＝R×i-L×di/dt......式(1)

[0004] L的运算符号为-(减号)是由于感应电动势是为消除瞬间出现的电流而产生的。因此，布线的电阻R、电感L、负载变动di越大，变动时间dt越小，则电压降ΔV越增加。近年来，LSI的时钟频率已发展为超过数百MHz这样的高速频率。即，数字电路中脉冲波形的上升时间tr等价于负载的变动时间dt，时钟频率越大则上升时间t越短，因此电压降ΔV也越大。

[0005] 为了减小这样的电压降ΔV，在LSI的电源线—接地线之间并联连接电容器是有効的。一般将这种电容器称为去耦电容器。在LSI的时钟频率增大的情况下，在负载发生变动时暂时下降的电压由电源进行补偿在时间上来不及，因而通过从连接在LSI附近的去耦电容器提供电荷来补偿LSI的电压降。但是，由于电容器的等价串联电阻(ESR)、等价串联电感(ESL)以及从电容器至LSI的布线电阻R、布线电感L等的影响，仍然出现了上述式(1)的ΔV。

[0006] 但是，近年来时钟频率已达到GHz的级别，产生了无法忽视去耦电容器与LSI之间的布线引起的电感L这样的问题。因此，为解决上述问题而公开了一种使电感L减小的插入型电容器的技术(例如专利文献1～6)。图15示出专利文献3所记载的插入型电容器的结构。

[0007] 在图15中，硅衬底100具有在内部填充了导电体的第一通孔120a。将衬底100作为支撑体110，在支撑体110上层叠下部电极140、高电介质膜160和上部电极180而形成电容器。电容器的下部电极140经由通孔120a内的导电体而连接在电极焊盘240a和凸点电极280a上。凸点电极280a与电路衬底的电源线连接。另外，下部电极140经由电极焊盘210a而与LSI的电源线连接。电容器的上部电极180经由通孔120b内的导电体而连接在电极焊盘240b和凸点电极280b上。凸点电极280b与电路衬底的接地线连接。另外，上部电极180经由电极焊盘210b与LSI的接地线连接。电极焊盘210a、210b和电极焊盘240a、240b形成在保护膜200和保护膜220上。

[0008] 为了形成尽可能应对近年来LSI达到GHz级别的高速化的μF级别的高容量电容器，需要电容器的面积接近LSI的面积，这就出现了难以用薄膜形成与此相应的大面积电容器。这是因为，在形成了接近LSI尺寸的大面积电容器时出现了如下问题：成膜工序中颗粒产生等导致的对电介质膜的缺陷会引起短路。为了解决上述问题，公开了一种将容易形成较大面积的电容器的阳极氧化膜作为电介质层的电容器的技术(例如专利文献7)。但是，在上述专利文献7的技术中，阳极氧化膜的相对介电常数小于具有钙钛矿结构的氧化物薄膜的相对介电常数，因此出现了无法大容量化的问题。

[0009] 另一方面，作为检测半导体器件的布线、扩散部的缺陷的方法而公开了一种计量电阻变化的方法(例如专利文献8)，实际上使用了OBIRCH(Optical Beam Induced Resistance Change，激光束诱导电阻值变化)等。OBIRCH被用于半导体器件、电容器完成品的不良分析，但也能够用于检测电容器的上部电极与下部电极之间的短路部分。

[0010] 在先技术文献

[0011] 专利文献

[0012] 专利文献1：日本特开2005-33195号公报

[0013] 专利文献2：日本特开2001-338836号公报

[0014] 专利文献3：日本特开2002-8942号公报

[0015] 专利文献4：日本特开2006-253631号公报

[0016] 专利文献5：日本特开2005-123250号公报

[0017] 专利文献6：日本专利第3465464号公报

[0018] 专利文献7：日本特开2003-069185号公报

[0019] 专利文献8：日本特开2008-041757号公报

发明内容

[0020] 但是，在上述专利文献1～8所记载的技术中，在形成大面积的薄膜电容器时出现了产生不良的频率变高的问题。另一方面，在将阳极氧化膜作为电介质的电容器中，出现了无法以低介电常数得到高容量的问题。另外，还没有在制造工序中修复电容器的方法。

[0021] 本发明是鉴于上述状况而做出的，其目的在于提供一种解决上述问题、以高成品率制造薄膜电容器的电容器制造方法、电容器制造装置、程序以及存储介质。

[0022] 本发明的电容器的制造方法，包括如下工序：成膜工序，其在衬底上使下部电极、薄膜电介质以及上部电极成膜来形成电容器；缺陷部检测工序，其在将上述电容器划分为电容器单元之前，检测包含颗粒部、以及上述下部电极和上述上部电极之间的电短路部的缺陷部；以及缺陷部去除工序，其去除上述缺陷部

[0023] 本发明的电容器制造装置包括缺陷部检测部和缺陷部去除部，上述缺陷部检测部检测划分为电容器单元之前的电容器的缺陷部，上述缺陷部去除部去除上述缺陷部，上述电容器利用层叠在衬底上的下部电极、薄膜电介质以及上部电极而形成，上述缺陷部包含颗粒部、以及上述下部电极和上述上部电极之间的电短路部。

[0024] 本发明的程序，其使计算机执行如下处理：在衬底上使下部电极、薄膜电介质以及上部电极成膜来形成电容器的处理；在将上述电容器划分为电容器单元之前，检测包含颗粒部、以及上述下部电极和上述上部电极之间的电短路部的缺陷部的处理；以及去除上述缺陷部的处理。

[0025] 本发明的存储介质是存储了上述程序的计算机可读存储介质。

[0026] 根据本发明，能够以高成品率制造薄膜电容器。附图说明

[0027] 图1是表示本发明实施方式1的电容器制造方法的剖面图。

[0028] 图2是表示本发明实施方式1的电容器制造方法的流程图。

[0029] 图3是表示本发明实施方式1的电容器制造方法的流程图。

[0030] 图4是表示本发明实施方式2的电容器的MIM成膜后的晶片状态下的缺陷部分析例的俯视图。

[0031] 图5是表示本发明实施方式2的电容器单元的形成例的俯视图。

[0032] 图6是表示本发明实施方式2的电容器单元的形成例的俯视图。

[0033] 图7是表示本发明实施方式2的电容器制造方法的流程图。

[0034] 图8是表示本发明实施方式3的电容器单元的形成例的俯视图。

[0035] 图9是表示本发明实施方式3的电容器制造方法的流程图。

[0036] 图10是表示本发明实施方式4的电容器制造装置的框图。

[0037] 图11是表示本发明实施方式4的电容器制造装置的其他例的框图。

[0038] 图12是表示本发明实施方式5的电容器制造装置的框图。

[0039] 图13是表示本发明实施方式5的电容器制造装置的其他例的框图。

[0040] 图14是表示本发明实施例的电容器制造装置的框图。

[0041] 图15是表示现有的电容器的结构的剖面图。

[0042] 标号说明

[0043] 1 上部电极

[0044] 2 薄膜电介质

[0045] 3 下部电极

[0046] 4 衬底

[0047] 6 短路部

[0048] 7 电容器芯片外围

[0049] 8 电容器形成预定位置

[0050] 9 对准标记形成预定位置

[0051] 10 电容器芯片外围

[0052] 11 电容器形成位置

[0053] 12 对准标记

[0054] 13 缺陷

[0055] 14 MIM成膜晶片

[0056] 20 缺陷部检测装置

[0057] 21 缺陷部检测部

[0058] 22 蚀刻部

[0059] 23 缺陷部信息存储部

[0060] 24 信息处理部

[0061] 25 标识部

[0062] 26 红外线扫描部

[0063] 27 电流计量部

[0064] 28 加工激光部

[0065] 29 激光标识部

[0066] 30 控制部

[0067] 100 衬底

[0068] 110 支撑体

[0069] 120a、120b 通孔

[0070] 140 下部电极

[0071] 160 高电介质膜

[0072] 180 上部电极

[0073] 200 保护膜

[0074] 220 保护膜

[0075] 210a、210b 电极焊盘

[0076] 240a、240b 电极焊盘

[0077] 280a、280b 凸点电极

具体实施方式

[0078] 以下使用附图对本发明的实施方式进行详细的说明。对于相同要素标以相同标号并省略说明。

[0079] (实施方式1)

[0080] 图1示出本发明的实施方式1的薄膜电容器的制造方法例。

[0081] 如图所示，本实施方式的薄膜电容器具有上部电极1、薄膜电介质2、下部电极3和衬底4。上部电极1的材料优选例如Pt、Ru、TiN、Au等。但并不限于这些材料。

[0082] 薄膜电介质2的材料优选例如包含具有高介电常数的钙钛矿结构的化合物。作为包含钙钛矿结构的化合物优选的是，将SrTiO3、SrTiO3中Sr的一部分置换为Ba后的(Sr、Ba)TiO3或PbTiO3、BaTiO3作为骨架，将Pb、Ba位置(A位置)的一部分以Sr、Ca、La等置换从而将A位置的平均原子价取为2价的复合钙钛矿化合物。另外，在上述化合物中，也能够使用将Ti(B位置)的一部分以Mg、W、Nb、Zr、Ni、Zn等置换而将B位置的平均原子价取为4价的复合钙钛矿化合物。但薄膜电介质2并不限于这些材料。另外，薄膜电介质2的制造方法也并未被限定，但优选的是溅射法、CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法或溶胶-凝胶法等。

[0083] 下部电极3的材料优选的是与衬底4的贴合性优良、对薄膜电介质2的扩散少的金属或合金，例如优选的是以绝缘衬底侧开始为Ti、Cr、Ta、Mo等活性金属、Pt、Ru、TiN、Au等高阻挡性金属的顺序成膜。但并不限于这些材料。

[0084] 对于衬底4，为了形成薄膜电容器而最好是表面的平滑度高的衬底，优选Si、GaAs等半导体衬底或玻璃、蓝宝石、陶瓷、树脂等绝缘体衬底。在使用Si、GaAs等半导体衬底时，最好是在衬底4的表面形成绝缘层。

[0085] (实施方式1)

[0086] 在本实施方式中，使用图1说明薄膜电容器的制造方法的例子。首先，如图1的工序(a)所示，在衬底4上形成取为MIM(Metal Insulation Metal，金属-绝缘-金属)结构的下部电极3、薄膜电介质2、上部电极1。接着，如图1的工序(c)所示，在晶片整个面上检测是否存在颗粒部5、或者上部电极1与下部电极3之间的电短路部等缺陷部。虽并未限定检测方法，但优选例如OBIRCH等。也可以在光学上检测颗粒部，但为检测电短路部最好是采用OBIRCH等的激光扫描下的电阻变化测量。在电阻测量中，如图1的工序(b)所示，为进行测试而需要在晶片的端部形成露出下部电极3的部分。

[0087] 接着，如图1的工序(d)所示，在晶片状态下局部去除由上述工序(b)所确定的颗粒部5、或者上部电极1与下部电极3之间的电短路部等缺陷部。去除的方法没有限定，但能够使用基于激光、离子束、电子束、湿法蚀刻、钻削、喷砂等的机械加工等方法。特别是，优选使用基于激光的加工。经由以上那样的工序得到图1的工序(e)所示的电容器。

[0088] 使用图2说明上述图1的工序(d)所示的缺陷部的局部去除。图2示出本实施方式的薄膜电容器的制造方法的例子。

[0089] 如图2所示，当对MIM进行成膜时，首先判断是否进行测试(步骤S201)。在进行测试时(步骤S201/是)，为使下部电极3暴露而对晶片端部进行加工(步骤S202)。在不进行测试时(步骤S201/是)以及在上述步骤S202对晶片端部进行了加工之后，进行电容器的缺陷检测(步骤S203)。电容器的缺陷检测利用例如OBIRCH等的激光扫描下的电阻变化测量来进行。

[0090] 接着，根据上述步骤S203中的检测结果判断是否在电容器中存在缺陷(步骤S204)。当在电容器中存在缺陷时(步骤S204/是)，通过蚀刻局部去除缺陷部(步骤S205)。然后，转移到上述步骤S203的处理，反复进行上述步骤S203～S205的处理直到缺陷部变为不存在为止。另一方面，在没有缺陷部时(步骤S204/否)，转移到电容器单元的制造。

[0091] 以上，对于电容器缺陷部的局部的去除，说明了在电容器检测缺陷部时，每次执行缺陷部的局部去除的例子。另一方面，图3示出暂时存储检测到的缺陷部，对存储的缺陷部统一进行局部去除的方法例。

[0092] 如图3所示，当对MIM进行成膜时，首先判断是否进行测试(步骤S301)。在进行测试时(步骤S301/是)，为使下部电极3暴露而对晶片端部进行加工(步骤S302)。在不进行测试时(步骤S301/否)以及在上述步骤S302中对晶片端部进行了加工之后，进行电容器的缺陷检测(步骤S303)。电容器的缺陷检测利用例如OBIRCH等的激光扫描下的电阻变化测量来进行。上述步骤S303中的缺陷检测与上述步骤S202的缺陷检测的不同之处在于，统一进行电容器所有的缺陷检测，保存缺陷部的位置数据等的缺陷部信息(步骤S304)。

[0093] 当上述步骤S303中的缺陷检测结束后，基于在上述步骤S304所保存的缺陷部信息，通过蚀刻局部去除缺陷部(步骤S305)。然后，转移到电容器单元的制造。

[0094] 通过本实施方式，能够进行缺陷部的局部去除，在去除了缺陷部之后在所期望的位置形成电容器单元，从而能够形成没有不良的电容器。也就是说，在晶片上存在MIM成膜后短路等的缺陷部的情况下，也会在将该缺陷部划分为电容器单元之前对其进行局部去除，从而能够在此后的电容器单元形成中以高成品率制造薄膜电容器。

[0095] (实施方式2)

[0096] 图4示出本发明实施方式2的薄膜电容器的MIM成膜后的晶片状态下的缺陷部分析例。图5和图6示出本实施方式的薄膜电容器单元的形成例。

[0097] 图7示出本实施方式的薄膜电容器的制造方法例。接着，使用图4～图7说明薄膜电容器的制造方法例。

[0098] 图4示出在晶片整个面形成MIM电容器，检测出上部电极1和下部电极3之间的电短路部6的例子。图5示出使用对准标记形成预定位置9在图4所示的电容器的晶片中心加上掩膜进行制造时的电容器单元位置。如图所示，在位于电容器芯片外围位置7的内部的电容器单元形成预定位置8内，存在检测出的短路部6，因此在电容器单元形成后将会变为不良。

[0099] 因此，在本实施方式的薄膜电容器的制造方法中，在检测到了图4所示的短路部6之后，对基于短路部6的位置形成的电容器单元位置进行最优化，在经过最优化后的位置加上掩膜制造电容器单元。

[0100] 图6示出在经过最优化后的位置加上掩膜制造出电容器单元的例子。与图5所示的情况不同，在使用所形成的对准标记12在经过最优化后的位置加上掩膜制造出电容器单元时，短路部6不存在于经过修正后的电容器单元形成位置11内。该例子举出在掩膜位置最优化后在位于电容器芯片外围位置10的内部的电容器单元形成位置11(电容器单元)内不存在短路部6的情况进行了说明，但即使存在短路部的情况下，也能够减少(最小化)电容器单元内的短路部，进而能够提高电容器的成品率。另外，在上述的电容器的制造方法中，为了使掩膜与最优化后的位置一致而形成对准标记12是有效的。

[0101] 使用图7说明上述电容器的制造方法。当对MIM进行成膜时，首先判断是否进行测试(步骤S701)。在进行测试时(步骤S701/是)，为使下部电极3暴露而对晶片端部进行加工(步骤S702)。在不进行测试时(步骤S701/否)以及在上述步骤S702中对晶片端部进行了加工之后，进行电容器的缺陷检测(步骤S703)，保存检测出的缺陷部的位置数据等缺陷部信息(步骤S704)。在此，上述步骤S703中的电容器的缺陷检测利用例如OBIRCH等的激光扫描下的电阻变化测量来进行。

[0102] 当上述步骤S703中的缺陷检测结束后，基于在上述步骤S704中所保存的缺陷部信息，对晶片内的电容器单元的位置进行最优化，以使电容器单元内不存在缺陷部(步骤S705)。然后，转移到电容器单元的制造。

[0103] 根据本实施方式，在晶片上于MIM成膜后确定缺陷部，使形成电容器单元的位置即电容器单元位置最优化，从而能够形成没有不良的电容器。也就是说，能够提高薄膜电容器制造的成品率。

[0104] (实施方式3)

[0105] 图8示出本发明的实施方式3。该图8示出与上述实施方式2同样地使电容器单元位置最优化、并在使掩膜位置最优化之后还在电容器单元内存在短路部的例子。图9示出图8情况下的电容器制造方法。参照图8和图9说明在使掩膜位置经过了最优化之后还在电容器单元形成位置内存在缺陷部时的电容器的制造方法例。

[0106] 当对MIM进行成膜时，首先判断是否进行测试(步骤S901)。在进行测试时(步骤S901/是)，为使下部电极3暴露而对晶片端部进行加工(步骤S902)。在不进行测试时(步骤S901/否)以及在上述步骤S902中对晶片端部进行了加工之后，进行电容器的缺陷检测(步骤S903)，保存检测出的缺陷部的位置数据等的缺陷部信息(步骤S904)。在此，上述步骤S903中的电容器的缺陷检测利用例如OBIRCH等的激光扫描下的电阻变化测量来进行。

[0107] 当上述步骤S903中的缺陷检测结束后，基于在上述步骤S904中所保存的缺陷部信息使晶片内的电容器单元位置最优化，以尽可能避免在电容器单元内存在缺陷部，也就是使缺陷部的数量变为最少(步骤S905)。

[0108] 接着，判断是否在电容器单元形成位置内存在缺陷部(步骤S906)。在电容器单元内存在缺陷时(步骤S906/是)，通过蚀刻局部地去除缺陷部(步骤S907)。图8示出通过这样蚀刻而去除的缺陷13。此后，转移到电容器单元的制造。另一方面，在没有缺陷部时(步骤S906/否)，与上述实施方式2同样地转移到电容器单元的制造。若这样地仅对与电容器单元内部对应的部分进行上述图1所示出的短路部的局部去除，则能够去掉变为不良的电容器单元。

[0109] 根据本实施方式，在晶片上于MIM成膜后确定缺陷部，使电容器单元位置最优化，进而在电容器单元位置最优化后也仅是去除存在于电容器单元内的缺陷部，从而能够容易地形成没有不良的电容器。也就是说，能够提高薄膜电容器制造的成品率。

[0110] (实施方式4)

[0111] 接着，说明本发明的实施方式4的电容器制造装置。

[0112] 图10和图11示出本实施方式的电容器制造装置的概略结构例。如图10所示，本实施方式的电容器制造装置20具有缺陷部检测部21和蚀刻部22。缺陷部检测部21检测短路、颗粒等缺陷部。蚀刻部22是缺陷部检测部21检测到缺陷部时对该缺陷部进行局部蚀刻来进行去除的缺陷部去除部。这样，本实施方式的电容器制造装置20为加入了缺陷检测部和缺陷部去除部的装置。

[0113] 另一方面，图11所示的电容器制造装置20除了具有上述图10所示的电容器制造装置20的结构之外，还具有缺陷部信息存储部23和信息处理部24。缺陷部信息存储部23存储缺陷部检测部21检测出的缺陷部的位置数据等信息。信息处理部24基于存储在缺陷部信息存储部23中的缺陷部的信息，进行电容器形成位置的最优化处理。在图11所示的电容器制造装置20中，将由缺陷部检测部21检测出的缺陷部的信息暂时全部存储到缺陷部信息存储部23中，基于所存储的信息由信息处理部24使电容器单元形成位置最优化。接着，电容器制造装置20在使电容器形成位置最优化、并使掩膜位置进行了最优化的情况下，也在缺陷部存在于电容器单元形成位置内时，通过蚀刻部22对缺陷部进行局部的蚀刻去除。

[0114] 在上述任一个电容器制造装置20中，缺陷检测部21并不受限，也能够应用光学检查等，但优选通过利用了OBIRCH分析的电阻变化测量来确定短路等的缺陷部位。另外，蚀刻部22也不受限，但优选进行激光加工。还能够在电容器单元形成后使用这些装置对缺陷部进行检测和去除，但优选的是在晶片状态下修复缺陷部，这样能够缩短工序时间。

[0115] 通过本实施方式，能够以较短制造时间制造不存在缺陷部的电容器。另外，能够在晶片状态下局部去除MIM成膜后的薄膜电容器的缺陷部，即使是大面积电容器也能够提高成品率。

[0116] (实施方式5)

[0117] 图12和图13示出本发明的实施方式5的电容器制造装置的概略结构例。如图12所示，本实施方式的电容器制造装置20具有缺陷部检测部21、缺陷部信息存储部23、信息处理部24以及标识部25。标识部25形成对准标记。通过使用该电容器制造装置，从而在晶片状态下在预先形成电容器单元之后确定变成不良的部分，使要形成的电容器单元的位置最优化，能够提高电容器的成品率。

[0118] 另一方面，图13所示的电容器制造装置20除了具有上述图12所示的电容器制造装置20的结构之外，还具有蚀刻部22。因此，在电容器单元位置最优化后还在电容器单元内具有缺陷部时，能够去除该缺陷部。由此，能够比上述图12所示的电容器制造装置更加提高电容器单元的成品率。

[0119] 在上述任一个电容器制造装置20中，缺陷检测部21并不受限，也能够应用光学检查等，但优选通过利用了OBIRCH分析的电阻变化测量来确定短路等的缺陷部位。由标识部25进行的对准标记形成也不受限，但优选利用激光进行加工。另外，蚀刻部22也不受限，但优选激光加工。

[0120] 通过本实施方式，基于在晶片状态下确定MIM成膜后的薄膜电容器的缺陷部，自动地进行电容器单元位置的最优化，形成对准标记，从而能够最终提高薄膜电容器的成品率。进而，能够根据在晶片状态下确定MIM成膜后的薄膜电容器的缺陷部，自动地进行电容器单元位置的最优化、以及对准标记的形成和电容器单元内的缺陷部的局部去除，使薄膜电容器的不良大致消除。由此，即使是具有颗粒部或上部电极和下部电极之间的电短路部等的缺陷部的晶片，也能够提高大面积电容器的成品率。

[0121] 实施例

[0122] 以下说明本发明的具体的实施例，但本发明并不限于以下的结构。

[0123] 作为衬底4使用在表面以厚度200nm形成了热氧化膜的4英寸硅晶片，下部电极3通过自晶片侧以Ti、Ru的顺序利用DC 磁控溅射在室温下成膜而得到。Ti、Ru的膜厚分别取为50nm、100nm。接着，作为薄膜电介质2，对添加了5％的Mn的SrTiO3(STO)进行RF溅射而在400℃下以100nm的膜厚形成。然后，作为上部电极1，对Ru进行DC磁控溅射而在室温下以100nm的膜厚形成。在此，室温指的是表示不驱动装置等的状态下室内的温度。

[0124] 接着，在晶片端部以1mm2的尺寸蚀刻上部电极1和薄膜电介质2而作为测试端子。进而，在晶片整个面的下部电极3、上部电极1之间进行测试来进行OBIRCH分析，确定下部电极3与上部电极1之间短路的部分，通过激光局部去除所确定的短路部分。虽然考虑到短路部存在颗粒，但在激光加工后仅观察到上部电极1和薄膜电介质2的去除、以及下部电极的损伤。经过激光加工的部位达到18处。在激光加工后再次进行了下部电极与上部电极之间的电阻测量，能够确认在晶片整个面已不存在短路。

[0125] 使用激光加工后的电容器制造出16个面积为15mm2的电容器单元。其结果是，其中任何一个电容器单元都得到了2.9μF～3.1μF的高容量。

[0126] 参照图14，电容器制造装置20具有缺陷信息存储部23、信息处理部24、红外线扫描部26、电流计量部27、加工激光部28、激光标识部29以及控制部30。电容器制造装置20使用OBIRCH作为上述图13说明过的电容器装置的缺陷部检测部21。在4英寸晶片上成膜与上述实施例同样的MIM，采用图14所示的装置进行对准的最优化和缺陷部的修复。其结果，由OBIRCH检测出的短路部位为15处，在电容器单元位置最优化后因修复而进行激光加工的部位为2处，利用电容器单元位置最优化后的激光标识形成了对准标记。

[0127] 接着使用对准标记与上述实施例同样地制造出16个面积为15mm2的电容器单元。其结果，能够无不良单元地实现3.0μF～3.1Mf的容量。

[0128] 在本实施例中，电容器制造装置20具有作为缺陷部检测部21的红外线扫描部26和电流计量部27；作为蚀刻部22的加工激光部28；作为标识部25的激光标识部29。进而，示出了通过控制部30控制缺陷部信息存储部23、信息处理部24、红外线扫描部26、电流计量部27、加工激光部28以及激光标识部29来制造电容器单元的例子，但不限于此。

[0129] 也能够通过程序使CPU执行各图的流程图所示的处理。另外，作为存储该程序的计算机可读存储介质，能够使用半导体存储部、光和/或磁存储部等。将这样的程序和存储介质在结构与前述各实施方式不同的系统等中使用，因此通过使CPU执行上述程序，能够得到与本发明实质相同的效果。

[0130] 基于以上优选实施方式具体进行了说明，但不言而喻，本发明并不限于上述的电容器的制造方法、电容器制造装置、程序以及存储介质，在不脱离其要旨的范围内可进行各种变更。

[0131] 本申请主张以在2009年2月25日提出申请的日本申请特愿2009-42210为基础的优先权，将其公开的全部内容援引于此。

[0132] 产业上的利用可能性

[0133] 本发明能够应用于使用了薄膜电容器的电容器的制造，并能够以高成品率制造薄膜电容器。

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