[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02106886.0
• 申請(qǐng)日: 2002-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN1374699A
• 公開（公告）日: 2002-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉富崇;中島雄一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): H01L27/00
• 分類號(hào): H01L27/00;H01L21/70;H01L21/31;H01L21/3105
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王永剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶有MIM(金屬-絕緣體-金屬)電容器的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來，已可以提供形成有金屬鑲嵌構(gòu)造的銅布線和MIM電容器的半導(dǎo)體器件。

圖38展示采用以往技術(shù)的半導(dǎo)體器件的斷面圖。如圖38所示，在低介電常數(shù)膜41以及高介電常數(shù)膜42內(nèi)，形成例如由銅組成的通孔43以及布線44。而后，在高介電常數(shù)膜42以及布線44上形成銅擴(kuò)散防止膜45，在該銅擴(kuò)散防止膜45上有選擇地形成電容器49。該電容器49，由下部電極46和介質(zhì)膜47和上部電極48組成。而后，在電容器49以及銅擴(kuò)散防止膜45上形成絕緣膜50，該絕緣膜的表面采用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)平坦化。

在這種以往的半導(dǎo)體器件中，希望在絕緣膜50中使用低介電常數(shù)膜，以降低布線間寄生電容量。

但是，因?yàn)榈徒殡姵?shù)膜是粗膜，所以在用CMP平坦化低介電常數(shù)膜的表面時(shí)有可能產(chǎn)生裂紋。因而，在絕緣膜50中使用低介電常數(shù)膜，并且用CMP平坦化是非常困難的。因此，考慮在絕緣膜50中使用高介電常數(shù)膜，該膜即使進(jìn)行CMP也難以產(chǎn)生裂紋。

但是，電容器49因?yàn)楸挥羞x擇地形成在銅擴(kuò)散防止膜45上，所以會(huì)在形成有電容器49的區(qū)域和未形成電容器的區(qū)域上產(chǎn)生相當(dāng)于電容器49的厚度高差。因而，為了不形成此電容器49的高差，必須用絕緣膜50填充銅擴(kuò)散膜45上沒有形成電容器49的區(qū)域。即，如上所述，用高介電常數(shù)膜充填電容器49的周圍。因此，如果要用高介電常數(shù)的絕緣膜50消除電容器49的高差，則會(huì)產(chǎn)生布線間的寄生電容增加的問題。

如上所述，在以往的半導(dǎo)體器件中，用CMP平坦化電容器49上的絕緣膜50的表面是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容

采用本發(fā)明第1項(xiàng)的半導(dǎo)體器件包含：第1絕緣膜，帶有開口部分；電容器，被有選擇地形成在上述開口部分內(nèi)；第2絕緣膜，至少被形成在上述開口部分內(nèi)；第3絕緣膜，被形成在上述第2絕緣膜上。

采用本發(fā)明第2項(xiàng)的半導(dǎo)體器件的制造方法包含以下工序：形成第1絕緣膜；有選擇地除去上述第1絕緣膜，形成開口部分；被有選擇地形成在上述開口部分內(nèi)；至少在上述開口部分內(nèi)形成第2絕緣膜；在上述第2絕緣膜上形成第3絕緣膜。

附圖說明

圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9是展示本發(fā)明的實(shí)施方案1的半導(dǎo)體器件各制造工序的斷面圖。

圖10是展示本發(fā)明的實(shí)施方案1的半導(dǎo)體器件的平面圖。

圖11、圖12、圖13是展示本發(fā)明的第1實(shí)施方案的另一半導(dǎo)體器件的各制造工序的斷面圖。

圖14、圖15、圖16、圖17、圖18、圖19、圖20、圖21、圖22是展示本發(fā)明的實(shí)施方案2的半導(dǎo)體器件各制造工序的斷面圖。

圖23、圖24、圖25是展示本發(fā)明的實(shí)施方案2的另一半導(dǎo)體器件各制造工序的斷面圖。

圖26、圖27、圖28、圖29、圖30、圖31、圖32、圖33是展示涉及本發(fā)明的實(shí)施方案3的半導(dǎo)體器件的制造工序的斷面圖。

圖34、圖35、圖36、圖37是展示本發(fā)明實(shí)施方案3的另一半導(dǎo)體器件各制造工序的斷面圖。

圖38是展示以往技術(shù)的半導(dǎo)體器件的斷面圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方案。在說明時(shí)，在全部圖中對(duì)于共同的部分標(biāo)注相同的參照符號(hào)。

此外，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所謂低介電常數(shù)膜，是指介電常數(shù)在4.0以下的膜，所謂高介電常數(shù)膜，是指介電常數(shù)比該低介電常數(shù)膜的介電常數(shù)高的膜。

(實(shí)施方案1)

在實(shí)施方案1中，在由低介電常數(shù)膜組成的絕緣膜內(nèi)形成有開口，在該開口部分內(nèi)形成有MIM電容器。

圖1～圖9示出了本發(fā)明實(shí)施方案1的半導(dǎo)體器件制造工序的斷面圖。下面對(duì)實(shí)施方案1的半導(dǎo)體器件的制造方法加以說明。

首先，如圖1所示，在低介電常數(shù)膜11上形成介電常數(shù)比該低介電常數(shù)膜11高的高介電常數(shù)膜12。其后，通過金屬鑲嵌工序，在低介電常數(shù)膜11以及高介電常數(shù)膜12內(nèi)，形成例如由銅組成的通孔13以及第1布線14。接著，通過濺射，在第1布線14以及高介電常數(shù)膜12上，形成例如由SiN膜組成的銅擴(kuò)散防止膜15，在該銅擴(kuò)散防止膜15上形成低介電常數(shù)的絕緣膜16。在此，絕緣膜16的厚度例如是270nm。

以下，如圖2所示，在絕緣膜16上涂布抗蝕劑膜17，該抗蝕劑膜17通過光刻形成圖案。把形成有該光刻圖案的抗蝕劑膜17作為掩模，用RIE(反應(yīng)性離子蝕刻)使絕緣膜16形成圖案，從而形成開口部分18。其后，除去抗蝕劑膜17。