[發明專利]一種高性能金屬-氧化物-金屬電容及其制作方法

有效

• 申請號: 201110307976.X
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102446891A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 胡友存;李磊;張亮;姬峰;陳玉文
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/02;H01L21/768
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種高性能金屬-氧化物-金屬電容，其特征在于，包括：

形成在第一刻蝕阻擋層上的第一介電層薄膜，所述第一介電層薄膜包括第一高K值區域和第一低K值區域，所述第一介電層薄膜上覆蓋有第一低K值介電層薄膜；

形成在第二刻蝕阻擋層上的第二介電層薄膜，所述第二介電層薄膜包括第二高K值區域和第二低K值區域，所述第二介電層薄膜上覆蓋有第二低K值介電層薄膜；

所述第二刻蝕阻擋層覆蓋所述第一低K值介電層薄膜，所述第二高K值區域位于所述第一高K值區域的豎直上方，所述第二低K值區域位于所述第一低K值區域的豎直上方；

位于所述第一高K值區域和第一低K值區域上方的所述第一低K值介電層薄膜中分別設置有金屬填充的若干下溝槽，位于第二高K值區域和第二低K值區域上方的所述第二低K值介電層薄膜中分別設置有金屬填充的若干上溝槽，每一個上溝槽在豎直方向上至少對應一個下溝槽；

豎直貫穿第二低K值介電層薄膜、第二介電層薄膜和第二刻蝕阻擋層的接觸孔，每一個接觸孔分別與一個第二低K值區域上方的上溝槽在豎直方向上重合，并接觸位于所述接觸孔豎直下方的下溝槽。

2.根據權利要求1所述的高性能金屬-氧化物-金屬電容，其特征在于，所述第一高K值區域的材料為USG，FSG，BD，BD1或BDII中一種，所述第一低K值介電層薄膜以及所述第一低K值區域的材料為USG，FSG，BD，BD1或BDII中比所述第一高K值區域K值低的一種。

3.根據權利要求2所述的高性能金屬-氧化物-金屬電容，其特征在于，所述第一高K值區域和第二高K值區域的材料相同，所述第一低K值區域和第二低K值區域的材料相同，所述第一低K值介電層薄膜和第二低K值介電層薄膜的材料相同。

4.根據權利要求1或2所述的高性能金屬-氧化物-金屬電容，其特征在于，所述第一介電層薄膜和所述第二介電層薄膜厚度相同，所述第一低K值介電層薄膜和第二低K值介電層薄膜的厚度相同。

5.根據權利要求4所述的高性能金屬-氧化物-金屬電容，其特征在于，所述第一介電層薄膜和所述第二介電層薄膜厚度取值范圍均為1000~10000A，所述第一低K值介電層薄膜和第二低K值介電層薄膜厚度取值范圍均為1000~10000A。

6.一種高性能金屬-氧化物-金屬電容的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一淀積有第一刻蝕阻擋層的晶圓；

在所述第一刻蝕阻擋層上淀積第一介電層薄膜，所述第一介電層薄膜包括第一高K值區域和第一低K值區域；

淀積第一低K值介電層薄膜覆蓋所述第一介電層薄膜；

在位于第一高K值區域和第一低K值區域上方的所述第一低K值介電層薄膜中分別刻蝕若干下溝槽并填充金屬；

化學機械平坦化所述第一低K值介電層薄膜；

淀積第二刻蝕阻擋層覆蓋所述第一低K值介電層薄膜；

在所述第二刻蝕阻擋層上淀積第二介電層薄膜，所述第二介電層薄膜包括第二高K值區域和第二低K值區域，所述第二高K值區域位于所述第一高K值區域的豎直上方，所述第二低K值區域位于所述第一低K值區域的豎直上方；

淀積第二低K值介電層薄膜覆蓋所述第二介電層薄膜；

在位于第二高K值區域和第二低K值區域上方的所述第二低K值介電層薄膜中分別刻蝕若干上溝槽，每一個上溝槽在豎直方向上至少對應一個下溝槽；

在所述第二介電層薄膜的第二低K值區域中刻蝕接觸孔，所述接觸孔與一個第二低K值區域上方的上溝槽在豎直方向上重合，并接觸位于其豎直下方的下溝槽；

在所述上溝槽和所述接觸孔中填充金屬；

化學機械平坦化所述第二低K值介電層薄膜。

7.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第一介電層薄膜的制作的過程包括如下步驟：

????淀積第一K值介電材料覆蓋所述第一刻蝕阻擋層；

刻蝕去除部分所述第一K值介電材料，刻蝕止于所述第一刻蝕阻擋層，位于第一K值介電材料去除部分下方的第一刻蝕阻擋層暴露；

淀積第二K值介電材料覆蓋所述第一K值介電材料和所述第一刻蝕阻擋層暴露的部分；

化學機械平坦化所述第二K值介電材料和所述第一K值介電材料，使所述第一K值介電材料暴露。