[發(fā)明專利]一種改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法

無效

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• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103295957A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 胡友存;姬峰;李磊;陳玉文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法。

背景技術

隨著半導體集成電路制造技術的不斷進步，性能不斷提升的同時也伴隨著器件小型化，微型化的進程。越來越先進的制程，要求在盡可能小的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)盡可能多的器件，獲得盡可能高的性能。電容器是集成電路中的重要組成單元，廣泛運用于存儲器，微波，射頻，智能卡，高壓和濾波等芯片中。

目前最常用的電容結(jié)構(gòu)是單層電容器金屬-絕緣層-金屬的平板電容模型。例如，一種目前典型的電容器結(jié)構(gòu)是由銅金屬層-氮化硅介質(zhì)層-坦金屬層的三明治結(jié)構(gòu)。金屬層的選擇有多種材料可選，如銅，鋁，鉭，鈦及其合金等。而介質(zhì)絕緣層也有多種不同介電常數(shù)的材料可選。

通過這種工藝結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的MIM失配參數(shù)性較差，主要由以下幾個方面導致：下金屬板與絕緣層之間的界面（銅和絕緣層界面）與上金屬板與金屬之間的界面（氮化鉭和絕緣層界面）不一致、銅表面的粗糙度大，以及銅經(jīng)過化學機械研磨引起的表面缺陷。

故針對現(xiàn)有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術中，傳統(tǒng)的MIM因下金屬板與絕緣層之間的界面（銅和絕緣層界面）與上金屬板與金屬之間的界面（氮化鉭和絕緣層界面）不一致、銅表面的粗糙度大，以及銅經(jīng)過化學機械研磨引起的表面缺陷所導致的失配參數(shù)性較差等缺陷提供一種改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法，所述方法包括：

執(zhí)行步驟S1：對具有所述金屬銅填充的基底之上表面進行化學機械研磨，并在所述具有所述金屬銅填充的基底之上表面處淀積刻蝕阻擋層；

執(zhí)行步驟S2：對位于所述器件區(qū)處的第一金屬銅上的刻蝕阻擋層進行光刻、刻蝕、清洗，直至暴露位于所述器件區(qū)處的第一金屬銅，以形成接觸區(qū)域；

執(zhí)行步驟S3：在所述刻蝕阻擋層之異于所述基底的一側(cè)和所述接觸區(qū)域之異于所述基底的一側(cè)淀積第一氮化鉭；

執(zhí)行步驟S4：對所述第一氮化鉭進行化光刻、刻蝕、清洗；

執(zhí)行步驟S5：在所述經(jīng)過光刻、刻蝕、清洗后的第一氮化鉭之異于所述基底的一側(cè)淀積絕緣層，以形成由所述第一氮化鉭和所述絕緣層相鄰的第一接觸界面；

執(zhí)行步驟S6：在所述絕緣層上淀積第二氮化鉭；

執(zhí)行步驟S7：對所述第二氮化鉭進行光刻、刻蝕、清洗，直至去除位于所述互聯(lián)區(qū)處的第二氮化鉭和絕緣層，以在所述器件區(qū)處形成由所述第二氮化鉭和所述絕緣層相鄰的第二接觸界面；

執(zhí)行步驟S8：在所述器件區(qū)和所述互連區(qū)處實現(xiàn)銅互連。

可選地，所述刻蝕阻擋層為氮化硅或者碳化硅的其中之一。

綜上所述，本發(fā)明通過在所述器件區(qū)的第一金屬銅上沉積第一氮化鉭，并與所述絕緣層相鄰，使得由所述第二氮化鉭和所述絕緣層相鄰的第二接觸界面和由所述第一氮化鉭和所述絕緣層相鄰的第一接觸界面具有相同材質(zhì)，且表面粗糙度得到改善，從而在電學性能上改善了失配參數(shù)。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法的流程圖；

圖2～圖9所示為本發(fā)明改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法之工藝流程示意圖。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達成目的及功效，下面將結(jié)合實施例并配合附圖予以詳細說明。

請參閱圖1，圖1所示為本發(fā)明一種改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法的流程圖。所述改善金屬層-絕緣層-金屬層失配參數(shù)的方法包括以下步驟，

執(zhí)行步驟S1：對具有所述金屬銅填充的基底之上表面進行化學機械研磨，并在所述具有所述金屬銅填充的基底之上表面處淀積刻蝕阻擋層；

執(zhí)行步驟S2：對位于所述器件區(qū)處的第一金屬銅上的刻蝕阻擋層進行光刻、刻蝕、清洗，直至暴露位于所述器件區(qū)處的第一金屬銅，以形成接觸區(qū)域；

執(zhí)行步驟S3：在所述刻蝕阻擋層之異于所述基底的一側(cè)和所述接觸區(qū)域之異于所述基底的一側(cè)淀積第一氮化鉭；

執(zhí)行步驟S4：對所述第一氮化鉭進行光刻、刻蝕、清洗；

執(zhí)行步驟S5：在所述經(jīng)過光刻、刻蝕、清洗的第一氮化鉭之異于所述基底的一側(cè)淀積絕緣層，以形成由所述第一氮化鉭和所述絕緣層相鄰的第一接觸界面；

執(zhí)行步驟S6：在所述絕緣層上淀積第二氮化鉭；