[發(fā)明專利]MIM電容互連結(jié)構(gòu)的制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310631268.4
• 申請(qǐng)日: 2023-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116525540A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古鑫;吳傲軍;馮英;李曉強(qiáng);陳釗;梁金娥;張守龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華虹半導(dǎo)體（無(wú)錫）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/522
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 趙薇

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MIM電容互連結(jié)構(gòu)的制作方法。所述方法包括以下步驟：形成覆蓋MIM電容和下層金屬層的互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)，互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)包括由下至上依次層疊的第一互連層部分、刻蝕阻擋層部分和第二互連層部分；對(duì)互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，使得第二互連層部分的表面平坦化；基于接觸孔圖案刻蝕第二互連層部分，使得刻蝕停止在刻蝕阻擋層中，在第二互連層部分中形成初級(jí)接觸孔；基于接觸孔圖案繼續(xù)刻蝕初級(jí)接觸孔對(duì)應(yīng)位置處的第一互連層部分、刻蝕阻擋層部分形成接觸孔，使得MIM電容的上極板和下極板以及下層金屬層從接觸孔中外露；對(duì)互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，去除位于互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)上的金屬。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MIM電容互連結(jié)構(gòu)的制作方法。

背景技術(shù)

MIM(Metal-Insulator-Metal)電容類似于平板電容，因其具有電容值較精確，電容值不會(huì)隨偏壓變化而變化的性能而被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路中。通常MIM電容制作在金屬互連層中。

在相關(guān)技術(shù)中，由于MIM電容的上下極板間存在高度差，當(dāng)MIM電容制作在兩層金屬互連層之間的互連層中時(shí)，會(huì)使得上層金屬層對(duì)應(yīng)該MIM電容位置處，以及該互連層對(duì)位MIM電容的位置處出現(xiàn)隆起，即上層金屬層與互連層存在高度差，從而在完成接觸孔金屬填充后進(jìn)行互連層表面平坦化過(guò)程中，該互連層凹陷位置處仍會(huì)有金屬殘留，即圖1所示A區(qū)域位置處存在金屬殘留，進(jìn)而容易引入器件短接的問(wèn)題。另外由于互連層存在高度差，從而在對(duì)互連層平坦化后該互連層存在厚度差，即互連層對(duì)應(yīng)MIM電容上極板位置處的厚度較薄，對(duì)應(yīng)MIM電容下極板位置處的厚度較厚，從而在對(duì)互連層刻蝕形成接觸孔的過(guò)程中，容易造成上極板被刻穿的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NMIM電容互連結(jié)構(gòu)的制作方法，可以解決相關(guān)技術(shù)中上極板容易被刻穿的問(wèn)題和互連層中存在金屬殘留的問(wèn)題。

為了解決背景技術(shù)中所述的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环NMIM電容互連結(jié)構(gòu)的制作方法，所述MIM電容互連結(jié)構(gòu)的制作方法包括以下步驟：

形成覆蓋MIM電容和下層金屬層的互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)包括由下至上依次層疊的第一互連層部分、刻蝕阻擋層部分和第二互連層部分；

對(duì)所述互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，使得所述第二互連層部分的表面平坦化；

基于接觸孔圖案刻蝕所述第二互連層部分，使得刻蝕停止在所述刻蝕阻擋層中，在所述第二互連層部分中形成初級(jí)接觸孔；

基于所述接觸孔圖案繼續(xù)刻蝕初級(jí)接觸孔對(duì)應(yīng)位置處的第一互連層部分、刻蝕阻擋層部分形成接觸孔，使得MIM電容的上極板和下極板以及所述下層金屬層從所述接觸孔中外露；

沉積金屬，使得所述接觸孔中填充滿金屬；

對(duì)所述互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，去除位于所述互連層復(fù)合結(jié)構(gòu)上的金屬。

可選地，所述第二互連層部分的表面和所述刻蝕阻擋層部分的表面均存在高度差；

所述第二互連層部分的最低表面所在位置高于所述刻蝕阻擋層部分最高表面所在位置。

可選地，所述基于接觸孔圖案刻蝕所述第二互連層部分，使得刻蝕停止在所述刻蝕阻擋層中，在所述第二互連層部分中形成初級(jí)接觸孔的步驟包括：

在平坦化后的所述第二互連層部分的表面形成接觸孔圖案；

基于所述接觸孔圖案，采用所述刻蝕阻擋層相對(duì)于所述第二互連層部分為高刻蝕選擇比進(jìn)行刻蝕；

在所述第二互連層部分中形成初級(jí)接觸孔，所述初級(jí)接觸孔的底端停留在所述刻蝕阻擋層中。