[发明专利]层间电容器的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路工艺方法，特别涉及一种层间电容器的形成方法。

背景技术

平板电容器在集成电路中应用广泛，其包括上下两层导电材料和中间的介质层。而经常用到的电容器种类包括结电容、金属-氧化层-硅电容、多晶层间电容和金属层间电容。前两种电容器由于寄生电容、电阻较大，而影响了加在实际使用的电容器上的有效电压。而多晶层间电容器和金属层间电容器由于上下极板的导电性好，而能提供更好的性能。但多晶层间电容器和金属层间电容器的形成工艺复杂，也就增加了相应的制造成本。

如图1所示，其为传统的多晶硅与金属层间电容器的剖面示意图。在其形成过程中电容器下极板1、上极板3以及上层金属连线5的形成均需要各自的淀积、光刻和刻蚀，即需淀积一多晶硅层并进行光刻和刻蚀，以形成电容器下极板1；需淀积一金属层并进行光刻和刻蚀，以形成电容器上极板3；需淀积另一金属层并进行光刻和刻蚀，以形成上层金属连线5。而电容器的介质层2与刻蚀阻挡层4也需各自的淀积与刻蚀。可见传统多晶硅与金属层间电容器的形成工艺复杂，需多次淀积与刻蚀方可完成。

为此，如何在集成电路工艺中减少多晶硅与金属层间电容器的制造复杂度，从而降低其制造成本，已成为业界一大问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种层间电容器的形成方法，以以减少传统工艺中层间电容器形成中淀积、光刻和刻蚀的次数，从而降低制程的复杂度。

为此，本发明提供一种层间电容器的形成方法，包括以下步骤：于一电容器下极板形成后，淀积一刻蚀阻挡层和一层间介质膜；通过刻蚀，于层间介质膜中形成一电容器极板沟槽，其中该电容器极板沟槽穿过层间介质膜而止于刻蚀阻挡层并暴露出部分刻蚀阻挡层，以所暴露出的刻蚀阻挡层作为电容器介质；于该电容器极板沟槽内形成一电容器上极板。

进一步的，上述电容器上极板为一单层结构，其与一金属连线形成于同一金属层。

进一步的，上述电容器上极板为一双层结构，其第一层形成于一接触孔填充层，其第二层与一金属连线形成于同一金属层。

进一步的，上述层间电容器为多晶硅金属层间电容器。

本发明另提供一种层间电容器的形成方法，包括以下步骤：于一基底上形成一栅极和一电容器下极板；淀积一刻蚀阻挡层；淀积一层间介质膜；于层间介质膜和刻蚀阻挡层中形成至少一接触孔，其中上述接触孔穿过层间介质膜和刻蚀阻挡层；淀积一接触孔填充层；保留接触孔内的接触孔填充层，去除其余接触孔填充层；于层间介质膜中形成一电容器极板沟槽，其中该电容器极板沟槽穿过层间介质膜而止于刻蚀阻挡层并暴露出部分刻蚀阻挡层，以所暴露出的刻蚀阻挡层作为电容器介质；淀积一金属层于上述带有通孔和电容器极板沟槽的层间介质膜；保留通孔上方的金属层与电容器极板沟槽内的金属层，而刻蚀掉金属层的其他部分，以同时形成至少一金属连线和一电容器上极板，其中通孔上方剩余的金属层为该金属连线，电容器极板沟槽内剩余的金属层为该电容器上极板。

进一步的，上述层间电容器为多晶硅金属层间电容器。

进一步的，一上述接触孔连接上述上层金属连线与栅极。

进一步的，一上述接触孔连接上述上层金属连线与电容器下极板。

进一步的，上述电容器上极板为由上述金属层所形成的单层结构。

进一步的，上述层间电容器的形成方法还包括：在淀积上述接触孔填充层之前，淀积一阻挡层。

进一步的，上述接触孔填充层的材质为钨。

进一步的，在上述去除其余接触孔填充层的过程中，是采用钨的化学机械抛光而去除其余接触孔填充层。

本发明另提供一种层间电容器的形成方法，包括以下步骤：于一基底上形成一栅极和一电容器下极板；淀积一刻蚀阻挡层；淀积一层间介质膜；于层间介质膜中形成一电容器极板沟槽，其中该电容器极板沟槽穿过层间介质膜而止于刻蚀阻挡层并暴露出部分刻蚀阻挡层，以所暴露出的刻蚀阻挡层作为电容器介质；于层间介质膜和刻蚀阻挡层中形成至少一接触孔，其中上述接触孔穿过层间介质膜和刻蚀阻挡层；淀积一接触孔填充层；保留接触孔内和电容器极板沟槽内的接触孔填充层，去除其余接触孔填充层，其中电容器极板沟槽内剩余的接触孔填充层为电容器上极板第一层；淀积一金属层于上述带有通孔和电容器极板沟槽的层间介质膜；保留通孔上方的金属层与电容器极板沟槽内的金属层，而刻蚀掉金属层的其他部分，以同时形成至少一金属连线和一电容器上极板第二层，其中通孔上方剩余的金属层为该金属连线，电容器极板沟槽内剩余的金属层为该电容器上极板第二层。