[发明专利]铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容结构及制造工艺

权利要求书

1.一种铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，

淀积一基体介电层，通过大马士革工艺在基体上形成第一电极沟槽和金属互连线沟槽，并制作第一电极和金属互连线；

在基体介电层上依次淀积第一介电阻挡层和第一介电层；

刻蚀第一介电层、第一介电阻挡层形成第二电极沟槽，使所述第二电极沟槽的底部接触所述第一电极；

淀积形成第一绝缘层，使所述第一绝缘层覆盖所述第一介电层及所述第二电极沟槽；

通过光刻和刻蚀形成通孔，使所述通孔穿过所述第一绝缘层、所述第一介电层以及所述第一介电阻挡层，连接所述金属互连线；

在通孔及覆盖有第一绝缘层的第二电极沟槽中淀积形成金属阻挡层和铜籽晶层，并填充金属铜，之后进行化学机械研磨平坦化，以去除多余金属，形成第二电极和通孔连线；

依次在所述第一介电层上淀积第二介电阻挡层和第二介电层；

刻蚀第二介电层、第二介电阻挡层形成第三电极沟槽，使所述第三电极沟槽的底部接触所述第二电极；

淀积形成第二绝缘层，使所述第二绝缘层覆盖所述第二介电层及所述第三电极沟槽；

刻蚀第二绝缘层、第二介电层、第二介电阻挡层形成第一连线沟槽和第二连线沟槽，使所述第一连线沟槽穿过所述第二绝缘层、所述第二介电层以及所述第二介电阻挡层，接触所述通孔连线；使所述第二连线沟槽穿过所述第二绝缘层、所述第二介电层以及所述第二介电阻挡层，接触所述第二电极；

在第一连线沟槽、第二连线沟槽以及覆盖有第二绝缘层的第三电极沟槽中淀积形成金属阻挡层和铜籽晶层，填充金属铜，并进行化学机械研磨平坦化，以去除多余金属，形成第三电极、第一沟槽连线和第二沟槽连线。

2.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，所述大马士革工艺具体为：通过光刻和刻蚀在基体介电层上形成第一电极沟槽以及金属互连线沟槽，淀积金属阻挡层和铜籽晶层；在第一电极沟槽以及金属互连线沟槽中填充金属铜；化学机械研磨平坦化，以去除多余金属，形成第一电极和金属互连线。

3.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，通过化学气相淀积形成所述基体介电层、所述第一介电层、所述第二介电层、所述第一介电阻挡层以及所述第二介电阻挡层。

4.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，淀积所述基体介电层、所述第一介电层及所述第二介电层的材料从SiO2、SiOCH、FSG等中选取。

5.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，淀积所述第一介电阻挡层及所述第二介电阻挡层材料从SiN、SiCN等中选取。

6.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，通过物理气相淀积形成所述金属阻挡层和铜籽晶层。

7.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，淀积所述金属阻挡层材料为TaN或Ta。

8.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容的制造方法，其特征在于，通过化学气相淀积或原子层淀积保型的可防铜扩散介电层，以形成所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层。

9.根据权利要求8所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造方法，其特征在于，所述可防铜扩散介电层常采用氮化硅。

10.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容的制造方法，其特征在于，所述第一绝缘层与所述第二绝缘层上均淀积有一层刻蚀选择比高的牺牲保护层，以避免后续制程对绝缘层的损伤。

11.根据权利要求10所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容的制造方法，其特征在于，在进行物理气相淀积金属阻挡层之前分别将淀积在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层上的牺牲保护层去除。

12.根据权利要求1所述的铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容的制造方法，其特征在于，通过化学气相淀积或原子层淀积双层介电层以形成所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。