[发明专利]MIM电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种MIM电容器及其制造方法。

背景技术

电容器是集成电路中的重要组成单元，广泛运用于存储器、微波、射频、智能卡、高压和滤波等芯片中。在芯片中广为采用的电容器构造是平行于硅片衬底的金属-绝缘体-金属（MIM，Metal-Insulator-Metal）电容器。其中金属是制作工艺易与金属互连工艺相兼容的铜、铝等，绝缘体则是氮化硅、氧化硅等高介电常数的电介质材料。

在公开号为CN1208964A的中国专利中，介绍了一种电容器结构，该电容器是单层电容器金属－绝缘层－金属的平板电容模型。此外，很多高密度电容器结构发明主要集中在采用不同的工艺在单位面积上（或体积上）并联更多的电容以增加电容密度，例如，公开号为CN1635595A的中国专利。

然而，对于MIM电容器来说，如何有效降低尖端放电的可能性，从而提高电容器操作过程中的可靠性，也是亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种MIM电容器及其制造方法，有效降低尖端放电的可能性，从而提高电容器操作过程中的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MIM电容器制造方法，包括：

提供一衬底，所述衬底上形成有介质层；

干法刻蚀所述介质层，以形成电容器凹槽；

湿法刻蚀所述介质层，以使所述电容器凹槽圆角化；

在所述介质层和电容器凹槽上依次形成下电极、绝缘体以及上电极。

可选的，在所述的MIM电容器制造方法中，所述介质层为二氧化硅。

可选的，在所述的MIM电容器制造方法中，所述湿法刻蚀的工艺参数为：刻蚀液为DHF或BOE；刻蚀时间为5秒-10分钟。

可选的，在所述的MIM电容器制造方法中，所述干法刻蚀的工艺参数为：压力为1-10mTorr，source RF功率为100-300瓦，Bias RF功率为100-300瓦，氧气流量为10-30sccm，CF4流量为10-50sccm，He流量为20-100sccm，温度40-50度。

可选的，在所述的MIM电容器制造方法中，所述下电极和上电极的材质为铜或铝。

可选的，在所述的MIM电容器制造方法中，所述绝缘体为二氧化硅或氮化硅。

本发明还提供一种MIM电容器，包括形成于介质层和电容器凹槽上的下电极、绝缘体以及上电极，所述电容器凹槽为圆角化的凹槽。

与现有技术相比，本发明在干法刻蚀介质层形成电容器凹槽之后，湿法刻蚀所述介质层，利用湿法刻蚀各向同性的特点，对所述凹槽电容器沟槽进行腐蚀以使所述电容器凹槽圆角化，随后在所述介质层和电容器凹槽上依次形成下电极、绝缘体以及上电极，所述下电极、绝缘体以及上电极的边角也随之圆滑，有效降低尖端放电的可能性，从而提高电容器操作过程中的可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例的MIM电容器制造方法的流程图；

图2A至2D为本发明一实施例的MIM电容器制造方法各步骤对应的器件结构示意图。

具体实施方式

根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种MIM电容器及其制造方法，该方法在干法刻蚀介质层形成电容器凹槽之后，湿法刻蚀所述介质层，利用湿法刻蚀各向同性的特点，对所述凹槽电容器沟槽进行腐蚀以使所述电容器凹槽圆角化，随后在所述介质层和电容器凹槽上依次形成下电极、绝缘体以及上电极，所述下电极、绝缘体以及上电极的边角也随之圆滑，有效降低尖端放电的可能性，从而提高电容器操作过程中的可靠性。

请参考图1，本发明提供的MIM电容器制造方法，包括如下步骤：

步骤S1：提供一衬底，所述衬底上形成有介质层；

步骤S2：干法刻蚀所述介质层，以形成电容器凹槽；

步骤S3：湿法刻蚀所述介质层，以使所述电容器凹槽圆角化；

步骤S4：在所述介质层和电容器凹槽上依次形成下电极、绝缘体和上电极。

以下结合剖面示意图2A至2D对本发明提出的MIM电容器及其制造方法作进一步详细说明。

如图2A所示，首先执行步骤S1，提供一衬底100，所述衬底100上形成有介质层110。所述衬底100中可以形成有其他公知的结构，此处不再说明。