[发明专利]一种MIM电容及其制作方法

说明书

本发明提供一种MIM电容及其制作方法，所述制作方法包括:提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成第一金属层；在所述第一金属层上形成抗反射层；光刻并刻蚀所述第一金属层和所述抗反射层，以定义MIM电容区域，所述MIM电容区域中的所述第一金属层作为MIM电容的下极板，所述MIM电容区域中的所述抗反射层作为MIM电容的介质层；在所述MIM电容区域中的所述抗反射层上形成MIM电容的上极板。本发明的制作方法在刻蚀后的刻开区域中保留下来的抗反射层同时作为电容的介质层，继续在刻开区域中填充金属作为上极板，不再需要制作额外的电容的介质层，也不再需要额外的光刻工艺来定义上极板区域，减少了光刻和刻蚀的次数，从而降低了工艺成本，缩短了工艺周期。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种MIM电容及其制作方法。

背景技术

电容作为存储电荷、耦合以及滤波器件被广泛应用在半导体集成电路中。现有的集成电路电容中，金属-绝缘体-金属型(MIM，Metal-Isolation-Metal)电容逐渐成为射频集成电路中的主流，尤其在混频/射频CMOS制程上的应用已非常普遍。原因在于，其通常制作在金属互连层中，既与集成电路工艺相兼容，又与衬底间距离较远，可以克服许多其他类型的电容具有的寄生电容大、器件性能随频率增大而明显下降的缺点。

MIM电容在集成电路中通常位于多层器件结构的上层，其结构更接近于典型意义的电容，即在金属电极板之间具有电介质的电容。如图1所示，半导体器件包括MIM电容区域和其他电路区域，其中，MIM电容结构包括下极板101、上极板103以及位于二者之间的介质层102，该结构能实现电荷存储功能。其中，介质层102通常采用高介电常数的氮化硅(SiN)薄膜形成。另外，MIM电容的下极板101和上极板103还分别通过在金属间介电层(IMD，InterMetal Dielectric)100内形成的接触孔105连接至顶层金属层104。

在半导体器件的后段制作过程中，为了连接各个部件构成集成电路，通常使用具有相对高导电率的金属材料(例如铜)进行布线，即金属布线。在现有技术中，金属布线工艺和MIM电容的制作是两个彼此独立的工艺步骤，需要通过专门用于制作MIM电容的光刻工艺来定义MIM电容区域，才能形成MIM电容。工艺步骤较多导致生产成本增加、制作周期延长。因此，有必要提出一种新的MIM电容制作方法，以解决上述至少一个问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供一种MIM电容的制作方法，包括以下步骤：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成第一金属层；

在所述第一金属层上形成抗反射层；

光刻并刻蚀所述第一金属层和所述抗反射层，以定义MIM电容区域，所述MIM电容区域中的所述第一金属层作为MIM电容的下极板，所述MIM电容区域中的所述抗反射层作为MIM电容的介质层；

在所述MIM电容区域中的所述抗反射层上形成MIM电容的上极板。

进一步，所述在所述MIM电容区域中的所述抗反射层上形成所述MIM电容的上极板的步骤包括：

形成第一金属间介电层并光刻及刻蚀，在所述第一金属间介电层中形成上极板开口，所述上极板开口暴露部分所述抗反射层；

在所述上极板开口中填充金属以形成所述MIM电容的上极板。

进一步，所述在所述第一金属间介电层中形成上极板开口，所述上极板开口暴露部分所述抗反射层；在所述上极板开口中填充金属以形成所述MIM电容的上极板的步骤，还包括：