[发明专利]金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法、存储器单元

权利要求书

1.一种金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，适于应用于集成电路的片内电容，其特征在于，包括如下步骤：

提供半导体衬底及位于半导体衬底表面的第一介质层；

定义电容的上极板区域，刻蚀上极板区域的第一介质层至某一深度；

定义电容的下极板区域，下极板区域位于上极板区域之内，刻蚀下极板区域的第一介质层形成若干通孔或沟槽，暴露出半导体衬底表面；

于下极板区域的通孔或沟槽中形成电容下极板；

于电容下极板、上极板区域依次形成电容介质层、电容上极板。

2.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，于下极板区域形成电容下极板的步骤包括：于第一介质层表面、通孔或沟槽的侧壁、底部沉积第一金属层，于通孔或沟槽中填充非定型碳或者光刻胶类涂覆材料，回刻第一金属层，形成电容下极板。

3.如权利要求2所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，所述非定型碳或者光刻胶类涂覆材料填充高度低于第一介质层表面，使得电容介质层的边缘延伸越过电容下极板的边缘以电性隔离电容上极板和电容下极板。

4.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，定义上极板区域或下极板区域的步骤包括：于第一介质层表面形成图形化的非定型碳或光刻胶类涂覆材料，通过光刻工艺定义上极板区域或上极板区域。

5.如权利要求2至4中任意一项所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，所述非定型碳是由采用化学气相沉积或者溶胶方法制备的材料，主要成分为非定型态的碳。

6.如权利要求2至4中任意一项所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，所述光刻胶类涂覆材料包括光刻胶、SOC，室温下为液态，采用涂覆法制备。

7.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，刻蚀上极板区域的第一介质层至某个深度时，刻蚀上极板区域的第一介质层形成L形状。

8.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，刻蚀上极板区域的第一介质层至某个深度，所述深度不超过第一介质层在截面方向的深度。

9.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，所述通孔或沟槽的截面形状为三角形、矩形、多边形、圆形、椭圆形中的任意一种或多种组合。

10.如权利要求1所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，形成电容介质层、电容上极板的步骤包括：

于电容下极板、第一介质层上依次沉积第二介质层、第二金属层；

定义接触孔或接触槽区域，依次刻蚀该区域的第二金属层、第二介质层、第一介质层，暴露出半导体衬底表面，形成接触孔或接触槽；

于所述接触孔或接触槽、下极板区域及上极板区域中依次填充第三金属层、第四金属层；

去除接触孔或接触槽、下极板区域及上极板区域外的第二介质层、第二金属层、第三金属层、第四金属层；剩余的第二介质层作为电容介质层，下极板区域及上极板区域中剩余的第二金属层、第三金属层、第四金属层组成电容上极板。

11.如权利要求10所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，所述第二介质层的材质为介电常数K值大于3.9的高介电常数薄膜中的任意一种或多种组合。

12.如权利要求11所述的金属层-绝缘层-金属层电容器的制作方法，其特征在于，所述高介电常数薄膜为锆氧化物、铝氧化物、氮化硅、铪氧化物、钇氧化物、氧化硅、钽氧化物、镧氧化物、钛氧化物中的任意一种或多种组合。