[发明专利]一种制作SMIM电容结构的方法及电容结构

说明书

本发明公开一种制作SMIM电容结构的方法及电容结构，其中方法包括：在具有第一层电极、第一介质层、第二层电极和第二介质层的晶圆上涂布光阻；使用具有不同透光程度的光罩进行曝光显影，半遮光膜对应介质接触槽处，所遮光膜或者全透光对应金属接触槽处；以光阻为掩膜蚀刻介质层可以同时得到金属接触槽和介质接触槽；在金属接触槽和介质接触槽的位置沉积金属；本发明省去传统工艺中的多道工艺，简化制作SMIM电容的工艺流程，缩短了生产周期，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及电容制作技术领域，尤其涉及一种制作SMIM电容结构的方法及电容结构。

背景技术

在半导体器件领域，电容器是常用的无源器件之一，其通常整合于双极晶体管或互补式金属氧化物半导体晶体管等有源器件中。其中堆叠薄膜电容(STACK MIM简称SMIM)电容广泛应用于集成电路中，相同面积下比单层电容的容值高，节约器件面积。其主要涉及到许多工艺步骤，沉积、曝光、显影、蚀刻。这些工艺步骤的重复性高，但间隔短，往往一两个步骤便要进行上一步类似的工艺操作，导致整个电容制作周期长。所以业界都在寻求一种更为简便的制作SMIM电容的方法。

发明内容

为此，需要提供一种制作SMIM电容结构的方法及电容结构，解决SMIM电容制作过程周期长、操作复杂的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种制作SMIM电容结构的方法及电容结构，包括如下步骤：

在具有第一层电极、第一介质层、第二层电极和第二介质层的晶圆上涂布光阻，第一层电极在晶圆上，第一介质层覆盖第一层电极，第一介质层上具有连通第一层电极的开口，第二层电极位于第一介质层上，第二介质层覆盖第二层电极和第一介质层；

将设置有全遮光膜、半遮光膜、全透光三个区域的光罩对光阻进行图形化，所述半遮光膜对应介质接触槽处，所述全遮光膜或者全透光对应金属接触槽处；

对光阻显影得到完全显影区和不完全显影区，完全显影区对应金属接触槽，不完全显影区对应介质接触槽；

以光阻和介质层为掩膜蚀刻完全显影区和不完全显影区分别得到金属接触槽和介质接触槽。

进一步地，所述介质接触槽在第二层电极上方，介质接触槽的槽底为第二介质层的一部分；

所述金属接触槽为第一金属接触槽与第二金属接触槽，第一金属接触槽的槽底为第二层电极，第二金属接触槽位于开口的位置，第二金属接触槽的槽底为第一层电极。

进一步地，还包括如下步骤：

去除光阻，继续涂布光阻，在光阻上的金属接触槽和介质接触槽处进行显影；

蒸镀金属，在第一金属接触槽处形成连接金属，在介质接触槽与第二金属接触槽之间的区域形成连接的第三层电极。

进一步地，所述具有第一层电极、第一介质层、第二层电极和第二介质层的晶圆通过如下步骤制得：

在晶圆上制作第一层电极；

沉积第一介质层；

涂布光阻，显影光阻并以光阻为掩膜在第一介质层上制作开口；

去除光阻，继续涂布光阻，在第一层极板上方显影；

沉积金属，形成第二层电极；

沉积第二介质层。

进一步地，所述光罩上的全遮光区域、半遮光区域为铬膜。

本发明提供了一种SMIM电容结构，所述SMIM电容结构由上述任意一项所述的制作SMIM电容的方法制得。