[发明专利]在铝互连结构中集成MIM电容的方法及铝互连结构

说明书

本申请公开了一种在铝互连结构中集成MIM电容的方法及铝互连结构，该方法包括：在第一介质层中形成至少两个第一层铝引线；在第一介质层上形成第二介质层；打开至少两个第一层铝引线中的目标铝引线上方的第二介质层，形成第一沟槽；在第二介质层和第一沟槽表面形成电介质层；打开目标铝引线的预定区域和其它第一层铝引线上方的第二介质层和电介质层，使目标铝引线的预定区域和其它第一层铝引线暴露，形成至少两个第一通孔；在第一通孔和第一沟槽中填充金属后，对金属进行平坦化处理形成第二层接触通孔和金属层。由于在铝互连结构的中间层中形成的金属层‑电介质层‑目标铝引线构成的电容不需要额外的形成MIM电容上极板的工艺，提高了制造效率。

技术领域

本申请涉及集成电路制造技术领域，具体涉及一种在铝互连结构中集成MIM电容的方法及铝互连结构。

背景技术

电容元件常应用于如射频、单片微波等集成电路中作为电子无源器件。常见的电容元件包括金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)电容、PN结(PositiveNegative Junction)电容以及金属-介质层-金属(Metal-Insulator-Metal，MIM)电容等。其中，MIM电容在某些特殊应用中提供较优于MOS电容以及PN结电容的电学特性，这是由于MOS电容以及PN结电容均受限于其本身结构，在工作时电极容易产生空穴层，导致其频率特性降低，而MIM电容可以提供较好的频率以及温度相关特性。此外，在半导体制造中，MIM电容可形成于层间金属以及金属互连制程中，也降低了与集成电路制造的前端工艺整合的困难度及复杂度。

图1示出了相关技术中提供的包含MIM电容的铝互连结构的剖面图，如图1所示，第一介质层110中形成有第一层铝引线111、第一层铝引线112以及第一层接触孔113；第二介质层120中形成有电介质层121、金属层122、第二层接触孔123、第二层接触孔124、第二层接触孔125、第二层铝引线126、第二层铝引线127以及第二层铝引线128。

第一层接触孔113的一端与第一层铝引线111的一侧连接，第一层接触孔113的另一端可与下方的器件或者下一层铝引线连接，第一层铝引线111的另一侧与第二层接触孔123的一端连接，第二层接触孔123的另一端与第二层铝引线126的一侧连接，第二层接触孔124的一端与第一层铝引线112连接，第二层接触孔124的另一端与第二层铝引线127的一侧连接，电介质层121的一侧与第一层铝引线112连接，电介质层121的另一侧与金属层122的一侧连接，金属层122的另一侧与第二层接触孔125的一端连接，第二层接触孔125的另一端与第二层铝引线128的一侧连接。其中，金属层122、电介质层121以及第一层铝引线112构成了MIM电容，金属层122作为MIM电容的上极板，第一层铝引线112作为MIM电容的下极板。

在上述器件的制造过程中，在第一介质层110中形成第一层铝引线111、第一层铝引线112以及第一层接触孔113之后，需要在中间层的铝互连结构中形成电介质层121和金属层122的叠加结构，因此需要增加额外的光刻和对准步骤以形成该叠加结构，故相关技术中提供的MIM电容的制造方法工艺较为复杂，制造效率较低。

发明内容

本申请提供了一种在铝互连结构中集成MIM电容的方法及铝互连结构，可以解决相关技术中提供的包含MIM电容的铝互连结构的制造方法制造效率较低的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种在铝互连结构中集成MIM电容的方法，包括：

在第一介质层中形成至少两个第一层铝引线；

在所述第一介质层上形成第二介质层；

打开所述至少两个第一层铝引线中的目标铝引线上方的第二介质层，形成第一沟槽；

在所述第二介质层和所述第一沟槽表面形成电介质层；