[发明专利]MIM电容的制造方法

说明书

本申请公开了一种MIM电容的制造方法，涉及半导体制造领域。该MIM电容的制造方法包括在衬底表面形成第一金属层，第一金属层用于形成MIM电容的下极板；在第一金属层的表面形成电介质层；在电介质层的表面形成第二金属层，第二金属层用于形成MIM电容的上极板；依次刻蚀第二金属层、电介质层、第一金属层，形成MIM电容；其中，在第一金属层和第二金属层的刻蚀过程中，刻蚀气体包括CH₄、氯基气体或氟基气体；第一金属层和第二金属层的材料为氮化钽；解决了现有的刻蚀工艺刻蚀氮化钽时生成的含钽聚合物难以被去除的问题；达到了避免材料为氮化钽的MIM电容在制造过程中残留含钽聚合物的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种MIM电容的制造方法。

背景技术

电容作用集成电路中的重要组成部分，被广泛应用于各种芯片中。MIM电容的结构为金属层、绝缘介质层、金属层，MIM电容可以集成在后端金属互连工艺中形成。

目前，在MIM电容的制作过程中，上极板和下极板可以选用氮化钛、氮化钽等材料。然而，在利用氮化钽制造MIM电容时，刻蚀过程中会产生含钽(Ta)的聚合物，含钽的聚合物会紧密附着在衬底上，湿法清洗也无法去除，会对器件的性能造成不良影响。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种MIM电容的制造方法。

一方面，本申请实施例提供了一种MIM电容的制造方法，该方法包括：

在衬底表面形成第一金属层，所述第一金属层用于形成MIM电容的下极板；

在所述第一金属层的表面形成电介质层；

在所述电介质层的表面形成第二金属层，所述第二金属层用于形成MIM电容的上极板；

刻蚀所述第二金属层、所述电介质层、所述第一金属层，形成MIM电容；

其中，在所述第一金属层和所述第二金属层的刻蚀过程中，刻蚀气体包括氯基气体或氟基气体、CH₄；所述第一金属层和所述第二金属层的材料为氮化钽。

可选的，所述刻蚀所述第二金属层、所述电介质层、所述第一金属层，形成MIM电容，包括：

在所述第一金属层的表面形成硬掩膜层；

通过光刻工艺在所述硬掩膜层的表面形成MIM电容图案；

根据所述MIM电容图案，刻蚀所述硬掩膜层；

根据所述MIM电容图案依次刻蚀所述第二金属层、所述电介质层、所述第一金属层，形成MIM电容。

可选的，所述硬掩膜层为氮化硅层。

可选的，所述电介质层为氮化硅层。

可选的，所述MIM电容的制造方法集成在金属互连工艺中。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

本申请实施例提供的MIM电容的制造方法，通过在衬底表面形成第一金属层，在第一金属层表面形成电介质层，在电介质层表面形成第二金属层，在刻蚀形成MIM电容时，利用含有氯基气体或氟基气体、以及CH₄的刻蚀气体刻蚀材料为氮化钽的第一金属层和第二金属层，解决了现有的刻蚀工艺刻蚀氮化钽时生成的含钽聚合物难以被去除的问题；达到了避免材料为氮化钽的MIM电容在制造过程中残留含钽聚合物的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。