[发明专利]包含MIM电容的后端结构的形成方法

说明书

本申请公开了一种包含MIM电容的后端结构的形成方法，该MIM电容为台阶型，该MIM电容形成于第二层间介质中，第二层间介质形成于介质层上，介质层形成于第一层间介质上，第一层间介质中形成有金属连线，MIM电容的第二电极上方的层间介质的高度高于第一电极上方的层间介质的高度，第一电极上方的层间介质的高度高于金属连线上方的层间介质的高度，该方法包括：进行刻蚀，使第一目标区域的第一电极暴露，第二目标区域的第二电极暴露，第三目标区域的金属连线暴露，在第一目标区域形成第一通孔，在第二目标区域形成第二通孔，在第三目标区域形成第三通孔；形成金属层，金属层填充第一通孔、第二通孔和第三通孔；进行平坦化处理。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种包含MIM电容的后端结构的形成方法。

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能够提供优于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。

参考图1至图2，其示出了相关技术中提供的一种包含MIM电容的后端结构的形成示意图。如图1所示，第一层间介质(interlayer dielectric，ILD)110中形成有金属连线111，第一层间介质110上形成有介质层120，介质层120上形成有台阶型的第二层间介质130，第二层间介质130中形成有台阶型的MIM电容(其包括第一电极131、第二电极132和将第二电极132包覆在内的电容介质层133)。

在后续的工序中，需要形成引出第一电极131、第二电极132和金属连线111的接触通孔，在此之前，需要对第三介质层130进行平坦化处理，图2示出了对第三介质层130进行平坦化后的剖面示意图，在后续的工序中，需要通过刻蚀打开第一电极131、第二电极132和金属连线111。然而，由于第一电极131、第二电极132和金属连线111上方的介质厚度具有台阶差(即，h1＜h2＜h3)，因此在后续的刻蚀过程中，需要针对各个金属层上方不同的薄膜厚度，设计不同的工序依次打开各个金属层，工艺较为复杂，制造成本较高。

发明内容

本申请提供了一种包含MIM电容的后端结构的形成方法，可以解决相关技术中提供的包含台阶型的MIM电容的后端结构的形成方法由于在打开金属薄膜的过程中存在较大的台阶差所导致的工艺复杂的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种包含MIM电容的后端结构的形成方法，其特征在于，所述MIM电容为台阶型，所述MIM电容包括第一电极、电容介质和第二电极；

所述MIM电容形成于第二层间介质中，所述第二层间介质形成于介质层上，所述介质层形成于第一层间介质上，所述第一层间介质中形成有金属连线，所述第二电极上方的第二层间介质的高度高于所述第一电极上方的第二层间介质的高度，所述第一电极上方的第二层间介质的高度高于所述金属连线上方的第二层间介质的高度；

所述方法包括：

进行刻蚀，使第一目标区域的第一电极暴露，第二目标区域的第二电极暴露，第三目标区域的金属连线暴露，在所述第一目标区域形成第一通孔，在所述第二目标区域形成第二通孔，在所述第三目标区域形成第三通孔；

形成金属层，所述金属层填充所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔；