[发明专利]在顶部金属层上形成金属-绝缘体-金属电容器

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，更具体地，涉及一种金属-绝缘体-金属电容器。

背景技术

在诸如混合信号电路、模拟电路、射频(RF)电路、动态随机存取存储器(DRAM)、嵌入式DRAM、以及逻辑运算电路的功能电路中已经广泛使用金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。在互连结构中形成传统MIM电容器。由于该互连结构包括由嵌入式工艺所形成的铜线和铜通孔，所以通过嵌入式工艺一体形成传统MIM电容器。例如，可以在互连结构中的金属层之一中形成MIM电容器的底部电极，同时可以在两金属层之间形成MIM电容器的顶部电极。

在与连接上金属层和下金属层的通孔层相同的水平面处形成传统MIM电容器。结果，不可以将金属线布线在直接在MIM电容器下方的金属层中和与MIM电容器垂直重叠的区域中。否则，可能由在MIM电容器和附近金属线之间的寄生电容器对MIM电容器的电容值产生不利影响。

发明内容

为了解决现有技术所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种器件，包括：多个金属层，包括顶部金属层；超厚金属(UTM)层，在所述顶部金属层上方，其中，没有额外的金属层定位在所述UTM层和所述顶部金属层之间；以及金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，在所述UTM层下方并且在所述顶部金属层上方。

在该器件中，所述UTM层的厚度与所述顶部金属层的厚度的比率大于约3；或者所述UTM层具有大于约的厚度。

该器件进一步包括：电容器接触栓塞，在所述UTM层下方并且将在所述UTM层中的金属线电连接至所述MIM电容器的电容器顶部金属(CTM)和电容器底部金属(CBM)；或者钝化层，在所述UTM层中的金属线上方，所述钝化层包括：氧化硅层，与在所述UTM层中的所述金属线接触；和氮化硅层，在所述氧化硅层上方并且与所述氧化硅层接触；或者电感器，由在所述UTM层中的金属线形成。

在该器件中，在第一介电层中形成所述顶部金属层，在第二介电层中形成所述UTM层，并且其中，在所述第一介电层和所述第二介电层之间形成蚀刻停止层，所述蚀刻停止层包括：第一部分，在所述MIM电容器上方并且与所述MIM电容器垂直重叠；和第二部分，与任何MIM电容器没有垂直对准，并且其中，所述第一部分的顶面高于所述第二部分的顶面。

根据本发明的另一方面，还提供了一种器件，包括：顶部金属层；超厚金属(UTM)层，在所述顶部金属层上方，其中，所述UTM层的第一厚度与所述顶部金属层的第二厚度的比率大于约3；通孔介电层，在所述顶部金属层上方并且在所述UTM层下方；金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，在所述UTM层下方并且在所述顶部金属层上方，其中，所述通孔介电层包括：与所述MIM电容器齐平的第一部分和在所述MIM电容器上方并且与所述MIM电容器垂直重叠的第二部分；通孔，在所述通孔介电层中并且与在所述UTM层中的第一金属线和在所述顶部金属层中的第二金属线接触；以及电容器接触栓塞，在所述通孔介电层中并且连接至所述MIM电容器。

该器件进一步包括：氧化硅层，在所述UTM层中的所述第一金属线上方并且与在所述UTM层中的所述第一金属线接触；和氮化硅层，在所述氧化硅层上方并且与所述氧化硅层接触；或者低k介电层，其中，所述顶部层在所述低k介电层中；或者由在所述UTM层中的金属线所形成的电感器。

在该器件中，所述第一厚度大于约或者在第一介电层中形成所述顶部金属层，在第二介电层中形成所述UTM层，并且其中，在所述第一介电层和所述第二介电层之间形成蚀刻停止层，所述蚀刻停止层包括：在所述MIM电容器上方并且与所述MIM电容器垂直重叠的第一部分；和没有在任何MIM电容器上方并且不与任何MIM电容器垂直重叠的第二部分，并且其中，所述第一部件的顶面高于所述第二部件的顶面。

根据本发明的又一方面，还提供了一种器件，包括：顶部金属层；第一蚀刻停止层，在所述顶部金属层上方；金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，在所述第一蚀刻停止层上方；通孔介电层包括：与所述MIM电容器齐平的第一部分，和在所述MIM电容器上方并且与所述MIM电容器垂直重叠的第二部分；通孔和接触栓塞，在所述通孔介电层中并且分别电连接至在所述顶部金属层中的金属线和所述MIM电容器；第二蚀刻停止层，在所述通孔介电层上方；超厚金属(UTM)介电层，在所述第二蚀刻停止层上方；以及第一UTM金属线和第二UTM金属线，在所述UTM介电层中并且分别电连接至所述通孔和所述接触栓塞。