[发明专利]垂直MIM电容及其制造方法

权利要求书

1.一种垂直金属/绝缘层/金属MIM电容，其特征在于，包括：在绝缘层内形成的两个相互平行的凹槽，其中，一个凹槽的一侧壁与另一凹槽的一侧壁之间的绝缘层构成所述电容的绝缘层；两层金属层分别沿所述电容的绝缘层两侧端面自上而下经沟槽的底部和沟槽的另一侧壁一直延伸到所述凹槽上侧端端面，由所述金属层引出所述电容的两端电极。

2.如权利要求1所述的电容，其特征在于：所述绝缘层为金属层之间的绝缘层IMD，或多晶硅与金属层之间的绝缘层PMD；或者是由金属层之间的绝缘层IMD和多晶硅与金属层之间的绝缘层PMD构成的组合绝缘层。

3.如权利要求1所述的电容，其特征在于：所述凹槽可以是两个长方形的相互平行的凹槽，也可以是两个半圆形的相互平行的凹槽。

4.一种制造权利要求1-3任一所述电容的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在绝缘层之上淀积一层硬掩模层；

步骤2，在所述绝缘层及其之上的硬掩模层中形成接触孔；

步骤3，在所述硬掩模层的上方涂覆光刻胶，利用光刻定义出凹槽的位置；

步骤4，通过各向异性的干法刻蚀形成凹槽，然后通过干法和/或湿法刻蚀将残留的光刻胶去除；

步骤5，采用刻蚀方法去除所述硬掩模层；

步骤6，在所述绝缘层的上端面，以及所述凹槽内的表面淀积接触孔内金属；

步骤7，进行各向同性的所述接触孔内金属的回刻；

步骤8，进行金属布线层的淀积；

步骤9，在所述金属布线层的上方涂覆光刻胶，进行金属布线层的光刻，利用光刻定义出金属布线层；

步骤10，进行各向异性的所述金属布线层的干法刻蚀，然后采用干法和/或湿法刻蚀去除光刻胶；形成垂直金属/绝缘层/金属MIM电容的结构。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述硬掩模层采用与绝缘层不同的材质。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述硬掩模层的厚度为1000埃～10000埃。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述凹槽的宽度大于该层接触孔的宽度。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于：实施步骤4时，采用所述绝缘层对于硬掩模层的刻蚀速率具有高选择比的刻蚀方法进行干法刻蚀形成凹槽。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述凹槽的深度通过控制干法刻蚀的时间来控制。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于：实施步骤5时，采用所述硬掩模层对于绝缘层和第X-1层金属层的刻蚀速率都具有高选择比的刻蚀方法。

11.如权利要求4所述的方法，其特征在于：实施步骤6时，所述接触孔内金属淀积后填满接触孔，且不填满所述凹槽。

12.如权利要求4所述的方法，其特征在于：实施步骤7进行各向同性的接触孔内金属的回刻后接触孔内金属只在接触孔内有残留。

13.如权利要求4所述的方法，其特征在于：实施步骤9时，利用光刻定义出金属布线层，使得垂直金属/绝缘层/金属MIM电容的绝缘层顶部被露出，而在垂直金属/绝缘层/金属MIM电容的凹槽内存在光刻胶的残留。

14.如权利要求4所述的方法，其特征在于：实施步骤10进行各向异性的所述金属布线层的干法刻蚀后，在垂直金属/绝缘层/金属MIM电容的绝缘层两边外侧由金属布线层形成侧墙；该干法刻蚀采用金属布线层对绝缘层的刻蚀速率具有高选择比的刻蚀方法。