[发明专利]MIM电容及其形成方法

说明书

一种MIM电容及其形成方法，其中方法包括：提供基底；在所述基底上形成第一导电层；在所述第一导电层上形成电容介电层；在所述电容介电层上形成第二导电层；在所述第二导电层上形成覆盖层；去除部分区域的所述覆盖层及第二导电层以形成开口；在所述开口及开口外的所述覆盖层上形成介电层并平坦化所述介电层；在所述介电层上进行刻蚀，形成暴露所述第一导电层的第一接触孔与暴露所述第二导电层的第二接触孔，且对所述介电层的刻蚀速率大于对所述覆盖层的刻蚀速率。所述方法提高了MIM电容的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种MIM电容及其形成方法。

背景技术

电容元件被广泛应用于如射频IC、单片微波IC等集成电路中作为无源器件。常见的电容结构包括金属氧化物半导体(MOS)电容、PN结电容和PIP(poly-Insulator-Poly)电容。这些器件通常采用标准的集成电路工艺，利用掺杂单晶硅、掺杂多晶硅等导电材质及氧化物或氮氧化物等绝缘材质制成。由于这些器件比较接近硅衬底，因此器件与衬底之间的寄生电容会影响器件的性能，如在射频电路中，随着频率的上升，器件的性能严重下降。

MIM(Metal-Insulator-Metal)电容技术的提出为解决这一问题提供了有效途径。由于MIM电容一般在后段制程(back-end of line，BEOL)中制作在金属互联层上，使得MIM电容与硅衬底之间的距离增加，从而使得MIM电容与衬底之间的寄生电容较小，且MIM电容的性能受到频率的影响较小。此外，MIM电容的制作与现有集成电路工艺兼容。由于上述诸多优点，MIM电容逐渐成为RF集成电路制作过程中无源器件的主流。

然而，现有技术中，在形成MIM电容的过程中，容易使得上下层电极之间的电容介电层受到损伤严重，降低了MIM电容的性能及可靠性。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种MIM电容及其形成方法，降低电容介电层受到的损伤，以提高MIM电容的性能和可靠性。

为解决上述问题，本发明提供一种MIM电容的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成第一导电层；在所述第一导电层上形成电容介电层；在所述电容介电层上形成第二导电层；在所述第二导电层上形成覆盖层；去除部分区域的所述覆盖层及第二导电层以形成开口；在所述开口及开口外的所述覆盖层上形成介电层并平坦化所述介电层；在所述介电层上进行刻蚀，形成暴露所述第一导电层的第一接触孔与暴露所述第二导电层的第二接触孔，且对所述介电层的刻蚀速率大于对所述覆盖层的刻蚀速率。

可选的，位于所述覆盖层上的介电层的厚度为12000埃～50000埃。

可选的，所述覆盖层的厚度与所述覆盖层上的介电层的厚度的比值为1:5～1:10。

可选的，在所述介电层上进行刻蚀的工艺为各向异性干刻工艺。

可选的，在所述介电层上进行刻蚀的过程中，对所述介电层的刻蚀速率与对所述覆盖层的刻蚀速率的比值为5:1～8:1。

可选的，所述覆盖层的材料为氮化硅、氮氧化硅或碳化硅。

可选的，形成所述覆盖层的工艺为等离子体化学气相沉积工艺。

可选的，当所述覆盖层的材料为氮化硅时，所述等离子体化学气相沉积工艺的具体参数为：采用的气体为SiH₄、NH₃和N₂，SiH₄的流量为800sccm～1000sccm，NH₃的流量为800sccm～1000sccm，N₂的流量为5000sccm～10000sccm，源射频功率为1500瓦～2000瓦，偏置射频功率为300瓦～500瓦，腔室压强为2torr～10torr，温度为300摄氏度～500摄氏度。

可选的，所述介电层的材料为低K或超低K材料。