[发明专利]嵌入结构的MIM电容及其制造方法

说明书

本发明公开了一种嵌入结构的MIM电容，层间膜形成在第一层金属连线和第二层金属连线之间；MIM电容形成于层间膜表面且包括依次叠加的电容下电极、电容绝缘介质层和电容上电极；电容下电极通过底部第一通孔和第一层金属连线连接，第一层金属连线延伸到电容下电极外部并通过位于电容下电极外部第二通孔将第一层金属连线连接到第二层金属连线形成的下电极引出结构；在MIM电容的侧面形成有侧墙；第二层金属连线形成的上电极引出结构覆盖在MIM电容的所述电容上电极的表面并延伸到MIM电容外的层间膜表面；上电极引出结构和电容下电极通过侧墙隔离。本发明还公开了一种嵌入结构的MIM电容的制造方法。本发明能提高电容的性能和可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种嵌入结构的MIM电容；本发明还涉及一种嵌入结构的MIM电容的制造方法。

背景技术

如图1所示，是现有嵌入结构的MIM电容的结构示意图；现有嵌入结构的MIM电容形成在上下相邻的第一层金属连线101和第二层金属连线106之间。

其中，所述第一层金属连线101直接作为所述MIM电容的电容下电极。

在所述MIM电容形成区域中，在所述第一层金属连线101的表面依次形成有电容绝缘介质层102和电容上电极103。

层间膜104覆盖在形成有所述电容绝缘介质层102和所述电容上电极103的所述第一层金属连线101的表面以及所述第一层金属连线101的外部区域的表面。

第二层金属连线106的图形化结构包括下电极引出结构106b和上电极引出结构106a

穿过所述层间膜104的通孔包括通孔105a和105b。

所述电容上电极103通过通孔105a连接所述上电极引出结构106a。通孔105b 位于延伸到所述MIM电容外部的所述第一层金属连线101的顶部，且通孔105b的顶部连接所述下电极引出结构106b。

由图1所示可知，通孔105a和105b的深度并不一致，通孔105a和105b的开口通常是采用相同的刻蚀工艺同时形成，故通孔105a通常会产生过刻蚀且过刻蚀的量不太容易控制，最后容易对MIM电容的性能和可靠性产生不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种嵌入结构的MIM电容，能提高电容的性能和可靠性。为此，本发明还提供一种嵌入结构的MIM电容的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的嵌入结构的MIM电容形成在上下相邻的第一层金属连线和第二层金属连线之间。

层间膜形成在所述第一层金属连线和所述第二层金属连线之间。

所述MIM电容形成于所述层间膜表面且包括依次叠加的电容下电极、电容绝缘介质层和电容上电极。

所述电容下电极通过穿过所述层间膜的第一通孔和所述第一层金属连线连接，所述第一层金属连线延伸到所述电容下电极外部并通过位于所述电容下电极外部的穿过所述层间膜的第二通孔将所述第一层金属连线连接到所述第二层金属连线形成的下电极引出结构。

在所述MIM电容的侧面形成有侧墙。

所述第二层金属连线的图形结构包括所述下电极引出结构和上电极引出结构。

所述上电极引出结构覆盖在所述MIM电容的所述电容上电极的表面并延伸到所述MIM电容外的所述层间膜表面；所述上电极引出结构和所述电容下电极通过所述侧墙隔离。

进一步的改进是，所述电容下电极的材料包括金属或导电介质层。

进一步的改进是，所述电容下电极的金属材料包括Al、Cu或TiN。

进一步的改进是，所述电容绝缘介质层的材料包括氧化硅或氮化硅。