[发明专利]MIM电容的形成方法

说明书

本申请公开了一种MIM电容的形成方法，包括：在第一介质层上的第一目标区域覆盖光阻，第一介质层形成于MIM电容薄膜上，MIM电容薄膜形成于第二介质层上，第二介质层形成于介质阻挡层上，介质阻挡层形成于层间介质层上，MIM电容薄膜从下至上依次包括底部电极层、电容介质层和顶部电极层；进行刻蚀，去除除第一目标区域以外的其它区域的第一介质层和顶部电极层，刻蚀至其它区域的电容介质层的目标深度；去除光阻，沉积电容介质；在第二目标区域覆盖光阻，第二目标区域覆盖第一目标区域且大于第一目标区域；进行刻蚀，去除除第二目标区域以外的其它区域的底部电极层，刻蚀至其它区域的第二介质层的目标深度；去除光阻，沉积第三介质层。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种金属-介质层-金属（metal-insulator-metal，MIM）电容的形成方法。

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，其示出了相关技术中提供的后端工序中进行MIM电容刻蚀之后的剖面示意图。如图1所示，层间介质层（inter layer dielectric，ILD）110上形成有介质阻挡层120，介质阻挡层130上形成有MIM电容，MIM电容上形成有介质层140。其中，层间介质层110中形成有金属连线111，MIM电容从下至上依次包括底部电极层131、电容介质层132和顶部电极层133，电容介质层132为台阶型。在后续的工序中，需要填充介质后，将顶部电极层133、底部电极层131和金属连线111打开。在后续的工序中，需要在沉积介质层后，通过刻蚀打开各个金属层（顶部电极层133、底部电极层131和金属连线111）。

然而，由于各个金属层上方的薄膜的厚度（顶部电极层133上方的薄膜厚度h1、底部电极层131上方的薄膜厚度h2和金属连线111上方的薄膜厚度h3）不同，因此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，1工艺较为复杂，制造成本较高。

发明内容

本申请提供了一种MIM电容的形成方法，可以解决相关技术中提供的包含MIM电容的后端结构由于各个薄膜层之间的台阶差所导致的打开各个金属层工艺较为复杂，制造成本较高的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种MIM电容的形成方法，包括：

在第一介质层上的第一目标区域覆盖光阻，所述第一介质层形成于MIM电容薄膜上，所述MIM电容薄膜形成于第二介质层上，所述第二介质层形成于介质阻挡层上，所述介质阻挡层形成于层间介质层上，所述层间介质层中形成有金属连线，所述MIM电容薄膜从下至上依次包括底部电极层、电容介质层和顶部电极层；

进行刻蚀，去除除所述第一目标区域以外的其它区域的第一介质层和顶部电极层，刻蚀至所述其它区域的电容介质层的目标深度；

去除光阻，沉积电容介质；

在第二目标区域覆盖光阻，所述第二目标区域覆盖所述第一目标区域且所述第二目标区域大于所述第一目标区域；

进行刻蚀，去除除所述第二目标区域以外的其它区域的电容介质和底部电极层，刻蚀至所述其它区域的第二介质层的目标深度；

去除光阻，沉积第三介质层。