[发明专利]包含MIM电容的后端结构及其制作方法

说明书

本申请公开了一种包含MIM电容的后端结构及其制作方法，该方法包括：通过光刻工艺和刻蚀工艺在第二介质层中形成沟槽，第二介质层形成于NDC层上，NDC层形成于第一介质层上，第一介质层中形成有第一层引线；在第二介质层上形成台阶型MIM电容；在第二介质层、沟槽和台阶型MIM电容上形成第三介质层；通过光刻和刻蚀工艺在第三介质层中，第一引线的上方形成第一通孔；通过光刻和刻蚀工艺在第三介质层中形成第二通孔、第三通孔和第四通孔；在第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔中填充金属层，第一通孔中的金属层形成第二层接触通孔，第二通孔中的金属层形成第二层引线，第三通孔和所述第四通孔中的金属层分别形成第一电容引线和第二电容引线。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种包含金属-介质层-金属(metal-insulator-metal，MIM)电容的后端结构及其制作方法。

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包含MIM电容的后端(back end of line，BEOL)结构的剖面示意图。如图1所示，第一介质层110中形成有第一层引线1111；第二介质层120形成于第一介质层110上，第二介质层中形成有第二引线1221、第二接触通孔1222和台阶型的MIM电容。其中，台阶型的MIM电容从下至上依次包括形成于第一介质层110上的第一电极1231、电容介质1232和第二电极1233，第一电极1231的顶端和第二电极1233的顶端分别与第二介质层120中的第二接触通孔1222连接。

相关技术中提供的后端结构在形成台阶型MIM电容后，需要打开第一引线1111、第一电极1231和第二电极1233形成第二接触通孔1222对应的通孔，由于存在三层台阶差，从而使得工艺难度较大，良率较低。

发明内容

本申请提供了一种包含MIM电容的后端结构及其制作方法，可以解决相关技术中提供的包含MIM电容的制造方法由于需要打开存在三层台阶差较大的薄膜层所导致的制作工艺难度较大，良率较低的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种后端结构的制作方法，包括：

通过光刻工艺和刻蚀工艺在第二介质层中形成沟槽，所述第二介质层形成于氮化物掺杂碳化硅(nitride doped silicon carbide，NDC)层上，所述NDC层形成于第一介质层上，所述第一介质层中形成有第一层引线，所述第一层引线的顶端与所述NDC层连接；

在所述第二介质层上形成台阶型MIM电容，所述台阶型MIM电容从下至上依次包括第一电极、电容介质和第二电极，所述第一电极为所述台阶型MIM电容的下台阶，所述第二电极和所述电容介质为所述台阶型MIM电容的上台阶；

在所述第二介质层、所述沟槽和所述台阶型MIM电容上形成第三介质层；

通过光刻和刻蚀工艺在所述第三介质层中，所述第一引线的上方形成第一通孔，所述第一通孔底端的NDC层暴露；