专利名称：一种形成多层台阶结构的工艺路线的制作方法
技术领域：
本发明涉及CMOS半导体器件集成工艺，尤其涉及一种能够形成多层台阶结构的工艺路线。
背景技术：
MIM(金属-绝缘体-金属)电容器是半导体电容器的主要形式。图I为专利号为CN1208964A的传统电容器结构的示意图，请参见图I所示。包括金属下极板9,介电质10和金属上极板11。同时很多高密度电容器结构发明主要集中在采用不同的工艺在单位面积上(或体积上)并联更多的电容以增加电容密度。图2为专利号为CN1635595A的高密度电容器结构的示意图，请参见图2所示。包括金属下极板9，介电质10和金属上极板11，在现有的MM电容器工作时，金属下极板9，介电质10和金属上极板11很容易引起尖端放电，从而造成击穿的可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够形成多层台阶结构的工艺路线。以解决现有的半导体电容器容易弓I起尖端放电，造成击穿的问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，包括以下步骤SI :提供一衬底,在所述衬底上淀积一第一介电层,在所述第一介电层上淀积金属层，然后，在所述第一介电层和所述金属层上依次沉积一刻蚀停止层和第二介电层；S2 :在所述第二介电层中开设第一通孔；S3 :在所述第一通孔和所述第二介电层表面覆盖一抗反射层，并在所述抗反射层表面进行光刻胶；S4 :在所述抗反射层中开设第二通孔；S5 :在所述第二通孔中覆盖一抗反射层，并在所述抗反射层表面进行光刻胶，同时，循环S4和S5若干次；S6 :去除覆盖的所述抗反射层；S7 :刻蚀所述第一通孔和所述第二通孔直至所述所述第一介电层；S8:在所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第二介电层表面依次沉积金属下极板、介电质和金属上极板；S9:对所述金属下极板、所述介电质和所述金属上极板进行化学研磨，形成多层台阶结构电容器。上述的一种形成多层台阶结构的工艺路线，其中，根据上述步骤S4和S5，经过多次循环开设的所述第二通孔形成底部宽度逐渐增大的阶梯孔。上述的一种形成多层台阶结构的工艺路线，其中，所述介电质的材料为氮化硅或氧化硅或high K。
上述的一种形成多层台阶结构的工艺路线，其中，所述金属上极板和所述金属下极板包含粘合层。上述的一种形成多层台阶结构的工艺路线，其中，所述第一通孔的数量为两个。上述的一种形成多层台阶结构的工艺路线，其中，所述第二通孔位于一所述第一通孔中。本发明由于采用了上述技术，使之具有的积极效果是 在本发明的新的工艺流程中，通过引入台阶形结构，有效地提高单位体积内的电容面积，从而提高电容密度。
图I是专利号为CN1208964A的传统电容器结构的示意图；图2是专利号为CN1635595A的高密度电容器结构的示意图；图3A至图31是本发明一种形成多层台阶结构的工艺路线的流程图。
具体实施例方式以下结合附图给出本发明一种形成多层台阶结构的工艺路线的具体实施方式
。下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。图3A至图31为本发明一种形成多层台阶结构的工艺路线的流程图。本发明一种形成多层台阶结构的工艺路线具体包括下列步骤SI :请参见图3A所示。包括提供有一衬底，在该衬底上首先淀积一层第一介电层1，然后在第一介电层I上开设一凹槽，并在该凹槽内沉积一层金属层2，接着，在第一介电层I和金属层2的表面沉积一层刻蚀停止层3，最后，在刻蚀停止层上再沉积一层第二介电层4。S2:请参见图3B所示。在第二介电层4中形成第一通孔41。该第一通孔41的数量为两个。S3 :请参见图3C所不。在两第一通孔41和第二介电层4的表面分别覆盖一层抗反射层5,并且同时在抗反射层5的表面进行光刻胶6。S4 :请参见图3D所示。在抗反射层5上开设一第二通孔51，并且该第二通孔51位于其中一第一通孔41内。S5 :请参见图3E所不。在第二通孔51内和抗反射层5的表面再覆盖一层抗反射层7，并且同时在抗反射层7的表面进行光刻胶8。根据S4和S5的步骤再循环两次，使得该第二通孔51最终形成底部宽度逐渐增加的阶梯孔形。S6 :请参见图3F所示。去除覆盖在第一通孔41、第二通孔51以及第二介电层4表面的抗反射层。S7:请参见图3G所示。刻蚀第一通孔41和第二通孔51，并且将第一通孔41和第二通孔51刻蚀贯穿刻蚀停止层3，并最终直至第一介电层I停止。S8:请参见图3H所示。在第一通孔41、第二通孔51以及第二介电层4表面沉积一层金属下极板9,并在该金属下极板9的表面再依次沉积一层介电质10和一层金属上极板11。
S9 :请参见图31所示。对金属下极板9、介电质10和金属上极板11进行化学研磨，最终形成多层台阶结构的电容器。本发明在上述基础上还具有如下实施方式本发明的第一实施例中，上述的介电质10的材料为可选用氮化硅，氧化硅等常见的介电材料，也可以选用high K。本发明的第二实施例中，上述的金属上极板11和金属下极板9的沉积都包含一层粘合层。综上所述，使用本发明的一种形成多层台阶结构的工艺路线，通过引入台阶形结构，有效地提高单位体积内的电容面积，从而提高电容密度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的方法和处理过程应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，包括以下步骤 51:提供一衬底，在所述衬底上淀积一第一介电层，在所述第一介电层上淀积金属层，然后，在所述第一介电层和所述金属层上依次沉积一刻蚀停止层和第二介电层； 52:在所述第二介电层中开设第一通孔； 53:在所述第一通孔和所述第二介电层表面覆盖一抗反射层，并在所述抗反射层表面进行光刻胶； 54:在所述抗反射层中开设第二通孔； 55:在所述第二通孔中覆盖一抗反射层，并在所述抗反射层表面进行光刻胶，同时，循环S4和S5若干次； 56:去除覆盖的所述抗反射层； 57:刻蚀所述第一通孔和所述第二通孔直至所述第一介电层； 58:在所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第二介电层表面依次沉积金属下极板、介电质和金属上极板； S9:对所述金属下极板、所述介电质和所述金属上极板进行化学研磨，形成多层台阶结构电容器。
2.根据权利要求I所述的形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，根据上述步骤S4和S5，经过多次循环开设的所述第二通孔形成底部宽度逐渐增大的阶梯孔。
3.根据权利要求I所述的形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，所述介电质的材料为氮化硅或氧化硅或high K。
4.根据权利要求I所述的形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，所述金属上极板和所述金属下极板包含粘合层。
5.根据权利要求I所述的形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，所述第一通孔的数量为两个。
6.根据权利要求5所述的形成多层台阶结构的工艺路线，其特征在于，所述第二通孔位于一所述第一通孔中。
全文摘要
本发明公开一种形成多层台阶结构的工艺路线，S1在衬底上淀积一第一介电层，在第一介电层上淀积金属层，然后，在第一介电层和金属层上依次沉积一刻蚀停止层和第二介电层；S2在第二介电层中开设第一通孔；S3在第一通孔和第二介电层表面覆盖一抗反射层，并在抗反射层表面进行光刻胶；S4在抗反射层中开设第二通孔；S5在第二通孔中覆盖一抗反射层，并在抗反射层表面进行光刻胶，同时，循环S4和S5若干次；S6去除覆盖的抗反射层；S7刻蚀第一通孔和第二通孔直至第一介电层；S8在第一通孔、第二通孔和第二介电层表面依次沉积金属下极板、介电质和金属上极板。通过引入台阶形结构，能够有效地提高单位体积内的电容面积，从而提高电容密度。
文档编号H01L21/02GK102779729SQ20121013600
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者郑春生 申请人:上海华力微电子有限公司