专利名称：金属-绝缘-金属型电容器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件及其制作方法，特别涉及金属-绝缘-金属型电容器 及其制作方法。
背景技术：
在超大规;漢集成电路中，电容器是常用的无源元件之一。电容器经常整 合在双极(Bipolar)晶体管或互补式金属氧化物半导体(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor)晶体管等有源元件之中。目前制造电容器的技术可 分成以多晶硅为电极以及以金属为电极两种，以多晶硅当电极会有载子缺乏 的问题，使得跨越电容器两端的表面电压改变时，电容量也会随着改变，因 此以多晶硅为电极的电容器无法维持现今逻辑电路要求的线性需求。而以金 属为电极的电容器则无上述的问题，此种电容器泛称为金属-绝缘-金属型 (MIM ， Metal-Insulator-Metal)电容器。现有制作金属-绝缘-金属型电容器的方法如专利号为02105478的中国专 利所公开的技术方案。如图l所示，在半导体衬底100上用化学气相沉积法形 成第一介电层102，其中第一介电层102的材料可以是氧化硅；第一介电层102 沉积完成后，用化学机械研磨法来实现第一介电层102的平坦化；以溅镀法于 第一介电层102上方形成第一阻挡层103,第一阻挡层103是由氮化钛和钛组 成，防止后续形成的金属层扩散至第一介电层102中；在第一阻挡层103上方 用化学气相沉积法形成以铜或铝铜合金为材料的第一金属层104,作为后续电 容器的下电极；接着用溅镀法在第一金属层104上形成第二阻挡层105，防止 第一多金属层104扩散；用化学气相沉积法在第二阻挡层105上形成绝缘层 106,用于金属层间的绝缘，绝缘层106的材质须具有良好的介电常数；用溅镀法在绝缘层106上形成第三阻挡层107,防止后续形成的金属层扩散至绝缘 层；用化学气相沉积法在第三阻挡层107上形成第二金属层108,作为后续电 容器的上电极，第二金属层108的材料为铜或铝铜合金；然后，在第二金属层 108上用化学气相沉积法形成蚀刻阻挡层110,蚀刻阻挡层110的材料为氮化 硅，用于后蚀刻金属层的硬掩膜；在蚀刻阻挡层llO上旋涂第一光刻胶层lll, 经过曝光显影工艺后，在第一光刻胶层lll上形成第一图案，用于定义后续形 成电容器上电^^。如图2所示，以第一光刻胶层lll为掩膜，用干法蚀刻法去除蚀刻阻挡层 110、第二金属层108、第三阻挡层107和绝缘层106至露出第二阻挡层105，蚀 刻后的第二金属层108为电容器上电极108a;去除第一光刻胶层lll。如图3所示，用旋涂法在蚀刻阻挡层lIO和第一金属层104上形成第二光刻 胶层112，经过曝光显影工艺后，在第二光刻胶层112上形成第二图案，用于 定义后续形成电容器下电极；以第二光刻胶层112为掩膜，用干法蚀刻法蚀刻 第二阻挡层105和第一金属层104至露出第一阻挡层103，蚀刻后的第一金属层 104为电容器下电极104a。如图4所示，在形成电容器上电极104a和下电极108a后，去除第二光刻胶 层112;然后，用化学气相沉积法在第一阻挡层103、第二阻挡层105和蚀刻阻 挡层110上形成第二介电层114,第二介电层114的材料可以是硼磷硅玻璃 (BPSG)或氧化硅，用以隔离电容器上电极108a与下电极104a以及后续沉积的 金属层；用化学机械抛光法使第二介电层114平坦化；在第二介电层114上旋 涂第三光刻胶层115，经过曝光显影工艺后，在第三光刻胶层115上形成开口 图案116和开口图案117,开口图案116与后续电容器上电极108a连通的接触孔 位置对应，开口图案117与及后续电容器下电极104a连通的接触孔位置对应。如图5所示，以第三光刻胶层115为掩膜，用干法蚀刻法沿开口图案116蚀刻第二介电层114和蚀刻阻挡层110至露出电容器上电极108a，形成开口118; 同时沿开口图案117蚀刻第二介电层114和第二阻挡层105至露出电容器下电 斗及104a，形成开口119。如图6所示，在开口 118和119中填充满金属物质，形成与上电极108a连通 的接触孔120和与下电极104a连通的接触孔121，使电容器上电极108a与下电极 104a与后续布线连接。现有制作金属-绝缘-金属型电容器的方法，由于在形成电容器上电极和下 电极为两个步骤，要经过不同曝光显影及蚀刻过程，成本高且步骤多；另外 在上电极和下电极上形成接触孔是同时进行的，由于上电极和下电极高度不孔蚀刻不足。 发明内容本发明解决的问题是提供一种金属-绝缘-金属型电容器及其制作方法，防 止形成金属-绝缘-金属型电容器成本高且步骤多，且防止蚀刻过程中产生蚀刻 过度或蚀刻不足。为解决上述问题，本发明提供一种金属-绝缘-金属型电容器，包括贯穿 层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽和两个金属沟槽，金属沟槽位于绝 缘沟槽两侧且与绝缘沟槽共用槽壁，其中绝缘沟槽内填充有绝缘物质作为绝 缘结构，金属沟槽内填充有金属物质作为电容器电极。所述绝缘结构的临界尺寸为60nm~ 180nrn 。所述绝缘物质为高K物质，所述高K物质为氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧 化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或铂锆钛。所述电容器电极的临界尺寸为100nm 500nm。所述金属物质为铜或铝铜合金。本发明提供金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，包括下列步骤在半导 体衬底上形成层间介电层；在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导 体衬底的绝缘沟槽；在绝缘沟槽内填充绝缘物质，作为绝缘结构；在层间介 电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的两个金属沟槽，两个金属沟 槽分别位于绝缘沟槽两侧且与绝缘沟槽共用槽壁；在金属沟槽内填充金属物 质，作为电容器电极。所述绝缘结构的临界尺寸为60nm~ 180nm。所述绝缘物质为高K物质，所述高K物质为氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧 化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或4自锆钛。所述电容器电极的临界尺寸为100nm 500nm。所述金属物质为铜或铝铜合金。本发明提供金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，包括下列步骤在半导 体衬底上形成层间介电层；在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导 体衬底的两个金属沟槽；在金属沟槽内填充金属物质，作为电容器电极；在 层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽，绝缘沟槽 位于两个金属沟槽之间且与金属沟槽共用槽壁；在绝缘沟槽内填充绝缘物质， 作为绝缘结构。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明同时形成两个金属沟槽， 并在金属沟槽内填充金属物质作为电容器的电极，同时形成电容器的两个电 极，不需要分别曝光显影及蚀刻过程，成本降低且步骤少，并且不会产生蚀 刻过度或蚀刻不足的情况。
图1至图6是现有技术形成金属-绝缘-金属型电容器过程示意图；图7是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器第一实施例流程图；图8是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器第二实施例流程图；图9至图16是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器的第 一 实施例示意图；图17至图21是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器的第二实施例示意图。
具体实施方式
现有制作金属-绝缘-金属型(MIM)电容器的方法，由于在形成电容器上电 极和下电极为两个步骤，要分别曝光显影及蚀刻过程，成本高且步骤多；另 外在上电极和下电极上形成接触孔是同时进行的，由于上电极和下电极高度 不一致，因此容易造成与上电极连通的接触孔蚀刻过度或与下电极连通的接 触孔蚀刻不足。本发明同时形成两个金属沟槽，并在金属沟槽内填充金属物 质作为电容器的电极，同时形成电容器的两个电极，不需要分别曝光显影及 蚀刻过程，成本降低且步骤少，并且不会产生蚀刻过度或蚀刻不足的情况。 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本 发明的具体实施方式
做详细的说明。图7是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器第 一 实施例流程图。如图7所 示，执行步骤S201在半导体衬底上形成层间介电层。本实施例中，层间介电层的材料为氧化硅或硼磷硅玻璃，形成层间介电 层的方法为公知的化学气相沉积法。执行步骤S202在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的 绝缘沟槽。本实施例中，形成绝缘沟槽的方法为干法蚀刻层间介电层至露出半导体 衬底。执行步骤S203在绝缘沟槽内填充绝缘物质，作为绝缘结构 本实施例中，所述绝缘物质为高K物质，所述高K物质为氧化钽、氧化铪、 氧化锆、氧化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或铂锆钛；绝缘结构的临界尺寸 为60nm 180nm。执行步骤S204在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的 两个金属沟槽，两个金属沟槽分别位于绝缘沟槽两侧且与绝缘沟槽共用槽壁。本实施例中，形成金属沟槽的方法为干法蚀刻层间介电层至露出半导体衬底。执行步骤S205在金属沟槽内填充金属物质，作为电容器电极。本实施例中，金属物质为铜或铝铜合金，电容器电极的临界尺寸为 100nm 500nm。图8是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器第二实施例流程图。如图8所 示，执行步骤S301在半导体衬底上形成层间介电层。本实施例中，层间介电层的材料为氧化硅或硼磷硅玻璃，形成层间介电 层的方法为公知的化学气相沉积法。执行步骤S302在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的 两个金属沟槽。衬底。执行步骤S303在金属沟槽内填充金属物质，作为电容器电极。本实施例中，金属物质为铜或铝铜合金；电容器电极的临界尺寸为100nm 500nm。执行步骤S304在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的 绝缘沟槽，绝缘沟槽位于两个金属沟槽之间且与金属沟槽共用槽壁。本实施例中，形成绝缘沟槽的方法为干法蚀刻层间介电层至露出半导体 衬底。执行步骤S305在绝缘沟槽内填充绝缘物质，作为绝缘结构。本实施例中，所述绝缘物质为高K物质，所述高K物质为氧化钽、氧化铪、 氧化锆、氧化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或柏锆钛；绝缘结构的临界尺寸 为60nm 180nm。图9至图16是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器的第 一 实施例示意图。 如图9所示，在半导体衬底200上用化学气相沉积法形成第一介电层202，其中 第一介电层202的材料可以是氧化硅或硼磷硅玻璃(BPSG),除上述沉积法 外，还可使用物理气相沉积法；第一介电层202沉积完成后，用化学机械研磨 法(CMP)来实现第一介电层202的平坦化，平坦化后第一介电层202的厚度为 1000埃 10000埃；以溅镀法于第一介电层202上方形成厚度为100埃 400埃第 一阻挡层203，第一阻挡层203是由氮化钛和钛组成，防止后续形成的金属层 扩散至第一介电层202中；在第一阻挡层203上方用化学气相沉积法形成以铜 或铝铜合金为材料的第一金属层204,作为后续电容器电极的连接金属布线， 所述第 一金属层204的厚度为4000埃 6000埃；用旋涂法在第 一金属层204上形 成第一光刻胶层205,用公知的曝光和显影工艺，将第一光刻胶层205进行图 形化处理。本实施例中，平坦化后第一介电层202的厚度具体为1000埃、2000埃、3000 埃、4000埃、5000埃、6000埃、7000埃、8000埃、9000埃或10000埃等;第一阻挡层203的厚度具体为100埃、200埃、300埃或400埃等；第一金属层204的 厚度具体为4000埃、5000埃或6000埃等。如图10所示，以第一光刻胶层205为掩膜，蚀刻第一金属层204，形成 金属布线204a,所用的蚀刻方法为干法蚀刻法，采用的是<312和BCb混合气 体，其中Cl2和BCl3比例为2:1;用灰化法去除第一光刻胶层205,其中灰化 温度为200。C 300。C;在金属布线204a和第一阻挡层203上形成第二介电层 206，第二介电层206的材料为氧化硅或硼磷硅玻璃；用化学机械抛光法平坦 化第二介电层206至露出金属布线204a;用溅镀法在金属布线204a和第二介 电层206上形成厚度为100埃~400埃的第二阻挡层208，第二阻挡层208是 由氮化钛和钛组成，防止金属布线204a扩散至后续形成的介电层中；用化学 气相沉积法在第二阻挡层208上形成厚度为3000埃~15000埃的第三介电层 210,第三介电层210的材料为氧化硅或硼磷硅玻璃；在平坦化后的第三介电 层210上形成第二光刻胶层211,用公知的曝光和显影工艺，将第二光刻胶层 211进行图形化处理，形成接触孔图形212。本实施例中，灰化第一光刻胶层205的温度具体为200°C、 220°C、 240°C、 260°C、 280。C或30(TC等,优选250。C。平坦后第二介电层206的厚度为4000埃 6000埃，具体为4000埃、5000埃、 5000埃或6000埃等。第二阻挡层208的厚度具体为100埃、200埃、300埃或400 埃等；平坦后第三介电层210的厚度具体为3000埃、4000埃、5000埃、6000埃、 7000埃、8000埃、9000埃、IOOOO埃、IIOOO埃、12000埃、B000埃、14000埃 或15000埃等。如图11所示，以第二光刻胶层211为掩膜，沿接触孔图形212蚀刻第三 介电层210和第二阻挡层208至露出金属布线204a，形成接触孔213，其中所用的蚀刻方法为干法蚀刻法，采用的是CF4和02混合气体，CF4和02的比例为5:1;用灰化法去除第二光刻胶层211,其中灰化温度为200°C~300°C; 用溅射法在第三介电层210以及接触孔213内形成厚度为100埃~400埃的第 三阻挡层214，第三阻挡层214是由氮化钛和钛组成，防止后续的金属插塞中 的金属扩散至第三介电层210中；用化学气相沉积法在接触孔213内填充满 金属铜，形成铜插塞215,除铜以外，还可以是铝铜合金或鴒。本实施例中，形成铜插塞215的过程为先在第三阻挡层214上形成金 属铜层，并将金属铜层填充满接触孔213内，然后用化学机械抛光法平坦化 金属铜层至露出第三阻挡层214。本实施例中，灰化第二光刻胶层211的温度具体为200°C、 220°C、 240°C、 260。C、 280。C或300。C等，优选250。C。第三阻挡层214的厚度具体为100埃、200埃、300埃或400埃等。如图12所示，在第三阻挡层214及铜插塞215上形成层间介电层216, 形成层间介电层216的方法为化学气相沉积法，层间介电层216的材料为氧 化硅或硼石奔石圭玻璃；然后，用化学机械抛光法平坦化层间介电层216,平坦化 后的层间介电层216的厚度为5000埃~30000埃；用旋涂法在层间介电层216 上形成第三光刻胶层218，经过曝光显影工艺，在第三光刻胶层218上形成绝 缘沟槽图形219，其中绝缘沟槽图形219对应后续的绝缘沟槽。本实施例中，平坦化后的层间介电层216的厚度具体为5000埃、6000埃、 7000埃、8000埃、9000埃、10000埃、15000埃、20000埃、25000埃或30000埃等。如图13所示，以第三光刻胶层218为掩膜，沿绝缘沟槽图形219,用干 法蚀刻法蚀刻层间介电层216至露出第三阻挡层214,形成绝缘沟槽220，其 中所用蚀刻气体为CF4和02混合气体，CF4和02的比例为5:1;用灰化法去 除第三光刻胶层218，其中灰化温度为200。C 300。C;用化学气相沉积法在层间介电层216上形成绝缘层222,且绝缘层222填充满绝缘沟槽220，用于后 续金属间的绝缘，绝缘层220的材质须具有高K物质，例如氧化钽、氧化铪、 氧化锆、氣化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或粕锆钛本实施例中，灰化第三光刻胶层218的温度具体为200。C 、 220°C 、 240°C 、 260。C、 280。C或30(TC等，优选250。C。如图14所示，用化学机械抛光法平坦化绝缘层220至露出层间介电层 216,形成绝缘结构223;用旋涂法在层间介电层216及绝缘结构223上形成 第四光刻胶层224,经过曝光显影工艺后，在第四光刻胶层224上形成金属沟 槽图形225，所述金属沟槽图形225对应后续的金属沟槽。绝缘结构223的临界尺寸60nm 180nm，具体临界尺寸例如60nm、 80nm、 100nm、 120nm、 140nm、 160nm或180nm等。如图15所示，用干法蚀刻法沿金属沟槽图形225蚀刻层间介电层216和 第三阻挡层214至露出第三介电层210，形成金属沟槽229,且金属沟槽229 与绝缘沟槽220共用槽壁；用灰化法去除第四光刻胶层224,其中灰化温度为 20(TC 30(TC用溅镀法层间介电层216和金属沟槽229侧壁及底部形成厚度为 400埃~600埃的第四阻挡层226，其中第四阻挡层226的材料由氮化钛和钛组 成，防止后续形成的电极与绝缘沟槽220之间产生扩散；用化学气相沉积法 在第四阻挡层226上形成金属层228，且金属层228填充满金属沟槽229。本实施例中，第四阻挡层226的厚度具体为400埃、450埃、500埃、550 或600埃等。如图16所示，用化学机械抛光法平坦化金属层228至露出第四阻挡层 226,形成电容器电极227,电容器电极227与绝缘结构223构成金属-绝缘-金属(MIM)电容器，其中一个电容器电极227通过铜插塞215与金属布线 204a连通；然后在电容器电极227上制作焊盘230，用于后续封装。本实施例中，所述电容器电极227的临界尺寸为100nm 500nm，电容器 电极227的临界尺寸具体为100nm、 200nm、 300nm、 400nm或500nm等。本实施例中，由于同时形成电容器的两个电极，不需要分别曝光显影及 蚀刻过程，成本降低且步骤少，并且不会产生蚀刻过度或蚀刻不足的情况。本发明的金属-绝缘-金属型电容器，包括半导体衬底，位于半导体衬底 上的层间介电层，贯穿层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽和两个金属 沟槽，金属沟槽位于绝缘沟槽两侧且与绝缘沟槽接触，其中绝缘沟槽内填充 有绝缘物质，金属沟槽内填充有金属物质。图17至图21是本发明形成金属-绝缘-金属型电容器的第二实施例示意 图。前续形成各介电层及金属布线层的步骤与第一实施例的图9至图11所述 的一致；如图17所示，在第三阻挡层214及铜插塞215上形成层间介电层216， 形成层间介电层216的方法为化学气相沉积法，层间介电层216的材料为氧 化硅或硼石粦石圭玻璃；然后，用化学机械抛光法平坦化层间介电层216，平坦化 后的层间介电层216的厚度为5000埃~30000埃；用旋涂法在层间介电层216 上形成第三光刻胶层218,经过曝光显影工艺，在第三光刻胶层218上形成金 属沟槽图形225，其中金属沟槽图形225对应后续的金属沟槽。本实施例中，平坦化后的层间介电层216的厚度具体为5000埃、6000埃、 7000埃、8000埃、9000埃、10000埃、15000埃、20000埃、25000埃或30000埃等。如图18所示，以第三光刻胶层218为掩膜，用干法蚀刻法沿金属沟槽图 形225蚀刻层间介电层216和第三阻挡层214至露出第三介电层210，形成金 属沟槽229,其中所用蚀刻气体为CF4和02混合气体，CF4和02的比例为5:1; 用灰化法去除第三光刻胶层218,其中灰化温度为20(TC 30(TC;用溅镀法层 间介电层216和金属沟槽229侧壁及底部形成厚度为400埃~600埃的第四阻挡层226,其中第四阻挡层226的材料由氮化钛和钛组成，防止后续形成的电 极与绝缘沟槽220之间产生扩散；用化学气相沉积法在第四阻挡层226上形 成金属层228，且金属层228填充满金属沟槽229。本实施例中，灰化第三光刻胶层218的温度具体为200°C 、 220°C 、 240。C 、 260°C、 280。C或30(TC等，优选250。C。本实施例中，第四阻挡层226的厚度具体为400埃、450埃、500埃、550 或600埃等。如图19所示，用化学机械抛光法平坦化金属层228至露出第四阻挡层 226，形成电容器电极227;用旋涂法在第四阻挡层226及金属电极227上形 成第四光刻胶层224,经过曝光显影工艺后，在第四光刻胶层224上形成绝缘 沟槽图形219，所述绝缘沟槽图形219对应后续的绝缘沟槽。本实施例中，所述电容器电极227的临界尺寸为100nm 500nm，电容器 电极227的临界尺寸具体为100nm、 200nm、 300nm、 400nm或500nm等。如图20所示，以第四光刻胶层224为掩膜，沿绝缘沟槽图形219,用干 法蚀刻法蚀刻第四阻挡层226和层间介电层216至露出第三阻挡层214，形成 绝缘沟槽220，所述绝缘沟槽220位于两金属电极227之间且互相接触，其中 所用蚀刻气体为CF4和02混合气体，CF4和02的比例为5:1;用灰化法去除 第四光刻胶层224，其中灰化温度为200°C~30(TC;用化学气相沉积法在第四 阻挡层226上形成绝缘层222，且绝缘层222填充满绝缘沟槽220,用于金属 电极227间的绝缘，绝缘层220的材质须具有高K物质，例如氧化钽、氧化 铪、氧化锆、氧化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或铂锆钛如图21所示，用化学机械抛光法平坦化绝缘层220至露出第四阻挡层 226,形成绝缘结构223,电容器电极227与绝缘结构223构成金属-绝缘-金 属(MIM)电容器，其中一个电容器电极227通过铜插塞215与金属布线204a15连通；然后在金属电极227上制作焊盘230，用于后续封装。本实施例中，绝缘结构223的临界尺寸60nm 180nm,具体临界尺寸例如 60nm、 80nm、廳nm、 120nm、 140nm、 160nm或180nm等。继续参考图16或21，本发明的金属-绝缘-金属型电容器包括半导体衬底 200;第一介电层202，形成于半导体衬底200上；第一阻挡层203,位于第一 介电层202上，防止后续形成的金属层扩散至第一介电层202中；金属布线 204a，形成于第一阻挡层203上，作为后续电容器电极的连接金属布线的金属 布线层；位于金属布线层上的介电层和贯穿介电层的金属接触孔；第二介电 层206，位于金属布线204a周围并与金属布线204a等厚；第二阻挡层208，形成 于金属布线204a和第二介电层206上，防止金属布线204a扩散至介电层中；第 三介电层210，形成于第二阻挡层208上；铜插塞215,贯穿第三介电层210和 第二阻挡层208;第三阻挡层214,位于第三介电层210上，且将铜插塞215与 第三介电层210隔离及与金属布线204a连通；层间介电层216，位于第三阻挡 层214及铜插塞215上；绝缘结构223,贯穿层间介电层216与第三阻挡层214接 触；电容器电极227，贯穿层间介电层216，位于绝缘结构223两侧，其中一个 电容器电极227与铜插塞215连通；第四阻挡层226，形成于层间介电层216上 和金属电极227内，防止后续形成的电极与绝缘结构223之间产生扩散。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何 本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和 修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1. 一种金属-绝缘-金属型电容器，包括半导体衬底，位于半导体衬底上的层间介电层，其特征在于，还包括贯穿层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽和两个金属沟槽，金属沟槽位于绝缘沟槽两侧且与绝缘沟槽共用槽壁，其中绝缘沟槽内填充有绝缘物质作为绝缘结构，金属沟槽内填充有金属物质作为电容器电极。
2. 根据权利要求l所述的金属-绝缘-金属型电容器，其特征在于所述绝缘结 构的临界尺寸为60nrn 180nm 。
3. 根据权利要求l所述的金属-绝缘-金属型电容器，其特征在于所述绝缘物 质为高K物质。
4. 根据权利要求3所述的金属-绝缘-金属型电容器，其特征在于所述高K物 质为氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛、硅酸铪、氧化铝、钡锶钛或铂锆 钛。
5. 根据权利要求l所述的金属-绝缘-金属型电容器，其特征在于所迷电容器 电极的临界尺寸为100nm 500nm。
6. 根据权利要求l所述的金属-绝缘-金属型电容器，其特征在于所述金属物 质为铜或铝铜合金。
7. —种金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于，包括下列步骤 在半导体衬底上形成层间介电层；在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽； 在绝缘沟槽内填充绝缘物质，作为绝缘结构；间介电层且露出平导体衬底的两个贪属〉'巧槽两个金属沟槽分别位于绝缘沟槽两侧且与绝缘沟槽共用槽壁；在金属沟槽内填充金属物质，作为电容器电极。
8. 根据权利要求7所述的金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于 所述绝缘结构的临界尺寸为60nrn 180nm。
9. 根据权利要求7所述的金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于 所述绝缘物质为高K物质。
10. 根据权利要求9所述的金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于 所述高K物质为氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛、硅酸铪、氧化铝、钡 锶钛或柏锆钛。
11. 根据权利要求7所述的金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于 所述电容器电极的临界尺寸为100nm 500nm。
12. 根据权利要求7所述的金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于 所述金属物质为铜或铝铜合金。13—种金属-绝缘-金属型电容器的制作方法，其特征在于，包括下列步骤 在半导体衬底上形成层间介电层；在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的两个金属沟槽； 在金属沟槽内填充金属物质，作为电容器电极；在层间介电层中形成贯穿层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽，绝缘 沟槽位于两个金属沟槽之间且与金属沟槽共用槽壁；在绝缘沟槽内填充绝缘物质，作为绝缘结构。
全文摘要
一种金属-绝缘-金属型电容器，包括半导体衬底，位于半导体衬底上的层间介电层，贯穿层间介电层且露出半导体衬底的绝缘沟槽和两个金属沟槽，金属沟槽位于绝缘沟槽两侧且与绝缘沟槽共用槽壁，其中绝缘沟槽内填充有绝缘物质作为绝缘结构，金属沟槽内填充有金属物质作为电容器电极。用上述结构，成本降低且步骤少，并且不会产生蚀刻过度或蚀刻不足的情况。
文档编号H01L21/822GK101246910SQ200710037680
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者张步新, 媛 王 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司