本发明涉及半导体制造工艺技术领域,尤其涉及一种mim电容制造工艺。
背景技术:
mim电容是作为器件中被动组件除电感电阻外的一部份。其中mim电容需靠两个金属电板及中间一层介电层形成主结构,另外两层金属板有部份也作金属连接层,层间需有一道低介电系数的聚合物层(polyimide)降低高频下的层间电容。
现有技术在制作mim电容时,包括以下步骤:下层电板的制作、氮化硅介电层沉积、介电层的开孔、制作聚合物层、聚合物层的开孔、上层电板的制作。然而现有技术在对厚度薄的电容介电层(氮化硅)表面作上层电极时,在对聚合物(polyimide)开孔的步骤中,刻蚀到介电层表面时容易造成击穿电压及可靠度下降。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种mim电容制造工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种mim电容制造工艺,包括以下步骤:
s1:利用金属m1光罩在下层金属电板上光刻出两个m1图形,金属蒸镀后采取liftoff反转方式,得到第一金属连接层;
s2:通过pecvd,在第一金属连接层上沉积氮化硅介电层;
s3:在氮化硅介电层上通过溅镀ti/tin/tan或蒸镀ti,作为上层金属电板;
s4:利用nm光罩在第二m1图形上制作nm图形,其中nm为金属或金属化合物;
s5:利用湿法或者干法对上层金属电板进行蚀刻;
s6:蚀刻后利用nmp溶液进行湿法去胶;
s7:利用nv2光罩在第一m1图形上光刻出氮化硅图形,并利用干法刻蚀对第一m1图形上的氮化硅介电层开孔;
s8:采用旋涂方式制作聚合物层;
s9:利用pv光罩制作pv图形,并通过干法刻蚀制作聚合物层开孔;
s10:利用金属m2光罩光刻出m2图形,金属蒸镀后采取liftoff反转方式,得到第二金属连接层。
进一步地,所述的下层金属电板的材料为au,所述的第二金属连接层的材料为au。
进一步地,步骤s9中对聚合物层进行开孔时,开孔的面积小于上层金属电板的面积。
进一步地,所述的步骤s4在利用nm光罩进行制作时,光刻胶为负胶或者正胶。
进一步地,在步骤s5中,当上层金属电板的材料为ti时,采用稀释氢氟酸或用氯气进行湿法蚀刻;当上层金属电板的材料为tin或者tan时,采用氯气进行干法蚀刻。
本发明的有益效果是:本发明在电容介电层(氮化硅)开孔前在电容介电层(氮化硅)表面上制作新的上层金属电板,新的上层金属电板(ti或tin或tan及其与au的组合)在聚合物层开孔时挡住了原本直接刻蚀电容介电层(氮化硅)表面的伤害,避免电容击穿电压及可靠度下降;同时取代了聚合物层开孔后所作的上层金属电板,原先的上层电板成了新上层电板的金属连接层,新的mim电容制造流程工艺方法用以改善电容击穿电压及可靠度均匀性,保证产品良率稳定可靠。
附图说明
图1为本发明方法流程图;
图2为步骤s1结果示意图;
图3为步骤s2结果示意图;
图4为步骤s3结果示意图;
图5为步骤s4结果示意图;
图6为步骤s5结果示意图;
图7为步骤s7结果示意图;
图8为步骤s8结果示意图;
图9为步骤s9结果示意图;
图10为步骤s10结果示意图;
图中,1-下层金属电板,2-第一m1图形,3-第二m1图形,4-氮化硅介电层,5-上层金属电板,6-nm光罩,7-nv2光罩,8-聚合物层,9-pv光罩,10-第二金属连接层。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案:
如图1所示,一种mim电容制造工艺,包括以下步骤:
s1:如图2所示,利用金属m1光罩在下层金属电板1上光刻出两个m1图形(第一m1图形2和第二m1图形3),金属蒸镀后采取liftoff反转方式,得到第一金属连接层;具体地,在本实施例中,所述的下层金属电板1的材料为au;
s2:如图3所示,通过pecvd,在第一金属连接层上沉积氮化硅介电层4;
s3:如图4所示,在氮化硅介电层4上通过溅镀ti/tin/tan或蒸镀ti,作为上层金属电板5;光刻胶为负胶或者正胶;
s4:如图5所示,利用nm光罩6在第二m1图形3上制作nm图形,其中nm为金属或金属化合物,优选为金属氮化物;
s5:如图6所示,利用湿法或者干法对上层金属电板5进行蚀刻;其中,当上层金属电板5的材料为ti时,采用稀释氢氟酸或用氯气进行湿法蚀刻;当上层金属电板5的材料为tin或者tan时,采用氯气进行干法蚀刻;
s6:蚀刻后利用nmp溶液进行湿法去胶;
s7:如图7所示,利用nv2光罩7在第一m1图形2上光刻出氮化硅图形,并利用干法刻蚀对第一m1图形2上的氮化硅介电层4开孔;
s8:如图8所示,采用旋涂方式制作聚合物层8;
s9:如图9所示,利用pv光罩9(polyimidevia)制作pv图形,并通过干法刻蚀制作聚合物层8开孔,其中开孔的面积小于上层金属电板5的面积;
s10:如图10所示,利用金属m2光罩光刻出m2图形,金属蒸镀后采取liftoff反转方式,得到第二金属连接层10;其中,在本实施例中,所述的第二金属连接层10的材料为au。
本发明是通过实施例来描述的,但并不对本发明构成限制,参照本发明的描述,所公开的实施例的其他变化,如对于本领域的专业人士是容易想到的,这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。