MIM电容结构的制作方法与流程

本发明属于集成电路制造，具体涉及一种mim电容结构的制作方法。

背景技术：

1、随着无线通信应用需求的迅速增长，rf ldmos(射频横向扩散mos管)功率器件变得越来越重要。rf ldmos功率器件不但具有良好的电学特性，而且可以与现有cmos集成电路工艺完全兼容，易于实现大规模rf集成电路。rf ldmos器件中包含mim(metal-insulator-metal金属-介质层-金属)电容结构。

2、现有工艺在mim电容中的介质层刻蚀过程中，带光阻层刻蚀会产生很重的聚合物覆盖在光阻层上，影响后续去除剩余的光阻层，最后会有很重的聚合物黏附在mim电容结构上，会给后续的工艺造成缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种mim电容结构的制作方法，将覆盖在半导体结构的表面的聚合物清除，并且主刻蚀步骤剩余厚度的介质层可以避免过多的f基气体接触下极板金属层产生更难去除的含f的聚合物。随后使用过刻蚀步骤将剩余厚度的介质层刻蚀干净。采用低温灰化工艺去除光阻层，防止聚合物高温硬化不易去除。解决了由于刻蚀产生过重的聚合物而造成后续工艺存在缺陷的问题。

2、本发明提供一种mim电容结构的制作方法，包括：

3、提供半导体结构，所述半导体结构自下而上包括下极板金属层、介质层和上极板金属层；

4、形成覆盖所述上极板金属层的光阻层；所述光阻层暴露出部分所述介质层；

5、执行主刻蚀步骤，以所述光阻层为掩膜刻蚀去除暴露出的预设厚度的所述介质层；主刻蚀完成后在所述半导体结构的表面残留有聚合物；

6、清洗去除所述聚合物；

7、执行过刻蚀步骤，将暴露出的剩余厚度的所述介质层刻蚀去除；

8、低温灰化工艺去除所述光阻层。

9、进一步的，低温灰化工艺去除所述光阻层之后，还包括：湿法清洗所述半导体结构。

10、进一步的，所述主刻蚀步骤的干法刻蚀气体包括：chf3、ch2f2和o2。

11、进一步的，所述主刻蚀步骤中，ch2f2的流量为5sccm-100sccm，chf3的流量为10sccm-500sccm，o2的流量为5sccm-100sccm，温度20度-100度，rf射频电压的功率为100w-1000w。

12、进一步的，清洗去除所述聚合物的步骤中采用气体包括：cf4、ar和o2。

13、进一步的，清洗去除所述聚合物的步骤中，cf4的流量为5sccm-10sccm，ar的流量为100sccm-500sccm，o2的流量为5sccm-20sccm，压强为20mt-50mt，电源功率为300w-800w。

14、进一步的，执行过刻蚀的步骤中采用气体包括：ch2f2和o2。

15、进一步的，主刻蚀步骤剩余所述介质层的厚度为200埃-500埃。

16、进一步的，所述下极板金属层包括al层和位于所述al层上方的tin层或tial层；所述上极板金属层包括tin层或tial层。

17、进一步的，所述介质层的材质包括sin、hfo2、zro、al2o3或zro中的至少一种。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、本发明提供一种mim电容结构的制作方法，包括：提供半导体结构，所述半导体结构自下而上包括下极板金属层、介质层和上极板金属层；形成覆盖所述上极板金属层的光阻层；所述光阻层暴露出部分所述介质层；执行主刻蚀步骤，以所述光阻层为掩膜刻蚀去除暴露出的预设厚度的所述介质层；主刻蚀完成后在所述半导体结构的表面残留有聚合物；清洗去除所述聚合物；执行过刻蚀步骤，将暴露出的剩余厚度的所述介质层刻蚀去除；低温灰化工艺去除所述光阻层。本发明将覆盖在半导体结构的表面的聚合物清除，并且主刻蚀剩余厚度的所述介质层可以避免过多的f基气体接触下极板金属层产生更难去除的含f(例如含tifx)的聚合物。随后使用过刻蚀步骤将剩余厚度的介质层刻蚀干净。采用低温灰化工艺去除光阻层，防止聚合物高温硬化不易去除。解决由于刻蚀产生过重的聚合物而造成后续工艺存在缺陷的问题。

技术特征：

1.一种mim电容结构的制作方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，所述主刻蚀步骤的干法刻蚀气体包括：chf3、ch2f2和o2。

4.如权利要求3所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

5.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

6.如权利要求5所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

8.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

9.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

10.如权利要求1所述的mim电容结构的制作方法，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种MIM电容结构的制作方法，包括：提供半导体结构；形成覆盖上极板金属层的光阻层；执行主刻蚀步骤，刻蚀去除暴露出的预设厚度的介质层；主刻蚀完成后在半导体结构的表面残留有聚合物；清洗去除聚合物；执行过刻蚀步骤，将暴露出的剩余厚度的介质层刻蚀去除；低温灰化工艺去除光阻层。本发明将覆盖在半导体结构的表面的聚合物清除，并且主刻蚀步骤剩余厚度的介质层可以避免过多的F基气体接触下极板金属层产生更难去除的含F的聚合物。随后使用过刻蚀步骤将剩余厚度的介质层刻蚀干净。采用低温灰化工艺去除光阻层，防止聚合物高温硬化不易去除。解决了由于刻蚀产生过重的聚合物而造成后续工艺存在缺陷的问题。

技术研发人员：陈跃华
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27