[发明专利]一种消除MIM电容器电弧放电缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种消除MIM电容器电弧放电缺陷的方法。

背景技术

电容器作为存储电荷、耦合及滤波器件，被广泛应用于半导体集成电路中，其主要包括多晶硅-绝缘体-多晶硅(PIP，Polysilicon-Insulator-Polysilicon)、金属-绝缘体-硅(MIS，Metal-Insulator-Silicon)和金属-绝缘体-金属(MIM，Metal-Insulator-Metal)等。其中，由于MIM电容器对晶体管的干扰最小，可以提供较好的线性度(Linearity)和对称度(Symmetry)，并具有高容量、低电阻率和工作电压稳定等优点，因此得到更加广泛的应用，尤其被广泛应用于射频电路、高速模拟电路或超大规模集成电路中。

现有的MIM电容器的制造方法会形成电弧放电缺陷，破坏电介质层，严重影响半导体集成电路的良率，现有技术中还没有有效的方法来消除MIM电弧放电缺陷。

本发明的目的在于提供一种消除MIM电容器电弧放电缺陷的方法，提高半导体集成电路的成品率。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提供一种消除MIM电容器电弧放电缺陷的方法，所述方法包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成MIM下电极板；在所述MIM下电极板上形成电介质层；刻蚀所述电介质层，以暴露出所述MIM下电极板；在所述电介质层上形成MIM上电极板，使所述MIM上电极板与所述MIM下电极板相接触。

进一步，刻蚀所述电介质层的方法包括：对所述电介质的边缘斜角进行刻蚀和对所述电介质层的切割道区域进行刻蚀。

进一步，刻蚀所述电介质层的边缘斜角的工艺为干法刻蚀工艺。

进一步，形成MIM上电极板的步骤包括：在所述电介质层上沉积上层金属，对所述上层金属进行刻蚀。

进一步，所述下电极板的材料为铝、钽、氮化钽、钛、氮化钛中的至少一种。

进一步，所述电介质层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的至少一种。

进一步，所述上电极板的材料为铝、钽、氮化钽、钛、氮化钛中的至少一种。

进一步，所述下电极板的形成方法是物理气相沉积。

进一步，所述电介质层的形成工艺是化学气相沉积、原子层沉积或溅射。

进一步，所述上层金属的沉积方法是物理气相沉积。

综上所述，根据本发明的制造方法，新增一个刻蚀电介质层的步骤，以去除电介质层的部分区域，这样可以使MIM的上电极板和下电极板接触，在沉积上电极板的过程中，电荷会通过与上电极板相连的下电极板传递，及时将产生的电荷分散，没有足够的电荷聚集在一起，避免了尖端放电条件的形成，从而消除了上电极板的电弧放电缺陷，提高了半导体集成电路的良率；而且，这种方法适用于所有包含MIM电容器产品的工艺中。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为现有技术的MIM电容器的主要工艺流程示意图；

图2A‐2D为根据现有技术的方法依次实施的步骤分别获得MIM半导体的示意性剖面图；

图3为本发明的MIM电容器的主要工艺流程示意图。

图4A‐4E为根据本发明的实施例一的方法依次实施的步骤分别获得MIM电容器的示意性剖面图；

图5A‐5E为根据本发明的实施例二的方法依次实施的步骤分别获得MIM电容器的示意性剖面图；

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的消除MIM电容器电弧放电缺陷的方法。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。