[发明专利]具有基于沟槽的金属-绝缘体-金属电容器的IC

权利要求书

1.一种制造包含金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的集成电路(IC)的方法，其包括：

在衬底上提供半导体表面层，所述半导体表面层包含包括形成在所述半导体表面层中的电路元件的电路系统，且底部板接触金属层包含底部板触点，其中第一层级间电介质(ILD)层在所述底部板接触金属层上方；

形成所述MIM电容器，其包括：

蚀穿所述第一ILD层以形成暴露所述底部板触点的顶部表面的沟槽；

在所述沟槽中沉积底部电容器板层，接着沉积电容器电介质层，且接着沉积顶部电容器板层；

用至少一种填充材料填充所述沟槽以形成经填充沟槽，及

移除所述经填充沟槽侧面的所述填充材料且接着移除所述第一ILD层的一部分，包含界定所述顶部电容器板层以形成顶部电容器板且界定所述底部电容器板层以形成底部电容器板；

形成第二ILD层，包含在所述经填充沟槽上方形成所述第二ILD层，及

形成穿过所述第二ILD层的经填充通路以实现与所述顶部电容器板的接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电容器电介质层包括电介质堆叠，所述电介质堆叠包括第一二氧化硅层、氮化物层及第二二氧化硅层，且其中沉积所述氮化物层包括低压化学气相沉积(LPCVD)或等离子体增强CVD(PECVD)，或原子层沉积(ALD)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电容器电介质层的厚度是20A到2,000A。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述填充材料包括钨。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述填充材料包括电介质材料。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述底部电容器板层及所述顶部电容器板层两者包括含难熔金属层，且所述底部电容器板层及所述顶部电容器板层两者的厚度是50A到500A。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述底部板接触金属层包括金属1且其中所述经填充通路包括金属2。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述MIM电容器提供2到10fF/μm²的电容/面积(C/A)值。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述MIM电容器下方的所述半导体表面层包含浅沟槽隔离(STI)或硅的局部氧化(LOCOS)。

10.一种集成电路(IC)，其包括：

衬底的半导体表面层，所述半导体表面层包括形成在所述半导体表面层中的连同金属-绝缘体-金属(MIM)电容器一起配置的电路元件的电路系统；

所述半导体表面层上的多层金属堆叠，所述多层金属堆叠包含包括底部电容器板触点的底部板接触金属层，以及在所述底部板接触金属层上方的第一层级间电介质(ILD)层；

所述MIM电容器包括：

所述底部电容器板触点上方的所述第一ILD层中的沟槽，其中所述沟槽由其上具有电容器电介质层的底部电容器板内衬，且顶部电容器板在所述电容器电介质层上；

填充材料，其填充所述沟槽以形成经填充沟槽，

第二ILD层，其在上方，包含在所述经填充沟槽上方，及

穿过所述第二层ILD层的经填充通路，其提供与所述顶部电容器板的接触。

11.根据权利要求10所述的IC，其中所述填充材料包括钨且其中所述经填充通路延伸到所述钨以提供与所述顶部电容器板的所述接触。

12.根据权利要求10所述的IC，其中所述填充材料包括电介质材料且其中所述经填充通路延伸穿过所述填充材料。

13.根据权利要求10所述的IC，其中所述底部电容器板及所述顶部电容器板两者包括含难熔金属层。