本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬-絕緣體-金屬電容器結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

隨著電路制造技術(shù)的發(fā)展，電路的集成度越來越高，一些無源器件，如電容等也逐漸被納入到集成電路中。電容在集成電路以金屬-絕緣體-金屬(Metal-Insulation-Metal，MIM)電容器結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。該MIM電容器結(jié)構(gòu)通常包括層疊的底部電極、介電材料和頂部電極。

對(duì)于MIM電容結(jié)構(gòu)，當(dāng)頂部電極反射率較強(qiáng)時(shí)，利用光阻對(duì)頂部金屬層進(jìn)行圖案化時(shí)，對(duì)光阻進(jìn)行曝光容易產(chǎn)生駐波效應(yīng)，會(huì)在光阻側(cè)壁形成凹凸不平的形貌。如圖1a所示，底部金屬層1、介質(zhì)層2、頂部金屬層3依次層疊。在需要把MIM電容結(jié)構(gòu)制作成需要的圖形時(shí)，需要在頂部金屬層3上涂覆光刻膠(光阻)4，并進(jìn)行曝光后蝕刻。當(dāng)頂部金屬層3反射率較高時(shí)，光線被反射后與入射光線疊加，產(chǎn)生駐波效應(yīng)，光刻膠4側(cè)壁會(huì)形成凹凸不平的形貌。如圖1b所示，在曝光后，由于受駐波效應(yīng)的影響，顯微鏡下觀察到的光刻側(cè)壁是凹凸不平的。

一般情況下，MIM電容器結(jié)構(gòu)的尺寸都大于幾十微米，且面積大于幾百平方微米。但在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)為改善電容結(jié)構(gòu)的特性，會(huì)在其周圍設(shè)計(jì)MIM環(huán)，尺寸大于1微米。以上應(yīng)用情況由于MIM電容器結(jié)構(gòu)的尺寸較大，對(duì)光阻的形貌要求不是很高。

而在一些場(chǎng)合則要求MIM環(huán)設(shè)計(jì)得更小，例如0.4微米，此種情況下對(duì)光阻曝光后的形貌要求很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種改善光阻形貌的金屬-絕緣體-金屬電容器結(jié)構(gòu)的制 作方法。

此外，還提供一種改善了光阻形貌的金屬-絕緣體-金屬電容器。

一種金屬-絕緣體-金屬電容器結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟：

依次制作底部金屬層、介電層和頂部金屬層；

對(duì)所述頂部金屬層進(jìn)行抗反射處理形成抗反射層；

在所述抗反射層上涂布光刻膠，進(jìn)行圖案工藝。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底部金屬層厚度為3000～5000埃，所述介電層厚度為300～400埃，所述頂部金屬層厚度為800～1200埃,所述抗反射層的厚度為8～12埃。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底部金屬層采用銅鋁合金，所述銅鋁合金中含有質(zhì)量百分比為0.5％的銅，所述介電層采用氮化硅材料制作，所述頂部金屬層采用氮化鈦材料制作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述頂部金屬層進(jìn)行抗反射處理形成抗反射層的步驟中，生成鈦的氧化層作為所述抗反射層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，采用一氧化二氮對(duì)頂部金屬層的表面進(jìn)行氧化處理，生成鈦的氧化層。

一種金屬-絕緣體-金屬電容器結(jié)構(gòu)，包括依次層疊的底部電極、介電層和頂部電極，其特征在于，所述頂部電極表面形成抗反射層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底部電極厚度為3000～5000埃，所述介電層厚度為300～400埃，所述頂部電極厚度為800～1200埃,所述抗反射層的厚度為8～12埃。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底部電極采用銅鋁合金，所述銅鋁合金中含有質(zhì)量百分比為為0.5％的銅，所述介電層采用氮化硅材料制作，所述頂部電極采用氮化鈦材料制作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述抗反射層為鈦的氧化層。

上述方法和結(jié)構(gòu)，由于頂部金屬層經(jīng)過抗反射處理，在進(jìn)行圖案工藝時(shí)，可以有效防止曝光時(shí)的駐波效應(yīng)，使得光刻膠側(cè)壁形貌整齊。

附圖說明

圖1a為傳統(tǒng)方法進(jìn)行圖案化時(shí)光刻膠側(cè)壁出現(xiàn)凹凸不平的示意圖；

圖1b為傳統(tǒng)方法進(jìn)行圖案化后顯微鏡下光刻膠的形貌照片；

圖2為一實(shí)施例的金屬-絕緣體-金屬電容器結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖；

圖3a為采用圖2方法后形成的電容器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為采用圖2方法后顯微鏡下光刻膠的形貌照片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。

以下實(shí)施例的方法可用于制作MIM電容環(huán)，環(huán)尺寸小于1微米。MIM電容環(huán)是環(huán)狀的MIM電容器結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，為一實(shí)施例的金屬-絕緣體-金屬電容器結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖。該方法包括如下步驟。

步驟S101：依次制作底部金屬層100、介電層200和頂部金屬層300。底部金屬層100、介電層200和頂部金屬層300的制作工藝均可采用淀積工藝。參考圖3，所述底部金屬層100厚度為3000～5000埃，優(yōu)選為4000埃；所述介電層200厚度為300～400埃，優(yōu)選為350埃；所述頂部金屬層300厚度為800～1200埃，優(yōu)選為1000埃。

本實(shí)施例中，所述底部金屬層100采用銅鋁合金，所述銅鋁合金中含有質(zhì)量百分比為0.5％的銅。所述介電層200采用氮化硅(SiN)材料制作，所述頂部金屬層300采用氮化鈦(TiN)材料制作。

可以理解，底部金屬層100、介電層200和頂部金屬層300還可以采用其他合適的金屬、合金或介電材料。

步驟S102：對(duì)所述頂部金屬層300進(jìn)行抗反射處理形成抗反射層400?？狗瓷鋵?00可以有效減少光線反射，降低甚至消除駐波效應(yīng)。所述抗反射層400的厚度為8～12埃，優(yōu)選為10埃。

當(dāng)頂部金屬層300采用氮化鈦(TiN)材料制作時(shí)，本步驟采用一氧化二氮(N₂O)對(duì)頂部金屬層300的表面進(jìn)行氧化處理，生成鈦的氧化層作為抗反射層 400。鈦的氧化層相比氮化鈦，反射率大大降低。

可以理解，在其他實(shí)施例中，還可以采用其他方式來進(jìn)行抗反射處理，例如在頂部金屬層300進(jìn)行外延工藝或淀積工藝形成抗反射層。只不過相比外延工藝或淀積工藝來說，利用一氧化二氮(N₂O)對(duì)氮化鈦(TiN)進(jìn)行氧化，反應(yīng)氣體只有一氧化二氮(N₂O)氬氣(Ar)工藝更加簡(jiǎn)單，成本更低。而淀積工藝則需要更多種類的原料氣體。

可以理解，在其他實(shí)施例中，還可以采用其他方式對(duì)氮化鈦(TiN)進(jìn)行氧化處理。

步驟S103：在所述抗反射層上涂布光刻膠，并進(jìn)行圖案工藝。圖案工藝包括曝光、顯影以及蝕刻等工序。經(jīng)過本步驟，可以形成需要的MIM電容器形狀，例如MIM電容環(huán)。

上述處理過程中，由于頂部金屬層300經(jīng)過抗反射處理，在進(jìn)行圖案工藝時(shí)，可以有效防止曝光時(shí)的駐波效應(yīng)，使得光刻膠側(cè)壁形貌整齊，如圖3b所示，通過上述方法處理后，光刻膠側(cè)壁形貌相比傳統(tǒng)方法處理后的形貌更加整齊。

上述方法可制作一實(shí)施例的金屬-絕緣體-金屬電容器。該金屬-絕緣體-金屬電容器包括依次層疊的底部電極、介電層和頂部電極，所述頂部電極表面形成抗反射層。所述底部電極厚度為3000～5000埃，優(yōu)選為4000埃。所述介電層厚度為300～400埃，優(yōu)選為350埃。所述頂部電極厚度為800～1200埃,優(yōu)選為1000埃。所述抗反射層的厚度為8～12埃，優(yōu)選為10埃。所述底部電極采用銅鋁合金，所述銅鋁合金中含有質(zhì)量百分比為0.5％的銅，所述介電層采用氮化硅材料制作，所述頂部電極采用氮化鈦材料制作。所述抗反射層為鈦的氧化層。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改 進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。