一種mim結(jié)構(gòu)的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種MIM結(jié)構(gòu)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]MM(Metal-Insulator-Metal)電容器在超大規(guī)模集成電路（VLSI)中有著廣泛的 應(yīng)用，特別是在混合信號（Mixed-singnal)或射頻（RadioFrequency，RF)產(chǎn)品中，MIM電 容器較PIP(P〇lysilicon-Insulator_Polysilicon，多晶娃-絕緣層-多晶娃）電容器或 MIS(Metal-Insulator-Silicon，金屬-絕緣層-硅）電容器具有工藝溫度低（<450°C)，無 缺乏效應(yīng)（DepletionEffect)的優(yōu)點。
[0003] 典型的MM電容器一般采用PECVD(等離子體增強化學(xué)氣相沉積)工藝在450°C以 下沉積氧化物介電層（厚度400埃左右）。PECVD是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原 子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片 上沉積出所期望的薄膜。為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行，利用了等離子體的活性 來促進(jìn)反應(yīng)，因而這種CVD稱為等離子體增強化學(xué)氣相沉積。在PECVD生長薄膜過程中，RF 提供射頻電壓，在腔體內(nèi)形成交變電場，在交變電場的作用下氣體輝光放電形成等離子態(tài)。
[0004] MM典型的電容器為平面式結(jié)構(gòu)，電容一般為lfF/i!m2,為了防止針眼（pinhole) 效應(yīng)，MIM電容的隔離氧化層（isolationoxidelayer)-般采用原位多層沉積（in-situ multilayerdeposition)工藝，即在金屬下極板上分別沉積兩層絕緣層，再沉積金屬上極 板。
[0005] MIM電容器的電容與氧化隔離層厚度密切相關(guān)且成反比。目前典型的厚度控制 (Thicknesscontrol)為目標(biāo)值+/_5埃（Target+/_5A)。MIM電容的氧化物厚度與沉積過 程中的RF反射（ProcessRFReflected)功率密切相關(guān)，5W的RF反射功率波動就會導(dǎo)致WAT 電容失控（outofcontrol, 00C)，極端情況下，RF檢驗結(jié)果偏差（outofspecification, 00S)大于100W，WAT電容參數(shù)00S晶圓直接在線上（inline)報廢。因此，MM制作對PECVD 工藝而言是不小的挑戰(zhàn)。
[0006]RF反射功率波動過大導(dǎo)致MM電容報廢只是表象，深層原因是因為沉積上下金屬 基板之間的多層介質(zhì)層時，晶圓位置發(fā)生偏離。
[0007] 因此，提供一種新的MIM結(jié)構(gòu)的制備方法，以有效防止由于晶圓位置偏離導(dǎo)致RF 異常進(jìn)而使得介質(zhì)層厚度控制失敗導(dǎo)致晶圓報廢的問題實屬必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種MIM結(jié)構(gòu)的制備方 法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中介質(zhì)層厚度不易控制導(dǎo)致晶圓報廢的問題。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種MM結(jié)構(gòu)的制備方法，至少包 括以下步驟：
[0010] S1 :提供一襯底，在所述襯底上形成第一金屬層；
[0011] S2:然后將所述襯底放入反應(yīng)腔內(nèi)的加熱盤上，并往所述反應(yīng)腔內(nèi)通入反應(yīng)氣體， 在所述第一金屬層上生長第一介質(zhì)層；
[0012] S3:利用設(shè)置于所述加熱盤中的升降針將所述襯底抬升至預(yù)設(shè)位置，并抽走所述 反應(yīng)腔內(nèi)剩余的反應(yīng)氣體，使所述反應(yīng)腔內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)壓強；
[0013] S4 :然后再利用所述升降針將所述襯底下降至所述加熱盤上；
[0014] S5:當(dāng)所述襯底停放在所述加熱盤上之后，再往所述反應(yīng)腔內(nèi)通入反應(yīng)氣體，在所 述第一介質(zhì)層表面生長第二介質(zhì)層；
[0015] S6 :最后在所述第二介質(zhì)層上形成第二金屬層，得到MM結(jié)構(gòu)。
[0016] 可選地，于所述步驟S3中抽走所述反應(yīng)腔內(nèi)剩余的反應(yīng)氣體時，將與所述反應(yīng)腔 連接的節(jié)流閥完全打開。
[0017] 可選地，于所述步驟S4中利用所述升降針將所述襯底下降至所述加熱盤上時，所 述節(jié)流閥保持完全打開狀態(tài)。
[0018] 可選地，于所述步驟S4中利用所述升降針將所述襯底下降至所述加熱盤上時，所 述反應(yīng)氣體流量小于或等于Osccm。
[0019] 可選地，所述預(yù)設(shè)壓強小于lOOmTorr。
[0020] 可選地，所述第一介質(zhì)層為二氧化硅或氮化硅；所述第二介質(zhì)層為二氧化硅或氮 化硅。
[0021] 可選地，所述反應(yīng)氣體為硅烷與一氧化二氮的混合氣。
[0022] 可選地，所述第一金屬層選自鋁、鉭、氮化鉭、鈦及氮化鈦中的至少一種；所述第二 金屬層選自鋁、鉭、氮化鉭、鈦及氮化鈦中的至少一種。
[0023] 可選地，采用PECVD法形成所述第一介質(zhì)層及所述第二介質(zhì)層。
[0024] 可選地，采用濺射法形成所述第一金屬層及所述第二金屬層。
[0025] 如上所述，本發(fā)明的MIM結(jié)構(gòu)的制備方法，具有以下有益效果：本發(fā)明在MM結(jié)構(gòu) 的原位雙介質(zhì)層薄膜沉積工藝中，于第一層介質(zhì)層沉積結(jié)束并抽完余氣后，引入一個重新 放置晶圓的步驟，此步驟將晶圓從抬升的預(yù)設(shè)位置調(diào)整到沉積工藝的位置，在該過程中，反 應(yīng)腔內(nèi)不引入反應(yīng)氣體，可以防止調(diào)整晶圓位置時由于氣體流動導(dǎo)致晶圓位移，避免由于 晶圓位移引發(fā)后面一步介質(zhì)層沉積時RF異常情況的發(fā)生，從而保證良好的介質(zhì)層厚度控 制要求，獲得高質(zhì)量的MIM結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0026] 圖1顯示為本發(fā)明的MIM結(jié)構(gòu)的制備方法的工藝流程圖。
[0027] 圖2顯示為本發(fā)明的MM結(jié)構(gòu)的制備方法中在襯底上形成第一金屬層的示意圖。
[0028] 圖3顯示為本發(fā)明的MM結(jié)構(gòu)的制備方法中將襯底放在加熱盤上并在第一金屬層 上形成第一介質(zhì)層的不意圖。
[0029] 圖4顯示為本發(fā)明的MM結(jié)構(gòu)的制備方法中將襯底抬升至預(yù)設(shè)位置的示意圖。
[0030] 圖5顯示為本發(fā)明的MIM結(jié)構(gòu)的制備方法中襯底下降時的示意圖。
[0031] 圖6顯示為本發(fā)明的MIM結(jié)構(gòu)的制備方法中在第一介質(zhì)層表面生長第二介質(zhì)層的 示意圖。
[0032] 圖7顯示為本發(fā)明的MM結(jié)構(gòu)的制備方法中在第二介質(zhì)層上形成第二金屬層的示 意圖。
[0033] 元件標(biāo)號說明
[0034]S1 ~S6 步驟
[0035] 1 襯底
[0036] 2 第一金屬層
[0037] 3 加熱盤
[0038] 4 第一介質(zhì)層
[0039] 5 升降針
[0040] 6 第二介質(zhì)層
[0041] 7 第一金屬層
【具體實施方式】
[0042] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0043] 請參閱圖1至圖7。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明 本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0044] 本發(fā)明提供一種MM結(jié)構(gòu)的制備方法，請參閱圖1，顯示為該方法的工藝流程圖， 至少包括以下步驟：
[0045] 步驟S1:提供一襯底，在所述襯底上形成第一金屬層；
[0046] 步驟S2:然后將所述襯底放入反應(yīng)腔內(nèi)的加熱盤上，并往所述反應(yīng)腔內(nèi)通入反應(yīng) 氣體，在所述第一金屬層上生長第一介質(zhì)層；
[0047] 步驟S3:利用設(shè)置于所述加熱盤中的升降針將所述襯底抬升至預(yù)設(shè)位置，并抽走 所述反應(yīng)腔內(nèi)剩余的反應(yīng)氣體，使所述反應(yīng)腔內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)壓強；
[0048] 步驟S4:然后再利用所述升降針將所述襯底下降至所述加熱盤上；
[0049] 步驟S5:當(dāng)所述襯底停放在所述加熱盤上之后，再往所述