铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造工艺及结构

摘要

本发明涉及一种铜大马士革工艺及结构，尤其涉及铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容制造工艺及结构。本发明铜大马士革工艺金属-绝缘层-金属电容的结构及其制造工艺，通过使用大马士革工艺同时制作金属-绝缘层-金属电容和电感，第三电极与其他结构同时制作，并在第二电极和第三电极制作过程中去除介电阻挡层，重新淀积高介电常数材质的介电层作为金属间绝缘层，使得通过本发明的技术方案生产出的金属-绝缘层-金属双层电容结构能够完全兼容CMOS逻辑电路及电感的铜大马士革工艺，并增大金属-绝缘层-金属电容密度。

主权项

一种利用铜大马士革工艺制造金属‑绝缘层‑金属电容的方法，其特征在于，使双层金属‑绝缘层‑金属电容结构及其铜大马士革制造工艺，能够完全兼容CMOS逻辑电路及电感，并增大金属‑绝缘层‑金属电容的电容密度，其工艺方法包括如下步骤：采用大马士革工艺，在一基体介电层上刻蚀形成第一电极沟槽和基体互连线沟槽，在所述第一电极沟槽和所述基体互连线沟槽中形成第一电极和基体互连线；依次淀积第一介电阻挡层和第一介电层形成通孔介电层；刻蚀所述通孔介电层至所述第一电极，形成第二电极沟槽，其中所述第二电极沟槽与所述第一电极之间形成有错位区域；再依次淀积第一金属阻挡层、第一绝缘层、第二金属阻挡层和第一铜籽晶层，并填充金属铜充满第二电极沟槽后，进行平坦化处理以去除多余金属，形成第二电极；之后依次淀积第二介电阻挡层和第二介电层形成沟槽介电层；刻蚀所述沟槽介电层至所述第二电极，形成第三电极沟槽，且所述第三电极沟槽位于所述第一电极和所述第二电极交叠部分的正上方；再依次淀积第三金属阻挡层和第二绝缘层；通过双大马士革先通孔后沟槽或先沟槽后通孔工艺光刻和刻蚀制作通孔、连接第二电极互连线沟槽及连接通孔互连线沟槽，使所述通孔穿过所述通孔介电层，连接所述金属互连线；使所述连接第二电极互连线沟槽穿过所述第二绝缘层、所述第三金属阻挡层及所述沟槽介电层，连接所述第二电极；使所述连接通孔互连线沟槽穿过所述第二绝缘层、所述第三金属阻挡层以及所述沟槽介电层，连接所述通孔；再依次淀积第四金属阻挡层和铜籽晶层，电镀填充金属铜充满第三电极沟槽、连接第二电极互连线沟槽、通孔及连接通孔互连线沟槽；化学机械研磨进行平坦化处理，去除多余金属，形成第三电极、通孔、连接第二电极互连线和连接通孔互连线。