在铜镶嵌制程中形成金属-绝缘-金属型(MIM)电容器的方法

摘要

本发明提供一种在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法。在电晶体上覆盖绝缘层，且于其中形成节点接触窗和接触窗后，于其上方形成叠层绝缘材质结构。在此叠层绝缘材质结构中形成贯穿之第一开口，并暴露出接触窗。并且，于此叠层绝缘材质结构的下半部中形成至少一个第二开口，其中之一暴露出节点接触窗，并于叠层绝缘材质结构的上半部中形成一个第三开口，此第三开口涵盖于所有的第二开口上方。之后于第二开口和第三开口中形成MIM电容器，其上电极和下电极均为铜金属，其电容器介电层由上下两层阻障层所夹层。而第一开口则同时形成铜插塞。

主权项

1.一种在铜镶嵌制程中形成金属-绝缘-金属型(MIM)电容器的方法,包括:提供一第一绝缘层,该第一绝缘层中具有一节点接触窗和一接触窗;于该第一绝缘层上形成一第一蚀刻停止层;于该第一蚀刻停止层上形成一第二绝缘层;于该第二绝缘层上形成一第二蚀刻停止层;于该第二蚀刻停止层上形成一第三绝缘层;于该第三绝缘层上形成一第三蚀刻停止层;形成一第一开口、一第二开口和一第三开口,其中该第一开口贯穿该第三蚀刻停止层、该第三绝缘层、该第二蚀刻停止层、该第二绝缘层和该第一蚀刻停止层,且暴露出该接触窗,该第二开口贯穿该第二蚀刻停止层、该第二绝缘层和该第一蚀刻停止层,且暴露出该节点接触窗,该第三开口贯穿该第三蚀刻停止层和该第三绝缘层,位于该第二开口上方,且大于该第二开口;于该第一开口、该第二开口、该第三开口、该第二蚀刻停止层和该第三蚀刻停止层表面形成顺应性之一第一阻障层;于该第一阻障层上形成顺应性之一第一铜金属层,该第一铜金属层填满该第一开口;于该第一铜金属层上形成顺应性之一第二阻障层;于该第二阻障层上形成顺应性之一电容器介电层;于该电容器介电层上形成顺应性之一第三阻障层;于该第三阻障层上形成全面性之一第二铜金属层;以及进行化学机械研磨制程,直至暴露出该第三蚀刻停止层,使该第二铜金属层做为一上电极,位于该第二开口和该第三开口中的该第一铜金属层做为一下电极,位于该第一开口中的该第一铜金属层做为一铜插塞。2.如申请专利范围第1项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中形成该第一阻障层、该第二阻障层和该第三阻障层的材质为钽。3.如申请专利范围第1项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中形成该第一阻障层、该第二阻障层和该第三阻障层的材质为氮化钽。4.如申请专利范围第1项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中形成该电容器介电层的材质为氮化矽。5.一种在铜镶嵌制程中形成金属-绝缘-金属型(MIM)电容器的方法,包括:提供一第一绝缘层,该第一绝缘层中具有一节点接触窗和一接触窗;于该第一绝缘层上形成一第一蚀刻停止层;于该第一蚀刻停止层上形成一第二绝缘层;于该第二绝缘层上形成一第二蚀刻停止层;于该第二蚀刻停止层上形成一第三绝缘层;于该第三绝缘层上形成一第三蚀刻停止层;形成一第一开口、复数第二开口和一第三开口,其中该第一开口贯穿该第三蚀刻停止层、该第三绝缘层、该第二蚀刻停止层、该第二绝缘层和该第一蚀刻停止层,且暴露出该接触窗,该些第二开口贯穿该第二蚀刻停止层、该第二绝缘层和该第一蚀刻停止层,且该些第二开口之一暴露出该节点接触窗,该第三开口贯穿该第三蚀刻停止层和该第三绝缘层,位于该些第二开口上方,且暴露出该些第二开口;于该第一开口、该些第二开口、该第三开口、该第二蚀刻停止层和该第三蚀刻停止层表面形成顺应性之一第一阻障层;于该第一阻障层上形成顺应性之一第一铜金属层,该第一铜金属层填满该第一开口;于该第一铜金属层上形成顺应性之一第二阻障层;于该第二阻障层上形成顺应性之一电容器介电层;于该电容器介电层上形成顺应性之一第三阻障层;于该第三阻障层上形成全面性之一第二铜金属层;以及进行化学机械研磨制程,直至暴露出该第三蚀刻停止层,使该第二铜金属层做为一上电极,位于该些第二开口和该第三开口中的该第一铜金属层做为一下电极,位于该第一开口中的该第一铜金属层做为一铜插塞。6.如申请专利范围第5项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中形成该第一阻障层、该第二阻障层和该第三阻障层的材质为钽。7.如申请专利范围第5项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中形成该第一阻障层、该第二阻障层和该第三阻障层的材质为氮化钽。8.如申请专利范围第5项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中形成该电容器介电层的材质为氮化矽。9.如申请专利范围第5项所述之在铜镶嵌制程中形成MIM电容器的方法,其中该些第二开口的数目为三个。图式简单说明:第1A图至第1E图系表示本发明第一实施例之结合金属-绝缘-金属型(MIM)电容器和铜镶嵌制程的方法。第2A图至第2E图系表示本发明第二实施例之结合金属-绝缘-金属型(MIM)电容器和铜镶嵌制程的方法。