形成金屬－絕緣體－金屬電容器的方法及所形成器件的製作方法
2023-10-19 19:18:27
專利名稱：形成金屬－絕緣體－金屬電容器的方法及所形成器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及在集成電路中形成結構的方法，更具體地，涉及使用雙鑲嵌工藝(dual damascene processes)在集成電路中形成結構的方法。
背景技術：
隨著集成電路密度的增加，需要縮小例如在動態隨機存取存儲器(DRAM)中的相關電容器的尺寸。然而，也需要增加這種電容器單位面積的電容量，這給用於高密度集成電路中的電容器總體尺寸的縮小帶來了困難。開發了一種類型的電容器，以解決上述在金屬-絕緣體-金屬(Metal-Insulator-Metal，MIM)型電容器中的問題。
圖1-3是說明製造MIM電容器的常規方法的橫截面視圖。特別地，圖1示出了集成電路襯底的晶片區(C)和劃線區(scribe region)(S)。根據圖1，在晶片和劃線區中的集成電路襯底上形成層間電介質(interlay dielectric，ILD)層3。ILD層3包括在晶片區中的下金屬層5a和在劃線區中的金屬層5b。在晶片區中的下金屬層5a可以提供MIM電容器的下電極，而在劃線區中的金屬層5b可以提供第一對準鍵(alignment key)(K1)。下金屬層5a和金屬層5b可以包括銅。
在包括在下金屬層5a和金屬層5b上的ILD層3上形成電介質層7。在電介質層7上形成光敏抗蝕劑材料(photo-resist material)並構圖，以在電介質層7上提供其中包括開口9k的第一光敏抗蝕劑圖案(photo-resist pattern)9。
根據圖2，利用第一光敏抗蝕劑圖案9蝕刻在劃線區中的ILD層3的一部分，以在劃線區中形成第二對準鍵(K2)。如圖2更進一步所示，金屬層11和硬掩模層13形成在電介質層7上並且在第二對準鍵K2中是保形的。在硬掩模層13上形成第二光敏抗蝕劑材料並構圖，以提供第二光敏抗蝕劑圖案15。
根據圖3，利用第二光敏抗蝕劑圖案15以除去硬掩模層13和上金屬層11在第二光敏抗蝕劑圖案15以外(即，不在第二光敏抗蝕劑圖案15之下)的部分，由此在其上形成上金屬電極11a和硬掩模圖案13a，以提供如圖3所示的MIM型電容器結構。
例如，在美國專利No.5,926,359、美國專利No.6,180,976和韓國專利申請no.KR 2004-86682中也論述了MIM型電容器。
發明內容
根據本發明的實施例可以提供利用在電介質層上的鈍化層形成金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的方法，以及如此形成的器件。依據這些實施例，形成MIM電容器的電介質層的方法可以包括在MIM電容器的電介質層上形成鈍化層，以將電介質層與直接接觸的疊加的光敏抗蝕劑圖案分開。
在根據本發明的一些實施例中，在電介質層上形成上電極之後形成鈍化層。在根據本發明的一些實施例中，在形成鈍化層之前還在位於所述鈍化層下面的上電極上形成帽蓋絕緣層。
在根據本發明的一些實施例中，在電介質層上形成上電極層還包括在帽蓋絕緣層上形成光敏抗蝕劑圖案，以露出帽蓋絕緣層和上電極的在光敏抗蝕劑圖案外面的部分。在根據本發明的一些實施例中，方法還包括除去帽蓋絕緣層和上電極層的在光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以形成MIM電容器的上電極，露出電介質層的在MIM電容器的下導電栓塞之上的部分，並且從帽蓋絕緣層上除去光敏抗蝕劑圖案。
在根據本發明的一些實施例中，在帽蓋絕緣層上形成光敏抗蝕劑圖案包括在集成電路襯底的晶片區中以及在集成電路襯底的劃線區中形成光敏抗蝕劑圖案，並且除去帽蓋絕緣層和上電極層在光敏抗蝕劑圖案外面的部分包括除去在晶片區中和在劃線區中的帽蓋絕緣層和上電極層在光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以在劃線區中形成對準鍵。
在根據本發明的一些實施例中，方法還包括除去帽蓋絕緣層的在光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以形成構圖的帽蓋絕緣層。從帽蓋絕緣層中去掉光敏抗蝕劑圖案並且除去上電極的在構圖的帽蓋絕緣層外面的部分，以露出電介質層在電容器的下導電栓塞之上的部分。在根據本發明的一些實施例中，直接在電介質層的露出部分上形成鈍化層。
在根據本發明的一些實施例中，在MIM電容器的電介質層上形成鈍化層還包括在在電容器的下導電栓塞與電容器的下電極之間的界面的直接上方的電容器部分處直接在電介質層上形成鈍化層，並且在位於偏離(off-set)界面的電容器的部分處的上電極和電介質層之上形成鈍化層。
在根據本發明的一些實施例中，方法還包括在鈍化層上形成光敏抗蝕劑圖案，該光敏抗蝕劑圖案露出在該鈍化層上的光敏抗蝕劑圖案外面的鈍化層的部分，除去電容器的鈍化層的露出部分以及在下面的電介質層和下電極的部分，以形成電容器，其中下電極橫向延伸超過上電極，以與偏離上電極的在下面的導電栓塞接觸，在電容器上形成第一層間電介質(ILD)層，在ILD層上形成蝕刻停止層；在蝕刻停止層上形成第二層間電介質(ILD)層，在第一ILD層、蝕刻停止層、第二ILD層、鈍化層和帽蓋絕緣層中形成凹槽，以露出上電極，在凹槽中使用雙鑲嵌工藝形成上導電互連。
在根據本發明的一些實施例中，形成金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的方法包括直接在MIM型電容器的電介質層上形成鈍化層，然後直接在與電介質層相對的鈍化層上形成疊加的光敏抗蝕劑材料。
在根據本發明的一些實施例中，形成金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的方法包括在層間電介質層(ILD)中形成銅互連層，順序地形成在銅互連上的下電極層、電介質層、上電極層和在其上的帽蓋絕緣層，在偏離下電極層與銅互連層之間的界面的帽蓋絕緣層上形成第一光敏抗蝕劑圖案，利用第一光敏抗蝕劑材料作為蝕刻掩模除去上電極層和帽蓋絕緣層的在光敏抗蝕劑材料外面的部分，以在光敏抗蝕劑之下形成上電極並且露出電介質材料的在所述界面直接上方的部分，直接在露出的介電材料和上電極上形成鈍化層，以及在覆蓋所述界面和上電極的鈍化層上形成第二光敏抗蝕劑材料。
在根據本發明的一些實施例中，金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的中間結構包括在MIM電容器的電介質層上的鈍化層，該鈍化層位於所述電介質層與疊加的光敏抗蝕劑圖案之間。在根據本發明的一些實施例中，鈍化層直接在電介質層上。在根據本發明的一些實施例中，鈍化層從在下面的導電栓塞與下電極之間的界面的直接上方延伸，以超過偏離界面的上電極的邊緣，並且在其之上。
在根據本發明的一些實施例中，MIM電容器包括直接在MIM電容器的下導電栓塞上面的MIM電容器的部分的MIM電容器的電介質層上的鈍化層，並且與直接在MIM電容器的上電極下面的電介質層分離。
圖1-3是說明常規形成MIM型電容器的橫截面視圖。
圖4是根據本發明的一些實施例的MIM電容器的平面圖。
圖5-10是說明根據本發明的一些實施例形成MIM電容器的方法的橫截面視圖。
具體實施例方式
在下文中參考附圖更充分地描述本發明，其中介紹了本發明的實施例。然而，本發明可以以許多不同的形式實施，並且不應該理解為限於此處闡述的實施例。更確切地，提供這些實施例以便本公開將是徹底的和完全的，並且將向本領域的技術人員充分地表達本發明的範圍。在附圖中，為了清楚起見，可能誇大了層和區域的尺寸和相對尺寸。
應當理解，當一個元件或層「在另一個元件或層上」或者「連接到」、「耦合到」另一元件或層時，它可能直接在其它元件或層上或者直接連接或耦合到到其它元件或層，也可能存在插入的元件或層。相反，當元件「直接在另一個元件或層上」或者「直接連接到」或者「直接耦合到」另一個元件或層時，則不存在插入元件或層。相同的數字指的是相同的元件。如在此使用的，術語「和/或」包括一個或多個與開列的項目相關的任意組合。
應當理解，雖然在此可以使用術語第一、第二、第三等等描述各種部件、元件、區域、層和/或部分，但是這些部件、元件、區域、層和/或部分不應該由這些術語限定。這些術語僅僅用來將一個部件、元件、區域、層或部分與另一個區域、層或部分相區別。因此，以下論述的第一部件、元件、區域、層或部分可以稱為第二部件、元件、區域、層或部分而不脫離本發明的教導。
在此可以使用空間相對術語，例如「在...之下」、「在...下面」、「下」、「在...之上」、「上」等，以便於描述如附圖中所示的一個部件或構造與別一個部件或構造的關係。應當理解，空間相對術語是用來包含器件除在圖中描述的方向之外使用或操作的不同方向的。例如，在圖中的器件翻轉過來，則描述為在其它部件或器件「下面」或「之下」的部件將在其它部件或器件「之上」。因此，示例性術語「在下面」可以包含上面和下面兩個方向。器件可以是另外的取向(旋轉90度或在其它方向)，並且相應地解釋在此使用的空間相對描述符。
應當進一步理解，術語「在外面」包括沒有被諸如光敏抗蝕劑圖案之類的疊加的結構所覆蓋的一部分在下面的層，例如，電介質層。
在此使用的術語僅僅是為了描述特定的實施例，而不是打算限定本發明。如在此所使用的，單數形式也用來包括複數形式，除非上下文清楚地表明。還應當理解，當在本說明書中使用術語「包括」時，表示所述特徵、整體、步驟、操作、部件和/或元件的存在，但不排除一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、部件、元件和/或其組合的存在或加入。
在此參考本發明的理想化實施例(和中間結構)的示意圖的橫截面圖描述本發明的實施例。因而，例如，生產技術和/或公差導致附圖形狀的偏離是是可能發生的。因此，本發明的實施例不應該理解為限於在此所示區域的特定形狀，而是包括，例如，製造產生的外形上的偏差。例如，所示矩形的注入區域一般在其邊緣具有圓形或曲線特徵和/或注入濃度的梯度，而不是從注入到非注入區的二元變化。因此，在附圖中說明的區域本質上是示意的，並且它們的形狀不是想說明器件的區域的實際形狀，並且不是試圖限定本發明的範圍。
除非另外的定義，在此使用的全部術語(包括技術和科學名詞)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的意思。還應當理解，例如在常用詞典中定義的術語應當解釋為按照它們在有關技術的上下文中具有的意思，並且不會以理想化或過分正式的意義，除非在此這樣明白地定義。
如在下文中更多的細節所描述的，如本發明人所理解的，如果允許光敏抗蝕劑圖案直接接觸電容器電介質(例如，在圖1-3所示的結構中)，則光敏抗蝕劑可能汙染電容器電介質。此外，如本發明人所理解的，如果形成的電容器的下電極包括小丘，則如果在電介質層中形成裂縫(由於小丘)，小丘可能導致漏電流的增加。因此，在根據本發明的一些實施例中，形成鈍化層以將電介質層與用來形成MIM電容器的光敏抗蝕劑圖案分開。因此，可以避免光敏抗蝕劑與電介質層之間的直接接觸，減小光敏抗蝕劑汙染電介質層的可能性。在根據本發明的另外的實施例中，形成的MIM電容器的上電極偏離下導電栓塞與下電極之間的界面。通過形成偏離界面的上下電極的相對表面，上電極偏離界面可以減小漏電流(在形成小丘的情況下)。因此，例如，如果在下導電栓塞中的小丘導致在電介質層中的裂縫直接超過界面，則由於形成的上下電極的相對表面遠離(即，偏離)界面，所以不會觀察到增加的漏電流。
圖4是根據本發明的一些實施例的MIM電容器61的平面圖。根據圖4，在集成電路襯底的晶片區中形成MIM電容器61。在集成電路的劃線區中形成溝槽(T)和對準鍵(K)。MIM電容器61包括與下導電電極31a連接在一起的下導電栓塞28a和接觸29h。上導電電極35a形成於在通孔45v下面的下導電電極31a之上，所述通孔45v與上互連54電連接在一起。
如圖5所示，在集成電路的晶片區和劃線區中的襯底21上形成下層間電介質(ILD)層23。在晶片區的ILD層23中形成下導電栓塞28a，並且在劃線區中的ILD層23中形成金屬圖案28b。應當理解，下導電栓塞28a可以包括擴散阻擋層25a和金屬栓塞27a，以填充ILD層23中的凹槽。應當理解，金屬圖案28b可以包括擴散阻擋層25b和金屬栓塞27b。還應當理解，可以使用鑲嵌工藝形成導電栓塞28a。在劃線區中包括在下連接栓塞28a和金屬圖案28b上的ILD上形成下帽蓋絕緣層29。
仍如圖5所示，在集成電路的晶片和劃線區中的帽蓋絕緣層29上形成第一光敏抗蝕劑材料。構圖第一光敏抗蝕劑材料，以形成在晶片區中的下導電栓塞28a之上具有第一開口30h並且在劃線區中的具有第二開口30k的第一光敏抗蝕劑圖案30。
根據圖6，通過第一和第二開口30h和30k除去下帽蓋絕緣層29的一部分，於是可以從下帽蓋絕緣層29上去掉第一光敏抗蝕劑圖案30。如圖6所示，在晶片區中，除去下帽蓋絕緣層29以露出在晶片區中的導電栓塞28a的表面，在劃線區中除去帽蓋絕緣層29的一部分和ILD層23的下層部分，以在其中產生凹槽K。
根據圖7，在晶片區中的導電栓塞28a上的下帽蓋絕緣層29上和在劃線區中的凹槽K中順序地形成下金屬層31、電容器電介質層33和上金屬層35。應當理解，下金屬層31可以是氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)等。還應當理解，電容器電介質層33可以是，例如，氮化矽(SiN)、ONO、高K電介質材料等。還應當理解，上金屬層35可以是金屬氮化物層，例如，TiN、TaN等。
還如圖7所示，在晶片和劃線區中的上金屬層35上形成上帽蓋絕緣層37。應當理解，上帽蓋絕緣層37可以選擇相對於上金屬層35具有高蝕刻選擇性的材料，例如，氮化矽。在上帽蓋絕緣層37上形成第二光敏抗蝕劑材料並且構圖，以產生包括晶片區中的部分39a和劃線區中的部分39b的第二光敏抗蝕劑圖案39。
如圖7所示，第二光敏抗蝕劑圖案39a的部分偏離導電栓塞28a與下金屬層31之間的界面。因此，如果在導電栓塞28與下金屬層31之間的界面形成小丘，則由於下和上金屬層31、35(隨後形成，以提供下和上金屬電極)偏離界面，由此將電容器的電極與可能產生裂縫的電介質層33的部分分開，所以在電介質層33中的裂縫不會影響漏電流到現有技術所示的程度。
參考圖8，在根據本發明的一些實施例中，除去位於第二光敏抗蝕劑圖案39a外面(即，不直接在第二光敏抗蝕劑圖案39之下)的上帽蓋絕緣層37的部分和在下面的上金屬層35的部分，以露出在晶片區中的第二光敏抗蝕劑圖案39a外面的電介質層33的表面。同樣，除去位於第二光敏抗蝕劑圖案39a外面的上帽蓋絕緣層37以及在下面的上金屬層35的部分，以露出在劃線區中的第二光敏抗蝕劑圖案39b外面的電介質層33的表面。然後可除去第二光敏抗蝕劑圖案39。
在根據本發明的其它實施例中，第二光敏抗蝕劑圖案39a用作掩模，以在晶片區和劃線區中除去上帽蓋絕緣層37位於第二光敏抗蝕劑圖案39外面的部分，由此分別形成第一和第二上帽蓋絕緣圖案37a和37b。其後，可以除去第二光敏抗蝕劑圖案39，於是第一和第二上帽蓋絕緣圖案37a、37b可用來除去上金屬層35在第一和第二上帽蓋絕緣圖案37a、37b外面的部分，以在晶片區中形成上金屬電極35a，在劃線區中形成上對準鍵35b。
仍如圖8所示，在晶片區和劃線區中的電介質層33的露出部分上形成鈍化層41，鈍化層41在晶片區中自導電栓塞28a的直接上方延伸到並越過上金屬電極35a和上帽蓋絕緣圖案37a。同樣，鈍化層41自劃線區中的金屬圖案28b的直接上方延伸，並保形在位於劃線區的凹槽K中的第二上帽蓋絕緣圖案37b和上對準鍵35b上。
因此，如圖8所示，鈍化層41可以隔離在下面的電介質層33與隨後在其上形成的光敏抗蝕劑圖案的直接接觸，由此減小了電介質被光敏抗蝕劑圖案汙染的可能性。鈍化層41還可以減小上下金屬電極之間由蝕刻損壞上金屬電極的側面和電容器電介質引起的漏電流。在根據本發明的一些實施例中，鈍化層41是氮化矽層。
還如圖8所示，在鈍化層41上形成第三光敏抗蝕劑材料並構圖，以形成包括在晶片區中的下電極圖案43a和在劃線區中的下對準鍵圖案43b的第三光敏抗蝕劑圖案43。
根據圖8-9，用第三光敏抗蝕劑圖案43除去鈍化層41、電介質層33和下電極31位於第三光敏抗蝕劑圖案43A外面的部分，由此形成包括上電極35a、電介質層33a和下電極31a的MIM電容器。在根據本發明的一些實施例中，上和下電極的相對表面形成為與導電栓塞28a和直接位於導電栓塞28a上方(並且直接與之接觸)的下電極的一部分之間的界面間隔開。
在晶片區中的MIM電容器上以及劃線區中的對準鍵K上形成包括第一上ILD層45、蝕刻停止層47和第二上ILD層49的上ILD層50。
如圖10所示，穿過上ILD層50、鈍化層41a和上帽蓋絕緣圖案37a而形成通孔45v和溝槽區49t，以利用，例如，雙鑲嵌工藝，露出上電極35a的一部分。在根據本發明的一些實施例中，如果能夠充分地控制溝槽區49t的形成，則可以消除蝕刻停止層47，否則使用，例如，時間控制的蝕刻。在通孔45v和溝槽區49t中形成包括上金屬互連材料53和襯在溝槽區49t和通孔45v中的上擴散阻擋層51的上互連54，由此完成根據本發明一些實施例的結構。
如上所述，正如本發明人所理解的，如果允許光敏抗蝕劑圖案直接接觸電容器電介質(例如，在圖1-3所示的結構中)，則光敏抗蝕劑可能汙染電容器電介質。此外，如本發明人所理解的，如果形成的電容器的下電極包括小丘，則如果在電介質層中形成裂縫(由於小丘)小丘可能導致漏電流的增加。因此，在根據本發明的一些實施例中，形成鈍化層以將電介質層與用來形成MIM電容器的光敏抗蝕劑圖案分開。因此，可以避免光敏抗蝕劑與電介質層之間的直接接觸，減小光敏抗蝕劑汙染電介質層的可能性。
在根據本發明的另外的實施例中，形成的MIM電容器的上電極偏離下導電栓塞與下電極之間的界面。通過形成偏離界面的上下電極的相對表面，上電極偏離界面可以減小漏電流(在形成小丘的情況下)。因此，例如，如果在下導電栓塞中的小丘導致在電介質層中的裂縫直接超過界面，則由於形成的上下電極的相對表面遠離(即，偏離)界面，所以不會觀察到增加的漏電流。
雖然參考本發明的示例性實施例詳細地展示和描述了本發明，但是本領域的技術人員應當理解，在其中可以進行形式和細節方面的各種變化而不脫離由附帶的權利要求書所定義的本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種形成MIM電容器的電介質層的方法，包括在MIM電容器的電介質層上形成鈍化層，以防止所述電介質層與疊加的光敏抗蝕劑圖案直接接觸。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在所述電介質層上形成上電極之後形成鈍化層。
3.根據權利要求2所述的方法，其中在形成鈍化層之前還在位於所述鈍化層下面的所述上電極上形成帽蓋絕緣層。
4.根據權利要求3所述的方法，其中在所述電介質層上形成上電極層還包括在所述帽蓋絕緣層上形成光敏抗蝕劑圖案，以露出所述帽蓋絕緣層和所述上電極在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分。
5.根據權利要求4所述的方法，其中還包括除去所述帽蓋絕緣層和所述上電極層在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以形成所述MIM電容器的上電極，從而露出所述電介質層在MIM電容器的下導電栓塞之上的部分；以及從所述帽蓋絕緣層上除去所述光敏抗蝕劑圖案。
6.根據權利要求5所述的方法，其中在所述帽蓋絕緣層上形成光敏抗蝕劑圖案包括在集成電路襯底的晶片區中以及在集成電路襯底的劃線區中形成光敏抗蝕劑圖案；以及其中除去所述帽蓋絕緣層和所述上電極層在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分包括除去所述帽蓋絕緣層和所述上電極層在所述晶片區和所述劃線區中的光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以在所述劃線區中形成對準鍵。
7.根據權利要求4所述的方法，其中還包括除去所述帽蓋絕緣層在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以形成構圖的帽蓋絕緣層；從所述帽蓋絕緣層上除去所述光敏抗蝕劑圖案；以及除去所述上電極在所述構圖的帽蓋絕緣層外面的部分，以露出所述電介質層在所述電容器的導電栓塞之上的部分。
8.根據權利要求5所述的方法，其中直接在所述電介質層的露出部分上形成所述鈍化層。
9.根據權利要求1所述的方法，其中在MIM電容器的電介質層上形成鈍化層還包括直接在位於所述電容器的一部分處的電介質層上形成所述鈍化層，所述電容器的一部分是直接在在所述電容器的下導電栓塞與所述電容器的下電極之間的界面的上方的所述電容器的一部分；以及在位於所述電容器的偏離所述界面的一部分處的上電極和電介質層之上形成所述鈍化層。
10.根據權利要求9所述的方法，其中還包括在所述鈍化層上形成光敏抗蝕劑圖案，該光敏抗蝕劑圖案露出所述鈍化層的在位於所述鈍化層上的該光敏抗蝕劑圖案外面的部分；除去所述鈍化層的露出部分以及在下面的所述電介質層和所述電容器下電極的部分，以形成所述電容器，其中所述下電極橫向延伸超過所述上電極，以與偏離所述上電極的在下面的導電栓塞接觸；在所述電容器上形成第一ILD層；在所述ILD層上形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成第二ILD層；在所述第一ILD層、蝕刻停止層、第二ILD層、鈍化層和帽蓋絕緣層中形成凹槽，以露出所述上電極；以及在所述凹槽中使用雙鑲嵌工藝形成上導電互連。
11.一種形成MIM電容器的方法，包括直接在MIM型電容器的電介質層上形成鈍化層；然後直接在與所述電介質層相對的鈍化層上形成疊加的光敏抗蝕劑材料。
12.根據權利要求11所述的方法，其中在所述電介質層上形成上電極之後形成鈍化層。
13.根據權利要求12所述的方法，其中在形成鈍化層之前還在位於所述鈍化層下面的所述上電極上形成帽蓋絕緣層。
14.根據權利要求13所述的方法，其中在所述電介質層上形成上電極層還包括在所述帽蓋絕緣層上形成光敏抗蝕劑圖案，以露出所述帽蓋絕緣層和上電極的在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分。
15.根據權利要求14所述的方法，其中還包括除去所述帽蓋絕緣層和上電極層的在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以形成所述MIM電容器的上電極，從而露出所述電介質層的在所述MIM電容器的下導電栓塞之上的部分；以及從所述帽蓋絕緣層上除去所述光敏抗蝕劑圖案。
16.根據權利要求15所述的方法，其中在所述帽蓋絕緣層上形成光敏抗蝕劑圖案包括在集成電路襯底的晶片區中和在集成電路襯底的劃線區中形成光敏抗蝕劑圖案；以及其中除去所述帽蓋絕緣層和上電極層的在光敏抗蝕劑圖案外面的部分包括在所述晶片區和劃線區中除去所述帽蓋絕緣層和上電極層在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分，從而在所述劃線區中形成對準鍵。
17.根據權利要求16所述的方法，其中還包括除去所述帽蓋絕緣層的在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以形成構圖的帽蓋絕緣層；從該帽蓋絕緣層上除去光敏抗蝕劑圖案；以及除去所述上電極的在所述構圖的帽蓋絕緣層外面的部分，以露出所述電介質層的在所述電容器的下導電栓塞之上的部分。
18.根據權利要求17所述的方法，其中直接在所述電介質層的露出部分上形成所述鈍化層。
19.根據權利要求11所述的方法，其中在MIM電容器的電介質層上形成鈍化層還包括直接在位於所述電容器的一部分處的電介質層上形成所述鈍化層，所述電容器的一部分是直接在在所述電容器的下導電栓塞與所述電容器的下電極之間的界面的上方的所述電容器的一部分；以及在位於所述電容器的偏離所述界面的一部分處的上電極和電介質層之上形成所述鈍化層。
20.根據權利要求19所述的方法，其中還包括在所述鈍化層上形成光敏抗蝕劑圖案，該光敏抗蝕劑圖案露出所述鈍化層的在位於所述鈍化層上的該光敏抗蝕劑圖案外面的部分；除去所述鈍化層的露出部分以及在下面的所述電介質層和所述電容器下電極的部分，以形成所述電容器，其中所述下電極橫向延伸超過所述上電極，以與偏離所述上電極的在下面的導電栓塞接觸；在所述電容器上形成第一ILD層；在所述ILD層上形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成第二ILD層；在所述第一ILD層、蝕刻停止層、第二ILD層、鈍化層和帽蓋絕緣層中形成凹槽，以露出所述上電極；以及在所述凹槽中使用雙鑲嵌工藝形成上導電互連。
21.一種形成MIM電容器的方法，包括在ILD層中形成銅互連層；順序地形成在所述銅互連上的下電極層、電介質層、上電極層和在其上的帽蓋絕緣層；在偏離所述下電極層與所述銅互連層之間的界面的所述帽蓋絕緣層上形成第一光敏抗蝕劑圖案；使用第一光敏抗蝕劑材料作為蝕刻掩模，以除去所述上電極層和所述帽蓋絕緣層的在所述光敏抗蝕劑材料外面的部分，從而在所述光敏抗蝕劑材料之下形成上電極並且露出所述電介質材料的在所述界面直接上方的部分；直接在所述露出的電介質材料上以及在所述上電極上形成鈍化層；以及在覆蓋所述界面和所述上電極的鈍化層上形成第二光敏抗蝕劑材料。
22.根據權利要求21所述的方法，其中在所述帽蓋絕緣層上形成第一光敏抗蝕劑圖案包括在集成電路襯底的晶片區中和在集成電路襯底的劃線區中形成第一光敏抗蝕劑圖案；以及其中除去所述帽蓋絕緣層和所述上電極層的在所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分包括除去帽蓋絕緣層和所述上電極層的在所述晶片區和所述劃線區中的第一光敏抗蝕劑圖案外面的部分，以在所述劃線區中形成對準鍵。
23.根據權利要求21所述的方法，其中直接在所述露出的電介質材料上形成鈍化層還包括直接在位於所述電容器的直接在所述界面上方的部分處的電介質材料上形成所述鈍化層；以及在位於所述電容器的偏離所述界面的部分處的上電極和電介質層之上形成所述鈍化層。
24.根據權利要求23所述的方法，其中還包括其中在所述鈍化層上形成第二光敏抗蝕劑圖案包括在所述鈍化層上形成露出所述鈍化層的在位於所述鈍化層上的所述光敏抗蝕劑圖案外面的部分的所述第二光敏抗蝕劑圖案；除去所述鈍化層的露出部分以及在下面的所述電介質層的部分，以形成所述電容器的下電極，其中所述下電極橫向延伸超過所述上電極，以與偏離所述上電極的所述銅互連接觸；在所述電容器上形成第一上ILD層；在所述第一上ILD層上形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成第二上ILD層；在所述第一上ILD層、蝕刻停止層、第二上ILD層、鈍化層和帽蓋絕緣層中形成凹槽，以露出所述上電極；以及在所述凹槽中利用雙鑲嵌工藝形成上導電互連。
25.一種形成MIM電容器的中間結構，包括所述MIM電容器的在電介質層上的鈍化層，其位於所述電介質層與疊加的光敏抗蝕劑圖案之間。
26.根據權利要求25所述的結構，其中所述鈍化層直接在所述電介質層上。
27.根據權利要求26所述的結構，其中所述鈍化層從在下面的導電栓塞與下電極之間的界面的直接上方延伸，以超過偏離所述界面的上電極的邊緣，並且在其之上。
28.一種MIM電容器，包括鈍化層，其直接在位於MIM電容器的在所述MIM電容器的下導電栓塞直接上方的部分處的所述MIM電容器的電介質層上，並且與直接在所述MIM電容器的上電極下面的電介質層分離。
29.根據權利要求28所述的MIM電容器，其中所述MIM電容器的在下導電栓塞直接上方的部分是在所述MIM電容器的下導電栓塞與所述MIM電容器的下電極之間的界面的直接上方，其中所述鈍化層橫向延伸而離開所述界面，進而在位於所述電容器的偏離所述界面的部分處的所述上電極和所述電介質層之上橫向延伸。
30.根據權利要求29所述的MIM電容器，其中所述下電極橫向延伸超過所述上電極，以與偏離所述上電極的下導電栓塞接觸。
31.根據權利要求28所述的MIM電容器，其中在所述下導電栓塞與所述下電極之間的所述界面限定包括在所述下導電栓塞與所述下電極之間的下帽蓋絕緣層的接觸。
32.根據權利要求28所述的MIM電容器，其中還包括在所述上電極與所述鈍化層之間並且不在所述下導電栓塞上方的帽蓋絕緣層。
全文摘要
本發明公開一種形成MIM電容器的電介質層的方法，其包括在MIM電容器的電介質層上形成鈍化層，以防止電介質層直接接觸疊加的光敏抗蝕劑圖案。還公開了有關的電容器結構。
文檔編號H01L21/82GK1913103SQ20061012857
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月10日 優先權日2005年8月10日
發明者金鐘採, 李德珉, 鄭相日, 洪鐘鬱 申請人:三星電子株式會社