MiS電容器結構及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體集成電路制造技術領域，具體來說，本發明涉及一種新型MiS(金屬-絕緣體-襯底)電容器結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]在IC芯片中，傳統的電容器是采用的PiP (多晶硅-絕緣體-多晶硅)電容器或者MiM (金屬-絕緣體-金屬)電容器。PiP和MiM電容器都需要額外的掩模版和額外的成本。為了減少工藝復雜度和成本，亟待一種新型的電容器結構與制造方法。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種新型MiS電容器結構及其制造方法，能夠減少工藝復雜度和降低成本。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種MiS電容器結構的制造方法，包括步驟:
[0005]A.提供襯底，其兩側具有淺槽隔離，所述襯底的表面通過N+/P+離子注入定義出有源區并定義出柵極，所述有源區作為所述MiS電容器結構的一塊極板；
[0006]B.在所述有源區表面淀積屏蔽層，并通過光刻和刻蝕工藝將其圖形化，所述屏蔽層一端覆蓋到一所述淺槽隔離的上方，另一端將其與另一所述淺槽隔離之間的所述有源區露出；
[0007]C.在所述淺槽隔離、所述屏蔽層和露出的所述有源區的上方依次淀積金屬層和抗反射層；
[0008]D.進行第一次快速熱退火，被所述金屬層覆蓋的所述有源區和其上方的所述金屬層發生反應，在所述有源區內形成一引出端；
[0009]E.在所述抗反射層的上方旋涂光刻膠層并對其作圖形化，以所述光刻膠層為掩模，依次刻蝕所述抗反射層和所述金屬層，直至露出所述屏蔽層的邊緣、所述引出端和所述淺槽隔離，仍占據所述屏蔽層上方大部分區域的所述金屬層作為所述MiS電容器結構的另一塊極板；
[0010]F.去除所述光刻膠層，對當前結構進行第二次快速熱退火，將所述金屬層從高阻狀態轉為低阻狀態；
[0011]G.在所述淺槽隔離、所述屏蔽層的邊緣、所述抗反射層和所述引出端的上方淀積層間介質層，并在所述層間介質層中定義出至少兩個接觸孔的位置，一個所述接觸孔與所述引出端相連接，另一個所述接觸孔穿透所述抗反射層和其下方的所述金屬層相連接。
[0012]可選地，所述襯底為硅襯底，所述屏蔽層為氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅，所述引出端為金屬娃化物。
[0013]可選地，所述金屬層為鈷和氮化鈦的復合層，或者鈦和氮化鈦的復合層。
[0014]可選地，所述屏蔽層的厚度大于等于200埃。
[0015]為解決上述技術問題，本發明還提供一種如上所述的制造方法形成的MiS電容器結構，包括:
[0016]襯底，其兩側具有淺槽隔離，所述襯底的表面通過N+/P+離子注入定義了有源區并定義了柵極，所述有源區作為所述MiS電容器結構的一塊極板；
[0017]屏蔽層，位于所述有源區表面并通過光刻和刻蝕工藝被圖形化，所述屏蔽層一端覆蓋到一所述淺槽隔離的上方，另一端將其與另一所述淺槽隔離之間的所述有源區露出；
[0018]金屬層和抗反射層，位于所述屏蔽層的上方且露出所述屏蔽層的邊緣，所述金屬層作為所述MiS電容器結構的另一塊極板；
[0019]引出端，位于未被所述屏蔽層覆蓋的所述有源區內；
[0020]層間介質層，位于所述淺槽隔離、所述屏蔽層的邊緣、所述抗反射層和所述引出端的上方，在所述層間介質層中具有至少兩個接觸孔的位置，一個所述接觸孔與所述引出端相連接，另一個所述接觸孔穿透所述抗反射層和其下方的所述金屬層相連接。
[0021]可選地，所述襯底為硅襯底，所述屏蔽層為氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅，所述引出端為金屬娃化物。
[0022]可選地，所述金屬層為鈷和氮化鈦的復合層，或者鈦和氮化鈦的復合層。
[0023]可選地，所述屏蔽層的厚度大于等于200埃。
[0024]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0025]本發明通過提供一種新型的MiS電容器結構及其制造方法，顯示了較低的工藝復雜度并且降低了生產成本。在某些技術平臺，甚至可以成為一個不需要任何額外成本的寄生器件。
【附圖說明】
[0026]本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0027]圖1至圖6為本發明一個實施例的MiS電容器結構的制造過程的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護范圍。
[0029]MiS電容器結構的制造方法的實施例
[0030]圖1至圖6為本發明一個實施例的MiS電容器結構的制造過程的工藝流程圖。需要注意的是，這些附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本發明實際要求的保護范圍構成限制。
[0031]對于該MiS電容器結構的制造過程，其主要包括如下環節:
[0032]如圖1所示，執行步驟A，提供襯底101，該襯底101優選為硅襯底，在襯底101上定義并制造出淺槽隔離102。襯底101的表面通過N+/P+離子注入定義出有源區103并定義出柵極(未圖示)，有源區103作為MiS電容器結構的一塊極板。
[0033]如圖2所示，執行步驟B，在有源區103表面淀積金屬硅化物的屏蔽層104，并通過光刻和刻蝕工藝將其圖形化。該屏蔽層104同時作為MiS電容器的介質層，該屏蔽層104基于MiS電容器的需求以及屏蔽功能的需求，其厚度可以大于等于200埃。例如，若屏蔽層104的厚度為400埃，則MiS電容器的兩塊極板對上的每平方微米區域的電容值約為IfF。屏蔽層104的材質可以為氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅，作為MiS電容器結構的電介質材料。該屏蔽層104 —端覆蓋到一淺槽隔離102的上方，另一端將其與另一淺槽隔離102之間的有源區103露出。
[0034]如圖3所示，執行步驟C，在淺槽隔離102、屏蔽層104和露出的有源區103的上方依次淀積金屬層105和抗反射層106。其中，該金屬層105可以為鈷(Co)和氮化鈦(TiN)的復合層，或者為鈦(Ti)和氮化鈦的復合層。
[0035]如圖4所示，執行步驟D，進行第一次快速熱退火(RTA)，被金屬層105覆蓋的有源區103和其上方的金屬層105發生反應，在有源區103內形成一引出端107。對于硅材質的襯底101，該引出端107為金屬硅化物(salicide)。
[0036]請繼續參考圖4所示，執行步驟E，在抗反射層106的上方旋涂光刻膠層108并對其作圖形化，以光刻膠層108為掩模，依次刻蝕抗反射層106和金屬層105，直至露出屏蔽層104的邊緣、引出端107和淺槽隔離102，仍占據屏蔽層104上方大部分區域的金屬層105作為MiS電容器結構的另一塊極板，其余金屬層105皆是不需要的。
[0037]如圖5所示，執行步驟F，去除光刻膠層108，對當前結構進行第二次快速熱退火，將金屬層105從高阻狀態轉為低阻狀態。
[0038]如圖6所示，執行步驟G，在淺槽隔離102、屏蔽層104的邊緣、抗反射層106和引出端107的上方淀積層間介質層109，并在層間介質層109中定義出至少兩個接觸孔110的位置，完成MiS電容器的引出。其中，一個接觸孔110與引出端107相連接，另一個接觸孔110穿透抗反射層106和其下方的金屬層105相連接。
[0039]MiS電容器結構的實施例