專利名稱：一種mim電容中絕緣層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬-絕緣體-金屬型(MIM)電容，尤其涉及一種MIM電容中絕緣層的制作方法。
背景技術(shù)：
電容是集成電路工藝中常用的電子元器件，其可以被廣泛的應(yīng)用于耦合器、濾波器以及振蕩器等電路中?，F(xiàn)有的集成電路電容中，金屬-絕緣體-金屬型(MIM)電容逐漸成為了射頻集成電路中的主流。這是由于其通常制作在金屬互聯(lián)層中，既與集成電路工藝相兼容，又與襯底間距較遠(yuǎn)，可以克服由多晶硅-介質(zhì)層-多晶硅型(PIP)電容具有的寄生電容大、器件性能隨頻率增大而明顯下降的弊端。MIM電容中的電容絕緣層通常采用氧化硅薄膜形成，具體的，利用PECVD方法形成的氧化硅因其沉積溫度低而被廣泛應(yīng)用。但是利用PECVD方法形成的氧化硅薄膜由于在淀積過程中等離子的存在，使得該薄膜在一定程度上受到了等離子體的轟擊而產(chǎn)生損傷，薄膜中具有一定的電缺陷。這些電缺陷會使得MIM電容在擊穿電壓、漏電流等各電特性方面性能下降。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，對器件的反應(yīng)速度要求越來越快，且器件的集成度越來越高，其特征尺寸不斷等比例縮小，電路內(nèi)制作的電容尺寸也相應(yīng)縮小，對電容制造的均勻性、一致性也會提出更為嚴(yán)格的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，中國專利CN101736314A介紹了一種改進(jìn)MIM電容器性能的方法， 該方法通過拉大硅烷與含氧氣體之間的流量差，將形成的氧化硅薄膜內(nèi)不穩(wěn)定的Si-H鍵更多的轉(zhuǎn)變?yōu)榱朔€(wěn)定的Si-O鍵，使得其電性能更為穩(wěn)定，同時(shí)增加了氧化硅薄膜的淀積功率，進(jìn)一步提高了不穩(wěn)定的Si-H至Si-O的轉(zhuǎn)換率，也進(jìn)一步穩(wěn)定了形成的氧化硅薄膜的電性能。但是該方法從本質(zhì)上不能夠解決由于PECVD方法所帶來的對薄膜所產(chǎn)生的等離子損傷這一特點(diǎn)。因此，提供一種能夠有效解決PECVD方法形成的薄膜的損傷的方法就顯得尤為重要了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是避免出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中MIM電容的絕緣層在制備時(shí)會受到損傷的情況。本發(fā)明公開一種MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，在MIM電容的下電極板上， 采用正硅酸乙酯以及臭氧氣體進(jìn)行熱反應(yīng)，形成二氧化硅絕緣層。上述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，所述正硅酸乙酯流量在500-5000mgm 之間。上述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，所述臭氧氣體流量在10000 —20000sccm 之間。上述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，還包括采用氮?dú)饣蚝庵械闹辽僖环N參與反應(yīng)。上述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，參與反應(yīng)的氮?dú)饣蚝獾臍怏w總流量取值范圍為30000 - 50000sccm。上述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，所述反應(yīng)壓力取值范圍為為 100-760torr。上述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其中，所述反應(yīng)溫度取值范圍為300 — 500 攝氏度。本發(fā)明通過在以常規(guī)方法制作的MIM電容器下金屬極板上利用不含有等離子體輔助增強(qiáng)的淀積方法來制備二氧化硅絕緣體，在形成絕緣體后繼續(xù)常規(guī)方法制作MIM電容器的上金屬極板，最終形成MIM電容。本發(fā)明的益處是 1，制備步驟簡化；
2，采用了本發(fā)明絕緣層的MIM電容器在擊穿電壓、漏電流等方面性能較高。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。在附圖中，為清楚明了，放大了部分部件。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種MIM電容制作方法的制作過程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。參考圖1所示的一種MIM電容制作方法的制作過程示意圖，其中先執(zhí)行步驟 S210,制作MIM電容的下電極板；再執(zhí)行步驟S211，次大氣壓化學(xué)氣相沉積MIM電容的絕緣層；最后執(zhí)行步驟S212，制作MIM電容的上電極板，本發(fā)明的方法中，主要是對現(xiàn)有技術(shù)的 MIM電容中絕緣層的制作進(jìn)行了改進(jìn)，其中下電極板和上電極板的制作仍然采用現(xiàn)有技術(shù)， 在此不予贅述。在步驟S211中，為了防止絕緣層的制作過程中受傷，在MIM電容的下電極板上，采用正硅酸乙酯(TEOS)以及臭氧(03)氣體進(jìn)行熱反應(yīng)，形成二氧化硅絕緣層。因此，本發(fā)明采用不含有等離子體的次大氣壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)方法來淀積二氧化硅薄膜，從本質(zhì)上避免了 PECVD方法在淀積過程中對二氧化硅造成的等離子體損傷，從而提高了 MIM電容器件的性能。具體地，所述正硅酸乙酯流量在500-5000mgm之間。更為具體地，所述臭氧氣體流量在10000 - 20000sccm之間。在一個(gè)變化例中，還包括采用氮?dú)饣蚝庵械闹辽僖环N參與反應(yīng)。進(jìn)一步地，上述參與反應(yīng)的氮?dú)饣蚝獾臍怏w總流量取值范圍為30000 -50000sccm。優(yōu)選地，本發(fā)明的方法中，所述反應(yīng)壓力取值范圍為為100_760torr。更為優(yōu)選地，所述反應(yīng)溫度取值范圍為300 - 500攝氏度。本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)所述變化例，這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，在MIM電容的下電極板上，采用正硅酸乙酯以及臭氧氣體進(jìn)行熱反應(yīng)，形成二氧化硅絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯流量在500-5000mgm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，所述臭氧氣體流量在 10000 — 20000sccm 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，還包括采用氮?dú)饣蚝庵械闹辽僖环N參與反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，參與反應(yīng)的氮?dú)饣蚝獾臍怏w總流量取值范圍為30000 - 50000sccmo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，所述反應(yīng)壓力取值范圍為為100-760torr。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度取值范圍為300 - 500攝氏度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種MIM電容中絕緣層的制作方法，其特征在于，在MIM電容的下電極板上，采用正硅酸乙酯以及臭氧氣體進(jìn)行熱反應(yīng)，形成二氧化硅絕緣層。本發(fā)明通過在以常規(guī)方法制作的MIM電容器下金屬極板上利用不含有等離子體輔助增強(qiáng)的淀積方法來制備二氧化硅絕緣體，在形成絕緣體后繼續(xù)常規(guī)方法制作MIM電容器的上金屬極板，最終形成MIM電容。本發(fā)明的益處是1.制備步驟簡化；2.采用了本發(fā)明絕緣層的MIM電容器在擊穿電壓、漏電流等方面性能較高。
文檔編號H01L21/02GK102446711SQ201110384030
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者徐強(qiáng), 毛智彪 申請人:上海華力微電子有限公司