[发明专利]MIM电容及其形成方法

权利要求书

1.一种MIM电容的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底内形成有导电层；

在所述基底上形成刻蚀停止层；

在刻蚀停止层上形成介质层；

刻蚀所述介质层和刻蚀停止层，形成暴露所述导电层的凹槽；

在所述凹槽的侧壁和底部表面以及介质层表面形成第一金属层；

在所述第一金属层上形成牺牲层，牺牲层填充满凹槽；

回刻蚀去除介质层表面的牺牲层以及凹槽内的部分厚度的所述牺牲层，暴露出介质层表面的第一金属层以及凹槽侧壁上的部分第一金属层；

刻蚀去除介质层表面暴露的第一金属层以及凹槽侧壁上暴露的部分第一金属层，凹槽内剩余的部分第一金属层作为MIM电容的第一电极板；

去除凹槽内剩余的牺牲层；

去除凹槽内剩余的牺牲层后，在第一电极板和介质层的表面、以及凹槽的部分侧壁表面形成电介质材料层；

在所述电介质材料层的表面形成第二金属层；

在第二金属层上形成第三金属层，第三金属层填充满凹槽；

化学机械研磨所述第三金属层、第二金属层和电介质材料层，以介质层表面为停止层，凹槽内剩余的部分第二金属层和第三金属层作为MIM电容的第二电极板，凹槽内剩余的部分电介质材料层作为MIM电容的电介质层。

2.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述凹槽内的牺牲层的回刻蚀的厚度为凹槽深度的5％～30％。

3.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述凹槽的深度为1000～10000埃，所述凹槽内的牺牲层的回刻蚀的厚度为100～2000埃。

4.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为底部抗反射涂层、无定形碳、高分子聚合物、多晶硅或无定形硅。

5.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第一金属层的材料包括Ti、Ta、Ru、TiN或TaN中的一种或几种。

6.如权利要求5所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，去除部分所述第一金属层的工艺为等离子体刻蚀或湿法刻蚀。

7.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述第二金属层的材料与第一金属层的材料相同，所述第二金属层的材料包括Ti、Ta、Ru、TiN或TaN中的一种或几种。

8.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述电介质材料层的介电常数为5～200，厚度为10～200埃。

9.如权利要求8所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述电介质材料层为高K介电材料。

10.如权利要求9所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，高K介电材料为HfO₂、TiO₂、HfZrO、HfSiNO、Ta₂O₅、ZrO₂、ZrSiO₂、Al₂O₃、SrTiO₃或BaSrTiO。

11.如权利要求1所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，进行化学机械研磨之后，在所述剩余的第三金属层和第二金属层表面形成扩散阻挡层。

12.如权利要求11所述的MIM电容的形成方法，其特征在于，所述扩散阻挡层的材料为CoWP、CuSiAl、CuAl、CuAlN或CuMn。