[发明专利]利用回蚀制造的金属－绝缘体－金属电容器

权利要求书

1.一种制造包含金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的半导体装置的方法，其包括：

在衬底上提供材料层；

在所述衬底上形成具有一厚度的难熔金属层，所述难熔金属层的至少一部分在所述材料层上延伸；

减小所述难熔金属层的在所述材料层上延伸的所述部分的厚度，借此形成变薄的难熔金属层；以及

使所述变薄的难熔金属层与所述材料层的至少一部分反应，以形成用于电容器中的电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述衬底上所述电容器附近形成晶体管装置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中减小所述难熔金属的在所述材料层上延伸的所述部分的厚度包含蚀刻所述难熔金属在所述材料层上延伸的所述部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含在蚀刻之前遮掩所述难熔金属层的未在所述材料层上延伸的部分。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述厚度为约75nm或更大，且所述变薄的难熔金属层的厚度在约30nm到约50nm的范围内。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述反应包含对所述变薄的难熔金属层进行加热。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包含在反应之后去除所述难熔金属层的未反应部分。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电极是底部电极，且所述方法进一步包含在所述底部电极上形成绝缘层和在所述绝缘层上形成顶部电极。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述绝缘层与所述底部电极之间的界面具有小于约30nm的均方根(RMS)粗糙度。

10.一种包含金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的半导体装置，其包括：

材料层，其位于衬底上；

难熔金属层，其具有一厚度且形成在所述衬底上，所述难熔金属层的至少一部分在所述材料层上延伸并具有减小的厚度，以构成变薄的难熔金属层；以及

电容器电极，其通过所述变薄的难熔金属层与所述材料层的至少一部分的反应而形成。

11.一种半导体装置，其包括：

晶体管，其位于衬底上，每个所述晶体管具有拥有第一厚度的硅化区；

金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，其位于所述衬底上并在所述晶体管装置附近，所述电容器的底部电极具有拥有第二不同厚度的硅化区；以及

介电层，其位于所述晶体管装置和电容器上，所述介电层中具有互连，所述互连用于使所述晶体管装置与所述电容器接触，且借此形成可操作集成电路。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第一厚度大于所述第二不同厚度；所述第二不同厚度在约30nm到约100nm的范围内；所述晶体管装置的硅化区是硅化源极/漏极接点和硅化栅电极接点。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其中所述电容器进一步包含位于所述底部电极上的顶部电极和位于其之间的绝缘层，且其中所述绝缘层与所述底部电极之间的界面具有小于约30nm的均方根(RMS)粗糙度。