DE10032209B4 - Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement
auf einem Halbleitersubstrat, mit den folgenden Schritten:
auf dem Halbleitersubstrat (30) wird eine untere Elektrode (40) ausgebildet;
als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode (40) eine amorphe TaON-Schicht abgeschieden; anschließend
wird die amorphe TaON-Schicht (43) in einem Bereich wärmebehandelt, in welchem der amorphe Zustand beibehalten wird; und
auf der Oberseite der TaON-Schicht wird eine obere Elektrode (44) ausgebildet.
auf dem Halbleitersubstrat (30) wird eine untere Elektrode (40) ausgebildet;
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auf der Oberseite der TaON-Schicht wird eine obere Elektrode (44) ausgebildet.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement mit einer dielektrischen Schicht, die einen geringen Leckstrom und eine große Dielektrizitätskonstante aufweist.
- Einhergehend mit den jüngsten Fortschritten in der Technologie zur Herstellung von Halbleitern hat sich der Bedarf an Speicherbauelementen drastisch erhöht. Folglich benötigt man Speicherbauelemente mit noch größerer Kapazität pro (kleiner) Abmessung bzw. Flächeneinheit. Man kann die Kapazität eines Kondensators erhöhen, indem man einen Isolator mit einer großen Dielektrizitätskonstante verwendet oder indem man den Oberflächeninhalt bzw. die Oberfläche einer unteren Elektrode vergrößert. Für solche herkömmlichen Kondensatoren hat man als Dielektrikum eine Ta2O5-Schicht verwendet, die eine größere Dielektrizitätskonstante aufweist als eine Nitridoxidschicht (NO), um somit eine untere Elektrode mit einer dreidimensionalen Struktur auszubilden.
-
1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Kondensators in einem der Anmelderin bekannten Halbleiterspeicherbauelement. Wie in1 gezeigt ist, ist eine Gateelektrode13 mit einer Gateisolationsschicht12 an deren Unterseite bzw. deren unteren Abschnitt mit Hilfe eines bekannten Verfahrens auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil eines Halbleitersubstrats10 ausgebildet, auf dem bei einem vorbestimmten Abschnitt eine Feldoxidschicht11 ausgebildet ist. Eine Übergangszone14 ist auf dem Halbleitersubstrat10 auf beiden Seiten der Gateelektrode13 ausgebildet, um auf diese Weise einen MOS-Transistor auszubilden. Eine erste Zwischenisolationsschicht16 und eine zweite Zwischenisolationsschicht18 sind auf der Oberseite des Halbleitersubstrats10 ausgebildet, auf welchem der MOS-Transistor ausgebildet worden ist. Ein Speicherknoten-Kontaktloch h ist in der ersten und zweiten Zwischenisolationsschicht16 und18 ausgebildet, so dass die Übergangszone14 freigelegt ist. Eine zylinderförmige untere Elektrode20 ist mit Hilfe eines bekannten Verfahrens in dem Speicherknoten-Kontaktloch h ausgebildet, die mit der freigelegten Übergangszone14 kontaktiert werden soll. Eine HSG-Schicht21 (Schicht mit hemisphärischem Korn bzw. hemi-spherical grain) ist auf der Oberfläche der unteren Elektrode20 ausgebildet, um den Oberflächeninhalt bzw. die Oberfläche des unteren Substrats20 zu vergrößern. Eine Ta2O5-Schicht23 ist auf der Oberfläche der HSG-Schicht21 ausgebildet. In diesem Stadium wird die Ta2O5-Schicht23 wie folgt ausgebildet. Zunächst wird die Oberfläche der HSG-Schicht21 gereinigt, bevor die Ta2O5-Schicht23 ausgebildet wird, und dann wird ein RTN-Verfahren (rasche thermische Nitrierung; rapid thermal nitridation) ex-situ (an anderer Stelle) ausgeführt, um auf diese Weise eine Siliziumnitridschicht22 auf der Oberfläche der HSG-Schicht21 auszubilden. Als Nächstes wird bei einer Temperatur von 400 bis 450°C eine erste Ta2O5-Schicht mit einer Dicke von 5,3 bis 5,7 nm (53 bis 57 Å) ausgebildet. Anschließend erfolgt ein Temperverfahrensschritt bei niedriger Temperatur und dann wird eine zweite Ta2O5-Schicht mit derselben Dicke und mit Hilfe desselben Verfahrens wie bei der ersten Ta2O5-Schicht ausgebildet. Temperverfahrensschritte bei niedriger Temperatur und bei hoher Temperatur werden der Reihe nach fortgeführt, um auf diese Weise eine einzelne Ta2O5-Schicht23 auszubilden. Eine obere Elektrode24 wird auf den oberen Abschnitten der Ta2O5-Schicht23 und der zweiten Zwischenisolationsschicht18 abgeschieden, so dass dann die Ausbildung des Kondensators beendet ist. - Wenn jedoch der herkömmliche Kondensator mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens unter Verwendung einer Ta2O5-Schicht als dielektrischer Schicht ausgebildet wird, treten die folgenden Probleme auf.
- Zunächst tritt eine Variation hinsichtlich des Mischungsverhältnisses von Ta und O auf, weil für gewöhnlich eine Ta2O5-Schicht eine instabile Stöchiometrie aufweist. Als Folge werden in der Dünnschicht Ta-Substitutionsatome, das heißt Gitterfehlstellenatome, erzeugt. Weil es sich bei diesen Fehlstellenatomen um Sauerstoff-Gitterfehlstellen handelt, wird ein Leckstrom hervorgerufen. Die Menge an Gitterfehlstellenatomen kann kontrolliert werden, was von der Menge und der Bindungsstärke der Bestandteile der Ta2O5-Schicht abhängt; es ist jedoch schwierig, diese vollständig zu eliminieren.
- Um die instabile Stöchiometrie der Ta2O5-Schicht zu stabilisieren, wird die Ta2O5-Schicht oxidiert, um so die Ta-Substitutionsatome in der Ta2O5-Schicht zu entfernen. Wenn jedoch die Ta2O5-Schicht oxidiert wird, treten die folgenden Probleme auf. Die Ta2O5-Schicht besitzt eine hohe Oxidationsstärke bzw. oxidiert sehr leicht mit einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode, die aus Polysilizium oder TiN usw. ausgebildet ist. Deshalb wird bei einem Oxidverfahren zum Oxidieren der Ta-Substitutionsatome eine Oxidschicht mit einer kleinen Dielektrizitätskonstante an einer Grenzfläche ausgebildet, weil die Ta2O5-Schicht und die obere Elektrode oder die untere Elektrode miteinander reagieren, und wandert bzw. diffundiert Sauerstoff zu der Grenzfläche zwischen der Ta2O5-Schicht und der unteren Elektrode, so dass die Homogenität der Grenzschicht verschlechtert wird.
- Weil eine organische Substanz, wie beispielsweise Ta(OC2H5)5, die als Vorprodukt verwendet wird, einen großen Gehalt an Kohlenstoffverbindungen bzw. -atomen aufweist, resultieren außerdem Verunreinigungen bzw. Störstellen in der Ta2O5-Schicht, beispielsweise Kohlenstoffatome C, Kohlenstoffverbindungen (CH4, C2H4) und H2O. Diese Verunreinigungen erhöhen den Leckstrom in dem Kondensator und verschlechtern die dielektrischen Eigenschaften der Ta2O5-Schicht. Folglich ist es schwierig, einen Kondensator mit einer vergleichsweise großen Kapazität herzustellen.
- Wenn man eine Ta2O5-Schicht als dielektrische Schicht verwendet, erhöht sich außerdem die Anzahl an Verfahrensschritten ex-situ, das heißt ein Schritt vor der Ausbildung der Ta2O5-Schicht und einer im Anschluss an den Reinigungsschritt. Auch sollten zwei Verfahrensschritte zur Abscheidung von Ta2O5 für die Ausbildung der Ta2O5-Schicht ausgeführt werden und werden zwei thermische Verfahrensschritte bei niedriger und hoher Temperatur ausgeführt, nachdem die Ta2O5-Schicht ausgebildet worden ist. Deshalb ist die Ausbildung einer dielektrischen Schicht mit Ta2O5 unter Verwendung des herkömmlichen Herstellungsverfahrens umständlich und mit Nachteilen behaftet.
- Die
US 5,248,629 A zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Halbleiterspeichervorrichtung und einen Kondensator für eine Halbleiterspeichervorrichtung. Der Kondensator für die Halbleiterspeichervorrichtung, zum Beispiel ein dynamisches RAM, weist einen Speicherknoten, eine Speicherkapazitätsabschnitt, der aus einer Tantaloxinitridschicht gebildet ist und eine Platte auf. Die Tantaloxinitridschicht ist durch einen chemischen Dampfabscheidungsprozess (CVD) unter Verwendung eines gasförmigen Reaktionspartners, der Dialkylaminotantal enthält, hergestellt. Der Kondensator weist einen reduzierten Leckstrom und eine verbesserte Ladespeicherkapazität auf. - Die
US 5,677,015 A zeigt ein Verfahren zur Ausbilden eines Hochdielektrischen Konstantfilms auf, der Tantal enthält und eine Halbleitervorrichtung, die diesen verwendet. DieUS 5,352,623 A ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein einfacheres Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement zu schaffen, der eine große Kapazität aufweist, der eine dielektrische Schicht mit einem kleinen Leckstrom und einer großen Dielektrizitätskonstante bereitstellt. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der rückbezogenen Patentansprüche.
- Vorteilhaft wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators bzw. einer Kapazität für ein Halbleiterspeicherbauelement geschaffen, mit den folgenden Schritten: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; als dielektrische Schicht wird auf dem oberen Teil bzw. der Oberseite der unteren Elektrode eine amorphe TaON-Schicht abgeschieden; die amorphe TaON-Schicht wird in einem Bereich, insbesondere einem Temperaturbereich, wärmebehandelt, in welchem der amorphe Zustand beibehalten wird; und auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil der TaON-Schicht wird eine obere Elektrode ausgebildet.
- Weiter vorteilhaft wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement mit den folgenden Schritten geschaffen: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; die untere Elektrode wird oberflächenbehandelt; als dielektrische Schicht wird auf dem oberen Teil bzw. der Oberseite bzw. der unteren Elektrode eine amorphe TaON-Schicht abgeschieden; die amorphe TaON-Schicht wird in einem Bereich, insbesondere einem Temperaturbereich, wärmebehandelt, in welchem der amorphe Zustand beibehalten wird; und auf der Oberseite dem oberen Teil der TaON-Schicht wird eine obere Elektrode ausgebildet, wobei die amorphe TaON-Schicht mit Hilfe einer chemischen Waferoberflächenreaktion eines chemischen Ta-Dampfes, den man aus einem Vorprodukt erhält, eines O2-Gases und eines NH3-Gases bei einem Druck von etwa 1,3332·101 Pa bis 1,3332·104 Pa (0,1 bis 100 Torr) und bei einer Temperatur von etwa 300 bis 600°C in einer LPCVD-Reaktionskammer ausgebildet wird.
- Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Querschnittsansicht eines Kondensators für ein der Anmelderin bekanntes Halbleiterbauelement; und -
2A bis2C Querschnittsansichten von jeweils einem Verfahrensschritt, um ein Verfahren zur erfindungsgemäßes Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterbauelement zu beschreiben. - In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder gleichwirkende Schichten bzw. Elemente.
- Wie in
2A gezeigt ist, wird eine Feldoxidschicht31 mit Hilfe eines bekannten Verfahrens bei einem vorausgewählten Abschnitt eines Halbleitersubstrats30 ausgebildet, mit einer vorbestimmten Leitfähigkeit. Eine Gateelektrode33 mit einer Gateisolationsschicht32 an deren Unterseite bzw. deren unterem Abschnitt wird bei einem vorbestimmten Abschnitt der Oberseite bzw. des oberen Teils des Halbleitersubstrats30 ausgebildet und eine Abstandsschicht wird mit Hilfe eines bekannten Verfahrens an beiden Seitenwänden der Gateelektrode33 ausgebildet. Eine Übergangszone35 wird auf beiden Seiten der Gateelektrode33 des Halbleitersubstrats30 ausgebildet, um auf diese Weise einen MOS-Transistor auszubilden. Eine erste Zwischenisolationsschicht36 und eine zweite Zwischenisolationsschicht38 werden auf dem Halbleitersubstrat30 ausgebildet, in welchem der MOS-Transistor ausgebildet ist. Anschließend wird die zweite und erste Zwischenisolationsschicht38 ,36 strukturiert bzw. bemustert, so dass ein vorbestimmter Abschnitt der Übergangszone35 freigelegt wird, um auf diese Weise ein Speicherknoten-Kontaktloch H auszubilden. Eine untere Elektrode40 , beispielsweise zylinderförmig oder quaderförmig, wird ausgebildet, um die freigelegte Übergangszone35 zu kontaktieren. Eine HSG-Schicht41 zum Vergrößern der Oberfläche bzw. des Oberflächeninhalts der unteren Elektrode40 wird mit Hilfe eines bekannten Verfahrens auf der Oberfläche der unteren Elektrode40 ausgebildet. Um die Ausbildung einer Oxidschicht mit kleiner Dielektrizitätskonstante auf der Oberfläche der HSG-Schicht41 zu verhindern, das heißt der Grenzfläche zwischen der unteren Elektrode40 einschließlich der HSG-Schicht41 und der dielektrischen Schicht (nicht dargestellt), die erst später ausgebildet werden wird, wird anschließend die untere Elektrode40 und die zweite Zwischenisolationsschicht38 gereinigt, wozu ein HF-Dampf, eine HF-Lösung oder eine Verbindung, die HF enthält, verwendet wird. Diese Reinigungsbehandlung kann in-situ (an Ort und Stelle) oder ex-situ (anderenorts) vorgenommen werden. Außerdem kann die Oberfläche der HSG-Schicht41 grenzflächenbehandelt werden, indem man NH4OH oder H2SO4 usw. verwendet, um die Homogenität der Grenzfläche vor der oder im Anschluss an die Reinigung zu verbessern und die Bildung einer natürlichen Oxidschicht mit kleiner Dielektrizitätskonstante zu unterbinden. - Wie in
2B gezeigt ist, wird als dielektrische Schicht eine amorphe TaON-Schicht43 auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil der unteren Elektrode40 ausgebildet. Bei der vorliegenden Erfindung wird die amorphe TaON-Schicht43 in einer LPCVD-Kammer (Kammer zur Abscheidung aus der chemischen Dampfphase bei niedrigen Druck; low Pressure chemical vapor deposition) ausgebildet, die auf einer Temperatur von etwa 300 bis 500°C und bei einem Druck von weniger als 1,3332·104 Pa (100 Torr) gehalten wird. Die amorphe TaON-Schicht43 wird mit Hilfe einer chemischen Reaktion eines chemischen Ta-Dampfes, eines O2-Gases und eines NH3-Gases auf der Waferoberfläche in einem Zustand ausgebildet, in dem eine Gasphasenreaktion unterdrückt wird, um die Erzeugung von Restverunreinigungen darin zu minimieren. Hierbei wird der chemische Ta-Dampf durch Verdampfen eines organischen Metall-Vorprodukts, das Tantal enthält, beispielsweise von Ta(OC2H5)5 (Tantalethylat) und Ta(N(CH3)2)5 (Penta-Dimethyl-Amino-Tantal), ausgebildet. Dabei wird die Menge des Vorprodukts mit Hilfe eines Durchflussregler, beispielsweise eines MFC (Massenflusscontroller), festgelegt und strömt und verdampft das Vorprodukt in einem Verdampfer oder einer Verdampferröhre, die eine Öffnung oder eine Düse enthält, um auf diese Weise den chemischen Ta-Dampf zu erzeugen. In diesem Stadium wird die Temperatur eines Rohrs, das mit der Kammer verbunden ist und bei dem es sich um die Strömungsstrecke des Verdampfers handelt, oder des Ta-Dampfes vorzugsweise auf einer Temperatur von 150 bis 200°C gehalten, um so die Kondensation des chemischen Ta-Dampfes zu unterbinden, wozu es insbesondere zweckmäßig ist, das Vorprodukt dem Verdampfer bzw. der Verdampferröhre mit etwa 50 bis 300 mg pro Minute zuzuführen. In Abhängigkeit von dem chemischen Ta-Dampf wird auch das O2-Gas und NH3-Gas geeignet eingestellt Insbesondere wird das O2-Gas als eine Variable, die die Dielektrizitätskonstante der TaON-Schicht43 maßgeblich beeinflusst, zugeführt, indem die Dielektrizitätskonstante zweckmäßig im Bereich zwischen etwa 30 bis 100 eingestellt wird. Die amorphe TaON-Schicht43 wird mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 15 nm (50 bis 150 Å) ausgebildet. In diesem Stadium, wenn die amorphe TaON-Schicht43 abgeschieden wird, kann die TaON-Schicht43 der Reihe nach in einer Atmosphäre nach Zuführen eines ersten NH3-Gases und anschließende Nitrierung der Oberfläche der unteren Elektrode40 abgeschieden werden. Anschließend wird die Grenzflächenoxidation der TaON-Schicht unterbunden, indem die Oberfläche der unteren Elektrode nitriert wird, um so die Affinität der Grenzschicht bzw. Grenzfläche zu vergrößern. In diesem Stadium wird eine dünne Nitridschicht (nicht dargestellt) auf der Oberfläche der unteren Elektrode40 mit Hilfe des Nitrierungsschrittes ausgebildet. - Wie in
2C gezeigt ist, wird anschließend die amorphe TaON-Schicht43 in einem Bereich, insbesondere in einem Temperaturbereich, wärmebehandelt, in welchem sich der amorphe Zustand nicht ändert, das heißt bei einer Temperatur von etwa 300 bis 600°C, um deren Eigenschaften zu verbessern. In diesem Stadium kann zur Wärmebehandlung ein Temperverfahren in einer Atmosphäre mit einem Plasmagas ausgeführt werden, das Stickstoff enthält, beispielsweise in einem Plasmagas mit NH3, N2, N2/H2, oder in einer Atmosphäre mit einem Plasmagas, das Sauerstoff enthält, beispielsweise mit einem N2O- oder O2-Gas. Strukturfehler und eine strukturelle Heterogenität, wie beispielsweise Mikrorisse und kleine Löcher, auf der Oberfläche der TaON-Schicht43 werden auf Grund dieses Plasma-Temperverfahrensschrittes verbessert. In diesem Stadium, wenn getempert wird, wird die TaON-Schicht aus den nachfolgenden Gründen in einem amorphen Zustand beibehalten. Mit einer TaON-Schicht in einem kristallinen Zustand geht für gewöhnlich eine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur einher, so dass der Sauerstoffgehalt in der TaON-Schicht erhöht wird; im Gegensatz dazu geht mit einer TaON-Schicht in einem amorphen Zustand keine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur einher und deshalb ist der Stickstoffgehalt in der TaON-Schicht vergleichsweise hoch. Folglich ist die Dielektrizitätskonstante in dem amorphen Zustand bei vergleichsweise hohem Stickstoffgehalt größer als die in dem kristallinen Zustand mit vergleichsweise hohem Sauerstoffgehalt. Folglich wird die Wärmebehandlung ohne Änderung des amorphen Zustandes vorgenommen, um eine große Dielektrizitätskonstante zu gewährleisten. Als Nächstes wird auf der Oberseite der TaON-Schicht43 eine obere Elektrode44 mit einer vorbestimmten Dicke ausgebildet. Dabei kann die obere Elektrode44 aus dotiertem Polysilizium oder aus einer Metallschicht ausgebildet werden. In diesem Stadium kann zur Ausbildung der Metallschicht aus den folgenden Verbindungen bzw. Elementen gewählt werden: TiN, TaN, W, WN, WSi, Ru, RuO2, Ir, IrO2 und Pt. Und diese Metallschicht44 kann beispielsweise mit Hilfe eines der folgenden Verfahren ausgebildet werden, unter anderem: LPCVD, PECVD oder magnetisches Radiofrequenzsputtern (RF magnetic sputtering). In diesem Stadium kann zusätzlich eine Metallsperrschicht (nicht dargestellt) dazwischen angeordnet werden, bevor die obere Elektrode44 ausgebildet wird. - Und bevor die amorphe TaON-Schicht abgeschieden wird, kann die Oberflächenbehandlung der unteren Elektrode ersetzt werden durch einen Temperverfahrensschritt mit einem Plasma-NH3-Gas oder durch ein RTN-Verfahren (rapid thermal nitridation).
- Weil die amorphe TaON-Schicht (ε = 30 ∼ 100) mit einer im Vergleich zu einer kristallinen TaON-Schicht (ε = 20 ∼ 26) großen Dielektrizitätskonstante als Dielektrikum für den Kondensator verwendet wird, kann erfindungsgemäß die Kapazität eines Halbleiterbauelements drastisch erhöht werden.
- Außerdem besitzt eine amorphe TaON-Schicht eine stabile Bindungsstruktur von Ta-O-N, so dass diese im Vergleich zu einer Tantal(V)-Oxidschicht eine stabile Stöchiometrie aufweist. Deshalb weist die TaON-Schicht
43 eine hervorragende Toleranz gegen externe elektrische Durchschläge bzw. Einflüsse und eine hohe Durchbruchspannung sowie einen sehr kleinen Leckstrom auf. Weil die TaON-Schicht eine stabile Struktur besitzt, kommt es kaum zu einer Oxidationsreaktion zwischen der unteren Elektrode und der oberen Elektrode. Folglich kann die Dicke einer äquivalenten dielektrischen Schicht bis auf eine Dicke von weniger als 3,5 nm (35 Å) präzise kontrolliert bzw. eingestellt werden. - Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird die TaON-Schicht in Form einer einzelnen Schicht ausgebildet und wird nur ein Temper-Verfahrensschritt ausgeführt, um die TaON-Schicht im Anschluss an deren Abscheidung zu stabilisieren. Folglich ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren einfacher als das für die, herkömmliche Tantal(V)-Oxidschicht.
- Zusammenfassend wird vorteilhaft ein Verfahren zu Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement mit großer Speicherkapazität und geringem Leckstrom gezeigt. Vorteilhaft wird eine untere Elektrode auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet. Die untere Elektrode wird oberflächenbehandelt, um die Bildung einer natürlichen Oxidschicht zu unterbinden. Als dielektrische Schicht wird eine amorphe TaON-Schicht auf der Oberseite der unteren Elektrode abgeschieden. Anschließend wird die amorphe TaON-Schicht unter Bedingungen wärmebehandelt, so dass ihr amorpher Zustand beibehalten werden kann. Anschließend wird auf dem oberen Teil der TaON-Schicht eine obere Elektrode ausgebildet.
Claims (11)
- Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterspeicherbauelement auf einem Halbleitersubstrat, mit den folgenden Schritten: auf dem Halbleitersubstrat (
30 ) wird eine untere Elektrode (40 ) ausgebildet; als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode (40 ) eine amorphe TaON-Schicht abgeschieden; anschließend wird die amorphe TaON-Schicht (43 ) in einem Bereich wärmebehandelt, in welchem der amorphe Zustand beibehalten wird; und auf der Oberseite der TaON-Schicht wird eine obere Elektrode (44 ) ausgebildet. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die TaON-Schicht mit Hilfe einer chemischen Waferoberflächenreaktion eines chemischen Ta-Dampfes, den man aus einem Vorprodukt ableitet, eines O2-Gases und eines NH3-Gases bei einem Druck von 13,332 bis 13332 Pa und bei einer Temperatur von 300 bis 600°C in einer LPCVD-Kammer ausgebildet wird.
- Verfahren nach Anspruch 2, bei dem man den chemischen Ta-Dampf erhält durch Festlegung der Menge des Vorprodukts mit Hilfe eines Durchflussreglers, sowie durch Verdampfen in einem Verdampfer oder einer Verdampferröhre nach Einführen mit 50 bis 300 mg/Minute.
- Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Verdampfer oder die Verdampferröhre auf einer Temperatur von 150 bis 200°C gehalten wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, bei dem es sich bei dem Vorprodukt um Ta(OC2H5)5 (Tantalethylat) oder um Ta(N(CH3)2)5 (Pental-Dimethyl-Amino-Tantal) handelt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem außerdem zwischen dem Schritt zur Ausbildung der unteren Elektrode (
40 ) und dem Schritt zum Abscheiden von TaON eine Oberflächenbehandlung vorgenommen wird, um eine Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche der unteren Elektrode (40 ) zu unterbinden. - Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die untere Elektrode (
40 ) zur Oberflächenbehandlung mit HF-Dampf, einer HF-Lösung oder einer Verbindung, die HF enthält, gereinigt wird. - Verfahren nach Anspruch 7, bei dem außerdem eine Grenzflächenbehandlung vorgenommen wird, wozu eine NH4OH-Lösung oder eine H2SO4-Lösung verwendet wird, und zwar vor dem oder im Anschluss an den Reinigungsschritt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit dem Schritt, dass die amorphe TaON-Schicht abgeschieden wird, wobei die TaON-Schicht durch Zuführen eines O2-Gases und eines chemischen Ta-Dampfes ausgebildet wird, nachdem zuerst NH3-Gas zugeführt wurde und dann die Oberfläche der unteren Elektrode (
40 ) nitriert worden ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit dem weiteren Schritt, dass die amorphe TaON-Schicht getempert wird, wobei ein Endprodukt, bei dem die amorphe TaON-Schicht abgeschieden ist, in einer Atmosphäre mit einem Plasmagas getempert wird, das Stickstoff enthält, und zwar bei einer Temperatur von 300 bis 600°C.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei dem die amorphe TaON-Schicht unter einer Atmosphäre mit Plasmagas, das Sauerstoff enthält, und bei einer Temperatur von 300 bis 600°C getempert wird.
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