DE10032213A1 - Kondensator für Halbleiterspeicherbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Kondensator für Halbleiterspeicherbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensator für ein Halbleiterspeicherbauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; die Oberfläche der unteren Elektrode wird nitriert bzw. nitrid-behandelt, um so die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf deren Oberfläche zu verhindern; als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode eine Ta¶2¶O¶5¶-Schicht ausgebildet; auf der Oberseite der Ta¶2¶O¶5¶-Schicht wird eine leitende Sperrschicht ausgebildet, die aus einer Siliziumnitridschicht besteht; und auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht wird eine obere Elektrode ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kondensator bzw. eine Kapazität nach An­ spruch 1 bzw. 9 für ein Halbleiterspeicherbauelement sowie ein Verfahren nach An­ spruch 16, 26 bzw. 35 zu dessen Herstellung und betrifft insbesondere einen Kondensa­ tor für ein Halbleiterspeicherbauelement mit einer leitenden Sperrschicht, die die Eigen­ schaft einer hervorragenden Stufenabdeckung bzw. -bedeckung aufweist, zwischen einer dielektrischen Schicht und einer oberen Elektrode sowie ein Verfahren zu dessen Her­ stellung.
Weil die Anzahl von Speicherzellen, aus denen ein DRAM-Halbleiterbauelement besteht, in jüngster Zeit erhöht worden ist, nimmt der Flächenbedarf jeder Speicherzelle allmäh­ lich ab. Mittlerweile erfordern Kondensatoren, die in den jeweiligen Speicherzellen aus­ gebildet sind, eine ausreichende Kapazität, damit die gespeicherten Daten präzise aus­ gelesen werden können. Folglich erfordert gegenwärtig ein DRAM-Halbleiterbauelement Speicherzellen, bei denen die Kondensatoren eine größere Kapazität aufweisen und gleichzeitig einen geringeren Flächenbedarf haben. Man kann die Kapazität eines Kon­ densators dadurch vergrößern, dass man einen Isolator mit einer großen Dielektrizitätskonstanten als dielektrische Schicht verwendet oder dass man die Oberfläche bzw. den Oberflächeninhalt einer unteren Elektrode vergrößert. In einem hochintegrierten DRAM-Halbleiterbauelement wird nun als Dielektrikum eine Ta2O5-Schicht verwendet, die eine größere Dielektrizitätskonstante aufweist als ein Nitridoxid (NO), um so eine untere Elektrode mit einer dreidimensionalen Struktur auszubilden.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Kondensator für ein Halbleiterspeicherbau­ element gemäß dem Stand der Technik zeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Gateelek­ trode 13 mit einer Gateisolationsschicht 12 an deren Unterseite bzw. unterem Abschnitt mit Hilfe eines bekannten Verfahrens auf dem oberen Teil bzw. der Oberseite eines Halbleitersubstrats 10 ausgebildet, wo eine Feldoxidschicht 11 an einem vorbestimmten Abschnitt ausgebildet ist. Eine Übergangszone 14 ist auf dem Halbleitersubstrat 10 zu beiden Seiten der Gateelektrode 13 ausgebildet, um so einen MOS-Transistor auszubil­ den. Eine erste Zwischenisolationsschicht 16 (interlayer insulating layer) und eine zweite Zwischenisolationsschicht 18 sind auf dem oberen Teil des Halbleitersubstrats 10 ausge­ bildet, worin der MOS-Transistor ausgebildet ist. Ein Speicherknoten-Kontaktloch h ist in der ersten und zweiten Zwischenisolationsschicht 16, 18 ausgebildet, so dass die Ü­ bergangszone 14 freigelegt ist. Eine zylinderförmige untere Elektrode 20 ist mit Hilfe eines bekannten Verfahrens in dem Speicherknoten-Kontaktloch h ausgebildet, um die freigelegte Übergangszone 14 zu kontaktieren. Eine HSG-Schicht 21 (Schicht mit hemi­ sphärischem Korn bzw. hemi-spherical grain) ist auf einer Oberfläche der unteren Elekt­ rode 20 ausgebildet, um die Oberfläche bzw. den Oberflächeninhalt der unteren Elektro­ de weiter zu vergrößern. Auf dem oberen Teil der unteren Elektrode 20, wo die HSG- Schicht 21 darauf ausgebildet ist, wird eine Ta2O5-Schicht 22 abgeschieden. Die Ta2O5- Schicht 22 kann mit Hilfe eines PECVD-Verfahrens (plasmaunterstützte Abscheidung aus der chemischen Dampfphase; plasma enhanced chemical vapor deposition) oder ei­ nes LPCVD-Verfahrens (Abscheidung aus der chemischen Dampfphase bei niedrigem Druck; low pressure chemical vapor deposition) ausgebildet werden. In diesem Stadium hat das Ta2O5, das mit Hilfe eines PECVD-Verfahrens abgeschieden wird, den Vorteil einer hervorragenden Schichtqualität, jedoch den Nachteil einer bescheidenen Stufenab­ deckungsfähigkeit. Deshalb ist üblicherweise die Ta2O5-Schicht 22 mit Hilfe des LPCVD-Verfahrens hergestellt worden, um eine gute Stufenabdeckungsfähigkeit aufzuweisen. Im Anschluss wird die Ta2O5-Schicht 22 nach einem ausgewählten Wärmebe­ handlungsverfahren kristallisiert. Eine Titannitridschicht (TiN) 23 dient als leitende Sperrschicht und ist auf dem oberen Teil der Ta2O5-Schicht 22 abgeschieden. Die TiN- Schicht 22 wird mit Hilfe des LPCVD-Verfahrens oder eines Sputterverfahrens ausge­ bildet. Eine obere Elektrode 24, die aus einer dotierten Polysiliziumschicht hergestellt ist, ist auf der Oberseite der TiN-Schicht ausgebildet.
Ein Kondensator, der eine solche Ta2O5-Schicht als Dielektrikum verwendet, hat jedoch die folgenden Nachteile.
Zunächst wird eine Variation im Mischungsverhältnis von Ta und O hervorgerufen, weil die Ta2O5-Schicht 23 normalerweise eine instabile Stöchiometrie aufweist. Als Folge werden in einer dünnen Schicht Ta-Substitutionsatome erzeugt, das heißt Gitterfehlstel­ lenatome. Weil es sich bei diesen Gitterfehlstellenatomen um Sauerstofffehlstellen han­ delt, wird ein Leckstrom (leakage current) hervorgerufen. Die Menge an Gitterfehlstel­ lenatomen kann kontrolliert werden, was von der Menge und der Bindungsstärke der Bestandteile bzw. Verbindungen in 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 darin befindlichen Ta- Substitutionsatome zu entfernen. Wenn jedoch die Ta2O5-Schicht oxidiert wird, um das Auftreten eines Leckstroms zu verhindern, werden jedoch die folgenden Probleme her­ vorgerufen. Die Ta2O5-Schicht weist eine große Reaktivität mit der unteren Elektrode, die aus einer Polysiliziumschicht ausgebildet ist, auf. Bei einem Verfahrensschritt zur Oxidation der Ta-Substitutionsatome entsteht deshalb eine natürliche Oxidschicht mit einer kleinen Dielektrizitätskonstante zwischen der Ta2O5-Schicht und der unteren Elekt­ rode. Außerdem wandert bzw. diffundiert Sauerstoff zwischen der Ta2O5-Schicht und der unteren Elektrode, so dass die Homogenität der Grenzschicht verschlechtert wird.
Außerdem werden Verunreinigungen, beispielsweise Kohlenstoffatome (C), Kohlen­ stoffverbindungen (CH4, C2H4) und H2O, innerhalb der Ta2O5-Schicht auf Grund einer Reaktion von organischen Substanzen, beispielsweise von Ta(OC2H5)5, die als Vorpro­ dukt verwendet wird, und O2- (oder N2O-)Gas erzeugt. Diese Verunreinigungen erhöhen den Leckstrom des Kondensators und verschlechtern die dielektrischen Eigenschaften innerhalb der Ta2O5-Schicht. Deshalb ist es schwierig, einen Kondensator mit großer Kapazität herzustellen.
Unterdessen hat eine TiN-Schicht 23, die auch als leitende Sperrschicht (conductive bar­ rier) zwischen der oberen Elektrode 24 und der Ta2O5-Schicht 22 dient, die folgenden Nachteile.
Zunächst werden die Probleme beschrieben für den Fall, dass eine TiN-Schicht 23, die als leitende Sperrschicht dient, mit Hilfe des LPCVD-Verfahrens hergestellt wird. Als Quellgas für eine TiN-Schicht, die mit Hilfe eines LPCVD-Verfahrens hergestellt wird, wird für gewöhnlich TiCl4-Gas und NH3-Gas verwendet. In diesem Stadium des Her­ stellungsverfahrens hat das TiCl4-Gas die Eigenschaft, dass es bei einer Temperatur o­ berhalb von etwa 600°C zerfällt bzw. dissoziiert. Deshalb wird die TiN-Schicht gegen­ wärtig bei viel höheren Temperaturen als 600°C ausgebildet, damit man die Cl-Dichte darin ohne weiteres kontrollieren kann. Mit der Ausbildung einer solchen TiN-Schicht geht jedoch ein Verfahrensschritt bei hoher Temperatur einher, so dass eine gegenseitige Diffusion von Atomen hervorgerufen wird, die die Ta2O5-Schicht 22 und die untere E­ lektrode 20 ausbilden. Außerdem ist in einer Reaktionskammer auf Grund von NH4-Gas, das eine hohe Reaktivität aufweist, eine Gasphasenreaktion aktiv, so dass eine große Menge an Partikeln bzw. Teilchen innerhalb der Ta2O5-Schicht oder auf deren Oberflä­ che erzeugt wird. Als Folge wird die Homogenität der dielektrischen Schicht ver­ schlechtert.
Wenn die TiN-Schicht ausgebildet wird, ist es außerdem schwierig, die Menge an Cl innerhalb der TiN-Schicht zu kontrollieren. Folglich verbleibt eine große Menge an Cl innerhalb der TiN-Schicht. Eine TiN-Schicht, in der eine große Menge an Cl verbleibt, kann jedoch kaum als leitende Sperrschicht dienen, so dass in dem Kondensator ein Leckstrom hervorgerufen wird.
Weil eine TiN-Schicht 23, die mit Hilfe eines Sputterverfahrens hergestellt wird, eine schlechte Stufenabdeckungsfähigkeit aufweist, das heißt also Abstufungen auf dem Halbleiter vergleichsweise schlecht abdeckt bzw. überdeckt werden, ist es schwierig, eine TiN-Schicht auf der Oberseite der Ta2O5-Schicht 22 mit einer Dicke von 200 bis 400 Å abzuscheiden. Folglich bilden sich Löcher (voids) zwischen den Körnern der HSG-Schicht 21 aus, so dass die Eigenschaften des Kondensators verschlechtert werden.
Außerdem reagiert die TiN-Schicht 23 und Ta2O5-Schicht 22 bei einer Temperatur von 687 K (414°C) wie folgt:
5TiN + 2Ta2O5 → 5TiO2 + 4TaN + | N2
Das bedeutet, dass in dem Temperaturbereich von 687 K die TiN-Schicht 23 und die Ta2O5-Schicht 24 reagieren, so dass unerwünschte dielektrische TiO2-Verbindungen (nicht gezeigt) an der Grenzschicht zwischen der TiN-Schicht und der Ta2O5-Schicht 22 erzeugt werden. Diese dielektrischen TiO2-Substanzen vergrößern die Dicke der die­ lektrischen Schicht, so dass die Kapazität verschlechtert wird. Außerdem hat das TiO2 selbst die Eigenschaft, dass ein großer Leckstrom auftritt, so dass der Leckstrom der dielektrischen Schicht vergrößert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Gleichmäßigkeit der dielektrischen Schicht zu verbessern, indem die Bildung einer natürlichen Oxidschicht zwischen einer unteren Elektrode und einer Ta2O5-Schicht unterbunden Wird.
Eine weitere Aufgabe ist es, bei einem Kondensator für ein Halbleiterspeicherbauele­ ment eine große Kapazität und einen kleinen Leckstrom zu gewährleisten.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine leitende Sperrschicht mit einer guten Stufenabde­ ckungsfähigkeit auszubilden.
Diese Aufgabe wird durch einen Kondensator mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bzw. 9 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 16, 26 bzw. 35 zu dessen Herstellung ge­ löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Kondensator für ein Halbleiterspeicherbauelement geschaffen, umfassend: eine untere Elektrode, eine Siliziumnitridschicht, um die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche der unteren Elektrode zu unterdrücken, eine dielektrische Schicht, die auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil der Siliziumnitridschicht ausgebildet ist, und eine obere Elektro­ de, die auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil der dielektrischen Schicht ausgebildet ist, wobei es sich bei der dielektrischen Schicht um eine Ta2O5-Schicht handelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Kondensator für ein Halbleiterspei­ cherbauelement geschaffen, umfassend: eine untere Elektrode, eine Siliziumnitrid­ schicht, um die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche der unteren Elektrode zu unterdrücken, eine dielektrische Schicht, die auf dem oberen Teil bzw. der Oberseite der Siliziumnitridschicht ausgebildet ist, eine leitende Sperrschicht, die aus der Siliziumnitridschicht besteht, die auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht aus­ gebildet ist, und eine obere Elektrode, die auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht (conductive barrier) ausgebildet ist, wobei die dielektrische Schicht eine Ta2O5-Schicht ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators für ein Halbleiterbauelement geschaffen, mit den folgenden Schritten: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; die Oberfläche der unteren Elektrode wird nitridbehandelt bzw. nitriert; als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der oberflächlich nitridbehandelten bzw. nitrierten unte­ ren Elektrode eine Ta2O5-Schicht abgeschieden; und auf der Oberseite der dielektrischen Schicht wird eine obere Elektrode ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators für ein Halbleiterbauelement geschaffen, mit den folgenden Schritten: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; die Oberfläche der unteren Elektrode wird nitridbehandelt bzw. nitriert, um so die Bil­ dung einer natürlichen Oxidschicht auf deren Oberfläche zu unterdrücken; als dielektri­ sche Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode eine Ta2O5-Schicht ausgebildet; auf der Oberseite der Ta2O5-Schicht wird eine leitende Sperrschicht ausgebildet, die aus einer Siliziumnitridschicht besteht; und auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht wird eine obere Elektrode ausgebildet.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Ver­ fahren zum Herstellen eines Kondensators für ein Halbleiterbauelement bereitgestellt, mit den folgenden Schritten: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; die Oberfläche der unteren Elektrode wird in einer Reaktionskammer nit­ ridbehandelt bzw. nitriert, die ein NH3- oder N2/H2-Plasmagas enthält und auf einer Temperatur von etwa 200 bis 700°C gehalten wird, um so die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf deren Oberfläche zu verhindern; als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode eine Ta2O5-Schicht ausgebildet; nach deren Wärmebe­ handlung wird die Ta2O5-Schicht kristallisiert; auf der Oberseite der Ta2O5-Schicht wird in einer Reaktionskammer, die ein Plasmagas mit Stickstoff enthält und auf einer Tem­ peratur von etwa 200 bis 400°C gehalten wird, eine leitende Sperrschicht ausgebildet, die aus einer Siliziumnitridschicht besteht; und auf der Oberseite der leitenden Sperr­ schicht wird eine obere Elektrode ausgebildet, wobei der Schritt zur Nitridbehandlung bzw. Nitrierung der Oberfläche der unteren Elektrode, zur Ausbildung der Ta2O5- Schicht, zur Wärmebehandlung und zur anschließenden Kristallisierung der Ta2O5- Schicht und zur Ausbildung der leitenden Sperrschicht in-situ und in derselben Reakti­ onskammer ausgeführt wird.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Kondensators für ein Halbleiterspei­ cherbauelement gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2A bis 2D Querschnittsansichten, um ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für ein Halbleiterbauelement gemäß einer ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Kondensators für ein Halbleiterspei­ cherbauelement, um eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben; und
Fig. 4A und 4B Querschnittsansichten eines Kondensators für ein Halbleiterspei­ cherbauelement, um eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche bzw. gleichwirkende Schichten bzw. Elemente.
Ausführungsform 1
Wie in Fig. 2A gezeigt ist, ist eine Feldoxidschicht 31 (field oxide) mit Hilfe eines be­ kannten Verfahrens bei einem vorbestimmten Abschnitt eines Halbleitersubstrats 30 mit einer vorbestimmten Leitfähigkeit ausgebildet. Eine Gateelektrode 33 mit einer Gateiso­ lationsschicht 32 an deren unterem Abschnitt bzw. Unterseite ist an einem vorbestimm­ ten Abschnitt auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil des Halbleitersubstrats 30 ausge­ bildet und eine Abstandsschicht 34 ist mit Hilfe eines bekannten Verfahrens an beiden Seitenwänden der Gateelektrode 33 ausgebildet. Eine Übergangszone 35 ist auf dem Halbleitersubstrat 30 an beiden Seiten der Gateelektroden 33 ausgebildet, um so einen MOS-Transistor auszubilden. Eine erste Zwischenisolationsschicht 36 (interlayer insula­ ting layer) und eine zweite Zwischenisolationsschicht 38 ist auf dem Halbleitersubstrat 30 ausgebildet, in welchem der MOS-Transistor ausgebildet ist. Anschließend wird die zweite und erste Zwischenisolationsschicht 38, 36 strukturiert, so dass ein Abschnitt der Übergangszone 35 freigelegt ist, um so ein Speicherknoten-Kontaktloch H auszubilden. Eine untere Elektrode 40, beispielsweise eine zylinderförmige Elektrode, wird ausgebil­ det, um die freigelegte Übergangszone 35 zu kontaktieren. Eine HSG-Schicht 41 (Schicht mit hemisphärischem Korn bzw. hemi-spherical grain) zum Vergrößern der Oberfläche bzw. des Oberflächeninhalts der unteren Elektrode 40 ist mit Hilfe eines be­ kannten Verfahrens auf der Oberfläche der unteren Elektrode 40 ausgebildet.
Um die Bildung einer natürlichen Oxidschicht mit kleiner Dielektrizitätskonstante bei einer Grenzfläche zwischen der unteren Elektrode 40 mit der HSG-Schicht 41 und einer dielektrischen Schicht, die später noch zu formen sein wird (nicht gezeigt), zu unterdrü­ cken, wird anschließend die Oberfläche der unteren Elektrode 40 mit der HSG-Schicht 41 und die zweite Zwischenisolationsschicht 38 nitridbehandelt bzw. nitriert. Nitrid- bzw. Nitrierbehandlung der Oberfläche wird in einer LPCVD-Kammer (Kammer zur Abscheidung aus der chemischen Dampfphase bei niedrigem Druck; low pressure che­ mical vapor deposition) ausgeführt, die einen Plasmazustand eines NH3-Gases oder eines N2/H2-Gases bei einer Temperatur von etwa 200 bis 700°C, vorzugsweise bei 300 bis 500°C, aufrecht erhält.
Wie in Fig. 2B gezeigt ist, wird als Dielektrikum auf der Oberfläche einer ersten Silizi­ umnitridschicht 42 eine Ta2O5-Schicht 43 ausgebildet. Die Ta2O5-Schicht der vorliegen­ den Erfindung wird mit Hilfe eines chemischen Gasphasenabscheidungsverfahrens aus­ gebildet, beispielsweise mit Hilfe eines LPCVD-Verfahrens, und ein organisches Mate­ rial, wie beispielsweise Ta(OC2H5)5 (Tantalethylat), wird als Vorprodukt verwendet. Hierbei befindet sich die organische Substanz, beispielsweise Ta(OC2H5)5, was bekannt ist, im flüssigen Zustand und wird deshalb der LPCVD-Kammer zugeführt, nachdem diese in den dampfförmigen Zustand überführt worden ist. Das bedeutet, dass die Menge des Vorprodukts im flüssigen Zustand unter Verwendung eines Durchflussreglers, bei­ spielsweise eines Massenflussreglers (MFC), eingestellt wird und dieses dann in einem Verdampfer, der eine Öffnung oder eine Düse aufweist, verdampft oder in einer Röhre, die mit der Kammer verbunden ist, so dass das Vorprodukt die Form von chemischem Ta-Dampf annimmt. Danach wird der chemische Ta-Dampf der LPCVD-Kammer vor­ zugsweise mit einer Strömungsrate von etwa 80 bis 100 mg/Minute zugeführt. In diesem Stadium wird die Temperatur des Verdampfers und der mit der Kammer verbundenen Röhre, bei der es sich um die Strömungsstrecke des Ta-Dampfes handelt, vorzugsweise auf etwa 150 bis 200°C gehalten, um so eine Kondensation des chemischen Ta-Dampfes zu verhindern. Der chemische Ta-Dampf, der nach diesem Verfahren der LPCVD- Kammer zugeführt worden ist, und überschüssiges O2-Gas und Reaktionsgas reagieren miteinander, um so eine amorphe Ta2O5-Schicht 43 mit einer Dicke von etwa 100 bis 150 Å auszubilden. In diesem Stadium wird zur Minimierung der Teilchen- bzw. Körnchenerzeugung der chemische Ta-Dampf und das O2-Gas so geregelt, dass die Gaspha­ senreaktion innerhalb der Kammer gehemmt wird, so dass die Gase nur auf der Wafero­ berfläche miteinander reagieren. Dabei kann die Gasphasenreaktion mit Hilfe der Strö­ mungsraten der Reaktionsgase und des Drucks innerhalb der Kammer kontrolliert wer­ den. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das O2-Gas und das Reaktionsgas der LPCVD-Kammer mit einer Strömungsrate von etwa 10 bis 500 cm3/Sekunde (sccm) oder mit einer vergleichbaren Strömungsrate zugeführt und wird die Temperatur inner­ halb der Reaktionskammer vorzugsweise auf etwa 300 bis 500°C gehalten, um so die Gasphasenreaktion zu unterdrücken. In diesem Stadium wird der Verfahrensschritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht und der Verfahrensschritt zur Nitrid- bzw. Nitrierbe­ handlung der Oberfläche der unteren Elektrode jeweils in-situ bzw. an Ort und Stelle ausgeführt, ohne den Vakuumzustand innerhalb der LPCVD-Kammer aufzubrechen.
Folglich werden kein zusätzliches natürliches Oxid und auch keine Teilchen erzeugt. Um die üblicherweise stets zurückbleibenden Ta-Substitutionsatome innerhalb der Ta2O5-Schicht 43 zu beseitigen sowie ungesättigte bzw. ungebundene Kohlenstoffbe­ standteile, wird die Ta2O5-Schicht 43 anschließend zunächst in einer Atmosphäre von O3 (Ozon) oder mit UV-Strahlung und Ozon (UV-O3) bei einer Temperatur von etwa 300 bis 500°C getempert. Um die Ta2O5-Schicht 43 zu kristallisieren und gleichzeitig verbleibende Kohlenstoffverbindungen beim Tempern mit niedriger Temperatur zu ent­ fernen, wird dann bei hoher Temperatur bzw. rasch in einer Atmosphäre mit einem N2O-Gas, O2-Gas oder N2-Gas und bei einer Temperatur von etwa 700 bis 950°C für etwa 5 bis 30 Minuten getempert. In diesem Stadium wird auch der Temper- Verfahrensschritt mit der Oberflächen-Nitridbehandlung der unteren Elektrode und der Verfahrensschritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht in-situ ausgeführt.
Wie in Fig. 2C gezeigt ist, wird anschließend eine zweite Siliziumnitridschicht 44 als leitende Sperrschicht auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil der Ta2O5-Schicht 43 ab­ geschieden. Die zweite Siliziumnitridschicht 44 wird durch Nitrid- bzw. Nitrierbehand­ lung unter Verwendung eines Plasmas, durch Nitrierbehandlung unter Verwendung eines Ofens oder eines RTN-Verfahrens (rasche thermische Nitrierung bzw. rapid thermal nitridation) gemäß einem in-situ-Verfahren oder einem Cluster-Verfahren ausgebildet.
Erstes wird die Nitrierbehandlung unter Verwendung eines Plasmas in einer Atmosphäre mit NH3-Gas, N2/O2-Gas oder N2O-Gas ausgeführt, wozu auch der Stickstoff auf eine Temperatur von etwa 200 bis 400°C gehalten wird. Währenddessen wird die Nitrierbe­ handlung unter Verwendung des Ofens und das RTN-Verfahren in einer Atmosphäre mit NH3-Gas, N2/O2-Gas oder N2O-Gas bei einer Temperatur von etwa 750 bis 950°C aus­ geführt. Wenn die zweite Siliziumnitridschicht 44 als leitfähige Sperrschicht mit Hilfe der Nitrierbehandlung unter Verwendung von Plasma ausgebildet wird, wird dieses Ver­ fahren dabei in-situ mit dem Verfahrensschritt zur Oberflächen-Nitrierbehandlung der unteren Elektrode, dem Verfahrensschritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht und dem Verfahrensschritt zum Tempern der Ta2O5-Schicht ausgeführt.
Wie in Fig. 2D gezeigt ist, wird als Nächstes eine obere Elektrode 45 auf dem oberen Teil der zweiten Siliziumnitridschicht 44 ausgebildet. Die obere Elektrode 45 kann aus einer dotierten Polysiliziumschicht und einer Metallschicht ausgebildet werden, bei­ spielsweise aus TiN, TaN, W, WN, WSi, Ru, RuO2, Ir, IrO2 oder Pt. Wenn als obere Elektrode 45 eine dotierte Polysiliziumschicht verwendet wird, wird diese bevorzugt mit einer Dicke von 1000 bis 1500 Å abgeschieden. Wenn die Metallschicht als obere Elekt­ rode 45 verwendet wird, wird diese vorzugsweise mit einer Dicke von 100 bis 600 Å ausgebildet. Außerdem kann die Polysiliziumschicht mit Hilfe eines CVD-Verfahrens ausgebildet werden und kann die Metallschicht mit Hilfe eines der folgenden Verfahren ausgebildet werden: LPCVD, PECVD, RF-Magnetsputtern.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Ta2O5-Schicht 43 in-situ und vor deren Ausbildung nitriert bzw. nitridbehandelt. Als Folge wird bei einem Oxidations- Verfahrensschritt zum Entfernen von Ta-Substitutionsatomen und Verunreinigungen eine Oxidreaktion der unteren Elektrode 40 und der Ta2O5-Schicht 43 unterdrückt, um so die Bewegung bzw. das Diffundieren des Sauerstoffs zu verringern. Folglich kann die äqui­ valente Dicke der dielektrischen Schicht reduziert werden und kann eine Homogenität der Grenzfläche zwischen der unteren Elektrode 40 und der Ta2O5-Schicht 43 gewähr­ leistet werden.
Außerdem werden der Verfahrensschritt zur Oberflächen-Nitrierbehandlung der unteren Elektrode, der Verfahrensschritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht, der thermische Ver­ fahrensschritt bzw. Wärmebehandlungsschritt der Ta2O5-Schicht und der Verfahrens­ schritt zur Ausbildung der Siliziumnitridschicht für die leitende Sperrschicht in-situ aus­ geführt werden, um so das Auftreten einer zusätzlichen natürlichen Oxidation und die Bildung von Partikeln bzw. Teilchen zu verhindern.
Außerdem wird die Siliziumnitridschicht 44 als leitende Sperrschicht durch Plasmabe­ handlung unter einer Atmosphäre mit NH3-Gas, N2/O2-Gas oder N2O-Gas, durch Nit­ rierbehandlung mittels eines Ofens oder mit Hilfe des RTN-Verfahrens ausgebildet und kann deshalb homogen und mit einer Dicke von etwa 10 bis 20 Å auf der Oberseite bzw. dem oberen Teil der Ta2O5-Schicht abgeschieden werden. Folglich ist die Stufenabde­ ckungsfähigkeit der leitenden Sperrschicht bzw. die Fähigkeit zum Bedecken von Stufen besser.
Schließlich wird kein TiCl4-Quellgas zur Ausbildung einer TiN-Schicht benötigt und deshalb wird die Kontamination innerhalb der Kammer und der Ta2O5-Schicht 43 durch Cl-Ionen verhindert, so dass das Auftreten eines Leckstroms (leakage current) verhindert wird. Weil die leitende Sperrschicht, die aus der Siliziumnitridschicht besteht, mit der Ta2O5-Schicht bei einer vorbestimmten Temperatur reagiert hat, besteht außerdem nicht mehr das Problem, dass ein Leckstrom auf Grund von Reaktionsnebenprodukten auftritt, und auch nicht das Problem einer Zunahme der tatsächlichen Dicke bzw. Schichtdicke.
Außerdem wird die Ta2O5-Schicht mit einer größeren Dielektrizitätskonstanten als die­ lektrische Schicht verwendet, so dass man einen Kondensator mit größerer Kapazität erhält.
Ausführungsform 2
Jeder Teil der vorliegenden Ausführungsform kann im Wesentlichen gleich zu dem der ersten Ausführungsform sein, während nur die Struktur der unteren Elektrode verschie­ den ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine untere Elektrode 400 als Säulenstruktur ausgebildet. Obwohl der Oberflächeninhalt der unteren Elektrode 400 mit Säulen- bzw. Quaderstruktur kleiner ist als der einer unteren Elektro­ de mit zylinderförmiger Struktur, wird die Ta2O5-Schicht mit einer guten dielektrischen Konstanten als dielektrische Schicht verwendet, um so einen gewünschten Kondensator zu erhalten.
Ausführungsform 3
Die vorliegende Ausführungsform kann gleich der ersten und zweiten Ausführungsform sein, nur deren Herstellungsverfahren ist verschieden. Sämtliche Verfahrensschritte bis zur Ausbildung der ersten Siliziumnitridschicht 42 entsprechen den Verfahrensschritten bei der ersten und zweiten Ausführungsform, so dass bei der vorliegenden Ausführungs­ form nur das Herstellungsverfahren beschrieben wird.
Wie in Fig. 4A gezeigt ist, wird auf dem oberen Teil der ersten Siliziumoxidschicht 42 eine erste Ta2O5-Schicht 43-1 mit einer Dicke von etwa 53 bis 57 Å bei einer Tempera­ tur von etwa 400 bis 450°C ausgebildet. Anschließend wird die erste Ta2O5-Schicht 43-1 in-situ in einem Plasmazustand mit N2O oder O2 getempert, um Ta- Substitutionsmoleküle und darin befindliche Kohlenstoffverbindungen zu beseitigen. O­ der die Ta-Substitutionsmoleküle und darin befindliche Kohlenstoffverbindungen inner­ halb der ersten Ta2O5-Schicht 43-1 können auch ex-situ unter Verwendung von UV-Licht und/oder Ozon (O3) beseitigt werden. Anschließend wird auf der Oberfläche der ersten getemperten Ta2O5-Schicht 43-1 eine zweite Ta2O5-Schicht 43-2 ausgebildet, wozu die­ selben Methoden wie bei der Ausbildung der ersten Ta2O5-Schicht 43-1 verwendet wer­ den.
Wie in Fig. 4B gezeigt ist, werden als Nächstes die zweite Ta2O5-Schicht 43-2 und die erste Ta2O5-Schicht 43-1 erneut getempert, um so die in diesen Schichten befindlichen Ta-Substitutionsmoleküle und Kohlenstoffverbindungen zu entfernen. Im Ergebnis wird aus der ersten Ta2O5-Schicht 43-1 und der zweiten Ta2O5-Schicht 43-2 auf Grund dieses Plasmatemperverfahrens jeweils eine einzelne Schicht.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, hat die vorliegende Erfindung die folgenden Effekte zur Folge.
Zunächst wird die Ta2O5-Schicht 43 vor deren Ausbildung in-situ nitriert bzw. nitrid- behandelt. Deshalb wird bei einem Oxidations-Verfahrensschritt zum Entfernen von Ta- Substitutionsatomen und Verunreinigungen die Oxidationsreaktion der unteren Elektrode 40 und der Ta2O5-Schicht 43 unterdrückt und die Bewegung bzw. Diffusion des Sauer­ stoffs reduziert. Folglich kann die äquivalente Dicke der dielektrischen Schicht dünner gemacht werden, um so eine Homogenität der Grenzfläche zwischen der unteren Elekt­ rode 40 und der Ta2O5-Schicht 43 zu gewährleisten.
Darüber hinaus kann Nitrierung bzw. Nitridbehandlung der Oberfläche der unteren E­ lektrode, der Verfahrensschritt der Ausbildung der Ta2O5-Schicht, der Wärmebehand­ lung der Ta2O5-Schicht und der Ausbildung der Siliziumnitridschicht als leitende Sperr­ schicht in-situ ausgeführt werden, um so das Auftreten einer zusätzlichen natürlichen Oxidation und die Ausbildung von Teilchen bzw. Partikeln zu verhindern.
Weil die Siliziumnitridschicht als leitende Sperrschicht durch die Plasmabehandlung o­ der das RTN-Verfahren unter einer NH3-, N2/O2- oder N2O-Gasatmosphäre ausgebildet wird, kann die Siliziumnitridschicht homogen und mit einer Dicke von etwa 10 bis 20 Å abgeschieden werden, obwohl auf dem oberen Teil der Ta2O5-Schicht eine Stufendiffe­ renz bzw. Abstufung ausgebildet ist. Deshalb ist die Stufenabdeckungsfähigkeit der lei­ tenden Sperrschicht bzw. deren Vermögen, Abstufungen, insbesondere auf der Oberflä­ che, zu bedecken, gemäß der Erfindung besser.
Weil zur Ausbildung der TiN-Schicht kein TiCl4-Quellgas erforderlich ist, wird außer­ dem die Kontamination innerhalb der Kammer auf Grund von Cl-Ionen verhindert, um so das Auftreten eines Leckstroms zu unterbinden. Weil die Reaktion zwischen der lei­ tenden Sperrschicht, die aus der Siliziumnitridschicht hergestellt ist, und der Ta2O5- Schicht nicht bei einer ausgewählten Temperatur erzeugt bzw. ausgelöst wird, wird ge­ mäß der Erfindung kein Leckstrom auf Grund von Reaktionsnebenprodukten hervorgerufen und werden auch keine Reaktionsnebenprodukte erzeugt. Als Folge wird gemäß der Erfindung die effektive Dicke der Ta2O5-Schicht nicht vergrößert.
Gemäß der Erfindung wird die Ta2O5-Schicht gleichzeitig mit der Ausbildung der leiten­ den Sperrschicht kristallisiert, so dass das Herstellungsverfahren insgesamt vereinfacht werden kann.
Außerdem wird als dielektrische Schicht die Ta2O5-Schicht verwendet, die eine große Dielektrizitätskonstante aufweist, so dass man gemäß der Erfindung einen Kondensator mit großer Kapazität erzielen kann.
Dem Fachmann werden beim Studium der vorstehenden Beschreibung zahlreiche weitere Modifikationen ersichtlich sein und er wird diese ohne weiteres realisieren können, ohne von dem Schutzbereich und Lösungsgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Solche Modifikationen fallen deshalb ebenfalls unter den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Kondensator für ein Halbleiterspeicher­ bauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Verfahren umfasst die folgen­ den Schritte: auf einem Halbleitersubstrat wird eine untere Elektrode ausgebildet; die Oberfläche der unteren Elektrode wird nitriert, um so die Bildung einer natürlichen O­ xidschicht auf deren Oberfläche zu verhindern; als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode eine Ta2O5-Schicht ausgebildet; als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode eine Ta2O5-Schicht ausgebildet; auf der Oberseite der Ta2O5-Schicht wird eine leitende Sperrschicht ausgebildet, die aus einer Siliziumnitridschicht besteht; und auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht wird eine obere Elektrode ausgebildet.

Claims (39)

1. Kondensator für ein Halbleiterspeicherbauelement, umfassend:
eine untere Elektrode (40);
eine Siliziumnitridschicht (44), um die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche der unteren Elektrode (40) zu unterdrücken;
eine dielektrische Schicht (43), die auf der Oberseite der Siliziumnitridschicht (44) ausgebildet ist; und
eine obere Elektrode (45), die auf der Oberseite der dielektrischen Schicht (43) ausgebildet ist, wobei
die dielektrische Schicht (43) eine Ta2O5-Schicht ist.
2. Kondensator nach Anspruch 1, der eine leitende Sperrschicht (44) zwischen der dielektrischen Schicht (43) und der oberen Elektrode (45) umfasst, welche aus der Silizi­ umnitridschicht besteht.
3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Dicke der leitenden Sperr­ schicht etwa 10 bis 20 Å beträgt.
4. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die untere E­ lektrode (40) zylinderförmig oder quaderförmig ist, wobei auf deren Oberfläche eine HSG-Schicht (41) ausgebildet ist.
5. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dicke der Ta2O5-Schicht (43) etwa 100 bis 150 Å beträgt.
6. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die obere E­ lektrode (45) aus einer dotierten Polysiliziumschicht ausgebildet ist.
7. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die obere Elektrode (45) aus einer Metallschicht ausgebildet ist.
8. Kondensator nach Anspruch 7, bei dem die Metallschicht aus einer der folgenden Verbindungen bzw. Elemente besteht: TiN, TaN, W, WN, WSi, Ru, RuO2, Ir, IrO2 und Pt.
9. Kondensator für ein Halbleiterspeicherbauelement, umfassend:
eine untere Elektrode (40);
eine Siliziumnitridschicht (44), um die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche der unteren Elektrode (40) zu unterdrücken;
eine dielektrische Schicht (43), die auf der Oberseite der Siliziumnitridschicht (44) ausgebildet ist;
eine leitende Sperrschicht (44), die aus der Siliziumnitridschicht besteht und die auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht (43) ausgebildet ist; und
eine obere Elektrode (45), die auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht (44) ausgebildet ist, wobei
die dielektrische Schicht (43) eine Ta2O5-Schicht ist.
10. Kondensator nach Anspruch 9, bei dem die Dicke der leitenden Sperrschicht (44) etwa 10 bis 20 Å beträgt.
11. Kondensator nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die untere Elektrode (40) zylin­ derförmig oder quaderförmig ist, wobei auf deren Oberfläche eine HSG-Schicht (41) ausgebildet ist.
12. Kondensator nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Dicke der Ta2O5- Schicht (43) etwa 100 bis 150 Å beträgt.
13. Kondensator nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die obere Elektrode (45) aus einer dotierten Polysiliziumschicht ausgebildet ist.
14. Kondensator nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die obere Elektrode (45) aus einer Metallschicht ausgebildet ist.
15. Kondensator nach Anspruch 14, bei dem die Metallschicht aus einer der folgen­ den Verbindungen bzw. Elemente besteht: TiN, TaN, W, WN, WSi, Ru, RuO2, Ir, IrO2 und Pt.
16. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators auf einem Halbleitersubstrat, mit den folgenden Schritten:
auf dem Halbleitersubstrat (30) wird eine untere Elektrode (40) ausgebildet;
die Oberfläche der unteren Elektrode (40) wird nitriert bzw. nitrid-behandelt;
als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der nitrierten bzw. nitrid- behandelten Oberfläche der unteren Elektrode (40) eine Ta2O5-Schicht (43) ausgebildet; und
auf der Oberseite der dielektrischen Schicht (43) wird eine obere Elektrode (45) ausgebildet.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Ta2O5-Schicht (43) durch eine oberflä­ chenchemische Reaktion von chemischem Ta-Dampf und O2-Gas innerhalb einer CVD- Kammer ausgebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die Ta2O5-Schicht (43) in einer Atmosphäre mit O3-Gas und UV-O3-Gas bzw. mit UV-Bestrahlung und O3-Gas bei einer niedrigen Temperatur von etwa 200 bis 400°C und bei einer hohen Temperatur von etwa 750 bis 950°C wärmbehandelt wird, wobei die Wärmebehandlung zwischen dem Schritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht und dem Schritt zur Ausbildung der oberen Elektrode (45) erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Schritt zur Ausbildung der Ta2O5- Schicht (43) außerdem die folgenden Schritte umfasst: es wird eine erste Ta2O5-Schicht ausgebildet; die erste Ta2O5-Schicht wird ein erstes Mal wärmebehandelt; auf der Ober­ seite der wärmebehandelten Ta2O5-Schicht wird eine zweite Ta2O5-Schicht ausgebildet; und die zweite Ta2O5-Schicht wird ein zweites Mal wärmebehandelt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der erste oder zweite Wärmebehandlungs­ schritt eine N2O- oder O2-Plasmabehandlung oder eine UV-O3-Behandlung bzw. kombi­ nierte UV-Bestrahlungs- und O3-Behandlung ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei dem die Nitrierung bzw. Nit­ ridbehandlung der Oberfläche der unteren Elektrode (40) in-situ in einer Reaktionskam­ mer ausgeführt wird, die auf einer Temperatur von etwa 200 bis 700°C gehalten wird und eine NH3- oder N2/H2-Plasmagasatmosphäre enthält.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 mit dem weiteren Schritt, dass zwischen dem Schritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht und zur Ausbildung der oberen Elektrode (45) eine leitende Sperrschicht (44) ausgebildet wird, die aus der Siliziumnit­ ridschicht besteht, und zwar auf deren Oberseite.
23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die leitende Sperrschicht (44) unter einer Atmosphäre mit Plasmagas ausgebildet wird, die Stickstoff enthält, und zwar bei einer Temperatur von etwa 200 bis 400°C.
24. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die leitende Sperrschicht (44) in einem Ofen ausgebildet wird, der eine Atmosphäre mit einem Gas, das Stickstoffverbindungen enthält, aufweist und bei einer Temperatur von etwa 750 bis 950°C gehalten wird.
25. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die leitende Sperrschicht (44) durch eine RTN-Verfahren bzw. ein Verfahren zur raschen thermischen Nitrierung unter einer At­ mosphäre, die ein Gas mit Stickstoffverbindungen enthält, ausgebildet wird, und zwar bei einer Temperatur von etwa 750 bis 950°C.
26. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators auf einem Halbleitersubstrat, mit den folgenden Schritten:
auf dem Halbleitersubstrat (30) wird eine untere Elektrode (40) ausgebildet;
die Oberfläche der unteren Elektrode (40) wird nitriert bzw. nitrid-behandelt, um so die Bildung einer natürlichen Oxidschicht auf deren Oberfläche zu verhindern;
als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode (40) eine Ta2O5-Schicht (43) ausgebildet;
auf der Oberseite der Ta2O5-Schicht wird eine leitende Sperrschicht (44) ausge­ bildet, die aus einer Siliziumnitridschicht besteht; und
auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht (44) wird eine obere Elektrode (45) ausgebildet.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Ta2O5-Schicht (43) durch eine oberflä­ chenchemische Reaktion von chemischem Ta-Dampf und O2-Gas innerhalb einer CVD- Kammer ausgebildet wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, bei dem die Ta2O5-Schicht (43) in einer Atmosphäre mit O3-Gas und UV-O3-Gas bzw. mit UV-Bestrahlung und O3-Gas bei einer niedrigen Temperatur von etwa 200 bis 400°C und bei einer hohen Temperatur von etwa 750 bis 950°C wärmbehandelt wird, wobei die Wärmebehandlung zwischen dem Schritt zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht und dem Schritt zur Ausbildung der leitenden Sperr­ schicht erfolgt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem der Schritt zur Ausbil­ dung der Ta2O5-Schicht (43) außerdem die folgenden Schritte umfasst: es wird eine erste Ta2O5-Schicht ausgebildet; die erste Ta2O5-Schicht wird ein erstes Mal wärmebehandelt; auf der Oberseite der wärmebehandelten ersten Ta2O5-Schicht wird eine zweite Ta2O5- Schicht ausgebildet; und die zweite Ta2O5-Schicht wird ein zweites Mal wärmebehan­ delt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem der erste oder zweite Wärmebehandlungs­ schritt eine N2O- oder O2-Plasmabehandlung oder eine UV-O3-Behandlung bzw. kombi­ nierte UV-Bestrahlungs- und O3-Behandlung ist.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, bei dem die Nitrierung bzw. Nit­ ridbehandlung der Oberfläche der unteren Elektrode (40) in-situ in einer Reaktionskam­ mer ausgeführt wird, die auf einer Temperatur von etwa 200 bis 700°C gehalten wird und eine NH3- oder N2/H2-Plasmagasatmosphäre enthält.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, bei dem die leitende Sperrschicht (45) mit Hilfe einer Plasmabehandlung im Temperaturbereich von etwa 200 bis 400°C und unter Verwendung eines Gases, das Stickstoff enthält, ausgebildet wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31, bei dem die leitende Sperrschicht in einem Ofen ausgebildet wird, der eine Atmosphäre mit einem Gas, das Stickstoffver­ bindungen enthält, aufweist und bei einer Temperatur von etwa 750 bis 950°C gehalten wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31, bei dem die leitende Sperrschicht (44) durch ein RTN-Verfahren bzw. ein Verfahren zur raschen thermischen Nitrierung unter einer Atmosphäre, die ein Gas mit Stickstoffverbindungen enthält, ausgebildet wird, und zwar bei einer Temperatur von etwa 750 bis 950°C.
35. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators auf einem Halbleitersubstrat mit den folgenden Schritten:
auf dem Halbleitersubstrat (30) wird eine untere Elektrode (40) ausgebildet;
die Oberfläche der unteren Elektrode (40) wird nitriert bzw. nitrid-behandelt, und zwar innerhalb einer Reaktionskammer, die ein NH3- oder N2/H2-Plasmagas enthält und auf einer Temperatur von etwa 200 bis 700°C gehalten wird, um die Bildung einer na­ türlichen Oxidschicht auf deren Oberfläche zu verhindern;
als dielektrische Schicht wird auf der Oberseite der unteren Elektrode (40) eine Ta2O5-Schicht (43) ausgebildet;
nach deren Wärmebehandlung wird die Ta2O5-Schicht (43) kristallisiert;
auf der Oberseite der Ta2O5-Schicht wird in einer Reaktionskammer, die ein Plasmagas mit Stickstoff enthält und auf einer Temperatur von etwa 200 bis 400°C gehalten wird, eine leitende Sperrschicht (44) ausgebildet, die aus einer Siliziumnitrid­ schicht besteht; und
auf der Oberseite der leitenden Sperrschicht (44) wird eine obere Elektrode (45) ausgebildet, wobei
der Schritt zur Nitrierung bzw. Nitridbehandlung der Oberfläche der unteren E­ lektrode (40), zur Ausbildung der Ta2O5-Schicht (43), zur Wärmebehandlung und an­ schließenden Kristallisierung der Ta2O5-Schicht und zur Ausbildung der leitenden Sperr­ schicht (44) in-situ in derselben Reaktionskammer ausgeführt wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, bei dem die Ta2O5-Schicht (43) durch eine oberflä­ chenchemische Reaktion von chemischem Ta-Dampf und O2-Gas innerhalb einer CVD- Kammer ausgebildet wird.
37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, bei dem die Ta2O5-Schicht (43) unter einer Atmosphäre mit O3-Gas und UV-O3-Gas bzw. UV-Bestrahlung/O3-Gas bei einer niedri­ gen Temperatur von etwa 200 bis 400°C und bei einer hohen Temperatur von etwa 750 bis 950°C wärmebehandelt wird.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, bei dem der Schritt zur Ausbil­ dung der Ta2O5-Schicht (43) außerdem die folgenden Schritte umfasst: es wird eine erste Ta2O5-Schicht ausgebildet; die erste Ta2O5-Schicht wird ein erstes Mal wärmebehandelt; auf der Oberseite der wärmebehandelten ersten Ta2O5-Schicht wird eine zweite Ta2O5- Schicht ausgebildet; und die zweite Ta2O5-Schicht wird ein zweites Mal wärmebehan­ delt.
39. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem der erste oder zweite Wärmebehandlungs­ schritt eine N2O- oder O2-Plasmabehandlung oder eine UV-O3-Behandlung bzw. kombi­ nierte UV-Bestrahlungs- und O3-Behandlung ist.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373159B1 (ko) * 1999-11-09 2003-02-25 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
JP2001351913A (ja) * 2000-06-07 2001-12-21 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100384850B1 (ko) * 2000-12-14 2003-05-22 주식회사 하이닉스반도체 탄탈륨옥사이드 유전막 형성 방법
KR100360413B1 (ko) * 2000-12-19 2002-11-13 삼성전자 주식회사 2단계 열처리에 의한 반도체 메모리 소자의 커패시터 제조방법
KR100387264B1 (ko) * 2000-12-29 2003-06-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법
KR100393209B1 (ko) * 2001-01-18 2003-07-31 삼성전자주식회사 금속 산화막을 유전막으로 하는 반도체 커패시터의 형성방법
US6620702B2 (en) * 2001-06-25 2003-09-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of producing low thermal budget high dielectric constant structures
US6706635B2 (en) * 2002-06-05 2004-03-16 Texas Instruments Incorporated Innovative method to build a high precision analog capacitor with low voltage coefficient and hysteresis
KR100507860B1 (ko) * 2002-06-21 2005-08-18 주식회사 하이닉스반도체 산화저항막을 구비한 캐패시터 및 그 제조 방법
KR100587082B1 (ko) * 2004-06-30 2006-06-08 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 형성방법
KR100728962B1 (ko) * 2004-11-08 2007-06-15 주식회사 하이닉스반도체 지르코늄산화막을 갖는 반도체소자의 캐패시터 및 그 제조방법
JP2006319077A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Elpida Memory Inc 金属酸化物誘電体膜の形成方法及び半導体記憶装置の製造方法
KR100675895B1 (ko) * 2005-06-29 2007-02-02 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 금속배선구조 및 그 제조방법
KR101352237B1 (ko) * 2008-08-13 2014-01-16 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치의 제조방법
WO2019133509A2 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 Applied Materials, Inc. Method of reducing leakage current of storage capacitors for display applications
CN112018090A (zh) * 2020-07-21 2020-12-01 中国科学院微电子研究所 一种电容结构及其制备方法和半导体器件

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130694A (en) 1977-08-15 1978-12-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Amorphous metal oxide material between electrodes of a cell
JPS5745968A (en) * 1980-08-29 1982-03-16 Ibm Capacitor with double dielectric unit
JPS62136035A (ja) 1985-12-10 1987-06-19 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS6338248A (ja) 1986-08-04 1988-02-18 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
JPH01173622A (ja) 1987-12-26 1989-07-10 Fujitsu Ltd 窒化膜の形成方法
JP2829023B2 (ja) 1989-02-28 1998-11-25 株式会社東芝 半導体集積回路用キャパシタ
JP2518406B2 (ja) * 1989-06-23 1996-07-24 日本電気株式会社 容量絶縁膜の形成方法
JPH05167008A (ja) 1991-12-12 1993-07-02 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
JPH05335483A (ja) 1992-05-29 1993-12-17 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPH05343639A (ja) * 1992-06-10 1993-12-24 Toshiba Corp 電子部品
JP3141553B2 (ja) * 1992-08-06 2001-03-05 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
KR960005681B1 (ko) * 1992-11-07 1996-04-30 금성일렉트론주식회사 반도체 메모리 장치의 캐패시터 제조방법
JPH06163819A (ja) 1992-11-18 1994-06-10 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置のキャパシタ構造
JP2786071B2 (ja) * 1993-02-17 1998-08-13 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JPH0714993A (ja) 1993-06-18 1995-01-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH0745467A (ja) 1993-07-26 1995-02-14 Alps Electric Co Ltd 誘電体およびこの誘電体を有するキャパシタ
JPH0766369A (ja) * 1993-08-26 1995-03-10 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5330931A (en) 1993-09-22 1994-07-19 Northern Telecom Limited Method of making a capacitor for an integrated circuit
US5508881A (en) 1994-02-01 1996-04-16 Quality Microcircuits Corporation Capacitors and interconnect lines for use with integrated circuits
US5362632A (en) * 1994-02-08 1994-11-08 Micron Semiconductor, Inc. Barrier process for Ta2 O5 capacitor
KR950034588A (ko) * 1994-03-17 1995-12-28 오가 노리오 탄탈계 고유전체재료 및 고유전체막의 형성방법 및 반도체장치
US5753945A (en) 1995-06-29 1998-05-19 Northern Telecom Limited Integrated circuit structure comprising a zirconium titanium oxide barrier layer and method of forming a zirconium titanium oxide barrier layer
KR0155879B1 (ko) 1995-09-13 1998-12-01 김광호 오산화 이탄탈륨 유전막 커패시터 제조방법
US5786248A (en) * 1995-10-12 1998-07-28 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming a tantalum oxide containing capacitor
KR0165484B1 (ko) * 1995-11-28 1999-02-01 김광호 탄탈륨산화막 증착 형성방법 및 그 장치
US5631188A (en) 1995-12-27 1997-05-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Low voltage coefficient polysilicon capacitor
JPH09266289A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置およびその製造方法
US5930584A (en) * 1996-04-10 1999-07-27 United Microelectronics Corp. Process for fabricating low leakage current electrode for LPCVD titanium oxide films
JPH1012837A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
KR100235938B1 (ko) * 1996-06-24 1999-12-15 김영환 반구형 실리콘 제조방법
JP3432359B2 (ja) * 1996-06-28 2003-08-04 沖電気工業株式会社 半導体装置およびその製造方法
KR100207485B1 (ko) * 1996-07-23 1999-07-15 윤종용 반도체장치의 커패시터 제조방법
US5872415A (en) 1996-08-16 1999-02-16 Kobe Steel Usa Inc. Microelectronic structures including semiconductor islands
US5776660A (en) 1996-09-16 1998-07-07 International Business Machines Corporation Fabrication method for high-capacitance storage node structures
US5980977A (en) 1996-12-09 1999-11-09 Pinnacle Research Institute, Inc. Method of producing high surface area metal oxynitrides as substrates in electrical energy storage
JPH10229080A (ja) * 1996-12-10 1998-08-25 Sony Corp 酸化物の処理方法、アモルファス酸化膜の形成方法およびアモルファス酸化タンタル膜
JPH10189908A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Texas Instr Japan Ltd 金属酸化物キャパシタの作製方法及び半導体メモリ装置の製造方法
US5936831A (en) 1997-03-06 1999-08-10 Lucent Technologies Inc. Thin film tantalum oxide capacitors and resulting product
US6218260B1 (en) * 1997-04-22 2001-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming integrated circuit capacitors having improved electrode and dielectric layer characteristics and capacitors formed thereby
US5977582A (en) 1997-05-23 1999-11-02 Lucent Technologies Inc. Capacitor comprising improved TaOx -based dielectric
GB2326279B (en) * 1997-06-11 2002-07-31 Hyundai Electronics Ind Method of forming a capacitor of a semiconductor device
FR2766211B1 (fr) * 1997-07-15 1999-10-15 France Telecom PROCEDE DE DEPOT D'UNE COUCHE DIELECTRIQUE DE Ta2O5
US5910880A (en) 1997-08-20 1999-06-08 Micron Technology, Inc. Semiconductor circuit components and capacitors
US5837576A (en) 1997-10-31 1998-11-17 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for forming a capacitor using a silicon oxynitride etching stop layer
US6165833A (en) * 1997-12-19 2000-12-26 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming a capacitor
TW357430B (en) 1997-12-22 1999-05-01 United Microelectronics Corp Manufacturing method of capacitors
JPH11233723A (ja) 1998-02-13 1999-08-27 Sony Corp 電子素子およびその製造方法ならびに誘電体キャパシタおよびその製造方法ならびに光学素子およびその製造方法
JP3189813B2 (ja) * 1998-11-30 2001-07-16 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
GB2347787A (en) * 1998-12-04 2000-09-13 Samsung Electronics Co Ltd Method of forming a tantalum oxide containing capacitor
KR100304699B1 (ko) * 1999-01-05 2001-09-26 윤종용 탄탈륨 산화막을 갖춘 커패시터 제조방법

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US6376299B1 (en) 2002-04-23

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