DE102005053322A1 - Fabricating capacitor for e.g. DRAM device, by forming storage node, forming multi-layered dielectric structure including zirconium oxide layer and aluminum oxide layer, and forming plate electrode on the multi-layered dielectric structure - Google Patents

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Abstract

Fabricating a capacitor involves forming a storage node; forming a multilayered dielectric structure (16) on the storage node, the multilayered dielectric structure including a zirconium oxide layer and an aluminum oxide layer; and forming a plate electrode on the multi-layered dielectric structure. Independent claims are also included for: (A) fabricating a semiconductor device, comprising forming a storage node; forming an Al 2O 3layer on the storage node; forming a ZrO 2layer on the Al 2O 3layer; performing a plasma nitridation on a surface of the ZrO 2layer, thus obtaining a dielectric structure including a nitrided ZrO 2layer and the Al 2O 3layer; and forming a plate electrode on the dielectric structure; and (B) capacitor of a semiconductor device, comprising a storage node; multilayered dielectric structure including ZrO 2layer and an Al 2O 3layer and formed on the storage node; and a plate electrode on the multi-layered dielectric structure.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kondensator eines Halbleiterbauelements und ein Verfahren zur Herstellung desselben; und weiter insbesondere auf einen Kondensator eines Halbleiterbauelements, welcher in der Lage ist, einen gewünschtes Niveau von Kapazität, eine Leckstromeigenschaft und thermische Stabilität sicherzustellen und auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.The The present invention relates to a capacitor of a semiconductor device and a method for producing the same; and further in particular to a capacitor of a semiconductor device, which in the Location is a desired Level of capacity, to ensure a leakage current characteristic and thermal stability and to a method for producing the same.

Da Halbleiterbauelemente hoch integriert wurden, wurden Größen von Einheitszellen stark reduziert und es wurde ein Betriebsspannungsniveau abgesenkt. Somit wurde eine Wiederauffrischzeit eines Bauelements verkürzt und es wurde oft ein weicher Fehler erzeugt. Es ist somit notwendig, einen Kondensator zu entwickeln, welcher ein Kapazitätsniveau größer als 25 fF pro Zelle aufweist und weniger wahrscheinlich einen Leckstrom erzeugt.There Semiconductor devices were highly integrated, were sizes of Unit cells greatly reduced and it was lowered operating voltage level. Thus, a refresh time of a device has been shortened and a soft mistake was often generated. It is therefore necessary to develop a capacitor which has a capacity level greater than 25 fF per cell, and less likely to leak generated.

Wie bekannt ist, ist die Kondensatorkapazität proportional zu der Oberflächenfläche einer Elektrode und einer dielektrischen Konstante eines dielektrischen Materials und umgekehrt proportional zu der Dicke eines dielektrischen Materials, welches einem Abstand zwischen den Elektroden entspricht, genauer zu einer äquivalenten Siliziumoxiddicke (Tox) eines dielektrischen Materials. Es ist somit notwendig, ein dielektrisches Material zu verwenden, welches eine hohe dielektrische Konstante aufweist und die äquivalente Siliziumoxiddicke (Tox) reduzieren kann, um einen Kondensator mit einem hohen Kapazitätsniveau herzustellen, welcher in geeigneter Weise für hochintegrierte Halbleiterbauelemente implementiert werden kann.As is known, the capacitor capacitance is proportional to the surface area of a Electrode and a dielectric constant of a dielectric Material and inversely proportional to the thickness of a dielectric Material, which corresponds to a distance between the electrodes, more precisely to an equivalent Silicon oxide thickness (Tox) of a dielectric material. It is thus necessary to use a dielectric material, which is a having high dielectric constant and the equivalent silicon oxide thickness (Tox) can reduce to a capacitor with a high capacity level which is suitable for highly integrated semiconductor devices can be implemented.

Es gibt Beschränkungen, einen herkömmlichen Kondensator vom Nitrid/Oxid (NO)-Typ zu verwenden, um ein hohes Kapazitätsniveau sicherzustellen, wel ches für hochintegrierte Halbleiterbauelemente notwendig ist. Der herkömmliche Kondensator vom NO-Typ verwendet im allgemeinen ein dielektrisches Material aus Siliziumnitrid (Si3N4), dessen dielektrische Konstante 7 ist. Somit wurde ein Kondensator vom Polysilizium-Isolator-Polysilizium (SIS)-Typ vorgeschlagen, um ein ausreichendes Niveau von Kapazität sicherzustellen. Der SIS-Typ-Kondensator verwendet dielektrische Materialien, die eine dielektrische Konstante aufweisen, die höher ist als die des Siliziumnitrids. Beispiele derartiger dielektrischer Materialien sind Tantaloxid (Ta2O5), dessen dielektrische Konstante 25 ist, Lanthanoxid (La2O3), dessen dielektrische Konstante 30 ist, und Hafniumoxid (HfO2), dessen dielektrische Konstante 20 ist.There are limitations to using a conventional nitride / oxide (NO) type capacitor to ensure a high level of capacitance necessary for highly integrated semiconductor devices. The conventional NO type capacitor generally uses a silicon nitride (Si 3 N 4 ) dielectric material whose dielectric constant 7 is. Thus, a polysilicon-insulator-polysilicon (SIS) -type capacitor has been proposed to ensure a sufficient level of capacitance. The SIS type capacitor uses dielectric materials having a dielectric constant higher than that of the silicon nitride. Examples of such dielectric materials are tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), its dielectric constant 25 is, lanthanum oxide (La 2 O 3 ), whose dielectric constant 30 is, and hafnium oxide (HfO 2 ), its dielectric constant 20 is.

Das dielektrische Material von Ta2O5 ist jedoch anfällig gegenüber Leckstrom und kann aufgrund einer während eines thermischen Prozesses gebildeten Oxidschicht die äquivalente Siliziumoxiddicke praktisch nicht auf weniger als 30 Å reduzieren. Die dielektrischen Materialien von La2O3 und HfO2 sind bei hoher Kapazität vorteilhaft, aufgrund ihrer hohen dielektrischen Konstanten; La2O3 und HfO2 verschlechtern jedoch oft eine Haltbarkeit eines Kondensators, da La2O3 und HfO2 sehr schwach gegenüber wiederholten elektrischen Schocks aufgrund eines erhöhten Niveaus von Leckstrom und einem verminderten Intensitätsniveau einer Zusammenbruchsspannung, oft auftretend, wenn die äquivalente Siliziumoxiddicke auf weniger als 15 Å reduziert ist, sind. Insbesondere weist HfO2 eine niedrigere Kristallisationstemperatur als Al2O3 auf. Somit steigt, wenn HfO2 verwendet wird, ein Leckstrom abrupt an, während ein thermischer Prozess bei einer Temperatur von höher als 600°C durchgeführt wird.However, the dielectric material of Ta 2 O 5 is susceptible to leakage current and, due to an oxide layer formed during a thermal process, can not practically reduce the equivalent silicon oxide thickness to less than 30 Å. The dielectric materials of La 2 O 3 and HfO 2 are advantageous in high capacity because of their high dielectric constants; However, La 2 O 3 and HfO 2 often deteriorate a capacitor life because La 2 O 3 and HfO 2 are very weak against repeated electrical shocks due to an increased level of leakage current and a reduced intensity level of breakdown voltage, often occurring when the equivalent silicon oxide thickness less than 15 Å are reduced. In particular, HfO 2 has a lower crystallization temperature than Al 2 O 3 . Thus, when HfO 2 is used, a leakage current abruptly increases while a thermal process is performed at a temperature higher than 600 ° C.

In dem Fall von Polysilizium, welches üblicherweise als ein dielektrisches Material für den Kondensator vom SIS-Typ verwendet wird, weist Polysilizium auch eine Begrenzung beim Sicherstellen eines hohen Niveaus von Leitfähigkeit auf, welche von hochintegrierten Halbleiterbauelementen benötigt wird. Es wurde somit versucht, andere Metalle mit hoher Leitfähigkeit als ein Elektrodenmaterial zu verwenden.In the case of polysilicon, which is commonly referred to as a dielectric Material for The capacitor of the SIS type is also used in polysilicon a limitation in ensuring a high level of conductivity on which is needed by highly integrated semiconductor devices. It was thus tried other metals with high conductivity to use as an electrode material.

Als Kondensatoren, welche in einem Herstellungsverfahren für dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM)-Bauelemente einschließlich mikronisierter Metallleitungen von weniger als 100 nm verwendet werden können, wurden Kondensato ren mit Metallelektroden und doppelten oder dreifachen dielektrischen Strukturen entwickelt. Beispielsweise wurde ein Kondensator vom Metall-Isolator-Polysilizium (MIS)-Typ einschließlich einer Titannitrid (TiN)-basierten Elektrode und einer doppelten dielektrischen Struktur von HfO2/Al2O3 und ein Kondensator vom Metall-Isolator-Metall (MIM)-Typ einschließlich einer TiN-basierten Elektrode und einer dreifachen dielektrischen Struktur aus HfO2/Al2O3/HfO2 entwickelt.As capacitors that can be used in a dynamic random access memory (DRAM) device fabrication process including micronized metal lines of less than 100 nm, capacitors having metal electrodes and double or triple dielectric structures have been developed. For example, a metal-insulator-polysilicon (MIS) -type capacitor including a titanium nitride (TiN) -based electrode and a double dielectric structure of HfO 2 / Al 2 O 3 and a metal-insulator-metal (MIM) capacitor has been proposed. Type including a TiN-based electrode and a triple dielectric structure of HfO 2 / Al 2 O 3 / HfO 2 developed.

Es kann jedoch schwierig sein, den Kondensator des herkömmlichen MIS- oder MIM-Typs auf sub-70 nm-Metallleitungen anzuwenden. Da eine mehrfach geschichtete dielektrische Struktur des MIS- oder MIM-Typ-Kondensators (z. B. HfO2/Al2O3 oder HfO2/Al2O3/HfO2) die minimale äquivalente Siliziumoxiddicke von 12 Å aufweist, kann es schwierig sein, ein Kapazitätsniveau von größer als 25 fF pro Zelle in DRAM-Bauelementen mit sub-70 nm-Metallleitungen sicherzustellen.However, it may be difficult to apply the conventional MIS or MIM type capacitor to sub-70 nm metal lines. Since a multi-layered dielectric structure of the MIS or MIM-type capacitor (eg, HfO 2 / Al 2 O 3 or HfO 2 / Al 2 O 3 / HfO 2 ) has the minimum equivalent silicon oxide thickness of 12 Å, it can difficult to ensure a capacitance level greater than 25 fF per cell in DRAM devices with sub-70 nm metal lines.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Kondensator eines Halbleiterbauelements zur Verfügung zu stellen, wobei der Kondensator eine Leckstromeigenschaft und ein im Allgemeinen durch Halbleiterspeicherprodukte mit sub-70 nm Metallleitungen der nächsten Generation benötigtes Kapazitätsniveau sicherzustellen, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.It is therefore an object of the present invention, a capacitor a semiconductor device to provide, wherein the Capacitor a leakage current characteristic and generally through Semiconductor memory products with sub-70 nm next-generation metal lines required capacity level and a method of making the same.

In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators zur Verfügung gestellt, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Bilden einer mehrschichtigen dielektrischen Struktur auf dem Speicherknoten, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine Zirkondioxid(ZrO2)-Schicht und eine Aluminium(Al2O3)-Schicht aufweist; und Bilden einer Plattenelektrode auf der mehrschichtigen dielektrischen Struktur.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a capacitor, comprising: forming a storage node; Forming a multi-layered dielectric structure on the storage node, the multi-layered dielectric structure comprising a zirconia (ZrO 2 ) layer and an aluminum (Al 2 O 3 ) layer; and forming a plate electrode on the multilayered dielectric structure.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators zur Verfügung gestellt, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche des Speicherknotens; Bilden einer ZrO2-Schicht aus dem nitridierten Speicherknoten; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der ZrO2-Schicht, wodurch eine nitridierte ZrO2-Schicht erhalten wird; und Bilden einer platten Elektrode auf der nitridierten ZrO2-Schicht.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a capacitor, comprising: forming a storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the storage node; Forming a ZrO 2 layer from the nitrided storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the ZrO 2 layer, thereby obtaining a nitrided ZrO 2 layer; and forming a plate electrode on the nitrided ZrO 2 layer.

In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements zur Verfügung gestellt, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Bilden einer Al2O3-Schicht auf dem Speicherknoten; Bilden einer ZrO2-Schicht auf der Al2O3-Schicht; Ausführen einer Plasmanitridierung auf einer Oberfläche der ZrO2-Schicht, wodurch eine dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht erhalten wird; und Bilden einer Plattenelektrode aus der dielektrischen Struktur.In accordance with still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a storage node; Forming an Al 2 O 3 layer on the storage node; Forming a ZrO 2 layer on the Al 2 O 3 layer; Performing a plasma nitriding on a surface of the ZrO 2 layer, thereby obtaining a dielectric structure including a nitrided ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer; and forming a plate electrode from the dielectric structure.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators eines Halbleiterbauelements zur Verfügung gestellt, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens, Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche des Speicherknotens; sequenzielles Bilden einer ersten ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer zweiten ZrO2-Schicht auf dem nitridierten Speicherknoten; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der zweiten ZrO2-Schicht, wodurch eine dreifache dielektrische Struktur einschließlich der ersten ZrO2-Schicht, der Al2O3-Schicht und der nitridierten zweiten ZrO2-Schicht erhalten wird; und Bilden einer platten Elektrode auf der dreifachen dielektrischen Struktur.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device, comprising: forming a storage node, performing a plasma nitriding process on a surface of the storage node; sequentially forming a first ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer and a second ZrO 2 layer on the nitrided storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the second ZrO 2 layer, thereby obtaining a triple dielectric structure including the first ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer, and the nitrided second ZrO 2 layer; and forming a plate electrode on the triple dielectric structure.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kondensator eines Halbleiterbauelements zur Verfügung gestellt, aufweisend: einen Speicherknoten; eine mehrschichtige dielektrische Struktur einschließlich einer ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht und gebildet auf dem Speicherknoten; und eine Plattenelektrode auf der mehrschichtigen dielektrischen Struktur.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a capacitor of a semiconductor device, comprising: a storage node; a multilayer dielectric structure including a ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer formed on the storage node; and a plate electrode on the multilayered dielectric structure.

In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kondensator eines Halbleiterbauelements zur Verfügung gestellt, aufweisend: einen Speicherknoten; eine auf dem Speicherknoten und eine plasmanitridierte Oberfläche aufweisende ZrO2-Schicht; und eine auf der ZrO2-Schicht gebildete Plattenelektrode.In accordance with still another aspect of the present invention, there is provided a capacitor of a semiconductor device, comprising: a storage node; a ZrO 2 layer comprising on the storage node and a plasma nitrided surface; and a plate electrode formed on the ZrO 2 layer.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Das obige und andere Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich mit Bezug auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird, in denen:The above and other objects and features of the present invention become easier to understand with reference to the following description of the preferred embodiments, which is made in conjunction with the accompanying drawings, in which:

1A bis 1C Querschnitte eines Kondensators sind, hergestellt gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Illustrieren eines Verfahrens zur Herstellung desselben; 1A to 1C Are cross sections of a capacitor manufactured according to a first embodiment of the present invention for illustrating a method of manufacturing the same;

2 ein Diagramm ist, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 2 Fig. 10 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with the first embodiment of the present invention;

3 ein Diagramm ist, welches sequenzielle Schritte des Bildens einer mehrschichtigen dielektrischen Struktur einschließlich einer dünnen Schicht aus Zirkondioxid (ZrO2) und einer dünnen Schicht aus Aluminiumoxid (Al2O3) auf der Basis einer atomaren Schichtabscheidungs(ALD)-Methode darstellt. 3 FIG. 12 is a diagram illustrating sequential steps of forming a multilayer dielectric structure including a zirconia (ZrO 2 ) thin film and a thin alumina (Al 2 O 3 ) film based on an atomic layer deposition (ALD) method.

4 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 4 Fig. 10 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a second embodiment of the present invention;

5 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 5 Fig. 15 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a third embodiment of the present invention;

6 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 6 Fig. 10 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a fourth embodiment of the present invention;

7 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 7 Fig. 15 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a fifth embodiment of the present invention;

8A bis 8C sind Querschnitte eines gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Kondensators, um ein Verfahren zur Herstellung desselben zu illustrieren; 8A to 8C Fig. 15 are cross sections of a capacitor manufactured according to a sixth embodiment of the present invention to illustrate a method of manufacturing the same;

8D ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte des Herstellens eines Kondensators in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 8D Fig. 15 is a diagram illustrating sequential steps of manufacturing a capacitor in accordance with the sixth embodiment of the present invention;

9 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte des Herstellens eines Kondensators in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 9 Fig. 15 is a diagram illustrating sequential steps of manufacturing a capacitor in accordance with a seventh embodiment of the present invention;

10 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte der Herstellung eines Kondensators in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und 10 Fig. 15 is a diagram illustrating sequential steps of manufacturing a capacitor in accordance with an eighth embodiment of the present invention; and

11 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte der Herstellung eines Kondensators in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 11 Fig. 15 is a diagram illustrating sequential steps of manufacturing a capacitor in accordance with a ninth embodiment of the present invention.

Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention

Ein Kondensator mit Zirkondioxid und ein Verfahren zur Herstellung desselben in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.One Capacitor with zirconium dioxide and a method for producing the same in accordance with exemplary embodiments The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings Drawings described.

Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Kondensator mit einer mehrschichtigen dielektrischen Struktur einschließlich einer Plasmanitridierten dünnen Zirkondioxid(ZrO2) oder ZrO2-Schicht und einer dünnen Aluminiumoxid(Al2O3)-Schicht vorgeschlagen, um ein ausreichendes Kapazitätsniveau sicherzustellen, größer als etwa 30 fF pro Zelle, benötigt von Kondensatoren von sub-70 nm Halbleiterspeicherbauelementen, z. B. dynamischen Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Bauelementen, ein Leckstromniveau niedriger als etwa 0,5 fF pro Zelle und ein Zusammenbruchsspannungsniveau größer als etwa 2,0 V bei der Bedingung von etwa 1 pA pro Zelle sicherzustellen.According to the exemplary embodiments of the present invention, a capacitor having a multilayered dielectric structure including a plasma-nitrided zirconia (ZrO 2 ) or ZrO 2 layer and a thin alumina (Al 2 O 3 ) layer is proposed to ensure a sufficient capacity level as about 30 fF per cell, required by capacitors of sub-70 nm semiconductor memory devices, e.g. Dynamic random access memory (DRAM) devices, to ensure a leakage current level lower than about 0.5 fF per cell and a breakdown voltage level greater than about 2.0V under the condition of about 1 pA per cell.

Im Allgemeinen weist ZrO2 eine Bandlückenenergie (Eg) von etwa 7,8 eV und eine dielektrische Konstante von etwa 20 bis etwa 25 höher als jene von Ta2O5 und HfO2 auf. Als eine Referenz weist Ta2O5 eine Bandlückenenergie von etwa 4,5 eV und eine dielektrische Konstante von etwa 25 auf, und HfO2 weist eine Bandlückenenergie von etwa 5,7 eV und eine dielektrische Konstante von etwa 20 auf. Al2O3, dessen Bandlückenenergie und dielektrische Konstante etwa 8,7 eV und etwa 9 beträgt, weist eine bessere thermische Stabilität auf als HfO2. Aufgrund dieser Eigenschaften von ZrO2 und Al2O3 wird in den folgenden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt, dass ein Kondensator mit einer mehrschichtigen dielektrischen Struktur einschließlich ZrO2 und Al2O3 bezüglich Leckstrom und thermischer Stabilität verglichen mit einem herkömmlichen Kondensator mit einer dielektrischen Struktur, die eine einzige Schicht einschließt, vorteilhaft ist.In general, ZrO 2 has a bandgap energy (Eg) of about 7.8 eV and a dielectric constant of about 20 to about 25 higher than those of Ta 2 O 5 and HfO 2 . As a reference, Ta 2 O 5 has a bandgap energy of about 4.5 eV and a dielectric constant of about 25, and HfO 2 has a bandgap energy of about 5.7 eV and a dielectric constant of about 20. Al 2 O 3 , whose bandgap energy and dielectric constant is about 8.7 eV and about 9, has better thermal stability than HfO 2 . Due to these properties of ZrO 2 and Al 2 O 3 , in the following exemplary embodiments of the present invention, it is illustrated that a capacitor having a multilayered dielectric structure including ZrO 2 and Al 2 O 3 has leakage current and thermal stability as compared with a conventional capacitor having a dielectric structure including a single layer is advantageous.

Somit kann die obige mehrschichtige dielektrische Struktur die äquivalente Siliziumoxiddicke auf weniger als etwa 12 Å reduzieren, und somit kann ein Kondensator mit der obigen mehrschichtigen dielektrischen Struktur eine Kapazität von größer als etwa 30 fF pro Zelle in sub-70 nm DRAM-Bauelementen sicherstellen.Consequently For example, the above multilayered dielectric structure may have the equivalent Reduce silicon oxide thickness to less than about 12 Å, and thus can a capacitor having the above multilayered dielectric structure a capacity from bigger than Ensure approximately 30 fF per cell in sub-70 nm DRAM devices.

Dementsprechend kann der Kondensator mit der mehrschichtigen dielektrischen Struktur ein ausreichendes Kapazitätsniveau sicherstellen, welches durch die Produkte der nächsten DRAM-Generation mit sub-70 nm Metallleitungen benötigt wird, sowie Leckstrom- und Zusammenbruchsspannungseigenschaften, welche für eine Massenproduktion geeignet aufrechterhalten werden können.Accordingly may be the capacitor with the multi-layered dielectric structure a sufficient capacity level ensure which through the products of the next DRAM generation with sub-70 nm metal lines needed as well as leakage current and breakdown voltage characteristics, which for a mass production can be maintained properly.

Nach der Abscheidung der dünnen ZrO2-Schicht und der dünnen Al2O3-Schicht wird ein Niedertemperaturaushärtprozess durchgeführt, um die Schichteigenschaften zu verbessern, und ein Hochtemperaturaushärtprozess durchgeführt, um eine Kristallisationseigenschaft zu verbessern. Um eine Verschlechterung der Leckstromeigenschaft zu verhindern, wird Al2O3, welches eine gute thermische Stabilität aufweist, zusammen mit einer Metallelektrode verwendet.After the deposition of the ZrO 2 thin film and the Al 2 O 3 thin film, a low-temperature curing process is performed to improve the film properties, and a high-temperature curing process is performed to improve a crystallization property. In order to prevent deterioration of leakage current property, Al 2 O 3 , which has good thermal stability, is used together with a metal electrode.

Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einschließlich einer dielektrischen Struktur aus Al2O3/ZrO2 in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.Hereinafter, a method of manufacturing a capacitor including a dielectric structure of Al 2 O 3 / ZrO 2 in accordance with a first embodiment of the present invention will be described in detail.

1A bis 1C sind Querschnitte eines gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Kondensators zur Illustration eines Herstellungsverfahrens desselben. 1A to 1C FIG. 15 are cross sections of a capacitor manufactured according to the first embodiment of the present invention, illustrating a manufacturing method thereof. FIG.

Obwohl nicht dargestellt, ist gemäß 1A ein Substrat 11 mit Bodenstrukturen einschließlich Transistoren und Bit-Leitungen versehen. Eine Zwischenschichtisolationsschicht 12 ist auf dem Substrat 11 derart gebildet, dass die Zwischenschichtisolationsschicht die Bodenstrukturen abdeckt.Although not shown, is according to 1A a substrate 11 provided with floor structures including transistors and bit lines. An interlayer insulation layer 12 is on the substrate 11 formed such that the interlayer insulating layer covers the floor structures.

Die Zwischenschichtisolationsschicht 12 wird geätzt und es wird eine Mehrzahl von Kontaktlöchern 13 gebildet, die Übergangsregionen oder Landepfropfen-Polysilizium(LPP)-Regionen exponieren. Ein leitendes Material wird in die Mehrzahl von Kontaktlöchern 13 gefüllt, wodurch eine Mehrzahl von Speicherknotenkontakten 14 erhalten wird.The interlayer insulation layer 12 is etched and there are a plurality of contact holes 13 formed to expose the transition regions or land polysilicon (LPP) regions. A conductive material becomes in the plurality of contact holes 13 filled, creating a plurality of storage node contacts 14 is obtained.

Eine Schicht eines Speicherknotenmaterials wird über den Speicherknotenkontakten 14 und der Zwischenschichtisolationsschicht 12 gebildet. Ein Isolationsprozess einschließlich eines chemisch-mechanischen Polier(CMP)-Prozesses oder ein Zurückätzprozess wird auf der Schicht des Speicherknotenmaterials ausgeführt, um individuell mit den Speicherknotenkontakten 14 verbundene Speicherknoten 15 zu bilden. Die Speicherknoten 15 schließen ein Material ein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus dotiertem Polysilizium, Titannitrid (TiN), Tantalnitrid (TaN), Wolfram (W), Wolframnitrid (WN), Ruthenium (Ru), Rutheniumoxid (RuO2), Iridium (Ir), Iridiumoxid (IrO2), Platin (Pt), Ru/RuO2, Ir/IrO2, und SrRuO3 besteht, und weisen eine Dicke von etwa 200 Å bis etwa 500 Å auf. Zusätzlich zu einer Zylinderstruktur können die Speicherknoten 15 in einer konkaven Struktur oder in einer simplen Stapelstruktur gebildet werden.A layer of storage node material contacts the storage node 14 and the interlayer insulating film 12 educated. An isolation process including a chemical mechanical polishing (CMP) process or an etch back process is performed on the layer of the storage node material to individually contact the storage node contacts 14 connected storage nodes 15 to build. The storage nodes 15 include a material selected from the group consisting of doped polysilicon, titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), tungsten (W), tungsten nitride (WN), ruthenium (Ru), ruthenium oxide (RuO 2 ), iridium ( Ir), iridium oxide (IrO 2 ), platinum (Pt), Ru / RuO 2 , Ir / IrO 2 , and SrRuO 3 , and have a thickness of about 200 Å to about 500 Å. In addition to a cylindrical structure, the storage nodes 15 be formed in a concave structure or in a simple stack structure.

Beispielsweise werden, wenn die Speicherknoten 15 TiN enthalten, Titantetrachlorid, (TiCl4) und Ammoniak (NH3) als ein Quellenmaterial bzw. ein Reaktionsgas verwendet. Das Quellenmaterial und das Reaktionsgas fließen in einer Menge von etwa 10 sccm bis etwa 1000 sccm. Zu dieser Zeit wird eine Kammer unter einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr und einer Substrattemperatur von etwa 500°C bis etwa 700°C gehalten. Die TiN-Schicht wird mit einer Dicke von etwa 200 Å bis etwa 500 Å gebildet.For example, if the storage nodes 15 TiN, titanium tetrachloride, (TiCl 4 ) and ammonia (NH 3 ) are used as a source material and a reaction gas, respectively. The source material and the reaction gas flow in an amount of about 10 sccm to about 1000 sccm. At this time, a chamber is maintained under a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr and a substrate temperature of about 500 ° C to about 700 ° C. The TiN layer is formed at a thickness of about 200 Å to about 500 Å.

Anschließend wird ein Niedertemperaturaushärtprozess in einer Atmosphäre eines Gases ausgeführt, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus Stickstoff (N2), Wasserstoff (N2), N2/H2, O2, O3 und NH3 besteht, um die Speicherknoten 15 zu verdichten, Störstellen, die innerhalb der Speicherknoten 15 verbleiben, zu entfernen, welche eine Ursache für einen erhöhten Leckstrom werden, und Oberflächenrauheit zu eliminieren. Insbesondere hindert die glatte Oberfläche elektrische Felder daran, sich in einem bestimmten Bereich zu konzentrieren.Subsequently, a low-temperature curing process is carried out in an atmosphere of a gas selected from the group consisting of nitrogen (N 2 ), hydrogen (N 2 ), N 2 / H 2 , O 2 , O 3, and NH 3 storage nodes 15 to condense impurities inside the storage nodes 15 remain to remove, which become a cause of increased leakage current, and to eliminate surface roughness. In particular, the smooth surface prevents electric fields from concentrating in a particular area.

Der Niedertemperaturaushärtprozess wird durch Verwendung eines Plasmas, eines Ofens oder eines schnellen thermischen Prozesses (RTP) ausgeführt. Im Falle der Verwendung des Plasmas wird der Niedertemperaturaushärtprozess für etwa 1 Minute bis etwa 5 Minuten unter einem bestimmten Rezept durchgeführt; d.h. ein Plasma mit einer Radiofrequenz (RF) Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W, einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C, einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr und etwa 5 sccm bis etwa 5 slm des ausgewählten Umgebungsgases. Im Falle einer Verwendung eines elektrischen Ofens wird der Niedertemperaturaushärtprozess bei einer Temperatur von etwa 600°C bis etwa 800°C und einem Fließen von etwa 5 ccm bis etwa 5 slm des ausgewählten Umgebungsgases durchgeführt. In dem Falle einer Verwendung des RTP wird der Niedertemperaturaushärtprozess mit einer Kammer durchgeführt, die auf einer Temperatur von etwa 500°C bis etwa 800°C und einem ansteigenden Druck von etwa 700 Torr bis etwa 760 Torr oder einem abfallenden Druck von etwa 1 Torr bis etwa 100 Torr gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt das ausgewählte Umgebungsgas in einer Menge von etwa 5 sccm bis etwa 5 slm.Of the Niedertemperaturaushärtprozess is by using a plasma, a furnace or a fast thermal process (RTP). In case of use of the plasma becomes the low temperature curing process for about 1 minute to about 5 Minutes under a given recipe; i.e. a plasma with a Radiofrequency (RF) energy from about 100 W to about 500 W, one Temperature of about 200 ° C up to about 500 ° C, a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr and about 5 sccm to about 5 slm of the selected one Ambient gas. In case of using an electric oven becomes the low temperature curing process at a temperature of about 600 ° C up to about 800 ° C and a flow from about 5 cc to about 5 slm of the selected ambient gas. In the case of using the RTP becomes the low-temperature curing process performed with a chamber, at a temperature of about 500 ° C to about 800 ° C and a increasing pressure from about 700 Torr to about 760 Torr or one decreasing pressure from about 1 Torr to about 100 Torr. At this time flows the selected one Ambient gas in an amount of about 5 sccm to about 5 slm.

Gemäß 1B wird eine mehrschichtige dielektrische Struktur 16 einschließlich einer dünnen ZrO2-Schicht 16A und einer dünnen AL2O3-Schicht 16B auf den Speicherknoten 15 gebildet. Die mehrschichtige dielektrische Struktur 16 wird durch einen atomaren Schichtabscheidungs(ALD)-Prozess gebildet. Eine detaillierte Beschreibung des ALD-Verfahrens wird später mit Bezug auf 3 vorgenommen.According to 1B becomes a multi-layered dielectric structure 16 including a thin ZrO 2 layer 16A and a thin AL 2 O 3 layer 16B on the storage node 15 educated. The multilayer dielectric structure 16 is formed by an atomic layer deposition (ALD) process. A detailed description of the ALD method will be given later with reference to FIG 3 performed.

Gemäß 1C wird eine Plattenelektrode 17 auf der mehrschichtigen dielektrischen Struktur 16 gebildet. Die Plattenelektrode 17 schließt ein Material ein, wel ches ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus dotiertem Silizium TiN, TaN, W, WN, Ru RuO2, Ir, IrO2, Pt, Ru/RuO2, Ir/IrO2, und SrRuO3. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird veranschaulicht, dass die Plattenelektrode 17 TiN aufweist und durch Verwenden eines chemischen Dampfabscheidungs(CVD)-Prozesses oder eines physikalischen Dampfabscheidungs(PVD)-Prozesses gebildet wird. Beispielsweise wird die TiN-Abscheidung durch den CVD-Prozess die Folgende sein. Ein Quellenmaterial schließt TiCl4 ein und ein Reaktionsgas schließt NH3 ein. Das Quellenmaterial und das Reaktionsgas fließen in einer Menge von etwa 10 sccm bis etwa 1000 sccm. Zu diesem Zeitpunkt wird die CVD-Kammer auf einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr und einer Substrattemperatur von etwa 500°C bis etwa 600°C gehalten. Die TiN-Schicht wird mit einer Dicke von etwa 200 Å bis etwa 400 Å abgeschieden.According to 1C becomes a plate electrode 17 on the multilayer dielectric structure 16 educated. The plate electrode 17 includes a material selected from the group consisting of doped silicon TiN, TaN, W, WN, Ru RuO 2 , Ir, IrO 2 , Pt, Ru / RuO 2 , Ir / IrO 2 , and SrRuO 3 , In the first embodiment of the present invention, it is illustrated that the plate electrode 17 TiN and formed by using a chemical vapor deposition (CVD) process or a physical vapor deposition (PVD) process. For example, the TiN deposition by the CVD process will be the following. A source material includes TiCl 4 and a reaction gas includes NH 3 . The source material and the reaction gas flow in an amount of about 10 sccm to about 1000 sccm. At this time, the CVD chamber is maintained at a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr and a substrate temperature of about 500 ° C to about 600 ° C. The TiN layer is deposited at a thickness of about 200 Å to about 400 Å.

2 ist ein Diagramm, welches die Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 FIG. 15 is a diagram illustrating the capacitor structure in accordance with the first embodiment of the present invention. FIG provides.

Wie dargestellt ist, wird die mehrschichtige dielektrische Struktur 16 durch sequenzielles Bilden der dünnen ZrO2-Schicht 16A und der dünnen Al2O3-Schicht 16B auf dem Speicherknoten 15 erhalten, und die Plattenelektrode 17 wird auf der mehrschichtigen dielektrischen Struktur 16 gebildet.As shown, the multilayered dielectric structure becomes 16 by sequentially forming the thin ZrO 2 layer 16A and the thin Al 2 O 3 layer 16B on the storage node 15 obtained, and the plate electrode 17 is on the multilayer dielectric structure 16 educated.

Die ZrO2-Schicht 16A weist eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 100 Å auf, und die Al2O3-Schicht 16B weist eine Dicke von 5 Å bis etwa 30 Å auf. Die gesamte Dicke der mehrschichtigen dielektrischen Struktur 16 liegt zwischen etwa 10 Å bis etwa 130 Å.The ZrO 2 layer 16A has a thickness of about 5 Å to about 100 Å, and the Al 2 O 3 layer 16B has a thickness of 5 Å to about 30 Å. The total thickness of the multilayer dielectric structure 16 is between about 10 Å to about 130 Å.

3 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte des Bildens einer mehrschichtigen dielektrischen Struktur einschließlich einer dünnen ZrO2-Schicht und einer dünnen Al2O3-Schicht gemäß eines ALD-Verfahrens darstellt. 3 FIG. 15 is a diagram illustrating sequential steps of forming a multilayered dielectric structure including a ZrO 2 thin film and a thin Al 2 O 3 film according to an ALD method.

Wie dargestellt, werden die ZrO2-Schicht und die Al2O3-Schicht durch ein ALD-Verfahren abgeschieden, welches einen wiederholten Einheitszyklus durchführt bis gewünschte Dicken der obigen Zielschichten erhalten werden. Der Einheitszyklus schließt ein: Zuführen eines Quellengases; Zuführen eines Ausblasgases; Zuführen eines Reaktionsgases; und Zuführen eines Ausblasgases. Genauer auf den Einheitszyklus bezugnehmend, wird das Quellengas einer Kammer zugeführt und auf einer Zielstruktur adsorbiert. Nicht-adsorbierte Teile des Quellengases werden aus der Kammer ausgeblasen und das Reaktionsgas wird zugeführt, um mit dem adsorbierten Quellengas zu reagieren, wodurch eine gewünschte dünne Schicht abgeschieden wird. Anschließend wird ein Ausblasgas zugeführt, um nicht reagierte Teile des Reaktionsgases aus der Kammer auszublasen.As shown, the ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer are deposited by an ALD method which performs a repeated unit cycle until desired thicknesses of the above target layers are obtained. The unit cycle includes: supplying a source gas; Supplying a blow-by gas; Supplying a reaction gas; and supplying a purge gas. More specifically, referring to the unit cycle, the source gas is supplied to a chamber and adsorbed on a target structure. Unadsorbed portions of the source gas are blown out of the chamber and the reaction gas is supplied to react with the adsorbed source gas, thereby depositing a desired thin film. Subsequently, a purge gas is supplied to blow unreacted portions of the reaction gas from the chamber.

Bezüglich der ZrO2-Abscheidung weist der Einheitszyklus auf: Zuführen eines Quellengases aus Zr; Zuführen eines Ausblasgases; Zuführen eines Reaktionsgases; und Zuführen eines Ausblasgases. Dieser Einheitszyklus wird wiederholt bis eine gewünschte Dicke der ZrO2-Schicht erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kammer unter einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 1 Torr und einer niedrigen Substrattemperatur von etwa 200°C bis etwa 350°C gehalten.With regard to ZrO 2 deposition, the unit cycle comprises: supplying a source gas of Zr; Supplying a blow-by gas; Supplying a reaction gas; and supplying a purge gas. This unit cycle is repeated until a desired thickness of the ZrO 2 layer is achieved. At this time, the chamber is maintained under a pressure of about 0.1 Torr to about 1 Torr and a low substrate temperature of about 200 ° C to about 350 ° C.

Das Zr-Quellengas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus ZrCl4, Zr(N(CH3)C2H5)4, Zr(O-tBu)4, Zr(N(CH3)2)4, Zr(N(C2H5)(CH3))4, Zr(N(C2H5)2)4, Zr(TMHD)4, Zr(OiC3H7)3(TMTD), und Zr(OtBu)4 besteht, und wird auf einer Zielstruktur adsorbiert, wenn das Zr-Quellengas der Kammer zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Zr-Quellengas der Kammer unter Hilfe von Helium(He)-Gas, welches als ein Trägergas dient, zugeführt. Das Ar-Gas fließt in einer Menge von etwa 150 sccm bis etwa 250 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 10 Sekunden.The Zr source gas is selected from the group consisting of ZrCl 4 , Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 , Zr (O-t Bu) 4 , Zr (N (CH 3 ) 2 ) 4 , Zr (Zr) N (C 2 H 5 ) (CH 3 )) 4 , Zr (N (C 2 H 5 ) 2 ) 4 , Zr (TMHD) 4 , Zr (OiC 3 H 7 ) 3 (TMTD), and Zr (OtBu) 4 , and is adsorbed on a target structure when the Zr source gas is supplied to the chamber. At this time, the Zr source gas is supplied to the chamber by means of helium (He) gas, which serves as a carrier gas. The Ar gas flows in an amount of about 150 sccm to about 250 sccm for about 0.1 second to about 10 seconds.

Als nächstes fließt ein Ausblasgas einschließlich Stickstoff(N2)-Gas oder Argon(Ar)-Gas in die Kammer, um nicht-adsorbierte Teile des Zr-Quellengases aus der Kammer auszublasen. Das Ausblasgas fließt in einer Menge von etwa 200 sccm bis etwa 400 sccm für etwa 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden.Next, a purge gas including nitrogen (N 2 ) gas or argon (Ar) gas flows into the chamber to exhaust non-adsorbed portions of the Zr source gas from the chamber. The purge gas flows in an amount of about 200 sccm to about 400 sccm for about 3 seconds to about 10 seconds.

Ein Reaktionsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus Ozon (O3), Sauerstoff (O2), O2-Plasma, Stickstoffoxid (N2O), N2O-Plasma und Wasser (H2O)-Dampf besteht, fließt in die Kammer und reagiert mit dem adsorbierten Zr-Quellengas, wodurch die dünne ZrO2-Schicht abgeschieden wird. Das Reaktionsgas fließt in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm für etwa 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden. Wenn das Reaktionsgas O3-Gas ist, dessen Kon zentration zwischen etwa 100 gcm–3 bis etwa 500 gcm–3 liegt, dann fließt das O3-Gas in einer Menge von etwa 200 sccm bis etwa 500 sccm.A reaction gas selected from the group consisting of ozone (O 3 ), oxygen (O 2 ), O 2 plasma, nitrogen oxide (N 2 O), N 2 O plasma, and water (H 2 O) vapor passes, flows into the chamber and reacts with the adsorbed Zr source gas, whereby the thin ZrO 2 layer is deposited. The reaction gas flows in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm for about 3 seconds to about 10 seconds. If the reaction gas is O 3 gas whose concentration is between about 100 gcm -3 to about 500 gcm -3 , then the O 3 gas flows in an amount of about 200 sccm to about 500 sccm.

Ein Ausblasgas einschließlich N2-Gas oder Ar-Gas fließt in die Kammer, um nicht-reagierte Teile des Reaktionsgases aus der Kammer auszublasen. Das Ausblasgas fließt in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 200 sccm für etwa 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden.A purge gas including N 2 gas or Ar gas flows into the chamber to exhaust unreacted portions of the reaction gas from the chamber. The purge gas flows in an amount of about 50 sccm to about 200 sccm for about 3 seconds to about 10 seconds.

Der obige Einheitszyklus wird wiederholt, bis die Dicke der Zr-O2-Schicht in einem Bereich von etwa 5 Å bis etwa 100 Å liegt.The above unit cycle is repeated until the thickness of the Zr-O 2 layer is in a range of about 5 Å to about 100 Å.

Nach der ZrO2-Abscheidung wird die Al2O3-Abscheidung angeregt, und ein Einheitszyklus der Al2O3-Abscheidung schließt ein: Zuführen eines Quellengases aus Al; Zuführen eines Ausblasgases; Zuführen eines Reaktionsgases; und Zuführen eines Ausblasgases. Dieser Einheitszyklus wird wiederholt bis eine gewünschte Dicke der Al2O3-Schicht erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kammer unter einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 1 Torr und einer niedrigen Substrattemperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C gehalten.After ZrO 2 deposition, Al 2 O 3 precipitation is excited and a unit cycle of Al 2 O 3 deposition includes: supplying a source gas of Al; Supplying a blow-by gas; Supplying a reaction gas; and supplying a purge gas. This unit cycle is repeated until a desired thickness of the Al 2 O 3 layer is achieved. At this time, the chamber is maintained under a pressure of about 0.1 Torr to about 1 Torr and a low substrate temperature of about 200 ° C to about 500 ° C.

Das Al-Quellengas ist aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus Al(CH3)3, Al(C2H5)3 und anderen Al-haltigen organischen Metallverbindungen, und wird auf einer Zielstruktur adsorbiert, wenn das Al-Quellengas zu der Kammer für das ALD-Verfahren zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Al-Quellengas der Kammer unter Hilfe von Helium(He)-Gas, welches als ein Trägergas dient, zugeführt. Das Ar-Gas fließt in einer Menge von etwa 20 sccm bis etwa 100 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 5 Sekunden.The Al source gas is selected from the group consisting of Al (CH 3 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 3 and other Al-containing organic metal compounds, and is adsorbed on a target structure when the Al source gas is added to the Chamber for the ALD method is supplied. At this time, the Al source gas is supplied to the chamber by means of helium (He) gas serving as a carrier gas. The Ar gas flows in an amount of about 20 sccm to about 100 sccm for about 0.1 second to about 5 seconds.

Als nächstes fließt ein Ausblasgas einschließlich N2-Gas oder Ar-Gas in die Kammer, um nicht-adsorbierte Abschnitte des Al-Quellengases aus der Kammer auszublasen. Das Ausblasgas fließt in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 300 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 5 Sekunden.Next, a purge gas flows in finally, N 2 gas or Ar gas in the chamber to blow unadsorbed portions of the Al source gas out of the chamber. The purge gas flows in an amount of about 50 sccm to about 300 sccm for about 0.1 second to about 5 seconds.

Ein Reaktionsgas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus O3, O2, O2-Plasma, N2O, N2O-Plasma und H2O-Dampf besteht, fließt in die Kammer und reagiert mit dem adsorbierten Al-Quellengas, wodurch die dünne Al2O3-Schicht abgeschieden wird. Das Reaktionsgas fließt in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm für 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden. Wenn das Reaktionsgas O3-Gas ist, dessen Konzentration zwischen etwa 100 gcm–3 bis etwa 500 gcm–3 liegt, dann fließt das O3-Gas in einer Menge von etwa 200 sccm bis etwa 500 sccm.A reaction gas selected from the group consisting of O 3 , O 2 , O 2 plasma, N 2 O, N 2 O plasma and H 2 O vapor flows into the chamber and reacts with the adsorbed Al source gas , whereby the thin Al 2 O 3 layer is deposited. The reaction gas flows in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm for 3 seconds to about 10 seconds. If the reaction gas is O 3 gas whose concentration is between about 100 gcm -3 to about 500 gcm -3 , then the O 3 gas flows in an amount of about 200 sccm to about 500 sccm.

Ein Ausblasgas einschließlich N2-Gas oder Ar-Gas fließt in die Kammer, um nicht reagierte Teile des Reaktionsgases aus der Kammer auszublasen. Das Ausblasgas fließt in einer Menge von etwa 300 sccm bis etwa 1000 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 10 Sekunden.A purge gas including N 2 gas or Ar gas flows into the chamber to exhaust unreacted portions of the reaction gas from the chamber. The purge gas flows in an amount of about 300 sccm to about 1000 sccm for about 0.1 second to about 10 seconds.

Der obige Einheitszyklus wird wiederholt, bis die Dicke der Al2O3-Schicht in einem Bereich von etwa 5 Å bis etwa 30 Å liegt.The above unit cycle is repeated until the thickness of the Al 2 O 3 layer is in a range of about 5 Å to about 30 Å.

Nach der Abscheidung der ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht in-situ wird ein Niedertemperaturaushärtprozess durchgeführt, um Störstellen, wie etwa Kohlenstoff und Wasserstoff, zu entfernen und Defekte, wie Sauerstofföffnungen und Oberflächenrauheit, zu eliminieren, so dass Leckstrom- und Zusammenbruchsspannungseigenschaften der zuvor erwähnten dünnen Schichten verbessert werden können. Der Niedertemperaturaushärtprozess verwendet einen Plasmaaushärtprozess oder einen Ultraviolet(UV)/O3-Aushärtprozess.After deposition of the ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer in-situ, a low temperature curing process is performed to remove impurities such as carbon and hydrogen and to eliminate defects such as oxygen openings and surface roughness so that leakage current and breakdown voltage characteristics of the aforementioned thin films can be improved. The low temperature curing process uses a plasma curing process or an ultraviolet (UV) / O3 curing process.

Der Plasmaaushärtprozess wird bei einer Temperatur in einem Bereich von etwa 300°C bis etwa 450°C in einer Atmosphäre eines Gases durchgeführt, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus N2, He, N2/H2, NH3, N2O, N2/O2, O2, und O3. Das ausgewählte Gas fließt in einer Menge von etwa 100 sccm bis etwa 200 sccm für etwa 30 Sekunden für etwa 120 Sekunden zusammen mit einer Verwendung eines Plasmas mit einer RF-Energie in einem Bereich von etwa 50 W bis etwa 300 W und einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 1 Torr. Der UV/O3-Aushärtprozess wird bei einer Temperatur in einem Bereich von etwa 300°C bis etwa 400°C für etwa 2 Minuten bis etwa 10 Minuten mit einer Intensität von etwa 1530 mWcm–2 durchgeführt.The plasma curing process is conducted at a temperature in a range of about 300 ° C to about 450 ° C in an atmosphere of a gas selected from the group consisting of N 2 , He, N 2 / H 2 , NH 3 , N 2 O, N 2 / O 2 , O 2 , and O 3 . The selected gas flows in an amount of about 100 sccm to about 200 sccm for about 30 seconds for about 120 seconds, along with use of a plasma having RF energy in a range of about 50 W to about 300 W and a pressure of about 0.1 Torr to about 1 Torr. The UV / O 3 curing process is conducted at a temperature in a range of about 300 ° C to about 400 ° C for about 2 minutes to about 10 minutes with an intensity of about 1530 mWcm -2 .

Anschließend wird ein Hochtemperaturaushärtprozess durchgeführt, um die elektrischen Konstanten der ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht zu erhöhen. Der Hochtemperaturaushärtprozess wird in einer Atmosphäre aus Gas durchgeführt, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus N, Ar und He besteht, durch Verwenden eines schnellen thermischen Aushärtprozesses oder eines Ofenaushärtprozesses. Der schnelle thermische Aushärtprozess wird bei einer Temperatur von etwa 500°C bis etwa 800°C innerhalb einer Kammer durchgeführt, die entweder mit einem ansteigenden Druck von etwa 700 Torr bis etwa 760 Torr oder einem abfallenden Druck von etwa 1 Torr bis etwa 100 Torr eingestellt ist. Das ausgewählte Gas fließt in einer Menge von etwa 5 sccm bis etwa 5 slm für etwa 30 Sekunden bis etwa 120 Sekunden. Der Ofenaushärtprozess wird bei einer Temperatur von etwa 600°C bis etwa 800°C für etwa 10 Minuten bis etwa 30 Minuten zusammen mit dem ausgewählten Gas durchgeführt, welches in einer Menge von etwa 5 sccm bis etwa 5 slm fließt.Subsequently, a high temperature curing process is performed to increase the electrical constants of the ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer. The high-temperature curing process is performed in an atmosphere of gas selected from the group consisting of N, Ar, and He by using a rapid thermal curing process or a furnace curing process. The rapid thermal curing process is conducted at a temperature of from about 500 ° C to about 800 ° C within a chamber set at either an increasing pressure of about 700 Torr to about 760 Torr or a descending pressure of about 1 Torr to about 100 Torr is. The selected gas flows in an amount of about 5 sccm to about 5 slm for about 30 seconds to about 120 seconds. The oven curing process is conducted at a temperature of about 600 ° C to about 800 ° C for about 10 minutes to about 30 minutes along with the selected gas flowing in an amount of about 5 sccm to about 5 slm.

Der Niedertemperaturaushärtprozess, einschließlich des Plasmaaushärtprozesses oder des UV/O3-Aushärtprozesses, und der Hochtemperaturaushärtprozess, einschließlich des schnellen thermischen Aushärtprozesses oder des Ofenaushärtprozesses, können ausgeführt werden, nachdem eine Plattenelektrode gebildet wird.The low temperature curing process, including the plasma curing process or the UV / O 3 curing process, and the high temperature curing process, including the rapid thermal curing process or the oven curing process, may be performed after a plate electrode is formed.

4 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 4 FIG. 12 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a second embodiment of the present invention. FIG.

Die Kondensatorstruktur weist auf: einen Speicherknoten 21; eine mehrschichtige dielektrische Struktur 22; und eine Plattenelektrode 23. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform weist die mehrschichtige dielektrische Struktur 22 in der zweiten Ausführungsform eine Struktur aus ZrO2/Al2O3 auf, erhalten durch sequenzielles Stapeln einer Al2O3-Schicht 22A und einer ZrO2-Schicht 22B. Die ZrO2-Schicht 22B weist eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 100 Å auf, während die Al2O3-Schicht 22A eine Dicke von 5 Å bis etwa 30 Å aufweist.The capacitor structure comprises: a storage node 21 ; a multilayer dielectric structure 22 ; and a plate electrode 23 , Unlike the first embodiment, the multilayer dielectric structure 22 in the second embodiment, a structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 obtained by sequentially stacking an Al 2 O 3 layer 22A and a ZrO 2 layer 22B , The ZrO 2 layer 22B has a thickness of about 5 Å to about 100 Å, while the Al 2 O 3 layer 22A has a thickness of 5 Å to about 30 Å.

5 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 FIG. 15 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a third embodiment of the present invention. FIG.

Die Kondensatorstruktur weist auf: einen Speicherknoten 31; eine mehrschichtige dielektrische Struktur 32; und eine Plattenelektrode 33. Die mehrschichtige dielektrische Struktur 32 weist eine Struktur aus (Al2O3/ZrO2)n auf, wobei 2 ≤ n ≤ 10, wobei die alternierende sequenzielle Abscheidung einer ZrO2-Schicht 32A und einer Al2O3-Schicht 32B mindestens mehr als zweimal wiederholt wird. Hier ist „n" die Anzahl der Abscheidung jeder dünnen Schicht. Die ZrO2-Schicht 32A weist eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 25 Å auf, während die Al2O3-Schicht 32B eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 10 Å aufweist.The capacitor structure comprises: a storage node 31 ; a multilayer dielectric structure 32 ; and a plate electrode 33 , The multilayer dielectric structure 32 has a structure of (Al 2 O 3 / ZrO 2 ) n , where 2 ≤ n ≤ 10, wherein the alternating sequential deposition of a ZrO 2 layer 32A and an Al 2 O 3 layer 32B is repeated at least more than twice. Here, "n" is the number of deposition of each thin layer. The ZrO 2 layer 32A has a thickness of about 5 Å to about 25 Å, while the Al 2 O 3 layer 32B has a thickness of about 5 Å to about 10 Å.

6 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 FIG. 15 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a fourth embodiment of the present invention. FIG.

Die Kondensatorstruktur weist auf: einen Speicherknoten 41; eine mehrschichtige dielektrische Struktur 42; und eine Plattenelektrode 43. Die mehrschichtige dielektrische Struktur 42 weist eine Struktur aus (Zr2/Al2O3)n auf, wobei 2 ≤ n ≤ 10, wobei die alternierende sequenzielle Abscheidung einer Al2O3-Schicht 42A und einer ZrO2-Schicht 42B mindestens mehr als zweimal wiederholt wird. Hier ist „n" die Anzahl einer Abscheidung jeder dünnen Schicht. Die ZrO2-Schicht 42B weist eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 25 Å auf, während die Al2O3-Schicht 42A eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 10 Å aufweist.The capacitor structure comprises: a storage node 41 ; a multilayer dielectric structure 42 ; and a plate electrode 43 , The multilayer dielectric structure 42 has a structure of (Zr 2 / Al 2 O 3 ) n , where 2 ≦ n ≦ 10, wherein the alternating sequential deposition of an Al 2 O 3 layer 42A and a ZrO 2 layer 42B is repeated at least more than twice. Here, "n" is the number of deposition of each thin layer. The ZrO 2 layer 42B has a thickness of about 5 Å to about 25 Å, while the Al 2 O 3 layer 42A has a thickness of about 5 Å to about 10 Å.

7 ist ein Diagramm, welches eine Kondensatorstruktur in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 7 FIG. 15 is a diagram illustrating a capacitor structure in accordance with a fifth embodiment of the present invention. FIG.

Die Kondensatorstruktur schließt ein: einen Speicherknoten 51; eine mehrschichtige dielektrische Struktur 52; und eine Plattenelektrode 53. Die mehrschichtige dielektrische Struktur 52 weist eine Dreifachschichtstruktur aus ZrO2/Al2O3/ZrO2 auf, wobei eine erste ZrO2-Schicht 52A, eine Al2O3-Schicht 52B und eine zweite ZrO2-Schicht 52C sequenziell gestapelt sind. Die erste ZrO2-Schicht 52A und die zweite ZrO2-Schicht 52B weisen eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 50 Å auf, und die Al2O3-Schicht 52B weist eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 15 Å auf.The capacitor structure includes: a storage node 51 ; a multilayer dielectric structure 52 ; and a plate electrode 53 , The multilayer dielectric structure 52 has a triple layer structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 / ZrO 2 , wherein a first ZrO 2 layer 52A , an Al 2 O 3 layer 52B and a second ZrO 2 layer 52C are sequentially stacked. The first ZrO 2 layer 52A and the second ZrO 2 layer 52B have a thickness of about 5 Å to about 50 Å, and the Al 2 O 3 layer 52B has a thickness of about 5 Å to about 15 Å.

Wie in den 4 bis 7 dargestellt ist, werden die dünne Al2O3-Schicht und die dünne Zr2-Schicht durch verwenden des ALD-Verfahrens abgeschieden, und das Quellengas, das Ausblasgas und das Reaktionsgas zum Abscheiden der dünnen Al2O3-Schicht und der dünnen ZrO2-Schicht werden indentisch wie jene Gase verwendet, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.As in the 4 to 7 2 , the Al 2 O 3 thin film and the Zr 2 thin film are deposited by using the ALD method, and the source gas, the purge gas and the reaction gas for depositing the Al 2 O 3 thin film and the ZrO thin film 2 layer are used identically as those gases described in the first embodiment.

Vorzugsweise wird das Zr-Quellengas aus der Gruppe ausgewählt, die aus ZrCl4, Zr(N(CH3)C2H5)4, Zr(O-tBu)4, Zr(N(CH3)2)4, Zr(N(C2H5)(CH3))4, Zr(N(C2H5)2)4, Zr(TMHD)4, Zr(OiC3H7)3(TMTD), und Zr(OtBu)4 besteht. Das Ausblasgas schließt N2-Gas oder Ar-Gas ein, und das Reaktionsgas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus O3, O2, O2-Plasma, N2O, N2O-Plasma und H2O-Dampf besteht. Das Al-Quellengas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Al(CN3)3, Al(C2H5)3 und anderen Al-haltigen organischen Metallverbindungen besteht.Preferably, the Zr source gas is selected from the group consisting of ZrCl 4 , Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 , Zr (O-t Bu) 4 , Zr (N (CH 3 ) 2 ) 4 , Zr (N (C 2 H 5 ) (CH 3 )) 4 , Zr (N (C 2 H 5 ) 2 ) 4 , Zr (TMHD) 4 , Zr (OiC 3 H 7 ) 3 (TMTD), and Zr (OtBu ) 4 exists. The purge gas includes N 2 gas or Ar gas, and the reaction gas is selected from the group consisting of O 3 , O 2 , O 2 plasma, N 2 O, N 2 O plasma, and H 2 O vapor consists. The Al source gas is selected from the group consisting of Al (CN 3 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 3, and other Al-containing organic metal compounds.

Nach der Abscheidung der ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht in-situ gemäß der ALD-Methode wird ein Niedertemperaturaushärtprozess durchgeführt, um Störstellen, wie etwa Kohlenstoff und Wasserstoff, zu entfernen, und um Defekte, wie etwa Sauerstofföffnungen und Oberflächenrauheit, zu eliminieren, so dass Leckstrom- und Zusammenbruchsspannungseigenschaften der zuvor erwähnten dünnen Schichten verbessert werden können. Ein Hochtemperaturaushärtprozess wird dann durchgeführt, um dielektrische Konstanten der zuvor erwähnten dünnen Schichten zu erhöhen. Rezepte für dien Niedertemperaturaushärtprozess und den Hochtemperaturaushärtprozess werden die gleichen sein, wie sie in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden.After deposition of the ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer in-situ according to the ALD method, a low-temperature curing process is performed to remove impurities such as carbon and hydrogen, and defects such as oxygen holes and surface roughness to eliminate, so that leakage current and breakdown voltage characteristics of the aforementioned thin films can be improved. A high temperature curing process is then performed to increase dielectric constants of the aforementioned thin films. Recipes for the low-temperature curing process and the high-temperature curing process will be the same as those described in the first embodiment of the present invention.

Die Kondensatorstrukturen gemäß den ersten bis fünften Ausführungsformen schließen eine mehrschichtige dielektrische Struktur einschließlich der ZrO2-Schicht ein, welche eine hohe Bandlückenenergie von etwa 7,8 eV und eine dielektrische Konstante von etwa 20 bis etwa 25 aufweist, und die Al2O3-Schicht, welche eine gute thermische Stabilität aufweist, eine Bandlückenenergie von etwa 8,7 eV und eine dielektrische Konstante von etwa 9 aufweist. Als ein Ergebnis dieser bestimmten mehrschichtigen dielektrischen Struktur ist es möglich, eine Erzeugung eines Leckstroms zu verhindern und einen Wert einer Zusammenbruchsspannung zu erhöhen. Auch kann ein hohes Niveau einer Kapazität sichergestellt werden. Daher ist es möglich, Kondensatoren zu realisieren, welche ein ausreichendes Kapazitätsniveau aufweisen, welche von hochintegrierten Speicherprodukten mit Größen von weniger als etwa 70 nm benötigt werden, und verbesserte Leckstrom- und Zusammenbruchsspannungseigenschaften aufweisen.The capacitor structures according to the first to fifth embodiments include a multilayered dielectric structure including the ZrO 2 layer, which has a high bandgap energy of about 7.8 eV and a dielectric constant of about 20 to about 25, and the Al 2 O 3 - A layer having good thermal stability, having a bandgap energy of about 8.7 eV and a dielectric constant of about 9. As a result of this particular multilayered dielectric structure, it is possible to prevent generation of a leakage current and to increase a value of a breakdown voltage. Also, a high level of capacity can be ensured. Therefore, it is possible to realize capacitors having a sufficient capacitance level required by highly integrated memory products of sizes less than about 70 nm and having improved leakage current and breakdown voltage characteristics.

Da die obige mehrschichtige dielektrische Struktur eine gute thermische Stabilität im Vergleich mit einer dielektrischen Struktur mit einer einzigen dielektrischen Schicht, wie etwa einer HfO2-Schicht, aufweist, ist es weniger wahrscheinlich, dass elektrische Eigenschaften verschlechtert werden, sogar während eines Hochtemperaturprozesses, der nach der Kondensatorbildung in Integrationsprozessen durchgeführt werden muss. Dementsprechend ist es möglich, eine Stabilität und Zuverlässigkeit von Kondensatoren in Halbleiterspeicherbauelementen der nächsten Generation zu verbessern, die mit sub-70nm-Metallleitungen versehen sind.Since the above multilayered dielectric structure has good thermal stability compared with a dielectric structure having a single dielectric layer such as an HfO 2 layer, electrical properties are less likely to be degraded even during a high temperature process The capacitor formation must be carried out in integration processes. Accordingly, it is possible to improve stability and reliability of capacitors in next generation semiconductor memory devices provided with sub-70nm metal lines.

8A bis 8C sind Querschnitte eines Kondensators, hergestellt gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Darstellen eines Verfahrens zur Herstellung desselben. 8D ist ein Diagramm, welches kurz sequenzielle Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des Kondensators gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 8A to 8C FIG. 15 are cross sections of a capacitor manufactured according to a sixth embodiment of the present invention for illustrating a method of manufacturing the same. FIG. 8D FIG. 15 is a diagram briefly illustrating sequential steps of a method of manufacturing the capacitor according to the sixth embodiment of the present invention. FIG.

Gemäß 8A wird eine Zwischenschicht Isolationsschicht 62 auf einem Substrat 61 gebildet, auf welchem (nicht dargestellte) Bodenstrukturen einschließlich Transistoren und Bit-Leitungen gebildet werden. Die Zwischenschicht Isolationsschicht 62 wird geätzt, um eine Mehrzahl von Kontaktlöchern 63 zu bilden, die Übergangsregionen oder LPP-Regionen exponieren. Ein leitendes Material wird dann in die Kontaktlöcher 63 gefüllt, wodurch Speicherknotenkontakte 64 gebildet werden. Eine Schicht eines Speicherknotenmaterials wird über der Zwischenschicht Isolationsschicht 62 und den Speicherknotenkontakten 64 gebildet, und es wird ein Isolationsprozess durchgeführt, welcher einen CMP-Prozess oder einen Zurückätzprozess verwendet, um Speicherknoten 65 zu bilden, die individuell die Speicherknotenkontakte 64 kontaktieren.According to 8A becomes an interlayer insulation layer 62 on a substrate 61 formed on which (not shown) bottom structures including transistors and bit lines are formed. The interlayer insulation layer 62 is etched to a plurality of contact holes 63 to expose the transition regions or LPP regions. A conductive material then gets into the contact holes 63 filled, creating storage node contacts 64 be formed. A layer of storage node material becomes over the interlayer insulation layer 62 and the storage node contacts 64 and an isolation process is performed using a CMP process or an etch back process to create storage nodes 65 to individually form the storage node contacts 64 to contact.

Die Speicherknoten 65 schließen ein Material ein, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dotiertem Polysilizium, TiN, TaN, W, WN, Ru, RuO2, Ir, IrO2, Pt, Ru/RuO2, Ir/IrO2 und SrRuO3 besteht, und weisen eine Dicke in einem Bereich von etwa 200 Å bis etwa 500 Å auf. Die Speicherknoten können auch in einer Zylinderstruktur, einer konkaven Struktur oder einer einfachen Stapelstruktur gebildet werden.The storage nodes 65 include a material selected from the group consisting of doped polysilicon, TiN, TaN, W, WN, Ru, RuO 2 , Ir, IrO 2 , Pt, Ru / RuO 2 , Ir / IrO 2 and SrRuO 3 , and have a thickness in a range of about 200 Å to about 500 Å. The storage nodes can also be formed in a cylindrical structure, a concave structure or a simple stacking structure.

Wenn die Speicherknoten 65 beispielsweise TiN enthalten, dann werden TiCl4 bzw. NH3 als ein Quellenmaterial und ein Reaktionsgas verwendet. Das Quellenmaterial und das Reaktionsgas fließen in einer Menge von etwa 10 sccm bis etwa 1000 sccm. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kammer unter einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr und mit einer Substrattemperatur von etwa 500°C bis etwa 700°C gehalten. Die TiN-Schicht wird in einer Dicke von etwa 200 Å bis etwa 400 Å gebildet.When the storage nodes 65 for example, TiN, TiCl 4 and NH 3 are used as a source material and a reaction gas. The source material and the reaction gas flow in an amount of about 10 sccm to about 1000 sccm. At this time, a chamber is maintained under a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr and at a substrate temperature of about 500 ° C to about 700 ° C. The TiN layer is formed in a thickness of about 200 Å to about 400 Å.

Anschließend wird ein Niedertemperaturaushärtprozess in einer Atmosphäre eines Gases durchgeführt, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus N2, H2, N2/H2, O2, O3 und NH3 besteht, um die Speicherknoten 65 zu verdichten, innerhalb der Speicherknoten 65 verbleibende Störstellen zu entfernen, welche ein Ursache für einen erhöhten Leckstrom werden, und Oberflächenrauheit zu eliminieren. Insbesondere die glatte Oberfläche hindert elektrische Felder daran, an einer bestimmten Region konzentriert zu sein.Subsequently, a low temperature curing process is performed in an atmosphere of a gas selected from the group consisting of N 2 , H 2 , N 2 / H 2 , O 2 , O 3, and NH 3 around the storage nodes 65 to compact, within the storage node 65 To remove remaining impurities, which are a cause of increased leakage current, and to eliminate surface roughness. In particular, the smooth surface prevents electric fields from being concentrated at a particular region.

Der Niedertemperaturaushärtprozess wird durch Verwenden eines Plasmas, eines Ofens oder eines RTP durchgeführt. In dem Falle einer Verwendung des Plasmas wird der Niedertemperaturaushärtprozess für etwa 1 Minute bis etwa 5 Minuten unter einem bestimmten Rezept durchgeführt; einem Plasma mit einer Radiofrequenz (RF)-Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W, einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C, einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr und etwa 5 sccm bis etwa 5 slm des ausgewählten Umgebungsgases. In dem Fall einer Verwendung eines elektrischen Ofens wird der Niedertemperaturaushärtprozess bei einer Temperatur von etwa 600°C bis etwa 800°C durchgeführt, wobei etwa 5 sccm bis etwa 5 slm des ausgewählten Umgebungsgases fließen. In dem Falle der Verwendung des RTP wird der Niedertemperaturaushärtprozess mit einer Kammer durchgeführt, die auf einer Temperatur von etwa 500°C bis etwa 800°C und einem ansteigenden Druck von etwa 700 Torr bis etwa 760 Torr oder einem abfallenden Druck von etwa 1 Torr bis etwa 100 Torr gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt das ausgewählte Umgebungsgas mit etwa 5 sccm bis etwa 5 slm in die Kammer.Of the Niedertemperaturaushärtprozess is performed by using a plasma, a furnace or an RTP. In In the case of using the plasma, the low-temperature curing process for about 1 minute to about 5 minutes under a given recipe; a plasma with a radio frequency (RF) energy of about 100 W to about 500 W, a temperature of about 200 ° C up to about 500 ° C, a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr and about 5 sccm to about 5 slm of the selected one Ambient gas. In the case of using an electric Furnace becomes the low temperature curing process at a temperature from about 600 ° C up to about 800 ° C performed, where flow about 5 sccm to about 5 slm of the selected ambient gas. In the case of using the RTP becomes the low-temperature curing process performed with a chamber, at a temperature of about 500 ° C to about 800 ° C and a increasing pressure from about 700 Torr to about 760 Torr or one decreasing pressure from about 1 Torr to about 100 Torr. At this time flows the selected one Ambient gas at about 5 sccm to about 5 slm in the chamber.

Gemäß 8B werden Oberflächen der Speicherknoten 65 unter Verwendung eines Plasmas nitridiert und dann werden etwa 30 Å bis etwa 100 Å einer dünnen ZrO2-Schicht 67 auf den Speicherknoten 65 abgeschieden. Eine Oberfläche der ZrO2-Schicht 67 wird unter Verwendung eines Plasmas nitridiert. Somit existiert unterhalb der dünnen ZrO2-Schicht 67 und, wie oben beschrieben, wird durch Nitridieren der Oberflächen der Speicherknoten 65 eine erste Plasmanitridschicht 66A gebildet. Auf der anderen Seite existiert eine zweite Plasmanitridschicht 66B oben auf der dünnen ZrO2-Schicht 67 und wird, wie oben beschrieben, durch Nitridieren der Oberfläche der dünnen ZrO2-Schicht 67 gebildet.According to 8B become surfaces of the storage nodes 65 nitrided using a plasma and then about 30 Å to about 100 Å of a ZrO 2 thin layer 67 on the storage node 65 deposited. A surface of the ZrO 2 layer 67 is nitrided using a plasma. Thus, below the thin ZrO 2 layer exists 67 and, as described above, by nitriding the surfaces of the storage nodes 65 a first plasma nitride layer 66A educated. On the other hand, there is a second plasma nitride layer 66B on top of the thin ZrO 2 layer 67 and becomes, as described above, by nitriding the surface of the ZrO 2 thin film 67 educated.

Der Grund zum Bilden der ersten Plasmanitridschicht 66A und der zweiten Plasmanitridschicht 66B ist, thermische Stabilität der ZrO2-Schicht 67 sicherzustellen und eine Penetration von Störstellen in die ZrO2-Schicht 67 zu verhindern. Der zuvor erwähnte Plasmanitridierungsprozess wird mit einem speziellen Rezept durchgeführt; d. h., mit einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C, einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr, einem Umgebungsgas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus NH3, N2 und N2/H2 besteht, und einer RF-Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W. Der Plasmanitridierungsprozess wird mit der Kammer durchgeführt, in welcher Glühentladung für etwa 5 Sekunden bis etwa 300 Sekunden erzeugt wird.The reason for forming the first plasma nitride layer 66A and the second plasma nitride layer 66B is, thermal stability of the ZrO 2 layer 67 ensure and penetration of impurities in the ZrO 2 layer 67 to prevent. The aforementioned plasma nitriding process is performed with a special recipe; that is, at a temperature of about 200 ° C to about 500 ° C, a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr, an ambient gas selected from the group consisting of NH 3 , N 2, and N 2 / H 2 The plasma nitridation process is performed with the chamber in which glow discharge is generated for about 5 seconds to about 300 seconds.

In dem Fall, dass der Plasmanitridierungsprozess vor und nach dem Abscheiden der ZrO2-Schicht 67 durchgeführt wird, ist es möglich, eine Diffusion von Störstellen, welche eine Quelle für den Leckstrom sind, von einer nachfolgenden Plattenelektrode zu der ZrO2-Schicht 67 zu verhindern. Insbesondere induziert der Plasmanitridierungsprozess eine Bildung von Zr-O-N-Bindungen oben und am Boden der ZrO2-Schicht 67, um somit eine Kristallisationstemperatur der ZrO2-Schicht 67 anzuheben. Als ein Ergebnis tritt die Kristallisation sogar dann nicht auf, wenn ein Hochtemperaturprozess oberhalb von etwa 600°C durchgeführt wird, was weiterhin Effekte eines Verhinderns einer Erzeugung von Leckstrom und einer Erhöhung einer Zusammenbruchsspannung der dielektrischen Strukturen des Kondensators zur Verfügung stellt.In the case that the plasma nitriding process before and after the deposition of the ZrO 2 layer 67 is carried out, it is possible diffusion of impurities, which are a source of leakage current, from a subsequent plate electrode to the ZrO 2 layer 67 to prevent. In particular, the plasma nitridation process induces formation of Zr-ON bonds at the top and bottom of the ZrO 2 layer 67 so as to have a crystallization temperature of the ZrO 2 layer 67 to raise. As a result, crystallization does not occur even when a high-temperature process is performed above about 600 ° C, which is white Furthermore, effects of preventing generation of leakage current and increasing a breakdown voltage of the dielectric structures of the capacitor is provided.

Nach dem Plasmanitridierungsprozess wird ein Aushärtprozess durchgeführt, welcher einen RTP oder einen Ofen verwendet, mit Steuern einer auf der Oberfläche der ZrO2-Schicht 67 akkumulierten Stickstoffkonzentration, so dass elektrische Eigenschaften des Kondensators angepasst werden können. Der Aushärt prozess wird bei etwa 600°C bis etwa 900°C in einem ansteigenden oder abfallenden Druckzustand durchgeführt.After the plasma nitriding process, a curing process is carried out using an RTP or a furnace with controlling one on the surface of the ZrO 2 layer 67 accumulated nitrogen concentration, so that electrical properties of the capacitor can be adjusted. The curing process is carried out at about 600 ° C to about 900 ° C in an increasing or decreasing pressure condition.

Zusätzlich zu dem in 3 beschriebenen ALD-Verfahren kann die dünne ZrO2-Schicht 67 durch Verwenden eines metallorganischen chemischen Dampfabscheidungs(MOCVD)-Verfahrens oder eines gepulsten CVD-Verfahrens abgeschieden werden.In addition to the in 3 described ALD method, the thin ZrO 2 layer 67 by using an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD) method or a pulsed CVD method.

Bezüglich der ZrO2-Abscheidung gemäß dem ALD-Verfahren schließt ein Einheitszyklus ein: Zuführen eines Quellengases aus Zr; Zuführen eines Ausblasgases; Zuführen eines Reaktionsgases; und Zuführen eines Ausblasgases. Dieser Einheitszyklus wird wiederholt, bis eine gewünschte Dicke der ZrO2-Schicht erhalten ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kammer unter einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 1 Torr unter einer niedrigen Substrattemperatur von etwa 200°C bis etwa 350°C gehalten.With regard to ZrO 2 separation according to the ALD method, a unit cycle includes: supplying a source gas of Zr; Supplying a blow-by gas; Supplying a reaction gas; and supplying a purge gas. This unit cycle is repeated until a desired thickness of the ZrO 2 layer is obtained. At this time, the chamber is maintained under a pressure of about 0.1 Torr to about 1 Torr under a low substrate temperature of about 200 ° C to about 350 ° C.

Das Zr-Quellengas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus ZrCl4, Zr(N(CH3)C2H5)4 und anderen Zr-haltigen organischen Metallverbindungen besteht, und wird durch ein Trägergas, wie etwa Ar-Gas, transportiert. Das Ar-Gas fließt in einer Menge von etwa 150 sccm bis etwa 250 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 10 Sekunden. Das Zr-Quellengas fließt in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm.The Zr source gas is selected from the group consisting of ZrCl 4 , Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 and other Zr-containing organic metal compounds, and is carried by a carrier gas such as Ar gas , The Ar gas flows in an amount of about 150 sccm to about 250 sccm for about 0.1 second to about 10 seconds. The Zr source gas flows in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm.

Das Reaktionsgas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus O3, O2 und H2O-Dampf besteht, und das Ausblasgas schließt N2-Gas oder Ar-Gas ein. Das ausgewählte O3-Gas weist eine Konzentration von etwa 200 ± 20 gcm–3 auf. Das Reaktionsgas fließt in einer Menge von 0,1 slm bis etwa 1 slm für etwa 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden. Anstelle einer Verwendung von N2O-Dampf kann schweres Wasser (D2O) verwendet werden, um ein durch schwache Wasserstoffbindungen innerhalb der ZrO2-Schicht 67 verursachtes Ladungseinfangereignis zu eliminieren. Das schwere Wasser (D2O) führt zu einer Bildung einer Isolationsschicht, z. B. einer Metalloxidschicht, welche Deuteriumbindungen anstelle von Wasserstoffbindungen aufweist. In diesem Fall kann die Zuverlässigkeit der dielektrischen Schicht verbessert werden. Zusätzlich zu H2O-Dampf und schwerem Wasser kann das Reaktionsgas auch O3, O2, O2-Plasma, N2O oder N2O-Plasma enthalten.The reaction gas is selected from the group consisting of O 3 , O 2 and H 2 O vapor, and the purge gas includes N 2 gas or Ar gas. The selected O 3 gas has a concentration of about 200 ± 20 gcm -3 . The reaction gas flows in an amount of 0.1 slm to about 1 slm for about 3 seconds to about 10 seconds. Instead of using N 2 O vapor, heavy water (D 2 O) can be used to promote weak hydrogen bonding within the ZrO 2 layer 67 to eliminate caused charge trapping event. The heavy water (D 2 O) leads to the formation of an insulating layer, eg. B. a metal oxide layer which has Deuterium bonds in place of hydrogen bonds. In this case, the reliability of the dielectric layer can be improved. In addition to H 2 O vapor and heavy water, the reaction gas may also contain O 3 , O 2 , O 2 plasma, N 2 O or N 2 O plasma.

Nachdem das Zr-Quellengas in die Kammer fließt, fließt das Ausblasgas in einer Menge von etwa 200 sccm bis etwa 400 sccm ein, oder nachdem das Reaktionsgas in die Kammer fließt, fließt das Ausblasgas in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 200 sccm ein. In beiden Fällen fließt das Ausblasgas für etwa 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden.After this the Zr source gas flows into the chamber, the purge gas flows in one Amount of about 200 sccm to about 400 sccm, or after the reaction gas flows into the chamber, flows the purge gas in an amount of about 50 sccm to about 200 sccm one. In both cases flows the blow-out gas for about 3 seconds to about 10 seconds.

Gemäß 8C wird eine Plattenelektrode 68 auf der dünnen ZrO2-Schicht 67 gebildet, die vor und nach der ZrO2-Abscheidung dem Plasmanitridierungsprozess ausgesetzt ist. Die Plattenelektrode 68 schließt ein Material ein, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus dotiertem Polysilizium, TiN, TaN, W, WN, WSi, Ru, RuO2, Ir, IrO2 und Pt besteht. Insbesondere in dem Fall, dass die Plattenelektrode 68 aus einem Metall gebildet wird, wird eine Siliziumnitridschicht oder eine Polysiliziumschicht als eine Schutzschicht zur Verbesserung struktureller Stabilität der Kondensatoren gegenüber Feuchtigkeit, Temperatur oder elektrischen Schocks gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Schutzschicht in einer Dicke von 200 Å bis etwa 1000 Å gebildet.According to 8C becomes a plate electrode 68 on the thin ZrO 2 layer 67 formed before and after ZrO 2 deposition the plasma nitriding process is exposed. The plate electrode 68 includes a material selected from the group consisting of doped polysilicon, TiN, TaN, W, WN, WSi, Ru, RuO 2 , Ir, IrO 2 and Pt. Especially in the case that the plate electrode 68 is formed of a metal, a silicon nitride layer or a polysilicon layer is formed as a protective layer for improving structural stability of the capacitors to moisture, temperature or electric shocks. At this time, the protective layer is formed in a thickness of 200 Å to about 1000 Å.

In der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wie oben erwähnt, der Plasmanitridierungsprozess ausgeführt, vor und nachdem die ZrO2-Schicht 67 abgeschieden wird, um eine Erzeugung von Zr-O-N-Bindungen auf der Oberfläche der dünnen ZrO2-Schicht 67 zu induzieren. Als ein Ergebnis wird eine Kristallisationstemperatur erhöht und es kann eine Diffusion von verbleibenden Störstellen blockiert werden. D. h., um die Begrenzung in thermischer Stabilität der ZrO2-Schicht zu überwinden, d. h. niedrige Kristallisationstemperatur, nachdem die ZrO2-Schicht 67 abgeschieden ist, wird der Plasmanitridierungsprozess auf der Oberfläche der ZrO2-Schicht 67 ausgeführt, Zr-O-N-Bindungen induzierend durch Veranlassen von Stickstoff zum Kombinieren mit der ZrO2-Schicht 67. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kristallisationstemperatur der ZrO2-Schicht 67 zu erhöhen und eine Diffusion von verbleibenden Störstellen von der Plattenelektrode 68 oder Speicherknoten 65 zu der ZrO2-Schicht 67 zu verhindern.In the sixth embodiment of the present invention, as mentioned above, the plasma nitriding process is carried out before and after the ZrO 2 layer 67 is deposited to cause generation of Zr-ON bonds on the surface of the ZrO 2 thin film 67 to induce. As a result, a crystallization temperature is increased and diffusion of residual impurities can be blocked. That is, to overcome the limitation in thermal stability of the ZrO 2 layer, ie, low crystallization temperature after the ZrO 2 layer 67 is deposited, the plasma nitriding process on the surface of the ZrO 2 layer 67 performed inducing Zr-ON bonds by inducing nitrogen to combine with the ZrO 2 layer 67 , As a result, it is possible to control the crystallization temperature of the ZrO 2 layer 67 increase and diffusion of residual impurities from the plate electrode 68 or storage nodes 65 to the ZrO 2 layer 67 to prevent.

Dementsprechend, gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann die Leckstromeigenschaft der ZrO2-Schicht 67 verbessert werden, und es kann die Zusammenbruchsspannung der ZrO2-Schicht 67 erhöht werden, so dass die ZrO2-Schicht 67 eine strukturelle Stabilität aufweisen kann. Durch Verwenden der nitridierten ZrO2-Schicht als die dielektrische Schicht des Kondensators kann ein ausreichendes Kapazitätsniveau und ein gewünschter Leckstrom sichergestellt werden. Daher kann der gemäß der sechsten Ausführungsform hergestellte Kondensator bei sub-70 nm-Speicherprodukten verwendet werden.Accordingly, according to the sixth embodiment of the present invention, the leakage current characteristic of the ZrO 2 layer 67 can be improved, and it can reduce the breakdown voltage of the ZrO 2 layer 67 be increased so that the ZrO 2 layer 67 may have structural stability. By using the nitrided ZrO 2 layer as the dielectric layer of the capacitor, a sufficient level of capacitance and a desired leakage current can be ensured. Therefore, according to the sixth embodiment capacitor used in sub-70 nm memory products.

Anstelle einer Verwendung einer einzelnen Schicht der ZrO2-Schicht 67 für die dielektrische Struktur des Kondensators ist es möglich, eine duale dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht zu implementieren, eine andere duale dielektrische Struktur einschließlich einer Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht, eine dreifache dielektrische Struktur einschließlich einer ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht, einer nitridierten ZrO2-Schicht, eine weitere dreifache dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht, und eine weitere andere dreifache dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht, einer nitridierten Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht. Diese dualen oder dreifachen dielektrischen Strukturen einschließlich der nitridierten ZrO2-Schicht können den gleichen Effekt auf den Fall einer Verwendung der einzelnen Schicht der nitridierten ZrO2-Schicht als die dielektrische Struktur aufweisen.Instead of using a single layer of the ZrO 2 layer 67 for the dielectric structure of the capacitor, it is possible to implement a dual dielectric structure including a nitrided Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer, another dual dielectric structure including an Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer, a triple dielectric structure including a ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer, a nitrided ZrO 2 layer, another threefold dielectric structure including a nitrided ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer, and another other triple dielectric structure including a nitrided ZrO 2 layer, a nitrided Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer. These dual or triple dielectric structures including the nitrided ZrO 2 layer can have the same effect in the case of using the single layer of the nitrided ZrO 2 layer as the dielectric structure.

9 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Kondensators in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 9 Fig. 15 is a diagram illustrating sequential steps of a method of manufacturing a capacitor in accordance with a seventh embodiment of the present invention.

Eine duale dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht und einer nitridierten Al2O3-Schicht wird in der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie dargestellt, wird die Al2O3-Schicht auf einem Speicherknoten einschließlich Polysilizium oder TiN abgeschieden, und es wird ein NH3-Plasmanitridierungsprozess auf der Al2O3-Schicht durchgeführt. Es wird dann eine ZrO2-Schicht auf der nitridierten Al2O3-Schicht gebildet, und es wird ein NH3-Plasmanitridierungsprozess auf der ZrO2-Schicht durchgeführt, wodurch die Bildung der dualen dielektrischen Struktur vervollständigt wird.A dual dielectric structure including a nitrided ZrO 2 layer and a nitrided Al 2 O 3 layer is exemplified in the seventh embodiment of the present invention. As shown, the Al 2 O 3 layer is deposited on a storage node including polysilicon or TiN, and an NH 3 plasma nitriding process is performed on the Al 2 O 3 layer. Then, a ZrO 2 layer is formed on the nitrided Al 2 O 3 layer, and an NH 3 plasma nitriding process is performed on the ZrO 2 layer, thereby completing the formation of the dual dielectric structure.

10 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Kondensators in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 10 Fig. 15 is a diagram illustrating sequential steps of a method of manufacturing a capacitor in accordance with an eighth embodiment of the present invention.

Eine duale dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht wird in der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie dargestellt ist, werden eine Al2O3-Schicht und eine ZrO2-Schicht sequenziell auf einem Speicherknoten abgeschieden. Es wird ein NH3-Plasmanitridierungsprozess auf der ZrO2-Schicht durchgeführt, wodurch die Bildung der dualen dielektrischen Struktur vervollständigt wird.A dual dielectric structure including a nitrided ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer is illustrated in the eighth embodiment of the present invention. As shown, an Al 2 O 3 layer and a ZrO 2 layer are deposited sequentially on a storage node. An NH 3 plasminitriding process is performed on the ZrO 2 layer, completing the formation of the dual dielectric structure.

Gemäß der siebten Ausführungsform und der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erwartet, dass die duale dielektrische Struktur einschließlich der nitridierten ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht oder der nitridierten ZrO2-Schicht und der nitridierten Al2O3-Schicht eine bessere Leckstromeigenschaft aufweist als die dielektrische Struktur mit der einzelnen Schicht der ZrO2-Schicht, da die Al2O3-Schicht eine relativ bessere thermische Stabilität als die ZrO2-Schicht aufweist. Insbesondere wenn der nachfolgende thermische Prozess oberhalb von etwa 850°C durchgeführt wird, wie in 9 dargestellt ist, würde es besser sein, den NH3-Plasmanitridierungsprozess auf der Oberfläche der Al2O3-Schicht vor dem Abscheiden der ZrO2-Schicht durchzuführen. Wenn jedoch der thermische Prozess unterhalb von etwa 850°C durchgeführt wird, wie in 10 dargestellt ist, dann kann der NH3-Plasmanitridierungsprozess durchgeführt werden, nachdem die ZrO2-Schicht abgeschieden ist, ohne den NH3 Plasmanitridierungsprozess auf der Al2O3-Schicht durchzuführen. Der letztere Fall des Bildens der dualen dielektrischen Struktur würde ausreichend sein, um ein gewünschtes Niveau thermischer Stabilität für die ZrO2-Schicht zur Verfügung zu stellen.According to the seventh embodiment and the eighth embodiment of the present invention, it is expected that the dual dielectric structure including the nitrided ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer or the nitrided ZrO 2 layer and the nitrided Al 2 O 3 layer has a better leakage current characteristic than the single layer dielectric layer of the ZrO 2 layer because the Al 2 O 3 layer has relatively better thermal stability than the ZrO 2 layer. In particular, when the subsequent thermal process is performed above about 850 ° C, as in 9 It would be better to perform the NH 3 plasminitriding process on the surface of the Al 2 O 3 layer before depositing the ZrO 2 layer. However, if the thermal process is performed below about 850 ° C, as in 10 1, the NH 3 plasminitriding process may be performed after the ZrO 2 layer is deposited without performing the NH 3 plasma nitriding process on the Al 2 O 3 layer. The latter case of forming the dual dielectric structure would be sufficient to provide a desired level of thermal stability for the ZrO 2 layer.

11 ist ein Diagramm, welches sequenzielle Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Kondensators in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 11 FIG. 15 is a diagram illustrating sequential steps of a method of manufacturing a capacitor in accordance with a ninth embodiment of the present invention. FIG.

Eine dreifache dielektrische Struktur einschließlich einer ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht wird in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie dargestellt ist, wird ein NH3-Plasmanitridierungsprozess auf dem Speicherknoten durchgeführt, und es werden eine erste ZrO2-Schicht, eine Al2O3-Schicht und eine zweite ZrO2-Schicht sequenziell auf den nitridierten Speicherknoten abgeschieden. Die zweite ZrO2-Schicht wird dann einem NH3-Plasmanitridierungsprozess ausgesetzt.A triple dielectric structure including a ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer is exemplified in the ninth embodiment of the present invention. As shown, an NH 3 plasma nitriding process is performed on the storage node, and a first ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer, and a second ZrO 2 layer are sequentially deposited on the nitrided storage nodes. The second ZrO 2 layer is then exposed to an NH 3 plasminitriding process.

Ähnlich zu der Bildung der ZrO2-Schicht kann die Al2O3-Schicht durch Ausführen eines ALD-Verfahrens, eines MOCVD-Verfahrens oder eines gepulsten CVD-Verfahrens gebildet werden. Bei dem ALD-Verfahren schließt die Al2O3-Abscheidung einen Einheitszyklus ein, der aufweist: Zuführen eines Al-Quellengases; Zuführen eines Ausblasgases; Zuführen eines Reaktionsgases und Zuführen eines Ausblasgases. Dieser Einheitszyklus wird wiederholt bis eine gewünschte Dicke der Al2O3-Schicht erhalten ist. Während des ALD-Verfahrens wird die Kammer auf einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 1 Torr zusammen mit einer relativ niedrigen Substrattemperatur in einem Bereich von etwa 200°C bis etwa 500°C gehalten.Similar to the formation of the ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer may be formed by performing an ALD method, an MOCVD method, or a pulsed CVD method. In the ALD method, the Al 2 O 3 deposition includes a unit cycle comprising: supplying an Al source gas; Supplying a blow-by gas; Supplying a reaction gas and supplying a purge gas. This unit cycle is repeated until a desired thickness of the Al 2 O 3 layer is obtained. During the ALD process, the chamber will be at a pressure of about 0.1 Torr to about 1 Torr along with a relatively low substrate temperature held in a range of about 200 ° C to about 500 ° C.

Das Al-Quellengas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Al(CH3)3, Al(C2H5)3 und anderen Al-haltigen organischen Metallverbindungen besteht, und wird durch ein Trägergas, z. B. Ar-Gas transportiert. Das Ar-Gas fließt in einer Menge von etwa 20 sccm bis etwa 100 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 5 Sekunden.The Al source gas is selected from the group consisting of Al (CH 3 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 3 and other Al-containing organic metal compounds, and is supported by a carrier gas, e.g. B. Ar gas transported. The Ar gas flows in an amount of about 20 sccm to about 100 sccm for about 0.1 second to about 5 seconds.

Das Reaktionsgas wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus O3, O2 und H2O-Dampf besteht, und das Ausblasgas schließt N2-Gas oder Ar-Gas ein. Das ausgewählte O3-Gas weist eine Konzentration von etwa 200 ± 20 gcm–3 auf. Nachdem das Al-Quellengas in die Kammer fließt, fließt das Ausblasgas in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 300 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 5 Sekunden. Nachdem das Reaktionsgas in die Kammer fließt, fließt jedoch das Ausblasgas in einer Menge von etwa 300 sccm bis etwa 1000 sccm für etwa 0,1 Sekunden bis etwa 10 Sekunden. Das Al-Quellengas fließt in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm, und das Reaktionsgas fließt in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm für etwa 3 Sekunden bis etwa 10 Sekunden.The reaction gas is selected from the group consisting of O 3 , O 2 and H 2 O vapor, and the purge gas includes N 2 gas or Ar gas. The selected O 3 gas has a concentration of about 200 ± 20 gcm -3 . After the Al source gas flows into the chamber, the purge gas flows in an amount of about 50 sccm to about 300 sccm for about 0.1 second to about 5 seconds. However, after the reaction gas flows into the chamber, the purge gas flows in an amount of about 300 sccm to about 1000 sccm for about 0.1 second to about 10 seconds. The Al source gas flows in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm, and the reaction gas flows in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm for about 3 seconds to about 10 seconds.

Obwohl die dreifache dielektrische Struktur einschließlich der ZrO2-Schicht, der Al2O3-Schicht und der nitridierten ZrO2-Schicht in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, ist es weiterhin möglich, eine dreifache dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht oder einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht, einer nitridierten Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht zu implementieren.Although the threefold dielectric structure including the ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer and the nitrided ZrO 2 layer is illustrated in the ninth embodiment of the present invention, it is further possible to have a triple dielectric structure including a nitrided ZrO 2 Layer, an Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer or including a nitrided ZrO 2 layer, a nitrided Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer.

Gemäß den sechsten bis neunten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird, nachdem die ZrO2-Schicht abgeschieden ist, die Oberfläche der ZrO2-Schicht dem Plasmanitridierungsprozess ausgesetzt, welcher Zr-O-N-Bindungen durch Kombinieren von Stickstoff mit der ZrO2-Schicht induziert. Durch diesen Prozess weist die ZrO2-Schicht eine erhöhte Kristallisationstemperatur auf, und es kann ein Auftreten einer Störstellendiffusion von der Plattenelektrode oder Speicherknoten zu der ZrO2-Schicht blockiert werden.According to the sixth to ninth embodiments of the present invention, after the ZrO 2 layer is deposited, the surface of the ZrO 2 layer is subjected to the plasma nitridation process which induces Zr-ON bonds by combining nitrogen with the ZrO 2 layer. By this process, the ZrO 2 layer has an increased crystallization temperature, and occurrence of impurity diffusion from the plate electrode or storage nodes to the ZrO 2 layer can be blocked.

Die dielektrische Kondensatorstruktur kann in einer einzelnen Schicht einer nitridierten ZrO2-Schicht, in doppelten Schichten einer nitridierten ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht oder in dreifachen Schichten einer ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer nitridierten ZrO2-Schicht gebildet werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein ausreichendes Niveau von Kapazität sicherzustellen, welches von sub-100 nm Speicherprodukten benötigt wird, um eine Leckstromeigenschaft zu verbessern.The capacitor dielectric structure may be formed in a single layer of a nitrided ZrO 2 layer, in double layers of a nitrided ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer or in three layers of a ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer and a nitrided ZrO 2 layer are formed. As a result, it is possible to ensure a sufficient level of capacity needed by sub-100nm memory products to improve a leakage current characteristic.

Gemäß der ersten Ausführungsform bis neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine mehrschichtige dielektrische Struktur gebildet. Die mehrschichtige dielektrische Struktur weist eine ZrO2-Schicht auf, welche ein hohes Niveau einer Bandlückenenergie von etwa 7,8 eV und eine hohe dielektrische Konstante von etwa 20 bis etwa 25 aufweist, und eine Al2O3-Schicht, welche eine gute thermische Stabilität, ein hohes Niveau einer Bandlückenenergie von etwa 8,7 eV und eine dielektrische Konstante von etwa 9 aufweist. Solch eine mehrschichtige dielektrische Struktur kann eine Erzeugung von unerwünschtem Leckstrom verhindern und eine Zusammenbruchsspannung erhöhen. Auch ist es möglich, hohe Kapazität sicherzustellen, und somit ist es weiterhin möglich, Kondensatoren mit einem ausreichenden Kapazitätsniveau zu implementieren, wel ches durch sub-70 nm Speicherprodukte benötigt wird, und verbesserten Leckstrom- und Zusammenbruchsspannungseigenschaften.According to the first embodiment to the ninth embodiment of the present invention, a multilayered dielectric structure is formed. The multilayer dielectric structure has a ZrO 2 layer which has a high level of bandgap energy of about 7.8 eV and a high dielectric constant of about 20 to about 25, and an Al 2 O 3 layer which has a good thermal Stability, a high level of bandgap energy of about 8.7 eV and a dielectric constant of about 9 has. Such a multilayered dielectric structure can prevent generation of undesirable leakage current and increase a breakdown voltage. Also, it is possible to ensure high capacity, and thus it is still possible to implement capacitors with a sufficient capacitance level required by sub-70 nm memory products, and improved leakage current and breakdown voltage characteristics.

Mit Bezug auf die Tatsache, dass die mehrschichtige dielektrische Struktur eine bessere thermische Stabilität aufweist als eine herkömmliche dielektrische Struktur mit einer HfO2-Schicht, kann eine Verschlechterung einer elektrischen Eigenschaft sogar dann verhindert werden, wenn ein Hochtemperaturprozess in nachfolgenden Integrationsprozessen durchgeführt wird. Daher können Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Kondensatoren verbessert werden, sogar bei Halbleiterspeicherbauelementen der nächsten Generation mit Metallleitungen kleiner als etwa 70 nm.With respect to the fact that the multilayered dielectric structure has better thermal stability than a conventional HfO 2 -layer dielectric structure, deterioration of electrical property can be prevented even when a high-temperature process is performed in subsequent integration processes. Therefore, durability and reliability of capacitors can be improved, even in next-generation semiconductor memory devices with metal lines less than about 70 nm.

Eine als eine dielektrische Schicht eines Kondensators dienende ZrO2-Schicht wird ebenfalls einem Plasmanitridierungsprozess ausgesetzt, vor und nachdem dem ZrO2-Abscheiden zum Zwecke eines Induzierens von Zr-O-N-Bindungen auf der ZrO2-Schicht. Die Erzeugung der Zr-O-N-Bindungen erhöht eine Kristallisationstemperatur der ZrO2-Schicht und verhindert ein Auftreten von Störstellendiffusion von einer Plattenelektrode oder einem Speicherknoten zu der ZrO2-Schicht so dass ein gewünschtes Niveau von Kapazität und verbesserte Leckstrom- und Zusammenbruchsspannungseigenschaften erhalten werden können.A ZrO 2 layer serving as a dielectric layer of a capacitor is also subjected to a plasma nitriding process before and after ZrO 2 precipitation for the purpose of inducing Zr-ON bonds on the ZrO 2 layer. Generation of the Zr-ON bonds increases a crystallization temperature of the ZrO 2 layer and prevents impurity diffusion from a plate electrode or a storage node from occurring to the ZrO 2 layer, so that a desired level of capacitance and improved leakage and breakdown voltage characteristics can be obtained ,

Auch kann der Kondensator mit der ZrO2-Schicht eine Frequenz einer Erzeugung von Leckstrom während eines bei etwa 700°C ausgeführten Hochtemperaturprozesses um etwa das zweifache absenken. Dementsprechend können Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Kondensatoren in hochintegrierten Halbleiterbauelementen verbessert werden.Also, the capacitor having the ZrO 2 layer can lower a frequency of generating leakage current by about two times during a high-temperature process performed at about 700 ° C. Accordingly, durability and reliability of the capacitors in the large scale integrated semiconductor device can be improved.

Die vorliegende Anmeldung enthält Gegenstände, die sich auf die koreanische Patentanmeldung Nr. KR 2004-0090418 und die koreanische Patentanmeldung Nr. KR 2005-0057692, angemeldet beim koreanischen Patentamt am 8. November 2004 bzw. am 30. Juni 2005, beziehen, wobei die gesamten Inhalte derselben hierdurch Bezugnahme mit aufgenommen werden.The present application contains counter Korean Patent Application No. KR 2004-0090418 and Korean Patent Application No. KR 2005-0057692 filed in the Korean Intellectual Property Office on Nov. 8, 2004 and Jun. 30, 2005, respectively, the entire contents of which are hereby incorporated by reference Reference to be included.

Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist dem Fachmann der Technik klar, dass ver schiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und dem Bereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.While the present invention with reference to certain preferred embodiments described is clear to those skilled in the art that ver different changes and modifications can be made without departing from the spirit and to depart from the scope of the invention as defined in the following claims.

Claims (78)

Verfahren zur Herstellung eines Kondensators, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Bilden einer mehrschichtigen dielektrischen Struktur auf dem Speicherknoten, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine Zirkondioxid(ZrO2)-Schicht und eine Aluminiumoxid(Al2O3)-Schicht aufweist; und Bilden einer Plattenelektrode auf der mehrschichtigen dielektrischen Struktur.A method of manufacturing a capacitor, comprising: forming a storage node; Forming a multi-layered dielectric structure on the storage node, the multi-layered dielectric structure comprising a zirconia (ZrO 2 ) layer and an alumina (Al 2 O 3 ) layer; and forming a plate electrode on the multilayered dielectric structure. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine duale Struktur aus Al2O3/ZrO2 aufweist, erhalten durch sequenzielles Bilden einer ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht auf dem Speicherknoten.The method of claim 1, wherein the multilayer dielectric structure has a dual structure of Al 2 O 3 / ZrO 2 obtained by sequentially forming a ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer on the storage node. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine duale Struktur aus ZrO2/Al2O3 aufweist, erhalten durch sequenzielles Bilden einer Al2O3-Schicht und einer ZrO2-Schicht auf dem Speicherknoten.The method of claim 1, wherein the multilayer dielectric structure has a dual structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 obtained by sequentially forming an Al 2 O 3 layer and a ZrO 2 layer on the storage node. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 100 Å und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 30 Å aufweist.The method of claim 2, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 100 Å and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 30 Å. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 100 Å und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 30 Å aufweist.The method of claim 3, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 100 Å and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 30 Å. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine Dreifach-Struktur aus ZrO2/Al2O3/ZrO2 aufweist, erhalten durch sequenzielles Bilden einer ersten ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer zweiten ZrO2-Schicht auf dem Speicherknoten.The method of claim 1, wherein the multilayer dielectric structure has a triple structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 / ZrO 2 obtained by sequentially forming a first ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer, and a second ZrO 2 Layer on the storage node. Verfahren nach Anspruch 6, wobei jede der ersten ZrO2-Schicht und der zweiten ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 50 Å und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 15 Å aufweist.The method of claim 6, wherein each of the first ZrO 2 layer and the second ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 50 Å and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 15 Å. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine mehrschichtige Struktur aus (ZrO2/Al2O3)n aufweist, erhalten durch Bilden einer Al2O3-Schicht und einer ZrO2-Schicht, mindestens mehr als zweimal abwechselnd.The method of claim 1, wherein the multilayered dielectric structure has a multilayer structure of (ZrO 2 / Al 2 O 3 ) n obtained by forming an Al 2 O 3 layer and a ZrO 2 layer alternately at least more than twice. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine mehrschichtige Struktur aus (Al2O3/ZrO2)n aufweist, erhalten durch Bilden einer ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht, mindestens mehr als zweimal abwechselnd.The method of claim 1, wherein the multilayered dielectric structure has a multilayer structure of (Al 2 O 3 / ZrO 2 ) n obtained by forming a ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer at least more than two times alternately. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 25 Å aufweist, und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 10 Å aufweist.The method of claim 8, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 25 Å, and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 10 Å. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 25 Å aufweist, und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 10 Å aufweist.The method of claim 9, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 25 Å, and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 10 Å. Verfahren nach Anspruch 8, wobei „n" in einem Bereich eines Wertes liegt, der größer oder gleich zu etwa 2 und kleiner oder gleich etwa 10 ist.The method of claim 8, wherein "n" is in a range of a value greater than or equal to is about 2 and less than or equal to about 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei „n" in einem Bereich eines Wertes liegt, welcher größer oder gleich etwa 2 und kleiner oder gleich etwa 10 ist.The method of claim 9, wherein "n" is in a range of a value which is greater than or equal to is about 2 and less than or equal to about 10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur erhalten wird durch Ausführen eines atomaren Schichtabscheidungs(ALD)-verfahrens bei etwa 200°C bis etwa 500°C.The method of claim 1, wherein the multilayer Dielectric structure is obtained by performing an atomic layer deposition (ALD) method at about 200 ° C to about 500 ° C. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Bildung der ZrO2-Schicht umfasst: Adsorbieren eines Zr-Quellengases; Zuführen eines Ausblasgases, um nicht adsorbierte Teile des Zr-Quellengases auszublasen; Zuführen eines Reaktionsgases, um eine Reaktion zwischen dem Reaktionsgas und dem adsorbierten Zr-Quellengas zu induzieren, wodurch die ZrO2-Schicht erhalten wird; und Ausblasen von nicht reagierten Teilen des Reaktionsgases.The method of claim 14, wherein forming the ZrO 2 layer comprises: adsorbing a Zr source gas; Supplying a purge gas to exhaust unadsorbed portions of the Zr source gas; Supplying a reaction gas to induce a reaction between the reaction gas and the adsorbed Zr source gas, thereby obtaining the ZrO 2 layer; and blowing out unreacted portions of the reaction gas. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Zr-Quellengas aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus ZrCl4, Zr(N(CH3)C2H5)4, Zr(O-tBu)4, Zr(N(CH3)2)4, Zr(N(C2H5)(CN3))4, Zr(N(C2H5)2)4, Zr(TMHD)4, Zr(OiC3H7)3(TMTD), und Zr(OtBu)4.The process of claim 15, wherein the Zr source gas is selected from the group consisting of ZrCl 4 , Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 , Zr (O-t Bu) 4 , Zr (N (CH 3 ) 2 ) 4 , Zr (N (C 2 H 5 ) (CN 3 )) 4 , Zr (N (C 2 H 5 ) 2 ) 4 , Zr (TMHD) 4 , Zr (OiC 3 H 7 ) 3 (TMTD) , and Zr (OtBu) 4 . Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Bildung der Al2O3-Schicht umfasst: Adsorbieren eines Al-Quellengases; Zuführen eines Ausblasgases, um nicht adsorbierte Teile des Al-Quellengases auszublasen; Zuführen eines Reaktionsgases, um eine Reaktion zwischen dem adsorbierten Al-Quellengas und dem Reaktionsgas zu induzieren, wodurch die Al2O3-Schicht erhalten wird; Ausblasen von nicht reagierten Teilen des Reaktionsgases.The method of claim 14, wherein the Bil The Al 2 O 3 layer comprises: adsorbing an Al source gas; Supplying a purge gas to exhaust unadsorbed portions of the Al source gas; Supplying a reaction gas to induce a reaction between the adsorbed Al source gas and the reaction gas, thereby obtaining the Al 2 O 3 layer; Blowing out unreacted parts of the reaction gas. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Al-Quellengas aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Al(CH3)3, Al(C2H5)3 und anderen Al-haltigen organischen Metallverbindungen besteht.The method of claim 17, wherein the Al source gas is selected from the group consisting of Al (CH 3 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 3, and other Al-containing organic metal compounds. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Reaktionsgas aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Ozon (O3), dessen Konzentration in einem Bereich von etwa 100 gcm–3 bis etwa 500 gcm–3 liegt, aus Sauerstoff (O2), aus O2-Plasma, aus Stickstoffoxid (N2O), N2O-Plasma, und aus H2O-Dampf besteht, und in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm fließt, und wobei das Ausblasgas N2-Gas oder Ar-Gas enthält, besteht.The method of claim 15, wherein the reaction gas is selected from the group consisting of ozone (O 3 ) whose concentration is in a range of about 100 gcm -3 to about 500 gcm -3 , oxygen (O 2 ), O 2 plasma, from nitrogen oxide (N 2 O), N 2 O plasma, and from H 2 O vapor, and flows in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm, and wherein the purge gas N 2 - Gas or Ar gas contains. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Reaktionsgas aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Ozon (O3), dessen Konzentration in einem Bereich von etwa 100 gcm–3 bis etwa 500 gcm–3 liegt, aus Sauerstoff (O2), aus O2-Plasma, aus Stickstoffoxid (N2O), aus N2O-Plasma und aus H2O-Dampf besteht, und in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm fließt, und wobei das Ausblasgas N2-Gas oder Ar-Gas enthält.The method of claim 17, wherein the reaction gas is selected from the group consisting of ozone (O 3 ), whose concentration ranges from about 100 gcm -3 to about 500 gcm -3 , from oxygen (O 2 ), from O 2 plasma, from nitrogen oxide (N 2 O), from N 2 O plasma and H 2 O vapor, and flows in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm, and wherein the purge gas N 2 - Contains gas or Ar gas. Verfahren nach Anspruch 14, nach der Bildung der ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht weiterhin aufweisend: Ausführen eines Niedertemperaturaushärtprozesses auf einer Substratstruktur, einschließlich des Speicherknotens und der mehrschichtigen dielektrischen Struktur.The method of claim 14, after forming the ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer, further comprising: performing a low temperature curing process on a substrate structure including the storage node and the multilayer dielectric structure. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Niedertemperaturaushärtprozess einen Plasmaaushärtprozess umfasst, ausgeführt für etwa 30 Sekunden bis etwa 120 Sekunden unter einem speziellen Rezept von: einer Temperatur von etwa 300°C bis etwa 450°C; und einem Umgebungsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus N2, Wasserstoff (H2), N2/H2, Ammoniak (NH3), N2O, N2/O2, O2 und O3 besteht, wobei das ausgewählte Umgebungsgas in einer Menge von etwa 100 sccm bis etwa 200 sccm fließt, unter Verwendung eines Plasmas mit einer Radiofrequenz (RF) – Energie von etwa 5 0W bis etwa 300 W bei einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 1 Torr.The method of claim 21, wherein the low temperature curing process comprises a plasma curing process carried out for about 30 seconds to about 120 seconds under a specific recipe of: a temperature of about 300 ° C to about 450 ° C; and an ambient gas selected from the group consisting of N 2 , hydrogen (H 2 ), N 2 / H 2 , ammonia (NH 3 ), N 2 O, N 2 / O 2 , O 2 and O 3 wherein the selected ambient gas flows in an amount of about 100 sccm to about 200 sccm, using a plasma having a radio frequency (RF) energy of about 50 W to about 300 W at a pressure of about 0.1 Torr to about 1 Torr. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Niedertemperaturaushärtprozess einen Ultraviolett (UV)/O3-Aushärtprozess aufweist, ausgeführt bei einem Intensitätsniveau von etwa 30 mWcm–2 und einer Temperatur von etwa 300°C bis etwa 400°C für etwa 2 Minuten bis etwa 10 Minuten.The method of claim 21, wherein the low temperature curing process comprises an ultraviolet (UV) / O 3 curing process performed at an intensity level of about 30 mWcm -2 and a temperature of about 300 ° C to about 400 ° C for about 2 minutes to about 10 minutes. Verfahren nach Anspruch 21, nach dem Niedertemperaturaushärtprozess weiterhin aufweisend: Ausführen eines schnellen thermischen Prozesses (RTP) für etwa 30 Sekunden bis etwa 120 Sekunden unter einem speziellen Rezept von: einer Temperatur von etwa 500°C bis etwa 800°C; einem ansteigenden Druck von etwa 700 Torr bis etwa 760 Torr oder einem abfallenden Druck von etwa 1 Torr bis etwa 100 Torr; einem Umgebungsgas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus N, Ar und He besteht, wobei das ausgewählte Umgebungsgas in einer Menge von etwa 5 sccm bis etwa 5 slm fließt.The method of claim 21, after the low temperature curing process further comprising: executing a fast thermal process (RTP) for about 30 seconds to about 120 seconds under a special recipe of: a temperature of about 500 ° C up to about 800 ° C; an increasing pressure of about 700 Torr to about 760 Torr or a falling pressure of about 1 Torr to about 100 Torr; one Ambient gas, selected from the group consisting of N, Ar and He, with the selected ambient gas in an amount of about 5 sccm to about 5 slm flows. Verfahren nach Anspruch 21, nach dem Niedertemperaturaushärtprozess weiterhin aufweisend: Ausführen einer Ofenaushärtung für etwa 10 Minuten bis etwa 30 Minuten unter einem speziellen Rezept von: einer Temperatur von etwa 600°C bis etwa 800°C; und einem Umgebungsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus N, Ar und He besteht, wobei das ausgewählte Umgebungsgas in einer Menge von 5 sccm bis etwa 5 slm fließt.The method of claim 21, after the low temperature curing process further comprising: executing a furnace curing for about 10 minutes to about 30 minutes under a special recipe from: a temperature of about 600 ° C up to about 800 ° C; and an ambient gas selected from the group consisting of N, Ar and He, wherein the selected ambient gas in a Amount of 5 sccm flows to about 5 slm. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Speicherknoten und die Plattenelektrode ein Material aufweisen, welches ausgewählt wird aus dotierten Polysilizium, Titaniumnitrid (TiN), Tantalnitrid (TaN), Wolfram (W), Wolframnitrid (WN), Ruthenium (Ru), Rutheniumoxid (RuO2) Iridium (Ir), Iridiumoxid (IrO2) und Platin (Pt).The method of claim 1, wherein the storage node and the plate electrode comprise a material selected from doped polysilicon, titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN), tungsten (W), tungsten nitride (WN), ruthenium (Ru), ruthenium oxide (RuO 2 ) iridium (Ir), iridium oxide (IrO 2 ) and platinum (Pt). Verfahren nach Anspruch 1, nach dem Bilden des Speicherknotens weiterhin aufweisend: Ausführen eines Niedertemperaturaushärtprozesses in einem aus der Gruppe ausgewählten Umgebungsgas, welche besteht aus N2, H2, N2/H2, O2, O3 und NH3.The method of claim 1, after forming the storage node, further comprising: performing a low temperature curing process in an ambient gas selected from the group consisting of N 2 , H 2 , N 2 / H 2 , O 2 , O 3, and NH 3 . Verfahren nach Anspruch 1, nach dem Bilden der Plattenelektrode weiterhin aufweisend: Bilden einer Schutzschicht durch ein ALD-Verfahren wobei die Schutzschicht eine Oxidschicht ist, einschließlich eines Materials, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Al2O3, Hafniumoxid (HfO2), Tantaloxid (Ta2O5), ZrO2, Titanoxid (TiO2) und Lantanoxid (La2O3) besteht, oder eine Metallschicht ist, einschließlich TiN, und eine Dicke von etwa 50 Å bis etwa 200 Å aufweist.The method of claim 1, after forming the plate electrode further comprising: forming a protective layer by an ALD method wherein the protective layer is an oxide layer including a material selected from the group consisting of Al 2 O 3 , hafnium oxide (HfO 2 ), Tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), ZrO 2 , titanium oxide (TiO 2 ) and lanthanum oxide (La 2 O 3 ), or a metal layer including TiN, and having a thickness of about 50 Å to about 200 Å. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche des Speicherknotens; Bilden einer ZrO2-Schicht auf dem nitridierten Speicherknoten; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der ZrO2-Schicht, wodurch eine nitridierte ZrO2-Schicht erhalten wird; und Bilden einer Plattenelektrode auf der nitridierten ZrO2-Schicht.A method of manufacturing a capacitor, comprising: forming a storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the storage node; Forming a ZrO 2 layer on the nitrided storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the ZrO 2 layer, thereby obtaining a nitrided ZrO 2 layer; and forming a plate electrode on the nitrided ZrO 2 layer. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Plasmanitridierungsprozess für etwa 5 Sekunden bis etwa 300 Sekunden unter einem speziellen Rezept ausgeführt wird von: einer RF Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W; einer Kammer, in welcher Glühentladung erzeugt wird; einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C; einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr; und einem aus NH3, N2 und N2/H2 ausgewählten Umgebungsgas.The method of claim 29, wherein the plasma nitriding process is performed for about 5 seconds to about 300 seconds under a specific recipe of: an RF energy of about 100 W to about 500 W; a chamber in which glow discharge is generated; a temperature of about 200 ° C to about 500 ° C; a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr; and an ambient gas selected from NH 3 , N 2 and N 2 / H 2 . Verfahren nach Anspruch 29, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 30 Å bis etwa 100 Å aufweist.The method of claim 29, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 30 Å to about 100 Å. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die ZrO2-Schicht durch Verwenden eines Verfahrens gebildet wird, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem ALD-Verfahren, einem metallorganischen, chemischen Dampfabscheidungs(MOCVD)-Verfahren und einem gepulsten CVD-Verfahren besteht.The method of claim 29, wherein the ZrO 2 layer is formed by using a method selected from the group consisting of an ALD method, an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD) method, and a pulsed CVD method. Verfahren nach Anspruch 32, wobei die Bildung der ZrO2-Schicht durch das ALD-Verfahren verwendet: ein Zr-Quellengas ausgewählt aus der Gruppe, die aus Zr(N(CH3)C2H5)4, ZrCl4 und anderen Zr-haltigen organischen Metallverbindungen besteht, und fließen in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm; und einem Reaktionsgas, ausgewählt aus H2O-Dampf und schwerem Wasser (D2O) und fließen in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm.The method of claim 32, wherein the formation of the ZrO 2 layer by the ALD method uses: a Zr source gas selected from the group consisting of Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 , ZrCl 4, and other Zr -containing organic metal compounds, and flow in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm; and a reaction gas selected from H 2 O vapor and heavy water (D 2 O) and flow in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm. Verfahren nach Anspruch 29, nach dem Ausführen des Plasmanitridierungsprozesses auf der ZrO2-Schicht weiterhin aufweisend: Ausführen eines Aushärtprozesses bei etwa 600°C bis etwa 900°C unter einem ansteigenden Druckzustand oder einem abfallenden Druckzustand, um eine Konzentration von Stickstoff zu steuern, der auf der Oberfläche der ZrO2-Schicht akkumuliert ist, wobei der Plasmaaushärtprozess einen RTP oder einen Ofen verwendet.The method of claim 29, after performing the plasma nitriding process on the ZrO 2 layer, further comprising: performing a curing process at about 600 ° C to about 900 ° C under a rising pressure state or a decreasing pressure state to control a concentration of nitrogen is accumulated on the surface of the ZrO 2 layer, the plasma curing process using an RTP or an oven. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Speicherknoten und die Plattenelektrode ein Material aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche besteht aus dotiertem Polysilizium, TiN, TaN, W, WN, Ru und Pt.The method of claim 29, wherein the storage node and the plate electrode comprises a material consisting of Group selected which is made of doped polysilicon, TiN, TaN, W, WN, Ru and Pt. Verfahren nach Anspruch 35, nach dem Bilden der Plattenelektrode weiterhin aufweisend: Bilden einer Schutzschicht auf der Plattenelektrode, um strukturelle Stabilität gegenüber Feuchtigkeit, Temperatur und elektrischen Schocks sicherzustellen, wobei die Schutzschicht Siliziumnitrid oder dotiertes Polysilizium aufweist, und eine Dicke von etwa 200 Å bis etwa 1000 Å aufweist.The method of claim 35, after forming the A plate electrode further comprising: forming a protective layer on the plate electrode to provide structural stability to moisture, Temperature and electrical shocks ensure the protective layer Silicon nitride or doped polysilicon, and a thickness from about 200 Å up about 1000 Å. Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Bilden einer Al2O3-Schicht auf dem Speicherknoten; Bilden einer ZrO2-Schicht auf der Al2O3-Schicht; Ausführen einer Plasmanitridierung auf der Oberfäche der ZrO2-Schicht, wodurch eine dielektrische Struktur einschließlich einer nitridierten ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht erhalten wird; Bilden einer Plattenelektrode auf der dielektrischen Struktur.A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a storage node; Forming an Al 2 O 3 layer on the storage node; Forming a ZrO 2 layer on the Al 2 O 3 layer; Performing a plasma nitriding on the surface of the ZrO 2 layer, thereby obtaining a dielectric structure including a nitrided ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer; Forming a plate electrode on the dielectric structure. Verfahren nach Anspruch 37, nach dem Bilden der Al2O3-Schicht und vor dem Bilden der ZrO2-Schicht weiterhin aufweisend: Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der Al2O3-Schicht.The method of claim 37, after forming the Al 2 O 3 layer and before forming the ZrO 2 layer, further comprising: performing a plasma nitriding process on a surface of the Al 2 O 3 layer. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Plasmanitridierungsprozess für etwa 5 Sekunden bis etwa 300 Sekunden ausgeführt wird, unter einem bestimmten Rezept von: einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C; einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr; einem Umgebungsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche besteht aus NH3, N2 und N2/H2; einer RF Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W; und einer Kammer, in welcher Glühentladung erzeugt wird.The method of claim 37, wherein the plasma nitriding process is carried out for about 5 seconds to about 300 seconds, under a particular recipe of: a temperature of about 200 ° C to about 500 ° C; a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr; an ambient gas selected from the group consisting of NH 3 , N 2 and N 2 / H 2 ; an RF energy of about 100 W to about 500 W; and a chamber in which glow discharge is generated. Verfahren nach Anspruch 38, wobei der Plasmanitridierungsprozess für etwa 5 Sekunden bis etwa 300 Sekunden ausgeführt wird, unter einem bestimmten Rezept von: einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C; einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr; einem Umgebungsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NH3, N2 und N2/H2 besteht; einer RF Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W; und einer Kammer, in welcher Glühentladung erzeugt wird.The method of claim 38, wherein the plasma nitriding process is carried out for about 5 seconds to about 300 seconds, under a particular recipe of: a temperature of about 200 ° C to about 500 ° C; a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr; an ambient gas selected from the group consisting of NH 3 , N 2 and N 2 / H 2 ; an RF energy of about 100 W to about 500 W; and a chamber in which glow discharge is generated. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Al2O3-Schicht und die ZrO2-Schicht gebildet werden, um eine Gesamtdicke von etwa 30 Å bis etwa 100 Å aufzuweisen.The method of claim 37, wherein the Al 2 O 3 layer and the ZrO 2 layer are formed to have a total thickness of about 30 Å to about 100 Å. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Al2O3-Schicht und die ZrO2-Schicht gebildet werden durch Verwenden eines Verfahrens, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem ALD-Verfahren, einem MOCVD-Verfahren und einem gepulsten CVD-Verfahren besteht.The method of claim 37, wherein the Al 2 O 3 layer and the ZrO 2 layer are formed by using a method selected from the group consisting of an ALD method, an MOCVD method and a pulsed CVD method consists. Verfahren nach Anspruch 42, wobei die Bildung der Al2O3-Schicht durch das ALD-Verfahren verwendet: ein Al-Quellengas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Al(CH3)3 und anderen Al-haltigen organischen Metallverbindungen besteht, und in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm fließt; und ein Reaktionsgas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus O3, dessen Konzentrationen in einem Bereich von etwa 200 ± 20 gcm–3, O2, H2O-Dampf und schwerem Wasser (D2O) besteht und in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm fließt.The method of claim 42, wherein the formation of the Al 2 O 3 layer by the ALD method uses: an Al source gas selected from the group consisting of Al (CH 3 ) 3 and other Al-containing or ganic metal compounds, and flows in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm; and a reaction gas selected from the group consisting of O 3 whose concentrations are in a range of about 200 ± 20 gcm -3 , O 2 , H 2 O vapor and heavy water (D 2 O) and in an amount of about 0.1 slm to about 1 slm flows. Verfahren nach Anspruch 42, wobei die Bildung der ZrO2-Schicht durch das ALD-Verfahren verwendet: ein Zr-Quellengas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Zr(N(CH3)C2H5)4, ZrCl4 und anderen Zr-haltigen organischen Metallverbindungen besteht und in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm fließt; und ein Reaktrionsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus O3, dessen Konzentration in einem Bereich von etwa 200 ± 20 gcm–3, O2, N2O-Dampf und schwerem Wasser (D2O) besteht.The method of claim 42, wherein the formation of the ZrO 2 layer by the ALD method uses: a Zr source gas selected from the group consisting of Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 , ZrCl 4, and others Zr-containing organic metal compounds and flows in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm; and a reaction gas selected from the group consisting of O 3 whose concentration is in a range of about 200 ± 20 gcm -3 , O 2 , N 2 O vapor and heavy water (D 2 O). Verfahren nach Anspruch 37, nach dem Ausführen des Plasmanitridierungsprozesses auf der ZrO2-Schicht weiterhin aufweisend: Ausführen eines RTP Aushärtprozesses oder eines Ofenaushärtprozesses bei einer Temperatur in einem Bereich von etwa 600°C bis etwa 900°C unter einem ansteigenden Druck oder einem abfallendem Druck, um eine Konzentration von Stickstoff, akkumuliert auf der Oberfläche der ZrO2-Schicht, zu steuern.The method of claim 37, after performing the plasma nitriding process on the ZrO 2 layer, further comprising: performing an RTP curing process or oven curing process at a temperature in a range of about 600 ° C to about 900 ° C under increasing pressure or pressure to control a concentration of nitrogen accumulated on the surface of the ZrO 2 layer. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Speicherknoten und die Plattenelektrode ein Material aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dotiertem Polysilizium, TiN, TaN, W, WN, Ru und Pt besteht.The method of claim 37, wherein the storage node and the plate electrode comprises a material consisting of Group selected is made of doped polysilicon, TiN, TaN, W, WN, Ru and Pt consists. Verfahren nach Anspruch 46, nach der Bildung der Plattenelektrode weiterhin aufweisend: Bilden einer Schutzschicht, um strukturelle Stabilität gegenüber Feuchtigkeit, Temperatur und elektrischen Schocks sicherzustellen, wobei die Schutzschicht Siliziumnitrid oder dotiertes Polysilizium aufweist und eine Dicke von etwa 200 Å bis etwa 1000 Å aufweist.The method of claim 46, after the formation of the A plate electrode further comprising: forming a protective layer; for structural stability across from To ensure moisture, temperature and electrical shock wherein the protective layer is silicon nitride or doped polysilicon and has a thickness of about 200 Å to about 1000 Å. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators eines Halbleiterbauelements, aufweisend: Bilden eines Speicherknotens; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche des Speicherknotens; Sequenzielles Bilden einer ersten ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer zweiten ZrO2-Schicht auf dem nitridierten Speicherknoten; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der zweiten ZrO2-Schicht, wodurch eine dreifache dielektrische Struktur einschließlich der ersten ZrO2-Schicht, der Al2O3-Schicht und der nitridierten zweiten ZrO2-Schicht erhalten wird; und Bilden einer Plattenelektrode auf der dreifachen dielektrischen Struktur.A method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device, comprising: forming a storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the storage node; Sequentially forming a first ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer and a second ZrO 2 layer on the nitrided storage node; Performing a plasma nitriding process on a surface of the second ZrO 2 layer, thereby obtaining a triple dielectric structure including the first ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer, and the nitrided second ZrO 2 layer; and forming a plate electrode on the triple dielectric structure. Verfahren nach Anspruch 48, wobei die sequenzielle Bildung der ersten ZrO2-Schicht, der Al2O3-Schicht und der zweiten ZrO2-Schicht aufweist: Bilden der ersten ZrO2-Schicht; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der ersten ZrO2-Schicht; Bilden der Al2O3-Schicht auf der nitridierten ersten ZrO2-Schicht; und Bilden der zweiten ZrO2-Schicht auf der Al2O3-Schicht.The method of claim 48, wherein the sequential formation of the first ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer and the second ZrO 2 layer comprises: forming the first ZrO 2 layer; Performing a plasma nitriding process on a surface of the first ZrO 2 layer; Forming the Al 2 O 3 layer on the nitrided first ZrO 2 layer; and forming the second ZrO 2 layer on the Al 2 O 3 layer. Verfahren nach Anspruch 48, wobei die sequenzielle Bildung der ersten ZrO2-Schicht, der Al2O3-Schicht und der zweiten ZrO2-Schicht aufweist: Bilden der ersten ZrO2-Schicht; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Obefläche der ersten ZrO2-Schicht; Bilden der Al2O3-Schicht auf der nitridierten ersten ZrO2-Schicht; Ausführen eines Plasmanitridierungsprozesses auf einer Oberfläche der Al2O3-Schicht; und Bilden der zweiten ZrO2-Schicht auf der nitridierten Al2O3-Schicht.The method of claim 48, wherein the sequential formation of the first ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer and the second ZrO 2 layer comprises: forming the first ZrO 2 layer; Performing a plasma nitriding process on a surface of the first ZrO 2 layer; Forming the Al 2 O 3 layer on the nitrided first ZrO 2 layer; Performing a plasma nitriding process on a surface of the Al 2 O 3 layer; and forming the second ZrO 2 layer on the nitrided Al 2 O 3 layer. Verfahren nach Anspruch 48, wobei der Plasmanitridierungsprozess für etwa 5 Sekunden bis etwa 300 Sekunden ausgeführt wird, unter einem bestimmten Rezept von: einer Temperatur von etwa 200°C bis etwa 500°C; einem Druck von etwa 0,1 Torr bis etwa 10 Torr; einem Umgebungsgas, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NH3, N2 und N2/H2 besteht; und einer RF Energie von etwa 100 W bis etwa 500 W; und einer Kammer, in welcher Glühentladung erzeugt wird.The method of claim 48, wherein the plasma nitriding process is carried out for about 5 seconds to about 300 seconds, under a particular recipe of: a temperature of about 200 ° C to about 500 ° C; a pressure of about 0.1 Torr to about 10 Torr; an ambient gas selected from the group consisting of NH 3 , N 2 and N 2 / H 2 ; and an RF energy of about 100 W to about 500 W; and a chamber in which glow discharge is generated. Verfahren nach Anspruch 48, wobei die erste ZrO2-Schicht, die Al2O3-Schicht und die zweite ZrO2-Schicht gebildet werden, um eine Gesamtdicke von etwa 30 Å bis etwa 100 Å aufzuweisen.The method of claim 48, wherein the first ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer and the second ZrO 2 layer are formed to have a total thickness of from about 30 Å to about 100 Å. Verfahren nach Anspruch 48, wobei die erste ZrO2-Schicht, die Al2O3-Schicht und die zweite ZrO2-Schicht durch Verwenden eines Verfahrens gebildet werden, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem ALD-Verfahren, einem MOCVD-Verfahren und einem gepulsten CVD-Verfahren besteht.The method of claim 48, wherein the first ZrO 2 layer, the Al 2 O 3 layer and the second ZrO 2 layer are formed by using a method selected from the group consisting of an ALD method, an MOCVD Method and a pulsed CVD method. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die Bildung der Al2O3-Schicht durch das ALD-Verfahren verwendet: ein Al-Quellengas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Al(CH3)3 und anderen Al-haltigen metallischen organischen Verbindungen besteht und in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm fließt; und ein Reaktionsgas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus O3, dessen Konzentration in einem Bereich von etwa 200 ± 20 gcm–3, O2, H2O-Dampf und schwerem Wasser (D2O) besteht, und in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm fließt.The method of claim 53, wherein the formation of the Al 2 O 3 layer by the ALD method uses: an Al source gas selected from the group consisting of Al (CH 3 ) 3 and other Al-containing metallic organic compounds, and flows in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm; and a reaction gas selected from the group consisting of O 3 whose concentration is in a range of about 200 ± 20 gcm -3 , O 2 , H 2 O vapor and heavy water (D 2 O), and in an amount from about 0.1 slm to about 1 slm flows. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die Bildung der ersten ZrO2-Schicht und der zweiten ZrO2-Schicht durch das ALD-Verfahren verwendet: ein Zr-Quellengas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Zr(N(CH3)C2H5)4, ZrCl4 und anderen Zr-haltigen organischen Metallverbindungen besteht und in einer Menge von etwa 50 sccm bis etwa 500 sccm fließt; und ein Reaktionsgas, ausgewählt aus der Gruppe, die aus O3, dessen Konzentration in einem Bereich von etwa 200 ± 20 gcm–3, 02, H2O-Dampf und schwerem Wasser (D2O) besteht, und in einer Menge von etwa 0,1 slm bis etwa 1 slm fließt.The method of claim 53, wherein the Bil The Zr source gas selected from the group consisting of Zr (N (CH 3 ) C 2 H 5 ) 4 , ZrCl 4, and ZrO 2 -layer and the second ZrO 2 layer used by the ALD method other Zr-containing organic metal compounds and flows in an amount of about 50 sccm to about 500 sccm; and a reaction gas selected from the group consisting of O 3 whose concentration is in a range of about 200 ± 20 gcm -3 , 0 2 , H 2 O vapor and heavy water (D 2 O), and in an amount from about 0.1 slm to about 1 slm flows. Verfahren nach Anspruch 48, nach der Bildung des Plasmanitridierungsprozesses auf der zweiten ZrO2-Schicht weiterhin aufweisend: Ausführen eines RTP-Aushärtprozesses oder eines Ofenaushärtprozesses bei einer Temperatur in einem Bereich von etwa 600°C bis etwa 900°C unter einem ansteigenden Druck oder einem abfallenden Druck um eine Konzentration von auf der Oberfläche der zweiten ZrO2-Schicht akkumulierten Stickstoff zu steuern.The method of claim 48, after forming the plasma nitriding process on the second ZrO 2 layer, further comprising: performing an RTP curing process or a furnace curing process at a temperature in a range of about 600 ° C to about 900 ° C under an increasing pressure or a decreasing pressure to control a concentration of nitrogen accumulated on the surface of the second ZrO 2 layer. Verfahren nach Anspruch 48, wobei der Speicherknoten und die Plattenelektrode ein Material aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dotiertem Polysilizium, TiN, TaN, W, WN, Ru und Pt besteht.The method of claim 48, wherein the storage node and the plate electrode comprises a material consisting of Group selected is made of doped polysilicon, TiN, TaN, W, WN, Ru and Pt consists. Verfahren nach Anspruch 48, nach der Bildung der Plattenelektrode weiterhin aufweisend: Bilden einer Schutzschicht, um strukturelle Stabilität gegenüber Feuchtigkeit, Temperatur und elektrischen Schocks sicherzustellen, wobei die Schutzschicht Siliziumnitrid oder dotiertes Polysilizium aufweist und eine Dicke von etwa 200 Å bis etwa 1000 Å aufweist.The method of claim 48, after the formation of the A plate electrode further comprising: forming a protective layer; for structural stability across from To ensure moisture, temperature and electrical shock wherein the protective layer is silicon nitride or doped polysilicon and has a thickness of about 200 Å to about 1000 Å. Kondensator eines Halbleiterbauelements, aufweisend: einen Speicherknoten; eine mehrschichtige dielektrische Struktur einschließlich einer ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht und auf dem Speicherknoten gebildet; und eine Plattenelektrode auf der mehrschichtigen dielektrischen Struktur.A capacitor of a semiconductor device, comprising: a storage node; a multi-layered dielectric structure including a ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer and formed on the storage node; and a plate electrode on the multilayered dielectric structure. Kondensator nach Anspruch 59, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine duale Struktur aus Al2O3/ZrO2 ist, erhalten durch sequenzielles Stapeln einer ZrO2-Schicht und einer Al2O3-Schicht.The capacitor of claim 59, wherein the multilayer dielectric structure is a dual structure of Al 2 O 3 / ZrO 2 obtained by sequentially stacking a ZrO 2 layer and an Al 2 O 3 layer. Kondensator nach Anspruch 59, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine duale Struktur aus ZrO2/Al2O3 ist, erhalten durch sequenzielles Stapeln einer Al2O3-Schicht und einer ZrO2-Schicht.The capacitor of claim 59, wherein the multilayer dielectric structure is a dual structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 obtained by sequentially stacking an Al 2 O 3 layer and a ZrO 2 layer. Kondensator nach Anspruch 60, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 100 Å und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 30 Å aufweist.The capacitor of claim 60, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 100 Å and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 30 Å. Kondensator nach Anspruch 61, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 100 Å und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 30 Å aufweist.The capacitor of claim 61, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 100 Å and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 30 Å. Kondensator nach Anspruch 59, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine dreifache Struktur aus ZrO2/Al2O3/ZrO2 ist, erhalten durch sequenzielles Stapeln einer ersten ZrO2-Schicht, einer Al2O3-Schicht und einer zweiten ZrO2-Schicht.The capacitor of claim 59, wherein the multilayer dielectric structure is a triple structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 / ZrO 2 obtained by sequentially stacking a first ZrO 2 layer, an Al 2 O 3 layer, and a second ZrO 2 . Layer. Kondensator nach Anspruch 64, wobei jede der ersten ZrO2-Schicht und der zweiten ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 50 Å und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 15 Å aufweist.The capacitor of claim 64, wherein each of the first ZrO 2 layer and the second ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 50 Å and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 15 Å. Kondensator nach Anspruch 59, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine mehrschichtige Struktur aus (ZrO2/Al2O3)n ist, erhalten durch Bildung der Al2O3-Schicht und der ZrO2-Schicht, mindestens mehr als zweimal abwechselnd.A capacitor according to claim 59, wherein the multilayered dielectric structure is a multilayer structure of (ZrO 2 / Al 2 O 3 ) n obtained by forming the Al 2 O 3 layer and the ZrO 2 layer at least more than twice alternately. Kondensator nach Anspruch 59, wobei die mehrschichtige dielektrische Struktur eine mehrschichtige Struktur aus (Al2O3/ZrO2)n ist, erhalten durch Bilden der ZrO2-Schicht und der Al2O3-Schicht, mindestens mehr als zweimal abwechselnd.A capacitor according to claim 59, wherein the multilayered dielectric structure is a multilayer structure of (Al 2 O 3 / ZrO 2 ) n obtained by forming the ZrO 2 layer and the Al 2 O 3 layer at least more than twice alternately. Kondensator nach Anspruch 66, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 25 Å aufweist, und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 10 Å aufweist.The capacitor of claim 66, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 25 Å, and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 10 Å. Kondensator nach Anspruch 67, wobei die ZrO2-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 25 Å aufweist, und die Al2O3-Schicht eine Dicke von etwa 5 Å bis etwa 10 Å aufweist.The capacitor of claim 67, wherein the ZrO 2 layer has a thickness of about 5 Å to about 25 Å, and the Al 2 O 3 layer has a thickness of about 5 Å to about 10 Å. Kondensator nach Anspruch 66, wobei „n" in einem Bereich eines Wertes liegt, der größer oder gleich etwa 2 und kleiner oder gleich etwa 10 ist.A capacitor according to claim 66, wherein "n" is in a range of a value greater than or equal to is about 2 and less than or equal to about 10. Kondensator nach Anspruch 67, wobei „n" in einem Bereich eines Wertes liegt, der größer oder gleich etwa 2 und kleiner oder gleich etwa 10 ist.A capacitor according to claim 67, wherein "n" is in a range of a value greater than or equal to is about 2 and less than or equal to about 10. Kondensator eines Halbleiterbauelements, aufweisend: einen Speicherknoten; eine ZrO2-Schicht, gebildet auf dem Speicherknoten und eine plasmanitridierte Oberfläche aufweisend; und eine Plattenelektrode, gebildet auf der ZrO2-Schicht.A capacitor of a semiconductor device, comprising: a storage node; a ZrO 2 layer formed on the storage node and having a plasma-nitrided surface; and a plate electrode formed on the ZrO 2 layer. Kondensator nach Anspruch 72, weiterhin eine Al2O3-Schicht aufweisend, gebildet zwischen der ZrO2-Schicht und dem Speicherknoten.The capacitor of claim 72, further having an Al 2 O 3 layer formed between the ZrO 2 layer and the storage node. Kondensator nach Anspruch 72, weiterhin eine Al2O3-Schicht aufweisend, einschließlich einer plasmanitridierten Oberfläche, und gebildet zwischen der ZrO2-Schicht und dem Speicherknoten.The capacitor of claim 72, further comprising an Al 2 O 3 layer, including a plasma-nitrided surface, and formed between the ZrO 2 layer and the storage node. Kondensator nach Anspruch 72, weiterhin aufweisend eine duale Struktur einschließlich einer Al2O3-Schicht, deren Oberfläche plasmanitridiert ist, und einer ZrO2-Schicht, deren Oberfläche plasmanitridiert ist, und gebildet zwischen der ZrO2-Schicht und dem Speicherknoten.The capacitor of claim 72, further comprising a dual structure including an Al 2 O 3 layer whose surface is plasma-nitrided, and a ZrO 2 layer whose surface is plasminitrided, and formed between the ZrO 2 layer and the storage node. Kondensator nach Anspruch 72, weiterhin eine duale Struktur aufweisend, einschließlich einer Al2O3-Schicht und einer ZrO2-Schicht, deren Oberfläche plasmanitridiert ist und gebildet zwischen der ZrO2-Schicht und dem Speicherknoten.The capacitor of claim 72, further comprising a dual structure including an Al 2 O 3 layer and a ZrO 2 layer whose surface is plasma nitrided and formed between the ZrO 2 layer and the storage node. Kondensator nach Anspruch 72, weiterhin eine duale Struktur aufweisend, einschließlich einer Al2O3-Schicht und einer ZrO2-Schicht, und gebildet zwischen der ZrO2-Schicht und dem Speicherknoten, wodurch eine dreifache Struktur aus ZrO2/Al2O3/ZrO2 erhalten wird.The capacitor of claim 72, further comprising a dual structure including an Al 2 O 3 layer and a ZrO 2 layer, and formed between the ZrO 2 layer and the storage node, thereby forming a triple structure of ZrO 2 / Al 2 O 3 / ZrO 2 is obtained. Kondensator nach Anspruch 77, wobei eine Oberfläche des Speicherknotens plasmanitridiert ist.A capacitor according to claim 77, wherein a surface of the Storage node is plasma nitrided.
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