DE10393793B4

DE10393793B4 - Strahlungsschutz in integrierten Schaltungen

Info

Publication number: DE10393793B4
Application number: DE10393793.5T
Authority: DE
Inventors: Dr. Gernhardt Stefan; Dr. Nagel Nicolas; Dr. Wellhausen Uwe; Dr. Bruchhaus Rainer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2015-07-30
Anticipated expiration: 2023-11-29
Also published as: WO2004051743A3; US20040104754A1; US6940111B2; AU2003294742A1; DE10393793T5; WO2004051743A2; AU2003294742A8

Abstract

Integrierte Schaltung, umfassend:
– ein Substrat (370);
– ein auf dem Substrat ausgebildetes Element (341, 346, 342), das einen ferroelektrischen Kondensator mit einer unteren Elektrode (341), die auf dem Substrat angeordnet ist, einer darüber angeordneten ferroelektrischen Schicht (346) und einer darüber angeordneten oberen Elektrode (342) umfasst;
– eine Seitenwände und Oberseite des ferroelektrischen Kondensators bedeckende Isolierschicht (376);
– eine Strahlungsschutzschicht (380), die ein leitendes Material umfasst, das mindestens die ferroelektrische Schicht (346) des Elements bedeckt, wobei die Strahlungsschutzschicht von dem Element durch die Isolierschicht elektrisch isoliert ist und die Isolierschicht (376) zwischen der oberen Elektrode und der Strahlungsschutzschicht (380) angeordnet ist und die Strahlungsschutzschicht (380) ausreichend dick ist, um Strahlungsschäden an der ferroelektrischen Schicht (346) des ferroelektrischen Kondensators zu reduzieren.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein integrierte Schaltungen (ICs). Insbesondere betrifft die Erfindung schützende Materialien, die bei der IC-Herstellung verwendet werden, die gegenüber Ultraviolett-Strahlung (UV) empfindlich sind.
Allgemeiner Stand der Technik
Bei der IC-Herstellung wird das Substrat bei einigen Prozessen einer UV-Strahlung ausgesetzt (z. B. Lithographie). Die Exposition gegenüber UV-Strahlung verschlechtert bekannterweise einige Arten von Materialien, die zum Herstellen der ICs verwendet werden. Beispielsweise sind ferroelektrische Materialien, die zum Herstellen von Komponenten wie etwa ferroelektrischen Kondensatoren von ferroelektrischen Speicherzellen verwendet werden, gegenüber UV-Strahlung empfindlich.
1 zeigt eine herkömmliche ferroelektrische Speicherzelle 105 mit einem Transistor 130 und einem ferroelektrischen Kondensator 140. Der Kondensator umfasst einen ferroelektrischen Keramikdünnfilm, der zwischen eine erste und eine zweite Elektrode 141 und 142 geschichtet ist. Die Elektrode 142 ist an eine Plattenleitung 170 gekoppelt, und die Elektrode 141 ist an den Transistor gekoppelt, der den Kondensator selektiv je nach dem Zustand (aktiv oder inaktiv) einer an das Transistorgate gekoppelten Wortleitung 150 an eine Bitleitung 160 koppelt oder von dieser entkoppelt. Mehrere Zellen sind durch Plattenleitungen, Bitleitungen und Wortleitungen miteinander verbunden, wodurch ein Feld entsteht.
Um hochdichte ICs zu realisieren, wird eine COP-Struktur (Capacitor Over Plug – Kondensator über Stöpsel) eingesetzt. 2 zeigt eine herkömmliche ferroelektrische COP-Struktur 203. Die COP-Struktur ist auf einem Substrat 205 ausgebildet und durch eine Zwischenebenen-Dielektrikumsschicht (ILD) 270 isoliert. Die COP-Struktur enthält einen Kondensator 240 mit einer zwischen der ersten und zweiten Elektrode 141 und 142 angeordneten ferroelektrischen Schicht 246. Die erste Elektrode ist beispielsweise an ein Diffusionsgebiet eines Transistors über einen Stöpsel 265 gekoppelt, während die zweite Elektrode über einen in einem Kontaktloch 268 ausgebildeten Kontakt an eine Plattenleitung gekoppelt ist.
Zur Ausbildung des Kontaktlochs wird ein herkömmlicher lithographischer Prozess verwendet. Ein derartiger lithographischer Prozess setzt das Substrat einer UV-Strahlung aus. Wie gezeigt ist das ferroelektrische Material an den Kondensatorseitenwänden freigelegt, wodurch es durch die UV-Strahlung gefährdet ist, die seine elektrischen Eigenschaften verschlechtern kann.
In der US 2002/0 149 041 A1 sind eine ferroelektrische Speicherzelle sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren beschrieben. An den Seitenwänden des ferroelektrischen Kondensators befindet sich ein Spacer aus Isolationsmaterial. Die obere Elektrode wird seitlich mit einer Wasserstoffbarriereschicht verlängert, die aus Iridium, Iridiumoxid oder eine Kombination daraus gebildet werden kann. Die Barriereschicht ist mit der oberen Elektrode des ferroelektrischen Kondensators leitend verbunden und reicht herunter bis auf die Isolationsschicht, auf der der ferroelektrische Kondensator aufgesetzt ist. Die Spacerschicht befindet sich zwischen der Barriereschicht und den Schichten des ferroelektrischen Kondensators.
In der EP 0 874 401 A2 ist eine EEPROM-Speicherzelle beschrieben. Zwischen dem Speicherzellentransistor und einer Steuerungselektrode befindet sich die Floating-Gate-Elektrode. Oberhalb der Anordnung ist eine Schutzverdrahtungsschicht angeordnet, die die Speicherzelle vor Lichteinwirkung schützt.
In der US 2002/0 094 595 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Flash-Speichers beschrieben, der eine Passivierungsschicht aufweist, die gegenüber UV-Licht intransparent ist. Diese Schicht befindet sich oberhalb einer zur Kontaktierung dienenden leitenden Padschicht. Im Kontaktbereich ist die UV-intransparente Schicht oberhalb der leitenden Schicht entfernt.
Aufgrund der obigen Erläuterung ist es wünschenswert, einen ferroelektrischen Kondensator bereitzustellen, durch den die abträglichen Effekte von UV-Strahlung vermieden oder reduziert werden.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung, umfassend ein Substrat; ein auf dem Substrat ausgebildetes Element, das einen ferroelektrischen Kondensator mit einer unteren Elektrode, die auf dem Substrat angeordnet ist, einer darüber angeordneten ferroelektrischen Schicht und einer darüber angeordneten oberen Elektrode umfasst; eine Seitenwände und Oberseite des ferroelektrischen Kondensators bedeckende Isolierschicht; eine Strahlungsschutzschicht, die ein leitendes Material umfasst, das mindestens die ferroelektrische Schicht des Elements bedeckt, wobei die Strahlungsschutzschicht von dem Element durch die Isolierschicht elektrisch isoliert ist und die Isolierschicht zwischen der oberen Elektrode und der Strahlungsschutzschicht angeordnet ist und die Strahlungsschutzschicht ausreichend dick ist, um Strahlungsschäden an der ferroelektrischen Schicht des ferroelektrischen Kondensators zu reduzieren.
Die Strahlungsschutzschicht bedeckt die Seitenwände des Kondensators, wodurch Strahlungsschäden an der ferroelektrischen Schicht reduziert werden. Bei einer Ausführungsform umfasst die Strahlungsschutzschicht ein Edelmetall, Oxide, Legierungen oder Verbindungen davon. Für leitende Strahlungsschutzschichten wird eine Isolierschicht zwischen der Strahlungsschutzschicht und dem Element bereitgestellt, um einen Kurzschluss des Elements zu verhindern.
Ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung mit einem ferroelektrischen Kondensator ist in Anspruch 12 angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine ferroelektrische Speicherzelle;
2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kondensator-auf-Stöpsel-Struktur;
3–4 zeigen Ausführungsformen der Erfindung und
5–8 zeigen einen Prozess zum Herstellen eines Kondensators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung betrifft den Schutz von ferroelektrischen Kondensatoren auf einem Substrat, die gegenüber Strahlung wie etwa UV-Strahlung empfindlich sind. Das Element umfasst bevorzugt einen ferroelektrischen Kondensator, der zum Ausbilden von ferroelektrischen Speicherzellen verwendet wird.
3 zeigt ein Element 303 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Element umfasst einen auf einem Substrat 305 ausgebildeten Kondensator 340. Das Substrat umfasst beispielsweise Silizium. Andere Arten von Halbleitersubstraten können ebenfalls verwendet werden. Das Substrat kann beispielsweise mit einer dielektrischen Schicht 370 wie etwa Siliziumdioxid hergestellt werden. Es eignen sich auch andere Arten von dielektrischem Material einschließlich Siliziumnitrid oder Silikatglas. Beispielsweise kann sich ein nichtgezeigter Stöpsel in der dielektrischen Schicht befinden, um den Kondensator an ein Diffusionsgebiet eines Transistors zu koppeln, wodurch eine Speicherzelle entsteht. Der Stöpsel ist aus einem leitenden Material wie etwa Polysilizium oder Wolfram ausgebildet. Es eignen sich auch andere Arten von leitenden Materialien. Mehrere Speicherzellen sind durch Wortleitungen und Bitleitungen miteinander verbunden, um ein Speicherfeld auszubilden.
Bei einer Ausführungsform umfasst der Kondensator einen ferroelektrischen Kondensator. Der Kondensator umfasst eine obere und eine untere Elektrode 342 und 341, die durch eine ferroelektrische Schicht 346 getrennt sind. Die ferroelektrische Schicht umfasst bei einer Ausführungsform PZT. Es können auch Strontium-Bismut-Wolfram-Oxid (SBT) oder andere Arten von ferroelektrischem Material verwendet werden. Leitende Materialien wie etwa Edelmetalle (z. B. Platin) können zum Ausbilden der Elektroden verwendet werden. Zur Ausbildung der Elektroden können auch andere Arten von leitenden Materialien wie etwa leitende Oxide verwendet werden (z. B. SrRuO₃ (SRO) oder Iridiumoxid). Alternativ kann die Elektrode eine Kombination leitender Materialien umfassen (z. B. Edelmetall und leitendes Oxid). Es ist nicht nötig, dass die erste und zweite Elektrode aus der gleichen Art von Material ausgebildet sind.
Bei einer Ausführungsform ist zwischen dem Stöpsel und der unteren Elektrode eine Barriereschicht 356 vorgesehen. Die Barriereschicht verhindert die Diffusion von Sauerstoff, das den Stöpsel oxidieren kann. Materialien wie etwa Iridium können verwendet werden, um die Barriereschicht auszubilden. Es eignen sich auch andere Arten von Barrierenmaterialien, die die Diffusion von Sauerstoff blockieren. Zwischen der Barriere- und dielektrischen Schicht kann zur Förderung der Haftung eine Haftschicht vorgesehen sein, die beispielsweise Titannitrid oder Titan umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Strahlungsschutzschicht 380 vorgesehen, um mindestens die freigelegten Abschnitte der ferroelektrischen Schicht des Kondensators zu bedecken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Strahlungsschutzschicht Seitenwandabstandsschichten, um die Seitenwände des Kondensators zu bedecken. Die Bereitstellung der Strahlungsschutzschicht, die die Oberseite und Seitenwände des Kondensators bedeckt, kann ebenfalls nützlich sein. Die Strahlungsschutzschicht umfasst ein Material, das Strahlung wie etwa UV-Strahlung blockieren oder absorbieren kann. Bei einer Ausführungsform umfasst der Strahlungsschutz ein Edelmetall wie etwa Pt, Ir, Ru oder Rh. Es eignen sich auch andere Materialien einschließlich Oxide, Legierungen oder Verbindungen von Edelmetallen. Alternativ eignen sich auch andere stabile Oxide oder Materialien, die als eine Barriere gegenüber UV-Strahlung dienen können. Die Dicke der Strahlungsschutzschicht reicht aus, um das Eindringen von UV-Strahlung zu der ferroelektrischen Schicht zu verhindern. Bei einer Ausführungsform ist die Strahlungsschutzschicht etwa 20 nm dick. Je nach Material und Anwendung können auch andere Dicken geeignet sein.
Bei leitenden Strahlungsschutzmaterialien wird eine Isolierschicht bereitgestellt, um einen Kurzschluss von Materialien des Elements zu verhindern. Beispielsweise kann eine Isolierschicht zwischen dem Kondensator und dem leitenden Strahlungsschutzmaterial vorgesehen sein, um ein Kurzschließen der Elektroden des Kondensators zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform ist über dem Kondensator eine Einkapselungsschicht 376 vorgesehen. Die Einkapselungsschicht umfasst bei einer Ausführungsform Aluminiumoxid (Al₂O₃). Es können auch andere Arten von nichtleitenden Barrierenmaterialien verwendet werden. Eine untere Barriereschicht kann zwischen dem Gate und dem Kondensator vorgesehen sein, um beispielsweise den Gatestapel und den Kontakt davor zu schützen, dass sie während Hochtemperaturprozessen wie etwa dem Glühen zum Austreiben von Sauerstoff, oxidiert werden. Vorteilhafterweise kann die Einkapselungsschicht als die Isolierschicht dienen. Eine dielektrische Schicht 371 kann über dem Kondensator vorgesehen sein, um für Isolation beispielsweise gegenüber einer Metallschicht darüber zu sorgen. Bei einer Ausführungsform umfasst die dielektrische Schicht Oxid. Es eignen sich auch andere Arten von dielektrischem Material, einschließlich Siliziumnitrid oder Silikatglas.
4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Das Element 402 umfasst wie gezeigt ein Kondensatorpaar 440, wie etwa jene, die in Reihenspeicherarchitekturen verwendet werden. Reihenspeicherarchitekturen werden beispielsweise in Takashima et al., ”High Density Chain Ferroelectric Random Access Memory (chain FRAM)”, IEEE Jrnl. of Solid State Circuits, Bd. 33, S. 787–792, Mai 1998, beschrieben. Bei einer Reihenarchitektur werden Speicherzellen einer Gruppe, wobei jeweils ein Kondensator parallel zu einem Transistor gekoppelt ist, in Reihe gekoppelt. Die Speicherzellen einer Gruppe sind paarweise angeordnet.
Das Kondensatorpaar umfasst einen ersten und einen zweiten Kondensator 440a–b. Die Kondensatoren sind bei einer Ausführungsform ferroelektrische Kondensatoren. Die Kondensatoren umfassen jeweils eine obere 442 und untere 441 Elektrode, die durch eine ferroelektrische Schicht 446 getrennt sind. Bei einer Ausführungsform ist die untere Elektrode der Kondensatoren des Kondensatorpaars eine gemeinsame untere Elektrode. Um sicherzustellen, dass die ferroelektrischen Schichten der Kondensatoren getrennt sind, kann eine Überätzung durchgeführt werden. Die Überätzung entfernt etwas von dem Material der unteren Elektrode zwischen den Kondensatoren.
Die gemeinsame Elektrode beispielsweise des Kondensatorpaars ist über einen Stöpsel an ein gemeinsames Diffusionsgebiet zweier benachbarter Speicherzellentransistoren gekoppelt. Zwischen dem Stöpsel und der unteren Elektrode kann eine Barriereschicht 456 vorgesehen sein. Die Barriereschicht blockiert die Diffusion von Sauerstoff, was den Stöpsel oxidieren kann. Zur Ausbildung der Barriereschicht können Materialien wie etwa Iridium verwendet werden. Auch andere Arten von Barrierenmaterialien, die die Diffusion von Sauerstoff blockieren, sind geeignet. Eine Haftschicht beispielsweise aus Titannitrid oder Titan kann zwischen der Barriere und der dielektrischen Schicht vorgesehen sein, um die Haftung zu fördern. Die obere Elektrode ist an die untere Elektrode eines benachbarten Kondensatorpaars und ein gemeinsames Diffusionsgebiet mit einem Transistor eines benachbarten Speicherzellenpaars gekoppelt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind auf den Seiten der Kondensatoren Strahlungsschutzabstandsschichten 480 ausgebildet. Alternativ bedeckt die Strahlungsschutzschicht mindestens die ferroelektrischen Schichten. Es eignet sich auch die Bereitstellung einer Strahlungsschutzschicht, die die Kondensatoren bedeckt. Zur Ausbildung der Strahlungsschutzschicht können verschiedene Arten von Materialien verwendet werden, die das Durchdringen von Strahlung verhindern oder sie absorbieren. Bei einer Ausführungsform umfasst der Strahlungsschutz ein Edelmetall wie etwa Pt, Ir, Ru oder Rh. Es eignen sich auch andere Materialien einschließlich Oxide, Legierungen oder Verbindungen von Edelmetallen.
Alternativ eignen sich auch andere stabile Oxide oder Materialien, die als eine Barriere gegenüber UV-Strahlung dienen können. Die Dicke der Strahlungsschicht reicht aus, um das Eindringen von UV-Strahlung zu der ferroelektrischen Schicht zu verhindern. Bei einer Ausführungsform ist die Strahlungsschutzschicht etwa 20 nm dick. Je nach Material und Anwendung können auch andere Dicken geeignet sein.
Bei leitenden Strahlungsschutzmaterialien wird eine Isolierschicht bereitgestellt, um einen Kurzschluss von Materialien des Elements zu verhindern. Beispielsweise kann eine Isolierschicht zwischen dem Kondensator und dem leitenden Strahlungsschutzmaterial vorgesehen sein, um ein Kurzschließen der Elektroden des Kondensators zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform ist über dem Kondensator eine Einkapselungsschicht 476 vorgesehen. Die Einkapselungsschicht umfasst bei einer Ausführungsform Aluminiumoxid (Al₂O₃). Es können auch andere Arten von nichtleitenden Barrierenmaterialien verwendet werden. Eine untere Barriereschicht kann zwischen dem Transistor und dem Kondensator vorgesehen sein, um beispielsweise den Gatestapel und den Kontakt davor zu schützen, dass sie während Hochtemperaturprozessen, wie etwa dem Glühen zum Austreiben von Sauerstoff, oxidiert werden. Vorteilhafterweise kann die Einkapselungsschicht als die Isolierschicht dienen. Eine dielektrische Schicht 471 kann über dem Kondensator vorgesehen sein, um für Isolation beispielsweise gegenüber einer Metallschicht darüber zu sorgen. Bei einer Ausführungsform umfasst die dielektrische Schicht Oxid. Es eignen sich auch andere Arten von dielektrischem Material, einschließlich Siliziumnitrid oder Silikatglas.
Die 5–8 zeigen einen Prozess zum Ausbilden eines Elements 502, das von einer Strahlungsschutzschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung geschützt wird. Das Element ist wie gezeigt auf einem Substrat ausgebildet. In der Regel umfasst das Substrat Silizium. Es eignen sich auch andere Arten von Halbleitersubstraten.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Element einen Kondensator 540. Der Kondensator umfasst bevorzugt einen ferroelektrischen Kondensator mit einer ferroelektrischen Schicht 546 zwischen der oberen 542 und unteren 541 Elektrode. Das Substrat umfasst bei einer Ausführungsform Silizium oder andere Arten von Halbleitermaterial. Das Substrat kann beispielsweise mit einer dielektrischen Schicht 570 hergestellt sein. Die dielektrische Schicht dient als ein Zwischenebenen-Dielektrikum, das andere Schaltungselemente wie etwa auf dem Substrat darunter ausgebildete Transistoren bedeckt. Bei einer Ausführungsform umfasst die dielektrische Schicht Oxid. Es eignen sich auch andere Arten von dielektrischem Material einschließlich Siliziumnitrid oder Silikatglas.
Bei einer Ausführungsform ist ein Stöpsel in der dielektrischen Schicht vorgesehen und koppelt die untere Elektrode mit einem Diffusionsgebiet eines Transistors. Der Kondensator und der Transistor bilden eine Speicherzelle. Wenn auch nur ein Kondensator gezeigt ist, versteht sich, dass mehrere Kondensatoren zur Ausbildung eines Speicherfeldes vorgesehen sein können. Alternativ können die Kondensatoren als Kondensatorpaare angeordnet sein, wie etwa solche, die in 4 beschrieben sind.
Bei einer Ausführungsform ist zwischen dem Stöpsel und der unteren Elektrode eine Barriereschicht 556 vorgesehen. Die Barriereschicht blockiert die Diffusion von Sauerstoff, das den Stöpsel oxidieren kann. Materialien wie etwa Iridium können zum Ausbilden der Barriereschicht verwendet werden. Es eignen sich auch andere Arten von Barrierenmaterialien, die die Diffusion von Sauerstoff blockieren. Zur Förderung der Haftung kann zwischen der Barriere und dielektrischen Schicht eine Haftschicht vorgesehen sein, die beispielsweise Titannitrid oder Titan umfasst.
Bei einer Ausführungsform kann der Kondensator über herkömmliche Techniken ausgebildet werden. Zu solchen Techniken zählen beispielsweise das Abscheiden der verschiedenen Schichten des Kondensators auf dem Substrat und ihr gemeinsames Strukturieren unter Verwendung einer Maske und von Ätzprozessen. Alternativ können die Kondensatorschichten in mehreren Prozessen strukturiert werden. Beispielsweise können eine ferroelektrische Schicht und eine obere Elektrode zuerst strukturiert werden, gefolgt von dem Strukturieren der unteren Elektrode. Solche zweistufigen Prozesse eignen sich für die Ausbildung von Kondensatorpaaren. Außerdem kann die untere Elektrodenschicht abgeschieden und strukturiert werden, gefolgt von der Abscheidung und der Strukturierung der anderen Schichten des Kondensators.
Unter Bezugnahme auf 6 wird auf dem Substrat eine Einkapselungsschicht 676 ausgebildet, die den Kondensator bedeckt. Die Einkapselungsschicht verhindert die Diffusion von Sauerstoff zu dem Kondensator. Bevorzugt umfasst die Einkapselungsschicht ein Isoliermaterial. Bei einer Ausführungsform umfasst die Einkapselungsschicht Aluminiumoxid (Al₂O₃). Es eignen sich auch andere Arten von Barrierenmaterialien. Die Einkapselungsschicht wird durch herkömmliche Techniken ausgebildet. Zu solchen Techniken zählen beispielsweise das Sputtern oder die Atomlagenabscheidung.
In 7 ist eine Strahlungsschutzschicht 780 auf dem Substrat abgeschieden. Die Strahlungsschutzschicht bedeckt den Kondensator und das Substrat. Bei einer Ausführungsform umfasst die Strahlungsschutzschicht ein Edelmetall wie Pt, Tr, Ru, Rh. Es können auch andere thermisch stabile Oxidleiter wie etwa IrO₂, RuO₂ oder Materialien, die UV-Strahlung blockieren können, verwendet werden. Bei einer Ausführungsform umfasst die Strahlungsschutzschicht Pt. Die Dicke der Strahlungsschutzschicht sollte ausreichend dick sein, um das Durchdringen von UV-Strahlung zu verhindern. Die Strahlungsschutzschicht ist beispielsweise etwa 20 nm dick. Es können sich auch andere Dicken eignen. Zur Ausbildung der Strahlungsschutzschicht können verschiedene Techniken wie etwa Sputtern oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 8 wird eine anisotrope Ätzung vorgenommen. Die anisotrope Ätzung beispielsweise umfasst eine reaktive Ionenätzung (RIE). Es eignen sich auch andere Ätztechniken. Die Ätzung ist bei einer Ausführungsform gegenüber der Einkapselungsschicht selektiv. Die Ätzung entfernt die horizontalen Teile der Strahlungsschutzschicht, wodurch an den Seitenwänden des Kondensators Abstandsschichten 880 ausgebildet werden.
Nach der Ausbildung der Abstandsschichten wird eine dielektrische Schicht 871 auf dem Substrat abgeschieden, die als ein Zwischenebenen-Dielektrikum zum Isolieren des Kondensators gegenüber einer Metallschicht darüber dient. Der Prozess wird fortgesetzt, um den Herstellungsprozess abzuschließen. Beispielsweise wird der Prozess fortgesetzt, um die Ausbildung der Speicherzellen wie etwa Zwischenverbindungen, Passivierung und Kapselung abzuschließen.

Claims

Integrierte Schaltung, umfassend: – ein Substrat (370); – ein auf dem Substrat ausgebildetes Element (341, 346, 342), das einen ferroelektrischen Kondensator mit einer unteren Elektrode (341), die auf dem Substrat angeordnet ist, einer darüber angeordneten ferroelektrischen Schicht (346) und einer darüber angeordneten oberen Elektrode (342) umfasst; – eine Seitenwände und Oberseite des ferroelektrischen Kondensators bedeckende Isolierschicht (376); – eine Strahlungsschutzschicht (380), die ein leitendes Material umfasst, das mindestens die ferroelektrische Schicht (346) des Elements bedeckt, wobei die Strahlungsschutzschicht von dem Element durch die Isolierschicht elektrisch isoliert ist und die Isolierschicht (376) zwischen der oberen Elektrode und der Strahlungsschutzschicht (380) angeordnet ist und die Strahlungsschutzschicht (380) ausreichend dick ist, um Strahlungsschäden an der ferroelektrischen Schicht (346) des ferroelektrischen Kondensators zu reduzieren.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Isolierschicht die Oberseite und die Seitenwände des Elements vollständig bedeckt.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Isolierschicht Seitenwände der unteren Elektrode, der ferroelektrischen Schicht und der oberen Elektrode sowie eine obere Oberfläche der oberen Elektrode bedeckt.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin mehrere Elemente zum Ausbilden eines Speicherfelds umfasst.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Strahlungsschutzschicht Seitenwandabstandsschichten umfasst, die sich an Seitenwänden des ferroelektrischen Kondensators befinden, wobei die Seitenwandabstandsschichten Abschnitte der ferroelektrischen Schicht bedecken, die von der oberen Elektrode nicht geschützt werden.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Strahlungsschutzschicht als eine Barriere gegenüber Ultraviolettstrahlung dient.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Isolierschicht als eine Barriere gegenüber Sauerstoff dient.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Material der Strahlungsschutzschicht ein Edelmetall, Oxide von Edelmetallen oder Verbindungen davon umfasst.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 8, bei der die Isolierschicht Aluminiumoxid umfasst.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Isolierschicht (376) das Substrat (370) bedeckt und die Strahlungsschutzschicht (380) auf dem das Substrat bedeckenden Teil der Isolierschicht angeordnet ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 10, weiterhin umfassend eine Barriereschicht (356), die zwischen dem Element (341, 346, 342) und dem Substrat (370) angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung, umfassend: – Bereitstellen eines Substrats (370) mit einem auf dem Substrat ausgebildeten Element (341, 346, 342), das einen ferroelektrischen Kondensator mit einer unteren Elektrode (341), die auf dem Substrat angeordnet ist, einer darüber angeordneten ferroelektrischen Schicht (346) und einer darüber angeordneten oberen Elektrode (342) umfasst; – Ausbilden einer Isolierschicht (376) über dem ferroelektrischen Kondensator auf Seitenwänden und Oberseite des ferroelektrischen Kondensators; und – Ausbilden einer Strahlungsschutzschicht (380), die ein leitendes Material umfasst, um mindestens die ferroelektrische Schicht (346) zu bedecken, wobei die Isolierschicht (376) die leitende Strahlungsschutzschicht (380) elektrisch gegenüber dem ferroelektrischen Kondensator isoliert und die Isolierschicht (376) zwischen der oberen Elektrode (342) und der Strahlungsschutzschicht (380) angeordnet ist, wobei die Strahlungsschutzschicht (380) ausreichend dick ist, um Strahlungsschäden an der ferroelektrischen Schicht (346) des ferroelektrischen Kondensators zu reduzieren.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Ausbildens der Strahlungsschutzschicht einen Schritt des Bedeckens aller Abschnitte der ferroelektrischen Schicht, die von der oberen und unteren Elektrode nicht geschützt werden, mit der Strahlungsschutzschicht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Schritt des Ausbildens der Strahlungsschutzschicht einen Schritt des Ausbildens von Abstandsschichten umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das leitende Material der Strahlungsschutzschicht ein Edelmetall, Oxide von Edelmetallen oder Verbindungen davon umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem die Isolierschicht zusammenhängend auf der Oberseite und den Seitenwänden des ferroelektrischen Kondensators ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Isolierschicht die Oberseite und die Seitenwände des ferroelektrischen Kondensators vollständig bedeckt.