DE19630310A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren HerstellungInfo
- Publication number
- DE19630310A1 DE19630310A1 DE19630310A DE19630310A DE19630310A1 DE 19630310 A1 DE19630310 A1 DE 19630310A1 DE 19630310 A DE19630310 A DE 19630310A DE 19630310 A DE19630310 A DE 19630310A DE 19630310 A1 DE19630310 A1 DE 19630310A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- film
- electrode
- oxygen
- semiconductor device
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/55—Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, und
insbesondere eine Halbleitervorrichtung, die mit einem
Kondensator versehen ist, der einen aus Metalloxid
hergestellten, dielektrischen Film aufweist, und betrifft ein
Verfahren zur Herstellung dieser Halbleitervorrichtung.
Infolge des Trends zur Erhöhung der Integrationsdichte
integrierter Halbleiterschaltungen wird deren
Schaltungsmuster immer feiner. Beispielsweise sind die
Abmessungen einer Zelle für einen Kondensator extrem klein
geworden. Wenn auf diese Weise die Zellenabmessungen eines
Kondensators klein werden, wird die Kapazität des
Kondensators entsprechend verringert. Allerdings gibt es eine
Grenze für die Verringerung der Kapazität des Kondensators
unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit oder sogenannter
"weicher Fehler" der Vorrichtung.
Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, eine
dreidimensionalen Kondensator auszubilden, um so die
Zellenfläche und daher die Kapazität so weit wie möglich zu
erhöhen. Allerdings tritt in diesem Fall die Schwierigkeit
auf, daß die Bearbeitung eines Kondensators und die
Ausbildung von Elektroden oder eines Isolierfilms immer
schwieriger werden.
Unter Berücksichtigung dieser Umstände wurde vor kurzem
versucht, einen Film einzusetzen, der eine hohe
Dielektrizitätskonstante aufweist, als Isolierfilm für den
Kondensator. Typische Beispiele für einen derartigen
Isolierfilm mit hoher Dielektrizitätskonstante umfassen einen
BaxSr1-xTiO₃-Film mit einer Perovskit-Kristallstruktur. Wenn
dieser BaxSr1-xTiO₃-Film verwendet werden soll, muß als
Speicherknotenelektrode ein Edelmetall wie beispielsweise
Platin verwendet werden, welches selbst in einer oxidierenden
Atmosphäre nicht oxidiert.
Da die Trockenätzung eines derartigen Edelmetalls relativ
schwierig ist, wurde untersucht, ob ein Metalloxid als
Speicherknotenelektrode verwendet werden kann, die beinahe
die gleiche Leitfähigkeit wie ein Metall aufweist. Typische
Beispiele für derartiges Metalloxid umfassen Rutheniumdioxid
(RuO₂). Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Kondensators unter Verwendung von RuO₂ erläutert.
Zuerst wird, wie in Fig. 1A gezeigt ist, ein Isolierbereich
2 in einem Si-Substrat 1 des p-Typs hergestellt, und dann
werden ein Gateisolierfilm 3a, eine Gateelektrode
(Wortleitung) 3b und ein n⁺-Diffusionsbereich 4 eines
Transistors hergestellt. Daraufhin wird eine
Isolierzwischenschicht 5a so abgelagert, daß die Oberfläche
des Substrats eingeebnet wird, und dann wird eine Bitleitung
6 hergestellt. Daraufhin wird erneut eine weitere
Isolierzwischenschicht 5b abgelagert, ein Kontaktloch
ausgebildet, und dann wird dieses Kontaktloch durch einen
polykristallinen Si-Film 7 des n⁺-Typs vergraben.
Dann wird, wie in Fig. 1B gezeigt ist, ein TiN-Film 14 als
Diffusionssperrfilm (ein Sperrmetall) abgelagert, und ein
RuO₂-Film 15 über dem TiN-Film 14 abgelagert. Daraufhin wird
gemäß Fig. 1C ein SiO₂-Film 16 abgelagert, mit dem dann ein
photolithographischer Bearbeitungsvorgang vorgenommen wird,
um ein Kondensatormuster auszubilden.
Dann wird, wie in Fig. 2D gezeigt, der RuO₂-Film 15 durch
reaktives Ionenätzen bearbeitet, wobei der SiO₂-Film 16 als
Maske dient, und daraufhin wird durch Ätzen der SiO₂-Film
entfernt. Daraufhin wird, wie in Fig. 1E gezeigt, der TiN-
Film 14 durch reaktives Ionenätzen bearbeitet, wobei der
RuO₂-Film 15 als Maske eingesetzt wird. Dann wird gemäß Fig.
1F der BaxSr1-xTiO₃-Film 9 als Kondensatorisolierfilm
abgelagert, und erfährt dann eine Wärmebehandlung in einer
Sauerstoffatmosphäre. Schließlich wird ein WNx-Film 10
abgelagert und bearbeitet, um eine obere Elektrode
auszubilden.
Bei dem Kondensator, der nach dem voranstehend geschilderten
Verfahren hergestellt wurde, treten allerdings folgende
Schwierigkeiten auf. Die Oberfläche des TiN-Films 14, der
einen Diffusionsverhinderungsfilm bildet, wird in dem Schritt
der Herstellung des RuO₂-Films 15 oxidiert, so daß ein TiOx-
Film 21 erzeugt wird, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist,
wodurch der Kontaktwiderstand erhöht wird. Alternativ wird
der RuO₂-Film reduziert, und der TiN-Film im Schritt der
Ausbildung des BaxSr1-xTiO₃-Films 9 oxidiert, wodurch der
Kontaktwiderstand erhöht wird.
Beim Versuch, dieses Problem zu lösen, kann ein Rutheniumfilm
(Ru-Film) 22 nach der Ausbildung des TiN-Films 14 abgelagert
werden, der einen Diffusionssperrfilm bildet, und dann wird
der RuO₂-Film 15 auf dem Rutheniumfilm 22 abgelagert. Selbst
bei einem derartigen Vorgang wird jedoch die Seitenwand des
TiN-Films 14 nach der Bearbeitung von Elektroden freigelegt,
so daß die Seitenwand des TiN-Films 14 oxidiert wird, wie des
in Fig. 2B gezeigt ist, während des
Filmherstellungsschrittes des BaxSr1-xTiO₃-Films 9, oder
während der nachfolgenden Wärmbehandlung, wodurch der
Kriechstrom erhöht wird, oder die Kapazität der Vorrichtung
beeinträchtigt wird.
Andererseits wird, wenn der RuO₂-Film 15 direkt mit dem Si-
Stopfen 7 kontaktiert wird, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist,
die Ausbildung eines SiO₂-Films 23 an der Grenzfläche
zwischen dem RuO₂-Film 15 und dem Si-Stopfen 7 hervorgerufen,
auf entsprechende Weise wie zwischen dem RuO₂-Film 15 und dem
TiN, was zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands führt. Wenn
Ruthenium direkt mit dem Si-Stopfen kontaktiert wird, wird
die Erzeugung von Rutheniumsilizid 24 hervorgerufen, wie dies
in Fig. 3B gezeigt ist, als Ergebnis einer Reaktion zwischen
Ru und Si, und wird die Erzeugung eines SiO₂-Films 25
zwischen dem BaxSr1-xTiO₃-Film und dem Rutheniumsilizid 24
hervorgerufen, was zu der Schwierigkeit führt, daß die
Kapazität beeinträchtigt wird. Bei dem konventionellen
Verfahren war es daher äußerst schwierig, den RuO₂-Film oder
den Ru-Film als Material für Elektroden eines Kondensators
mit hoher Dielektrizitätskonstante zu verwenden.
Wie voranstehend erläutert muß, wenn ein Material mit einer
hohen Dielektrizitätskonstanten wie beispielsweise
BaxSr1-xTiO₃ als Material für einen Kondensatorisolierfilm
verwendet werden soll, ein Material als Elektrode für einen
Kondensator verwendet werden, welches metallisch leitfähig
ist, selbst wenn es oxidiert ist, beispielsweise ein
Rutheniumfilm oder ein Rutheniumoxidfilm. Die Verwendung
eines derartigen Materials als Elektrode führt jedoch dem
voranstehend geschilderten Problem, daß eine Elektroden-
Silizidverbindung auftritt, wenn das Material mit Si
kontaktiert wird. Wenn andererseits ein
Diffusionsverhinderungsfilm wie beispielsweise TiN zu dem
Zweck eingesetzt wird, die Ausbildung eines Silizids zu
verhindern, dann kann der Diffusionsverhinderungsfilm
oxidiert werden, was zu der Schwierigkeit führt, daß der
Kontaktwiderstand ansteigt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der
Bereitstellung einer Halbleitervorrichtung, bei welcher ein
Metalloxid als Material für einen Kondensatorisolierfilm
verwendet wird, welches die Verwendung eines
Diffusionsverhinderungsfilms entfallen lassen kann, und
verhindern kann, daß die Kondensatorelektrode sich mit
Silizium verbindet, sowie in der Bereitstellung eines
Verfahrens zur Herstellung einer derartigen
Halbleitervorrichtung.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung einer Halbleitervorrichtung, bei welcher ein
Metalloxid als Material für einen Kondensatorisolierfilm
verwendet wird, wobei eine Erhöhung des Kontaktwiderstandes
verhindert werden kann, der infolge einer Oxidation eines
Diffusionsverhinderungsfilms auftreten kann, der als
Sperrmetall dient.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleitervorrichtung zur Verfügung gestellt, die ein
Halbleitersubstrat und einen auf diesem vorgesehenen
Kondensator aufweist, wobei der Kondensator aus mehreren
Schichten hergestellt wird, einschließlich einer ersten
Elektrode, einer zweiten Elektrode und eines dielektrischen
Films, der aus Metalloxid besteht, und zwischen der ersten
Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet ist, wobei
zumindest eine der beiden Elektroden Sauerstoff enthält und
durch zumindest ein Element gebildet wird, das entweder aus
Elementen der Gruppe 7A oder der Gruppe 8 ausgewählt wird,
die entweder zur fünften oder sechsten Periode des
Periodensystems der Elemente gehören, wobei der Anteil an
Sauerstoff kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge
ist, die in Form eines Oxids des Elements existieren kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine
Halbleitervorrichtung zur Verfügung gestellt, welche ein
Siliziumsubstrat und einen darauf ausgebildeten Kondensator
aufweist, wobei der Kondensator aus mehreren Schichten
besteht, die eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und
einen dielektrischen Film umfassen, der aus einem Metalloxid
besteht und zwischen der ersten Elektrode und der zweiten
Elektrode angeordnet ist, wobei zumindest entweder die erste
Elektrode oder die zweite Elektrode aus einem Metallelement
besteht, dessen Oxid leitfähig ist, oder aus einer Verbindung
des Metallelements, und so angeordnet ist, daß sie in Kontakt
mit einem leitfähigen Bereich des Siliziumsubstrats oder mit
einer siliziumhaltigen leitfähigen Schicht steht, wobei eine
Mischoxidschicht, die Silizium und das Metallelement enthält,
zwischen zumindest entweder der ersten oder zweiten Elektrode
und dem leitfähigen Bereich oder der siliziumhaltigen,
leitfähigen Schicht angeordnet ist.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung darüber
hinaus ein Verfahren zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung zur Verfügung gestellt, die mit einem
Kondensator versehen ist, der eine erste Elektrode, einen
dielektrischen Film und eine zweite Elektrode aufweist, mit
folgenden Schritten:
Ausbildung eines Metallfilms, der die erste Elektrode werden soll, auf einem Halbleitersubstrat, durch Sputtern zumindest eines Elements, das entweder aus Elementen der Gruppe 7A oder der Gruppe 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des periodischen Systems der Elemente gehören, in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, wobei der Metallfilm Sauerstoff enthält, dessen Anteil kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die in Form eines Oxids des Elements existieren kann;
Ausbildung eines dielektrischen Films aus einem Metalloxid auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode auf dem dielektrischen Film.
Ausbildung eines Metallfilms, der die erste Elektrode werden soll, auf einem Halbleitersubstrat, durch Sputtern zumindest eines Elements, das entweder aus Elementen der Gruppe 7A oder der Gruppe 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des periodischen Systems der Elemente gehören, in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, wobei der Metallfilm Sauerstoff enthält, dessen Anteil kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die in Form eines Oxids des Elements existieren kann;
Ausbildung eines dielektrischen Films aus einem Metalloxid auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode auf dem dielektrischen Film.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung zur Verfügung
gestellt, die mit einem Kondensator versehen ist, der eine
erste Elektrode, einen dielektrischen Film und eine zweite
Elektrode aufweist, mit folgenden Schritten:
Ablagern eines Metallfilms, der zur ersten Elektrode werden soll, auf einem Halbleitersubstrat dadurch, das mit zumindest einem Element, das entweder aus Elementen der Gruppe 7A oder der Gruppe 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des periodischen Systems der Elemente gehören, ein chemisches Dampfphasenwachstum in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt wird, wobei der Metallfilm Sauerstoff enthält, dessen Anteil kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die in Form eines Oxids des Elements existieren kann;
Ausbildung eines dielektrischen Films aus einem Metalloxid auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode auf dem dielektrischen Film.
Ablagern eines Metallfilms, der zur ersten Elektrode werden soll, auf einem Halbleitersubstrat dadurch, das mit zumindest einem Element, das entweder aus Elementen der Gruppe 7A oder der Gruppe 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des periodischen Systems der Elemente gehören, ein chemisches Dampfphasenwachstum in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt wird, wobei der Metallfilm Sauerstoff enthält, dessen Anteil kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die in Form eines Oxids des Elements existieren kann;
Ausbildung eines dielektrischen Films aus einem Metalloxid auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode auf dem dielektrischen Film.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt
Fig. 1A bis 1F jeweils Querschnittsansichten zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung nach dem Stand der
Technik;
Fig. 2A und 2B jeweils Querschnittsansichten zur
Erläuterung von Schwierigkeiten, die bei der
konventionellen Vorgehensweise auftreten;
Fig. 3A und 3B jeweils Querschnittsansichten zur
Erläuterung von Schwierigkeiten, die bei der
konventionellen Vorgehensweise auftreten;
Fig. 4 ein Diagramm eines
Röntgenstrahlbeugungsspektrums, das nach einer
Wärmebehandlung in Bezug auf die
Sauerstoffkonzentration beim Vorgang der
Herstellung eines Films erhalten wurde;
Fig. 5 ein Diagramm mit einer Darstellung von
Änderungen des spezifischen Widerstands in
Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration
beim Vorgang zur Ausbildung eines Films;
Fig. 6 ein Diagramm mit einer Darstellung von
Spannungsänderungen in Abhängigkeit von der
Sauerstoffkonzentration beim Vorgang zur
Herstellung eines Films;
Fig. 7 ein Diagramm mit einer Darstellung von
Änderungen einer reduzierten Filmdicke von
SiO₂ (berechnet als SiO₂) in Abhängigkeit von
der Sauerstoffkonzentration beim Vorgang der
Herstellung eines Films;
Fig. 8A bis 10B jeweils ein SIMS-Profil vor und nach
einer Wärmebehandlung in Abhängigkeit von der
Sauerstoffkonzentration beim Vorgang zur
Ausbildung eines Films;
Fig. 11 eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12A bis 12C jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 11;
Fig. 13 eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15A und 15B jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 16A und 16B jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 17A und 17B jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 18A bis 18F jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
siebten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19A bis 19F jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer achten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 20A eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des
Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß
einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 20B eine Äquivalenzschaltung des Aufbaus einer
Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 20A;
Fig. 21A bis 21D jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
zehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 22A bis 22D jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer elften
Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 23A bis 23D jeweils eine Querschnittsansicht zur
Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
zwölften Ausführungsform der Erfindung.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie ein
Halbleitersubstrat sowie einen darauf vorgesehenen
Kondensator aufweist, und daß zumindest eine Elektrode eines
Elektrodenpaares, welches den Kondensator bildet, aus einem
leitfähigen Material ausgebildet wird, welches extrem kleine
Anteile an Sauerstoff enthält.
Als leitfähiges Material, welches extrem kleine Anteile an
Sauerstoff enthält, kann ein Metall oder eine
Metallverbindung verwendet werden, welches bzw. welche
leitfähig ist, selbst in Form des zugehörigen Oxids.
Beispiele für ein derartiges Metall oder eine
Metallverbindung, welche leitfähig sind, selbst in Form des
zugehörigen Oxids, umfassen ein Element, das entweder aus der
Gruppe 7A oder der Gruppe 8 ausgesucht ist, die entweder zur
fünften oder sechsten Periode des periodischen Systems der
Elemente gehört, oder eine entsprechende Verbindung.
Spezifische Beispiele für ein derartiges Element und dessen
Verbindungen sind Platin, Ruthenium, Palladium, Rhenium,
Osmium, Iridium, Rhodium, Verbindungen dieser Elemente, und
Legierungen dieser Elemente. Hierbei ist Ruthenium ein
besonders bevorzugtes, leitfähiges Material.
Die Sauerstoffmenge, die in dem leitfähigen Material
enthalten ist, ist vorzugsweise kleiner als die
stöchiometrische Sauerstoffmenge, die in Form eines Oxids des
Elements existieren kann, besonders bevorzugt 0,004 bis
5 Atom-%, und am besten 0,1 bis 5 Atom-%. Wenn der
Sauerstoffgehalt zu niedrig ist, wird die durch das
Vorhandensein von Sauerstoff zu erzielende Wirkung nicht
erzielt. Ist andererseits der Sauerstoffgehalt zu groß, so
können sehr hohe Druckspannungen in dem Schritt der
Ablagerung des Films erzeugt werden, so daß der hergestellte
Film einfach abgeschält werden kann.
Der den Kondensator bildende dielektrische Film wird aus
einem Metalloxid hergestellt, und Beispiele hierfür sind ein
Film aus BaxSr1-xTiO₃, aus SrTiO₃, ein PZT-Film und ein
Ta₂O₅-Film.
Eine Oxidschicht des leitfähigen Materials kann an der
Grenzfläche zwischen der Elektrode, die aus einem leitfähigen
Material mit geringem Sauerstoffgehalt besteht, und dem
dielektrischen Film angeordnet werden. Die Dicke dieser
Oxidschicht sollte vorzugsweise 20 nm oder weniger betragen.
Ist die Dicke der Oxidschicht größer als 20 nm, so ergibt
sich eine beeinträchtigte Oberflächenmorphologie der
Oxidschicht, und verschlechtern sich ihre Eigenschaften.
Die Elektrode, die aus einem leitfähigen Material besteht,
welches einen kleinen Anteil an Sauerstoff enthält, kann in
einem leitfähigen Bereich der Oberfläche eines
Siliziumsubstrats hergestellt werden, oder kann auf solche
Weise ausgebildet werden, daß sie in Kontakt mit einer
polykristallinen Siliziumschicht steht, die auf einem
Siliziumsubstrat vorgesehen ist.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, daß sie ein Siliziumsubstrat und einen darauf
vorgesehenen Kondensator aufweist, wobei der Kondensator aus
mehreren Schichten besteht, die eine erste Elektrode
umfassen, die nahe an dem Siliziumsubstrat angeordnet ist,
eine weiter entfernt von dem Siliziumsubstrat angeordnete
zweite Elektrode, sowie einen dielektrischen Film, der aus
einem Metalloxid besteht und zwischen der ersten Elektrode
und der zweiten Elektrode angeordnet ist, wobei zumindest
entweder die erste oder die zweite Elektrode aus einem
Metallelement besteht, dessen Oxid leitfähig ist, oder aus
einer Verbindung des Metallelements, und so angeordnet ist,
daß sie in Kontakt mit einem leitfähigen Bereich des
Siliziumsubstrats oder mit einer leitfähigen,
siliziumhaltigen Schicht steht, wobei eine Mischoxidschicht,
die Silizium und das Metallelement enthält, zwischen
zumindest einer der beiden Elektroden und dem leitfähigen
Bereich oder der siliziumhaltigen, leitfähigen Schicht
angeordnet ist.
Die Dicke der Mischoxidschicht aus dem leitfähigen Material
sollte vorzugsweise 1 bis 10 nm betragen, besonders bevorzugt
1 bis 7 nm.
Diese gemischte Oxidschicht kann auf verschiedene Arten und
Weisen hergestellt werden, wie sie nachstehend beispielhaft
angegeben sind.
- (1) Nachdem ein leitfähiges Material, welches extrem kleine Anteile an Sauerstoff enthält, auf einem Siliziumsubstrat abgelagert wurde, wird mit der sich ergebenden Schicht eine Wärmebehandlung durchgeführt.
- (2) Nachdem ein Oxidfilm aus einen leitfähigen Material mit einer Dicke von 0,5 bis 6,5 nm auf einem Siliziumsubstrat abgelagert wurde, wird mit der sich ergebenden Schicht eine Wärmebehandlung durchgeführt, und dann wird auf dem Oxidfilm ein leitfähiges Material zur Ausbildung einer Elektrode abgelagert.
- (3) Ein Sputtervorgang mit zwei Quellen unter Verwendung von Silizium und einem leitfähigen Material wird in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt, oder es erfolgt ein reaktiver Sputtervorgang unter Verwendung eines Silizids eines leitfähigen Materials als Target, und dann wird ein leitfähiges Material zur Ausbildung einer Elektrode auf dem Film abgelagert, der durch den voranstehend geschilderten Sputtervorgang hergestellt wurde.
Sauerstoff kann in dem leitfähigen Material, das bei den
voranstehend genannten Verfahren (2) und (3) verwendet wird,
vorgesehen werden oder auch nicht. Vorzugsweise wird
allerdings ein sauerstoffhaltiges, leitfähiges Material
verwendet.
Der Kondensator in der Halbleitervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung kann zur Ausbildung eines
Zellenkondensators eines DRAM verwendet werden.
Bei der Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung kann die
Elektrode, die aus einem leitfähigen Material besteht,
welches kleine Anteile an Sauerstoff enthält, dadurch
ausgebildet werden, daß die Herstellung des Films aus
leitfähigem Material in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre
durchgeführt wird. Als Verfahren zur Herstellung des Films
aus einem leitfähigen Material kann ein Sputter- oder ein
CVD-Verfahren eingesetzt werden. Die Konzentration an
Sauerstoff in der sauerstoffhaltigen Atmosphäre liegt
vorzugsweise zwischen 1% und 40%.
Wenn wie voranstehend geschildert die Herstellung des Films
aus einem leitfähigen Material durchgeführt wird, so ist es
möglich, eine Elektrode mit niedrigem Widerstand zu erhalten,
wobei jede Möglichkeit der Ausbildung eines Silizids
vermieden wird, selbst wenn mit dem Film eine Wärmebehandlung
durchgeführt wird, nachdem der Film aus einem leitfähigen
Material auf einem Si-Substrat oder auf einer
polykristallinen Siliziumschicht hergestellt wurde.
Wenn der Film aus leitfähigem Material, welches kleine
Anteile an Sauerstoff enthält, in einer sauerstoffhaltigen
Atmosphäre hergestellt und wärmebehandelt wird, so kann ein
Film mit der Orientierung <001< erhalten werden, so daß die
Kristallinität nach der Wärmebehandlung des Films mit hoher
Dielektrizitätskonstante verbessert werden kann, so daß man
eine hohe Dielektrizitätskonstante erreichen kann. Wenn der
Film aus leitfähigem, kleine Anteile an sauerstoffhaltigem
Material, der in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre
ausgebildet wurde, zur Ausbildung einer Elektrode bearbeitet
und dann einer Wärmebehandlung unterzogen wird, kann ein Film
erhalten werden, der als obere Oberfläche eine
(001)-Kristallfläche aufweist, und als Seitenoberfläche
(110)-Kristallfläche, eine (1-10)-Kristallfläche, eine
(-110)-Kristallfläche und eine (-1-10)-Kristallfläche, so daß
die Kristallinität nach der Wärmebehandlung des
hochdielektrischen Films sowohl auf der Oberseite als auch an
den Seitenoberflächen des Speicherknotens hervorragend wird,
wodurch es ermöglicht wird, eine hohe Kapazität zu erzielen.
Ein Mechanismus, der es ermöglicht, einen hervorragenden
Effekt durch Einschluß kleiner Mengen an Sauerstoff in der
Elektrode für einen Kondensator gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erzielen, wird nachstehend näher erläutert,
anhand eines Beispiels, bei welchem Ruthenium als
Elektrodenmaterial verwendet wird.
Fig. 4 zeigt als Diagramm das Spektrum der
Röntgenstrahlbeugung eines Ru-Films oder eines RuO₂-Films,
welches mit der Sauerstoffkonzentration als Parameter
aufgenommen wurde, während eines Filmerzeugungsvorgangs auf
einem Si-Wafer, wobei dann eine Wärmebehandlung über einen
Zeitraum von 1 Minute in einer N₂-Atmosphäre bei einer
Temperatur von 700°C erfolgte.
Aus Fig. 4 wird deutlich, daß ein Ru-Film, der ohne
irgendeinen Anteil an Sauerstoff hergestellt wurde, nach
seiner Wärmebehandlung in Ru₂Si₃ umgewandelt wurde, wogegen
ein Ru-Film, der bei Vorhandensein von Sauerstoff hergestellt
wurde, keine Silizidbildung zeigte. Wenn 10% Sauerstoff in
dem Filmherstellungsschritt vorgesehen werden, zeigte sich
nur der Spitzenwert (peak) für Ru. Wurden 30% Sauerstoff bei
dem Filmherstellungsschritt eingesetzt, so war der Peak für
RuO₂ mehr oder weniger erkennbar, und bei Einsatz von 50%
oder mehr Sauerstoff beim Filmherstellungsschritt wandelte
sich der Ru-Film vollständig in RuO₂ um. Es stellte sich
ebenfalls heraus, daß bei Wärmebehandlung des Ru-Films, der
in einer Atmosphäre mit 10% bis 30% Sauerstoffanteil
hergestellt wurde, ein Film mit einer hervorragenden
<001<-Orientierung erhalten werden konnte.
Fig. 5 zeigt als Diagramm Änderungen des spezifischen
Widerstands eines Ru-Films oder eines RuO₂-Films, der erzeugt
wurde, mit der Sauerstoffkonzentration als Parameter, während
eines Filmherstellungsvorgangs auf einem Si-Wafer. Aus Fig.
5 geht hervor, daß ein Ru-Film, der ohne jeglichen
Sauerstoffanteil hergestellt wurde, nach dem Anlassen (der
Wärmebehandlung) in Ru₂Si₃ umgewandelt wurde, wodurch sein
spezifischer Widerstand anstiegt, wogegen ein Ru-Film, der
bei Anwesenheit von Sauerstoff hergestellt wurde, nach seiner
Wärmebehandlung eine Verringerung des spezifischen
Widerstands zeigte. Insbesondere ein Ru-Film, der bei einer
Sauerstoffkonzentration von 10% hergestellt wurde, zeigte
einen spezifischen Widerstand von 11 µΩcm, was nahe an dem
Widerstandswert für Ru liegt, nämlich 7 µΩcm.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm der Änderungen der Spannungen
eines Ru-Films oder eines RuO₂-Films, der hergestellt wurde,
mit der Sauerstoffkonzentration als Parameter, während eines
Filmherstellungsvorgangs auf einem Si-Wafer. Aus Fig. 6 geht
hervor, daß ein Ru-Film, der ohne jeglichen Sauerstoff
hergestellt wurde, oder ein RuO₂-Film, der in Anwesenheit von
50% oder mehr Sauerstoff hergestellt wurde, sehr große
Druckspannungen zeigte, wogegen ein Ru-Film, der bei einer
Sauerstoffkonzentration von 10% und 30% Sauerstoff
hergestellt wurde, unmittelbar nach der Herstellung des Films
kleine Spannungen zeigte.
Ein RuO₂-Film, der bei einer auf 50% oder mehr eingestellten
Sauerstoffkonzentrat hergestellt wurde, neigte dazu, daß der
Film einfach abgeschält werden konnte, wenn die Dicke des
Films gleich 200 nm oder mehr wird. Andererseits zeigten ein
Ru-Film und ein RuO₂-Film, die unter Hinzufügung von
Sauerstoff hergestellt wurden, eine geringere Zugspannung,
wenn sie wärmebehandelt wurden, so daß es möglich war, eine
hervorragende Elektrode zu erhalten, bei welcher die
Schwierigkeit des Abschälens des Films nicht auftrat, wenn
diese Filme nach ihrer Herstellung wärmebehandelt wurden.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm der Änderungen der Dicke,
beurteilt anhand von SiO₂ (die SiO₂-Äquivalenzdicke) eines
Ba0,5Sr0,5TiO₃-Films, bestimmt aus den C-V-Eigenschaften der
Probe, die nach folgendem Verfahren hergestellt wurde. Ein
Ru-Film oder ein RuO₂-Film mit einer Dicke von 200 nm wurde
mit der Sauerstoffkonzentrat als Parameter während eines
Filmherstellungsvorgangs auf einem Si-Substrat des n⁺-Typs
hergestellt, und dann bei einer Temperatur von 700°C eine
Minute lang in einer N₂-Atmosphäre wärmebehandelt. Dann wurde
ein Ba0,5Sr0,5TiO₃-Film mit einer Dicke von 40 nm auf dem
Ru-Film bzw. RuO₂-Film hergestellt, und dann eine Minute lang
in einer Sauerstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 650°C
wärmebehandelt. Schließlich wurde eine Ru-Elektrode mit einer
Dicke von 100 nm auf dem Ba0,5Sr0,5TiO₃-Film ausgebildet,
worauf die voranstehend geschilderte Probe fertig war.
Die elektrischen Eigenschaften der Probe wurden an der
Grenzfläche zwischen dem Ru-Film der oberen Elektrode und dem
Diffusionsbereich des n⁺-Typs des Substrats gemessen. Wie aus
dem Diagramm gemäß Fig. 7 hervorgeht, zeigte zwar die Probe,
die bei einer Einstellung der Sauerstoffkonzentration beim
Vorgang der Filmherstellung auf 0% erhalten wurde, einen
SiO₂-reduzierten Film mit einer Dicke von immerhin 5,2 nm,
jedoch zeigten andere Proben einen relativ dünnen
SiO₂-reduzierten Film mit einer Dicke von 2,0 nm oder
weniger. Insbesondere wenn ein Ru-Film, der bei einer
Einstellung der Sauerstoffkonzentration auf 0% erhalten
wurde, als Elektrode verwendet wurde, erhielt man einen sehr
dünnen SiO₂-reduzierten Film mit einer so geringen Dicke wie
0,36 nm. Im Falle der Probe, die bei einer Einstellung der
Sauerstoffkonzentration beim Vorgang der Filmherstellung auf
0% erhalten wurde, bildete sich eine Verbindung aus Ru₂Si₃,
so daß die Bildung von SiO₂ an der Grenzfläche zwischen der
unteren Elektrode und dem Ba0,5Sr0,5TiO₃-Film hervorgerufen
wurde, was die SiO₂-Äquivalenzfilmdicke erhöhte. Andererseits
wurde im Falle des RuO₂-Films, der bei einer Einstellung der
Sauerstoffkonzentration in dem Vorgang der Filmherstellung
auf 50% oder mehr erhalten wurde, die Ausbildung von SiOx an
der Grenzfläche zwischen der Si-Schicht des n⁺-Typs und dem
RuO₂-Film hervorgerufen. Daher wird angenommen, daß ein
Anstieg der SiO₂-Äquivalenzfilmdicke bewirkt wurde,
verglichen mit der Dicke jener Proben, die erhalten wurden,
wenn die Sauerstoffkonzentration beim Vorgang der
Filmherstellung auf weniger als 50% eingestellt wurde.
Die Fig. 8A bis 10B zeigen jeweils ein SIMS-Profil eines
Ru-Films, der durch Sputtern und einminütige Wärmebehandlung
in einer N₂-Gasatmosphäre erhalten wurde. Die Fig. 8A bis
8B zeigen jeweils ein SIMS-Profil bei einer Einstellung der
Sauerstoffkonzentration bei der Filmherstellung auf 0%; die
Fig. 9A und 9B zeigen jeweils ein SIMS-Profil bei einer
Einstellung der Sauerstoffkonzentration auf 10% bei der
Filmherstellung durch Sputtern; und die Fig. 10A und 10B
zeigen jeweils ein SIMS-Profil, welches erhalten wurde, wenn
die Sauerstoffkonzentration bei der Filmherstellung mittels
Sputtern auf 50% eingestellt wurde. Hierbei zeigen die
Fig. 8A, 9A und 10A Profile, die erhalten wurden, wenn
überhaupt keine Wärmebehandlung durchgeführt wurde, wogegen
die Fig. 8B, 9B und 10B Profile in einem Fall zeigen, in
welchem die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 700°C
durchgeführt wurde.
Wie aus diesen Figuren hervorgeht, wurde im Falle des Ru-
Films, der bei einer Einstellung der Sauerstoffkonzentration
im Vorgang der Filmherstellung auf 0% erhalten wurde, Si
dazu veranlaßt, zur Oberfläche des Ru-Films herauf zu
diffundieren, wodurch ein Rutheniumsilizid gebildet wurde,
wogegen im Falle des Ru-Films, der bei einer Einstellung der
Sauerstoffkonzentration beim Vorgang der Filmherstellung auf
50% erhalten wurde, eine entgegengesetzte Diffusion zwischen
Si und Ru nach der Wärmebehandlung hervorgerufen wurde.
Dagegen wurde im Falle des Ru-Films, der erhalten wurde, wenn
die Sauerstoffkonzentration im Vorgang der Filmherstellung
auf 10% eingestellt wurde, kaum eine Gegendiffusion zwischen
Si und Ru nach der Wärmebehandlung hervorgerufen.
Wurden die Sauerstoffkonzentration in dem Ru-Film und die
Stabilität der Grenzfläche im einzelnen untersucht, so
stellte sich heraus, daß bei einer Sauerstoffkonzentration in
dem Ru-Film von 0,004% oder weniger, Ru vollständig mit Si
reagiert hatte, wodurch Rutheniumsilizid gebildet wurde,
wogegen dann, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Ru-Film
auf 5% oder mehr eingestellt wurde, die Oberfläche des
Siliziums hierdurch oxidiert wurde, wodurch ein dicker
Siliziumoxidfilm an der Grenzfläche zwischen Ru und Si erzeugt
wurde. Daraus läßt sich ersehen, daß die
Sauerstoffkonzentration in dem Ru-Film auf einem Bereich
innerhalb von 0,004 bis 5% gesteuert werden sollte. In
diesem Falle stellte sich heraus, daß bei einer Einstellung
der Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre während des
Schritts der Herstellung des Films auf 1% bis 40% ein
Ru-Film mit der voranstehend genannten
Sauerstoffkonzentration erhalten werden konnte.
Infolge des Effekts des Rutheniumfilms, der die voranstehend
genannte Sauerstoffkonzentration aufweist, wurde die
Ausbildung einer sehr dünnen, amorphen Schicht an der
Grenzfläche zwischen dem Rutheniumfilm und der
Siliziumschicht hervorgerufen, so daß selbst dann, wenn mit
dem Rutheniumfilm darauf eine Wärmebehandlung durchgeführt
wurde, nur eine sehr begrenzte Menge an Ruthenium in die
Siliziumschicht eindiffundierte. Daher konnte die Ausbildung
von Rutheniumsilizid über eine Reaktion zwischen dem gesamten
Ruthenium und Silizium gesperrt werden.
Wie voranstehend erläutert ist es möglich, wenn eine
Elektrode verwendet wird, die einen Metallfilm enthält
(beispielsweise einen Rutheniumfilm), der gemäß der
vorliegenden Erfindung extrem kleine Anteile an Sauerstoff
aufweist, die Leistung des Kondensators zu verbessern, und
die Herstellungskosten zu verringern.
Wenn die Ausbildung einer Mischoxidschicht zwischen dem
Metallelement, welches die Elektrode des Kondensators bildet,
und dem darunterliegenden Silizium zwischen der Elektrode des
Kondensators und dem darunterliegenden Silizium (einem
leitfähigen Bereich auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats
oder des Siliziumstopfens) verursacht wird, kann eine
Reaktion zwischen der Elektrode und dem darunterliegenden
Silizium verhindert werden, wodurch es ermöglicht wird, einen
Kondensator zu erzeugen, der eine hohe Kapazität aufweist und
sehr verläßlich ist, und der bei einer integrierten
Halbleiterschaltung und dergleichen eingesetzt werden kann.
Als nächstes werden nachstehend die Auswirkungen eines
derartigen Kondensators erläutert.
Wenn ein Film mit hoher Dielektrizitätskonstanten mit einem
Perovskit-Kristallaufbau als dielektrischer Film eines
Kondensators zur Erhöhung der Kapazität eingesetzt werden
soll, ist offenbar die Verwendung eines metallischen
Materials, welches zu den Edelmetallen gehört, beispielsweise
Platin, und daher ein sehr geringes Reaktionsvermögen
aufweist, oder eines Metalls, dessen Oxid leitfähig ist,
beispielsweise Ruthenium, Rhenium, Platin oder Osmium, in der
Hinsicht wirksam, daß verhindert wird, daß eine Schicht mit
niedriger Dielektrizitätskonstante an einer Grenzfläche
zwischen der Elektrode und dem dielektrischen Film des
Kondensators gebildet wird. Wenn eines dieser Materialien auf
dem darunterliegenden Silizium ausgebildet werden soll, muß
eine Sperrmetallschicht (eine Diffusionsverhinderungsschicht)
zwischen der Elektrode und dem Siliziumstopfen hergestellt
werden, um das Auftreten einer Reaktion zu verhindern, bei
welcher ein Silizid gebildet wird (Silizidbildung). Da
Sauerstoff in diese Metalle bei hohen Temperaturen leicht
eindiffundiert, kann TiN, das normalerweise als
darunterliegende Sperre verwendet wird, während einer
Hochtemperaturbehandlung in einer Sauerstoffatmosphäre beim
Schritt der Herstellung eines Körpers mit hoher
Dielektrizitätskonstante oxidiert werden, wodurch die
Eigenschaften des Kondensators beeinträchtigt werden.
Wenn im Gegensatz hierzu die Grenzfläche zwischen Elektrode
und Silizium (polykristallinem Silizium) durch eine
Mischoxidschicht getrennt wird, die aus einem Metallelement
besteht, welches die Elektrode bildet, und aus Silizium, so
wird offenbar die voranstehend geschilderte Reaktion
verhindert, und kann gleichzeitig das voranstehend
geschilderte Problem der Oxidation vermieden werden, da die
Mischoxidschicht selbst aus Oxiden besteht. Da diese
Metalloxide selbst leitfähig sind, weist die Mischoxidschicht
ein hervorragendes Leitvermögen auf. Da die Mischoxidschicht
mit Silizium gemischt ist, werden darüber hinaus ihre
Diffusionssperreigenschaften verbessert. Obwohl die optimale
Filmdicke eines derartigen Films in Abhängigkeit von dem
Material auf geeignete Weise ausgewählt werden kann, lassen
sich die voranstehenden Effekte selbst dann erwarten, wenn
die Dicke des Films relativ gering ist.
Die Erfindung wird nachstehend weiter unter Bezugnahme auf
verschiedene Beispiele erläutert.
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 11 gezeigt weist ein MOS-Transistor einen
Gateisolierfilm 3a auf, eine Gateelektrode (Wortleitung) 3b
und einen Source/Draindiffusionsbereich 4; und ein
Kondensator weist einen Ru-Film 8 als untere Elektrode auf,
einen BaxSr1-xTiO₃-Film 9 als Kondensatorisolierfilm, und
einen WXx-Film als obere Elektrode, wobei diese Teile auf
einem Siliziumsubstrat 1 des P-Typs vorgesehen sind, wodurch
eine DRAM-Zelle ausgebildet wird. Mit dem Bezugszeichen 2 ist
ein Elementenisolierbereich bezeichnet, mit 5a und 5b ein
Zwischenschichtisolierfilm, mit 6 eine Bitleitung, und mit 7
ein polykristalliner Siliziumfilm des n⁺-Typs.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12A bis 12C ein
Verfahren zur Herstellung der in Fig. 11 gezeigten
Halbleitervorrichtung erläutert.
Wie aus Fig. 12A hervorgeht, wurde der
Elementenisolierbereich 2 auf dem Siliziumsubstrat 1 des
p-Typs hergestellt, und dann wurden nacheinander der
Gateisolierfilm 3a, die Gateelektrode 3b und der
Diffusionsbereich 4 des n⁺-Typs ausgebildet. Nach Ablagerung
des Zwischenschichtisolierfilms 5a auf der gesamten
Oberfläche des Substrats 1 wurde ein Kontaktloch in dem
Zwischenschichtisolierfilm 5a ausgebildet, und wurde die
Bitleitung 6 über dieses Kontaktloch hergestellt. Nach
Ablagerung des Zwischenschichtisolierfilms 5b über den
freiliegenden Oberflächen des Zwischenschichtisolierfilms 5a
und der Bitleitung 6 wurde dann ein Kontaktloch ausgebildet,
welches durch die Zwischenschichtisolierfilme 5a und 5b
hindurchgeht und mit dem Diffusionsbereich 4 in Verbindung
steht. Dann wurde der polykristalline Siliziumfilm 7 des
n⁺-Typs auf der gesamten Oberfläche des
Zwischenschichtisolierfilms 5b abgelagert, wodurch das
Kontaktloch durch den polykristallinen Siliziumfilm 7 des
n⁺-Typs vergraben wurde, und dann wurde der gesamte
polykristalline Siliziumfilm 7 des n⁺-Typs, der auf dem
Zwischenschichtisolierfilm 5b abgelagert wurde, mit Ausnahme
des Kontaktlochs weggeätzt, so daß der polykristalline
Siliziumfilm 7 des n⁺-Typs nur in dem Kontaktloch übrigblieb.
Gemäß Fig. 12B wurde dann ein Ru-Film 8 auf der gesamten
Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 5b einschließlich
des Abschnitts des Kontaktloches durch Sputtern einer
Argonatmosphäre abgelagert, die 1% bis 40% Sauerstoff
enthielt. Daraufhin wurde der Ru-Film 8 so bearbeitet, daß er
die Form einer Säule annahm, wie in Fig. 12C gezeigt ist.
Dann wurde ein BaxSr1-xTiO₃-Film 9 auf der gesamten,
freiliegenden Oberfläche abgelagert, und bei einer Temperatur
von 550°C bis 800°C einer Wärmebehandlung in einer
sauerstoffhaltigen Atmosphäre unterzogen. Auch eine
stickstoffhaltige Atmosphäre kann bei dieser Wärmebehandlung
eingesetzt werden. Ein WNx-Film 10 wurde auf dem BaxSr1-xTiO₃-
Film 9 abgelagert. Dann wurde der WNx-Film 10 zur Ausbildung
einer oberen Elektrode bearbeitet, wodurch die in Fig. 11
gezeigte Anordnung erhalten wurde.
Da bei diesem Beispiel der Ru-Film 8, der extrem kleine
Anteile an Sauerstoff enthält, als Kondensatorelektrode
verwendet wird, welche direkt an den polykristallinen
Siliziumfilm 7 angeschlossen ist, ist es möglich zu
verhindern, daß die Kondensatorelektrode in ein Silizid
umgewandelt wird, ohne daß es hierbei erforderlich ist, eine
Diffusionssperrschicht vorzusehen. Da keine
Diffusionssperrschicht verwendet wird, besteht keine Gefahr
der Erhöhung des Kontaktwiderstands infolge der Oxidation
einer Diffusionssperrschicht.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es wurden dieselben Maßnahmen wie beim Beispiel 1 bis zu dem
Schritt der Ablagerung des Ru-Films 8 auf der gesamten,
freiliegenden oberen Oberfläche der Vorrichtung eingesetzt.
Dann wurde mit dem Ru-Film 8 eine Wärmebehandlung in einer
N₂-Atmosphäre bei einer Temperatur von 450 bis 800°C
durchgeführt, und wurde der Ru-Film 8 so bearbeitet, daß er
eine säulenartige Form annahm. Dann wurde ein SrTiO₃-Film 11
abgelagert, und in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre einer
Temperatur von 500 bis 800°C einer Wärmebehandlung
unterzogen. Bei dieser Wärmebehandlung kann auch eine
stickstoffhaltige Atmosphäre eingesetzt werden. Ein Ni-Film
12 wurde über dem SrTiO₃-Film 11 abgelagert. Daraufhin wurde
der Ni-Film 12 zur Ausbildung einer oberen Elektrode
bearbeitet.
Dieses Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel 1 darin, daß
ein Film mit hoher Dielektrizitätskonstante hergestellt
wurde, nachdem die Wärmebehandlung des Ru-Films 8 erfolgte,
der vorher in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre hergestellt
wurde. Wenn mit dem Ru-Film 8 auf diese Weise eine
Wärmebehandlung durchgeführt wird, kann ein Film mit einer
Orientierung <001< erhalten werden, so daß die Kristallinität
nach der Wärmebehandlung des Films mit hoher
Dielektrizitätskonstante verbessert werden kann, so daß man
eine hohe Dielektrizitätskonstante erhalten kann.
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es wurden dieselben Maßnahmen wie beim Beispiel 1 bis zu dem
Schritt der Ablagerung des Ru-Films 8 über der gesamten,
freiliegenden oberen Oberfläche der Vorrichtung durchgeführt.
Dann wurde der Ru-Film 8 so bearbeitet, daß er eine
säulenartige Form annahm, und dann wurde der säulenförmige
Ru-Film 8 einer Wärmebehandlung in einer N₂-Atmosphäre bei
einer Temperatur von 450 bis 800°C unterzogen. Dann wurde
ein Ta₂O₅-Film 13, der als Kondensatorisolierfilm wirkt,
abgelagert und in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei
einer Temperatur von 680 bis 800°C einer Wärmebehandlung
unterzogen, gefolgt von einer weiteren Wärmebehandlung in
einem Sauerstoffplasma bei einer Temperatur von 300 bis
450°C. Daraufhin wurde ein TiN-Film 14 auf dem Ta₂O₅-Film 13
abgelagert, und zur Ausbildung einer oberen Elektrode
bearbeitet.
Dieses Beispiel unterscheidet sich von den Beispielen 1 und 2
darin, daß der Wärmebehandlung des Ru-Films 8, welcher in
einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre hergestellt wurde, die
Bearbeitung des Ru-Films 8 zur Erzeugung einer säulenartigen
Form vorausging. Wenn der Ru-Film 8 auf diese Weise einer
Wärmebehandlung unterzogen wird, kann ein Film erhalten
werden, dessen obere Oberfläche eine (001)-Kristallfläche
aufweist, und dessen Seitenoberflächen durch eine (001)-
Kristallfläche, eine (110)-Kristallfläche, eine (1-10)-
Kristallfläche, eine (-110)-Kristallfläche und eine (-1-10)-
Kristallfläche gebildet werden, und daß die Kristallinität
nach der Wärmebehandlung des Films mit hoher
Dielektrizitätskonstante an der oberen Oberfläche und den
Seitenoberflächen des Speicherknotens verbessert werden
können, wodurch es ermöglicht wird, eine hohe Kapazität zu
erzielen.
Die Fig. 15A und 15B zeigen jeweils eine
Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur
Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es wurden dieselben Vorgänge wie im Beispiel 1 durchgeführt,
bis zu dem Schritt des Vergrabens des polykristallinen Si-
Films des n⁺-Typs in dem Kontaktloch. Dann wurde der Ru-Film
8 über der gesamten, freiliegenden oberen Oberfläche in einer
Argonatmosphäre abgelagert, welche 1% bis 40% Sauerstoff
enthielt, und dann bearbeitet, um den Ru-Film 8 säulenförmig
auszubilden, wie in Fig. 15A gezeigt ist. Daraufhin wurde
mit diesem säulenförmigen Ru-Film 8 eine Wärmebehandlung in
einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur von
500 bis 800°C durchgeführt, wodurch ein dünner RuO₂-Film 15
ausgebildet wurde.
Dann wurde gemäß Fig. 15B ein BaxSr1-xTiO₃-Film 9 auf der
gesamten oberen Oberfläche der Vorrichtung einschließlich der
Oberfläche des dünnen RuO₂-Films 15 abgelagert, und daraufhin
einer Wärmebehandlung in einer Stickstoffgasatmosphäre oder
einer Inertgasatmosphäre bei einer Temperatur von 650 bis
800°C unterzogen, woran sich eine weitere Wärmebehandlung in
einer Sauerstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 200 bis
600°C anschloß. Dann wurde ein weiterer Ru-Film 8 in einer
sauerstoffhaltigen Atmosphäre abgelagert, und zur Ausbildung
einer oberen Elektrode bearbeitet.
Die Fig. 16A und 16B zeigen jeweils Querschnittsansichten
zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Es wurden dieselben Vorgänge wie bei dem Beispiel 1 bis zum
Schritt des Vergrabens des polykristallinen Si-Films des
n⁺-Typs in dem Kontaktloch durchgeführt. Dann wurde der Ru-
Film 8 durch Sputtern auf der gesamten freiliegenden oberen
Oberfläche in einer Argonatmosphäre abgelagert, welche 10%
Sauerstoff enthielt, wie in Fig. 16A gezeigt ist. Nach der
Wärmebehandlung des Ru-Films 8 in einer N₂-Atmosphäre bei
einer Temperatur von 405 bis 800°C wurde der Ru-Film 8 so
bearbeitet, daß er säulenförmig ausgebildet wurde. Daraufhin
wurde dieser säulenförmige Ru-Film 8 einer Wärmebehandlung in
einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur von
500 bis 800°C unterzogen, wodurch auf der Oberfläche des Ru-
Films 8 ein RuO₂-Film 15 hergestellt wurde.
Dann wurde gemäß Fig. 16B ein BaxSr1-xTiO₃-Film 9 auf der
gesamten oberen Oberfläche der Vorrichtung einschließlich der
Vorrichtung des dünnen RuO₂-Films 15 abgelagert, und erfuhr
dann eine Wärmebehandlung in einer stickstoffhaltigen
Atmosphäre bei einer Temperatur von 550 bis 800°C, und
schließlich wurde ein TiN-Film 14 abgelagert und bearbeitet,
um eine aus dem TiN-Film 14 bestehende, obere Elektrode
herzustellen.
Die Fig. 17A und 17B zeigen jeweils eine
Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur
Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es wurden dieselben Vorgänge wie beim Beispiel 1
durchgeführt, bis zu dem Schritt des Vergrabens des
polykristallinen Si-Films des n⁺-Typs in dem Kontaktloch.
Dann wurde, wie in Fig. 17A gezeigt, der Ru-Film 8 durch
Sputtern auf der gesamten freiliegenden oberen Oberfläche in
einer Argonatmosphäre abgelagert, die 10% Sauerstoff
enthielt. Nach der Wärmebehandlung des Ru-Films 8 in einer
N₂-Atmosphäre bei einer Temperatur von 450 bis 800°C, wurde
der Ru-Film 8 so bearbeitet, daß sich eine säulenartige Form
des Ru-Films 8 ergab. Daraufhin wurde ein BaxSr1-xTiO₃-Film 9
auf der gesamten oberen Oberfläche der Vorrichtung
abgelagert, und einer Wärmebehandlung in einer
sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur von 500
bis 800°C unterzogen, wodurch ein RuO₂-Film
15 an einer Grenzfläche zwischen dem Ru-Film 8 und dem
BaxSr1-xTiO₃-Film 9 ausgebildet wurde.
Dann wurde gemäß Fig. 17B ein WNx-Film 10 abgelagert und
bearbeitet, um eine aus dem WNx-Film 10 bestehende, obere
Elektrode herzustellen.
Die Fig. 18A bis 18F zeigen jeweils Querschnittsansichten
zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 18A gezeigt, wurde der Elementisolierbereich 2
auf dem Siliziumsubstrat 1 des p-Typs ausgebildet, und dann
wurden der Gateisolierfilm 3a, die Gateelektrode
(Wortleitung) 3b und der Diffusionsbereich 4 des n⁺-Typs
nacheinander hergestellt. Nach Ablagern des
Zwischenschichtisolierfilms 5a auf der gesamten Oberfläche
des Substrats 1 wurde in dem Zwischenschichtisolierfilm 5a
ein Kontaktloch ausgebildet, und wurde die Bitleitung 6 durch
dieses Kontaktloch hergestellt. Nach Ablagerung des
Zwischenschichtisolierfilms 5b auf der gesamten freiliegenden
Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 5a und der
Bitleitung 6 wurde dann ein Kontaktloch ausgebildet, das
durch die Zwischenschichtisolierfilme 5a und 5b hindurchging
und mit dem Diffusionsbereich 4 in Verbindung stand.
Daraufhin wurde der polykristalline Siliziumfilm 7 des
n⁺-Typs auf der gesamten Oberfläche des
Zwischenschichtisolierfilms 5b abgelagert, wodurch das
Kontaktloch durch den polykristallinen Siliziumfilm 7 des
n⁺-Typs vergraben wurde, und dann wurde der gesamte
polykristalline Siliziumfilm 7 des n⁺-Typs, der auf dem
Zwischenschichtisolierfilm 5b abgelagert worden war,
abgesehen von dem Kontaktloch weggeätzt, so daß der
polykristalline Siliziumfilm 7 des n⁺-Typs nur in dem
Kontaktloch übrigblieb. Hierbei wurde die Atzung des
polykristallinen Siliziumfilms 7 des n⁺-Typs so durchgeführt,
daß das Kontaktloch nicht vollständig mit dem
polykristallinen Siliziumfilm 7 des n⁺-Typs gefüllt wurde,
sondern sich im oberen Abschnitt des Kontaktlochs kein
polykristalliner Siliziumfilm 7 des n⁺-Typs befand.
Dann wurde, wie in Fig. 18B gezeigt, ein WNx-Film 10 auf der
gesamten Oberfläche der Vorrichtung abgelagert, und dann
einer Wärmebehandlung in einer NH₃-Atmosphäre bei einer
Temperatur von 500 bis 800°C unterzogen. Daraufhin wurde der
WNx-Film zum Teil entfernt, durch mechanisches Polieren oder
Rückätzen, so daß er nur in dem Kontaktloch übrigblieb. Dann
wurde ein Ru-Film 8 auf der gesamten übrigen Vorrichtung
durch Sputtern in einer Argonatmosphäre abgelagert, die 10%
Sauerstoff enthielt, wie in Fig. 18C gezeigt. Hierbei wurde
der einen Diffusionssperrfilm bildenden WNx-Film 10 nicht
nach der Ausbildung des Ru-Films 8, der eine
Kondensatorelektrode bildet, freigelegt, so daß der
Diffusionssperrfilm nicht oxidiert wurde. Da die
Sauerstoffmenge, die in dem Ru-Film 8 enthalten ist, wie bei
den voranstehend geschilderten Beispielen sehr klein ist,
kann der Anteil des WNx-Films 10, der oxidiert wurde, extrem
stark auf extrem kleine Anteile beschränkt werden.
Da der extrem kleine Anteile an Sauerstoff enthaltende Ru-
Film in diesem Fall auf dem WNx-Film 10 hergestellt wurde,
wird es ermöglicht, Spannungen zwischen dem WNx-Film 10 und
dem Ru-Film 8 abzumildern, wodurch das Problem eines etwaigen
Abschälens des Ru-Films 8 überwunden wird.
Nach einer Wärmebehandlung in einer N₂-Atmosphäre bei einer
Temperatur von 450 bis 800°C wurde der Ru-Film 8 so
bearbeitet, daß ein säulenförmiger Ru-Film 8 ausgebildet
wurde, wie er in Fig. 18D dargestellt ist. Wie in Fig. 18E
gezeigt, wurde dann ein BaxSr1-xTiO₃-Film 9 auf der gesamten,
freiliegenden Oberfläche abgelagert und einer Wärmebehandlung
in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur
von 500 bis 800°C unterzogen, wodurch ein RuO₂-Film 15 an
einer Grenzfläche zwischen dem Ru-Film 8 und dem BaxSr1-xTiO₃-
Film 9 ausgebildet wurde.
Dann wurde, wie in Fig. 18F gezeigt, ein WNx-Film 10
abgelagert und so bearbeitet, daß eine obere Elektrode
ausgebildet wurde, die aus dem WNx-Film 10 besteht.
Die Fig. 19A bis 19F zeigen jeweils Querschnittsansichten
zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 19A gezeigt ist, wurde der
Elementenisolierbereich 2 auf dem p-Siliziumsubstrat 1
ausgebildet, und dann wurden nacheinander der Gateisolierfilm
3a, die Gateelektrode (Wortleitung) 3b und der
Diffusionsbereich 4 des n⁺-Typs hergestellt. Nach Ablagerung
des Zwischenschichtisolierfilms 5a auf der gesamten
Oberfläche des Substrats 1 wurde ein Kontaktloch in dem
Zwischenschichtisolierfilm 5a ausgebildet, und wurde die
Bitleitung 6 durch dieses Kontaktloch hergestellt. Nach
Ablagerung der Zwischenschichtisolierfilme 5b und 5c auf
sämtlichen freiliegenden Oberflächen des
Zwischenschichtisolierfilms 5a und der Bitleitung 6 wurde
dann ein Kontaktloch ausgebildet, welches durch die
Zwischenschichtisolierfilme 5a, 5b und 5c hindurchgeht und
mit dem Diffusionsbereich 4 in Verbindung steht.
Daraufhin wurde, wie in Fig. 19B gezeigt, ein weiterer Ru-
Film 8 durch ein CVD-Verfahren in einer H₂-Atmosphäre
abgelagert, die 40% Sauerstoff enthielt, und zwar auf der
gesamten Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 5c,
wodurch das Kontaktloch durch den Ru-Film 8 vergraben wurde,
und dann erfolgte eine Wärmebehandlung in einer N₂-Atmosphäre
bei einer Temperatur von 450 bis 800°C. Daraufhin wurde der
Ru-Film 8 auf dem Zwischenschichtisolierfilm 5c entfernt, wie
in Fig. 19C gezeigt ist.
Dann wurde, wie in Fig. 19D dargestellt, der
Zwischenschichtisolierfilm 5c entfernt. Daraufhin wurde gemäß
Fig. 19E ein BaxSr1-xTiO₃-Film 9 auf der gesamten,
freiliegenden Oberfläche abgelagert, und einer
Wärmebehandlung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei
einer Temperatur von 500 bis 800°C unterzogen, wodurch ein
RuO₂-Film 15 an einer Grenzfläche zwischen dem Ru-Film 8 und
dem BaxSr1-xTiO₃-Film 9 hergestellt wurde.
Daraufhin wurde, wie in Fig. 19F gezeigt, ein anderer Ru-
Film 8 erneut auf der gesamten Oberfläche des BaxSr1-xTiO₃-
Films 9 abgelagert und so bearbeitet, daß eine aus dem Ru-
Film 8 bestehende, obere Elektrode ausgebildet wurde.
Bei diesem Beispiel wurde Ru₃(CO)₁₂ als Ausgangsmaterial für
die chemische Dampfablagerung (CVD) des Ru-Films 8 verwendet.
Allerdings können auch andere Arten eines organischen
Materials, beispielsweise R(C₅H₅)₂ oder R(C₅H₇O₂)₃ zur
Ausbildung eines Ru-Films verwendet werden, der extrem kleine
Anteile an Sauerstoff enthält.
Bei den voranstehenden Beispielen wurde die vorliegende
Erfindung beim Einsatz zur Herstellung einer DRAM-Zelle
erläutert. Allerdings läßt sich die vorliegende Erfindung
auch bei einer Herstellung einer FRAM-Zelle einsetzen. Fig.
20A zeigt eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer
Halbleitervorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, wenn diese bei der Herstellung einer
FRAM-Zelle eingesetzt wird. Fig. 20B ist eine
Äquivalenzschaltung des Aufbaus der Halbleitervorrichtung von
Fig. 20A.
Wie aus Fig. 20A hervorgeht, weist ein MOS-Transistor eine
Gateisolierfilm 3a auf, eine Gateelektrode (Wortleitung) 3b
und einen Source/Draindiffusionsbereich 4; und besteht ein
Kondensator aus einem WXx-Film 31 als unterer Elektrode, aus
einem BaxSr1-xTiO₃-Film 9 als Kondensatorisolierfilm, und
einem Ru-Film 32 als oberer Elektrode, und diese voranstehend
aufgeführten Teile wurden auf einem p-Siliziumsubstrat 1
hergestellt, wodurch eine FRAM-Zelle ausgebildet wurde.
Der Ru-Film 32, der die obere Elektrode bildet, enthielt
extrem kleine Anteile an Sauerstoff und wurde durch ein
Sputterverfahren in einer Argonatmosphäre hergestellt, die
1% bis 40% Sauerstoff enthielt, wie im Falle des Beispiels
1. Dieser Ru-Film 32 wurde mit einem Diffusionsbereich 4 über
eine polykristalline Siliziumschicht 37 verbunden, die auf
der Oberfläche eines Zwischenschichtisolierfilms 35
ausgebildet wurde, der sich über den Kondensatorabschnitt
erstreckt.
Bei diesem Aufbau wird die untere Elektrode 31 des
Kondensators über dem Isolierfilm 5 ausgebildet. Allerdings
steht die obere Elektrode 32 in direktem Kontakt mit dem
polykristallinen Silizium 37. Wenn der Ru-Film 32, der extrem
kleine Anteile an Sauerstoff enthält, als obere Elektrode
eines Kondensators verwendet wird, kann daher die Ausbildung
eines Silizids der oberen Elektrode 32 wirksam vermieden
werden, ohne daß es erforderlich ist, eine
Diffusionssperrschicht vorzusehen.
Der Grund für die Verwendung eines Ru-Films mit extrem
kleinen Anteilen an Sauerstoff als obere Elektrode besteht
darin, daß die obere Elektrode im Kontakt mit einer
polykristallinen Si-Schicht steht. Wenn die untere Elektrode
im Kontakt mit der polykristallinen Si-Schicht steht, wird
daher natürlich der Ru-Film, der extrem kleine Anteile an
Sauerstoff enthält, als untere Elektrode verwendet.
Wie voranstehend unter Bezugnahme auf die genannten Beispiele
geschildert ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich,
einen Kondensator und daher eine Halbleitervorrichtung
auszubilden, die hervorragende Eigenschaften aufweisen, ohne
daß ein Diffusionssperrfilm verwendet werden muß, da eine
Silizidbildung eines leitfähigen Films durch Verwendung eines
leitfähigen Films vermieden werden kann, der extrem kleine
Anteile an Sauerstoff enthält, selbst wenn der leitfähige
Film in direktem Kontakt mit Silizium steht, welches in einem
Speicherknotenkontakt vergraben ist, oder mit einem
Verunreinigungsdiffusionsbereich eines Si-Substrats. Hierbei
lassen sich auch die Kosten zur Herstellung einer derartigen
Halbleitervorrichtung verringern, da die Ausbildung und
Bearbeitung eines Diffusionssperrfilms weggelassen werden
können.
Die Erfindung ist nicht auf die voranstehend geschilderten
Beispiele beschränkt. Zwar wurde ein polykristalliner
Siliziumfilm des n⁺-Typs oder ein Diffusionsbereich des
n⁺-Typs als darunterliegende Schicht bei den voranstehend
geschilderten Beispielen verwendet, jedoch kann auch ein
polykristalliner Siliziumfilm des p⁺-Typs als untere Schicht
auf einem Diffusionsbereich des p⁺-Typs hergestellt werden,
oder auf einem Diffusionsbereich des n⁺-Typs, der eine
Diffusionssperrschicht aufweist. Weiterhin wurden ein
BaxSr1-xTiO₃-Film, ein Ta₂O₅-Film oder ein SrTiO₃-Film als
Isolierfilm mit hoher Dielektrizitätskonstante bei den
voranstehend geschilderten Beispielen verwendet, jedoch kann
auch eine ferroelektrische Substanz wie ein Film aus
PbZrxTi1-xO₃-Film oder ein PbxLa1-xZrxTi1-xO₃-Film verwendet
werden. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf
Speicher wie DRAM oder FRAM beschränkt, sondern läßt sich bei
verschiedenen Halbleitervorrichtungen einsetzen, die einen
Kondensator mit hoher Dielektrizitätskonstante aufweisen.
Bei den voranstehenden Beispielen wurde ein WNx-Film, ein Ni-
Film, ein TiN-Film oder ein Ru-Film als obere Elektrode
verwendet. Allerdings ist es bei der vorliegenden Erfindung
ebenfalls möglich, andere Arten eines Films als obere
Elektrode einzusetzen. Weiterhin wurde bei den voranstehend
geschilderten Beispielen nur die obere Elektrode bei der
Herstellung eines Kondensators bearbeitet, jedoch kann auch
der Isolierfilm mit hoher Elektrizitätskonstante gleichzeitig
mit der Bearbeitung der oberen Elektrode bearbeitet werden.
Das grundlegende Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß die Silizidbildung einer Kondensatorelektrode
verhindert wird, ohne einen Diffusionssperrfilm einzusetzen.
Allerdings läßt sich die vorliegende Erfindung selbst dann
ausführen, wenn ein Diffusionssperrfilm im Inneren eines
Kontaktlochs vorgesehen wird, wie anhand der voranstehend
geschilderten, siebten Ausführungsform erläutert wurde. Bei
der siebten Ausführungsform wurde ein WNx-Film als
Diffusionssperrfilm verwendet. Allerdings läßt sich hierfür
auch ein Metallnitridfilm wie ein TiN-Film einsetzen, ein
Metallsilizidfilm wie WSix oder TiSi₂, oder ein Nitridfilm
eines Metallsilizids wie beispielsweise ein Film aus WSixNy
oder TiSixNy.
Die folgenden Beispiele 10 bis 12 erläutern Fälle, in welchen
ein Mischoxidfilm zwischen der Siliziumschicht und einem Film
aus leitfähigem Material angeordnet ist, der eine Elektrode
bildet.
Das Beispiel 10 erläutert den Einsatz der vorliegenden
Erfindung bei einem DRAM. Die Fig. 21A bis 21D
verdeutlichen die Vorgänge bei der Herstellung des DRAM,
wobei Ru als untere Elektrode eines Kondensators in einer
Speicherzelle verwendet wird, bei welcher ein Kondensator an
einem höher gelegenen Ort angeordnet ist als ein
Schalttransistor, eine Wortleitung und eine Bitleitung.
Wie in Fig. 21A gezeigt, wurde ein vorbestimmter
Oberflächenabschnitt eines monokristallinen p-
Siliziumsubstrats 101 mit einer (100) Kristalloberfläche und
einem spezifischen Widerstand von 10 Ωcm durch Ätzen
entfernt, wodurch ein Loch ausgebildet wurde, in welches
daraufhin ein Elementenisolierfilm 102 eingefüllt wurde, um
so einen Elementenisolierbereich auszubilden. Alternativ
hierzu kann dieser Elementenisolierbereich auch unter
Verwendung des konventionellen LOCOS-Verfahrens hergestellt
werden.
Dann wurde ein Siliziumoxidfilm 103 mit einer Dicke von 10 nm
zur Ausbildung eines Gateisolierfilms durch thermische
Oxidation hergestellt, und wurde hierauf ein
Wolframsilizidfilm 104 zur Ausbildung einer Gateelektrode
abgelagert. Diese Filme wurden durch Photolithographie und
reaktives Ionenätzen mit einem Muster versehen, um eine
Gateisolierelektrode 103 und eine Gateelektrode 104
auszubilden. Daraufhin erfolgte eine Ionenimplantierung unter
Verwendung der Gateelektrode 104 als Maske, wodurch unter
Selbstausrichtung ein Source/Drainbereich gebildet wurde, der
aus Diffusionsbereichen 105 und 106 des n⁻-Typs besteht,
wodurch ein MOSFET als Schalttransistor hergestellt wurde.
Dann wurde, wie in Fig. 21B gezeigt, ein Siliziumoxidfilm
107 mittels CVD in einer Dicke von 100 nm über der gesamten
oberen Oberfläche des MOSFET abgelagert, und wurde ein
Kontaktloch 108 durch Photolithographie und reaktives
Ionenätzen erzeugt. Dann wurde selektiv ein Titansilizidfilm
109 auf dem Boden des Kontaktlochs 108 ausgebildet, und wurde
ein W-Film 110 auf der gesamten oberen Oberfläche der
Vorrichtung abgelagert. Daraufhin wurde durch
Photolithographie und reaktives Ionenätzen der W-Film 110 mit
einem Muster versehen, wodurch gleichzeitig eine Bitleitung
ausgebildet wurde.
Dann wurde nach Ablagerung eines CVD-Oxidfilms 111 gemäß
Fig. 21 die sich ergebende Oberfläche eingeebnet. Dann wurde
photolithographisch ein Kontaktloch 112 erzeugt, worauf ein
polykristalliner Siliziumfilm 113 des n⁺-Typs auf der
gesamten, sich ergebenen oberen Oberfläche abgelagert wurde.
Daraufhin wurde durch Einsatz eines Einebnungsverfahrens,
beispielsweise Rückätzen, der polykristalline Siliziumfilm
113 des n⁺-Typs überall abgesehen vom Kontaktloch entfernt,
wodurch der polykristalline Siliziumfilm 113 des n⁺-Typs
ausgebildet wurde, der in Kontakt mit dem Diffusionsbereich
106 des n⁻-Typs steht. Dann wurde ein Ru-Film 115, der extrem
geringe Anteile an Sauerstoff enthält, mittels Sputtern in
einer Atmosphäre erzeugt, die kleine Anteile an Sauerstoff
enthielt. Im vorliegenden Fall sollte die
Sauerstoffkonzentration in dem Ru-Film vorzugsweise 0,004%
bis 5% betragen, besonders bevorzugt 0,01% bis 1,0%.
Mit der sich ergebenden Vorrichtung wurde dann eine
Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 400°C oder höher
durchgeführt, wodurch ein dünner Mischoxidfilm 114 erzeugt
wurde, der Si und Ru enthält, an einer Grenzfläche zwischen
dem polykristallinen Siliziumfilm 113 des n⁺-Typs und dem Ru-
Film 115. Die Dicke des Mischoxidfilms 114 sollte im
vorliegenden Fall vorzugsweise 1 nm bis 10 nm betragen.
Daraufhin wurde der Ru-Film 115 durch reaktives Ionenätzen
(RIE) in einer Atmosphäre behandelt, die ein Sauerstoffplasma
aufwies. Dann wurde ein (Ba,Sr)TiO₃-Film 116 mit einer
Filmdicke von 20 nm auf der gesamten, sich ergebenden
Oberfläche durch ein CVD-Verfahren abgelagert.
Dann wurde, wie in Fig. 21D gezeigt, ein Ru-Film 117 zur
Ausbildung einer oberen Elektrode (Plattenelektrode)
hergestellt, um die Herstellung der Zelle des DRAM zu
beenden. Dann wurden die üblichen Vorgänge zur
Vervollständigung des DRAM durchgeführt, beispielsweise der
Schritt der Ausbildung von Al-Verdrahtungen, obwohl diese
Schritte hier nicht zeichnerisch dargestellt sind.
Bei diesem Beispiel wurde Ru als untere Elektrode für den
Kondensator verwendet, jedoch lassen sich gemäß der
vorliegenden Erfindung auch andere Materialien einsetzen.
Beispielsweise können Pt, Pd, Ir und Re, die selbst in Form
ihres Oxides leitfähig sind, wie im Falle von Ru, verwendet
werden. Die Leitfähigkeit dieser Materialien kann selbst dann
aufrechterhalten werden, wenn sie in Form eines
Mischoxidfilms mit Si vorliegen, und daher ist diese
Mischoxidschicht in der Hinsicht wirksam, daß sie eine
Reaktion der Metallelektrode mit dem Si-Stopfen verhindert.
Zwar wurde bei diesem Beispiel ein (Ba,Sr)TiO₃-Film als
dielektrischer Kondensatorfilm verwendet, jedoch lassen sich
statt des (Ba,Sr)TiO₃-Films andere Materialien einsetzen,
beispielsweise SrTiO₃, BaTiO₃, CaTiO₃, PbTiO₃, PZT, usw.
Zwar wurde Ru als obere Kondensatorelektrode verwendet,
jedoch können auch andere Materialien für diese Elektrode
verwendet werden. Beispielsweise können dieselben Materialien
verwendet werden, die auch als untere Elektrode eingesetzt
werden, sowie ein Metall mit hohem Schmelzpunkt wie etwa W,
Mo oder Ta, oder ein Verbindungsleiter wie etwa WNx oder
MoNx.
Als nächstes wird eine elfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erläutert. Auch dieses Beispiel betrifft den
Einsatz der vorliegenden Erfindung bei einem DRAM, wie im
Falle des Beispiels 10. Die Fig. 22A bis 22D erläutern die
Vorgänge bei der Herstellung des DRAM, wobei Ru ebenfalls als
untere Elektrode eines Kondensators in einer Speicherzelle
verwendet wurde, wobei der Kondensator sich an einem höher
gelegenen Ort befand als ein Schalttransistor, die
Wortleitung und die Bitleitung.
Gemäß Fig. 22A wurde ein vorbestimmter Oberflächenabschnitt
eines monokristallinen p-Siliziumsubtrats 201 mit einer
(100)-Kristallfläche und einem spezifischen Widerstand von
10 Ωcm durch Ätzung entfernt, wodurch ein Loch ausgebildet
wurde, in welches daraufhin ein Elementenisolierfilm 202
eingefüllt wurde, um einen Elementenisolierbereich
auszubilden. Alternativ hierzu kann dieser
Elementenisolierbereich auch unter Einsatz des
konventionellen LOCOS-Verfahrens hergestellt werden.
Dann wurde ein Siliziumoxidfilm 203 mit einer Dicke von 20 nm
zur Ausbildung eines Gateisolierfilms durch thermische
Oxidation hergestellt, und hierauf ein Wolframsilizidfilm 204
zur Ausbildung einer Gateelektrode abgelagert. Diese Filme
wurden photolithographisch oder durch reaktives Ionenätzen
mit einem Muster versehen, um eine Gateisolierelektrode 203
und eine Gateelektrode 204 auszubilden. Daraufhin erfolgte
eine Ionenimplantierung unter Einsatz dieser Gateelektrode
204 als Maske, wodurch unter Selbstausrichtung ein
Source/Drainbereich hergestellt wurde, der aus
Diffusionsbereichen 205 und 206 des n⁻-Typs besteht, wodurch
ein MOSFET als Schalttransistor ausgebildet wurde.
Dann wurde, wie in Fig. 22B gezeigt, ein Siliziumoxidfilm
207 mittels CVD in einer Dicke von 100 nm auf der gesamten
oberen Oberfläche des MOSFET abgelagert, und wurde ein
Kontaktloch 208 durch Photolithographie und reaktives
Ionenätzen hergestellt. Dann wurde selektiv ein
Titansilizidfilm 209 auf dem Boden des Kontaktlochs 208
ausgebildet, und wurde ein W-Film 210 auf der gesamten oberen
Oberfläche der Vorrichtung abgelagert. Dann wurde dieser
W-Film 210 durch Photolithographie und reaktives Ionenätzen
mit einem Muster versehen, wodurch gleichzeitig eine
Bitleitung ausgebildet wurde.
Dann wurde nach Ablagerung eines CVD-Oxidfilms 211 gemäß
Fig. 22C die sich ergebende Oberfläche eingeebnet. Daraufhin
wurde ein Kontaktloch 212 photolithographisch ausgebildet,
und es wurde ein polykristalliner Siliziumfilm 213 des
n⁺-Typs auf der gesamten, sich ergebenden oberen Oberfläche
abgelagert. Daraufhin wurde der polykristalline Siliziumfilm
213 des n⁺-Typs durch ein Einebnungsverfahren wie
beispielsweise Rückätzen überall, mit Ausnahme des
Kontaktlochs, entfernt, wodurch der polykristalline
Siliziumfilm (Stopfen) 213 des n⁺-Typs hergestellt wurde, der
in Kontakt mit dem Diffusionsbereich 206 des n⁻-Typs steht.
Nach Ablagerung eines dünnen RuO₂-Films 215 mit einer Dicke
von 2 nm mit der gesamten, sich ergebenden oberen Oberfläche
wurde dann eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von
400 °C oder mehr durchgeführt, so daß der polykristalline
Siliziumfilm 213 des n⁺-Typs mit dem dünnen RuO₂-Film 215
reagieren konnte, wodurch ein dünner Mischoxidfilm 214
ausgebildet wurde, der Si und Ru enthält. Nachdem ein Ru-Film
216 auf der gesamten, sich ergebenden oberen Oberfläche
abgelagert wurde, erfolgte dann photolithographisch die
Musterbildung bei dem dünnen Mischoxidfilm 214, dem dicken
RuO₂-Film 215 und dem Ru-Film 216. Dann wurde ein PZT-Film
217 mit einer Dicke von 20 nm mittels CVD auf der gesamten,
sich ergebenden Oberfläche abgelagert.
Wie in Fig. 22D gezeigt ist, wurde ein TiN-Film 218 mit
einer Dicke von 80 nm auf dem PZT-Film 217 als obere
Elektrode (Plattenelektrode) abgelagert, wodurch die Zelle
eines DRAM hergestellt wurde. Dann wurden die üblichen
Vorgänge zur Vervollständigung des DRAM durchgeführt,
beispielsweise ein Schritt der Ausbildung von Al-
Verdrahtungen, obwohl diese Schritte hier nicht zeichnerisch
dargestellt sind.
Beim vorliegenden Beispiel wurde Ru als untere Elektrode des
Kondensators verwendet, jedoch lassen sich hierfür auch
andere Materialien einsetzen. Beispielsweise können Pt, Pd,
Ir und Re verwendet werden, die auch in Form ihres Oxids
elektrisch leitfähig sind, wie dies bei Ru der Fall ist. Die
Leitfähigkeit dieser Materialien kann selbst dann
aufrechterhalten werden, wenn sie in Form eines
Mischoxidfilms mit Si vorliegen, und daher wirkt sich diese
Mischoxidschicht so aus, daß eine Reaktion der
Metallelektrode mit dem Si-Stopfen vermieden wird. Wie
voranstehend bereits im Zusammenhang mit der ersten bis
achten Ausführungsform beschrieben wurde, ist allerdings die
Verwendung von Ru, welches extrem kleine Anteile an
Sauerstoff enthält, besonders bevorzugt, um die
Silizidbildung der Kondensatorelektrode zu verhindern.
Zwar wurde beim vorliegenden Beispiel als dielektrischer Film
eines Kondensators ein Film aus (Ba,Sr)TiO₃ verwendet, jedoch
lassen sich statt dieses Films andere Materialien einsetzen,
beispielsweise SrTiO₃, BaTiO₃, CaTiO₃, usw.
Zwar wurde TiN auch als obere Elektrode des Kondensators
verwendet, jedoch lassen sich als Elektrodenmaterial andere
Materialien verwenden. Beispielsweise können dieselben
Materialien eingesetzt werden, die auch als untere Elektrode
verwendet werden, und ebenso ein Metall mit hohem
Schmelzpunkt wie etwa W, Mo oder Ta, oder ein Verbundleiter
wie etwa WNx oder MoNx.
Als nächstes wird eine zwölfte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erläutert. Auch dieses Beispiel
betrifft den Einsatz der vorliegenden Erfindung bei einem
DRAM, wie im Falle der Beispiele 10 und 11. Die Fig. 23A
bis 23D erläutern die Vorgänge bei der Herstellung des DRAM,
wobei Ru ebenfalls als untere Elektrode eines Kondensators in
einer Speicherzelle eingesetzt wurde, bei welcher ein
Kondensator an einem höheren Ort angeordnet wurde als der
Schalttransistor, die Wortleitung und die Bitleitung.
Wie in Fig. 23A gezeigt ist, wurde ein vorbestimmter
Oberflächenabschnitt eines monokristallinen p-
Siliziumsubstrats 301 mit einer (100)-Kristallfläche und
einem spezifischen Widerstand von 10 Ωcm durch Ätzen
entfernt, wodurch ein Loch ausgebildet wurde, in welches
daraufhin ein Elementenisolierfilm 203 eingefüllt wurde, um
einen Elementenisolierbereich auszubilden. Alternativ hierzu
kann dieser Elementenisolierbereich auch unter Verwendung des
konventionellen LOCOS-Verfahrens hergestellt werden.
Dann wurde ein Siliziumoxidfilm 303 mit einer Dicke von 10 nm
zur Ausbildung eines Gateisolierfilms durch thermische
Oxidation hergestellt, und darauf ein Wolframsilizidfilm 304
zur Ausbildung einer Gateelektrode abgelagert. Diese Filme
wurden durch Photolithographie und reaktives Ionenätzen mit
einem Muster versehen, so daß eine Gateisolierelektrode 303
und eine Gateelektrode 304 hergestellt wurden. Daraufhin
erfolgte eine Ionenimplantierung mit dieser Gateelektrode 304
als Maske, wodurch selbstausgerichtet ein Source/Drainbereich
hergestellt wurde, der aus Diffusionsbereichen 305 und 306
des n⁺-Typs besteht, wodurch ein MOSFET als Schalttransistor
hergestellt wurde.
Dann wurde, wie in Fig. 23B gezeigt, ein Siliziumoxidfilm
307 mittels CVD in einer Dicke von 100 nm auf der gesamten
oberen Oberfläche des MOSFET abgelagert, und wurde ein
Kontaktloch 308 durch Photolithographie und reaktives
Ionenätzen ausgebildet. Dann wurde ein Titansilizidfilm 309
selektiv auf dem Boden des Kontaktlochs 308 hergestellt,
worauf ein W-Film 310 auf der gesamten oberen Oberfläche der
Vorrichtung abgelagert wurde. Daraufhin wurde der W-Film 310
mittels Photolithographie und reaktiver Ionenätzung mit einem
Muster versehen, wodurch gleichzeitig eine Bitleitung
ausgebildet wurde.
Nachdem dann, wie in Fig. 23C gezeigt, ein CVD-Oxidfilm 311
abgelagert wurde, wurde die sich ergebende Oberfläche
eingeebnet. Dann wurde photolithographisch ein Kontaktloch
312 ausgebildet, und wurde auf der gesamten, sich ergebenden
oberen Oberfläche ein polykristalliner Siliziumfilm 313 des
n⁺-Typs abgelagert. Daraufhin wurde der polykristalline
Siliziumfilm 313 des n⁺-Typs so entfernt, daß er nur in dem
Kontaktloch übrigblieb, durch ein Einebnungsverfahren wie
beispielsweise Rückätzen, wodurch der polykristalline
Siliziumfilm 313 des n⁺-Typs ausgebildet wurde, der in
Kontakt mit dem Diffusionsbereich 306 des n⁻-Typs steht.
Dann wurde ein dünner Mischoxidfilm 314, der Si und Ru
enthält, auf der gesamten, sich ergebenden oberen Oberfläche
erzeugt, durch ein Sputterverfahren mit zwei Quellen, einer
Ru-Quelle und einer Si-Quelle, oder durch ein reaktives
Sputterverfahren, bei welcher als Target Rutheniumsilizid
eingesetzt wird, in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre. Die
Dicke des Mischoxidfilms 314 sollte vorzugsweise 10 nm oder
weniger betragen. Nachdem ein Ru-Film 315 auf der gesamten,
sich ergebenden oberen Oberfläche abgelagert wurde, erfolgte
dann eine Musterbildung des dünnen Mischoxidfilms 314 und des
Ru-Films 315 durch Photolithographie und reaktive
Ionenätzung. Dann wurde ein (Ba,Sr)TiO₃-Film 315 mit einer
Dicke von 20 nm auf der gesamten, sich ergebenden Oberfläche
mittels CVD abgelagert.
Wie in Fig. 23D gezeigt ist, wurde ein WNx-Film 317 mit
einer Dicke von 80 nm auf der gesamten, sich ergebenden
oberen Oberfläche als obere Elektrode (Plattenelektrode)
abgelagert, wodurch die Herstellung der Zelle eines DRAM
fertig war. Dann wurden die üblichen Vorgänge zur
Vervollständigung des DRAM durchgeführt, einschließlich eines
Schrittes, in welchem Al-Verdrahtungen hergestellt wurden,
obwohl diese zusätzlichen Schritte hier nicht zeichnerisch
dargestellt sind.
Bei diesem Beispiel wurde Ru als untere Elektrode für den
Kondensator verwendet, jedoch lassen sich bei der
vorliegenden Erfindung hierfür auch andere Materialien
einsetzen. Beispielsweise können Pt, Pd, Ir und Re, die
selbst in Form ihres Oxids leitfähig sind, wie im falle von
Ru, verwendet werden. Die Leitfähigkeit dieser Materialien
kann aufrechterhalten werden, selbst wenn sie in Form eines
Mischoxidfilms mit Si vorliegen, und daher ist diese
Mischoxidschicht dazu wirksam, eine Reaktion der
Metallelektrode mit dem Si-Stopfen zu verhindern.
Zwar wurde ein Film aus (Ba,Sr)TiO₃ als dielektrischer Film
des Kondensators bei diesem Beispiel verwendet, jedoch lassen
sich statt dieses Materials auch andere Materialien
einsetzen, beispielsweise SrTiO₃, BaTiO₃, CaTiO₃ usw.
Statt bei der unteren Elektrode eines Kondensators läßt sich
die vorliegende Erfindung auch bei der oberen Elektrode
einsetzen. So läßt sich beispielsweise die vorliegende
Erfindung bei der oberen Elektrode des Kondensators bei dem
in Fig. 19 gezeigten DRAM-Zellenaufbau einsetzen.
Als dielektrischer Film für den Kondensator können statt des
(Ba,Sr)TiO₃-Films auch andere Materialien eingesetzt werden,
beispielsweise SrTiO₃, BaTiO₃, CaTiO₃, eine Verbindung dieser
Materialien, PbTiO₃, PZT, und dergleichen.
Zwar wurde WN als obere Elektrode des Kondensators verwendet,
jedoch können gemäß der vorliegenden Erfindung auch andere
Materialien für diese Elektrode verwendet werden.
Beispielsweise lassen sich dieselben Materialien einsetzen,
die als untere Elektrode eingesetzt werden, und ebenso ein
Metall mit hohem Schmelzpunkt wie etwa W, Mo oder Ta, oder
ein Verbundleiter, wie etwa WNx oder MoNx.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird,
nachdem der dielektrische Film wie etwa ein BaxSr1-xTiO₃-Film
hergestellt wurde, wird die Wärmebehandlung in einer
sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt. Allerdings ist
die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, und kann
die Wärmebehandlung auch in einer Atmosphäre durchgeführt
werden, die keinen Sauerstoff enthält.
Wie voranstehend erläutert ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich, eine Kondensatorelektrode auszubilden, die
einen niedrigen Widerstandswert aufweist, und bei der keine
Silizidbildung erfolgt, unter Einsatz eines leitfähigen
Materials, welches extrem kleine Anteile an Sauerstoff
enthält, zur Ausbildung zumindest einer Elektrode eines
Kondensators mit hoher Dielektrizitätskonstante. Wenn diese
Kondensatorelektrode in direktem Kontakt mit einem Si-Stopfen
oder einem Verunreinigungsdiffusionsbereich auf einem Si-
Substrat steht, ist es daher möglich, einen
Diffusionssperrfilm wegzulassen, und daher möglich, eine
Halbleitervorrichtung mit hoher Verläßlichkeit kostengünstig
herzustellen. Daher wird es ermöglicht, eine
Halbleitervorrichtung mit einem Kondensatoraufbau unter
Verwendung eines Metalloxids als Kondensatorisolierfilm zur
Verfügung zu stellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung
einer derartigen Halbleitervorrichtung, wobei ein
Diffusionssperrfilm weggelassen werden kann, und die
Silizidbildung der Kondensatorelektrode verhindert werden
kann.
Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Erfindung
möglich, eine Halbleitervorrichtung zur Verfügung zu stellen,
welche eine Erhöhung des Kontaktwiderstands verhindern kann,
die von der Oxidation eines Sperrmetalls herrührt, und zwar
dadurch, daß eine Mischoxidschicht, die ein die Elektrode
eines Kondensators bildendes Metallelement und Silizium
enthält, an einer Grenzfläche zwischen der Elektrode des
Kondensators und dem darunterliegenden Silizium vorgesehen
wird, wobei die Elektrode des Kondensators durch ein
Metallelement oder dessen Verbindung gebildet wird, welches
bzw. welche selbst in Form des zugehörigen Oxids elektrisch
leitfähig bleibt.
Weitere Vorteile und Abänderungen werden Fachleuten auf
diesem Gebiet sofort auffallen. Daher ist die Erfindung in
ihrem Gesamtaspekt nicht auf die spezifischen Einzelheiten,
beispielhaften Vorrichtungen und erläuterten Beispiele
beschränkt, die hier gezeigt und beschrieben wurden. Es
lassen sich daher verschiedene Abänderungen vornehmen, ohne
vom Wesen oder Umfang des erfindungsgemäßen Konzepts
abzuweichen, und in diesem Zusammenhang wird darauf
hingewiesen, daß sich Wesen und Umfang der vorliegenden
Erfindung aus der Gesamtheit der vorliegenden
Anmeldeunterlagen ergeben, und von den beigefügten
Patentansprüchen umfaßt sein sollen.
Claims (24)
1. Halbleitervorrichtung mit:
einem Halbleitersubstrat (1); und
einem auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehenen Kondensator, der aus mehreren Schichten besteht, die eine erste Elektrode (8), eine zweite Elektrode (10), und einen dielektrischen Film (9) umfassen, der aus einem Metalloxid besteht und zwischen der ersten Elektrode (9) und der zweiten Elektrode (10) angeordnet ist, wobei zumindest entweder die erste oder die zweite Elektrode (8, 10) Sauerstoff enthält und durch zumindest ein Element gebildet wird, das aus den Elementen der Gruppe 7A und 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften und sechsten Periode des Periodensystems der Elemente gehören, wobei der Sauerstoffgehalt kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die in Form eines Oxids dieses Elements vorhanden sein kann.
einem Halbleitersubstrat (1); und
einem auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehenen Kondensator, der aus mehreren Schichten besteht, die eine erste Elektrode (8), eine zweite Elektrode (10), und einen dielektrischen Film (9) umfassen, der aus einem Metalloxid besteht und zwischen der ersten Elektrode (9) und der zweiten Elektrode (10) angeordnet ist, wobei zumindest entweder die erste oder die zweite Elektrode (8, 10) Sauerstoff enthält und durch zumindest ein Element gebildet wird, das aus den Elementen der Gruppe 7A und 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften und sechsten Periode des Periodensystems der Elemente gehören, wobei der Sauerstoffgehalt kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die in Form eines Oxids dieses Elements vorhanden sein kann.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Sauerstoffgehalt in einem Bereich von 0,004 bis 5 Atom-%
liegt.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Sauerstoffgehalt in einem Bereich von 0,1 bis 5 Atom-%
liegt.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der
Elemente aus der Gruppe 7A und der Gruppe 8 zumindest
eines der Elemente ist, die zu folgender Gruppe gehören:
Platin, Ruthenium, Palladium, Rhenium, Osmium, Iridium
und Rhodium.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das eine der
Elemente aus der Gruppe 7A und 8 Ruthenium ist.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Elektrode (8) Sauerstoff enthält und in Kontakt mit
einem leitfähigen Bereich des Halbleitersubstrats (1)
steht, entweder direkt oder über eine polykristalline
Siliziumschicht, die auf dem leitfähigen Bereich
angeordnet ist.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Oxidschicht aus einem leitfähigen Material, welches die
erste Elektrode bildet, zwischen der ersten Elektrode
und dem dielektrischen Film angeordnet ist.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Halbleitervorrichtung eine DRAM-Vorrichtung ist, welche
einen MOS-Transistor aufweist, der auf dem
Halbleitersubstrat (1) vorgesehen ist, und zusammen mit
dem Kondensator eine Speicherzelle bildet.
9. Halbleitervorrichtung mit:
einem Siliziumsubstrat (1); und
einem auf dem Siliziumsubstrat (1) vorgesehenen Kondensator, der aus mehreren Schichten besteht, die eine erste Elektrode (8), eine zweite Elektrode (10) und einen dielektrischen Film (9) umfassen, der aus einem Metalloxid besteht und zwischen der ersten Elektrode (8) und der zweiten Elektrode (10) angeordnet ist, wobei zumindest entweder die erste oder die zweite Elektrode (8, 10) aus einem Metallelement besteht, dessen Oxid elektrisch leitfähig ist, oder aus einer Verbindung des Metallelements, und so angeordnet ist, daß ein Kontakt mit einem leitfähigen Bereich des Siliziumsubstrats (1) oder mit einer leitfähigen Schicht besteht, welche Silizium enthält, wobei eine Mischoxidschicht, die Silizium und das Metallelement enthält, zwischen zumindest entweder der ersten oder zweiten Elektrode (8, 10) und dem leitfähigen Bereich oder der leitfähigen Schicht angeordnet ist, welche Silizium enthält.
einem Siliziumsubstrat (1); und
einem auf dem Siliziumsubstrat (1) vorgesehenen Kondensator, der aus mehreren Schichten besteht, die eine erste Elektrode (8), eine zweite Elektrode (10) und einen dielektrischen Film (9) umfassen, der aus einem Metalloxid besteht und zwischen der ersten Elektrode (8) und der zweiten Elektrode (10) angeordnet ist, wobei zumindest entweder die erste oder die zweite Elektrode (8, 10) aus einem Metallelement besteht, dessen Oxid elektrisch leitfähig ist, oder aus einer Verbindung des Metallelements, und so angeordnet ist, daß ein Kontakt mit einem leitfähigen Bereich des Siliziumsubstrats (1) oder mit einer leitfähigen Schicht besteht, welche Silizium enthält, wobei eine Mischoxidschicht, die Silizium und das Metallelement enthält, zwischen zumindest entweder der ersten oder zweiten Elektrode (8, 10) und dem leitfähigen Bereich oder der leitfähigen Schicht angeordnet ist, welche Silizium enthält.
10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der
Elemente aus der Gruppe 7A und 8 zumindest eines der
Elemente aus folgender Gruppe ist: Platin, Ruthenium,
Palladium, Rhenium, Osmium, Iridium und Rhodium.
11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das eine der
Elemente aus der Gruppe 7A oder 8 Ruthenium ist.
12. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Mischoxidschicht eine Dicke im Bereich von 1 bis 10 nm
aufweist.
13. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Metallelement der Mischoxidschicht zumindest ein Element
ist, welches entweder aus der Gruppe 7A oder der Gruppe
8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten
Periode des Periodensystems der Elemente gehören.
14. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Halbleitervorrichtung eine DRAM-Vorrichtung ist, welche
einen MOS-Transistor aufweist, der auf dem
Halbleitersubstrat (1) ausgebildet ist, und zusammen mit
dem Kondensator eine Speicherzelle bildet.
15. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung,
die einen Kondensator enthält, der eine erste Elektrode
(8), einen dielektrischen Film (9) und eine zweite
Elektrode (10) umfaßt, mit folgenden Schritten:
Ausbildung eines Metallfilms, der die erste Elektrode (8) wird, auf einem Halbleitersubstrat (1) durch Sputtern zumindest eines Elements, das entweder aus der Gruppe 7A oder 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des Periodensystems der Elemente gehören, in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, wobei der Metallfilm Sauerstoff in einem Anteil enthält, der kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die bei einem Oxid des Elements vorhanden ist;
Ausbildung eines dielektrischen Films (9), der aus einem Metalloxid besteht, auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode (10) auf dem dielektrischen Film.
Ausbildung eines Metallfilms, der die erste Elektrode (8) wird, auf einem Halbleitersubstrat (1) durch Sputtern zumindest eines Elements, das entweder aus der Gruppe 7A oder 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des Periodensystems der Elemente gehören, in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, wobei der Metallfilm Sauerstoff in einem Anteil enthält, der kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die bei einem Oxid des Elements vorhanden ist;
Ausbildung eines dielektrischen Films (9), der aus einem Metalloxid besteht, auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode (10) auf dem dielektrischen Film.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
sauerstoffhaltige Atmosphäre eine
Sauerstoffkonzentration von 1% bis 40% aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das eine
Element aus der Gruppe 7A oder 8 zumindest eines der
Elemente aus folgender Gruppe ist: Platin, Ruthenium,
Palladium, Rhenium, Osmium, Iridium und Rhodium.
18. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein Schritt einer Wärmebehandlung nach der Ausbildung
des sauerstoffhaltigen Metallfilms vorgesehen ist.
19. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein Schritt einer Wärmebehandlung nach einer
Mustererzeugung auf dem Metallfilm zur Ausbildung der
ersten Elektrode (8) vorgesehen ist.
20. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung,
die einen Kondensator aufweist, der mit einer ersten
Elektrode (8), einem dielektrischen Film (9) und einer
zweiten Elektrode (10) versehen ist, mit folgenden
Schritten:
Ablagerung eines Metallfilms, der die erste Elektrode (8) wird, auf einem Halbleitersubstrat (1), durch chemisches Dampfphasenwachstum in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre mit zumindest einem Element, das aus den Elementen entweder der Gruppe 7A oder 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des Periodensystems der Elemente gehören, wobei der Metallfilm Sauerstoff enthält, dessen Anteil kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die einem Oxid des Elements entspricht;
Ausbildung eines dielektrischen Films (9), der aus einem Metalloxid hergestellt wird, auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode (10) auf dem dielektrischen Film.
Ablagerung eines Metallfilms, der die erste Elektrode (8) wird, auf einem Halbleitersubstrat (1), durch chemisches Dampfphasenwachstum in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre mit zumindest einem Element, das aus den Elementen entweder der Gruppe 7A oder 8 ausgewählt ist, die entweder zur fünften oder sechsten Periode des Periodensystems der Elemente gehören, wobei der Metallfilm Sauerstoff enthält, dessen Anteil kleiner als die stöchiometrische Sauerstoffmenge ist, die einem Oxid des Elements entspricht;
Ausbildung eines dielektrischen Films (9), der aus einem Metalloxid hergestellt wird, auf dem Metallfilm; und
Ausbildung einer zweiten Elektrode (10) auf dem dielektrischen Film.
21. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die
sauerstoffhaltige Atmosphäre eine
Sauerstoffkonzentration von 1% bis 40% aufweist.
22. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß das eine
Element aus der Gruppe 7A oder 8 zumindest eines der
Elemente aus folgender Gruppe ist: Platin, Ruthenium,
Palladium, Rhenium, Osmium, Iridium und Rhodium.
23. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein Schritt einer Wärmebehandlung nach der Ausbildung
des sauerstoffhaltigen Metallfilms vorgesehen ist.
24. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein Schritt einer Wärmebehandlung vorgesehen ist,
nachdem der Metallfilm zur Ausbildung der ersten
Elektrode (8) mit einem Muster versehen wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19367795 | 1995-07-28 | ||
JP7320720A JPH09102591A (ja) | 1995-07-28 | 1995-12-08 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19630310A1 true DE19630310A1 (de) | 1997-01-30 |
DE19630310C2 DE19630310C2 (de) | 1999-08-12 |
Family
ID=26508013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19630310A Expired - Fee Related DE19630310C2 (de) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | Halbleitervorrichtung mit einem Kondensator und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5852307A (de) |
JP (1) | JPH09102591A (de) |
KR (2) | KR100264429B1 (de) |
DE (1) | DE19630310C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000007246A1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-10 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for superior step coverage and interface control for high k dielectric capacitors and related electrodes |
DE19649670C2 (de) * | 1995-11-30 | 2002-09-05 | Hyundai Electronics Ind | Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitervorrichtung und auf diese Weise hergestellter Kondensator |
DE10130626B4 (de) * | 2000-06-19 | 2012-03-15 | Hynix Semiconductor Inc. | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterspeicherelements mit einem mit einer Kondensatorelektrode verbundenen Anschluss |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6043529A (en) * | 1996-09-30 | 2000-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor configuration with a protected barrier for a stacked cell |
DE19640246A1 (de) * | 1996-09-30 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Halbleiteranordnung mit geschützter Barriere für eine Stapelzelle |
JPH10261772A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
JPH10209392A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-07 | Sony Corp | 半導体メモリセル用キャパシタの電極及び半導体メモリセル用キャパシタ、並びに、それらの作製方法 |
JP3060995B2 (ja) * | 1997-05-29 | 2000-07-10 | 日本電気株式会社 | 半導体容量素子構造および製造方法 |
KR100273228B1 (ko) * | 1997-09-27 | 2001-01-15 | 김영환 | 캐패시터제조방법 |
JP3169866B2 (ja) * | 1997-11-04 | 2001-05-28 | 日本電気株式会社 | 薄膜キャパシタ及びその製造方法 |
JPH11163329A (ja) * | 1997-11-27 | 1999-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP3523093B2 (ja) * | 1997-11-28 | 2004-04-26 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
KR100280206B1 (ko) * | 1997-12-06 | 2001-03-02 | 윤종용 | 고유전체 캐패시터 및 그의 제조 방법 |
US6197628B1 (en) * | 1998-08-27 | 2001-03-06 | Micron Technology, Inc. | Ruthenium silicide diffusion barrier layers and methods of forming same |
US6495412B1 (en) | 1998-09-11 | 2002-12-17 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having a ferroelectric capacitor and a fabrication process thereof |
US7012292B1 (en) * | 1998-11-25 | 2006-03-14 | Advanced Technology Materials, Inc | Oxidative top electrode deposition process, and microelectronic device structure |
US7067861B1 (en) | 1998-11-25 | 2006-06-27 | Micron Technology, Inc. | Device and method for protecting against oxidation of a conductive layer in said device |
US6303972B1 (en) | 1998-11-25 | 2001-10-16 | Micron Technology, Inc. | Device including a conductive layer protected against oxidation |
DE19909295A1 (de) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Siemens Ag | Mikroelektronische Struktur |
KR100430324B1 (ko) * | 1998-12-23 | 2004-05-03 | 인피니언 테크놀로지스 아게 | 커패시터 전극 구조물 |
DE19860080B4 (de) * | 1998-12-23 | 2007-03-29 | Infineon Technologies Ag | Mikroelektronische Struktur |
JP4647050B2 (ja) * | 1999-09-28 | 2011-03-09 | ローム株式会社 | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法 |
KR100389913B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2003-07-04 | 삼성전자주식회사 | 공정조건을 변화시키면서 화학기상 증착법으로 루테늄막을형성하는 방법 및 그에 의해 형성된 루테늄막 |
US6492241B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-12-10 | Micron Technology, Inc. | Integrated capacitors fabricated with conductive metal oxides |
KR100517911B1 (ko) * | 2000-05-19 | 2005-10-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 하부전극과 스토리지 노드 콘택간의 오정렬 및확산방지막의 산화를 방지할 수 있는 반도체 장치 제조 방법 |
US7253076B1 (en) | 2000-06-08 | 2007-08-07 | Micron Technologies, Inc. | Methods for forming and integrated circuit structures containing ruthenium and tungsten containing layers |
US6597028B2 (en) * | 2000-06-26 | 2003-07-22 | Ramtron International Corporation | Capacitively coupled ferroelectric random access memory cell and a method for manufacturing the same |
US6617248B1 (en) * | 2000-11-10 | 2003-09-09 | Micron Technology, Inc. | Method for forming a ruthenium metal layer |
US6368910B1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-04-09 | Winbond Electronics Corp. | Method of fabricating ruthenium-based contact plug for memory devices |
KR100376257B1 (ko) * | 2000-12-21 | 2003-03-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법 |
JP4282245B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2009-06-17 | 富士通株式会社 | 容量素子及びその製造方法並びに半導体装置 |
DE10114406A1 (de) * | 2001-03-23 | 2002-10-02 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung ferroelektrischer Speicherzellen |
KR100707799B1 (ko) * | 2001-06-30 | 2007-04-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 캐패시터의 제조 방법 |
US6495428B1 (en) * | 2001-07-11 | 2002-12-17 | Micron Technology, Inc. | Method of making a capacitor with oxygenated metal electrodes and high dielectric constant materials |
JP2003046004A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-14 | New Japan Radio Co Ltd | Simis型トランジスタおよびその製造方法 |
JP2003332539A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Nec Electronics Corp | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法並びに半導体記憶装置 |
KR100859949B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2008-09-23 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 아날로그 반도체 소자의 제조방법 |
JP2004104012A (ja) * | 2002-09-12 | 2004-04-02 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
JP2004247559A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Elpida Memory Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
US7015564B2 (en) * | 2003-09-02 | 2006-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capacitive element and semiconductor memory device |
US20130082232A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Unity Semiconductor Corporation | Multi Layered Conductive Metal Oxide Structures And Methods For Facilitating Enhanced Performance Characteristics Of Two Terminal Memory Cells |
US8003511B2 (en) * | 2008-12-19 | 2011-08-23 | Unity Semiconductor Corporation | Memory cell formation using ion implant isolated conductive metal oxide |
US20060261441A1 (en) * | 2005-05-23 | 2006-11-23 | Micron Technology, Inc. | Process for forming a low carbon, low resistance metal film during the manufacture of a semiconductor device and systems including same |
JP4600322B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2010-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体メモリ装置の製造方法 |
US7750173B2 (en) * | 2007-01-18 | 2010-07-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Tantalum amido-complexes with chelate ligands useful for CVD and ALD of TaN and Ta205 thin films |
JP6661678B2 (ja) * | 2018-02-23 | 2020-03-11 | 三菱電機株式会社 | 熱式検出センサ |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01225149A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Toshiba Corp | キャパシタ及びその製造方法 |
JP2798769B2 (ja) * | 1990-02-22 | 1998-09-17 | 三洋電機株式会社 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
DE69109366T2 (de) * | 1990-05-31 | 1995-10-19 | Canon Kk | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit Gatestruktur. |
KR100215338B1 (ko) * | 1991-03-06 | 1999-08-16 | 가나이 쓰도무 | 반도체 장치의 제조방법 |
JP3125425B2 (ja) * | 1992-03-05 | 2001-01-15 | 日本電気株式会社 | 薄膜コンデンサとその製造方法 |
DE4222564C2 (de) * | 1992-07-09 | 2001-12-13 | Blohm & Voss Ind Gmbh | Abdichtungsanordnung von Propellerantrieben für Schiffe mit zwei konzentrischen gegenläufigen Propellerwellen |
JPH06338599A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-12-06 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH0794680A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP3414481B2 (ja) * | 1994-03-18 | 2003-06-09 | 富士通株式会社 | キャパシタおよび半導体装置 |
US5566045A (en) * | 1994-08-01 | 1996-10-15 | Texas Instruments, Inc. | High-dielectric-constant material electrodes comprising thin platinum layers |
US5985690A (en) * | 1995-01-30 | 1999-11-16 | Nec Corporation | Method of manufacturing contact image sensor |
US5695815A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-09 | Micron Technology, Inc. | Metal carboxylate complexes for formation of metal-containing films on semiconductor devices |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7320720A patent/JPH09102591A/ja active Pending
-
1996
- 1996-07-23 US US08/681,537 patent/US5852307A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-26 DE DE19630310A patent/DE19630310C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-27 KR KR1019960030765A patent/KR100264429B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-11-12 US US09/189,943 patent/US6156599A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-18 KR KR1020000007760A patent/KR100308241B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19649670C2 (de) * | 1995-11-30 | 2002-09-05 | Hyundai Electronics Ind | Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitervorrichtung und auf diese Weise hergestellter Kondensator |
WO2000007246A1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-10 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for superior step coverage and interface control for high k dielectric capacitors and related electrodes |
US6358810B1 (en) | 1998-07-28 | 2002-03-19 | Applied Materials, Inc. | Method for superior step coverage and interface control for high K dielectric capacitors and related electrodes |
DE10130626B4 (de) * | 2000-06-19 | 2012-03-15 | Hynix Semiconductor Inc. | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterspeicherelements mit einem mit einer Kondensatorelektrode verbundenen Anschluss |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100264429B1 (ko) | 2000-08-16 |
JPH09102591A (ja) | 1997-04-15 |
US5852307A (en) | 1998-12-22 |
KR970008614A (ko) | 1997-02-24 |
US6156599A (en) | 2000-12-05 |
DE19630310C2 (de) | 1999-08-12 |
KR100308241B1 (ko) | 2001-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19630310C2 (de) | Halbleitervorrichtung mit einem Kondensator und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE19603288B4 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE3851163T2 (de) | Kontakt in einer Bohrung in einem Halbleiter und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
DE3311635C2 (de) | ||
DE69021419T2 (de) | Halbleiterspeicheranordnung mit einem ferroelektrischen Material. | |
DE19926711B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines ferroelektrischen Speicherbauelements | |
DE3141195C2 (de) | ||
DE10014315B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterspeichers | |
DE4010618A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE10227346A1 (de) | Ferroelektrische Speichervorrichtung, die eine ferroelektrische Planarisationsschicht verwendet, und Herstellungsverfahren | |
DE19603165A1 (de) | Halbleitervorrichtung mit einer Verdrahtungsschicht mit einem TiSi¶2¶-Film mit C49- oder C54-Struktur | |
DE19649670A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitervorrichtung und zugehörige Anordnung | |
DE19841402B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kondensators eines Halbleiterbauelementes | |
DE19633689B4 (de) | Verfahren zum Herstellen von Kondensatoren für Halbleitervorrichtungen | |
DE19854418C2 (de) | Halbleiterbauelement mit zumindest einem Kondensator sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE69836947T2 (de) | Verbindung zwischen MOS-Transistor und Kapazität | |
DE19521006A1 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP0867926B1 (de) | Herstellverfahren für eine Kondensatorelektrode aus einem Platinmetall | |
DE3446643C2 (de) | ||
EP1202333B1 (de) | Speicherkondensator und zugehörige Kontaktierungsstruktur sowie Verfahren zu deren Herstellung | |
DE19636054A1 (de) | Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP1113488A2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer strukturierten metalloxidhaltigen Schicht | |
DE19950540B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Kondensator-Elektrode mit Barrierestruktur | |
DE10256713B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Speicherungsknotenpunktes eines gestapelten Kondensators | |
DE19743268C2 (de) | Kondensator mit einer Barriereschicht aus einem Übergangsmetall-Phosphid, -Arsenid oder -Sulfid, Herstellungsverfahren für einen solchen Kondensator sowie Halbleiterspeicheranordnung mit einem solchen Kondensator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |