DE60121137T2

DE60121137T2 - Passivierungsschicht auf einer Halbleitervorrichtung mit einer ferroelektrischen Schicht

Info

Publication number: DE60121137T2
Application number: DE60121137T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Shiki-gun Umeda; Keiichi Settsu-shi Matsunaga
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: DE60121137D1; KR20020086823A; TW504821B; JP2002343941A; US20020167032A1; KR100840821B1; EP1256979A1; EP1256979B1; US6730948B2; JP3977997B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, die einen ferroelektrischen Film oder einen dielektrischen Film mit einer hohen Dielektrizitätskonstante (der hier als ein "Film mit hoher Dielektrizitätskonstante" bezeichnet wird) aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.
In jüngster Zeit wurden nicht-flüchtige oder Halbleiterspeicher mit großer Kapazität unter Verwendung eines ferroelektrischen Materials oder eines dielektrischen Materials mit hoher Dielektrizitätskonstante entwickelt. Jedes dieser dielektrischen Materialien wird durch Sintern eines Metalloxids hergestellt und enthält eine Menge von leicht reaktionsfreudigem Sauerstoff. Wenn demzufolge ein Kondensator ausgebildet wird, der einen kapazitiven isolierenden Film aus einem solchen dielektrischen Material aufweist, müssen die oberen und unteren Elektroden des Kondensators, die sich über bzw. unter dem kapazitiven isolierenden Film befinden, aus einem Material hergestellt sein, das eine ausreichende Stabilität gegenüber der Oxidation zeigt. Beispiele der anwendbaren Materialien beinhalten eine Legierung, die hauptsächlich aus Platin besteht.
Eine bekannte Halbleitervorrichtung weist einen Passivierungsfilm auf deren obersten Fläche auf. Der Passivierungsfilm wird über der Struktur aufgetragen, die bereits einen Kondensator und einen dielektrischen Film zwischen den Ebenen aufweist, und besteht typischerweise aus Siliziumnitrid und Siliziumdioxid. Normalerweise wird der Passivierungsfilm durch ein CVD (chemical vapor deposition für chemische Aufdampfung) -Verfahren ausgebildet und enthält häufig Wasserstoff oder Feuchtigkeit darin.
Wenn außerdem eine Halbleitervorrichtung und ihre zugehörigen Elemente zum Beispiel zusammen mit einem Verkapselungsmaterial aus Harz durch ein Spritzgussverfahren geformt werden, enthält das Verkapselungsmaterial aus Harz häufig irgendei nen Füllstoff (der in der Regel Siliziumoxid bzw. Kieselerde ist). Die Partikel des Füllstoffs haben jedoch einen hohen Härtegrad, wobei sie damit der Oberfläche der Vorrichtung während des Harz-Formungsverfahrens möglicherweise eine ernsthafte Beschädigung zufügen. Zusätzlich werden bei der Herstellung eines DRAMs (dynamic random access memory für dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) α-Strahlen von den radioaktiven Komponenten des Füllstoffs emittiert und verursachen manchmal leichte Fehler im Speicher.
Um die Oberfläche einer Halbleitervorrichtung davor zu schützen, durch die Füllstoffpartikel beschädigt zu werden, oder um die Vorrichtung vor den von dort emittierten α-Strahlen abzuschirmen, wird daher die Oberfläche häufig mit einer Beschichtung aus irgendeinem organischen Material (z. B. Polyimid) abgedeckt. Außerdem wird die Oberfläche einer Vorrichtung manchmal mit einem Doppelschutz versehen. Speziell wird zunächst einen Passivierungsfilm aus einem anorganischen Isolator über der Oberfläche aufgetragen, wobei dann eine Oberflächenbeschichtung aus Polyimid auf dem Passivierungsfilm ausgebildet wird. Die Polyimid-Oberflächenbeschichtung wird normalerweise durch Erwärmen und Aushärten eines Films aus einem Vorprodukt einer Polyimid-Zusammensetzung bei einer Temperatur von etwa 350–450°C ausgebildet.
Demzufolge muss die Oberfläche einer Halbleitervorrichtung, die einen Film mit ferroelektrischen Eigenschaften und hoher Dielektrizitätskonstante aufweist, aus ähnlichen Gründen ebenfalls mit einer Polyimid-Beschichtung abgedeckt werden. Nach dem Stand der Technik jedoch, bei dem eine Polyimid-Beschichtung auf der Oberfläche einer Halbleitervorrichtung ausgebildet wird, die einen kapazitiven isolierenden Film aus einem ferroelektrischen Material aufweist, sollten die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films vermindert sein, während das Polyimid erwärmt wird, um die Beschichtung zu bilden. Daher ist es schwierig, die Polyimid-Beschichtung auf ein eigentliches Fertigungsverfahren einer solchen Vorrichtung anzuwenden. Das liegt daran, dass in dem Passivierungs- oder dielektrischen Film zwischen den Schichten der Vorrichtung enthaltener Wasserstoff oder Feuchtigkeit ungünstigerweise in den ferroelektrischen Film auf Grund der Wärme diffundiert, während das Polyimid-Vorprodukt erwärmt und ausgehärtet wird, wobei damit die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films vermindert werden.
Man nimmt an, dass die Verminderung durch einen der folgenden Mechanismen auftritt. Eine Möglichkeit ist es, dass Platin, das in den oberen und unteren Elektroden enthalten ist, mit Wasserstoff reagieren kann und als ein Katalysator wirkt, der das Material des ferroelektrischen Films (d. h. ein Oxid) reduziert. Eine weitere Möglichkeit ist es, dass die Feuchtigkeit mit dem Material von Metall-Zwischenverbindungen reagiert, die zum Beispiel aus Aluminium bestehen, um Wasserstoff zu erzeugen, wobei dadurch die Polarisationseigenschaften des Kondensators vermindert werden (siehe The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Transaction, C Band J83 – C Nr. 1, Seiten 53–59).
Um dieses Problem zu lösen, wurde zum Beispiel in der offengelegten japanischen Veröffentlichung Nr. 10-270 611 ein Verfahren als Gegenmaßnahme vorgeschlagen. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird ein Polyimid-Film als eine Oberflächenbeschichtung für eine Halbleitervorrichtung ausgebildet, die einen ferroelektrischen Film enthält, indem ein Film aus einem Vorprodukt einer Polyimid-Zusammensetzung bei einer Temperatur von 230–300°C erwärmt und gehärtet wird. Gemäß diesem Verfahren werden die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films nicht so sehr vermindert. Es sollte angemerkt werden, dass das gleiche Problem bei dem Film mit hoher Dielektrizitätskonstante sowie bei dem ferroelektrischen Film auftreten kann.
Die Druckschrift US 6 190 926 offenbart ein Ausbeuteverbesserungsverfahren für die Bearbeitung von integrierten Schaltungen, um die Auswirkungen eines unerwünschten Zurückhaltens von dielektrischer Feuchtigkeit und der anschließenden Ausdiffusion von Wasserstoff zu verringern, was durch Verwendung einer dielektrischen Schicht zwischen den Ebenen mit hydrophilen Eigenschaften und einer zweiten relativ weniger hydrophilen Schicht ausgeführt wird, wobei diese Doppelschicht-Struktur dann mit einer darüber liegenden Schutzschicht abgedeckt wird, die die integrierte Schaltung abdeckt. Aus der Druckschrift US 4 925 772 ist eine Halbleitervorrichtung mit einer Oberflächenbeschichtung bekannt, die aus einem Acrylharz hergestellt ist, um gegen äußere Alphastrahlen zu schützen.
Nachfolgend werden eine bekannte Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung mit Bezug auf 6 bis 7C beschrieben. Als eine beispielhafte, bekannte Halbleitervorrichtung veranschaulicht 6 schematisch einen Querschnittsaufbau für einen der Ein-Transistor-, Ein-Kondensator-Speicherzellen eines ferroelektrischen Speichers.
Die Halbleitervorrichtung gemäß 6 weist einen MOS-Transistor 2 und einen ferroelektrischen Kondensator 3 auf, die über einem Substrat 1 ausgebildet wurden. Es wurde eine Oberflächenbeschichtung 62 aus Polyimid ausgebildet, um eine Zwischenverbindungsschicht 5 und einen zweiten isolierenden Film 42 abzudecken, die sich über dem Transistor 2 und dem Kondensator 3 befinden.
Der MOS-Transistor 2 gemäß 6 ist aus bekannten Komponenten aufgebaut, die Source-/Drain-Bereiche und ein Polysilizium-Gate aufweisen. In dem veranschaulichten Beispiel weist der MOS-Transistor 2 eine Gate-Elektrode 21 aus Polysilizium, einen Gate-Oxidfilm 22, eine Seitenwand 23, einen Siliziumnitrid-Film 24, Source-/Drain-Bereiche (dotierte Bereiche) 25 und LOCOS 26 auf.
Der ferroelektrische Kondensator 3 ist aus einer unteren Elektrode 32, einer oberen Elektrode 34 und einem ferroelektrischen Film 33 aufgebaut, der zwischen diesen Elektroden 32 und 34 angeordnet ist. Falls notwendig, ist unter der unteren Elektrode 32 zusätzlich eine Elektroden-Kontaktschicht 31 ausgebildet. Der ferroelektrische Film 33 kann aus einem beliebigen willkürlichen Material wie Blei-Zirkonat-Titanat (Pb(Zr,Ti)O₃(PZT)) oder Strontium-Wismut-Tantalat (SrBi₂Ta₂O₉(SBT)) hergestellt sein.
Ein erster isolierender Film 41 kann ein Siliziumdioxid-Film oder ein Siliziumnitrid-Film sein. Im ersten Fall kann der erste isolierende Film 41 zum Beispiel ein BPSG (Borphosphosilikat-Glas), PSG (Phosphosilikat-Glas) oder O₃-TEOS (Tetraethylorthosilikat) -Film sein. Der zweite isolierende Film 42 auf dem ersten isolierenden der Chips und ihre zugehörigen Elemente zusammen mit einem Verkapselungsmaterial aus Harz geformt, um ein Paket zu erhalten, welches dann einem Montageverfahren unterzogen wird, um das Paket auf eine Leiterplatte zu montieren.
Auf diese Weise wird eine Halbleitervorrichtung hergestellt, die einen ferroelektrischen Kondensator und eine Oberflächenbeschichtung aus Polyimid aufweist. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Polyimid-Vorprodukt bei 230–300°C, d. h. bei einer Temperatur, die viel niedriger ist als die Wärmebehandlungstemperatur von gut über 300°C, bei der eine ernsthafte Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films beobachtet wird, erwärmt und gehärtet. Damit kann dieses Verfahren die Minderung auf einen bestimmten Grad unterdrücken.
Die gegenwärtigen Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass das bekannte Verfahren die Minderung des ferroelektrischen Films 33 in der Halbleitervorrichtung nicht ausreichend unterdrücken kann. Der ferroelektrische Film 33 der bekannten Halbleitervorrichtung ist noch immer vermindert, selbst wenn die Wärmebehandlungstemperatur des Polyimid-Films viel niedriger ist als die normale Temperatur von etwa 350–450°C. Der Grund ist wahrscheinlich der folgende. Speziell ein Film, der in der Halbleitervorrichtung enthalten ist, kann irgendein Gas aussenden und Wassermoleküle selbst bei 300°C oder weniger erzeugen, wobei damit der ferroelektrische Film 33 gemindert wird.
Wenn die Minderung des ferroelektrischen Films 33 nicht ausreichend unterdrückt werden kann, dann wird jede Vorrichtung einer integrierten Schaltung mit großer Kapazität oder einer dicht gepackten integrierten Schaltung durch die Minderung besonders ernsthaft beeinflusst. Bei der Schaltung von jener Art hat deren ferroelektrischer Film (oder der Film mit hoher Dielektrizitätskonstante) 33 außerdem eine sehr kleine Abmessung. Wenn demzufolge der ferroelektrische Film 33 vermindert wird, wird jede der Vorrichtungen (z. B. die Kondensatoren), die in der Schaltung enthalten sind, viel stärker beeinflusst. Aus diesem Grund wird die Leistung der Halbleitervorrichtung als ein Ganzes durch die Minderung des ferroelektrischen Films 33 ernsthaft beeinträchtigt. Nehmen wir zum Beispiel an, die Halbleitervorrichtung ist ein Speicher mit einer Speicherkapazität von mehreren Megabits. Sollten in dem Fall Film 41 kann ein Siliziumdioxid-Film sein, der zum Beispiel durch ein APCVD (atmospheric pressure chemical vapor deposition für chemische Aufdampfung bei atmosphärischem Druck) -Verfahren ausgebildet wird. Auf der zweiten isolierenden Schicht 42 wurde eine Zwischenverbindungsschicht 5 ausgebildet und mit dem MOS-Transistor 2 und dem ferroelektrischen Kondensator 3 elektrisch verbunden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß 6 mit Bezug auf 7A bis 7C beschrieben. 7A bis 7C sind Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte zur Herstellung der bekannten Halbleitervorrichtung veranschaulichen.
Zunächst wird ein Halbleitersubstrat 1 (das im eigentlichen Fertigungsverfahren vorzugsweise ein Wafer ist) gemäß 7A vorbereitet. Als Nächstes werden der MOS-Transistor 2, der ferroelektrische Kondensator 3 usw. durch ein bekanntes Verfahren auf jedem aktiven Bereich ausgebildet, wobei dann darauf gemäß 7B eine Zwischenverbindungsschicht 5 ausgebildet wird.
Als Nächstes wird gemäß 7C eine Oberflächenbeschichtung 62 aus Polyimid mit mehreren Öffnungen (nicht dargestellt) über Verbindungsfeldbereichen ausgebildet, um das Substrat 1 abzudecken, das darauf bereits den Transistor 2, den Kondensator 3 und die Zwischenverbindungsschicht 5 aufweist.
Die Oberflächenbeschichtung 62 kann wie folgt ausgebildet werden. Zunächst wird ein photoempfindliches Polyimid-Material mit einem Vorprodukt aus einer Polyimid-Zusammensetzung, die aushärten wird, wenn sie auf eine Temperatur von 230–300°C erwärmt wird, auf die Oberfläche des Substrats 1 aufgetragen, die darauf bereits den Transistor 2, den Kondensator 3 und die Zwischenverbindungsschicht 5 aufweist. Als Nächstes wird der Film aus dem Vorprodukt der Polyimid-Zusammensetzung einer Strahlung ausgesetzt, während sie mit einem vorgegebenen Muster maskiert ist. Anschließend, nachdem die nicht ausgesetzten Teile des Films in einem Entwickler gelöst und entfernt wurden, werden die übrigen Teile des Films bei einer Temperatur von 230–300°C erwärmt und gehärtet. Danach wird der Wafer 1 mit der Oberflächenbeschichtung 62 in mehrere Halbleiterchips zerteilt. Dann werden jeder einige Speicherzellen, die gerade einige Bits darstellen, auf Grund der durch eine Veränderung in dessen Herstellungsverfahren verursachten Minderung ausfallen, nimmt die Ausbeute der Halbleitervorrichtungen beträchtlich ab, wobei es damit schwierig wird, die Vorrichtungen stabil genug herzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, (1) eine äußerst zuverlässige Halbleitervorrichtung, die einen Film mit ferromagnetischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante aufweist, ohne ihre Leistung zu mindern, und (2) ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung von jener Art bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 und/oder Anspruch 8 erfüllt.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Schritt zum Erwärmen und Aushärten des Acrylharzes das Erwärmen des Acrylharzes auf eine Temperatur von 250°C oder weniger beinhalten.
In diesem besonderen Ausführungsbeispiel wird das Acrylharz vorzugsweise durch ein Heizelement erwärmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Oberflächenbeschichtung aus einem Acrylharz, das bei einer niedrigeren Temperatur als Polyimid-Harz als ein Material für die bekannte Oberflächenbeschichtung erwärmt werden kann. Damit ist es selbst in der Wärme noch möglich, die ungewollte Diffusion von Wasserstoff oder Feuchtigkeit von irgendeinem Film der Halbleitervorrichtung in deren Film mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante zu minimieren. Infolgedessen ist es möglich, die Minderung der Leistung der Halbleitervorrichtung zu unterdrücken. Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Heizelement verwendet, um das Acrylharz zu erwärmen und zu härten. Damit kann das Acrylharz in einer kürzeren Zeit als einer beliebigen anderen Wärmebehandlung mittels irgendeiner Heizvorrichtung wie einem Ofen oder Diffusionsofen erwärmt und gehärtet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einem Beispiel nicht gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht;
2A bis 2C Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte zur Herstellung der Halbleitervorrichtung des Beispiels veranschaulichen;
3A bis 3C grafische Darstellungen, die die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 von wechselseitig unterschiedlichen Materialien veranschaulichen;
4 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht;
5A bis 5D Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte zur Herstellung der Halbleitervorrichtung des Ausführungsbeispiels veranschaulichen;
6 eine Querschnittsansicht, die eine bekannte Halbleitervorrichtung schematisch veranschaulicht;
7A bis 7C Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte zur Herstellung der bekannten Halbleitervorrichtung gemäß 6 veranschaulichen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Um die Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films auf Grund der Diffusion von Wasserstoff oder Feuchtigkeit von der Oberflächenbeschichtung, die erwärmt und gehärtet ist, in den ferroelektrischen Film zu unterdrücken, führten wir eine intensive Forschung durch, um eine Oberflächenbeschichtung zu finden, die bei einer niedrigeren Temperatur ausgebildet werden kann. Die Ergebnisse sind wie folgt. Nach dem Stand der Technik, wo ein organischer Film als eine Oberflächenbeschichtung für eine Halbleitervorrichtung ausgebildet sein sollte, wird normalerweise ein Polyimid-Film mit guter Wärmebeständigkeit verwendet. Dies geschieht, weil die Oberflächenbeschichtung einer Halbleitervorrichtung eine gute Beständigkeit gegen eine beliebige Wärmebehandlung (z. B. Lötmetallrückfluss) aufweisen muss, die für deren Herstellungsverfahren notwendig ist. In jüngster Zeit wurden jedoch bemerkenswerterweise verschiedene Arten von Verfahrenstechniken mit niedriger Temperatur entwickelt. Zusätzlich ist ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mittels eines Bandstreifens, nicht eines Lötmittels, d. h. ein Verfahren, das keine Verfahrensschritte zum Lötmittelrückfluss erfordert, ebenfalls ohne weiteres verfügbar. Unter den Umständen wie diesen kann eine Halbleitervorrichtung nun viel aussichtsreicher hergestellt werden, selbst ohne die Verwendung eines Films mit guter Wärmebeständigkeit. Damit haben die gegenwärtigen Erfinder entschieden, einen Acrylharz-Film, dessen Aushärtetemperatur niedriger ist als die eines Polyimid-Films, als eine Oberflächenbeschichtung zu verwenden.
Die Aushärtetemperatur von einem Acrylharz beträgt etwa 250°C oder weniger, wobei eine Reihe von Acrylharzen mit Aushärtetemperaturen im Bereich von 200 bis 230°C entwickelt wurde. Demzufolge ist es möglich, eine Oberflächenbeschichtung durch Erwärmen und Aushärten eines Acrylharzes bei einer niedrigeren Temperatur als der des Polyimid-Harzes auszubilden. Damit kann die Minderung der Leistung einer Halbleitervorrichtung, die ansonsten in der Wärme durch die ungewollte Diffusion von Wasserstoff oder Feuchtigkeit von irgendeinem Film der Vorrichtung in deren Film mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante unterdrückt werden.
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen Komponenten mit im Wesentlichen gleichen Funktionen der Einfachheit halber durch die gleiche Bezugszahl gekennzeichnet werden. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Beispiel
Es wird eine Halbleitervorrichtung entsprechend einem Beispiel nicht gemäß der vorliegenden Erfindung, aber nützlich für deren Verständnis, mit Bezug auf 1 bis 3C beschrieben. Die Halbleitervorrichtung des Beispiels wird als ein ferroelektrischer Speicher mit mehreren Ein-Transistor-, Ein-Kondensator-Speicherzellen ausgeführt.
1 veranschaulicht schematisch einen Querschnittsaufbau von einer der Speicherzellen, die in der Vorrichtung des Beispiels enthalten sind. Die Vorrichtung gemäß 1 weist einen MOS-Transistor 2 und einen ferroelektrischen Kondensator 3 auf, die über einem Substrat 1 ausgebildet wurden.
Gemäß 1 wurde eine Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz ausgebildet, um eine Zwischenverbindungsschicht 5 und einen zweiten isolierenden Film 42 abzudecken. Die Zwischenverbindungsschicht 5 ist mit dem MOS-Transistor 2 und dem ferroelektrischen Kondensator 3 elektrisch verbunden. Der zweite isolierende Film 42 deckt einen ersten isolierenden Film 41 ab, der über dem Substrat 1 ausgebildet wurde. Das Acrylharz kann aus einem Polymer oder Copolymer aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder einem Ester davon sein und enthält hier Methyl-Polymethacrylat. Das Acrylharz kann bei etwa 250°C oder weniger, vorzugsweise etwa 200–230°C gehärtet werden. In diesem Beispiel wurde PC335 oder PC403, das von JSR (früher bekannt als Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) hergestellt wird und bei 220°C gehärtet werden kann, als das Acrylharz verwendet.
Der MOS-Transistor 2 ist aus bekannten Komponenten aufgebaut, die Source-/Drain-Bereiche 25 und ein Polysilizium-Gate 21 aufweisen. Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist der MOS-Transistor 2 eine Gate-Elektrode 21 aus Polysilizium, einen Gate-Oxidfilm 22, eine Seitenwand 23, einen Siliziumnitrid-Film 24, Source-/Drain-Bereiche (dotierte Bereiche) 25 und LOCOS 26 auf.
Der ferroelektrische Kondensator 3 ist aus einer unteren Elektrode 32, einer oberen Elektrode 34 und einem ferroelektrischen Film 33 ausgebildet, der zwischen diesen Elektroden 32 und 34 angeordnet ist. Die untere und die obere Elektrode 32 und 34 können bestehen aus: einem Metall, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Platin (Pt), Gold (Au), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh) und Palladium (Pd) besteht, oder aus einem leitenden Metalloxid wie Iridiumoxid (IrO₂) oder Rutheniumoxid (RuO₂). Falls notwendig, kann eine Elektroden-Kontaktschicht 31, die aus einem dieser Metalle oder Metalloxide und Titan (Ti) oder Titannitrid (TiN) besteht, unter der unteren Elektrode 32 ausgebildet werden. Damit hat der ferroelektrische Kondensator 3 einen Mehrschicht-Aufbau wie diesen.
Der ferroelektrische Film 33 kann aus einem beliebigen willkürlichen Material wie Blei-Zirkonat-Titanat (Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT)) oder Strontium-Wismut-Tantalat (SrBi₂Ta₂O₉ (SBT)) bestehen.
Der erste isolierende Film 41 kann ein Siliziumdioxid-Film oder ein Siliziumnitrid-Film sein. Im erstgenannten Fall kann der erste isolierende Film 41 zum Beispiel ein BPSG (Borphosphosilikat-Glas), PSG (Phosphosilikat-Glas) oder O₃-TEOS (Tetraethylorthosilikat) -Film sein. In dem veranschaulichten Beispiel wurde der erste isolierende Film 41 auf dem Siliziumnitrid-Film 24 ausgebildet. Der zweite isolierende Film 42 auf dem ersten isolierenden Film 41 kann ein Siliziumdioxid-Film sein, der zum Beispiel durch ein APCVD-Verfahren ausgebildet wird.
Auf der zweiten isolierenden Schicht 42 wurde eine Zwischenverbindungsschicht 5 ausgebildet und mit dem MOS-Transistor 2 und dem ferroelektrischen Kondensator 3 elektrisch verbunden. Die Zwischenverbindungsschicht 5 kann bestehen aus: Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Wolfram (W), Titan (Ti) oder Silizium (Si), einer Verbindung davon, oder einem Mehrschicht-Aufbau aus diesen Materialien in einer beliebigen willkürlichen Kombination.
Als Nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß 1 mit Bezug auf 2A bis 2C beschrieben. 2A bis 2C sind Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte zur Herstellung der Vorrichtung des Beispiels veranschaulichen.
Zunächst wird ein Halbleitersubstrat 1 gemäß 2A vorbereitet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Substrat 1 ein Silizium-Wafer sein. Das Substrat 1 muss jedoch nicht vollständig aus einem Halbleiter bestehen, sondern muss nur einen Halbleiterbereich in dessen obersten Teil aufweisen. Dementsprechend kann auch ein SOI-Substrat als Substrat 1 verwendet werden. Es sollte angemerkt werden, dass, selbst wenn eine oder mehrere Schichten oder Elemente bereits auf dem Substrat 1 ausgebildet wurden, das Substrat 1 mit jenen Elementen der Bequemlichkeit halber ebenfalls als ein "Substrat" bezeichnet wird.
Als Nächstes werden der MOS-Transistor 2, der ferroelektrische Kondensator 3 usw. durch ein bekanntes Verfahren auf jedem aktiven Bereich ausgebildet, wobei dann eine Zwischenverbindungsschicht 5 darauf gemäß 2B ausgebildet wird.
Danach wird gemäß 2C eine Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz ausgebildet, um das Substrat 1 abzudecken, das darauf bereits den Transistor 2, den Kondensator 3 und die Zwischenverbindungsschicht 5 aufweist. Die Beschichtung 61 hat mehrere Öffnungen (nicht dargestellt) über vorgegebenen Bereichen, z. B. den Verbindungsfeldbereichen. In diesem Beispiel wird das Substrat durch Schleuderbeschichtung mit einem photoempfindlichen Acrylhar gebildet. Dann wird das aufgetragene Acrylharz teilweise einer Strahlung durch eine Maske bzw. Schablone ausgesetzt, auf der ein vorgegebenes Muster festgelegt wurde. Als Nächstes werden die nicht ausgesetzten Teile des Harzes in einem Entwickler gelöst und entfernt, wobei dadurch die Öffnungen über den Verbindungsfeldbereichen ausgebildet werden. Für dieses Beispiel wird eine photoempfindliche Zusammensetzung als ein Acrylharz verwendet. Dies geschieht, weil man einen Acrylharz-Film mit einem gewünschten Muster leicht erhalten kann, indem ein Film der Zusammensetzung einer Strahlung durch eine Maske mit einem vorgegebenen Muster ausgesetzt, gelöst und deren nicht ausgesetzten Teile mittels eines Entwicklers entfernt werden, wobei dann deren verbleibenden Teile erwärmt und gehärtet werden.
Anschließend, nachdem das Substrat mit einem speziell dafür vorgesehenen Spülmittel gereinigt und mit Wasser gewaschen wurde, wird das Harz in der Luft bis 220°C acht Minuten lang durch einen heißen Plattenheizkörper erwärmt, so dass es aushärtet. Infolgedessen erhält man eine Acrylharz-Oberflächenbeschichtung 61 mit Öffnungen über den Verbindungsfeldbereichen. In diesem Beispiel hat der sich ergebende Acrylharz-Film eine Dicke von 3,0 μm. Danach werden bekannte Verfahrensschritte zur Montage ausgeführt, um die Halbleitervorrichtung zu komplettieren.
Nachfolgend werden die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 in der Halbleitervorrichtung des Beispiels mit Bezug auf 3A bis 3C beschrieben.
3A ist eine grafische Darstellung, die die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 veranschaulicht, direkt nachdem die Zwischenverbindungsschicht 5 ausgebildet wurde (d. h., wenn die Struktur, die noch keine Oberflächenbeschichtung hat, gemäß 2B komplettiert ist). 3B ist eine grafische Darstellung, die die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 veranschaulicht, in der die Oberflächenbeschichtung 61 gemäß 1 aus einem Acrylharz (d. h., das Beispiel) besteht. 3C ist eine grafische Darstellung, die die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 veranschaulicht, in der die Oberflächenbeschichtung 62 gemäß 6 aus Polyimid (d. h., ein Vergleichsbeispiel) besteht.
Spezieller veranschaulicht 3A die Polarisationseigenschaften einer Probe, an der die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt wurden. Zunächst wird, nachdem der Kondensator 3 über dem ersten isolierenden Film 41 ausgebildet wurde, ein dielektrischer Film aus SiO₂ zwischen den Ebenen darauf als der zweite isolierende Film 42 durch ein APCVD-Verfahren aufgetragen. Als Nächstes wird die Zwischenverbindungsschicht 5 auf dem zweiten isolierenden Film 42 durch ein bekanntes Verfahren ausgebildet, um so einen elektrischen Kontakt mit der oberen und der unteren Elektrode 34 und 32 herzustellen. Danach wird der ferroelektrische Film 33 geglüht, um die dem Film 33 zugefügte Beschädigung zu reparieren. Die Hysteresekurve gemäß 3A hat man erhalten, indem verschiedene Spannungen zwischen der oberen und der unteren Elektrode 34 und 32 des ferroelektrischen Kondensators mit einer auf der Probe angeordneten Sonde erzeugt werden. Das heißt, die Hysteresekurve gemäß 3A zeigt ein Verhältnis zwischen der Polarisation des ferroelektri schen Kondensators 3 und der angelegten Spannung. Wir haben diese Hysteresekurve gemäß 3A als Bezugsdaten genutzt.
3B und 3C veranschaulichen die Hysteresekurven, die man für zwei weitere Proben erhalten hat, von denen beide fast die gleiche Struktur haben wie die Proben mit der Hysterese gemäß 3A, wobei die Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz oder Polyimid auf eine Dicke von 3 μm aufgetragen wurde. Spezieller wurde die Probe mit der Hysterese gemäß 3B durch Beschichtung der Struktur mit einem photoempfindlichen Acrylharz, der Durchführung eines photolithografischen Verfahrens darauf und dem Brennen und Aushärten des Harzes bei 220°C zehn Minuten lang mittels eines Heizelements ausgebildet. Andererseits wurde die Probe mit der Hysterese gemäß 3C durch Beschichtung der Struktur mit einem photoempfindlichen Polyimid, der Durchführung eines photolithografischen Verfahrens darauf und dann dem Brennen und Aushärten des Polyimids bei 300°C zehn Minuten lang mittels eines Heizelements ausgebildet.
Wie man anhand von 3A bis 3C sehen kann, war die Hysteresekurve gemäß 3B für den ferroelektrischen Kondensator 3, der mit dem Acrylharz beschichtet war, fast die gleiche wie die Bezugsdaten gemäß 3A. Das heißt, es wurde keine Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 beobachtet. Was den mit Polyimid beschichteten ferroelektrischen Kondensator 3 angeht, wurde dessen Hysteresekurve jedoch vertikal eingeengt, wobei dessen Polarisierbarkeit abgenommen hat, wie man anhand von 3C sehen kann. Mit anderen Worten, es wurde eine nicht vernachlässigbare Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 beobachtet. Es sollte angemerkt werden, dass die Polarisation und die Spannung gemäß 3A bis 3C mit einem willkürlichen Maßstab dargestellt sein können.
Bei dem Beispiel ist die Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz gefertigt und kann bei einer niedrigeren Temperatur als die bekannte Oberflächenbeschichtung aus Polyimid ausgebildet werden. Demzufolge ist es selbst in der Wärme noch möglich, die Diffusion von Wasserstoff oder Feuchtigkeit von irgendeinem Film (z. B. dem dielektrischen Film 42 zwischen den Ebenen) der Halbleitervorrichtung in den ferroelektrischen Film 33 zu unterdrücken. Infolgedessen kann die Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films 33 unterdrückt werden, wobei damit eine Halbleitervorrichtung mit ausgezeichneter Leistung realisiert wird. Darüber hinaus kann außerdem die Anzahl von Defekten außerordentlich verringert werden. Folglich können die Ausbeute erhöht und die Herstellungskosten gekürzt werden.
Ausführungsbeispiel
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 4 bis 6 beschrieben. 4 veranschaulicht schematisch einen Querschnittaufbau von einer der Speicherzellen, die in einer Halbleitervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten sind.
Die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Vorrichtung des Beispiels dahingehend, dass ein dritter isolierender Film 43 unter der Oberflächenbeschichtung 61 ausgebildet wurde. Speziell wurde bei der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der dritte isolierende Film 42 ausgebildet, um den Kondensator 3 (und den Transistor 2) mit dem zweiten isolierenden Film 42 und der dazwischen angeordneten Zwischenverbindungsschicht 5 abzudecken. Ferner wurde die Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz auf dem dritten isolierenden Film 43 ausgebildet. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann der dritte isolierende Film 43 zum Beispiel ein Siliziumnitrid-Film sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel bedeckt die Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz den dritten isolierenden Film, der zum Beispiel eine normale, aus Siliziumnitrid bestehende Beschichtung ist. Demzufolge kann der Aufbau des Ausführungsbeispiels die Beschädigungen, die möglicherweise den Kondensatoren 3 und den Transistoren 2 während der Montage-Verfahrensschritte zugefügt wurden, genauso gut oder sogar besser als eine Halbleitervorrichtung mit einem normalen Aufbau minimieren. Damit kann gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht nur die Minderung der Leistung der Halbleitervorrichtung unterdrückt, sondern auch deren Zuverlässigkeit ebenso gut verbessert werden. In den anderen Hinsichten ist der Aufbau des Aus führungsbeispiels vollkommen der gleiche wie der des Beispiels, wobei deren Beschreibung hier unterlassen wird.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung gemäß 4 mit Bezug auf 5A bis 5D beschrieben. 5A bis 5D sind Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulichen.
Zunächst wird ein Halbleitersubstrat 1 (das in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Silizium-Wafer sein kann) gemäß 5A vorbereitet. Als Nächstes werden der MOS-Transistor 2, der ferroelektrische Kondensator 3 usw. durch ein bekanntes Verfahren auf jedem aktiven Bereich ausgebildet, wobei dann die Zwischenverbindungsschicht 5 darauf gemäß 5B ausgebildet wird.
Anschließend wird gemäß 5C ein dritter isolierender Film 43 aus Siliziumnitrid über dem Substrat durch ein bekanntes Verfahren (z. B. ein CVD-Verfahren) aufgetragen. Dann werden Öffnungen (nicht dargestellt) durch Teile des dritten isolierenden Films 43 über vorgegebenen Bereichen (z. B. Verbindungsfeldbereichen) durch bekannte Verfahren ausgebildet, die photolithografische und Ätzverfahren beinhalten.
Danach wird gemäß 5D eine Oberflächenbeschichtung 61 aus einem Acrylharz über dem Substrat 1 aufgetragen, das mit dem dritten isolierenden Film 43 auf dessen Oberfläche bedeckt ist. Die Beschichtung 61 hat mehrere Öffnungen (nicht dargestellt) über vorgegebenen Bereichen, z. B. den Verbindungsfeldbereichen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Substrat durch Schleuderbeschichtung mit einem photoempfindlichen Acrylharz gebildet. Dann wird das aufgetragene Acrylharz teilweise einer Strahlung durch eine Maske ausgesetzt, auf der ein vorgegebenes Muster festgelegt wurde. Als Nächstes werden nicht ausgesetzte Teile des Harzes in einem Entwickler gelöst und entfernt, wobei dadurch die Öffnungen über den Verbindungsfeldbereichen gebildet werden.
Anschließend, nachdem das Substrat mit einem speziell dafür vorgesehenen Spülmittel gereinigt und mit Wasser gewaschen wurde, wird das Harz in der Luft bis zu 220°C acht Minuten lang durch einen heißen Plattenheizkörper erwärmt, so dass es aushärtet. Infolgedessen erhält man eine Acrylharz-Oberflächenbeschichtung 61 mit Öffnungen über den Verbindungsfeldbereichen. In diesem Ausführungsbeispiel hat der sich ergebende Acrylharz-Film eine Dicke von 3,0 μm. Danach werden bekannte Verfahrensschritte zur Montage ausgeführt, um die Halbleitervorrichtung zu komplettieren.
Dieses Herstellungsverfahren kann in der folgenden Weise modifiziert werden.
Speziell wird, nachdem die Verfahrensschritte gemäß 5A und 5B durchgeführt wurden, ein dritter isolierender Film 43 aus Siliziumnitrid durch ein bekanntes Verfahren wie einem CVD-Verfahren aufgetragen. Bei diesem alternativen Verfahren jedoch werden anders als im oben beispielhaft dargestellten Verfahren zu diesem Zeitpunkt keine Öffnungen über den Verbindungsfeldbereichen ausgebildet.
Anschließend wird das Substrat durch Schleuderbeschichtung mit einem photoempfindlichen Acrylharz gebildet. Dann wird das aufgetragene Acrylharz teilweise einer Strahlung durch eine Maske ausgesetzt, auf der ein vorgegebenes Muster festgelegt wurde. Als Nächstes werden nicht ausgesetzte Teile des Harzes in einem Entwickler gelöst und entfernt, wobei dadurch die Öffnungen (nicht dargestellt) über den Verbindungsfeldbereichen gebildet werden. Als Nächstes wird, wie im vorangegangenen Verfahren, das Substrat gereinigt, wobei dann das Harz erwärmt und gehärtet wird.
Danach werden unter Verwendung des Acrylharz-Films 61 als eine Maske Teile des Siliziumnitrid-Films 43, der die Verbindungsfeldbereiche unter den Öffnungen des Harz-Films 61 abdeckt, durch Trockenätzen mit einem Gasgemisch aus 94% CF₄ und 6% O₂ weggeätzt, so dass die Metallelektroden in den Verbindungsfeldbereichen freiliegen.
Auf diese Weise werden eine Halbleitervorrichtung, die einen ferroelektrischen Kondensator aufweist, der mit der Acrylharz-Oberflächenbeschichtung 61 abgedeckt ist, und ihr Herstellungsverfahren realisiert. In jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele kann die Wärmebehandlung für die Anwendung in den bekannten Verfahren bei einer Temperatur durchgeführt werden, die sogar niedriger ist als die Aushärtetemperatur von Polyimid, d. h. 230 bis 300°C. Infolgedessen kann die Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films viel zufrieden stellender unterdrückt werden.
Wie oben beschrieben wurde, beträgt die Aushärtetemperatur eines Acrylharzes 250°C oder weniger. Demzufolge sollten bei der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels die Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films, wenn überhaupt, nur leicht vermindert sein. Zusätzlich werden die meisten Acrylharze tatsächlich bei Temperaturen von 200°C bis 230°C gehärtet, wobei die eigentliche Wärmebehandlung fast immer bei einer Temperatur ausgeführt werden kann, die niedriger ist als die, die für die bekannte Wärmebehandlung erforderlich ist. Das Wärme-Aushärteverfahren kann bei dieser niedrigen Temperatur durchgeführt werden. Damit kann die Minderung der Leistung einer Halbleitervorrichtung, die ansonsten durch die Diffusion von Wasserstoff oder Feuchtigkeit von irgendeinem Film der Vorrichtung (z. B. einem dielektrischen Film zwischen den Ebenen) in der Wärme verursacht würde, minimiert werden.
Selbst wenn die Wärmebehandlung bei einer Temperatur ausgeführt werden sollte, die höher als 250°C ist, kann darüber hinaus die Minderung der Polarisationseigenschaften des ferroelektrischen Films (und schließlich der Leistung der Vorrichtung) noch wirksam genug unterdrückt werden, indem die Behandlung bei einer Temperatur nicht über 300°C für nur eine kurze Zeit durchgeführt wird. Die Wärmebehandlungszeit kann abhängig von der Art der herzustellenden Halbleitervorrichtung geändert werden, beträgt aber normalerweise eine Minute oder weniger. Diese Wirkungen können nicht nur für einen ferroelektrischen Film, sondern genauso gut auch für einen Film mit hoher Dielektrizitätskonstante erreicht werden. Es sollte angemerkt werden, dass ein durchsichtiges Acrylharz abhängig von dessen Aushärtetemperatur denaturiert werden und seine Durchsichtigkeit teilweise verlieren (oder trübe werden) kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Acrylharz jedoch nicht als Material für ein optisches Element, sondern als ein Material für eine Oberflächenbeschichtung verwendet. Daher verursacht selbst der Verlust der Durchsichtigkeit des Harzes keine ernsthaften Probleme.
Darüber hinaus verwendet dieses Ausführungsbeispiel ein Heizelement mit einer klein dimensionierten Wärmequelle als eine Einrichtung zum Erwärmen und Aushärten des Acrylharz-Films. Daher können im Vergleich zu bekannten Verfahren das Geld, das in die Herstellungsanlagen investiert wird, und die gesamten Produktionskosten vorteilhafterweise reduziert werden. Zusätzlich kann das Heizelement das Harz in einer kürzeren Zeit als eine Heizvorrichtung (z. B. ein Ofen oder Diffusionsofen) erwärmen und härten, wobei damit die erforderliche Gesamtwärmemenge verringert wird. Infolgedessen kann die Minderung der Eigenschaften von Schaltungskomponenten, die abhängig von der Menge der während eines Nachbrennverfahrens erzeugten Wärme ernsthaft sein kann, minimiert werden.
Beispiele von Halbleitervorrichtungen, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, beinhalten nicht flüchtige Halbleiterspeicher und DRAMs mit einer enormen Speicherkapazität. Der dielektrische Film der erfinderischen Halbleitervorrichtung kann ein Film aus einem dielektrischen Material von der Art sein, das ferroelektrische Eigenschaften aufweist oder eine hohe Dielektrizitätskonstante hat. Zum Beispiel kann der dielektrische Film ein Film aus einem ferroelektrischen Material mit einer Perovskit-Kristallstruktur sein. Beispiele der dielektrischen Materialien beinhalten Blei-Zirkonat-Titanat (Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT)), Barium-Strontium-Titanat ((Ba,Sr)TiO₃(BST)) und Niob-Strontium-Wismut-Tantalat (SrBi₂(Nb,Ta)₂O₉ (SBT)). Ein Film mit einem beliebigen dieser Materialien kann durch ein CVD-, Sol-Gel- oder Sputterverfahren ausgebildet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Oberflächenbeschichtung aus einem Acrylharz, das bei einer relativ niedrigen Temperatur erwärmt und gehärtet werden kann. Damit ist es selbst in der Wärme noch möglich, die ungewollte Diffusion von Wasserstoff oder Feuchtigkeit von irgendeinem Film der Halbleitervorrichtung in deren Film mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante zu minimieren. Infolgedessen kann die Minderung der Leistung der Halbleitervorrich tung, die den Film mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante aufweist, unterdrückt werden.

Claims

Halbleitervorrichtung, die umfasst: einen Kondensator (3), der über einem Substrat (1) ausgebildet ist, wobei der Kondensator (3) eine erste Elektrode (32), einen Film (33) mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante und eine zweite Elektrode (34) umfasst; eine Zwischenverbindungsschicht (5) oberhalb des Kondensators (3), die elektrisch damit gekoppelt ist; und eine Oberflächenbeschichtung (43, 61) auf der Zwischenverbindungsschicht (5) und dem Kondensator (3); dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung einen isolierenden Film (43) aus Siliziumnitrid auf der Zwischenverbindungsschicht (5); und eine Schicht (61) aus Acrylharz umfasst, die direkt auf dem isolierenden Film (43) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren einen zweiten isolierenden Film (42) umfasst, der den Kondensator (3) abdeckt, wobei der isolierende Film (43) den zweiten isolierenden Film (42) abdeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die des Weiteren einen MOS-Transistor (2) umfasst, der elektrisch mit dem Kondensator (3) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Acrylharz aus einem Polymer oder Copolymer von Acrylsäure oder Methacrylsäure besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Film (33) mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante aus Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), Barium-Strontium-Titanat (BST) oder Strontium-Wismut-Tantalit (SBT) besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Film (33) mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante aus einem ferroelektrischen Material besteht, das eine Perovskit-Kristallstruktur hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher oder DRAM ist.
Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das nacheinander die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden einer ersten Elektrode (32), eines Films (33) mit ferroelektrischen Eigenschaften oder hoher Dielektrizitätskonstante und einer zweiten Elektrode (34) über einem Substrat (1), um einen Kondensator (3) auszubilden; Ausbilden einer Zwischenverbindungsschicht (5) über dem Kondensator (3), die elektrisch damit verbunden ist; Auftragen eines Siliziumnitrid-Films (43) über dem Substrat (1), um die Zwischenverbindungsschicht (5) und den Kondensator (3) abzudecken; Auftragen eines Acrylharzes (61) direkt auf den Siliziumnitrid-Film (43); und Erwärmen und Aushärten des Acrylharzes (61).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Erwärmens und Aushärtens des Acrylharzes (61) Erwärmen des Acrylharzes (61) auf eine Temperatur von 250°C oder weniger umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Acrylharz (61) mittels eines Heizelementes erwärmt wird.
Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das des Weiteren den folgenden Schritt umfasst: Ausbilden eines isolierenden Films (42) über dem Substrat (1), um den Kondensator (3) vor dem Auftragen des Siliziumnitrid-Films (43) über den isolierenden Film (42) mit dem isolierenden Film (42) abzudecken.