FR2678766A1 - Condensateur a constante dielectrique elevee et procede pour sa fabrication. - Google Patents

Condensateur a constante dielectrique elevee et procede pour sa fabrication. Download PDF

Info

Publication number
FR2678766A1
FR2678766A1 FR9208264A FR9208264A FR2678766A1 FR 2678766 A1 FR2678766 A1 FR 2678766A1 FR 9208264 A FR9208264 A FR 9208264A FR 9208264 A FR9208264 A FR 9208264A FR 2678766 A1 FR2678766 A1 FR 2678766A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
film
oxide film
metal oxide
tantalum oxide
dielectric constant
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.)
Pending
Application number
FR9208264A
Other languages
English (en)
Inventor
Kwon Keewon
Kim Youngwug
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of FR2678766A1 publication Critical patent/FR2678766A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/20Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/43Electric condenser making
    • Y10T29/435Solid dielectric type

Abstract

Film à constante diélectrique élevée composé d'au moins une couche de film double, qui comprend un premier film d'oxyde de tantale (3), et un premier film d'oxyde métallique (4) qui est fait d'un oxyde métallique dont la valence est plus faible que celle du tantale, et dont la constante diélectrique est égale ou supérieure à celle de l'oxyde de tantale. Le premier film d'oxyde métallique (4) a de préférence une épaisseur inférieure à 50 A environ. Le premier film d'oxyde de tantale (3) a de préférence une épaisseur dans la gamme allant de 5 A environ à 200 A environ, le rapport entre l'épaisseur du premier film d'oxyde de tantale et l'épaisseur du premier film d'oxyde métallique se situant dans la gamme allant de 1:10 à 100:1.

Description

Cette invention concerne d'une manière générale un condensateur à
constante diélectrique élevée, et plus particulièrement, un condensateur à constante diélectrique élevée qui utilise un film diélectrique multicouche possédant des propriétés diélectriques perfectionnées Cette invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel condensateur à constante diélectrique élevée On considère à présent que cette invention peut être d'une utilité particulière dans des circuits intégrés à très haute densité d'intégration (VLSI), tels que des dispositifs
de mémoire à semiconducteur, par exemple des mémoires vives.
Des VLS Is, tels que des dispositifs de mémoire à semiconducteur possédant une grande capacité de mémoire, utilisent des condensateurs miniatures qui doivent posséder nécessairement une grande capacité, malgré leur faible surface Afin d'obtenir la capacité élevée requise, des films diélectriques ayant une constante diélectrique élevée, tels que des films d'oxyde de tantale (Ta 2 O 5 '), sont
utilisés dans de tels condensateurs miniatures.
D'une manière générale, de tels films diélectriques d'oxyde de tantale sont formés au moyen d'une technique de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) Cependant, des films diélectriques d'oxyde de tantale formés de cette manière présentent des manques d'oxygène, ce qui entraîne des problèmes de performance du condensateur, tels qu'un courant de fuite élevé d'un
niveau inadmissible et une tension de rupture faible que l'on ne peut pas tolérer.
Une approche qui a été proposée pour surmonter les inconvé-
nients mentionnés ci-dessus avec les films diélectriques d'oxyde de tantale est décrite dans US-A 4 734 340, déposé par Saito et autres, et, dans un article intitulé "Electrical Properties of Thin Ta 2 05 Films Grown By Chemical Vapor
Déposition" @ pp 680-683 de IEDM Technical Digest ( 1986), par Saito et autres.
Selon cette approche, le film diélectrique est fait d'un mélange d'oxyde de tantale et d'oxyde de titane Cependant, cette approche ne résoud que partiellement le problème de manque d'oxygène car la proportion entre Ti et Ta est limitée à une gamme allant de 0,1 à 4 pour cent d'atomes, en raison de la limite de solubilité du titane. Ainsi, un besoin de condensateur à constante diélectrique élevée qui surmonte plus complètement les inconvénients des condensateurs à constante diélectrique élevée disponibles à présent existe encore La présente invention satisfait ce besoin, tout en fournissant également un condensateur miniature qui possède une constante diélectrique plus élevée que les condensateurs miniatures
disponibles à présent.
La présente invention englobe un film à constante diélectrique élevée composé d'au moins une première couche de film double, qui comprend un premier film d'oxyde de tantale, et un premier film d'oxyde métallique qui est fait d'un oxyde métallique dont la valence est plus faible que celle du tantale, et dont la constante diélectrique est égale ou supérieure à celle de l'oxyde de tantale Le premier film d'oxyde métallique a de préférence une épaisseur inférieure à environ À afin d'éviter ainsi la formation d'une structure en colonne qui a été identifiée comme étant une cause principale du problème de courant de fuite élevé qui touche les condensateurs à constante diélectrique élevée disponibles à présent Le premier film d'oxyde de tantale a de préférence une épaisseur comprise dans la gamme allant de 5 À environ à 200 À environ, le rapport entre l'épaisseur du premier film d'oxyde de tantale et l'épaisseur du premier film d'oxyde métallique étant dans la gamme de 1:10 à 100:1 Le film à constante diélectrique élevée comprend en outre une pluralité de couches de film double supplémentaires formées sur la première couche de film double, pour fournir ainsi un film à constante diélectrique élevée multicouche Chacune des couches de film double supplémentaires est de préférence de la même constitution que celle de la première couche de film double De manière optionnelle, une couche simple d'oxyde de tantale ou d'oxyde métallique supplémentaire peut être formée sur une couche au
dessus des couches de film double.
La présente invention englobe également un condensateur à constante diélectrique élevée qui incorpore le film à constante diélectrique élevée
décrit ci-dessus; et un procédé de fabrication de celui-ci.
Ces caractéristiques et avantages de la présente invention et
divers autres seront aisément compris en référence à la description détaillée
suivante, considérée conjointement avec les dessins annexés, dans lesquels des numéros de référence identiques désignent des éléments structurels identiques, et, dans lesquels: Les figures l A à 1 F sont des vues en coupe représentant des étapes successives du procédé de fabrication d'un condensateur à constante diélectrique élevée mettant en oeuvre la présente invention; et, Les figures 2 à 6 sont des histogrammes représentant la relation
entre la vitesse de dépôt et le temps de dépôt pour former les couches composan-
tes (Ta 205 et Ti O 2) de film à constante diélectrique élevée des formes de réalisation préférées respectives du condensateur à constante diélectrique élevée
de la présente invention.
En se référant maintenant aux figures l A à 1 F, on peut observer une représentation étape par étape d'un procédé de fabrication d'un condensateur à constante diélectrique élevée C, conformément à la présente invention Bien qu'il soit envisagé à présent que le condensateur C mettant en oeuvre la présente
invention sera d'une utilité particulière dans un dispositif de mémoire à semicon-
ducteur, tel qu'une mémoire vive dynamique, il doit être reconnu immédiatement que la présente invention n'est pas limitée dans sa portée à aucune application ou environnement particulier De plus, il doit être reconnu immédiatement que la présente invention n'est pas limitée dans sa portée à un condensateur d'un type ou d'une forme quelconque Par exemple, le condensateur de la présente invention peut être sans inconvénient, un condensateur plan, empilé, à tranchée creusée,
cylindrique, de tranchée, à tranchée d'empilement, ou pin.
En se référant maintenant particulièrement à la figure 1 A, on va
décrire le procédé de fabrication du condensateur C, suivant la présente invention.
Plus particulièrement, l'étape intiale du procédé est de former un film de base 2 sur un substrat de silicium 1 Le film de base 2 est fait de préférence d'un matériau conducteur qui est choisi dans un groupe qui comprend le silicium polycristallin dopé, le silicium polycristallin dopé in situ, le silicium amorphe et le tungstène Le film de base 2 sert de première électrode du condensateur C. En référence à la figure 1 B, un film d'oxyde de tantale 3 est alors déposé sur le film de base 2, de préférence au moyen d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) Le film d'oxyde de tantale 3 est formé de préférence d'une épaisseur comprise entre 5 À environ à 200 A environ. En référence à la figure 1 C, un film d'oxyde métallique 4 est alors déposé sur le film d'oxyde de tantale 3, de préférence également au moyen d'un procédé de LPCVD Le film d'oxyde métallique 4 est fait de préférence d'un oxyde métallique dont la valence atomique est plus faible que celle du tantale et
dont la constante diélectrique est égale ou supérieure à celle de l'oxyde de tantale.
D'une manière plus préférable, l'oxyde métallique est choisi parmi un groupe qui comprend Ti O, Sn O,, Zr O,, Hf O, WO, Al,03, Cr,03, Y 203, La,03, Bi,03, Th 103, Pb O, Ba O, Sn O, Sr O, Ca O, Mn O, et Mg O Cependant, il doit être compris de façon claire que cette liste d'oxydes métalliques n'est donnée qu'à titre indicatif et
non pas exhaustif, et de ce fait, n'est pas une limitation de la présente invention.
Dans la meilleure manière envisagée à présent de la présente invention, le film d'oxyde métallique 4 est fait d'oxyde de tantale formé d'une épaisseur inférieure à 50 A environ, afin d'éviter la formation de structure en colonne De plus, le rapport entre l'épaisseur du film d'oxyde de tantale 3 et l'épaisseur du film d'oxyde métallique 4 est de préférence dans la gamme de 1:10 à 100:1 Le film d'oxyde de tantale 3 et le film d'oxyde métallique 4 forment ensemble une première couche
de film double L 1.
De préférence, comme on peut le voir aux figures 1 D et l E, les étapes de dépôt du film d'oxyde de tantale 3 et du film d'oxyde métallique 4 sont répétées de manière séquentielle, un nombre de fois choisi, pour former ainsi une pluralité N de couches de film double, L 1 à L*, chacune d'elles est composée d'un film d'oxyde de tantale 3; respectif et d'un film d'oxyde métallique 41 respectif, o i varie de 1 à n, et N est un entier positif égal ou supérieur à 2 Une couche simple supplémentaire I peut être déposée sur la énième couche de film double L,, La couche simple supplémentaire I peut être soit un film d'oxyde de tantale soit un
film d'oxyde métallique, tel qu'un film d'oxyde de titane.
Collectivement, la pluralité N de couches de film double, L 1 à L*, composent le film F à constante diélectrique élevée du condensateur C Le nombre N est choisi de manière à garantir que l'épaisseur totale du film F à constante diélectrique élevée est suffisante pour l'application particulière pour laquelle le condensateur C est utilisé, par exemple, par rapport à la tension de rupture du
diélectrique, la valeur de capacité et le courant de fuite.
En référence à la figure 1 F, l'étape finale du procédé de fabrication du condensateur C consiste à former un film supérieur 5 sur la couche
la plus élevée, soit I soit 4 n, du film multicouche F à constante diélectrique élevée.
Le film supérieur 5 est fait de préférence du même matériau conducteur que celui du film de base 2 Le film supérieur 5 sert de seconde électrode du condensateur C. De manière optionnelle, un procédé de traitement thermique peut être effectué à la suite de la formation du film supérieur 5, afin de relâcher toute contrainte résiduelle qui peut être présente entre deux ou plus des couches multiples 3;, 4; du film multicouche F à constante diélectrique élevée Cependant, étant donné que les couches 3,, 4; sont de préférence déposées par un procédé de dépôt en phase vapeur à basse pression (LPCVD), qui est normalement effectué dans des conditons (telles qu'à température élevée) suffisantes pour garantir que les films 3;, 4; sont déposés régulièrement et uniformément, il n'est pas nécessaire
généralement d'employer ce procédé de traitement thermique optionnel.
Bien que ne limitant pas la mise en application de la présente invention, le procédé décrit ci-dessus de la présente invention peut être effectué sans inconvénient avec un appareil (non représenté) de dépôt chimique en phase vapeur organométallique (MOCVD) relié à une source organométallique adéquate
(non représentée).
En référence maintenant aux figures 2 à 6, on peut observer des histogrammes qui représentent la relation entre la vitesse de dépôt et le temps de dépôt pour former les films individuels d'oxyde de tantale (Ta 2 O 5) et d'oxyde de titane (Ti O 2), 3 j, 4 j, de chaque couche de film double, L 4, du film F à constante diélectrique élevée des formes de réalisation préférées respectives du condensateur
C à constante diélectrique élevée de la présente invention.
En référence particulière à la figure 2 maintenant, dans une première forme de réalisation préférée du procédé de la présente invention, les temps respectifs pour le dépôt du film d'oxyde de tantale 3, et du film d'oxyde de titane 4 j de chaque couche de film double, L 1, ne se chevauchent pas En d'autres termes, le moment auquel le dépôt de chaque film d'oxyde de titane respectif 4, commence ne chevauche pas le moment auquel le dépôt de chaque film d'oxyde de tantale respectif 3; se termine, et vice-versa Plus exactement, suivant cette première forme de réalisation préférée, le temps de départ du dépôt de chaque film d'oxyde de titane respectif 4, est en grande partie concomitant avec la fin du dépôt
de chaque film d'oxyde de tantale respectif 3;, et vice-versa.
En référence à la figure 3, dans une seconde forme de réalisation préférée du procédé de la présente invention, les temps respectifs pour le dépôt du film d'oxyde de tantale 3 j et du film d'oxyde de titane 4 j de chaque couche de film double, L 4, se chevauchent partiellement En d'autres termes, le dépôt de chaque film d'oxyde de titane respectif 4 j commence à un moment prédéterminé précédant le moment auquel le dépôt de chaque film d'oxyde de tantale respectif
3 j se termine, et vice versa.
En référence à la figure 4, dans une troisième forme de réalisation préférée du procédé de la présente invention, le moment de départ du dépôt de chaque film d'oxyde de titane respectif 4 j est séparé de la fin du dépôt de chaque film d'oxyde de tantale respectif 3 j par un intervalle de temps
prédéterminé, et vice versa.
En référence à la figure 5, dans une quatrième forme de réalisation préférée du procédé de la présente invention, les paramètres de dépôt sont les mêmes que dans la première forme de réalisation préférée représentée à la figure 2, excepté que pendant les périodes de temps durant lesquelles chaque film d'oxyde de tantale respectif 3 j est déposé, l'oxyde de titane est déposé simultanément, mais à une vitesse de dépôt très faible, de sorte que seulement des quantités infimes d'oxyde de titane sont déposées pendant le dépôt de chaque film
d'oxyde de tantale respectif 3 j.
En référence à la figure 6, dans une cinquième forme de réalisation préférée du procédé de la présente invention, les paramètres de dépôt sont les mêmes que ceux de la quatrième forme de réalisation préférée représentée à la figure 5, excepté que, de plus, pendant les périodes de temps durant lesquelles chaque film d'oxyde de titane respectif 4; est déposé, l'oxyde de tantale est déposé simultanément, mais à une vitesse de dépôt très faible, de sorte que seulement des quantités infimes d'oxyde de tantale sont déposés pendant le dépôt du film d'oxyde
de titane respectif 4 j.
Ainsi que se rendra compte l'homme de l'art, un condensateur C à constante diélectrique élevée construit suivant l'une quelconque des formes de réalisation préférées décrites ci-dessus de la présente invention, surmonte les inconvénients des condensateurs à constante diélectrique élevée disponibles à
présent, tout en fournissant simultanément un condensateur à constante diélectri-
que élevée ayant une constante diélectrique plus élevée que celle des condensa-
teurs à constante diélectrique élevée disponibles à présent Plus particulièrement, la fourniture d'un film d'oxyde métallique ultra fin 4 au-dessus du film d'oxyde de tantale 3 du film diélectrique F, élimine le problème de l'art antérieur de courant de fuite élevé d'un niveau inadmissible, en évitant une structure de film diélectrique en colonne, qui a été déterminée comme étant la principale cause du problème de l'art antérieur précité De plus, la fourniture de couches de film double multiples, L 1 à L", augmente la constante diélectrique du film diélectrique F, par rapport à l'art antérieur, et, également, minimise le manque d'oxygène du film diélectrique F, augmentant ainsi considérablement la tension de rupture de diélectrique du condensateur C, relatif à l'art antérieur De plus, le procédé de la présente invention élimine le procédé de traitement thermique très long qui est nécessaire dans le procédé de dépôt de film diélectrique de l'art antérieur, augmentant de ce fait la cadence de production et améliorant le rendement de
production, par rapport à l'art antérieur.
Bien que plusieurs formes de réalisation préférées de la présente invention aient été décrites en détail ci-dessus, il doit être compris de façon claire que de nombreuses variantes et/ou de modifications des concepts de base de l'invention décrite ici, qui peuvent apparaître à l'homme de l'art approprié, se trouveront encore dans l'esprit et dans la portée de la présente invention, comme
défini dans les revendications annexées.
REVFNDICATIONS
1 Condensateur à constante diélectrique élevée, comprenant: un substrat ( 1); un premier film d'électrode ( 2) formé sur ledit substrat; un premier film d'oxyde de tantale ( 3) formé sur ledit premier film d'électrode ( 2); un premier film d'oxyde métallique ( 4) formé sur ledit premier film d'oxyde de tantale ( 3), dans lequel ledit premier film d'oxyde métallique est fait d'un oxyde métallique dont la valence est plus faible que celle du tantale, et dont la constante diélectrique est égale ou supérieure à celle de l'oxyde de tantale; dans lequel ledit premier film d'oxyde de tantale ( 3) et ledit premier film d'oxyde métallique ( 4) forment ensemble un film (L 1) à constante diélectrique élevée; et un second film d'électrode ( 5) formé sur ledit film (L 1) à
constante diélectrique élevée.
2 Condensateur suivant la revendication 1, dans lequel ledit premier film d'oxyde de tantale ( 3) a une épaisseur comprise dans la gamme de A environ à 200 A environ. 3 Condensateur suivant la revendication 1, dans lequel ledit
premier film d'oxyde métallique ( 4) a une épaisseur inférieure à 50 A environ.
4 Condensateur suivant la revendication 3, dans lequel le rapport entre l'épaisseur dudit premier film d'oxyde de tantale ( 3) et l'épaisseur dudit
premier film d'oxyde métallique ( 4) est compris dans la gamme de 1:10 à 100:1.
Condensateur suivant la revendication 4, dans lequel ledit oxyde métallique est choisi parmi un groupe composé de Ti O 2, Sn O 2, Zr O 2, Hf O 2, WO, A 1203, Cr 203, YZ 03, La 203, Bi,03, Th 203, Pb O, Ba O, Sn O, Sr O, Ca O, Mn O, et Mg O. 6 Condensateur suivant la revendication 1, dans lequel ledit film à constante diélectrique élevée comprend en outre une pluralité de couches de film double supplémentaires (L 2- Ln) formées sur ladite première couche (L 1) de film double, dans lequel chacune desdites couches de film doubles supplémentaires (L 2-Ln) est composée d'un film d'oxyde de tantale ( 32-3 n) respectif et d'un film
d'oxyde métallique ( 4 -4 n) respectif.
7 Condensateur suivant la revendication 6, dans lequel ledit film à constante diélectrique élevée comprend en outre une couche simple supplémen- taire d'oxyde de tantale (I) formée sur une couche en dessus desdites couches de
film double supplémentaires (L 2-Ln).
8 Condensateur suivant la revendication 6, dans lequel ledit film
à constante diélectrique élevée comprend en outre une couche simple supplémen-
taire d'oxyde métallique (I) formée sur une couche en dessus desdites couches de
film double supplémentaires (L 2-Ln).
9 Condensateur suivant la revendication 6, dans lequel ledit film
d'oxyde métallique respectif ( 42-4 n) de chaque couche de film double supplémen-
taire (L 2-Ln) est également réalisé avec ledit oxyde métallique.
10 Condensateur suivant la revendication 9, dans lequel ledit oxyde métallique est choisi parmi un groupe composé de Ti O 2, Sn O 2, Zr O 2, Hf O, W 02, A 1203, Cr 203, Y 203, La 203, Bi 203, Th 203, Pb O, Ba O, Sn O, Sr O, Ca O, Mn O, et Mg O. 11 Condensateur suivant la revendication 10, dans lequel le rapport entre l'épaisseur dudit film d'oxyde de tantale respectif ( 32-3 n) de chacune desdites couches de film double supplémentaires (L 2-Ln) et l'épaisseur dudit film d'oxyde métallique respectif ( 42-4 n) de chacune desdites couches de film double
supplémentaires (L 2-Ln), se situe dans la gamme de 1:10 à 100:1.
12 Condensateur suivant la revendication 11, dans lequel ladite couche d'oxyde de tantale ( 32-3 n) respective de chaque couche de film double supplémentaire (L 2-Ln) a une épaisseur comprise dans une gamme comprise entre À environ et 200 A environ. 13 Condensateur suivant la revendication 12, dans lequel ladite couche d'oxyde métallique ( 42-4 n) respective de chaque couche de film double
supplémentaire (L 2-Ln) a une épaisseur inférieure à 50 A environ.
il 14 Procédé de fabrication d'un condensateur à constante diélectrique élevée, comprenant les étapes de: formation d'un premier film d'électrode ( 2) sur un substrat ( 1); formation d'un premier film d'oxyde de tantale ( 3) sur ledit premier film d'électrode ( 2); formation d'un premier film d'oxyde métallique ( 4) sur ledit premier film d'oxyde de tantale ( 3), ledit film d'oxyde métallique étant formé d'un oxyde métallique dont la valence est plus faible que celle du tantale, et dont la constante diélectrique est égale ou supérieure à celle de l'oxyde de tantale, ledit premier film d'oxyde de tantale ( 3) et ledit premier film d'oxyde métallique ( 4) formant ensemble un film à constante diélectrique élevée; et formation d'un second film d'électrode ( 5) sur ledit film à
constante diélectrique élevée.
Procédé suivant la revendication 14, comprenant en outre les étapes de: formation d'un film d'oxyde de tantale supplémentaire ( 32) sur ledit premier film doxyde métallique ( 4); et formation d'un film d'oxyde métallique supplémentaire ( 42) sur
ledit film d'oxyde de tantale supplémentaire ( 32).
16 Procédé suivant la revendication 14, comprenant en outre l'étape de répétition séquentielle de ladite étape de formation d'un film d'oxyde de tantale ( 32-3 n) et de ladite étape de formation d'un film d'oxyde métallique ( 42-4 n), une pluralité de fois, pour former ainsi une pluralité, n, de couches de film double (L 1-Ln), chacune étant composée d'un film d'oxyde de tantale ( 31-3 n)respectif et d'un film d'oxyde métallique respectif ( 41-4 n); dans lequel ledit premier film d'oxyde de tantale ( 3) et ledit premier film d'oxyde métallique ( 4) composent une première couche (Li) desdites n couches de film double (L 1-Ln), et le dernier film d'oxyde métallique formé ( 3 n) et le dernier film d'oxyde de tantale formé ( 4 n) composent une énième couche desdites N couches de film double (L 1-Ln); et dans lequel en outre, lesdites N couches de film double
composent ledit film à constante diélectrique élevée.
17 Procédé suivant la revendication 16, dans lequel ledit film d'oxyde de tantale ( 3,-3 n) de chacune desdites N couches de film double est formé
d'une épaisseur comprise dans la gamme allant de 5 A environ à 200 A environ.
18 Procédé suivant la revendication 17, dans lequel ledit film d'oxyde métallique ( 41-4 n) de chacune desdites N couches de film double (L 1Ln) est formé d'une épaisseur comprise dans une gamme allant de 5 À environ à 200
A environ.
19 Procédé suivant la revendication 18, dans lequel le rapport entre l'épaisseur dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) de chacune desdites n
couches de film double (L 1-Ln) et l'épaisseur dudit film d'oxyde métallique ( 4,-
4 n) de chacune desdites N couches de film double (L 1-Ln), se situe dans la
gamme de 1:10 à 1:100.
Procédé suivant la revendication 19, dans lequel ledit oxyde métallique est choisi parmi un groupe composé de Ti O,, Sn O 2, Zr O 2, Hf O 2, WO 2, A 1203, Cr O 3, Y 203, La% 03, Bi,03, Th,03, Pb O, Ba O, Sn O, Sr O, Ca O, Mn O, et Mg O. 21 Procédé suivant la revendication 20, comprenant en outre l'étape de formation d'une couche simple supplémentaire d'oxyde de tantale (I) sur
ladite énième couche (Ln) desdites N couches de film double (L 1-Ln).
22 Procédé suivant la revendication 20, comprenant en outre l'étape de formation d'une couche simple supplémentaire d'oxyde métallique (I) sur
ladite énième couche (Ln) desdites N couches de film double (L 1-Ln).
23 Procédé suivant la revendication 19, dans lequel ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde de tantale ( 3), ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde métallique ( 4), et ladite étape de répétition séquentielle sont chacune effectuées au moyen d'un procédé de dépôt chimique en phase
vapeur à basse pression.
24 Procédé suivant la revendication 19, dans lequel ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde de tantale ( 3), ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde métallique ( 4), et ladite étape de répétition séquentielle sont chacune effectuées au moyen d'un procédé de dépôt, au cours duquel le moment auquel commence le dépôt dudit film d'oxyde métallique ( 41-4 n) de chacune des N couches de film double (L 1-Ln) ne chevauche pas le moment auquel le dépôt dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) correspondant de celle-ci se
termine, et vice versa.
Procédé suivant la revendication 24, dans lequel le moment du début du dépôt dudit film d'oxyde métallique ( 42-4 n) de chacune desdites n couches de film double (L 1-Ln), est en grande partie concomitant avec la fin du dépôt dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) correspondant de celle-ci, et vice versa. 26 Procédé suivant la revendication 24, dans lequel le moment du début du dépôt dudit film d'oxyde métallique ( 41-4 n) de chacune desdites n
couches de film double (L 1-Ln), est séparé par un intervalle de temps prédéter-
miné de la période de fin du dépôt dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) corres-
pondant de celle-ci, et vice versa.
27 Procédé suivant la revendication 19, dans lequel ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde de tantale ( 3), ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde métallique ( 4), et ladite étape de répétition séquentielle sont chacune effectuées au moyen d'un procédé de dépôt, au cours duquel le moment auquel commence le dépôt dudit film d'oxyde métallique ( 41-4 n) de chacune des N couches de film double (L 1-Ln) chevauche partiellement le moment auquel le dépôt dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) correspondant de
celle-ci se termine, et vice versa.
28 Procédé suivant la revendication 19, dans lequel ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde de tantale ( 3), ladite étape de formation d'un premier film d'oxyde métallique ( 4), et ladite étape de répétition séquentielle sont chacune effectuées au moyen d'un procédé de dépôt, au cours duquel pendant le dépôt dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) de chacune des N couches de film double (L 1-Ln), ledit oxyde métallique est déposé simultanément, mais à une vitesse de dépôt très faible, de sorte que seulement des quantités infimes dudit oxyde métallique sont déposées pendant le dépôt dudit film d'oxyde de tantale ( 31-3 n) de chacune desdites N couches de film double (L 1- Ln). 29 Procédé suivant la revendication 28, dans lequel, de plus, pendant le dépôt dudit dudit film d'oxyde métallique ( 41-4 n) de chacune des n couches de film double (L 1-Ln), ledit oxyde de tantale est déposé simultanément, mais à une vitesse de dépôt très faible, de sorte que seulement des quantités infimes dudit oxyde de tantale sont déposées pendant le dépôt dudit film d'oxyde
métallique ( 41-4 n) de chacune desdites N couches de film double (L 1Ln).
Procédé suivant la revendication 19, dans lequel ledit premier filmd'électrode ( 2) et ledit second film d'électrode ( 5) sont faits d'un matériau conducteur choisi parmi un groupe comprenant le silicium polycristallin dopé, le
silicium amorphe et le tungstène.
FR9208264A 1991-07-03 1992-07-03 Condensateur a constante dielectrique elevee et procede pour sa fabrication. Pending FR2678766A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910011272A KR930012120B1 (ko) 1991-07-03 1991-07-03 반도체장치 및 그의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2678766A1 true FR2678766A1 (fr) 1993-01-08

Family

ID=19316723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9208264A Pending FR2678766A1 (fr) 1991-07-03 1992-07-03 Condensateur a constante dielectrique elevee et procede pour sa fabrication.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5195018A (fr)
KR (1) KR930012120B1 (fr)
DE (1) DE4221959A1 (fr)
FR (1) FR2678766A1 (fr)
GB (1) GB2257829A (fr)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474949A (en) * 1992-01-27 1995-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of fabricating capacitor or contact for semiconductor device by forming uneven oxide film and reacting silicon with metal containing gas
DE4300808C1 (de) * 1993-01-14 1994-03-17 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtkondensators
US5471364A (en) * 1993-03-31 1995-11-28 Texas Instruments Incorporated Electrode interface for high-dielectric-constant materials
US5383088A (en) * 1993-08-09 1995-01-17 International Business Machines Corporation Storage capacitor with a conducting oxide electrode for metal-oxide dielectrics
US5573979A (en) * 1995-02-13 1996-11-12 Texas Instruments Incorporated Sloped storage node for a 3-D dram cell structure
US5590017A (en) * 1995-04-03 1996-12-31 Aluminum Company Of America Alumina multilayer wiring substrate provided with high dielectric material layer
US8982856B2 (en) 1996-12-06 2015-03-17 Ipco, Llc Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods
US7054271B2 (en) 1996-12-06 2006-05-30 Ipco, Llc Wireless network system and method for providing same
US7137550B1 (en) 1997-02-14 2006-11-21 Statsignal Ipc, Llc Transmitter for accessing automated financial transaction machines
US7079810B2 (en) 1997-02-14 2006-07-18 Statsignal Ipc, Llc System and method for communicating with a remote communication unit via the public switched telephone network (PSTN)
US5872696A (en) * 1997-04-09 1999-02-16 Fujitsu Limited Sputtered and anodized capacitors capable of withstanding exposure to high temperatures
US6432793B1 (en) 1997-12-12 2002-08-13 Micron Technology, Inc. Oxidative conditioning method for metal oxide layer and applications thereof
US6441419B1 (en) 1998-03-31 2002-08-27 Lsi Logic Corporation Encapsulated-metal vertical-interdigitated capacitor and damascene method of manufacturing same
US6417535B1 (en) 1998-12-23 2002-07-09 Lsi Logic Corporation Vertical interdigitated metal-insulator-metal capacitor for an integrated circuit
US6891838B1 (en) 1998-06-22 2005-05-10 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling residential devices
US6914893B2 (en) 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling remote devices
US8410931B2 (en) 1998-06-22 2013-04-02 Sipco, Llc Mobile inventory unit monitoring systems and methods
US6914533B2 (en) 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc Llc System and method for accessing residential monitoring devices
US6437692B1 (en) * 1998-06-22 2002-08-20 Statsignal Systems, Inc. System and method for monitoring and controlling remote devices
US7103511B2 (en) 1998-10-14 2006-09-05 Statsignal Ipc, Llc Wireless communication networks for providing remote monitoring of devices
KR100549566B1 (ko) * 1998-10-29 2007-12-21 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의 캐퍼시터 형성방법
JP3189813B2 (ja) 1998-11-30 2001-07-16 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US6235594B1 (en) * 1999-01-13 2001-05-22 Agere Systems Guardian Corp. Methods of fabricating an integrated circuit device with composite oxide dielectric
US20010013616A1 (en) * 1999-01-13 2001-08-16 Sailesh Mansinh Merchant Integrated circuit device with composite oxide dielectric
US7263073B2 (en) 1999-03-18 2007-08-28 Statsignal Ipc, Llc Systems and methods for enabling a mobile user to notify an automated monitoring system of an emergency situation
US7650425B2 (en) 1999-03-18 2010-01-19 Sipco, Llc System and method for controlling communication between a host computer and communication devices associated with remote devices in an automated monitoring system
DE50016103D1 (de) 1999-05-12 2011-06-16 Qimonda Ag Kondensator für halbleiteranordnung und verfahren nselben
US6504202B1 (en) 2000-02-02 2003-01-07 Lsi Logic Corporation Interconnect-embedded metal-insulator-metal capacitor
JP2001168301A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100705926B1 (ko) * 1999-12-22 2007-04-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
KR100624903B1 (ko) * 1999-12-22 2006-09-19 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
KR100551884B1 (ko) * 1999-12-29 2006-02-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
KR100367404B1 (ko) * 1999-12-31 2003-01-10 주식회사 하이닉스반도체 다층 TaON박막을 갖는 커패시터 제조방법
AU2001234468A1 (en) 2000-01-19 2001-07-31 North Carolina State University Lanthanum oxide-based gate dielectrics for integrated circuit field effect transistors and methods of fabricating same
US6407435B1 (en) * 2000-02-11 2002-06-18 Sharp Laboratories Of America, Inc. Multilayer dielectric stack and method
DE10010821A1 (de) * 2000-02-29 2001-09-13 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Erhöhung der Kapazität in einem Speichergraben und Grabenkondensator mit erhöhter Kapazität
US6342734B1 (en) 2000-04-27 2002-01-29 Lsi Logic Corporation Interconnect-integrated metal-insulator-metal capacitor and method of fabricating same
US6566186B1 (en) 2000-05-17 2003-05-20 Lsi Logic Corporation Capacitor with stoichiometrically adjusted dielectric and method of fabricating same
US6341056B1 (en) * 2000-05-17 2002-01-22 Lsi Logic Corporation Capacitor with multiple-component dielectric and method of fabricating same
WO2002013412A1 (fr) * 2000-08-09 2002-02-14 Statsignal Systems, Inc. Systemes et procedes pour surveiller a distance une consommation d'electricite d'un compteur electrique
US6451646B1 (en) * 2000-08-30 2002-09-17 Micron Technology, Inc. High-k dielectric materials and processes for manufacturing them
KR100451037B1 (ko) * 2000-12-08 2004-10-02 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 게이트 전극 형성 방법
US7378719B2 (en) * 2000-12-20 2008-05-27 Micron Technology, Inc. Low leakage MIM capacitor
US7480501B2 (en) 2001-10-24 2009-01-20 Statsignal Ipc, Llc System and method for transmitting an emergency message over an integrated wireless network
US8489063B2 (en) 2001-10-24 2013-07-16 Sipco, Llc Systems and methods for providing emergency messages to a mobile device
US7424527B2 (en) 2001-10-30 2008-09-09 Sipco, Llc System and method for transmitting pollution information over an integrated wireless network
KR100464650B1 (ko) * 2002-04-23 2005-01-03 주식회사 하이닉스반도체 이중 유전막 구조를 가진 반도체소자의 캐패시터 및 그제조방법
US7335552B2 (en) * 2002-05-15 2008-02-26 Raytheon Company Electrode for thin film capacitor devices
US7112485B2 (en) 2002-08-28 2006-09-26 Micron Technology, Inc. Systems and methods for forming zirconium and/or hafnium-containing layers
US6958300B2 (en) * 2002-08-28 2005-10-25 Micron Technology, Inc. Systems and methods for forming metal oxides using metal organo-amines and metal organo-oxides
US7041609B2 (en) * 2002-08-28 2006-05-09 Micron Technology, Inc. Systems and methods for forming metal oxides using alcohols
KR100431306B1 (ko) * 2002-08-30 2004-05-12 주식회사 하이닉스반도체 알루미늄산화막과 이트륨질산화막의 이중막으로 이루어진게이트산화막을 이용한 반도체 소자의 게이트 형성방법
KR100494124B1 (ko) * 2002-12-09 2005-06-13 주식회사 하이닉스반도체 엠아이엠 구조 캐패시터 형성방법
KR100505679B1 (ko) * 2003-03-19 2005-08-03 삼성전자주식회사 반도체 메모리 소자 및 그 제조방법
JP4644830B2 (ja) 2003-03-26 2011-03-09 独立行政法人理化学研究所 誘電体絶縁薄膜の製造方法
US6855594B1 (en) * 2003-08-06 2005-02-15 Micron Technology, Inc. Methods of forming capacitors
US7756086B2 (en) 2004-03-03 2010-07-13 Sipco, Llc Method for communicating in dual-modes
US8031650B2 (en) * 2004-03-03 2011-10-04 Sipco, Llc System and method for monitoring remote devices with a dual-mode wireless communication protocol
US20060151845A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Shrinivas Govindarajan Method to control interfacial properties for capacitors using a metal flash layer
US7316962B2 (en) * 2005-01-07 2008-01-08 Infineon Technologies Ag High dielectric constant materials
US20060151822A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Shrinivas Govindarajan DRAM with high K dielectric storage capacitor and method of making the same
WO2006081206A1 (fr) 2005-01-25 2006-08-03 Sipco, Llc Systemes et procedes a protocoles de reseaux sans fil
JP4679270B2 (ja) * 2005-06-30 2011-04-27 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
KR100596805B1 (ko) * 2005-06-30 2006-07-04 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 형성방법
DE102014003603B4 (de) 2014-03-17 2016-08-04 Treofan Germany Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Polyolefinfolie, Polyolefinfolie sowie deren Verwendung als Elektroisolierfolie in Kondensatoren
JP7238771B2 (ja) 2017-05-31 2023-03-14 Tdk株式会社 薄膜コンデンサ及び薄膜コンデンサの製造方法
CN110415974B (zh) * 2019-07-17 2021-04-02 南京大学 一种基于纳米叠层结构金属氧化物柔性电容器及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0046868A2 (fr) * 1980-08-29 1982-03-10 International Business Machines Corporation Structure capacitive à diélectrique double
US4937650A (en) * 1985-11-29 1990-06-26 Hitachi, Ltd. Semiconductor capacitor device with dual dielectric
FR2654259A1 (fr) * 1989-11-08 1991-05-10 Samsung Electronics Co Ltd Dispositif a semiconducteurs comportant une couche de nitrure et procede pour fabriquer un tel dispositif.

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4062749A (en) * 1976-02-09 1977-12-13 Corning Glass Works Method of forming a thin film capacitor with a manganese dioxide layer
US4437139A (en) * 1982-12-17 1984-03-13 International Business Machines Corporation Laser annealed dielectric for dual dielectric capacitor
JPH0627328B2 (ja) * 1985-07-16 1994-04-13 ソニー株式会社 高誘電率薄膜
JPS62222512A (ja) * 1986-03-20 1987-09-30 キヤノン株式会社 誘電体材料
JPH01225149A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Toshiba Corp キャパシタ及びその製造方法
US5111355A (en) * 1990-09-13 1992-05-05 National Semiconductor Corp. High value tantalum oxide capacitor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0046868A2 (fr) * 1980-08-29 1982-03-10 International Business Machines Corporation Structure capacitive à diélectrique double
US4937650A (en) * 1985-11-29 1990-06-26 Hitachi, Ltd. Semiconductor capacitor device with dual dielectric
FR2654259A1 (fr) * 1989-11-08 1991-05-10 Samsung Electronics Co Ltd Dispositif a semiconducteurs comportant une couche de nitrure et procede pour fabriquer un tel dispositif.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RESEARCH DISCLOSURE no. 299, Mars 1989, HAVANT GB page 188 'double high dielectric capacitor' *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4221959A1 (de) 1993-01-07
GB2257829A (en) 1993-01-20
KR930003383A (ko) 1993-02-24
GB9213070D0 (en) 1992-08-05
US5195018A (en) 1993-03-16
KR930012120B1 (ko) 1993-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2678766A1 (fr) Condensateur a constante dielectrique elevee et procede pour sa fabrication.
EP0463956B1 (fr) Procédé de réalisation d'un étage d'un circuit intégré
EP1365444B1 (fr) Condensateur en tranchées dans un substrat avec deux électrodes flottantes et indépendantes du substrat
EP3796390B1 (fr) Dispositif de microélectronique intégrant une fonction physique non-clonable fournie par des mémoires résistives et son procédé de fabrication
EP3127142B1 (fr) Procédé de fabrication d'une plaque de semi-conducteur adaptée pour la fabrication d'un substrat soi, et plaque de substrat soi ainsi obtenue
FR2632453A1 (fr) Cellule de memoire dram a condensateur a empilage et procede pour fabriquer une telle cellule
FR2662850A1 (fr) Condensateur empile pour cellule dram et procede pour sa fabrication.
EP1908114B1 (fr) Procede de realisation d'un transistor bipolaire a heterojonction
FR2664098A1 (fr) Condensateur empile d'une cellule dram et son procede de fabrication.
FR2818440A1 (fr) Procede de fabrication d'un condensateur d'une memoire a semiconducteur
FR2478879A1 (fr) Procede de realisation de dispositifs a effet memoire a semi-conducteurs amorphes
FR2957717A1 (fr) Procede de formation d'une structure de type metal-isolant-metal tridimensionnelle
FR2965661A1 (fr) Procédé de fabrication de transistors mos a différents types d'empilements de grilles
FR2785721A1 (fr) Procede de fabrication d'une structure semi-conductrice
EP0206929B1 (fr) Procédé de fabrication d'un circuit intégré et notamment d'une mémoire eprom comportant deux composants distincts isolés électriquement
EP4142460A1 (fr) Dispositif mémoire résistive et procédé de réalisation
EP0975018A1 (fr) Procédé de formation d'une capacité sur un circuit intégré
FR3082999A1 (fr) Structure mim et procede de realisation d'une telle structure
FR2801425A1 (fr) Capacite integree a dielectrique hybride
EP2259304B1 (fr) Procédé de formation d'un niveau d'un circuit intégré par intégration tridimensionnelle séquentielle
EP3125293A2 (fr) Electrode pour structure métal-isolant-métal, capacité de type métal- isolant-métal, et procédé de réalisation d'une telle électrode et d'une telle capacité
EP3984073B1 (fr) Procédé de fabrication d'une cellule mémoire résistive de type oxram
FR3090196A1 (fr) Procede de fabrication d’une memoire ferroelectrique et procede de co-fabrication d’une memoire ferroelectrique et d’une memoire resistive
JPS6032359A (ja) 半導体装置の製造方法
EP4175448B1 (fr) Procede de co-fabrication d'une memoire ferroelectrique et d'une memoire resistive oxram et dispositif co-integrant une memoire ferroelectrique et une memoire resistive oxram