JP2000022109A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JP2000022109A
JP2000022109A JP10199549A JP19954998A JP2000022109A JP 2000022109 A JP2000022109 A JP 2000022109A JP 10199549 A JP10199549 A JP 10199549A JP 19954998 A JP19954998 A JP 19954998A JP 2000022109 A JP2000022109 A JP 2000022109A
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insulating film
film
capacitor
conductive
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Mitsuaki Dewa
光明 出羽
Shin Fukushima
伸 福島
Katsuhiko Hieda
克彦 稗田
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電極材料としてSrRuO3 を用いキャパシタ
の下部電極とその下地のWプラグ電極との間のコンタク
ト抵抗を下げること。 【解決手段】Wプラグ2が埋込み形成された第1の層間
絶縁膜1上にSrRuO3 下部電極4を形成するととも
に、Wプラグ電極2上に導電性を有する酸化タングステ
ンであるWO2 からなる界面層3を自己整合的に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に係わり、特にキャパシタが接続電極を介
して下地と電気的に接続された構造を有する半導体装置
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高誘電体膜または強誘電体膜を適用する
DRAMまたはFeAMのキャパシタにおいて、リーク
電流の低減化および信頼性の向上の対策として、電極材
料にRuO2 やIrO2 などの貴金属酸化物、またはS
rRuO3 やLa1-x Srx CoO3 などの導電性プロ
ブスカイト酸化物を使用することが検討されている。
【0003】しかしながら、この種の電極材料を下部キ
ャパシタ電極に用いた場合、下部キャパシタ電極と、W
プラグ電極またはTiNバリアメタル膜などの下地との
界面に絶縁性の界面層が形成され、これにより下部キャ
パシタ電極とWプラグ電極等の下地との間のコンタクト
抵抗が増大するという問題があった。
【0004】一方、プラズマCVD法等のプラズマを利
用した成膜方法により、RuO2 などの貴金属酸化物か
らなる上部キャパシタ電極上に層間絶縁膜を形成する場
合には、例えば酸素プラズマにより上部キャパシタ電極
とBSTなどからなるキャパシタ絶縁膜との界面特性が
劣化し、これにより素子特性が劣化するという問題があ
った。また、酸素プラズマにより上部キャパシタ電極が
エッチングされ、これにより上部キャパシタ電極の形状
が劣化するという問題があった。
【0005】また、層間絶縁膜を形成する際の雰囲気温
度がもともと比較的高いこと、および雰囲気中にプラズ
マが存在することによって、雰囲気温度は例えば200
℃以上の高温になり、これにより上部キャパシタ電極か
らその構成材料であるRuO2 がRuO4 ガスの形で減
少し、これにより上部キャパシタ電極の形状が劣化する
という問題があった。
【0006】また、PtやRu等の貴金属を下部キャパ
シタ電極に用いた場合、この種の貴金属が酸素の透過性
が高いことから、キャパシタ絶縁膜を高温酸素雰囲気中
で形成すると、下部キャパシタ電極と例えばWプラグ電
極との間に、WO3 からなる絶縁性の界面層が形成さ
れ、これにより下部キャパシタ電極・Wプラグ電極間の
コンタクト抵抗が増大するという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、下部キャ
パシタ電極の材料として、貴金属酸化物や導電性プロブ
スカイト酸化物などの導電性酸化物またはRuなどの貴
金属を用いた場合、下部キャパシタ電極とその下地のプ
ラグ電極との界面に絶縁性の界面層が形成され、これに
より下部キャパシタ電極・プラグ電極間のコンタクト抵
抗が増大するという問題があった。
【0008】また、RuO2 などの貴金属酸化物からな
る上部キャパシタ電極上に層間絶縁膜をプラズマ法等に
より形成する場合には、上部キャパシタ電極とキャパシ
タ絶縁膜との界面特性が劣化し、素子特性が劣化すると
いう問題があった。
【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、キャパシタ電極材料と
して導電性酸化物や貴金属を用いた場合における素子特
性の劣化を防止できるキャパシタを有する半導体装置お
よびその製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】[構成]上記目的を達成
するために、本発明に係る第1の半導体装置は、半導体
基板上に形成され、接続孔を有する絶縁膜と、前記接続
孔内に形成され、Wからなる接続電極と、この接続電極
上に形成され、WO3-d (0<d<3)からなる界面層
と、この界面層を介して前記接続電極と電気的に接続さ
れ、導電性酸化物からなる下部キャパシタ電極と、この
下部キャパシタ電極上に形成されたキャパシタ絶縁膜
と、このキャパシタ絶縁膜上に形成された上部キャパシ
タ電極とを備えていることを特徴とするここで、前記導
電性酸化物は、例えば導電性ペロブスカイト酸化物また
は貴金属酸化物である。
【0011】また、本発明に係る第2の半導体装置は、
半導体基板上に形成され、接続孔を有する絶縁膜と、前
記接続孔内に形成された接続電極と、この接続電極上に
形成された導電性の界面層と、この界面層を介して前記
接続電極と電気的に接続され、導電性酸化物からなる非
晶質の第1の導電膜と、この第1の導電膜上に形成さ
れ、導電性酸化物からなる結晶性の第2の導電膜とから
なる下部キャパシタ電極と、この下部キャパシタ電極上
に形成されたキャパシタ絶縁膜と、このキャパシタ絶縁
膜上に形成された上部キャパシタ電極とを備えているこ
とを特徴とする。ここで、前記界面層は、例えばその下
地の構成材料を含む導電性酸化物からなるものである。
また、前記導電性酸化物は、例えば導電性ペロブスカイ
ト酸化物からなるものである。
【0012】また、本発明に係る第3の半導体装置は、
半導体基板上に形成され、貴金属酸化物からなる電極
と、この電極上に形成され、導電性ペロブスカイト酸化
物からなる保護膜と、前記電極上に前記保護膜を介して
形成された絶縁膜とを備えていることを特徴とする。
【0013】前記電極は、例えばキャパシタの上部キャ
パシタ電極である。
【0014】本発明に係る第1の半導体装置の製造方法
は、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、この絶縁
膜にその下地に達する接続孔を形成する工程と、この接
続孔内にWからなる接続電極を埋込み形成する工程と、
この接続電極を含む領域上に導電性酸化物からなる導電
膜を形成するとともに、前記接続電極と前記導電膜との
界面にWO3-d (0<d<3)からなる界面層を自己整
合的に形成する工程と、前記導電膜をパターニングして
下部キャパシタ電極を形成する工程と、この下部キャパ
シタ電極上にキャパシタ絶縁膜および上部キャパシタ電
極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0015】また、本発明に係る第2の半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、こ
の絶縁膜にその下地に達する接続孔を形成する工程と、
この接続孔内に接続電極を埋込み形成する工程と、酸化
種を含まない不活性雰囲気中で前記接続電極を含む領域
上に導電性酸化物からなる非晶質の第1の導電膜を形成
した後、酸化種を含む不活性雰囲気中で前記第1の導電
膜上に導電性酸化物からなる結晶性の第2の導電膜を形
成する工程と、前記第1および第2の導電膜をパターニ
ングして、下部キャパシタ電極を形成する工程と、この
下部キャパシタ電極上にキャパシタ絶縁膜および上部キ
ャパシタ電極を形成する工程とを有することを特徴とす
る。
【0016】また、本発明に係る第3の半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に貴金属酸化物からなる電極を
形成する工程と、この電極上に導電性ペロブスカイト酸
化物からなる保護膜を形成する工程と、プラズマを利用
した成膜方法により、前記電極上に前記保護膜を介して
絶縁膜を形成する工程とを有することを特徴とする。ま
た、Ru等の酸素の透過性が高い材料からなる下部キャ
パシタ電極を用い、かつキャパシタ絶縁膜を高温酸素雰
囲気中で形成する場合における下部キャパシタ電極・接
続電極間のコンタクト抵抗の増大を抑制するには、以下
のような構成のキャパシタを採用すると良い。
【0017】すなわち、半導体基板上に形成され、接続
孔を有する第1の絶縁膜と、前記接続孔内に形成された
接続電極と、前記絶縁膜上に形成され、前記接続電極に
達する開口部を有する第2の絶縁膜と、前記開口部内に
形成され、前記開口部の底面における膜厚が前記開口部
の側面における膜厚よりも厚い下部キャパシタ電極と、
この下部キャパシタ電極上に形成されたキャパシタ絶縁
膜と、このキャパシタ絶縁膜上に形成された上部キャパ
シタ電極とで構成されたキャパシタを採用する。
【0018】このキャパシタのより具体的な構成は以下
の通りである。 (1)下部キャパシタ電極の材料として、Ru等の貴金
属よりも酸素透過性の低い導電性ペロブストカイト酸化
物を用いる。 (2)下部キャパシタ電極は、開口部の底面において2
層以上の膜から構成されている。ここで、最も最下層の
膜は非晶質であることが好ましい。非晶質にすることに
より酸素透過性をさらに低くすることができる。 (3)開口部は下に向かって広くなるテーパ形状であ
る。また、第2の絶縁膜の開口部の側面と第2の絶縁膜
の底面とのなす角度(テーパ角)は、80°以上89°
以下であることが好ましい。このような範囲で下部キャ
パシタ電極を形成すれば、下部キャパシタ電極の膜厚が
厚すぎたり、薄すぎるという問題は起こらない。
【0019】[作用]本発明(請求項1,2,3)によ
れば、Wからなる接続電極と下部キャパシタ電極との間
に、導電性を有するWO3-d からなる界面層が形成され
ているので、下部キャパシタ電極の材料として導電性酸
化物を用いても、接続電極と下部キャパシタ電極との間
のコンタクト抵抗の増加を抑制できるようになる。ま
た、このような界面層は本発明(請求項3)により自己
整合的に形成できる。
【0020】また、本発明(請求項3〜5,9)によれ
ば、接続電極と下部キャパシタ電極との間に導電性を有
する界面層が形成されていることと、界面層と接する部
分の下部キャパシタ電極が酸素透過率の低い非晶質の第
1の導電膜であることから、特に酸化による接続電極と
下部キャパシタ電極との間のコンタクト抵抗の増加を効
果的に抑制できるようになる。
【0021】また、本発明(請求項6,7,10)によ
れば、貴金属酸化物からなる電極上に導電性ペロブスカ
イト酸化物からなる保護膜を介して絶縁膜が形成されて
いるので、プラズマCVD法等のプラズマを利用した成
膜方法によって上記絶縁膜を形成する際に、酸素プラズ
マにより上記電極と絶縁膜との界面特性が劣化すること
による素子特性の劣化を防止できるようになる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係る平面型DRAMキャパシタを示す断面図である。
【0023】図中、1は酸化膜等からなる層間絶縁膜を
示しており、この層間絶縁膜1にはコンタクトホールが
形成され、そしてこのコンタクトホール内を埋め込むよ
うにW(タングステン)からなるWプラグ電極2、導電
性の酸化タングステンからなる界面層3が順次形成され
ている。
【0024】Wプラグ電極2上には界面層3を介してS
rRuO3 下部電極4(下部キャパシタ電極)が形成さ
れ、このSrRuO3 下部電極4上にはそれを覆うよう
にBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜5(キャパシタ絶縁
膜)が形成されている。
【0025】そして、このBa0.5 Sr0.5 TiO3
縁膜5上には、SrRuO3 下部電極4と対向するよう
に、SrRuO3 上部電極6(上部キャパシタ電極)が
形成されている。
【0026】この平面型DRAMキャパシタは、例えば
以下のようにして製造する。まず、層間絶縁膜1にコン
タクトホールを開口し、このコンタクトホール内にWプ
ラグ電極2を埋込み形成する。
【0027】次に例えば基板温度(成膜温度)600
℃、100[%]Ar雰囲気中で、DCスパッタ法によ
り、厚さ30nmのSrRuO3 膜を全面に形成した
後、このSrRuO3 膜をフォトリソグラフィとRIE
を用いて加工し、SrRuO3 下部電極4を形成する。
【0028】このとき、SrRuO3 下部電極4とWプ
ラグ電極2との界面に厚さ数nmの界面層3が同時に自
己整合的に形成される。この界面層3は化学量論比が約
WO2 からなる導電性を有する酸化タングステン層であ
る。
【0029】すなわち、本実施形態によれば、SrRu
3 下部電極4の形成時に、Wプラグ電極2上に導電性
を有するWO3-d (0<d<3)からなる界面層3が自
己整合的に形成されので、Wプラグ電極2とSrRuO
3 下部電極4との間のコンタクト抵抗の増加を抑制でき
るようになる。
【0030】最後に、厚さ30nmのBa0.5 Sr0.5
TiO3 絶縁膜5をCVD法により全面に形成し、この
Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜5上にSrRuO3
部電極6としての厚さ30nmのSrRuO3 をスパッ
タ法により形成し、これをパターニングして、平面型D
RAMキャパシタが完成する。
【0031】このとき、Wプラグ電極2上には界面層3
が形成されているので、Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁
膜5の成膜時の酸素雰囲気および結晶化のためのアニー
ル時の酸素雰囲気によるWプラグ電極2の酸化を防止で
き、Wプラグ電極2とSrRuO3 下部電極4との間の
コンタクト抵抗の増加を抑制できるようになる。
【0032】かくして本実施形態によれば、リーク電流
の低減化および信頼性の向上の対策として有効な電極材
料であるSrRuO3 を有効活用できた平面型DRAM
キャパシタを実現できるようになる。 (第2の実施形態)図2は、本発明の第2の実施形態に
係る平面型DRAMキャパシタを示す断面図である。な
お、図1と対応する部分には図1と同一符号を付してあ
り、詳細な説明は省略する。
【0033】本実施形態が第1の実施形態と主として異
なる点は、下部キャパシタ電極としてRuO2 下部電極
4aを用いたことにある。また、上部キャパシタ電極は
SrRuO3 上部電極6であるので、層間絶縁膜7をプ
ラズマCVD等のプラズマを利用した成膜方法によって
形成する際に、上部キャパシタ電極上に保護膜を予め形
成しておく必要ない。また、上部キャパシタ電極として
SrRuO3 上部電極6を用いたことによって、H2
囲気中でのシンター工程などによるプロセスダメージを
低減できる。その他、第1の実施形態と同様な効果が得
られる。 (第3の実施形態)図3は、本発明の第3の実施形態に
係るスタック型DRAMキャパシタを示す断面図であ
る。
【0034】図中、11は酸化膜等からなる層間絶縁膜
を示しており、この層間絶縁膜11にはコンタクトホー
ルが形成され、そしてこのコンタクトホール内を埋め込
むようにWプラグ電極12、TiNバリア層13、導電
性の酸化チタンからなる界面層14が順次形成されてい
る。
【0035】Wプラグ電極12上には界面層14を介し
てRuO2 下部電極15(下部キャパシタ電極)が形成
され、このRuO2 下部電極15上にはそれを覆うよう
にBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜16(キャパシタ絶
縁膜)が形成されている。
【0036】そしてこのBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁
膜16上にはRuO2 下部電極15と対向するようにR
uO2 上部電極17(上部キャパシタ電極)が形成され
ている。
【0037】このスタック型DRAMキャパシタは、例
えば以下のようにして製造する。まず、層間絶縁膜11
にコンタクトホールを開口し、このコンタクトホール内
にWプラグ電極12を形成した後、このプラグ電極13
上にTiNバリア膜14を形成する。
【0038】次に例えば基板温度室温、O2 /(O2
Ar)=80[%]のO2 ・Ar雰囲気中で、DCスパ
ッタ法により、厚さ30nmのRuO2 膜を全面に形成
した後、このRuO2 膜をフォトリソグラフィとRIE
を用いて加工し、RuO2 下部電極15を形成する。
【0039】このとき、RuO2 下部電極15とTiN
バリア層13との界面に厚さ数nmの界面層14が同時
に自己整合的に形成される。この界面層13は化学量論
比が約TiOからなる酸化チタン層である。
【0040】すなわち、本実施形態によれば、RuO2
下部電極15の形成時に、Wプラグ電極12上に導電性
を有する酸化チタンからなる界面層14が自己整合的に
形成されので、Wプラグ電極12とRuO2 下部電極1
5との間のコンタクト抵抗の増加を抑制できるようにな
る。また、TiNバリア層13によって、Wプラグ電極
12の酸化およびWの下部電極への拡散を防止すること
ができる。
【0041】最後に、厚さ30nmのBa0.5 Sr0.5
TiO3 絶縁膜15をCVD法により全面に形成し、こ
のBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜15上にRuO2
部電極16としての厚さ30nmのSrRuO3 をスパ
ッタ法により形成し、これをパターニングして、スタッ
ク型DRAMキャパシタが完成する。
【0042】かくして本実施形態によれば、リーク電流
の低減化および信頼性の向上の対策として有効な電極材
料であるRuO2 を有効活用できたスタック型DRAM
キャパシタを実現できるようになる。また、上部・下部
電極として、RuO2 よりもSrRuO3 を用いたが方
がよりリーク電流の低減化および信頼性の向上を行うこ
とができた上で同様のプラグ電極との良好なコンタクト
接続が可能となる。 (第4の実施形態)図4は、本発明の第4の実施形態に
係る内堀コンケイブ型DRAMキャパシタを示す断面図
である。
【0043】図中、21は酸化膜等からなる第1の層間
絶縁膜を示しており、この第1の層間絶縁膜21にはコ
ンタクトホールが形成され、そしてこのコンタクトホー
ル内を埋め込むように例えばWプラグ電極22、導電性
の酸化タングステンからなる界面層23が順次形成され
ている。
【0044】第1の層間絶縁膜21上には第2の層間絶
縁膜24が形成され、この第2の層間絶縁膜24には界
面層23に繋がるテーパ状の開口部が形成され、この開
口部の側壁および底面はSrRuO3 下部電極25によ
り被覆されている。したがって、Wプラグ電極22は界
面層23を介してSrRuO3 下部電極25に接続する
ことになる。ここで、第2の層間絶縁膜24の側面と第
2の層間絶縁膜24の底面とのなす角度(テーパ角)は
80°以上89°であることが好ましい。このような範
囲であれば、厚すぎることも薄すぎることもないSrR
uO3 下部電極25を容易に形成することができる。
【0045】そして、上記開口部内はBa0.5 Sr0.5
TiO3 絶縁膜26(キャパシタ絶縁膜)を介してSr
RuO3 上部電極27(上部キャパシタ電極)により埋
め込まれている。
【0046】この内堀コンケイブ型DRAMキャパシタ
は、例えば以下のようにして製造する。まず、層間絶縁
膜21にコンタクトホールを開口し、このコンタクトホ
ール内にWプラグ電極22を埋込み形成する。
【0047】次に第1の層間絶縁膜21上に第2の層間
絶縁膜25を形成した後、この第2の層間絶縁膜25に
Wプラグ電極22と繋がるテーパ状の開口部を形成す
る。
【0048】次に例えば100[%]Ar雰囲気中で基
板温度600℃を設定し、DCスパッタ法により、厚さ
30nmのSrRuO3 膜を全面に形成した後、開口部
外の余剰なSrRuO3 膜を例えばCMPにより除去す
ることによって、SrRuO3 下部電極25を形成す
る。
【0049】このとき、SrRuO3 下部電極25とW
プラグ電極22との界面に厚さ数nmの界面層23が同
時に自己整合的に形成される。この界面層3は化学量論
比が約WO2 からなる酸化タングステン層である。
【0050】すなわち、本実施形態によれば、SrRu
3 下部電極25の形成時に、Wプラグ電極22上に導
電性を有するWO3-d (0<d<3)からなる界面層2
3が形成されので、Wプラグ電極22とSrRuO3
部電極25との間のコンタクト抵抗の増加を抑制できる
ようになる。
【0051】最後に、SrRuO3 下部電極25の表面
を覆うように全面に厚さ30nmのBa0.5 Sr0.5
iO3 絶縁膜26をCVD法により形成した後、開口部
内を埋め込むようにSrRuO3 上部電極6としての厚
さ30nmのSrRuO3 膜を全面にスパッタ法により
形成し、これをパターニングして、内堀コンケイブ型D
RAMキャパシタが完成する。
【0052】このとき、Wプラグ電極22上には界面層
23が形成されているので、Ba0.5 Sr0.5 TiO3
絶縁膜26の成膜時の酸素雰囲気および結晶化のための
アニール時の酸素雰囲気によるWプラグ電極22の酸化
を防止でき、Wプラグ電極22とSrRuO3 下部電極
25との間のコンタクト抵抗の増加を抑制できるように
なる。
【0053】かくして本実施形態によれば、リーク電流
の低減化および信頼性の向上の対策として有効な電極材
料であるSrRuO3 を有効活用できた内堀コンケイブ
型DRAMキャパシタを実現できるようになる。 (第5の実施形態)図5は、本発明の第5の実施形態に
係るスタック型DRAMキャパシタを示す断面図であ
る。
【0054】図中、31は酸化膜等からなる第1の層間
絶縁膜を示しており、この第1の層間絶縁膜31にはコ
ンタクトホールが形成され、そしてこのコンタクトホー
ル内を埋め込むようにWプラグ電極32、導電性の酸化
タングステンからなる界面層33が順次形成されてい
る。
【0055】Wプラグ電極32上には界面層33を介し
てRuO2 下部電極34(下部キャパシタ電極)が形成
され、このRuO2 下部電極34上にはそれを覆うよう
にBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜35(キャパシタ絶
縁膜)が形成されている。
【0056】このBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜35
上にはRuO2 下部電極34と対向するようにRuO2
上部電極36(上部キャパシタ電極)が形成されてい
る。そして、このRuO2 上部電極36上にはSrRu
3 保護膜37を介して第2の層間絶縁膜38が形成さ
れている。
【0057】このスタック型DRAMキャパシタは、例
えば以下のようにして製造する。まず、第1の層間絶縁
膜31にコンタクトホールを開口し、このコンタクトホ
ール内にWプラグ電極32を形成する。
【0058】次にDCスパッタ法により厚さ30nmの
RuO2 膜を全面に形成した後、このRuO2 膜をフォ
トリソグラフィとRIEを用いて加工し、RuO2 下部
電極34を形成する。
【0059】このとき、RuO2 下部電極34とWプラ
グ電極32との界面にWO2 からなる厚さ数nmの界面
層33が同時に自己整合的に形成される。
【0060】すなわち、本実施形態によれば、RuO2
下部電極34の形成時に、Wプラグ電極32上に導電性
を有するWO2 からなる界面層33が形成されので、W
プラグ電極32とRuO2 下部電極34との間のコンタ
クト抵抗の増加を抑制できるようになる。
【0061】次に厚さ30nmのBaSr0.5 TiO3
絶縁膜35、厚さ30nmのRuO2 膜をスパッタ法に
より順次形成した後、このRuO2 膜をフォトリソグラ
フィとRIEを用いて加工し、RuO2 上部電極36を
形成する。
【0062】次にRuO2 上部電極36を覆うように厚
さ5nmのSrRuO3 膜をDCスパッタ法により全面
に形成した後、このSrRuO3 膜をフォトリソグラフ
ィとウエットエッチングを用いて加工し、RuO2 上部
電極36の端部まで完全に覆うSrRuO3 保護膜37
を形成する。
【0063】この後、TEOSをプラズマCVD法によ
り全面に第2の層間絶縁膜38を形成する。
【0064】このとき、RuO2 上部電極36はSrR
uO3 保護膜37で覆われているので、第2の層間絶縁
膜38の成膜時の酸素プラズマによるエッチングによる
形状劣化や、BaSr0.5 TiO3 絶縁膜35とRuO
2 上部電極36との界面特性の劣化による素子特性の劣
化を防止できる、また、H2 雰囲気中でのシンター工程
などによるプロセスダメージも低減できる。
【0065】かくして本実施形態によれば、リーク電流
の低減化および信頼性の向上の対策として有効な電極材
料であるRuO2 を有効活用できたスタック型DRAM
キャパシタを実現できるようになる。 (第6の実施形態)図6は、本発明の第6の実施形態に
係るスタック型DRAMキャパシタを示す断面図であ
る。なお、図5と対応する部分には図5と同一符号を付
してあり、詳細な説明は省略する。
【0066】本素子の基本構造は第5の実施形態のそれ
と同じであるが、第5の実施形態とはRuO2 上部電極
36およびSrRuO3 保護膜37の形成方法が異なっ
ている。
【0067】すなわち、本実施形態では、RuO2 上部
電極36となるRuO2 膜、SrRuO3 保護膜37と
なるSrRuO3 膜を順次形成した後、このSrRuO
3 膜上にフォトレジストパターンを形成し、このフォト
レジストパターンをマスクにしてSrRuO3 膜、Ru
2 膜をエッチングして、RuO2 上部電極36、Sr
RuO3 保護膜37を同時に形成することによって、工
程数の低減化を図ることにある。 (第7の実施形態)図7は、本発明の第7の実施形態に
係る内堀コンケイブ型DRAMキャパシタを示す断面図
である。
【0068】図中、41は酸化膜等からなる第1の層間
絶縁膜を示しており、この第1の層間絶縁膜41にはコ
ンタクトホールが形成され、そしてこのコンタクトホー
ル内にはWプラグ電極42が埋込み形成されている。
【0069】第1の層間絶縁膜41上には第2の層間絶
縁膜43が形成され、この第2の層間絶縁膜43にはW
プラグ電極42に繋がるテーパ状の開口部が形成され、
この開口部の側壁および底面はSrRuO3 下部電極
(44下部キャパシタ電極)により被覆されている。
【0070】ここで、SrRuO3 下部電極44の膜厚
は、開口部の側壁に比べて開口部の底面の方が厚くなっ
ている。また、テーパ角は第4の実施形態のキャパシタ
のそれと同じ値であることが好ましい。
【0071】そして、SrRuO3 下部電極44を被覆
するようにBa0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜45(キャ
パシタ絶縁膜)が全面に形成され、このBa0.5 Sr
0.5 TiO3 絶縁膜45上にはSrRuO3 上部電極4
6(上部キャパシタ電極)が形成されている。上記開口
部内は、SrRuO3 上部電極46により埋め込まれて
はいない。
【0072】この内堀コンケイブ型DRAMキャパシタ
は、例えば以下のようにして製造する。まず、第1の層
間絶縁膜41にコンタクトホールを開口し、このコンタ
クトホール内にWプラグ電極42を埋込み形成する。
【0073】次に第1の層間絶縁膜41上に厚さ500
nmの第2の層間絶縁膜43をTEOSを用いたCVD
法により形成した後、この第2の層間絶縁膜43にWプ
ラグ電極42と繋がるテーパ状の開口部を0.15μm
ルールのフォトリソグラフィとRIEを用いて形成す
る。
【0074】次に例えば基板温度500℃、100
[%]Ar雰囲気中で、DCスパッタ法により、開口部
の側面での膜厚が30nm、開口部の底面での膜厚が9
0nmのSrRuO3 膜を全面に形成した後、開口部外
の余剰なSrRuO3 膜を例えばCMPにより除去する
ことによって、SrRuO3 下部電極44を形成する。
【0075】ここで、上記SrRuO3 膜の成膜工程に
おいて、基板温度が300℃よりも低いと、開口部の上
部でオーバーハングが大きくなり、開口部の側面におけ
る膜厚が不均一になることが分かった。逆に、基板温度
が600℃以上になると、開口部の側面での粒成長速度
の方が速くなり、開口部の側面と底面とで膜厚がほぼ同
じになってしまうことが分かった。
【0076】したがって、開口部の側面で薄く、かつ開
口部の低面で厚いSrRuO3 膜を下部電極44を形成
するためには、基板温度(成膜温度)が重要であり、そ
の温度は300℃以上600℃未満の範囲であることが
望ましい。
【0077】図8に、本実施形態の方法で形成した第2
の層間絶縁膜43およびSrRuO3 下部電極44のS
EM写真を示す。図から、第2の層間絶縁膜43の開口
部の側面で薄く、かつ開口部の低面で厚いSrRuO3
膜顕44が形成されていることが分かる。
【0078】最後に、全面に厚さ30nmのBa0.5
0.5 TiO3 絶縁膜45を成膜温度450℃でもって
CVD法により形成した後、その上に基板温度500
℃、100[%]Ar雰囲気中で、DCスパッタ法によ
り、SrRuO3 上部電極45としての厚さ30nmの
SrRuO3 膜を全面にスパッタ法により形成し、これ
をパターニングして、内堀コンケイブ型DRAMキャパ
シタが完成する。
【0079】このとき、開口部の底面ではSrRuO3
下部電極43の膜厚が厚いので、開口部の底面のSrR
uO3 下部電極43がWプラグ電極42に対しての保護
膜として機能するので、Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁
膜45を形成する際の高温酸素雰囲気中の酸素によって
Wプラグ電極42が酸化されることを防止できる。ま
た、Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜45をプラズマC
VD法により形成した場合には、プラズマダメージも低
減できる。また、SrRuO3 上部電極45等を形成す
る際に受けるプロセスダメージも低減できる。したがっ
て、Wプラグ電極42とSrRuO3 下部電極43との
間のコンタクト抵抗が増大する等の素子特性の劣化を防
止できるようになる。
【0080】かくして本実施形態によれば、リーク電流
の低減化および信頼性の向上の対策として有効な電極材
料であるSrRuO3 を有効活用できた内堀コンケイブ
型DRAMキャパシタを実現できるようになる。
【0081】なお、本実施形態では、DCスパッタ法に
より各キャパシタ電極44,46を形成したが、他の成
膜法例えばCVD法により形成しても良い。この場合、
SrRuO3 下部電極44を形成するときの基板温度
(成膜温度)を400℃にすることにより、開口部の側
面での膜厚が30nm、開口部の底面での膜厚が80n
mのSrRuO3 下部電極44を形成することができ
る。
【0082】また、DCスパッタ法を用いた場合と同様
に、基板温度が300℃よりも低いと、開口部の上部で
オーバーハングが大きくなり、開口部の側面における膜
厚が不均一になることが分かった。逆に、基板温度が6
00℃以上になると、開口部の側面での粒成長速度の方
が速くなり、開口部の側面と底面とで膜厚がほぼ同じに
なってしまうことが分かった。
【0083】したがって、開口部の側面で薄く、かつ開
口部の側面で厚いSrRuO3 下部電極44を形成する
ためには、基板温度(成膜温度)が重要であり、その温
度は300℃以上600℃未満の範囲であることが望ま
しい。 (第8の実施形態)図9は、本発明の第8の実施形態に
係る内堀コンケイブ型DRAMキャパシタを示す断面図
である。図7と対応する部分には図7と同一符号を付し
てあり、詳細な説明は省略する。
【0084】本実施形態が第7の実施形態と異なる点
は、下部キャパシタ電極が互いに異なる成膜条件で形成
された第1および第2のSrRuO3 下部電極441
442で構成されていることにある。また、第1および
第2のSrRuO3 下部電極441 ,442 の成膜方法
としてCVD法を用いている。
【0085】この内堀コンケイブ型DRAMキャパシタ
は、例えば以下のようにして製造する。まず、第7の実
施形態と同様に、第1の層間絶縁膜41、Wプラグ電極
42、第2の層間絶縁膜43を形成する。
【0086】次に例えば基板温度500℃、100
[%]Ar雰囲気中で、DCスパッタ法により、開口部
の側面での膜厚が20nm、開口部の底面での膜厚が6
0nmの第1のSrRuO3 下部電極441 としての第
1のSrRuO3 膜を全面に形成する。
【0087】ここで、第1のSrRuO3 膜の成膜工程
は、第7の実施形態の場合と同様の理由により、基板温
度(成膜温度)が重要であり、その温度は300℃以上
600℃未満の範囲であることが望ましい。
【0088】次に例えば基板温度600℃、O2 /(A
r+O2 )=20[%]のO2 ・Ar雰囲気中で、DC
スパッタ法により、開口部の側面での膜厚が10nm、
開口部の底面での膜厚が30nmの第2のSrRuO3
下部電極442 としての第2のSrRuO3 膜を全面に
形成する。
【0089】このとき、第1のSrRuO3 下部電極4
1 が初期層として働くため、開口部の側面で極度の粒
成長は起こらない。
【0090】次に開口部外の余剰な第1および第2のS
rRuO3 膜を例えばCMPにより除去することによっ
て、第1および第2のSrRuO3 下部電極441 ,4
2を形成する。
【0091】最後に、全面に厚さ30nmのBa0.5
0.5 TiO3 絶縁膜45を成膜温度450℃でもって
CVD法により形成した後、その上に基板温度500
℃、O2 /(Ar+O2 )=20[%]のO2 ・Ar雰
囲気中で、DCスパッタ法により、SrRuO3 上部電
極45としての厚さ30nmのSrRuO3 膜を全面に
スパッタ法により形成し、これをパターニングして、内
堀コンケイブ型DRAMキャパシタが完成する。
【0092】本実施形態でも第7の実施形態と同様な効
果が得られる。さらに本実施形態によれば、第2のSr
RuO3 下部電極442 を酸素雰囲気中で形成したこと
により、第2のSrRuO3 下部電極442 はSrRu
3 下部電極44に比べて電気特性の優れたものとな
る。
【0093】また、第1のSrRuO3 下部電極441
を低温(300〜400℃)、第2のSrRuO3 下部
電極442 を高温(450℃以上)で形成すれば、第1
のSrRuO3 下部電極441 は非晶質になり、第2の
SrRuO3 下部電極442は結晶性になる。非晶質に
なると酸素透過性が低くなるので、第1のSrRuO3
下部電極441 の後工程で生じる酸素や酸素プラズマに
よるWプラグ電極42の酸化を防止できるので、Wプラ
グ電極42に対してのコンタクト抵抗の増加をより効果
的に防止できるようになる。 (第9の実施形態)図10は、本発明の第9の実施形態
に係る内堀コンケイブ型DRAMキャパシタを示す断面
図である。
【0094】図中、51は酸化膜等からなる第1の層間
絶縁膜を示しており、この第1の層間絶縁膜51にはコ
ンタクトホールが形成され、そしてこのコンタクトホー
ル内を埋め込むようにWプラグ電極52、導電性の酸化
タングステンからなる界面層53が順次形成されてい
る。
【0095】第1の層間絶縁膜51上には第2の層間絶
縁膜54が形成され、この第2の層間絶縁膜54には界
面層53に繋がるテーパ状の開口部が形成され、この開
口部の側壁および底面は互いに異なる成膜条件で形成さ
れた第1および第2のSrRuO3 下部電極551 ,5
2 (下部キャパシタ電極)により覆われている。した
がって、Wプラグ電極52は界面層53を介してSrR
uO3 下部電極551,552 に接続することになる。
また、テーパ角は第4の実施形態のキャパシタのそれと
同じ値であることが好ましい。
【0096】そして、上記開口部内はBa0.5 Sr0.5
TiO3 絶縁膜56(キャパシタ絶縁膜)を介してSr
RuO3 上部電極57(上部キャパシタ電極)により埋
め込まれている。
【0097】この内堀コンケイブ型DRAMキャパシタ
は、例えば以下のようにして製造する。まず、第1の層
間絶縁膜51にコンタクトホールを開口し、このコンタ
クトホール内にWプラグ電極52を埋込み形成する。
【0098】次に第1の層間絶縁膜51上に厚さ500
nmの第2の層間絶縁膜54をTEOSを用いたCVD
法により形成した後、この第2の層間絶縁膜54にWプ
ラグ電極52と繋がるテーパ状の開口部を0.15μm
ルールのフォトリソグラフィとRIEを用いて形成す
る。
【0099】次に例えば基板温度600℃、100
[%]Ar雰囲気中で、DCスパッタ法により、厚さ1
0nmの第1のSrRuO3 下部電極551 としての第
1のSrRuO3 膜を形成し、続いてO2 /(Ar+O
2 )=20[%]のO2 ・Ar雰囲気中で、DCスパッ
タ法により、厚さ20nmの第2のSrRuO3 下部電
極452 としての第2のSrRuO3 膜を全面に形成す
る。
【0100】このとき、SrRuO3 下部電極551
Wプラグ電極52との界面に薄い界面層53が自己整合
的に形成される。この界面層53は化学量論比が約WO
2 からなる導電性を有する酸化タングステン層である。
【0101】すなわち、本実施形態によれば、SrRu
3 下部電極551 の形成時に、Wプラグ電極52上に
導電性を有するWO3-d (0<d<3)からなる薄い界
面層53が自己整合的に形成されので、Wプラグ電極5
2とSrRuO3 下部電極551 との間のコンタクト抵
抗の増加を抑制できるようになる。
【0102】また、このような無酸素雰囲気中での成膜
とそれに続く酸素雰囲気中での成膜からなる2段階成膜
によって、直接酸素を含む雰囲気中で成膜した場合より
も薄い界面層53を形成できるので、Wプラグ電極52
とSrRuO3 下部電極551 との間のコンタクト抵抗
を低くできるようになる。
【0103】また、無酸素雰囲気で形成した酸素を殆ど
含まないSrRuO3 下部電極551 は下地(第1の層
間絶縁膜41、Wプラグ電極52)との密着性に優れ、
一方、酸素雰囲気で形成した酸素を含むSrRuO3
部電極552 は電気特性が優れたものとなる。
【0104】また、上記2段階成膜は最初低温(300
〜400℃)、次に高温(450℃以上)といった基板
温度を2段階に変えて行うことも可能である。この場
合、SrRuO3 下部電極551 は非晶質になり、Sr
RuO3 下部電極552 は結晶性になる。非晶質になる
と酸素透過性が低くなるので、Wプラグ電極52とコン
タクトとの間のコンタクト抵抗を効果的に低減できるよ
うになる。
【0105】次に開口部外の余剰な第1および第2のS
rRuO3 膜を例えばCMPにより除去することによっ
て、第1および第2のSrRuO3 下部電極451 ,4
2を形成する。
【0106】最後に、全面に厚さ30nmのBa0.5
0.5 TiO3 絶縁膜56をCVD法により形成した
後、基板温度600℃、O2 /(Ar+O2 )=20
[%]のO2 ・Ar雰囲気中でDCスパッタ法により、
開口部内を埋め込むようにSrRuO3 上部電極47と
しての厚さ30nmのSrRuO3 膜を全面に形成し、
これをパターニングして、内堀コンケイブ型DRAMキ
ャパシタが完成する。
【0107】かくして本実施形態によれば、酸素含有量
が十分に低い第1のSrRuO3 下部電極551 と酸素
を含む第2のSrRuO3 下部電極552 とからなる下
部キャパシタ電極を実現できるとともに、薄い界面層5
3をWプラグ電極52上に自己整合的に形成できるの
で、リーク電流の低減化および信頼性の向上の対策とし
て有効な電極材料であるSrRuO3 を有効活用できた
内堀コンケイブ型DRAMキャパシタを実現できるよう
になる。 (第10の実施形態)図11は、本発明の第10の実施
形態に係る内堀コンケイブ型DRAMキャパシタを示す
断面図である。なお、図10と対応する部分には図10
と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。
【0108】本実施形態が第10の実施形態と異なる点
は、第7の実施形態のように、SrRuO3 下部電極5
1 ,552 の膜厚が、開口部の側壁に比べて開口部の
底面の方が厚くなっていることにある。したがって、本
実施形態によれば、第7および第10の実施形態の両方
の効果が得られる。
【0109】なお、キャパシタ電極としてSrRuO3
膜を用いた場合、成膜方法、成膜条件によってはその組
成をSrRuO3 から若干ずらした方が良好な結晶性を
有する膜を得ることができる。
【0110】例えば低酸素分圧中で成膜したスパッタ法
においては、若干Srリッチの組成を有する膜が形成さ
れ、その結果としてより粒成長が進行し、結晶性の良い
膜が得られる。また、Ruリッチにした場合には、良好
な結晶性やモフォロジを有する膜を得ることができる。
【0111】組成ずれを導入する他の方法としては、ス
パッタ法の場合にはターゲットの組成をストイキオメト
リからずらす方法、CVD法の場合には原料供給量を制
御して行う方法がある。その他、スパッタ法、CVD法
において、上述したもの以外の成膜条件を変えることに
よっても組成をずらすことが可能である。
【0112】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施形態では、貴金属酸化物と
してRuO2 を用いた場合について説明したが、IrO
2 等の他の貴金属酸化物を使用しても良い。
【0113】また、導電性ぺロブスカイト酸化物に関し
ては、ARuO3 (AはSr、Ba、Ca、Laおよび
Ndから選ばれる少なくとも1種の元素)およびSr
1-x REx CoO3 (REはLa、Pr、SmおよびN
dから選ばれる少なくとも1種の元素)から選ばれる少
なくとも1種の材料からなるものを使用できる。
【0114】界面層はWO2 層に限定されず、WO3-d
(0<d<3)層であれば良い。また、下地がTi層で
あればTiO層以外に、TixOy(y/(x+y)<
1/3)層、Ti2 3 層またはTi3 5 層を使用し
ても良い。
【0115】また、上記実施形態では、プラグ電極とし
てWプラグ電極を用いた場合について説明したが、Ti
膜/TiN膜からなるプラグ電極を使用しても良い。W
プラグ電極を用いる場合には、層間絶縁膜との界面にT
i膜/TiN膜を成膜する必要があるので、Ti膜/T
iN膜のみでプラグ電極を形成した方が、工程をより少
なくすることが可能となり、かつ微細化も容易となる。
【0116】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施できる。
【0117】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、本
発明(請求項1,2,3)によれば、Wからなるプラグ
電極と下部キャパシタ電極との間に、導電性を有するW
3-dからなる界面層が形成されているので、下部キャ
パシタ電極の材料として導電性酸化物を用いても、プラ
グ電極と下部キャパシタ電極との間のコンタクト抵抗の
増加を抑制できるようになる。
【0118】また、本発明(請求項3〜5,9)によれ
ば、プラグ電極と下部キャパシタ電極との間に導電性を
有する界面層が形成されていることと、界面層と接する
部分の下部キャパシタ電極が酸素透過率の低い結晶状態
である非晶質の第1の導電膜であることから、プラグ電
極と下部キャパシタ電極との間のコンタクト抵抗の増加
を抑制できるようになる。
【0119】また、本発明(請求項6,7,10)によ
れば、貴金属酸化物からなる電極上に導電性ペロブスカ
イト酸化物からなる保護膜を介して絶縁膜が形成されて
いるので、プラズマCVD法等のプラズマを利用した成
膜方法によって上記絶縁膜を形成する際に、酸素プラズ
マにより上記電極と絶縁膜との界面特性が劣化すること
による素子特性の劣化を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る平面型DRAM
キャパシタを示す断面図
【図2】本発明の第2の実施形態に係る平面型DRAM
キャパシタを示す断面図
【図3】本発明の第3の実施形態に係るスタック型DR
AMキャパシタを示す断面図
【図4】発明の第4の実施形態に係る内堀コンケイブ型
DRAMキャパシタを示す断面図
【図5】本発明の第5の実施形態に係るスタック型DR
AMキャパシタを示す断面図
【図6】本発明の第6の実施形態に係るスタック型DR
AMキャパシタを示す断面図
【図7】本発明の第7の実施形態に係る内堀コンケイブ
型DRAMキャパシタを示す断面図
【図8】同実施形態の方法で形成した第2の層間絶縁膜
およびSrRuO3 下部電極の顕微鏡写真(SEM写
真)を示す図
【図9】本発明の第8の実施形態に係る内堀コンケイブ
型DRAMキャパシタを示す断面図
【図10】本発明の第9の実施形態に係る内堀コンケイ
ブ型DRAMキャパシタを示す断面図
【図11】本発明の第10の実施形態に係る内堀コンケ
イブ型DRAMキャパシタを示す断面図
【符号の説明】
1…層間絶縁膜 2…Wプラグ電極 3…界面層 4…SrRuO3 下部電極 4a…RuO2 下部電極 5…Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜 6…SrRuO3 上部電極 7…層間絶縁膜 11…層間絶縁膜 12…Wプラグ電極 13…TiNバリア層 14…界面層 15…RuO2 下部電極 16…Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜 17…RuO2 上部電極 21…第1の層間絶縁膜 22…Wプラグ電極 23…界面層 24…第2の層間絶縁膜 25…SrRuO3 下部電極 26…Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜 27…SrRuO3 上部電極 31…第1の層間絶縁膜 32…Wプラグ電極 33…Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜 34…RuO2 下部電極 35…BaSr0.5 TiO3 絶縁膜 36…RuO2 上部電極 37…SrRuO3 保護膜 38…第2の層間絶縁膜 41…第1の層間絶縁膜 42…Wプラグ電極 43…第2の層間絶縁膜 44,441 ,442 …SrRuO3 下部電極 45…Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜 46…SrRuO3 上部電極 51…第1の層間絶縁膜 52…Wプラグ電極 53…界面層 54…第2の層間絶縁膜 551 ,552 …SrRuO3 下部電極 56…Ba0.5 Sr0.5 TiO3 絶縁膜 57…SrRuO3 上部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稗田 克彦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 4M104 BB18 BB36 CC05 DD02 EE16 GG14 GG16 5F083 AD31 AD42 AD49 AD54 FR02 GA02 GA21 GA25 JA14 JA39 JA40 JA43 JA45 MA06 MA17 PR18 PR22 PR29 PR33 PR40

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板上に形成され、接続孔を有する
    絶縁膜と、 前記接続孔内に形成され、Wからなる接続電極と、 この接続電極上に形成され、WO3-d (0<d<3)か
    らなる界面層と、 この界面層を介して前記接続電極と電気的に接続され、
    導電性酸化物からなる下部キャパシタ電極と、 この下部キャパシタ電極上に形成されたキャパシタ絶縁
    膜と、 このキャパシタ絶縁膜上に形成された上部キャパシタ電
    極とを具備してなることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記導電性酸化物は、導電性ペロブスカイ
    ト酸化物または貴金属酸化物であることを特徴とする請
    求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】半導体基板上に形成され、接続孔を有する
    絶縁膜と、 前記接続孔内に形成された接続電極と、 この接続電極上に形成された導電性の界面層と、 この界面層を介して前記接続電極と電気的に接続され、
    導電性酸化物からなる非晶質の第1の導電膜と、この第
    1の導電膜上に形成され、導電性酸化物からなる結晶性
    の第2の導電膜とからなる下部キャパシタ電極と、 この下部キャパシタ電極上に形成されたキャパシタ絶縁
    膜と、 このキャパシタ絶縁膜上に形成された上部キャパシタ電
    極とを具備してなることを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】前記界面層は、その下地の構成材料を含む
    導電性酸化物からなることを特徴とする請求項3に記載
    の半導体装置。
  5. 【請求項5】前記導電性酸化物は、導電性ペロブスカイ
    ト酸化物からなることを特徴とする請求項3に記載の半
    導体装置。
  6. 【請求項6】半導体基板上に形成され、貴金属酸化物か
    らなる電極と、 この電極上に形成され、導電性ペロブスカイト酸化物か
    らなる保護膜と、 前記電極上に前記保護膜を介して形成された絶縁膜とを
    具備してなることを特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項7】前記電極は、キャパシタの上部キャパシタ
    電極であることを特徴とする請求項6に記載の半導体装
    置。
  8. 【請求項8】半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、 この絶縁膜にその下地に達する接続孔を形成する工程
    と、 この接続孔内にWからなる接続電極を埋込み形成する工
    程と、 この接続電極を含む領域上に導電性酸化物からなる導電
    膜を形成するとともに、前記接続電極と前記導電膜との
    界面にWO3-d (0<d<3)からなる界面層を自己整
    合的に形成する工程と、 前記導電膜をパターニングして下部キャパシタ電極を形
    成する工程と、 この下部キャパシタ電極上にキャパシタ絶縁膜および上
    部キャパシタ電極を形成する工程とを有することを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、 この絶縁膜にその下地に達する接続孔を形成する工程
    と、 この接続孔内に接続電極を埋込み形成する工程と、 酸化種を含まない不活性雰囲気中で前記接続電極を含む
    領域上に導電性酸化物からなる非晶質の第1の導電膜を
    形成した後、酸化種を含む不活性雰囲気中で前記第1の
    導電膜上に導電性酸化物からなる結晶性の第2の導電膜
    を形成する工程と、 前記第1および第2の導電膜をパターニングして、下部
    キャパシタ電極を形成する工程と、 この下部キャパシタ電極上にキャパシタ絶縁膜および上
    部キャパシタ電極を形成する工程とを有することを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】半導体基板上に貴金属酸化物からなる電
    極を形成する工程と、 この電極上に導電性ペロブスカイト酸化物からなる保護
    膜を形成する工程と、 プラズマを利用した成膜方法により、前記電極上に前記
    保護膜を介して絶縁膜を形成する工程とを有することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
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