JP2000031404A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2000031404A JP11174714A JP17471499A JP2000031404A JP 2000031404 A JP2000031404 A JP 2000031404A JP 11174714 A JP11174714 A JP 11174714A JP 17471499 A JP17471499 A JP 17471499A JP 2000031404 A JP2000031404 A JP 2000031404A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温での使用やリード/ライトの繰り返し使
用に対しても劣化が防止でき、また、センシングマージ
ンが大きい半導体装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 キャパシタ下部電極と、ZrよりTi成
分を相対的に多く含む強誘電体膜と、そしてキャパシタ
上部電極が第1絶縁膜上に順に形成されたキャパシタを
含む半導体装置の製造方法において、下部電極と強誘電
体膜の界面における反応を防止する熱処理が遂行される
段階を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関するものであり、より詳しくはFRAM(F
erroelectric Random Acces
s Memory)装置及びその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】FRAM装置は、フラッシュメモリのよ
うな非揮発性(nonvolatile)特性を有しなが
らも、フラッシュメモリに比べて相対的にはるかに速い
動作速度(FLASH MEMORY:数msec、F
RAM:数10nsec)を有している。また、かなり強
い耐久性(endurance)を有しながらも、相対的
に低いライティング電圧(Writing volta
ge)(FLASH MEMORY:18-22V、FR
AM:5V以下)、そしてDRAMとSRAMに比べて低
い消費電力(待機電流(stanby curren
t):1μA以下)を持っている。また、DRAMよりは
大きいがSRAMよりはかなり小さい適正なセル寸法を
有しており、最近多くの研究と関心が集中している。
【0003】しかし、このような長所を有するFRAM
装置を製品で実現するためには、1T/1C(1つのメ
モリ要素が一つのトランジスタと一つの強誘電体キャパ
シタで構成される)セル構造、多層配線層の具備のみな
らず、FRAM装置製造過程中に生じる劣化を最小化す
るという難題を解決しなければならない。
【0004】FRAMで強誘電体物質としてPZT物質
を用いる場合、劣化はPZT物質の結晶性と密接な関係
がある。PZT物質の結晶性は、PZT物質の結晶性の
ための工程後、例えば、熱処理工程後、PZT物質内の
ペロブスカイト(perovskite)構造の形成程度
と密接な関係があり、このペロブスカイト構造の形成程
度は、PZT物質内のZrとTiの組成比と密接な関係
がある。
【0005】また、PZT物質が不均質強誘電体物質
(heterogeneous ferroelect
ric material)であるため、PZT物質と
接触する物質により結晶性に多くの影響を受けることに
なる。
【0006】また、PZT物質と接触する物質により劣
化される程度が非常に大きくなる場合がある。FRAM
装置でPZT物質と接触する下部電極または、上部電極
をPt物質として用いる場合、Pt物質の触媒作用(c
atalitic effect)による還元反応によ
って、上部電極と、Pt物質と強誘電体物質と、PZT
物質の界面領域の欠陥と、Ti組成の欠乏を発生させる
ことによって、FRAM装置の信頼性に問題が生じるこ
とになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の諸般
問題点を解決するために提案されたものとして、強誘電
体物質の結晶性を向上させ、強誘電体物質と電極の界面
領域で生じる欠陥を除去することによって、高い温度だ
けではなく多くのリード/ライト(read/writ
e)の繰り返し遂行でも劣化を防止でき、大きい残留分
極を有することによって十分なセンシングマージン(s
ensing margin)を確保できる半導体装置
及びその製造方法を提供する。
【0008】
【課題の解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに提案された本発明の特徴によると、半導体装置の製
造方法は、活性領域と非活性領域を定義するための素子
分離領域を有する半導体基板の活性領域上に導電層を形
成する段階と、導電層を含んで半導体基板上に第1絶縁
膜を形成する段階と、キャパシタ下部電極と、Zrより
Ti成分を相対的に多く含む強誘電体膜と、そしてキャ
パシタ上部電極を第1絶縁膜上に順に形成してキャパシ
タを形成し、上部電極及び強誘電体膜が、下部電極の一
部とオーバーラップ(overlap)されるように形
成する段階と、半導体基板全面に第2絶縁膜を形成する
段階と、第2絶縁膜を部分的にエッチングして下部電極
の上部表面の一部を露出させる第1オープニングを形成
する段階と、下部電極と強誘電体膜の界面における反応
を防止する熱処理を遂行する工程と、第2絶縁膜及び第
1絶縁膜をエッチングして導電層の一側の活性領域の一
部を露出させる第2オープニングを形成する段階と、第
2絶縁膜上に、第1オープニングと第2オープニングを
通して下部電極と活性領域を電気的に接続させるコンタ
クト層を形成する段階とを含む。
【0009】上述の目的を達成するために提案された本
発明の特徴によると、半導体装置は、活性領域と非活性
領域を定義するための素子隔離領域を有する半導体基板
の活性領域上に形成された導電層と、導電層を含んで半
導体基板上に形成された第1絶縁膜と、第1絶縁膜上に
順に積層されたキャパシタ下部電極と、強誘電体膜と、
そして上部電極を含むキャパシタと、上部電極及び強誘
電体膜と下部電極の一部がオーバーラップされるように
形成されており、キャパシタを含んで第1絶縁膜上に形
成された第2絶縁膜と、第2絶縁膜を貫いて上部電極を
露出させるように形成された第1オープニングと、第2
絶縁膜と第1絶縁膜を貫いて導電層の一側の半導体基板
の上部表面を露出させる第2オープニングと、第1オー
プニングと第2オープニングを通して下部電極と上部電
極を電気的に接続させるコンタクト層とを含む。
【0010】図10を参照すると、本発明の実施形態に
よる新規した半導体装置及びその製造方法では、キャパ
シタ下部電極と上部電極とも間にZrよりTi成分を相
対的に多く含む強誘電体膜が形成され、下部電極の上部
表面の一部を露出させる第1オープニングが形成された
後、下部電極と強誘電体膜の界面における反応を防止す
る熱処理が遂行される。続いて、活性領域の一部を露出
させる第2オープニングが形成され、第1オープニング
と第2オープニングを通して下部電極と活性領域を電気
的に接続させるコンタクト層が形成される。このような
半導体装置及びその製造方法により、強誘電体物質の結
晶性が向上でき、強誘電体物質と電極の界面領域で生じ
る欠陥が除去されることができ、高い温度でだけではな
く、多くのリード/ライトの繰り返し遂行でも劣化が防
止でき、大きい残留分極が確保されることによって十分
なセンシングマージンが確保できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図10を参照して
本発明の実施例を詳しく説明する。図1乃至図10は、
本発明による半導体装置の製造方法を順次的に示す流れ
図である。図1を参照すると、まず半導体基板100上
に活性領域と非活性領域を定義するように素子分離領域
102が形成される。活性領域の半導体基板100上に
酸化膜(図示せず)を間に置いて導電層、例えばゲート
電極104が形成される。ゲート電極104両側の半導
体基板100内にソース/ドレーン領域(図示せず)が
形成される。ゲート電極104を含んで半導体基板10
0上に第1絶縁膜106が形成される。
【0012】図2を参照すると、第1絶縁膜106上に
物質層108が形成される。物質層108は第1絶縁膜
106とキャパシタの下部電極との接合を強化させ、ま
た下部物質と後続工程で形成される上部物質が拡散され
ることを防止する。例えば、物質層108は、TiO2
で形成できる。
【0013】物質層108上にキャパシタの下部電極が
形成される。下部電極は酸化膜110と白金膜112が
順に積層されて形成される。例えば、酸化膜110はI
rO 2膜である。IrO2膜112はDCマグネトロンス
パッタリング(magnetron sputteri
ng)工程で形成され、膜質を強化させるため酸素雰囲
気で約600℃の温度で熱処理される。IrO2膜11
0は約500Åの厚さを有し、白金膜112は約270
0Åの厚さを有する。白金膜112は後続工程で形成さ
れる強誘電体膜の結晶化に有利な格子構造を提供してよ
り安定した強誘電体膜が形成できるようにする。このよ
うな下部電極以外にも下部電極はIr、Rh及びRuな
どの一金属膜で置き換えられることもでき、IrO
2膜、ITO膜、RhO2膜、RuO2膜及びMoO3膜の
中から選択された一膜とPt、Ir、Rh及びRu金属
膜の中のいずれか一膜が順に積層されて形成される場合
もある。
【0014】次に白金膜102上に強誘電体膜が形成さ
れる。強誘電体膜114はPZT膜やPLZT膜で形成
でき、強誘電体膜114はゾルーゲル(sol−gel)
工程で約2500Åの厚さを有し、Tiの組成比が大き
いように形成される。例えば、Zr対Tiの組成比が
2:3、3:7、そして1:4の中の一つになるように形
成される。次に強誘電体膜114が強誘電体特性を示す
ための結晶化工程が遂行される。結晶化工程は酸素雰囲
気で約650℃以上の温度で遂行されるRTP(Rap
id Thermal Process)工程で遂行され
たり、拡散炉で遂行される。遂行温度はもっと具体的に
約700℃である。
【0015】次に、強誘電体膜114上に上部電極が形
成される。例えば、上部電極はIrO2膜116とIr
膜118が順に積層された多層膜で形成される。IrO
2膜116はDCマグネトロンスパッタリング工程で約
300Åの厚さを有するように形成される。続いて、I
rO2膜116は酸素雰囲気で約450℃の温度で熱処
理されて安定な酸化膜伝導層が形成され、続いてIr膜
118が約1700Å厚さを有するように形成される。
このような上部電極以外にも上部電極はIr、Rh及び
Ruなどの一金属膜で置き換えられることもでき、Ir
2膜、ITO膜、RhO2膜、RuO2膜及びMoO3
中選択された一膜とPt、Ir、Rh及びRu金属膜中
いずれか一膜が順に積層されて形成される場合もある。
次に、Ir膜118上に上部電極エッチング工程で用い
られるマスク形成のためにハードマスク用膜120が形
成される。例えばTiO2膜が約500Å厚さを有する
ように形成される。
【0016】図3及び図4を参照すると、TiO2膜1
20がよく知られたフォトレジストを用いるエッチング
工程でパターニングされ、上部電極のエッチング工程で
用いられるハードマスクが形成される。ハードマスクを
用いて、Cl:O2化学(chemistry)を用いる
RIE(reactive ion etching)工
程で上部電極116、118が乾式エッチングされる。
続いて、強誘電体膜114であるPZT膜の上部表面が
露出され、PZT膜114がよく知られたフォトレジス
トを用いるエッチング工程でエッチングされる。その
後、エッチング工程によるエッチング損傷を除去するた
め約450℃の温度で熱処理工程が遂行される。よく知
られたフォトレジストを用いるエッチング工程で下部電
極112、110と物質層108が順にエッチングさ
れ、上部電極116、118及び強誘電体膜114と下
部電極112、110の一部がオーバーラップ(ove
rlap)されるキャパシタが形成される。
【0017】次に、キャパシタを含んで第1絶縁膜10
6上に物質の拡散を防止する拡散防止膜122が形成さ
れる。例えば、拡散防止膜122は、約500Å-10
00Å範囲内の厚さを有するTiO2膜で形成できる。
拡散防止膜122は、キャパシタ内の物質が拡散される
ことを防止する。拡散防止膜122の膜質を緻密化する
ための熱処理工程が遂行される。熱処理工程は、酸素雰
囲気で約650℃以上の温度で遂行される。拡散防止膜
122が部分的にエッチングされて図4のような生成物
が形成される。
【0018】図5及び図6を参照すると、図4のような
生成物と第1絶縁膜106上に第2絶縁膜124が形成
される。第2絶縁膜124は、よく知られたCVD酸化
膜で形成される。次に、第2絶縁膜124と拡散防止膜
122が順にエッチングされ、下部電極の白金層112
を露出させる第1オープニング125が形成される。こ
の場合、白金層112は、還元作用を促進する役割をす
ることとよく知られている。このような白金の性質は、
酸化物系であるPZT膜等に酸素還元反応を引き起こし
下部電極とPZTの界面に欠陥を発生させ、欠陥はキャ
パシタ特性に悪影響を及ぼすことと知られている。
【0019】このような影響を最小化するため第1オー
プニング125形成後、酸素雰囲気で約450℃以上の
温度で熱処理工程が遂行される。熱処理工程は、拡散炉
を利用した熱処理工程やRTP工程で遂行できる。この
場合酸素は下部電極を形成している酸化膜即ち、本実施
形態ではIrO2膜110の安定的形成を助け、前述の
ような下部電極と白金の界面領域に発生する欠陥のサイ
ズも最小化できる。またIrO2膜110と白金膜11
2が順に積層された構造でIrO2膜110のストレス
変化を最小化させることができる。IrO2膜110の
ストレスは、後続熱処理工程時IrO2がIrへ変化し
ようとする性質によって生じる。この場合白金膜112
は酸素雰囲気で熱処理工程が遂行されても酸化されない
ためコンタクト抵抗におよぶ影響は微々である。
【0020】図6及び図7を参照すると、次に第1オー
プニング125を含んで第2絶縁膜124上に第1障壁
(barrier)膜126が形成される。例えば、Ti
N膜が約900Åの厚さを有するように形成される。そ
して、ソース/ドレーン領域と後続工程で形成されるコ
ンタクト層との電気的接続のため第1障壁膜126、第
2絶縁膜124及び第1絶縁膜106が順にエッチング
されてソース/ドレーン領域が露出される第2オープニ
ング128が形成される。
【0021】図8及び図9を参照すると、第1オープニ
ング125及び第2オープニング128を含んでTiN
膜126上に第2障壁膜130が形成される。第2障壁
膜130は、約300Åの厚さのTi膜と約900Åの
厚さのTiN膜が順に積層されて形成される。次に、数
千Åの厚さを有するAl膜と250ÅのTiN膜が順に
積層された第1メタルライン132が第2障壁膜130
上に形成される。フォトレジストを用いるよく知られた
エッチング工程で第1メタルライン132、第2障壁膜
130、第1障壁膜126が部分的にエッチングされ、
第1オープニング125と第2オープニングを通してキ
ャパシタの下部電極とソース/ドレーン領域を電気的に
接続させるコンタクト層とビットラインが形成され、第
2絶縁膜124の一部が露出される。
【0022】図10を参照すると、コンタクト層とビッ
トラインを含んで第2絶縁膜124上に第3絶縁膜13
4が形成される。例えば、第3絶縁膜134はCVD工
程で形成されたECR形態の酸化膜で形成される。第3
絶縁膜134は、まずECR形態の酸化膜約5000Å
の厚さを有するように形成され、このECR(Elec
tron Cyclotron Resonance)形
態の酸化膜が平坦化エッチングされた後、再びECR形
態の酸化膜が約6500Å厚さで追加形成される。この
場合、第3絶縁膜134はCVD工程で形成されたTE
OS膜で形成される場合もある。
【0023】続いて、第3絶縁膜134と、第2絶縁膜
124と、拡散防止膜と、ハードマスクとが順にエッチ
ングされて上部電極の上部表面が露出される第3オープ
ニング136が形成される。この場合、周辺回路領域や
コア(core)領域の第1メタルラインを露出させるオ
ープニング(図示せず)が形成される。第2オープニン
グ128内のTi膜とシリコン基板を活性化させるため
の目的で窒素雰囲気で約450℃以上の温度で熱処理工
程が遂行される。
【0024】第3オープニング136を含んで第3絶縁
膜134上に約250Åの厚さを有するTiN膜と約6
000Åの厚さを有するAl膜が順に形成される。Ti
N膜とAl膜がフォトレジストを用いるよく知られたエ
ッチング工程でエッチングされて第2メタルライン13
8が形成される。第2メタルライン138を含んでEC
R形態の酸化膜上にパッシベーション膜(passiv
ation)が形成される。
【0025】本発明による半導体装置は、半導体基板1
00上に形成された絶縁膜106上に下部電極と絶縁膜
との接合力を強化させるTiO2の物質層108が形成
されている。そして、この膜108上にIr、Rh及び
Ruなどの一金属膜で形成されていたり、IrO2膜、
ITO膜、RhO2膜、RuO2膜及びMoO3膜中選択
された一膜とPt、Ir、Rh及びRu金属膜中、いず
れか一膜が順に積層されて形成されている下部電極11
0、112上にZr成分よりTi成分を相対的に多く含
む(例えば、Zrに対するTiの組成比が4:6、3:
7、2:8の)PZTやPLZTの強誘電体膜114が形
成されており強誘電体膜114上にIr、Rh及びRu
等の一金属膜で形成されていたり、IrO2膜、ITO
膜、RhO2膜、RuO2膜及びMoO3膜中選択された
一膜とPt、Ir、Rh及びRu金属膜中いずれか一膜
が順に積層されて形成される上部電極116、118が
形成されている。このように、形成されたキャパシタを
含んで半導体基板上に絶縁膜124が形成されており、
絶縁膜124を貫いて下部電極半導体基板の一部を露出
させるオープニングが形成されており、オープニングを
通してコンタクト層に半導体基板と下部電極が電気的に
連結されるように形成されている。
【0026】図11は、本発明による半導体装置の分極
特性を示すグラフである。図11を参照すると、約10
10疲労(fatigue)が進められる前のグラフ曲線1
0と進行後のグラフ曲線12がほぼ等しいことが分か
る。これは長時間に渡りキャパシタが用いられてもほぼ
劣化されなく初期の性能を維持できることを示す。
【0027】図12は、従来による半導体装置の誘電特
性を示すグラフである。図12を参照すると、Zr:T
i組成比が52:48であるPZTが用いられ、上部電
極がPtのみで形成されたキャパシタの分極特性は次の
通りである。約1010疲労が進められる前のグラフ曲線
13と進行後のグラフ曲線14が相当な差を示している
ことが分かる。これは長時間に渡りキャパシタが用いら
れる場合劣化が生じ、これにより、キャパシタの性能が
かなり低下されることを意味する。
【表1】
【0028】表1は、図11と図12の性能を示すキャ
パシタの特性を数値的に示した表である。表1を参照す
ると、5V及び3Vにおけるスイッチングチャージ(c
harge)密度が従来のキャパシタに比べてかなり高
い数値を示し、ノンスイッチングチャージ密度はほぼ二
倍以上で本発明のキャパシタが小さい数値を持っている
ことが分かる。従って、残留分極もほぼ二倍に近い差を
示している。従って、本発明のキャパシタが従来のキャ
パシタよりはるかに優れた性能を有することが分かる。
また、約1010疲労が与えられた後残留分極を比較する
と、本発明のキャパシタは、疲労前47μC/cm2
残留分極量を有し、疲労後は46.4μC/cm2で疲
労前の残留分極の90.8%に該当する残留分極を示
し、従来のキャパシタは疲労前25.3μC/cm2
あり、疲労後は6.8μC/cm2で疲労前の残留量の
5.8%より小さい分極を有する。これは本発明のキャ
パシタが劣化に対して従来のキャパシタよりはるかに強
いことを示している。
【0029】
【発明の効果】本発明は、従来の半導体装置及びその製
造方法で、強誘電体物質が容易に劣化されて安全な性能
を発揮できない問題点を解決したことであり、強誘電体
物質の結晶性を向上させ、強誘電体物質と電極の界面領
域で生じる欠陥を除去して高い温度でだけであはなく多
くのリード/ライトの繰り返し遂行でも劣化されなく安
定な性能を発揮でき、大きい残留分極量を確保して十分
なセンシングマージンを確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による半導体装置の製造方法の第1の
段階を示す図である。
【図2】 本発明による半導体装置の製造方法の第2の
段階を示す図である。
【図3】 本発明による半導体装置の製造方法の第3の
段階を示す図である。
【図4】 本発明による半導体装置の製造方法の第4の
段階を示す図である。
【図5】 本発明による半導体装置の製造方法の第5の
段階を示す図である。
【図6】 本発明による半導体装置の製造方法の第6の
段階を示す図である。
【図7】 本発明による半導体装置の製造方法の第7の
段階を示す図である。
【図8】 本発明による半導体装置の製造方法の第8の
段階を示す図である。
【図9】 本発明による半導体装置の製造方法の第9の
段階を示す図である。
【図10】 本発明による半導体装置の製造方法の第1
0の段階を示す図である。
【図11】 本発明による半導体装置の分極特性を示す
グラフである。
【図12】 従来による半導体装置の分極特性を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
100 半導体基板 102 素子隔離領域 104 ゲート 106 層間絶縁膜 108、120 TiO2 110、112 下部電極 114 強誘電体膜 116、118 上部電極 126 障壁膜 130、132 コンタクト層
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/792

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性領域と非活性領域を定義するための
    素子分離領域を有する半導体基板の前記活性領域上に導
    電層を形成する段階と、 前記導電層を含んで半導体基板上に第1絶縁膜を形成す
    る段階と、 キャパシタ下部電極と、ジルコニウムよりチタン成分を
    相対的に多く含む強誘電体膜と、そしてキャパシタ上部
    電極を前記第1絶縁膜上に順に形成してキャパシタを形
    成し、前記上部電極及び強誘電体膜が、前記下部電極の
    一部とオーバーラップされるように形成する段階と、 前記半導体基板全面に第2絶縁膜を形成する段階と、 前記第2絶縁膜を部分的にエッチングして下部電極の上
    部表面の一部を露出させる第1オープニングを形成する
    段階と、 前記下部電極と強誘電体膜の界面における反応を防止す
    る熱処理を遂行する段階と、 前記第2絶縁膜及び第1絶縁膜をエッチングして導電層
    の一側の活性領域の一部を露出させる第2オープニング
    を形成する段階と、 前記第2絶縁膜上に、前記第1オープニングと第2オー
    プニングを通して前記下部電極と前記活性領域を電気的
    に接続させるコンタクト層を形成する段階とを含むこと
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1絶縁膜を形成した後、上部膜と
    下部膜の接合力を強化させる物質層を形成する段階を付
    加的に含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装
    置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記物質層は、二酸化チタンで形成され
    ることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 前記下部電極は、白金、イリジウム、ロ
    ジウム、およびルテニウムの中のいずれかで形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 前記下部電極は、二酸化イリジウム膜、
    ITO膜、二酸化ロジウム膜、二酸化ルテニウム膜、そ
    して三酸化モリブデン膜のいずれかの膜と白金、イリジ
    ウム、ロジウム及びルテニウムの中のいずれかの膜が順
    に積層された多層膜で形成されることを特徴とする請求
    項1に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記強誘電体膜は、PZTまたはPLZ
    Tで形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記PZTは、4:6、3:7、および
    2:8のいずれかの組成比を有するジルコニウムとチタ
    ンを含むことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置
    の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記PLZTは、4:6、3:7、および
    2:8のいずれかの組成比を有するジルコニウムとチタ
    ンを含むことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記上部電極は、白金、イリジウム、ロ
    ジウム、およびルテニウムの中のいずれかで形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記上部電極は、二酸化イリジウム、
    ITO、二酸化ロジウム、二酸化ルテニウム、および三
    酸化モリブデンの中のいずれかと白金、イリジウム、ロ
    ジウム及びルテニウムの中のいずれかとが順に積層され
    た多層膜で形成されることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記キャパシタを形成した後、前記キ
    ャパシタ上に物質の拡散を防止する拡散防止膜を形成す
    る段階を付加的に含むことを特徴とする請求項1に記載
    の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記拡散防止膜は、二酸化チタンで形
    成されることを特徴とする請求項11に記載の半導体装
    置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記熱処理工程は、拡散炉を用いる工
    程またはRTP工程により酸素雰囲気で約450℃以上
    の温度で遂行されることを特徴とする請求項1に記載の
    半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記熱処理工程後、前記第1オープニ
    ングを含んで半導体基板上に障壁膜を形成する段階を付
    加的に含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装
    置の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記障壁膜は、窒化チタンで形成され
    ることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置の製
    造方法。
  16. 【請求項16】 前記コンタクト層は、チタン、窒化チ
    タン、アルミニウム、窒化チタンが順に積層されて形成
    されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の
    製造方法。
  17. 【請求項17】 活性領域と非活性領域を定義するため
    の素子分離領域を有する半導体基板の活性領域上に形成
    された導電層と、 前記導電層を含んで半導体基板上に形成された第1絶縁
    膜と、 前記第1絶縁膜上に順に積層されたキャパシタ下部電極
    と、強誘電体膜と、そして上部電極とを含むキャパシタ
    と、前記上部電極及び強誘電体膜と下部電極の一部がオ
    ーバーラップされるように形成されており、 前記キャパシタを含んで第1絶縁膜上に形成された第2
    絶縁膜と、 前記第2絶縁膜を貫いて前記下部電極を露出させるよう
    に形成された第1オープニングと、 前記第2絶縁膜と第1絶縁膜を貫いて前記導電層の一側
    の半導体基板の上部表面を露出させる第2オープニング
    と、 前記第1オープニングと第2オープニングを通して前記
    下部電極と導電層の側の半導体基板を電気的に接続させ
    るコンタクト層を含むことを特徴とする半導体装置。
  18. 【請求項18】 前記下部電極と第1絶縁膜との間に
    は、前記第1絶縁膜と下部膜の接合力を増加させるため
    形成された物質層を付加的に含むことを特徴とする請求
    項17に記載の半導体装置。
  19. 【請求項19】 前記強誘電体膜は、PZT膜またはP
    LZT膜であることを特徴とする請求項17に記載の半
    導体装置。
  20. 【請求項20】 前記PZT膜は、4:6、3:7及び
    2:8の中から選択された一組成比を有するジルコニウ
    ムとチタンを含む膜であることを特徴とする請求項19
    に記載の半導体装置。
  21. 【請求項21】 前記PLZT膜は、4:6、3:7及び
    2:8の中から選択された一組成比を有するジルコニウ
    ムとチタンを含む膜であることを特徴とする請求項19
    に記載の半導体装置。
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