JP2000349254A - 誘電体キャパシタおよびメモリならびにそれらの製造方法 - Google Patents
誘電体キャパシタおよびメモリならびにそれらの製造方法Info
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- JP2000349254A JP2000349254A JP11155390A JP15539099A JP2000349254A JP 2000349254 A JP2000349254 A JP 2000349254A JP 11155390 A JP11155390 A JP 11155390A JP 15539099 A JP15539099 A JP 15539099A JP 2000349254 A JP2000349254 A JP 2000349254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下部電極の密着性を確保しつつ、特性の劣化
を改善することができる誘電体キャパシタ，メモリおよ
びそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 下地部１１の上に下部電極１２，誘電体
膜１３および上部電極１４を順次備える。下部電極１２
は、下地部１１の側から順にＩｒＨｆを含む密着層１２
ｃ，Ｉｒを含む貴金属層１２ｄ，ＩｒＨｆＯを含む酸素
含有層１２ａ，Ｉｒを含む貴金属層１２ｂを積層して有
する。誘電体膜１３を形成するに際し、ＲＴＡを行った
のち、ＲＴＡ時以上の温度での不活性ガス熱処理を行う
か、または還元熱処理を行いフォーミングアニールによ
る特性の劣化を防止する。ここでは、密着層１２ｃと酸
素含有層１２ａとの間に貴金属層１２ｄを設けているの
で、特性の劣化を防止するための不活性ガス熱処理また
は還元熱処理を行っても、下部電極１２の密着性を確保
できる。
を改善することができる誘電体キャパシタ，メモリおよ
びそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 下地部１１の上に下部電極１２，誘電体
膜１３および上部電極１４を順次備える。下部電極１２
は、下地部１１の側から順にＩｒＨｆを含む密着層１２
ｃ，Ｉｒを含む貴金属層１２ｄ，ＩｒＨｆＯを含む酸素
含有層１２ａ，Ｉｒを含む貴金属層１２ｂを積層して有
する。誘電体膜１３を形成するに際し、ＲＴＡを行った
のち、ＲＴＡ時以上の温度での不活性ガス熱処理を行う
か、または還元熱処理を行いフォーミングアニールによ
る特性の劣化を防止する。ここでは、密着層１２ｃと酸
素含有層１２ａとの間に貴金属層１２ｄを設けているの
で、特性の劣化を防止するための不活性ガス熱処理また
は還元熱処理を行っても、下部電極１２の密着性を確保
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体膜に第１の
電極と第２の電極とがそれぞれ接続された誘電体キャパ
シタおよびメモリならびにそれらの製造方法に関する。
電極と第２の電極とがそれぞれ接続された誘電体キャパ
シタおよびメモリならびにそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電体メモリは強誘電体膜の高速な分
極反転とその残留分極を利用する高速書き換えが可能な
不揮発メモリである。従来、この強誘電体メモリとして
は、例えば、誘電体キャパシタとトランジスタとが基板
面方向に対して平行に配列されたものが知られている。
例えば、このような強誘電体メモリにおいて誘電体キャ
パシタは、基板の上に絶縁膜を介して、チタン（Ｔｉ）
よりなる密着層，白金（Ｐｔ）よりなる下部電極層，ビ
スマス（Ｂｉ）含有層状構造酸化物またはＰｂＴｉＯ3
とＰｂＺｒＯ3 との固溶体であるＰＺＴよりなる強誘電
体膜および白金よりなる上部電極層が順次積層された構
造を有している。なお、白金は微細加工が難しいので、
下部電極層および上部電極層には白金以外の貴金属が用
いられる場合もある。
極反転とその残留分極を利用する高速書き換えが可能な
不揮発メモリである。従来、この強誘電体メモリとして
は、例えば、誘電体キャパシタとトランジスタとが基板
面方向に対して平行に配列されたものが知られている。
例えば、このような強誘電体メモリにおいて誘電体キャ
パシタは、基板の上に絶縁膜を介して、チタン（Ｔｉ）
よりなる密着層，白金（Ｐｔ）よりなる下部電極層，ビ
スマス（Ｂｉ）含有層状構造酸化物またはＰｂＴｉＯ3
とＰｂＺｒＯ3 との固溶体であるＰＺＴよりなる強誘電
体膜および白金よりなる上部電極層が順次積層された構
造を有している。なお、白金は微細加工が難しいので、
下部電極層および上部電極層には白金以外の貴金属が用
いられる場合もある。
【０００３】また、情報記録密度を増加させる場合に
は、トランジスタと強誘電体キャパシタとが基板上に積
層して配置されるいわゆるスタック型キャパシタが知ら
れている。この強誘電体メモリでは、例えば、トランジ
スタと強誘電体キャパシタの下部電極とがシリコン（Ｓ
ｉ）よりなるプラグ層により電気的に接続されると共
に、強誘電体キャパシタの下部電極に元素の拡散を防止
する拡散防止層が設けられる。この拡散防止層というの
は、強誘電体膜を形成する際に行われる６００℃〜８０
０℃程度の高温での熱処理により、プラグ層からシリコ
ンが下部電極に拡散してその上層部において酸化され下
部電極の導電性が失われたり、更にシリコンが強誘電体
膜に拡散してキャパシタ特性が著しく劣化してしまうこ
とを防止するためのものである。例えば、このような強
誘電体メモリとしては、従来、イリジウム（Ｉｒ）とハ
フニウム（Ｈｆ）と酸素（Ｏ）とを含む拡散防止層を下
部電極に形成し、ストロンチウム（Ｓｒ）とビスマスと
タンタル（Ｔａ）と酸素とからなる層状構造酸化物によ
り強誘電体膜を構成したものが報告されている（特開平
１０−２４２４０９号公報参照）。
は、トランジスタと強誘電体キャパシタとが基板上に積
層して配置されるいわゆるスタック型キャパシタが知ら
れている。この強誘電体メモリでは、例えば、トランジ
スタと強誘電体キャパシタの下部電極とがシリコン（Ｓ
ｉ）よりなるプラグ層により電気的に接続されると共
に、強誘電体キャパシタの下部電極に元素の拡散を防止
する拡散防止層が設けられる。この拡散防止層というの
は、強誘電体膜を形成する際に行われる６００℃〜８０
０℃程度の高温での熱処理により、プラグ層からシリコ
ンが下部電極に拡散してその上層部において酸化され下
部電極の導電性が失われたり、更にシリコンが強誘電体
膜に拡散してキャパシタ特性が著しく劣化してしまうこ
とを防止するためのものである。例えば、このような強
誘電体メモリとしては、従来、イリジウム（Ｉｒ）とハ
フニウム（Ｈｆ）と酸素（Ｏ）とを含む拡散防止層を下
部電極に形成し、ストロンチウム（Ｓｒ）とビスマスと
タンタル（Ｔａ）と酸素とからなる層状構造酸化物によ
り強誘電体膜を構成したものが報告されている（特開平
１０−２４２４０９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの強誘
電体メモリでは、通常のＭＯＳ（Metal-Oxide-Semicond
uctor ）型メモリ構造の場合、金属配線工程の前にトラ
ンジスタの機能を回復させるために行われる４００℃〜
５００℃での水素熱処理（フォーミングガスアニール）
により、強誘電体キャパシタの特性が劣化してしまって
いた。これは、拡散防止層を含め下部電極に白金または
金（Ａｕ）以外の貴金属を用いた場合、強誘電体膜を形
成する際の熱処理により生じた貴金属酸化物がフォーミ
ングガスアニールにより還元され、強誘電体膜の組成な
ど構成が大きく変化してしまうためと考えられる。
電体メモリでは、通常のＭＯＳ（Metal-Oxide-Semicond
uctor ）型メモリ構造の場合、金属配線工程の前にトラ
ンジスタの機能を回復させるために行われる４００℃〜
５００℃での水素熱処理（フォーミングガスアニール）
により、強誘電体キャパシタの特性が劣化してしまって
いた。これは、拡散防止層を含め下部電極に白金または
金（Ａｕ）以外の貴金属を用いた場合、強誘電体膜を形
成する際の熱処理により生じた貴金属酸化物がフォーミ
ングガスアニールにより還元され、強誘電体膜の組成な
ど構成が大きく変化してしまうためと考えられる。
【０００５】そこで、フォーミングガスアニールの前に
窒素ガス雰囲気中における熱処理などを行うことによ
り、強誘電体キャパシタの劣化を防止することが考えら
れる。しかし、この方法により強誘電体メモリを製造す
ると、下部電極の密着性が低下してしまうという問題が
あった。
窒素ガス雰囲気中における熱処理などを行うことによ
り、強誘電体キャパシタの劣化を防止することが考えら
れる。しかし、この方法により強誘電体メモリを製造す
ると、下部電極の密着性が低下してしまうという問題が
あった。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、電極について高い密着性が得られる
誘電体キャパシタおよびメモリならびにそれらの製造方
法を提供することにある。
ので、その目的は、電極について高い密着性が得られる
誘電体キャパシタおよびメモリならびにそれらの製造方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による誘電体キャ
パシタは、下地部により支持されると共に、誘電体膜に
第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続されたもので
あって、第１の電極は、下地部と誘電体膜との間に設け
られ、酸素を含有する酸素含有層と、この酸素含有層と
下地部との間に設けられ、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を含む貴金属層と、この貴金属層
と下地部との間に設けられた密着層とを備えたものであ
る。
パシタは、下地部により支持されると共に、誘電体膜に
第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続されたもので
あって、第１の電極は、下地部と誘電体膜との間に設け
られ、酸素を含有する酸素含有層と、この酸素含有層と
下地部との間に設けられ、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を含む貴金属層と、この貴金属層
と下地部との間に設けられた密着層とを備えたものであ
る。
【０００８】本発明による他の誘電体キャパシタは、誘
電体膜に第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続され
たものであって、第１の電極および第２の電極のうちの
少なくとも一方は、白金，イリジウム，ルテニウム，ロ
ジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群のうちの
少なくとも１種と、ハフニウム，タンタル，ジルコニウ
ム，ニオブ，バナジウム，モリブデン，タングステンお
よび希土類元素からなる遷移金属元素群のうちの少なく
とも１種とからなる合金を含む層を備えると共に、この
合金の組成式は貴金属元素群の元素をＭIII とし遷移金
属元素群の元素をＭIVとするとＭIIIdＭIVe で表され、
その組成範囲は原子％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧
３，ｄ＋ｅ＝１００のものである。
電体膜に第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続され
たものであって、第１の電極および第２の電極のうちの
少なくとも一方は、白金，イリジウム，ルテニウム，ロ
ジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群のうちの
少なくとも１種と、ハフニウム，タンタル，ジルコニウ
ム，ニオブ，バナジウム，モリブデン，タングステンお
よび希土類元素からなる遷移金属元素群のうちの少なく
とも１種とからなる合金を含む層を備えると共に、この
合金の組成式は貴金属元素群の元素をＭIII とし遷移金
属元素群の元素をＭIVとするとＭIIIdＭIVe で表され、
その組成範囲は原子％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧
３，ｄ＋ｅ＝１００のものである。
【０００９】本発明によるメモリは、下地部により支持
され、かつ誘電体膜に第１の電極と第２の電極とがそれ
ぞれ接続された誘電体キャパシタを有するものであっ
て、第１の電極は、下地部と誘電体膜との間に設けら
れ、酸素を含有する酸素含有層と、この酸素含有層と下
地部との間に設けられ、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を含む貴金属層と、この貴金属層
と前記下地部との間に設けられた密着層とを備えたもの
である。
され、かつ誘電体膜に第１の電極と第２の電極とがそれ
ぞれ接続された誘電体キャパシタを有するものであっ
て、第１の電極は、下地部と誘電体膜との間に設けら
れ、酸素を含有する酸素含有層と、この酸素含有層と下
地部との間に設けられ、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を含む貴金属層と、この貴金属層
と前記下地部との間に設けられた密着層とを備えたもの
である。
【００１０】本発明による他のメモリは、誘電体膜に第
１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続された誘電体キ
ャパシタを有するものであって、第１の電極および第２
の電極のうちの少なくとも一方は、白金，イリジウム，
ルテニウム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属
元素群のうちの少なくとも１種と、ハフニウム，タンタ
ル，ジルコニウム，ニオブ，バナジウム，モリブデン，
タングステンおよび希土類元素からなる遷移金属元素群
のうちの少なくとも１種とからなる合金を含む層を備え
ると共に、この合金の組成式は貴金属元素群の元素をＭ
III とし遷移金属元素群の元素をＭIVとするとＭIIIdＭ
IVe で表され、その組成範囲は原子％で９７≧ｄ≧９
０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ＝１００のものである。
１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続された誘電体キ
ャパシタを有するものであって、第１の電極および第２
の電極のうちの少なくとも一方は、白金，イリジウム，
ルテニウム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属
元素群のうちの少なくとも１種と、ハフニウム，タンタ
ル，ジルコニウム，ニオブ，バナジウム，モリブデン，
タングステンおよび希土類元素からなる遷移金属元素群
のうちの少なくとも１種とからなる合金を含む層を備え
ると共に、この合金の組成式は貴金属元素群の元素をＭ
III とし遷移金属元素群の元素をＭIVとするとＭIIIdＭ
IVe で表され、その組成範囲は原子％で９７≧ｄ≧９
０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ＝１００のものである。
【００１１】本発明による誘電体キャパシタの製造方法
は、下地部により支持されると共に、誘電体膜に第１の
電極と第２の電極とがそれぞれ接続され、第１の電極に
密着層を含む誘電体キャパシタを製造するものであっ
て、第１の電極を形成する工程として、下地部の上に、
密着層を構成することとなる第１の層を成膜する工程
と、この第１の層の上に、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を用いて第２の層を形成する工程
と、この第２の層の上に、酸素を含む第３の層を形成す
る工程とを含むものである。
は、下地部により支持されると共に、誘電体膜に第１の
電極と第２の電極とがそれぞれ接続され、第１の電極に
密着層を含む誘電体キャパシタを製造するものであっ
て、第１の電極を形成する工程として、下地部の上に、
密着層を構成することとなる第１の層を成膜する工程
と、この第１の層の上に、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を用いて第２の層を形成する工程
と、この第２の層の上に、酸素を含む第３の層を形成す
る工程とを含むものである。
【００１２】本発明によるメモリの製造方法は、下地部
により支持され、かつ誘電体膜に第１の電極と第２の電
極とがそれぞれ接続され、第１の電極に密着層を含む誘
電体キャパシタを備えたメモリを製造するものであっ
て、第１の電極を形成する工程として、下地部の上に、
密着層を構成することとなる第１の層を成膜する工程
と、この第１の層の上に、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を用いて第２の層を形成する工程
と、この第２の層の上に、酸素を含む第３の層を形成す
る工程とを含むものである。
により支持され、かつ誘電体膜に第１の電極と第２の電
極とがそれぞれ接続され、第１の電極に密着層を含む誘
電体キャパシタを備えたメモリを製造するものであっ
て、第１の電極を形成する工程として、下地部の上に、
密着層を構成することとなる第１の層を成膜する工程
と、この第１の層の上に、白金，イリジウム，ルテニウ
ム，ロジウムおよびパラジウムからなる貴金属元素群の
うちの少なくとも１種を用いて第２の層を形成する工程
と、この第２の層の上に、酸素を含む第３の層を形成す
る工程とを含むものである。
【００１３】本発明による誘電体キャパシタでは、密着
層を酸素含有層との間に貴金属元素群のうちの少なくと
も１種を含む貴金属層が設けられているので、高い密着
性が得られる。
層を酸素含有層との間に貴金属元素群のうちの少なくと
も１種を含む貴金属層が設けられているので、高い密着
性が得られる。
【００１４】本発明による他の誘電体キャパシタでは、
第１の電極および第２の電極のうちの少なくとも一方
が、貴金属元素群のうちの少なくとも１種と、遷移金属
元素群のうちの少なくとも１種とからなる合金ＭIIIdＭ
IVe を含む層を備えるように構成されているので、高い
密着性が得られる。
第１の電極および第２の電極のうちの少なくとも一方
が、貴金属元素群のうちの少なくとも１種と、遷移金属
元素群のうちの少なくとも１種とからなる合金ＭIIIdＭ
IVe を含む層を備えるように構成されているので、高い
密着性が得られる。
【００１５】本発明によるメモリは、本発明の誘電体キ
ャパシタを備えたものである。
ャパシタを備えたものである。
【００１６】本発明による誘電体キャパシタの製造方法
では、下地部の上に密着層を構成することとなる第１の
層が成膜されたのち、この第１の層の上に貴金属元素群
のうちの少なくとも１種を用いて第２の層が形成され、
この第２の層の上に酸素を含む第３の層が形成される。
では、下地部の上に密着層を構成することとなる第１の
層が成膜されたのち、この第１の層の上に貴金属元素群
のうちの少なくとも１種を用いて第２の層が形成され、
この第２の層の上に酸素を含む第３の層が形成される。
【００１７】本発明によるメモリの製造方法は、本発明
の誘電体キャパシタの製造方法を含むものである。
の誘電体キャパシタの製造方法を含むものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係る誘電体キャパシタ１０の構成を表す
ものである。この誘電体キャパシタ１０は、例えば、シ
リコンよりなるまたは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などの
絶縁材料よりなる下地部１１の一面に、第１の電極であ
る下部電極１２と、誘電体膜１４と、第２の電極である
上部電極１４とが下地部１１の側からこの順に積層され
た構造を有している。すなわち、この誘電体キャパシタ
１０は、下地部１１により支持されており、誘電体膜１
４に下部電極１２と上部電極１４とがそれぞれ接続され
たものである。
の実施の形態に係る誘電体キャパシタ１０の構成を表す
ものである。この誘電体キャパシタ１０は、例えば、シ
リコンよりなるまたは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などの
絶縁材料よりなる下地部１１の一面に、第１の電極であ
る下部電極１２と、誘電体膜１４と、第２の電極である
上部電極１４とが下地部１１の側からこの順に積層され
た構造を有している。すなわち、この誘電体キャパシタ
１０は、下地部１１により支持されており、誘電体膜１
４に下部電極１２と上部電極１４とがそれぞれ接続され
たものである。
【００２０】下部電極１２は、例えば、下地部１１と誘
電体膜１３との間に設けられた厚さ約１００ｎｍの酸素
含有層１２ａと、この酸素含有層１２ａと下地部１１と
の間に設けられた厚さ約２０ｎｍの貴金属層１２ｂと、
この貴金属層１２ｂと下地部１１との間に設けられた厚
さ約２０ｎｍの密着層１２ｃとを有している。また、こ
の下部電極１２は、例えば、酸素含有層１２ａと誘電体
膜１３との間に設けられた厚さ約２０ｎｍの他の貴金属
層１２ｄを有している。
電体膜１３との間に設けられた厚さ約１００ｎｍの酸素
含有層１２ａと、この酸素含有層１２ａと下地部１１と
の間に設けられた厚さ約２０ｎｍの貴金属層１２ｂと、
この貴金属層１２ｂと下地部１１との間に設けられた厚
さ約２０ｎｍの密着層１２ｃとを有している。また、こ
の下部電極１２は、例えば、酸素含有層１２ａと誘電体
膜１３との間に設けられた厚さ約２０ｎｍの他の貴金属
層１２ｄを有している。
【００２１】酸素含有層１２ａは、下地部１１または誘
電体膜１３との間において元素が拡散するのを防止する
機能を備えており、例えば、白金，イリジウム，ルテニ
ウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐ
ｄ）からなる貴金属元素群のうちの少なくとも１種と、
ハフニウム，タンタル，ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ
（Ｎｂ），バナジウム（Ｖ），モリブデン（Ｍｏ），タ
ングステン（Ｗ）および希土類元素からなる遷移金属元
素群のうちの少なくとも１種と、酸素とからなる酸素含
有材料を主として含んでいる。なお、これら貴金属元素
群および遷移金属元素群に含まれる元素を表１に元素記
号でそれぞれ示す。
電体膜１３との間において元素が拡散するのを防止する
機能を備えており、例えば、白金，イリジウム，ルテニ
ウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐ
ｄ）からなる貴金属元素群のうちの少なくとも１種と、
ハフニウム，タンタル，ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ
（Ｎｂ），バナジウム（Ｖ），モリブデン（Ｍｏ），タ
ングステン（Ｗ）および希土類元素からなる遷移金属元
素群のうちの少なくとも１種と、酸素とからなる酸素含
有材料を主として含んでいる。なお、これら貴金属元素
群および遷移金属元素群に含まれる元素を表１に元素記
号でそれぞれ示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】この酸素含有材料の組成式は、貴金属元素
群の元素をＭI とし遷移金属元素群の元素をＭIIとする
と化１に示したように表され、その組成範囲は、原子％
で９０≧ａ≧４，１５≧ｂ≧２，ｃ≧４，ａ＋ｂ＋ｃ＝
１００であることが好ましい。この範囲よりも貴金属元
素ＭI が多い場合には安定な微結晶状態を得ることがで
きず、少ない場合には電気抵抗が大きくなり、しかも結
晶状態が不安定となるからである。また、遷移金属元素
ＭIIおよび酸素の組成がこの範囲の場合において安定な
微結晶状態が得られるからである。
群の元素をＭI とし遷移金属元素群の元素をＭIIとする
と化１に示したように表され、その組成範囲は、原子％
で９０≧ａ≧４，１５≧ｂ≧２，ｃ≧４，ａ＋ｂ＋ｃ＝
１００であることが好ましい。この範囲よりも貴金属元
素ＭI が多い場合には安定な微結晶状態を得ることがで
きず、少ない場合には電気抵抗が大きくなり、しかも結
晶状態が不安定となるからである。また、遷移金属元素
ＭIIおよび酸素の組成がこの範囲の場合において安定な
微結晶状態が得られるからである。
【００２４】
【化１】ＭIaＭIIb Ｏc ＭI ；貴金属元素群の元素 ＭII；遷移金属元素群の元素
【００２５】貴金属層１２ｂは、密着層１２ｃの変質を
防止して密着性を確保する機能を備えており、例えば、
表１に示した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を主
として含んでいる。なお、この貴金属層１２ｂは、貴金
属元素群のうち酸素含有層１２ａと異なる貴金属元素を
含んでいてもよいが、酸素含有層１２ａと同一の貴金属
元素を含むように構成されることが好ましい。製造装置
を簡素化することができ、生産性を向上させることがで
きるからである。
防止して密着性を確保する機能を備えており、例えば、
表１に示した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を主
として含んでいる。なお、この貴金属層１２ｂは、貴金
属元素群のうち酸素含有層１２ａと異なる貴金属元素を
含んでいてもよいが、酸素含有層１２ａと同一の貴金属
元素を含むように構成されることが好ましい。製造装置
を簡素化することができ、生産性を向上させることがで
きるからである。
【００２６】密着層１２ｃは、下地部１１との密着性を
高めるためのものであり、例えば、チタン，ジルコニウ
ム，ハフニウム，タンタル，ニオブ，クロム（Ｃｒ），
モリブデンおよびタングステンからなる密着層構成元素
群のうちの少なくとも１種を主として含んでいる。
高めるためのものであり、例えば、チタン，ジルコニウ
ム，ハフニウム，タンタル，ニオブ，クロム（Ｃｒ），
モリブデンおよびタングステンからなる密着層構成元素
群のうちの少なくとも１種を主として含んでいる。
【００２７】貴金属層１２ｄは、例えば、表１に示した
貴金属元素群のうちの少なくとも１種を主として含んで
いる。この貴金属層１２ｄは、酸素含有層１２ａよりも
元素の拡散が起こりやすくなっており、誘電体膜１３を
形成する際に結晶が良好に成長するように補助する機能
を備えている。なお、この貴金属層１２ｄは、貴金属元
素群のうち酸素含有層１２ａまたは貴金属層１２ｂと異
なる貴金属元素を含んでいてもよいが、生産性を向上さ
せる面からは、酸素含有層１２ａまたは貴金属層１２ｂ
と同一の貴金属元素を含むように構成されることが好ま
しい。
貴金属元素群のうちの少なくとも１種を主として含んで
いる。この貴金属層１２ｄは、酸素含有層１２ａよりも
元素の拡散が起こりやすくなっており、誘電体膜１３を
形成する際に結晶が良好に成長するように補助する機能
を備えている。なお、この貴金属層１２ｄは、貴金属元
素群のうち酸素含有層１２ａまたは貴金属層１２ｂと異
なる貴金属元素を含んでいてもよいが、生産性を向上さ
せる面からは、酸素含有層１２ａまたは貴金属層１２ｂ
と同一の貴金属元素を含むように構成されることが好ま
しい。
【００２８】誘電体膜１３は、例えば、厚さが約１７０
ｎｍであり、ビスマスを含有する層状構造酸化物を主と
して含む強誘電体により構成されている。層状構造酸化
物の含有率は８５体積％以上であることが好ましい。こ
れよりも含有率が低いと良好な強誘電体特性を得ること
ができないからである。この層状構造酸化物としては、
例えば、ビスマスと、第１の元素としてのストロンチウ
ム，カルシウム（Ｃａ）およびバリウム（Ｂａ）からな
る群のうちの少なくとも１種と、第２の元素としてのタ
ンタルおよびニオブからなる群のうち少なくとも１種
と、酸素とからなり、化２に示した組成式で表されるも
のが好ましい。また、その組成範囲はモル比で２．５０
≧ｘ≧１．７０，１．２０≧ｙ≧０．６０，−１．００
≧ｚ≧１．００であることが好ましい。
ｎｍであり、ビスマスを含有する層状構造酸化物を主と
して含む強誘電体により構成されている。層状構造酸化
物の含有率は８５体積％以上であることが好ましい。こ
れよりも含有率が低いと良好な強誘電体特性を得ること
ができないからである。この層状構造酸化物としては、
例えば、ビスマスと、第１の元素としてのストロンチウ
ム，カルシウム（Ｃａ）およびバリウム（Ｂａ）からな
る群のうちの少なくとも１種と、第２の元素としてのタ
ンタルおよびニオブからなる群のうち少なくとも１種
と、酸素とからなり、化２に示した組成式で表されるも
のが好ましい。また、その組成範囲はモル比で２．５０
≧ｘ≧１．７０，１．２０≧ｙ≧０．６０，−１．００
≧ｚ≧１．００であることが好ましい。
【００２９】
【化２】 Ｂｉx （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）y （Ｔａ，Ｎｂ）2 Ｏ9+z
【００３０】このような層状構造酸化物について、良好
な強誘電体特性を得ることができるからである。なお、
この層状構造酸化物の結晶構造は、化学量論的な組成に
おいて説明すると、［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層と、
［（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）1 （Ｔａ，Ｎｂ）2 Ｏ7 ］2-に
該当する層とが交互に積層されたペロブスカイト型とな
っている。
な強誘電体特性を得ることができるからである。なお、
この層状構造酸化物の結晶構造は、化学量論的な組成に
おいて説明すると、［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層と、
［（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）1 （Ｔａ，Ｎｂ）2 Ｏ7 ］2-に
該当する層とが交互に積層されたペロブスカイト型とな
っている。
【００３１】上部電極１４は、例えば、厚さが約２００
ｎｍであり、表１に示した貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を主として含んでいる。
ｎｍであり、表１に示した貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を主として含んでいる。
【００３２】この誘電体キャパシタ１０は、次のように
して製造することができる。
して製造することができる。
【００３３】図２はその製造工程を表すものである。ま
ず、下地部１１の上に、例えば、第１の電極を形成する
工程として、スパッタリング法により、上述した密着層
構成元素群のうちの少なくとも１種を用いて第１の層を
約２０ｎｍの厚さで成膜し、この第１の層の上に、上述
した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて第２
の層を約２０ｎｍの厚さで成膜し、この第２の層の上
に、上述した酸素含有材料ＭIaＭIIb Ｏc を用いて酸素
を含む第３の層を約１００ｎｍの厚さで成膜し、この第
３の層の上に、上述した貴金属元素群のうちの少なくと
も１種を用いて第４の層を約２０ｎｍの厚さで成膜する
（ステップＳ１）。なお、第１の層は密着層１２ｃを構
成することとなるものであり、第２の層は貴金属層１２
ｂを構成することとなるものであり、第３の層は酸素含
有層１２ａを構成することとなるものであり、第４の層
は貴金属層１２ｄを構成することとなるものである。
ず、下地部１１の上に、例えば、第１の電極を形成する
工程として、スパッタリング法により、上述した密着層
構成元素群のうちの少なくとも１種を用いて第１の層を
約２０ｎｍの厚さで成膜し、この第１の層の上に、上述
した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて第２
の層を約２０ｎｍの厚さで成膜し、この第２の層の上
に、上述した酸素含有材料ＭIaＭIIb Ｏc を用いて酸素
を含む第３の層を約１００ｎｍの厚さで成膜し、この第
３の層の上に、上述した貴金属元素群のうちの少なくと
も１種を用いて第４の層を約２０ｎｍの厚さで成膜する
（ステップＳ１）。なお、第１の層は密着層１２ｃを構
成することとなるものであり、第２の層は貴金属層１２
ｂを構成することとなるものであり、第３の層は酸素含
有層１２ａを構成することとなるものであり、第４の層
は貴金属層１２ｄを構成することとなるものである。
【００３４】次いで、第４の層の上に、誘電体膜１３を
形成する工程として、例えば、ゾル・ゲル法により、上
述した層状構造酸化物を含む誘電体前駆体膜を成膜する
（ステップＳ２）。具体的には、例えば、ビスマスと上
述した第１の元素および第２の元素とを含むゾルゲル溶
液をスピンコート法により第４の層の上に塗布したの
ち、酸素含有雰囲気において急速熱処理（ＲＴＡ；Rapi
d Thermal Annealing ）、すなわち酸素熱処理を行う。
なお、この酸素熱処理により、第１の層，第２の層，第
３の層および第４の層のうちの一部が酸化される。
形成する工程として、例えば、ゾル・ゲル法により、上
述した層状構造酸化物を含む誘電体前駆体膜を成膜する
（ステップＳ２）。具体的には、例えば、ビスマスと上
述した第１の元素および第２の元素とを含むゾルゲル溶
液をスピンコート法により第４の層の上に塗布したの
ち、酸素含有雰囲気において急速熱処理（ＲＴＡ；Rapi
d Thermal Annealing ）、すなわち酸素熱処理を行う。
なお、この酸素熱処理により、第１の層，第２の層，第
３の層および第４の層のうちの一部が酸化される。
【００３５】続いて、同じく誘電体膜１３を形成する工
程として、例えば、加熱処理を行い誘電体前駆体膜の結
晶を成長させる（ステップＳ３）。その際、この加熱処
理は不活性ガス雰囲気中において行う。不活性ガスとし
ては、窒素ガス（Ｎ2 ）、またはアルゴン（Ａｒ）ガス
あるいはヘリウム（Ｈｅ）ガスなどの希ガス、またはそ
れらのうちの２種以上を混合した混合ガスのいずれを用
いてもよい。これにより、この工程の後で水素熱処理を
行っても誘電体膜１３の特性劣化は防止される。ステッ
プＳ２の酸素熱処理において第１の層，第２の層，第３
の層および第４の層のうちの一部に生成した酸化物がこ
の不活性ガス熱処理により還元され、水素熱処理では還
元されないと考えられるからである。なお、誘電体膜１
３の特性劣化を十分に防止するには、不活性ガス熱処理
をステップＳ２における酸素熱処理時以上の温度で行う
ことが好ましい。
程として、例えば、加熱処理を行い誘電体前駆体膜の結
晶を成長させる（ステップＳ３）。その際、この加熱処
理は不活性ガス雰囲気中において行う。不活性ガスとし
ては、窒素ガス（Ｎ2 ）、またはアルゴン（Ａｒ）ガス
あるいはヘリウム（Ｈｅ）ガスなどの希ガス、またはそ
れらのうちの２種以上を混合した混合ガスのいずれを用
いてもよい。これにより、この工程の後で水素熱処理を
行っても誘電体膜１３の特性劣化は防止される。ステッ
プＳ２の酸素熱処理において第１の層，第２の層，第３
の層および第４の層のうちの一部に生成した酸化物がこ
の不活性ガス熱処理により還元され、水素熱処理では還
元されないと考えられるからである。なお、誘電体膜１
３の特性劣化を十分に防止するには、不活性ガス熱処理
をステップＳ２における酸素熱処理時以上の温度で行う
ことが好ましい。
【００３６】また、ここでは、第１の層と第３の層との
間に上述した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用
いて第２の層を形成しているので、この不活性ガス熱処
理を行っても第１の層の変質が防止され密着性が確保さ
れる。
間に上述した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用
いて第２の層を形成しているので、この不活性ガス熱処
理を行っても第１の層の変質が防止され密着性が確保さ
れる。
【００３７】不活性ガス熱処理を行ったのち、誘電体前
駆体膜の上に、例えば、スパッタリング法により、上述
した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて上部
電極１４を構成することとなる第５の層を約２００ｎｍ
の厚さで成膜する（ステップＳ４）。そののち、窒素雰
囲気中において熱処理を行う（ステップＳ５）。これに
より、図１に示した誘電体キャパシタ１０が形成され
る。
駆体膜の上に、例えば、スパッタリング法により、上述
した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて上部
電極１４を構成することとなる第５の層を約２００ｎｍ
の厚さで成膜する（ステップＳ４）。そののち、窒素雰
囲気中において熱処理を行う（ステップＳ５）。これに
より、図１に示した誘電体キャパシタ１０が形成され
る。
【００３８】この誘電体キャパシタ１０は、また、次の
ようにしても製造することができる。
ようにしても製造することができる。
【００３９】図３は他の製造工程を表すものである。ま
ず、例えば、先の製造方法と同様にして、下地部１１の
上に第１の層，第２の層，第３の層および第４の層を順
次積層して成膜する（ステップＳ１）。
ず、例えば、先の製造方法と同様にして、下地部１１の
上に第１の層，第２の層，第３の層および第４の層を順
次積層して成膜する（ステップＳ１）。
【００４０】次いで、第４の層の上に、誘電体膜１３を
形成する工程として、先の製造方法と同様にして、誘電
体前駆体膜を成膜する（ステップＳ２）。その際の酸素
熱処理により、第１の層，第２の層，第３の層および第
４の層のうちの一部が酸化される。続いて、同じく誘電
体膜１３を形成する工程として、例えば、水素ガス（Ｈ
2 ），一酸化炭素ガス（ＣＯ）またはメタンガス（ＣＨ
4 ）などを含む還元性ガス雰囲気中において還元熱処理
を行う（ステップＳ３−１）。これにより、ステップＳ
２の酸素熱処理において第１の層，第２の層，第３の層
および第４の層のうちの一部に生成した酸化物が還元さ
れ、この工程の後で水素熱処理を行っても誘電体膜１３
の特性劣化が防止される。
形成する工程として、先の製造方法と同様にして、誘電
体前駆体膜を成膜する（ステップＳ２）。その際の酸素
熱処理により、第１の層，第２の層，第３の層および第
４の層のうちの一部が酸化される。続いて、同じく誘電
体膜１３を形成する工程として、例えば、水素ガス（Ｈ
2 ），一酸化炭素ガス（ＣＯ）またはメタンガス（ＣＨ
4 ）などを含む還元性ガス雰囲気中において還元熱処理
を行う（ステップＳ３−１）。これにより、ステップＳ
２の酸素熱処理において第１の層，第２の層，第３の層
および第４の層のうちの一部に生成した酸化物が還元さ
れ、この工程の後で水素熱処理を行っても誘電体膜１３
の特性劣化が防止される。
【００４１】還元熱処理を行ったのち、同じく誘電体膜
１３を形成する工程として、例えば、加熱処理を行い誘
電体前駆体膜の結晶を成長させる（ステップＳ３−
２）。その際、この加熱処理は不活性ガス雰囲気中にお
いて行う。酸素含有雰囲気中ではなく不活性ガス雰囲気
中において行うのは、この工程において第１の層，第２
の層，第３の層および第４の層のうちの一部が再び酸化
されないようにするためである。なお、不活性ガス熱処
理の温度は、先の製造方法と異なり、ステップＳ２にお
ける酸素熱処理時以上の温度で行う必要はない。第１の
層，第２の層，第３の層および第４の層のうちの一部に
生成した酸化物はステップＳ３−１の還元熱処理により
既に還元されているからである。
１３を形成する工程として、例えば、加熱処理を行い誘
電体前駆体膜の結晶を成長させる（ステップＳ３−
２）。その際、この加熱処理は不活性ガス雰囲気中にお
いて行う。酸素含有雰囲気中ではなく不活性ガス雰囲気
中において行うのは、この工程において第１の層，第２
の層，第３の層および第４の層のうちの一部が再び酸化
されないようにするためである。なお、不活性ガス熱処
理の温度は、先の製造方法と異なり、ステップＳ２にお
ける酸素熱処理時以上の温度で行う必要はない。第１の
層，第２の層，第３の層および第４の層のうちの一部に
生成した酸化物はステップＳ３−１の還元熱処理により
既に還元されているからである。
【００４２】また、ここでも、第１の層と第３の層との
間に上述した貴金属元素群のうちの少なくとも１種によ
り第２の層を形成しているので、還元熱処理および不活
性ガス熱処理を行っても第１の層の変質が防止され密着
性が確保される。
間に上述した貴金属元素群のうちの少なくとも１種によ
り第２の層を形成しているので、還元熱処理および不活
性ガス熱処理を行っても第１の層の変質が防止され密着
性が確保される。
【００４３】不活性ガス熱処理を行ったのち、先の製造
方法と同様に、誘電体前駆体膜の上に上部電極１４を構
成することとなる第５の層を成膜し（ステップＳ４）、
窒素雰囲気中において熱処理を行う（ステップＳ５）。
これにより、図１に示した誘電体キャパシタ１０が形成
される。
方法と同様に、誘電体前駆体膜の上に上部電極１４を構
成することとなる第５の層を成膜し（ステップＳ４）、
窒素雰囲気中において熱処理を行う（ステップＳ５）。
これにより、図１に示した誘電体キャパシタ１０が形成
される。
【００４４】なお、この製造方法により誘電体キャパシ
タ１０を製造する場合、例えば、図４に示したように、
還元熱処理を行ったのち不活性ガス熱処理を行う前に、
還元熱処理において還元された物質が酸化を起こす温度
よりも低い温度で酸素含有雰囲気中により他の酸素熱処
理を行うようにしてもよい（ステップＳ３−１−１）。
これにより、誘電体前駆体膜に酸素が補充され、誘電体
膜１３の特性が改善される。特に、下地部１１が材料の
異なる複数の部材により構成される場合には、材料の熱
伝導率の違いにより、ＲＴＡ時の酸素熱処理において第
１の層，第２の層，第３の層および第４の層のうちの一
部に生成する酸化物の量が場所によって異なってしま
い、それらを全て還元熱処理により還元させようとする
と、場所によって誘電体前駆体膜に酸素が不足した状態
となることがある。しかし、この方法によれば低温の酸
素熱処理により誘電体前駆体膜に酸素を補充するので、
誘電体膜１３の特性は改善される。
タ１０を製造する場合、例えば、図４に示したように、
還元熱処理を行ったのち不活性ガス熱処理を行う前に、
還元熱処理において還元された物質が酸化を起こす温度
よりも低い温度で酸素含有雰囲気中により他の酸素熱処
理を行うようにしてもよい（ステップＳ３−１−１）。
これにより、誘電体前駆体膜に酸素が補充され、誘電体
膜１３の特性が改善される。特に、下地部１１が材料の
異なる複数の部材により構成される場合には、材料の熱
伝導率の違いにより、ＲＴＡ時の酸素熱処理において第
１の層，第２の層，第３の層および第４の層のうちの一
部に生成する酸化物の量が場所によって異なってしま
い、それらを全て還元熱処理により還元させようとする
と、場所によって誘電体前駆体膜に酸素が不足した状態
となることがある。しかし、この方法によれば低温の酸
素熱処理により誘電体前駆体膜に酸素を補充するので、
誘電体膜１３の特性は改善される。
【００４５】この誘電体キャパシタ１０は次のように作
用する。
用する。
【００４６】この誘電体キャパシタ１０では、上部電極
１４と下部電極１２との間に電圧が印加されると、誘電
体膜１３において分極が起こる。ここでは、不活性ガス
熱処理または還元熱処理により誘電体膜１３の特性が改
善されているので、この誘電体キャパシタ１０は優れた
特性を示す。また、密着層１２ｃと酸素含有層１２ａと
の間に貴金属層１２ｂが設けられているので、製造工程
において不活性ガス熱処理または還元熱処理を行っても
下部電極１２の密着性は確保される。
１４と下部電極１２との間に電圧が印加されると、誘電
体膜１３において分極が起こる。ここでは、不活性ガス
熱処理または還元熱処理により誘電体膜１３の特性が改
善されているので、この誘電体キャパシタ１０は優れた
特性を示す。また、密着層１２ｃと酸素含有層１２ａと
の間に貴金属層１２ｂが設けられているので、製造工程
において不活性ガス熱処理または還元熱処理を行っても
下部電極１２の密着性は確保される。
【００４７】このように本実施の形態に係る誘電体キャ
パシタ１０によれば、密着層１２ｃと酸素含有層１２ａ
との間に貴金属層１２ｂを設けるようにしたので、誘電
体膜１３の特性を改善するために不活性ガス熱処理また
は還元熱処理を行っても、下部電極１２の密着性を確保
することができる。すなわち、下部電極１２の密着性を
確保しつつ誘電体膜１３の特性を改善することができ
る。
パシタ１０によれば、密着層１２ｃと酸素含有層１２ａ
との間に貴金属層１２ｂを設けるようにしたので、誘電
体膜１３の特性を改善するために不活性ガス熱処理また
は還元熱処理を行っても、下部電極１２の密着性を確保
することができる。すなわち、下部電極１２の密着性を
確保しつつ誘電体膜１３の特性を改善することができ
る。
【００４８】また、本実施の形態に係る誘電体キャパシ
タの製造方法によれば、密着層１２ｃを構成することと
なる第１の層と酸素含有層１２ａを構成することとなる
第３の層との間に、貴金属元素群のうちの少なくとも１
種を用いて第２の層を成膜するようにしたので、誘電体
膜１３の特性を改善するための不活性ガス熱処理または
還元熱処理を行うようにしても、下部電極１２の密着性
を確保することができる。よって、誘電体膜１３の形成
に際し、酸素熱処理を行ったのち不活性ガス熱処理また
は還元熱処理を行うことにより、下部電極１２の密着性
を確保しつつ、誘電体膜１３の特性劣化を防止すること
ができる。従って、優れた特性を有する誘電体キャパシ
タ１０を容易に製造することができる。
タの製造方法によれば、密着層１２ｃを構成することと
なる第１の層と酸素含有層１２ａを構成することとなる
第３の層との間に、貴金属元素群のうちの少なくとも１
種を用いて第２の層を成膜するようにしたので、誘電体
膜１３の特性を改善するための不活性ガス熱処理または
還元熱処理を行うようにしても、下部電極１２の密着性
を確保することができる。よって、誘電体膜１３の形成
に際し、酸素熱処理を行ったのち不活性ガス熱処理また
は還元熱処理を行うことにより、下部電極１２の密着性
を確保しつつ、誘電体膜１３の特性劣化を防止すること
ができる。従って、優れた特性を有する誘電体キャパシ
タ１０を容易に製造することができる。
【００４９】更に、誘電体膜１３の特性を改善するため
に還元熱処理を行うようにすれば、より低温での製造が
可能となり、安定した特性を得ることができると共に、
生産性を向上させることができる。加えて、還元熱処理
を行ったのち還元熱処理において還元された物質が酸化
を起こす温度よりも低い温度で酸素熱処理を行うように
すれば、誘電体膜１３の特性を更に改善することがで
き、特に、下地部１１が材料の異なる複数の部材により
構成される場合であっても、同様の効果を得ることがで
きる。
に還元熱処理を行うようにすれば、より低温での製造が
可能となり、安定した特性を得ることができると共に、
生産性を向上させることができる。加えて、還元熱処理
を行ったのち還元熱処理において還元された物質が酸化
を起こす温度よりも低い温度で酸素熱処理を行うように
すれば、誘電体膜１３の特性を更に改善することがで
き、特に、下地部１１が材料の異なる複数の部材により
構成される場合であっても、同様の効果を得ることがで
きる。
【００５０】なお、この誘電体キャパシタ１０は、例え
ば、メモリの一部として次のようにして用いられる。
ば、メモリの一部として次のようにして用いられる。
【００５１】図５は誘電体キャパシタを用いたメモリの
一例を表したものである。このメモリは、本実施の形態
に係る誘電体キャパシタ１０と、スイッチング用のトラ
ンジスタ２０とから構成されている。トランジスタ２０
は、例えばｐ型シリコンよりなる基板２１の表面に間隔
を開けて形成されたｎ+ 層よりなるソース領域２２とｎ
+ 層よりなるドレイン領域２３とを有している。ソース
領域２２とドレイン領域２３との間の基板２１の表面に
は、間隔を開けて形成されたｎ- 層よりなるＬＤＤ領域
２４，２５がソース領域２２およびドレイン領域２３に
それぞれ隣接されて形成されている。ソース領域２２と
ドレイン領域２３との間の基板１１の表面上には、ゲー
ト絶縁膜２６を介してワード線としてのゲート電極２７
が形成されている。ゲート電極２７の側面部には絶縁材
料よりなるゲート側壁２８が形成されている。なお、ト
ランジスタ２０の周りには、基板２１の表面に素子分離
用のフィールド酸化膜３１が形成されている。
一例を表したものである。このメモリは、本実施の形態
に係る誘電体キャパシタ１０と、スイッチング用のトラ
ンジスタ２０とから構成されている。トランジスタ２０
は、例えばｐ型シリコンよりなる基板２１の表面に間隔
を開けて形成されたｎ+ 層よりなるソース領域２２とｎ
+ 層よりなるドレイン領域２３とを有している。ソース
領域２２とドレイン領域２３との間の基板２１の表面に
は、間隔を開けて形成されたｎ- 層よりなるＬＤＤ領域
２４，２５がソース領域２２およびドレイン領域２３に
それぞれ隣接されて形成されている。ソース領域２２と
ドレイン領域２３との間の基板１１の表面上には、ゲー
ト絶縁膜２６を介してワード線としてのゲート電極２７
が形成されている。ゲート電極２７の側面部には絶縁材
料よりなるゲート側壁２８が形成されている。なお、ト
ランジスタ２０の周りには、基板２１の表面に素子分離
用のフィールド酸化膜３１が形成されている。
【００５２】トランジスタ２０の上には、層間絶縁膜３
２を介して誘電体キャパシタ１０が形成されている。す
なわち、層間絶縁膜３２を介して下部電極１２，誘電体
膜１３および上部電極１４が順次積層されている。トラ
ンジスタ２０のソース領域２２と誘電体キャパシタ１０
の下部電極１２とは、層間絶縁膜３２に設けられたコン
タクトホール３２ａを介して電気的に接続されている。
コンタクトホール３２ａには、多結晶シリコンまたはタ
ングステンなどよりなるプラグ層３３が埋め込まれてい
る。すなわち、ここでは、層間絶縁膜３２とプラグ層３
３とにより下地部１１が構成されている。なお、誘電体
キャパシタ１０の上には、絶縁膜３４が形成されてい
る。
２を介して誘電体キャパシタ１０が形成されている。す
なわち、層間絶縁膜３２を介して下部電極１２，誘電体
膜１３および上部電極１４が順次積層されている。トラ
ンジスタ２０のソース領域２２と誘電体キャパシタ１０
の下部電極１２とは、層間絶縁膜３２に設けられたコン
タクトホール３２ａを介して電気的に接続されている。
コンタクトホール３２ａには、多結晶シリコンまたはタ
ングステンなどよりなるプラグ層３３が埋め込まれてい
る。すなわち、ここでは、層間絶縁膜３２とプラグ層３
３とにより下地部１１が構成されている。なお、誘電体
キャパシタ１０の上には、絶縁膜３４が形成されてい
る。
【００５３】このメモリは、次のようにして製造するこ
とができる。
とができる。
【００５４】まず、基板２１の表面に適宜な方法により
トランジスタ２０を形成したのち、その上に、ＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition ）法などにより層間絶縁
膜３２を形成する。次いで、この層間絶縁膜３２を選択
的にエッチングしてコンタクトホール３２ａを形成し、
トランジスタ２０のソース領域２２を露出させる。続い
て、このコンタクトホール３２ａにプラグ層３３を埋め
込み、プラグ層３３をソース領域２１に接続させる。そ
ののち、プラグ層３３の上に、誘電体キャパシタ１０を
上述したようにして形成し、下部電極１２をプラグ層３
３に接続させる。誘電体キャパシタ１０を形成したの
ち、水素含有雰囲気中において水素熱処理（フォーミン
グガスアニール）を行い、トランジスタ２０の機能を回
復させる。ここでは、上述したように、誘電体膜１３を
形成するに際し、酸素熱処理ののち不活性ガス熱処理ま
たは還元熱処理を行っているので、この水素熱処理にお
いて誘電体膜１３の特性は劣化しない。そののち、表面
に、ＣＶＤ法などにより絶縁膜３４を形成する。これに
より、図５に示したメモリが形成される。
トランジスタ２０を形成したのち、その上に、ＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition ）法などにより層間絶縁
膜３２を形成する。次いで、この層間絶縁膜３２を選択
的にエッチングしてコンタクトホール３２ａを形成し、
トランジスタ２０のソース領域２２を露出させる。続い
て、このコンタクトホール３２ａにプラグ層３３を埋め
込み、プラグ層３３をソース領域２１に接続させる。そ
ののち、プラグ層３３の上に、誘電体キャパシタ１０を
上述したようにして形成し、下部電極１２をプラグ層３
３に接続させる。誘電体キャパシタ１０を形成したの
ち、水素含有雰囲気中において水素熱処理（フォーミン
グガスアニール）を行い、トランジスタ２０の機能を回
復させる。ここでは、上述したように、誘電体膜１３を
形成するに際し、酸素熱処理ののち不活性ガス熱処理ま
たは還元熱処理を行っているので、この水素熱処理にお
いて誘電体膜１３の特性は劣化しない。そののち、表面
に、ＣＶＤ法などにより絶縁膜３４を形成する。これに
より、図５に示したメモリが形成される。
【００５５】このメモリは、次のように作用する。
【００５６】このメモリでは、トランジスタ２０のゲー
ト電極２７に電圧が加えられると、例えば、トランジス
タ２０のスイッチが“オン”となり、ソース領域２２と
ドレイン領域２３との間に電流が流れる。これにより、
プラグ層３３を介して誘電体キャパシタ１０に電流が流
れ、上部電極１４と下部電極１２との間に電圧が加えら
れる。誘電体キャパシタ１０では、電圧が印加されると
誘電体膜１３において分極がおこる。これにより“１”
または“０”のデータの記憶あるいは読み出しが行われ
る。ここでは、不活性ガス熱処理または還元熱処理によ
り誘電体キャパシタ１０の特性が改善されているので、
メモリも高い性能を示す。また、貴金属層１２ｂにより
下部電極１２の密着性が改善されており、メモリの信頼
性も改善されている。
ト電極２７に電圧が加えられると、例えば、トランジス
タ２０のスイッチが“オン”となり、ソース領域２２と
ドレイン領域２３との間に電流が流れる。これにより、
プラグ層３３を介して誘電体キャパシタ１０に電流が流
れ、上部電極１４と下部電極１２との間に電圧が加えら
れる。誘電体キャパシタ１０では、電圧が印加されると
誘電体膜１３において分極がおこる。これにより“１”
または“０”のデータの記憶あるいは読み出しが行われ
る。ここでは、不活性ガス熱処理または還元熱処理によ
り誘電体キャパシタ１０の特性が改善されているので、
メモリも高い性能を示す。また、貴金属層１２ｂにより
下部電極１２の密着性が改善されており、メモリの信頼
性も改善されている。
【００５７】このようにこのメモリによれば、本実施の
形態に係る誘電体キャパシタ１０を備えるようにしたの
で、下部電極１２の密着性を確保しつつ誘電体膜１３の
特性を改善することができ、メモリの性能および信頼性
を改善することができる。
形態に係る誘電体キャパシタ１０を備えるようにしたの
で、下部電極１２の密着性を確保しつつ誘電体膜１３の
特性を改善することができ、メモリの性能および信頼性
を改善することができる。
【００５８】また、このメモリの製造方法によれば、本
実施の形態に係る誘電体キャパシタ１０の製造方法を含
んでいるので、誘電体キャパシタ１０を形成したのち
に、トランジスタ２０の機能を回復するための水素熱処
理を行っても、誘電体キャパシタ１０の特性の劣化を防
止することができると共に、下部電極１２の密着性を確
保することができる。よって、優れた性能を有するメモ
リを容易に製造することができる。
実施の形態に係る誘電体キャパシタ１０の製造方法を含
んでいるので、誘電体キャパシタ１０を形成したのち
に、トランジスタ２０の機能を回復するための水素熱処
理を行っても、誘電体キャパシタ１０の特性の劣化を防
止することができると共に、下部電極１２の密着性を確
保することができる。よって、優れた性能を有するメモ
リを容易に製造することができる。
【００５９】（第２の実施の形態）本実施の形態は、第
１の実施の形態における密着層１２ｃを構成する材料に
ついて他の例を示すものである。よって、ここでは、同
一の構成要素には同一の符号を付すと共に、図１を参照
し、同一部分についての詳細な説明は省略する。
１の実施の形態における密着層１２ｃを構成する材料に
ついて他の例を示すものである。よって、ここでは、同
一の構成要素には同一の符号を付すと共に、図１を参照
し、同一部分についての詳細な説明は省略する。
【００６０】密着層１２ｃは、例えば、表１に示した貴
金属元素群のうちの少なくとも１種と、表１に示した遷
移金属元素群のうちの少なくとも１種とからなる合金を
主として含んでいる。この合金の組成式は、貴金属元素
群の元素をＭIII とし遷移金属元素群の元素をＭIVとす
ると化３に示したように表され、その組成範囲は、原子
％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ＝１００で
あることが好ましい。この範囲よりも貴金属元素ＭIII
が多い場合には十分な密着性を得ることができず、遷移
金属元素ＭIVが多い場合には遷移金属元素ＭIVの選択酸
化により表面性の劣化および密着性の低下が見られるか
らである。
金属元素群のうちの少なくとも１種と、表１に示した遷
移金属元素群のうちの少なくとも１種とからなる合金を
主として含んでいる。この合金の組成式は、貴金属元素
群の元素をＭIII とし遷移金属元素群の元素をＭIVとす
ると化３に示したように表され、その組成範囲は、原子
％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ＝１００で
あることが好ましい。この範囲よりも貴金属元素ＭIII
が多い場合には十分な密着性を得ることができず、遷移
金属元素ＭIVが多い場合には遷移金属元素ＭIVの選択酸
化により表面性の劣化および密着性の低下が見られるか
らである。
【００６１】
【化３】ＭIIIdＭIVe ＭIII ；貴金属元素群の元素 ＭIV ；遷移金属元素群の元素
【００６２】また、この合金の更に好ましい組成範囲
は、原子％で９５≧ｄ≧９１，９≧ｅ≧５，ｄ＋ｅ＝１
００であり、この範囲において更に良好な表面性および
密着性を得ることができる。なお、この合金は結晶質と
なっている。
は、原子％で９５≧ｄ≧９１，９≧ｅ≧５，ｄ＋ｅ＝１
００であり、この範囲において更に良好な表面性および
密着性を得ることができる。なお、この合金は結晶質と
なっている。
【００６３】ちなみに、この合金は、酸素含有層１２ａ
または貴金属層１２ｂ，１２ｄと異なる貴金属元素Ｍ
III を含んでいてもよく、酸素含有層１２ａと異なる遷
移金属元素ＭIVを含んでいてもよいが、生産性の面から
は、それらと同一の元素を含むように構成されることが
好ましい。
または貴金属層１２ｂ，１２ｄと異なる貴金属元素Ｍ
III を含んでいてもよく、酸素含有層１２ａと異なる遷
移金属元素ＭIVを含んでいてもよいが、生産性の面から
は、それらと同一の元素を含むように構成されることが
好ましい。
【００６４】この誘電体キャパシタ１０は、密着層１２
ｃを構成することとなる第１の層を上述した合金ＭIIId
ＭIVe を用いて成膜することを除き、第１の実施の形態
と同様にして製造することができる。また、この誘電体
キャパシタ１０は、第１の実施の形態と同様に作用し、
同様にしてメモリに用いられる。
ｃを構成することとなる第１の層を上述した合金ＭIIId
ＭIVe を用いて成膜することを除き、第１の実施の形態
と同様にして製造することができる。また、この誘電体
キャパシタ１０は、第１の実施の形態と同様に作用し、
同様にしてメモリに用いられる。
【００６５】このように本実施の形態によれば、第１の
実施の形態において説明した効果に加えて、密着層１２
ｃが合金ＭIIIdＭIVe を含むようにしたので、下部電極
１２の密着性を確保しつつ、生産性を向上させることが
できる。
実施の形態において説明した効果に加えて、密着層１２
ｃが合金ＭIIIdＭIVe を含むようにしたので、下部電極
１２の密着性を確保しつつ、生産性を向上させることが
できる。
【００６６】
【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について図１
乃至図５を参照して詳細に説明する。
乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００６７】（第１の実施例）まず、下地部１１をシリ
コンの基板とし、その上に、スパッタリング法により、
チタンを用いた厚さ２０ｎｍの第１の層と、イリジウム
を用いた厚さ２０ｎｍの第２の層と、Ｉｒa Ｈｆb Ｏc
を用いた厚さ１００ｎｍの第３の層と、イリジウムを用
いた厚さ２０ｎｍの第４の層とを順次積層して成膜した
（ステップＳ１；図２参照）。
コンの基板とし、その上に、スパッタリング法により、
チタンを用いた厚さ２０ｎｍの第１の層と、イリジウム
を用いた厚さ２０ｎｍの第２の層と、Ｉｒa Ｈｆb Ｏc
を用いた厚さ１００ｎｍの第３の層と、イリジウムを用
いた厚さ２０ｎｍの第４の層とを順次積層して成膜した
（ステップＳ１；図２参照）。
【００６８】次いで、ストロンチウムとビスマスとタン
タルとをＳｒ：Ｂｉ：Ｔａ＝０．８：２．２：２．０の
モル比で含むゾルゲル溶液を用意し、このゾルゲル溶液
を第４の層の上にスピンコート法により塗布したのち、
大気中において２５０℃で７分間の加熱を行い有機溶媒
成分を除去し、下記の条件でＲＴＡを行った。
タルとをＳｒ：Ｂｉ：Ｔａ＝０．８：２．２：２．０の
モル比で含むゾルゲル溶液を用意し、このゾルゲル溶液
を第４の層の上にスピンコート法により塗布したのち、
大気中において２５０℃で７分間の加熱を行い有機溶媒
成分を除去し、下記の条件でＲＴＡを行った。
【００６９】これにより、ストロンチウムとビスマスと
タンタルとを含有する層状構造酸化物（以下、ＳＢＴと
言う）が得られた。このＳＢＴは微結晶状であった。そ
ののち、このゾルゲル溶液の塗布からＲＴＡを３回繰り
返して行い、ＳＢＴを主として含む厚さ１７０ｎｍの誘
電体前駆体膜を成膜した（ステップＳ２；図２参照）。
タンタルとを含有する層状構造酸化物（以下、ＳＢＴと
言う）が得られた。このＳＢＴは微結晶状であった。そ
ののち、このゾルゲル溶液の塗布からＲＴＡを３回繰り
返して行い、ＳＢＴを主として含む厚さ１７０ｎｍの誘
電体前駆体膜を成膜した（ステップＳ２；図２参照）。
【００７０】続いて、窒素雰囲気中において８００℃で
１時間の不活性ガス熱処理を行った（ステップＳ３；図
２参照）。そののち、誘電体前駆体膜の上に、スパッタ
リング法により、白金を用いて厚さ２００ｎｍの第５の
層を成膜し（ステップＳ４；図２参照））、窒素雰囲気
中において６５０℃で１０分間の熱処理を行った（ステ
ップＳ５；図２参照）。これにより、誘電体キャパシタ
１０を得た。
１時間の不活性ガス熱処理を行った（ステップＳ３；図
２参照）。そののち、誘電体前駆体膜の上に、スパッタ
リング法により、白金を用いて厚さ２００ｎｍの第５の
層を成膜し（ステップＳ４；図２参照））、窒素雰囲気
中において６５０℃で１０分間の熱処理を行った（ステ
ップＳ５；図２参照）。これにより、誘電体キャパシタ
１０を得た。
【００７１】作製した誘電体キャパシタ１０について強
誘電体特性を測定した。誘電体キャパシタ１０の製造条
件および測定結果を表２にそれぞれ示す。このように、
誘電分極値２Ｐｒは２０μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃは
１．８ＶとＳＢＴを用いた誘電体キャパシタとしては良
好な値が得られた。
誘電体特性を測定した。誘電体キャパシタ１０の製造条
件および測定結果を表２にそれぞれ示す。このように、
誘電分極値２Ｐｒは２０μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃは
１．８ＶとＳＢＴを用いた誘電体キャパシタとしては良
好な値が得られた。
【００７２】
【表２】
【００７３】また、この誘電体キャパシタ１０について
下記の条件で水素熱処理を行い、更に、窒素雰囲気中に
おいて４５０℃で３０分間の回復熱処理を行った。
下記の条件で水素熱処理を行い、更に、窒素雰囲気中に
おいて４５０℃で３０分間の回復熱処理を行った。
【００７４】そののち、水素熱処理を行った後の誘電体
キャパシタ１０について強誘電体特性の測定、および粘
着テープを張り付けて引き剥がすいわゆるテープテスト
をそれぞれ行った。それらの結果を同じく表２にそれぞ
れ示す。強誘電体特性については、誘電分極値２Ｐｒが
２０μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃが１．８Ｖと水素熱処
理前と同一の値が得られ、水素熱処理を行っても特性が
劣化しないことが分かった。また、テープテストによる
剥がれは見当たらなかった。
キャパシタ１０について強誘電体特性の測定、および粘
着テープを張り付けて引き剥がすいわゆるテープテスト
をそれぞれ行った。それらの結果を同じく表２にそれぞ
れ示す。強誘電体特性については、誘電分極値２Ｐｒが
２０μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃが１．８Ｖと水素熱処
理前と同一の値が得られ、水素熱処理を行っても特性が
劣化しないことが分かった。また、テープテストによる
剥がれは見当たらなかった。
【００７５】なお、第１の実施例に対する比較例（比較
例１）として、貴金属層１２ｂを構成することとなる第
２の層を形成しないことを除き、第１の実施例と同一の
条件で誘電体キャパシタを作製した。この誘電体キャパ
シタについても、第１の実施例と同様にして強誘電体特
性の測定およびテープテストをそれぞれ行った。その結
果および製造条件を表２にそれぞれ示す。強誘電体特性
については第１の実施例と同一の結果が得られたが、テ
ープテストでは下部電極において剥がれが見られた。
例１）として、貴金属層１２ｂを構成することとなる第
２の層を形成しないことを除き、第１の実施例と同一の
条件で誘電体キャパシタを作製した。この誘電体キャパ
シタについても、第１の実施例と同様にして強誘電体特
性の測定およびテープテストをそれぞれ行った。その結
果および製造条件を表２にそれぞれ示す。強誘電体特性
については第１の実施例と同一の結果が得られたが、テ
ープテストでは下部電極において剥がれが見られた。
【００７６】また、第１の実施例に対する他の比較例
（比較例２）として、誘電体前駆体膜を成膜したのち、
不活性ガス熱処理に代えて、酸素含有雰囲気中において
８００℃で１時間の酸素熱処理を行ったことを除き、第
１の実施例と同一の条件で誘電体キャパシタを作製し
た。この誘電体キャパシタについても、第１の実施例と
同様にして強誘電体特性の測定およびテープテストをそ
れぞれ行った。それらの結果および製造条件を表２にそ
れぞれ示す。水素熱処理前の強誘電体特性については第
１の実施例と同一の結果が得られたが、水素熱処理後に
ついては誘電体キャパシタが完全にショートしており、
測定することができなかった。また、テープテストにつ
いては剥がれが見当たらなかった。
（比較例２）として、誘電体前駆体膜を成膜したのち、
不活性ガス熱処理に代えて、酸素含有雰囲気中において
８００℃で１時間の酸素熱処理を行ったことを除き、第
１の実施例と同一の条件で誘電体キャパシタを作製し
た。この誘電体キャパシタについても、第１の実施例と
同様にして強誘電体特性の測定およびテープテストをそ
れぞれ行った。それらの結果および製造条件を表２にそ
れぞれ示す。水素熱処理前の強誘電体特性については第
１の実施例と同一の結果が得られたが、水素熱処理後に
ついては誘電体キャパシタが完全にショートしており、
測定することができなかった。また、テープテストにつ
いては剥がれが見当たらなかった。
【００７７】これにより、誘電体膜１３を形成するに際
し、酸素熱処理を行ったのち酸素熱処理時以上の温度で
不活性ガス熱処理を行えば、水素熱処理による特性の劣
化を防止でき、貴金属層１２ｂを構成することとなる第
２の層を形成することにより、特性を低下させることな
く下部電極１２の密着性を確保できることが分かった。
し、酸素熱処理を行ったのち酸素熱処理時以上の温度で
不活性ガス熱処理を行えば、水素熱処理による特性の劣
化を防止でき、貴金属層１２ｂを構成することとなる第
２の層を形成することにより、特性を低下させることな
く下部電極１２の密着性を確保できることが分かった。
【００７８】（第２の実施例）まず、下地部１１をシリ
コンの基板の上に形成された厚さ３０ｎｍの二酸化ケイ
素膜とし、第１の実施例と同様にして、第１の層と、第
２の層と、第３の層と、第４の層とを順次積層して成膜
した（ステップＳ１；図３参照）。次いで、第１の実施
例と同様にして、誘電体前駆体膜を成膜した（ステップ
Ｓ２；図３参照）。ここでＸ線回折により同定分析を行
ったところ、酸化イリジウム（ＩｒＯ2）の存在が認め
られた。すなわち、第２の層，第３の層および第４の層
のうちの一部は酸素熱処理により酸化されていた。
コンの基板の上に形成された厚さ３０ｎｍの二酸化ケイ
素膜とし、第１の実施例と同様にして、第１の層と、第
２の層と、第３の層と、第４の層とを順次積層して成膜
した（ステップＳ１；図３参照）。次いで、第１の実施
例と同様にして、誘電体前駆体膜を成膜した（ステップ
Ｓ２；図３参照）。ここでＸ線回折により同定分析を行
ったところ、酸化イリジウム（ＩｒＯ2）の存在が認め
られた。すなわち、第２の層，第３の層および第４の層
のうちの一部は酸素熱処理により酸化されていた。
【００７９】続いて、下記の条件で還元熱処理を行った
（ステップＳ３−１；図３参照）。ここで再びＸ線回折
により同定分析を行ったところ、酸化イリジウムの存在
は認められなかった。すなわち、酸素熱処理において第
２の層，第３の層および第４の層のうちの一部に生成し
た酸化物は還元熱処理により還元されていた。
（ステップＳ３−１；図３参照）。ここで再びＸ線回折
により同定分析を行ったところ、酸化イリジウムの存在
は認められなかった。すなわち、酸素熱処理において第
２の層，第３の層および第４の層のうちの一部に生成し
た酸化物は還元熱処理により還元されていた。
【００８０】還元熱処理を行ったのち、窒素雰囲気中に
おいて７５０℃で１時間の不活性ガス熱処理を行った
（ステップＳ３−２；図３参照）。そののち、第１の実
施の形態と同様にして、第５の層を成膜し（ステップＳ
４；図３参照）、窒素雰囲気中において熱処理を行った
（ステップＳ５；図３参照）。これにより、誘電体キャ
パシタ１０を得た。
おいて７５０℃で１時間の不活性ガス熱処理を行った
（ステップＳ３−２；図３参照）。そののち、第１の実
施の形態と同様にして、第５の層を成膜し（ステップＳ
４；図３参照）、窒素雰囲気中において熱処理を行った
（ステップＳ５；図３参照）。これにより、誘電体キャ
パシタ１０を得た。
【００８１】この誘電体キャパシタ１０についても、第
１の実施例と同様にして、強誘電体特性の測定およびテ
ープテストをそれぞれ行った。それらの結果および製造
条件を表２にそれぞれ示す。強誘電体特性については、
水素熱処理前も後も誘電分極値２Ｐｒが１９μＣ／ｃｍ
2 、抗電圧２Ｖｃが１．８Ｖと良好な値が得られ、水素
熱処理による劣化は認められなかった。また、テープテ
ストについても剥がれは見当たらなかった。
１の実施例と同様にして、強誘電体特性の測定およびテ
ープテストをそれぞれ行った。それらの結果および製造
条件を表２にそれぞれ示す。強誘電体特性については、
水素熱処理前も後も誘電分極値２Ｐｒが１９μＣ／ｃｍ
2 、抗電圧２Ｖｃが１．８Ｖと良好な値が得られ、水素
熱処理による劣化は認められなかった。また、テープテ
ストについても剥がれは見当たらなかった。
【００８２】なお、第２の実施例に対する比較例（比較
例３）として、誘電体前駆体膜を成膜したのち、還元熱
処理を行わないことを除き、第２の実施例と同一の条件
で誘電体キャパシタを作製した。この誘電体キャパシタ
についても、第１の実施例と同様にして強誘電体特性の
測定およびテープテストをそれぞれ行った。それらの結
果および製造条件を表２にそれぞれ示す。水素熱処理前
の強誘電体特性については第２の実施例と同一の結果が
得られたが、水素熱処理後については誘電体キャパシタ
が完全にショートしており、測定することができなかっ
た。また、テープテストについては剥がれが見当たらな
かった。
例３）として、誘電体前駆体膜を成膜したのち、還元熱
処理を行わないことを除き、第２の実施例と同一の条件
で誘電体キャパシタを作製した。この誘電体キャパシタ
についても、第１の実施例と同様にして強誘電体特性の
測定およびテープテストをそれぞれ行った。それらの結
果および製造条件を表２にそれぞれ示す。水素熱処理前
の強誘電体特性については第２の実施例と同一の結果が
得られたが、水素熱処理後については誘電体キャパシタ
が完全にショートしており、測定することができなかっ
た。また、テープテストについては剥がれが見当たらな
かった。
【００８３】これにより、誘電体膜１３を形成するに際
し、酸素熱処理を行ったのち還元熱処理を行えば、水素
熱処理による特性の劣化を防止でき、貴金属層１２ｂを
構成することとなる第２の層を形成することにより、特
性を低下させることなく下部電極１２の密着性を確保で
きることが分かった。
し、酸素熱処理を行ったのち還元熱処理を行えば、水素
熱処理による特性の劣化を防止でき、貴金属層１２ｂを
構成することとなる第２の層を形成することにより、特
性を低下させることなく下部電極１２の密着性を確保で
きることが分かった。
【００８４】（第３の実施例）まず、下地部１１として
シリコンの基板と、シリコンの基板の上に形成した厚さ
３００ｎｍの二酸化ケイ素膜との２種類を用意し、それ
ぞれについて第１の実施例と同様にして、第１の層と、
第２の層と、第３の層と、第４の層とを順次積層してそ
れぞれ成膜した（ステップＳ１；図３参照）。
シリコンの基板と、シリコンの基板の上に形成した厚さ
３００ｎｍの二酸化ケイ素膜との２種類を用意し、それ
ぞれについて第１の実施例と同様にして、第１の層と、
第２の層と、第３の層と、第４の層とを順次積層してそ
れぞれ成膜した（ステップＳ１；図３参照）。
【００８５】次いで、ストロンチウムとビスマスとタン
タルとニオブとをＳｒ：Ｂｉ：Ｔａ：Ｎｂ＝０．８：
２．２：１．７５：０．２５のモル比で含むゾルゲル溶
液を用意し、第１の実施例と同様にして、ストロンチウ
ムとビスマスとタンタルとニオブとを含有する層状構造
酸化物（以下、ＳＢＴＮと言う）を主として含む厚さ１
７０ｎｍの誘電体前駆体膜をそれぞれ成膜した（ステッ
プＳ２；図３参照）。なお、ＲＴＡは下記の条件で行っ
た。
タルとニオブとをＳｒ：Ｂｉ：Ｔａ：Ｎｂ＝０．８：
２．２：１．７５：０．２５のモル比で含むゾルゲル溶
液を用意し、第１の実施例と同様にして、ストロンチウ
ムとビスマスとタンタルとニオブとを含有する層状構造
酸化物（以下、ＳＢＴＮと言う）を主として含む厚さ１
７０ｎｍの誘電体前駆体膜をそれぞれ成膜した（ステッ
プＳ２；図３参照）。なお、ＲＴＡは下記の条件で行っ
た。
【００８６】続いて、下記の条件で還元熱処理をそれぞ
れ行った（ステップＳ３−１；図３参照）。
れ行った（ステップＳ３−１；図３参照）。
【００８７】還元熱処理を行ったのち、窒素雰囲気中に
おいて７５０℃で１時間の不活性ガス熱処理をそれぞれ
行った（ステップＳ３−２；図３参照）。そののち、第
１の実施の形態と同様にして、第５の層をそれぞれ成膜
し（ステップＳ４；図３参照）、窒素雰囲気中において
熱処理をそれぞれ行った（ステップＳ５；図３参照）。
これにより、誘電体キャパシタ１０をそれぞれ得た。
おいて７５０℃で１時間の不活性ガス熱処理をそれぞれ
行った（ステップＳ３−２；図３参照）。そののち、第
１の実施の形態と同様にして、第５の層をそれぞれ成膜
し（ステップＳ４；図３参照）、窒素雰囲気中において
熱処理をそれぞれ行った（ステップＳ５；図３参照）。
これにより、誘電体キャパシタ１０をそれぞれ得た。
【００８８】これらの誘電体キャパシタ１０について
も、第１の実施例と同様にして、強誘電体特性およびテ
ープテストをそれぞれ行った。それらの結果および製造
条件を表２にそれぞれ示す。下地部１１をシリコンの基
板とした誘電体キャパシタ１０の強誘電体特性は、水素
熱処理前の誘電分極値２Ｐｒが１８μＣ／ｃｍ2 、抗電
圧２Ｖｃが２．０Ｖ、水素熱処理後の誘電分極値２Ｐｒ
が１８μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃが１．８Ｖと良好な
値が得られ、水素熱処理による劣化は認められなかっ
た。また、下地部１１を二酸化ケイ素膜とした誘電体キ
ャパシタ１０の強誘電体特性は、水素熱処理前の誘電分
極値２Ｐｒが１８μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃが２．０
Ｖ、水素熱処理後の誘電分極値２Ｐｒが１４μＣ／ｃｍ
2 、抗電圧２Ｖｃが２．２Ｖと水素熱処理による劣化が
認められるものの、その程度は十分に改善されていた。
なお、テープテストについては共に剥がれが見当たらな
かった。
も、第１の実施例と同様にして、強誘電体特性およびテ
ープテストをそれぞれ行った。それらの結果および製造
条件を表２にそれぞれ示す。下地部１１をシリコンの基
板とした誘電体キャパシタ１０の強誘電体特性は、水素
熱処理前の誘電分極値２Ｐｒが１８μＣ／ｃｍ2 、抗電
圧２Ｖｃが２．０Ｖ、水素熱処理後の誘電分極値２Ｐｒ
が１８μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃが１．８Ｖと良好な
値が得られ、水素熱処理による劣化は認められなかっ
た。また、下地部１１を二酸化ケイ素膜とした誘電体キ
ャパシタ１０の強誘電体特性は、水素熱処理前の誘電分
極値２Ｐｒが１８μＣ／ｃｍ2 、抗電圧２Ｖｃが２．０
Ｖ、水素熱処理後の誘電分極値２Ｐｒが１４μＣ／ｃｍ
2 、抗電圧２Ｖｃが２．２Ｖと水素熱処理による劣化が
認められるものの、その程度は十分に改善されていた。
なお、テープテストについては共に剥がれが見当たらな
かった。
【００８９】これにより、下地部１１がシリコンよりな
る場合も、二酸化ケイ素よりなる場合も共に、同一条件
の還元熱処理により水素熱処理による特性の劣化を防止
することができ、貴金属層１２ｂを構成する第２の層を
形成することにより、特性を低下させることなく下部電
極１２の密着性を同様に確保できることが分かった。す
なわち、図５に示したように、二酸化ケイ素よりなる層
間絶縁膜３２とシリコンよりなるプラグ層３３とが共に
下地部１１となる場合にも、密着性を確保しつつ、特性
の劣化を防止できることが分かった。
る場合も、二酸化ケイ素よりなる場合も共に、同一条件
の還元熱処理により水素熱処理による特性の劣化を防止
することができ、貴金属層１２ｂを構成する第２の層を
形成することにより、特性を低下させることなく下部電
極１２の密着性を同様に確保できることが分かった。す
なわち、図５に示したように、二酸化ケイ素よりなる層
間絶縁膜３２とシリコンよりなるプラグ層３３とが共に
下地部１１となる場合にも、密着性を確保しつつ、特性
の劣化を防止できることが分かった。
【００９０】なお、下地部１１をシリコンの基板とした
場合と二酸化ケイ素膜とした場合とで特性が異なってい
るのは、二酸化ケイ素膜はシリコン基板に比べて熱伝導
率が低いので、ＲＴＡ時の第２の層，第３の層および第
４の層における実質温度が下地部１１を二酸化ケイ素膜
とした場合の方が高くなり、生成する酸化物の量も多く
なることが影響しているものと考えられる。
場合と二酸化ケイ素膜とした場合とで特性が異なってい
るのは、二酸化ケイ素膜はシリコン基板に比べて熱伝導
率が低いので、ＲＴＡ時の第２の層，第３の層および第
４の層における実質温度が下地部１１を二酸化ケイ素膜
とした場合の方が高くなり、生成する酸化物の量も多く
なることが影響しているものと考えられる。
【００９１】（第４の実施例）還元熱処理を行ったの
ち、不活性ガス熱処理を行う前に、酸素ガス雰囲気中に
おいて４００℃で１時間の酸素熱処理を行った（Ｓ３−
１−１；図４参照）ことを除き、第３の実施例と同一の
条件で誘電体キャパシタ１０を作製した。下地部１１に
ついても、第３の実施例と同様に、シリコンの基板と、
シリコンの基板の上に形成した厚さ３００ｎｍの二酸化
ケイ素膜との２種類を用意し、それぞれについて誘電体
キャパシタ１０を作製した。これらの誘電体キャパシタ
１０についても、第１の実施例と同様にして強誘電体特
性の測定およびテープテストをそれぞれ行った。それら
の結果および製造条件を表２にそれぞれ示す。
ち、不活性ガス熱処理を行う前に、酸素ガス雰囲気中に
おいて４００℃で１時間の酸素熱処理を行った（Ｓ３−
１−１；図４参照）ことを除き、第３の実施例と同一の
条件で誘電体キャパシタ１０を作製した。下地部１１に
ついても、第３の実施例と同様に、シリコンの基板と、
シリコンの基板の上に形成した厚さ３００ｎｍの二酸化
ケイ素膜との２種類を用意し、それぞれについて誘電体
キャパシタ１０を作製した。これらの誘電体キャパシタ
１０についても、第１の実施例と同様にして強誘電体特
性の測定およびテープテストをそれぞれ行った。それら
の結果および製造条件を表２にそれぞれ示す。
【００９２】強誘電体特性は、下地部１１をシリコンの
基板とした場合も、二酸化ケイ素膜とした場合も共に、
水素熱処理前も後も誘電分極値２Ｐｒが１８μＣ／ｃｍ
2 、抗電圧２Ｖｃが２．０Ｖと良好な値が得られ、水素
熱処理による劣化は認められなかった。また、テープテ
ストについても共に剥がれが見当たらなかった。
基板とした場合も、二酸化ケイ素膜とした場合も共に、
水素熱処理前も後も誘電分極値２Ｐｒが１８μＣ／ｃｍ
2 、抗電圧２Ｖｃが２．０Ｖと良好な値が得られ、水素
熱処理による劣化は認められなかった。また、テープテ
ストについても共に剥がれが見当たらなかった。
【００９３】これにより、下地部１１がシリコンよりな
る場合も、二酸化ケイ素よりなる場合も共に、還元熱処
理を行ったのち不活性ガス熱処理を行う前に第２の層，
第３の層および第４の層が酸化しない温度で酸素熱処理
を行えば、水素熱処理による特性の劣化を全く同様に防
止することができ、貴金属層１２ｂを構成する第２の層
を形成することにより、特性を低下させることなく下部
電極１２の密着性を同様に確保できることが分かった。
すなわち、図５に示したように、二酸化ケイ素よりなる
層間絶縁膜３２とシリコンよりなるプラグ層３３とが共
に下地部１１となる場合にも、密着性を確保しつつ、第
３の実施例よりも更に優れた特性を得られることが分か
った。
る場合も、二酸化ケイ素よりなる場合も共に、還元熱処
理を行ったのち不活性ガス熱処理を行う前に第２の層，
第３の層および第４の層が酸化しない温度で酸素熱処理
を行えば、水素熱処理による特性の劣化を全く同様に防
止することができ、貴金属層１２ｂを構成する第２の層
を形成することにより、特性を低下させることなく下部
電極１２の密着性を同様に確保できることが分かった。
すなわち、図５に示したように、二酸化ケイ素よりなる
層間絶縁膜３２とシリコンよりなるプラグ層３３とが共
に下地部１１となる場合にも、密着性を確保しつつ、第
３の実施例よりも更に優れた特性を得られることが分か
った。
【００９４】（第５の実施例）まず、下地部１１をシリ
コンの基板の上に形成された厚さ３０ｎｍの二酸化ケイ
素膜とし、第１の実施例と同様にして、第１の層と、第
２の層と、第３の層と、第４の層とを順次積層して成膜
した（ステップＳ１；図３参照）。但し、ここでは、第
１の層をＩｒ92Ｈｆ8 （原子％）を用いて成膜し、第３
の層を成膜する際とスパッタターゲットが共通となるよ
うにした。
コンの基板の上に形成された厚さ３０ｎｍの二酸化ケイ
素膜とし、第１の実施例と同様にして、第１の層と、第
２の層と、第３の層と、第４の層とを順次積層して成膜
した（ステップＳ１；図３参照）。但し、ここでは、第
１の層をＩｒ92Ｈｆ8 （原子％）を用いて成膜し、第３
の層を成膜する際とスパッタターゲットが共通となるよ
うにした。
【００９５】次いで、第１の実施例と同様にして、誘電
体前駆体膜を成膜した（ステップＳ２；図３参照）。こ
こでＸ線回折により同定分析を行ったところ、酸化イリ
ジウムの存在が認められた。すなわち、第１の層，第２
の層，第３の層および第４の層のうちの一部は酸素熱処
理により酸化されていた。
体前駆体膜を成膜した（ステップＳ２；図３参照）。こ
こでＸ線回折により同定分析を行ったところ、酸化イリ
ジウムの存在が認められた。すなわち、第１の層，第２
の層，第３の層および第４の層のうちの一部は酸素熱処
理により酸化されていた。
【００９６】続いて、下記の条件で還元熱処理を行った
（ステップＳ３−１；図３参照）。ここで再びＸ線回折
により同定分析を行ったところ、酸化イリジウムの存在
は認められなかった。すなわち、酸素熱処理において第
１の層，第２の層，第３の層および第４の層のうちの一
部に生成した酸化物は還元熱処理により還元されてい
た。
（ステップＳ３−１；図３参照）。ここで再びＸ線回折
により同定分析を行ったところ、酸化イリジウムの存在
は認められなかった。すなわち、酸素熱処理において第
１の層，第２の層，第３の層および第４の層のうちの一
部に生成した酸化物は還元熱処理により還元されてい
た。
【００９７】還元熱処理を行ったのち、窒素雰囲気中に
おいて７５０℃で１時間の不活性ガス熱処理を行った
（ステップＳ３−２；図３参照）。そののち、第１の実
施の形態と同様にして、第５の層を成膜し（ステップＳ
４；図３参照）、窒素雰囲気中において熱処理を行った
（ステップＳ５；図３参照）。これにより、誘電体キャ
パシタ１０を得た。
おいて７５０℃で１時間の不活性ガス熱処理を行った
（ステップＳ３−２；図３参照）。そののち、第１の実
施の形態と同様にして、第５の層を成膜し（ステップＳ
４；図３参照）、窒素雰囲気中において熱処理を行った
（ステップＳ５；図３参照）。これにより、誘電体キャ
パシタ１０を得た。
【００９８】この誘電体キャパシタ１０についても、第
１の実施例と同様にして、強誘電体特性の測定およびテ
ープテストをそれぞれ行った。それらの結果および製造
条件を表２に示す。強誘電体特性については、水素熱処
理前も後も誘電分極値２Ｐｒが１９μＣ／ｃｍ2 、抗電
圧２Ｖｃが１．８Ｖと良好な値が得られ、水素熱処理に
よる劣化は認められなかった。また、テープテストにつ
いても剥がれは見当たらなかった。
１の実施例と同様にして、強誘電体特性の測定およびテ
ープテストをそれぞれ行った。それらの結果および製造
条件を表２に示す。強誘電体特性については、水素熱処
理前も後も誘電分極値２Ｐｒが１９μＣ／ｃｍ2 、抗電
圧２Ｖｃが１．８Ｖと良好な値が得られ、水素熱処理に
よる劣化は認められなかった。また、テープテストにつ
いても剥がれは見当たらなかった。
【００９９】これにより、密着層１２ｃを構成すること
となる第１の層をＩｒＨｆを用いて成膜した場合も、同
様に、高い密着性および高い特性を得られることが分か
った。すなわち、少ないスパッタターゲットで容易に良
好な誘電体キャパシタ１０を得られることが分かった。
となる第１の層をＩｒＨｆを用いて成膜した場合も、同
様に、高い密着性および高い特性を得られることが分か
った。すなわち、少ないスパッタターゲットで容易に良
好な誘電体キャパシタ１０を得られることが分かった。
【０１００】なお、以上の実施例では具体的に例を挙げ
て説明したが、本発明の誘電体キャパシタ１０であれば
上記実施例と同様の結果を得ることができる。例えば、
貴金属層１２ｂを構成することとなる第２の層を表１に
示した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて成
膜すれば、密着性を確保しつつ、特性を改善することが
できる。また、密着層１２ｃを構成することとなる第１
の層を上述したＭIIIdＭIVe を用いて成膜すれば、高い
密着性および高い特性を得ることができ、生産性を向上
させることができる。
て説明したが、本発明の誘電体キャパシタ１０であれば
上記実施例と同様の結果を得ることができる。例えば、
貴金属層１２ｂを構成することとなる第２の層を表１に
示した貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて成
膜すれば、密着性を確保しつつ、特性を改善することが
できる。また、密着層１２ｃを構成することとなる第１
の層を上述したＭIIIdＭIVe を用いて成膜すれば、高い
密着性および高い特性を得ることができ、生産性を向上
させることができる。
【０１０１】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態および
実施例に限定されるものではなく、種々変形可能であ
る。例えば、上記実施の形態および実施例においては、
下部電極１２が酸素含有層１２ａと誘電体膜１３との間
に貴金属層１２ｄを備える場合について説明したが、本
発明は、貴金属層１２ｄを備えない場合にも同様に適用
される。
発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態および
実施例に限定されるものではなく、種々変形可能であ
る。例えば、上記実施の形態および実施例においては、
下部電極１２が酸素含有層１２ａと誘電体膜１３との間
に貴金属層１２ｄを備える場合について説明したが、本
発明は、貴金属層１２ｄを備えない場合にも同様に適用
される。
【０１０２】また、上記実施の形態および実施例におい
ては、酸素含有層１２ａが貴金属元素群のうちの少なく
とも１種と遷移金属元素群のうちの少なくとも１種と酸
素とからなるＭIaＭIIb Ｏc を含む場合について説明し
たが、本発明は、酸素含有層１２ａが酸素を含む他の材
料により構成される場合にも同様に適用される。
ては、酸素含有層１２ａが貴金属元素群のうちの少なく
とも１種と遷移金属元素群のうちの少なくとも１種と酸
素とからなるＭIaＭIIb Ｏc を含む場合について説明し
たが、本発明は、酸素含有層１２ａが酸素を含む他の材
料により構成される場合にも同様に適用される。
【０１０３】更に、上記実施の形態および実施例におい
ては、下部電極１２が、貴金属元素群のうちの少なくと
も１種と遷移金属元素群のうちの少なくとも１種とから
なる合金ＭIIIdＭIVe を含む密着層１２ｃと、貴金属層
１２ｂと、酸素含有層１２ａと、貴金属層１２ｄとを備
える場合について説明したが、合金ＭIIIdＭIVe を含む
密着層１２ｃは、他の構成を有する下部電極にも用いら
れる。例えば、貴金属層１２ｂ，１２ｄのいずれか少な
くとも一方を備えない場合、あるいは酸素含有層１２ａ
を備えない場合にも用いられる。また、下地部１１に隣
接して設けられる場合のみでなく、他の場所に設けれて
もよい。更に、上部電極に用いられてもよい。
ては、下部電極１２が、貴金属元素群のうちの少なくと
も１種と遷移金属元素群のうちの少なくとも１種とから
なる合金ＭIIIdＭIVe を含む密着層１２ｃと、貴金属層
１２ｂと、酸素含有層１２ａと、貴金属層１２ｄとを備
える場合について説明したが、合金ＭIIIdＭIVe を含む
密着層１２ｃは、他の構成を有する下部電極にも用いら
れる。例えば、貴金属層１２ｂ，１２ｄのいずれか少な
くとも一方を備えない場合、あるいは酸素含有層１２ａ
を備えない場合にも用いられる。また、下地部１１に隣
接して設けられる場合のみでなく、他の場所に設けれて
もよい。更に、上部電極に用いられてもよい。
【０１０４】加えて、上記実施の形態および実施例にお
いては、誘電体膜１３をビスマスを含有する層状構造酸
化物を含む強誘電体により構成する場合について説明し
たが、本発明は、ＰＺＴなどを含む他の強誘電体により
誘電体膜を構成する場合についても同様に適用され、同
様の効果を得ることができる。
いては、誘電体膜１３をビスマスを含有する層状構造酸
化物を含む強誘電体により構成する場合について説明し
たが、本発明は、ＰＺＴなどを含む他の強誘電体により
誘電体膜を構成する場合についても同様に適用され、同
様の効果を得ることができる。
【０１０５】更にまた、高誘電体により誘電体膜を構成
する場合についても同様に適用され、同様の効果を得る
ことができる。高誘電体としては、例えば、ＩＩａ族元
素のマグネシウム（Ｍｇ），カルシウム，ストロンチウ
ムおよびバリウムと、ＩＶａ族元素のチタンおよびジル
コニウムと、Ｖａ族元素のニオブおよびタンタルと、Ｉ
Ｖｂ族元素の鉛（Ｐｂ）およびスズ（Ｓｎ）と、Ｖｂ族
元素のビスマスとからなる群より選ばれた２以上の元素
と、酸素とからなる酸化物を含むものがある。特に、こ
の酸化物では、ＩＩａ族元素のマグネシウム，カルシウ
ム，ストロンチウムおよびバリウムとＩＶｂ族元素の鉛
とからなる群より選ばれた少なくとも１種の第１の元素
Ａと、ＩＶａ族元素のチタンおよびジルコニウムとＩＶ
ｂ族元素の錫とからなる群より選ばれた少なくとも１種
の第２の元素Ｂと、酸素とからなり、組成式がＡＢＯ3
により表されるものが優れた特性を得ることができ好ま
しい。
する場合についても同様に適用され、同様の効果を得る
ことができる。高誘電体としては、例えば、ＩＩａ族元
素のマグネシウム（Ｍｇ），カルシウム，ストロンチウ
ムおよびバリウムと、ＩＶａ族元素のチタンおよびジル
コニウムと、Ｖａ族元素のニオブおよびタンタルと、Ｉ
Ｖｂ族元素の鉛（Ｐｂ）およびスズ（Ｓｎ）と、Ｖｂ族
元素のビスマスとからなる群より選ばれた２以上の元素
と、酸素とからなる酸化物を含むものがある。特に、こ
の酸化物では、ＩＩａ族元素のマグネシウム，カルシウ
ム，ストロンチウムおよびバリウムとＩＶｂ族元素の鉛
とからなる群より選ばれた少なくとも１種の第１の元素
Ａと、ＩＶａ族元素のチタンおよびジルコニウムとＩＶ
ｂ族元素の錫とからなる群より選ばれた少なくとも１種
の第２の元素Ｂと、酸素とからなり、組成式がＡＢＯ3
により表されるものが優れた特性を得ることができ好ま
しい。
【０１０６】加えてまた、上記実施の形態および実施例
においては、誘電体膜をゾルゲル法により形成するよう
にしたが、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor
Deposition ）法，レーザーアブレーション法，ＭＯＤ
（Metal Organic Decomposition ）法やあるいはパッタ
リング法などの他の方法により形成するようにしてもよ
い。
においては、誘電体膜をゾルゲル法により形成するよう
にしたが、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor
Deposition ）法，レーザーアブレーション法，ＭＯＤ
（Metal Organic Decomposition ）法やあるいはパッタ
リング法などの他の方法により形成するようにしてもよ
い。
【０１０７】更にまた、上記実施の形態および実施例に
おいては、誘電体膜１３の形成に際し、酸素熱処理を行
ったのちこの酸素熱処理時以上の温度で不活性ガス熱処
理を行い誘電体膜１３の特性を改善する場合に、不活性
ガス熱処理により誘電体前駆体膜の結晶も成長させるよ
うにしたが、この不活性ガス熱処理は結晶成長のための
熱処理である必要はない。また、酸素熱処理を行ったの
ち還元熱処理を行い誘電体膜１３の特性を改善する場合
に、還元熱処理を誘電体前駆体膜の結晶成長の前に行う
ようにしたが、結晶を成長させた後に行うようにしても
よい。
おいては、誘電体膜１３の形成に際し、酸素熱処理を行
ったのちこの酸素熱処理時以上の温度で不活性ガス熱処
理を行い誘電体膜１３の特性を改善する場合に、不活性
ガス熱処理により誘電体前駆体膜の結晶も成長させるよ
うにしたが、この不活性ガス熱処理は結晶成長のための
熱処理である必要はない。また、酸素熱処理を行ったの
ち還元熱処理を行い誘電体膜１３の特性を改善する場合
に、還元熱処理を誘電体前駆体膜の結晶成長の前に行う
ようにしたが、結晶を成長させた後に行うようにしても
よい。
【０１０８】加えてまた、上記実施の形態においては、
基板２１に対して垂直方向に誘電体キャパシタ１０とト
ランジスタ２０とが形成されているメモリについて説明
したが、本発明は、基板２１に対して平行方向に誘電体
キャパシタ１０とトランジスタ２０とが並べて形成され
るメモリについても適用される。
基板２１に対して垂直方向に誘電体キャパシタ１０とト
ランジスタ２０とが形成されているメモリについて説明
したが、本発明は、基板２１に対して平行方向に誘電体
キャパシタ１０とトランジスタ２０とが並べて形成され
るメモリについても適用される。
【０１０９】更にまた、上記実施の形態においては、誘
電体キャパシタ１０を１つのメモリに用いた場合につい
て説明したが、本発明は、複数のメモリを集積したＬＳ
Ｉ（Large Scale Integrated Circuit）メモリについて
も同様に適用される。
電体キャパシタ１０を１つのメモリに用いた場合につい
て説明したが、本発明は、複数のメモリを集積したＬＳ
Ｉ（Large Scale Integrated Circuit）メモリについて
も同様に適用される。
【０１１０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至請求項
９のいずれか１に記載の誘電体キャパシタによれば、酸
素含有層と密着層との間に貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を含む貴金属層を設けるようにしたので、誘電
体膜の特性を改善するために不活性ガス熱処理または還
元熱処理を行っても、第１の電極の密着性を確保するこ
とができる。すなわち、第１の電極の密着性を確保しつ
つ誘電体膜の特性を改善することができるという効果を
奏する。
９のいずれか１に記載の誘電体キャパシタによれば、酸
素含有層と密着層との間に貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を含む貴金属層を設けるようにしたので、誘電
体膜の特性を改善するために不活性ガス熱処理または還
元熱処理を行っても、第１の電極の密着性を確保するこ
とができる。すなわち、第１の電極の密着性を確保しつ
つ誘電体膜の特性を改善することができるという効果を
奏する。
【０１１１】特に、請求項３または請求項４に記載の誘
電体キャパシタによれば、密着層が貴金属元素群のうち
の少なくとも１種と遷移金属元素群のうちの少なくとも
１種とからなる合金ＭIIIdＭIVe を含むようにしたの
で、貴金属元素群のうちの少なくとも１種と遷移金属元
素群のうちの少なくとも１種と酸素とからなるＭIaＭ
IIb Ｏc を含む酸素含有層と構成元素に共通性を持たせ
ることができ、生産性を向上させることができるという
効果を奏する。
電体キャパシタによれば、密着層が貴金属元素群のうち
の少なくとも１種と遷移金属元素群のうちの少なくとも
１種とからなる合金ＭIIIdＭIVe を含むようにしたの
で、貴金属元素群のうちの少なくとも１種と遷移金属元
素群のうちの少なくとも１種と酸素とからなるＭIaＭ
IIb Ｏc を含む酸素含有層と構成元素に共通性を持たせ
ることができ、生産性を向上させることができるという
効果を奏する。
【０１１２】また、請求項１０または請求項１１に記載
の誘電体キャパシタによれば、貴金属元素群のうちの少
なくとも１種と遷移金属元素のうちの少なくとも１種と
からなる合金ＭIIIdＭIVe を含む層を備えるようにした
ので、電極を良好に密着させることができるという効果
を奏する。
の誘電体キャパシタによれば、貴金属元素群のうちの少
なくとも１種と遷移金属元素のうちの少なくとも１種と
からなる合金ＭIIIdＭIVe を含む層を備えるようにした
ので、電極を良好に密着させることができるという効果
を奏する。
【０１１３】更に、請求項１２または請求項１３に記載
のメモリによれば、請求項１乃至請求項９のいずれか１
に記載の誘電体キャパシタを備えるようにしたので、第
１の電極の密着性を確保しつつ誘電体膜の特性を改善す
ることができ、メモリの性能および信頼性を改善するこ
とができるという効果を奏する。
のメモリによれば、請求項１乃至請求項９のいずれか１
に記載の誘電体キャパシタを備えるようにしたので、第
１の電極の密着性を確保しつつ誘電体膜の特性を改善す
ることができ、メモリの性能および信頼性を改善するこ
とができるという効果を奏する。
【０１１４】加えて、請求項１４に記載のメモリによれ
ば、請求項１０または請求項１１に記載の誘電体キャパ
シタを備えるようにしたので、電極を良好に密着させる
ことができ、高い信頼性を有するメモリが得られるとい
う効果を奏する。
ば、請求項１０または請求項１１に記載の誘電体キャパ
シタを備えるようにしたので、電極を良好に密着させる
ことができ、高い信頼性を有するメモリが得られるとい
う効果を奏する。
【０１１５】更にまた、請求項１５乃至請求項２３のい
ずれか１に記載の誘電体キャパシタの製造方法によれ
ば、第１の電極を形成する工程として、密着層を構成す
ることとなる第１の層と酸素を含む第３の層との間に、
貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて第２の層
を成膜するようにしたので、誘電体膜の特性を改善する
ための不活性ガス熱処理または還元熱処理を行うように
しても、第１の電極の密着性を確保することができると
いう効果を奏する。
ずれか１に記載の誘電体キャパシタの製造方法によれ
ば、第１の電極を形成する工程として、密着層を構成す
ることとなる第１の層と酸素を含む第３の層との間に、
貴金属元素群のうちの少なくとも１種を用いて第２の層
を成膜するようにしたので、誘電体膜の特性を改善する
ための不活性ガス熱処理または還元熱処理を行うように
しても、第１の電極の密着性を確保することができると
いう効果を奏する。
【０１１６】特に、請求項２０記載の誘電体キャパシタ
の製造方法によれば、誘電体膜を形成する工程として、
酸素熱処理を行ったのち、この酸素熱処理時以上の温度
で不活性ガス熱処理を行うようにしたので、第１の電極
の密着性を確保しつつ、誘電体膜の特性劣化を防止する
ことができる。よって、優れた特性を有する誘電体キャ
パシタを容易に製造することができるという効果を奏す
る。
の製造方法によれば、誘電体膜を形成する工程として、
酸素熱処理を行ったのち、この酸素熱処理時以上の温度
で不活性ガス熱処理を行うようにしたので、第１の電極
の密着性を確保しつつ、誘電体膜の特性劣化を防止する
ことができる。よって、優れた特性を有する誘電体キャ
パシタを容易に製造することができるという効果を奏す
る。
【０１１７】また、請求項２１乃至請求項２３のいずれ
か１に記載の誘電体キャパシタの製造方法によれば、誘
電体膜を形成する工程において、酸素熱処理を行ったの
ち、この酸素熱処理において第１の層，第２の層および
第３の層のうちの一部に生成した酸化物を還元するよう
にしたので、第１の電極の密着性を確保しつつ、低温の
熱処理で誘電体膜の特性劣化を防止することができる。
よって、優れた特性を有する誘電体キャパシタを低温で
容易に製造することができ、生産性の向上および特性の
安定を図ることができるという効果を奏する。
か１に記載の誘電体キャパシタの製造方法によれば、誘
電体膜を形成する工程において、酸素熱処理を行ったの
ち、この酸素熱処理において第１の層，第２の層および
第３の層のうちの一部に生成した酸化物を還元するよう
にしたので、第１の電極の密着性を確保しつつ、低温の
熱処理で誘電体膜の特性劣化を防止することができる。
よって、優れた特性を有する誘電体キャパシタを低温で
容易に製造することができ、生産性の向上および特性の
安定を図ることができるという効果を奏する。
【０１１８】更に、請求項２３に記載の誘電体キャパシ
タの製造方法によれば、還元熱処理を行ったのち、還元
熱処理において還元された物質が酸化を起こす温度より
も低い温度で酸素熱処理を行うようにしたので、誘電体
膜の特性を更に改善することができるという効果を奏す
る。特に、材料の異なる複数の部材により構成される下
地部の上に誘電体キャパシタを形成する場合であって
も、同様の効果を得ることができる。
タの製造方法によれば、還元熱処理を行ったのち、還元
熱処理において還元された物質が酸化を起こす温度より
も低い温度で酸素熱処理を行うようにしたので、誘電体
膜の特性を更に改善することができるという効果を奏す
る。特に、材料の異なる複数の部材により構成される下
地部の上に誘電体キャパシタを形成する場合であって
も、同様の効果を得ることができる。
【０１１９】加えて、請求項２４乃至請求項２６のいず
れか１に記載のメモリの製造方法によれば、本発明の誘
電体キャパシタの製造方法を含んでいるので、誘電体キ
ャパシタを形成したのちに、トランジスタの機能を回復
するための水素熱処理を行っても、誘電体キャパシタの
特性の劣化を防止することができると共に、第１の電極
の密着性を確保することができる。すなわち、優れた性
能を有するメモリを容易に製造することができるという
効果を奏する。
れか１に記載のメモリの製造方法によれば、本発明の誘
電体キャパシタの製造方法を含んでいるので、誘電体キ
ャパシタを形成したのちに、トランジスタの機能を回復
するための水素熱処理を行っても、誘電体キャパシタの
特性の劣化を防止することができると共に、第１の電極
の密着性を確保することができる。すなわち、優れた性
能を有するメモリを容易に製造することができるという
効果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態に係る誘電体キャパシタの
構成を表す断面図である。
構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した誘電体キャパシタの製造方法を表
す流れ図である。
す流れ図である。
【図３】図１に示した誘電体キャパシタの他の製造方法
を表す流れ図である。
を表す流れ図である。
【図４】図１に示した誘電体キャパシタの他の製造方法
を表す流れ図である。
を表す流れ図である。
【図５】図１に示した誘電体キャパシタを用いたメモリ
の構成を表す断面図である。
の構成を表す断面図である。
１０…誘電体キャパシタ、１１…下地部、１２…下部電
極（第１の電極）、１２ａ…酸素含有層、１２ｂ，１２
ｄ…貴金属層、１２ｃ…密着層、１３…誘電体膜、１４
…上部電極（第２の電極）、２０…トランジスタ、２１
…基板、２２…ソース領域、２３…ドレイン領域、２
４，２５…ＬＤＤ領域、２６…ゲート酸化膜、２７…ゲ
ート電極、２８…ゲート側壁、３１…フィールド酸化
膜、３２…層間絶縁膜、３２ａ…コンタクトホール、３
３…プラグ層、３４…絶縁膜
極（第１の電極）、１２ａ…酸素含有層、１２ｂ，１２
ｄ…貴金属層、１２ｃ…密着層、１３…誘電体膜、１４
…上部電極（第２の電極）、２０…トランジスタ、２１
…基板、２２…ソース領域、２３…ドレイン領域、２
４，２５…ＬＤＤ領域、２６…ゲート酸化膜、２７…ゲ
ート電極、２８…ゲート側壁、３１…フィールド酸化
膜、３２…層間絶縁膜、３２ａ…コンタクトホール、３
３…プラグ層、３４…絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F038 AC05 AC09 AC15 AC18 DF05 EZ16 EZ17 EZ20 5F083 AD10 AD21 FR02 GA27 GA30 JA13 JA15 JA17 JA32 JA38 JA39 JA43 JA44 MA06 MA17 PR13 PR18 PR21 PR22 PR23 PR33 PR34
Claims (26)
- 【請求項１】 下地部により支持されると共に、誘電体
膜に第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続された誘
電体キャパシタであって、前記第１の電極は、 前記下地部と前記誘電体膜との間に設けられ、酸素を含
有する酸素含有層と、 この酸素含有層と前記下地部との間に設けられ、白金
（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），ルテニウム（Ｒｕ），
ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐｄ）からなる貴
金属元素群のうちの少なくとも１種を含む貴金属層とこ
の貴金属層と前記下地部との間に設けられた密着層とを
備えたことを特徴とする誘電体キャパシタ。 - 【請求項２】 前記酸素含有層は、前記貴金属元素群の
うちの少なくとも１種と、ハフニウム（Ｈｆ），タンタ
ル（Ｔａ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），
バナジウム（Ｖ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン
（Ｗ）および希土類元素からなる遷移金属元素群のうち
の少なくとも１種と、酸素（Ｏ）とからなる酸素含有材
料を含むと共に、この酸素含有材料の組成式は前記貴金
属元素群の元素をＭI とし前記遷移金属元素群の元素を
ＭIIとするとＭIaＭIIb Ｏc で表され、その組成範囲は
原子％で９０≧ａ≧４，１５≧ｂ≧２，ｃ≧４，ａ＋ｂ
＋ｃ＝１００であることを特徴とする請求項１記載の誘
電体キャパシタ。 - 【請求項３】 前記密着層は、前記貴金属元素群のうち
の少なくとも１種と、前記遷移金属元素群のうちの少な
くとも１種とからなる合金を含むと共に、この合金の組
成式は前記貴金属元素群の元素をＭIII とし前記遷移金
属元素群の元素をＭIVとするとＭIIIdＭIVe で表され、
その組成範囲は原子％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧
３，ｄ＋ｅ＝１００であることを特徴とする請求項２記
載の誘電体キャパシタ。 - 【請求項４】 前記組成式ＭIIIdＭIVe の組成範囲は、
原子％で９５≧ｄ≧９１，９≧ｅ≧５，ｄ＋ｅ＝１００
であることを特徴とする請求項３記載の誘電体キャパシ
タ。 - 【請求項５】 前記密着層は、チタン（Ｔｉ），ジルコ
ニウム，ハフニウム，タンタル，ニオブ，クロム（Ｃ
ｒ），モリブデンおよびタングステンからなる群のうち
の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１記載
の誘電体キャパシタ。 - 【請求項６】 前記第１の電極は、更に、前記誘電体膜
と前記酸素含有層との間に設けられ、前記貴金属元素群
のうちの少なくとも１種を含む他の貴金属層を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の誘電体キャパシタ。 - 【請求項７】 前記誘電体膜は、ビスマス（Ｂｉ）を含
有する層状構造酸化物を含む強誘電体よりなることを特
徴とする請求項１記載の誘電体キャパシタ。 - 【請求項８】 前記誘電体膜は、ビスマスと、ストロン
チウム（Ｓｒ），カルシウム（Ｃａ）およびバリウム
（Ｂａ）からなる群のうちの少なくとも１種と、タンタ
ルおよびニオブからなる群のうちの少なくとも１種と、
酸素とからなる層状構造酸化物を含むと共に、この層状
構造酸化物の組成式はＢｉx （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）
y （Ｔａ，Ｎｂ）2 Ｏ9+z で表され、その組成範囲はモ
ル比で２．５０≧ｘ≧１．７０，１．２０≧ｙ≧０．６
０，−１．００≧ｚ≧１．００であることを特徴とする
請求項１記載の誘電体キャパシタ。 - 【請求項９】 前記層状構造酸化物は、Ｂｉx Ｓｒy Ｔ
ａ2 Ｏ9+z の組成式で表され、その組成範囲がモル比で
２．５０≧ｘ≧１．７０，１．２０≧ｙ≧０．６０，−
１．００≧ｚ≧１．００であることを特徴とする請求項
８記載の誘電体キャパシタ。 - 【請求項１０】 誘電体膜に第１の電極と第２の電極と
がそれぞれ接続された誘電体キャパシタであって、 前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくと
も一方は、白金（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），ルテニ
ウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐ
ｄ）からなる貴金属元素群のうちの少なくとも１種と、
ハフニウム（Ｈｆ），タンタル（Ｔａ），ジルコニウム
（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），バナジウム（Ｖ），モリブ
デン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ）および希土類元素か
らなる遷移金属元素群のうちの少なくとも１種とからな
る合金を含む層を備えると共に、この合金の組成式は前
記貴金属元素群の元素をＭIII とし前記遷移金属元素群
の元素をＭIVとするとＭIIIdＭIVe で表され、その組成
範囲は原子％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ
＝１００であることを特徴とする誘電体キャパシタ。 - 【請求項１１】 前記組成式ＭIIIdＭIVe の組成範囲
は、原子％で９５≧ｄ≧９１，９≧ｅ≧５，ｄ＋ｅ＝１
００であることを特徴とする請求項１０記載の誘電体キ
ャパシタ。 - 【請求項１２】 下地部により支持され、かつ誘電体膜
に第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続された誘電
体キャパシタを有するメモリであって、前記第１の電極
は、 前記下地部と前記誘電体膜との間に設けられ、酸素を含
有する酸素含有層と、 この酸素含有層と前記下地部との間に設けられ、白金
（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），ルテニウム（Ｒｕ），
ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐｄ）からなる貴
金属元素群のうちの少なくとも１種を含む貴金属層とこ
の貴金属層と前記下地部との間に設けられた密着層とを
備えたことを特徴とするメモリ。 - 【請求項１３】 更に、前記下地部の少なくとも一部を
構成するプラグ層を介して前記第１の電極に接続された
トランジスタを備えたことを特徴とする請求項１２記載
のメモリ。 - 【請求項１４】 誘電体膜に第１の電極と第２の電極と
がそれぞれ接続された誘電体キャパシタを有するメモリ
であって、 前記第１の電極および第２の電極のうちの少なくとも一
方は、白金（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），ルテニウム
（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐｄ）
からなる貴金属元素群のうちの少なくとも１種と、ハフ
ニウム（Ｈｆ），タンタル（Ｔａ），ジルコニウム（Ｚ
ｒ），ニオブ（Ｎｂ），バナジウム（Ｖ），モリブデン
（Ｍｏ），タングステン（Ｗ）および希土類元素からな
る遷移金属元素群のうちの少なくとも１種とからなる合
金を含む層を備えると共に、この合金の組成式は前記貴
金属元素群の元素をＭIII とし前記遷移金属元素群の元
素をＭIVとするとＭIIIdＭIVe で表され、その組成範囲
は原子％で９７≧ｄ≧９０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ＝１
００であることを特徴とするメモリ。 - 【請求項１５】 下地部により支持されると共に、誘電
体膜に第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続され、
第１の電極に密着層を含む誘電体キャパシタの製造方法
であって、第１の電極を形成する工程として、 下地部の上に、密着層を構成することとなる第１の層を
成膜する工程と、 この第１の層の上に、白金（Ｐｔ），イリジウム（Ｉ
ｒ），ルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およびパ
ラジウム（Ｐｄ）からなる貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を用いて第２の層を成膜する工程と、 この第２の層の上に、酸素を含む第３の層を成膜する工
程とを含むことを特徴とする誘電体キャパシタの製造方
法。 - 【請求項１６】 前記貴金属元素群のうちの少なくとも
１種と、ハフニウム（Ｈｆ），タンタル（Ｔａ），ジル
コニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），バナジウム
（Ｖ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ）およ
び希土類元素からなる遷移金属元素群のうちの少なくと
も１種と、酸素（Ｏ）とからなり、組成式が前記貴金属
元素群の元素をＭI とし前記遷移金属元素群の元素をＭ
IIとするとＭIaＭIIb Ｏc で表され、その組成範囲が原
子％で９０≧ａ≧４，１５≧ｂ≧２，ｃ≧４，ａ＋ｂ＋
ｃ＝１００である酸素含有材料を用いて第３の層を成膜
することを特徴とする請求項１５記載の誘電体キャパシ
タの製造方法。 - 【請求項１７】 前記貴金属元素群のうちの少なくとも
１種と、前記遷移金属元素群のうちの少なくとも１種と
からなり、組成式が前記貴金属元素群の元素をＭIII と
し前記遷移金属元素群の元素をＭIVとするとＭIIIdＭ
IVe で表され、その組成範囲が原子％で９７≧ｄ≧９
０，１０≧ｅ≧３，ｄ＋ｅ＝１００である合金を用いて
第１の層を成膜することを特徴とする請求項１６記載の
誘電体キャパシタの製造方法。 - 【請求項１８】 チタン（Ｔｉ），ジルコニウム，ハフ
ニウム，タンタル，ニオブ，クロム（Ｃｒ），モリブデ
ンおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１
種を用いて第１の層を成膜することを特徴とする請求項
１５記載の誘電体キャパシタの製造方法。 - 【請求項１９】 第１の電極を形成する工程として、更
に、第３の層の上に、前記貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を用いて第４の層を成膜する工程を含むことを
特徴とする請求項１５記載の誘電体キャパシタの製造方
法。 - 【請求項２０】 第３の層を成膜したのち、誘電体膜を
形成する工程として、 酸素含有雰囲気中において酸素熱処理を行う工程と、 この酸素熱処理を行ったのち、不活性ガス雰囲気中にお
いて前記酸素熱処理時以上の温度で不活性ガス熱処理を
行う工程とを含むことを特徴とする請求項１５記載の誘
電体キャパシタの製造方法。 - 【請求項２１】 第３の層を成膜したのち、誘電体膜を
形成する工程として、 酸素含有雰囲気中において酸素熱処理を行う工程と、 この酸素熱処理を行ったのち、前記酸素熱処理において
第１の層，第２の層および第３の層のうちの一部に生成
した酸化物を還元する工程とを含むことを特徴とする請
求項１５記載の誘電体キャパシタの製造方法。 - 【請求項２２】 誘電体膜を形成する工程として、更
に、前記還元を行ったのち、不活性ガス雰囲気中におい
て不活性ガス熱処理を行う工程を含むことを特徴とする
請求項２１記載の誘電体キャパシタの製造方法。 - 【請求項２３】 誘電体膜を形成する工程として、更
に、前記還元を行ったのち、前記不活性ガス熱処理を行
う前に、前記還元工程において還元された物質が酸化を
起こす温度よりも低い温度で酸素含有雰囲気中により他
の酸素熱処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項
２２記載の誘電体キャパシタの製造方法。 - 【請求項２４】 下地部により支持され、かつ誘電体膜
に第１の電極と第２の電極とがそれぞれ接続され、第１
の電極に密着層を含む誘電体キャパシタを備えたメモリ
の製造方法であって、第１の電極を形成する工程とし
て、 下地部の上に、密着層を構成することとなる第１の層を
成膜する工程と、 この第１の層の上に、白金（Ｐｔ），イリジウム（Ｉ
ｒ），ルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およびパ
ラジウム（Ｐｄ）からなる貴金属元素群のうちの少なく
とも１種を用いて第２の層を成膜する工程と、 この第２の層の上に、酸素を含む第３の層を成膜する工
程とを含むことを特徴とするメモリの製造方法。 - 【請求項２５】 下地部の少なくとも一部を構成するプ
ラグ層を介して誘電体キャパシタに接続されたトランジ
スタを備えたメモリの製造方法であって、 第３の層を成膜したのち誘電体膜を形成する工程とし
て、酸素含有雰囲気中において酸素熱処理を行ったの
ち、不活性ガス雰囲気中において前記酸素熱処理時以上
の温度で不活性ガス熱処理を行う工程と、 この不活性ガス熱処理を行ったのち、トランジスタの機
能を回復するための水素含有雰囲気中における水素熱処
理を行う工程とを含むことを特徴とする請求項２４記載
のメモリの製造方法。 - 【請求項２６】 下地部の少なくとも一部を構成するプ
ラグ層を介して誘電体キャパシタに接続されたトランジ
スタを備えたメモリの製造方法であって、 第３の層を成膜したのち誘電体膜を形成する工程とし
て、酸素含有雰囲気中において酸素熱処理を行ったの
ち、前記酸素熱処理において第１の層，第２の層および
第３の層のうちの一部に生成した酸化物を還元する工程
と、 この還元を行ったのち、トランジスタの機能を回復する
ための水素含有雰囲気中における水素熱処理を行う工程
とを含むことを特徴とする請求項２４記載のメモリの製
造方法。
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