JP2003258127A - 構成要素の製造方法ならびに金属層および絶縁層を有する構成要素 - Google Patents
構成要素の製造方法ならびに金属層および絶縁層を有する構成要素Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁層への貴金属層の付着が改良された構成
要素の製造方法を提供すること。 【解決手段】 貴金属層（２８）と絶縁層（３４）との
付着を改善する方法が提示される。この方法の場合、貴
金属層（２８）と絶縁層（３４）との間にシリコン層が
設けられる。酸素のある環境にて熱処理することによっ
て、シリコン層は、サリサイド化および酸化される。こ
こで、貴金属と、形成された酸化物との強い混合を行な
う、酸化されたシリコン層（３０’）が生成される。こ
れによって獲得された、比較的大きい内部表面に基づい
て、貴金属層（２８）と絶縁層（３４）との付着が改善
される。
要素の製造方法を提供すること。 【解決手段】 貴金属層（２８）と絶縁層（３４）との
付着を改善する方法が提示される。この方法の場合、貴
金属層（２８）と絶縁層（３４）との間にシリコン層が
設けられる。酸素のある環境にて熱処理することによっ
て、シリコン層は、サリサイド化および酸化される。こ
こで、貴金属と、形成された酸化物との強い混合を行な
う、酸化されたシリコン層（３０’）が生成される。こ
れによって獲得された、比較的大きい内部表面に基づい
て、貴金属層（２８）と絶縁層（３４）との付着が改善
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構成要素、特に、
超小型電子構成要素の分野、および、とりわけ半導体メ
モリの分野に属する。
超小型電子構成要素の分野、および、とりわけ半導体メ
モリの分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】構成要素の製造において、種々の材料の
層が順に設けられ、かつ構成される。製造された構成要
素の信頼性を保証するために、設けられた層は十分な付
着を有さなければならない。問題となるのは、例えば、
シリコン酸化物およびシリコン窒化物等の絶縁材料の、
貴金属および他の酸化し難い金属、特に、周期表のサブ
グループＶＩＩＩｂ属からの金属への付着である。
層が順に設けられ、かつ構成される。製造された構成要
素の信頼性を保証するために、設けられた層は十分な付
着を有さなければならない。問題となるのは、例えば、
シリコン酸化物およびシリコン窒化物等の絶縁材料の、
貴金属および他の酸化し難い金属、特に、周期表のサブ
グループＶＩＩＩｂ属からの金属への付着である。
【０００３】プラチナまたはイリジウムは、例えば、強
誘電性または高ε誘電性（εは、通常、２０より大き
い）コンデンサ誘電体を有する半導体メモリのコンデン
サ電極を製造する際に用いられる。なぜなら、この金属
は、コンデンサ誘電体を堆積させるために必要とされる
プロセス条件において、十分に耐え得るからである。電
極は、特に、上昇した温度での酸化に耐えなければなら
ない。しかしながら、著しい化学的不活性は、半導体技
術において標準的に用いられる絶縁材料への付着を考慮
すると、むしろ不利である。２つの層間の良好な付着
は、隣接し合う層の特定の化学的相互作用、または相互
拡散と結びついていることが推定される。例えば、チタ
ンとアルミニウムとの間にＴｉＡｌ３層が形成される。
この層は、付着を容易にする。さらに、相対的に酸化し
易い金属をシリコン酸化物上に堆積させる際に、付着を
促す金属酸化物層の形成が観察される。
誘電性または高ε誘電性（εは、通常、２０より大き
い）コンデンサ誘電体を有する半導体メモリのコンデン
サ電極を製造する際に用いられる。なぜなら、この金属
は、コンデンサ誘電体を堆積させるために必要とされる
プロセス条件において、十分に耐え得るからである。電
極は、特に、上昇した温度での酸化に耐えなければなら
ない。しかしながら、著しい化学的不活性は、半導体技
術において標準的に用いられる絶縁材料への付着を考慮
すると、むしろ不利である。２つの層間の良好な付着
は、隣接し合う層の特定の化学的相互作用、または相互
拡散と結びついていることが推定される。例えば、チタ
ンとアルミニウムとの間にＴｉＡｌ３層が形成される。
この層は、付着を容易にする。さらに、相対的に酸化し
易い金属をシリコン酸化物上に堆積させる際に、付着を
促す金属酸化物層の形成が観察される。
【０００４】貴金属または他の酸化し難い金属の場合、
例えば、酸化物層との化学的相互作用は非常に少ない。
従って、ここで、問題は付着に際して特によく生じる。
これは、例えば、半導体メモリに見出され得るように、
益々小さい構造において特に起こり易い（ｋｒｉｔｉｓ
ｃｈ）。ここで、電極が、例えば、予め構造化された絶
縁層上に堆積され、次に背面研磨（Ｒｕｅｃｋｐｏｌｉ
ｅｒｅｎ）（ＣＭＰ＝化学的機械的研磨）することによ
って形成される。背面研磨するために用いられる回転研
磨盤は、ここで、堆積された金属層上に特定の機械的圧
力を及ぼす。この圧力は、付着が不十分なために、金属
層を剥離させ得る。場合によっては、金属層がエッチン
グにより構造化された後、または加工が完成した半導体
チップの超音波結合における洗浄工程が特別な機械的負
荷となることが判明した。
例えば、酸化物層との化学的相互作用は非常に少ない。
従って、ここで、問題は付着に際して特によく生じる。
これは、例えば、半導体メモリに見出され得るように、
益々小さい構造において特に起こり易い（ｋｒｉｔｉｓ
ｃｈ）。ここで、電極が、例えば、予め構造化された絶
縁層上に堆積され、次に背面研磨（Ｒｕｅｃｋｐｏｌｉ
ｅｒｅｎ）（ＣＭＰ＝化学的機械的研磨）することによ
って形成される。背面研磨するために用いられる回転研
磨盤は、ここで、堆積された金属層上に特定の機械的圧
力を及ぼす。この圧力は、付着が不十分なために、金属
層を剥離させ得る。場合によっては、金属層がエッチン
グにより構造化された後、または加工が完成した半導体
チップの超音波結合における洗浄工程が特別な機械的負
荷となることが判明した。
【０００５】貴金属層の付着を改善するために、例え
ば、半導体メモリのメモリコンデンサに関する特許文献
１において、下部コンデンサ電極の貴金属と、シリコン
酸化物を含む絶縁層との間に、例えば、サブグループＩ
Ｖｂ属、Ｖｂ属またはＶＩｂ属からの遷移金属を含む層
を提供することが提示される。この金属は、アンモニア
を含む雰囲気中で熱処理すると、貴金属層との界面にて
金属窒化物層を形成する。この場合、貴金属層は、窒素
または遷移金属と反応しない。さらに、遷移金属とシリ
コン酸化物との間の界面にて、金属酸化物層が形成され
る。しかしながら、このアプローチにおいて問題がある
のは、遷移金属が、エッチングされたエッジ部分にて、
次に設けられるべきコンデンサ誘電体と接触し、少なく
ともここで、酸化されることである。さらに、遷移金属
がコンデンサ誘電体の中に拡散（ｅｉｎｄｉｆｆｕｎｄ
ｉｅｒｅｎ）し、その誘電性または強誘電性の特性を損
ない得る。遷移金属がコンデンサ誘電体の中に拡散する
ことを回避するために、例えば、特許文献２において、
コンデンサ誘電体の堆積の前に、遷移金属のエッジの酸
化が行なわれることが提示され得る。しかしながら、こ
の方法の場合、堆積が著しく増大することが観察され、
堆積の増大は、遷移金属層上に位置する貴金属層の機械
的破損に至り得る。さらに、下部電極を接触接続するた
めに利用される断面が制限される。
ば、半導体メモリのメモリコンデンサに関する特許文献
１において、下部コンデンサ電極の貴金属と、シリコン
酸化物を含む絶縁層との間に、例えば、サブグループＩ
Ｖｂ属、Ｖｂ属またはＶＩｂ属からの遷移金属を含む層
を提供することが提示される。この金属は、アンモニア
を含む雰囲気中で熱処理すると、貴金属層との界面にて
金属窒化物層を形成する。この場合、貴金属層は、窒素
または遷移金属と反応しない。さらに、遷移金属とシリ
コン酸化物との間の界面にて、金属酸化物層が形成され
る。しかしながら、このアプローチにおいて問題がある
のは、遷移金属が、エッチングされたエッジ部分にて、
次に設けられるべきコンデンサ誘電体と接触し、少なく
ともここで、酸化されることである。さらに、遷移金属
がコンデンサ誘電体の中に拡散（ｅｉｎｄｉｆｆｕｎｄ
ｉｅｒｅｎ）し、その誘電性または強誘電性の特性を損
ない得る。遷移金属がコンデンサ誘電体の中に拡散する
ことを回避するために、例えば、特許文献２において、
コンデンサ誘電体の堆積の前に、遷移金属のエッジの酸
化が行なわれることが提示され得る。しかしながら、こ
の方法の場合、堆積が著しく増大することが観察され、
堆積の増大は、遷移金属層上に位置する貴金属層の機械
的破損に至り得る。さらに、下部電極を接触接続するた
めに利用される断面が制限される。
【０００６】特許文献３は、メモリコンデンサの上部金
属電極と酸化物層との間の付着媒体として、シリコン層
が堆積される、半導体構成要素の製造方法を記載する。
属電極と酸化物層との間の付着媒体として、シリコン層
が堆積される、半導体構成要素の製造方法を記載する。
【０００７】特許文献４から、センサの誘電性キャリア
層上へのプラチナ層の付着を改善するために、誘電性キ
ャリア層とプラチナ層との間にプラチナシリサイド層
（Ｐｌａｔｉｎｓｉｌｉｚｉｄｓｃｈｉｃｈｔ）が提供
されることが公知である。プラチナシリサイド層は、プ
ラチナ層を堆積させる前に設けられたシリコン層をサリ
サイド化することによって製造される。
層上へのプラチナ層の付着を改善するために、誘電性キ
ャリア層とプラチナ層との間にプラチナシリサイド層
（Ｐｌａｔｉｎｓｉｌｉｚｉｄｓｃｈｉｃｈｔ）が提供
されることが公知である。プラチナシリサイド層は、プ
ラチナ層を堆積させる前に設けられたシリコン層をサリ
サイド化することによって製造される。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，６６８，０４０号
【０００９】
【特許文献２】欧州特許出願公開第０ ６９７ ７１８
Ａ１号
Ａ１号
【００１０】
【特許文献３】独国特許出願公開第１９８ ２８ ９６
９ Ａ１号
９ Ａ１号
【００１１】
【特許文献４】独国特許出願公開第１９６ ０１ ５９
２ Ｃ１号
２ Ｃ１号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来と比較
して絶縁層への貴金属層の付着が改良された構成要素の
製造方法を目的とする。
して絶縁層への貴金属層の付着が改良された構成要素の
製造方法を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本課題は、本発明によ
る、構成要素の製造方法によって解決される。この方法
は、貴金属層と、この貴金属層の表面と接触するシリコ
ン層が、この順序で、基板上に設けられる工程、サリサ
イド化が行なわれ、シリコン層と接触する貴金属層の表
面がサリサイド化される工程、酸化が行なわれ、形成さ
れたシリコン化合物層、および場合によっては残存す
る、シリコン層のサリサイド化されない領域が酸化され
る工程と、絶縁層が設けられる工程とを包含する。
る、構成要素の製造方法によって解決される。この方法
は、貴金属層と、この貴金属層の表面と接触するシリコ
ン層が、この順序で、基板上に設けられる工程、サリサ
イド化が行なわれ、シリコン層と接触する貴金属層の表
面がサリサイド化される工程、酸化が行なわれ、形成さ
れたシリコン化合物層、および場合によっては残存す
る、シリコン層のサリサイド化されない領域が酸化され
る工程と、絶縁層が設けられる工程とを包含する。
【００１４】サリサイド化および酸化によって、設けら
れたシリコン層は、酸化されたシリコン化合物層に変更
される（ｕｍｇｅｗａｎｄｅｌｔ）。ここで、貴金属
は、比較的容易にサリサイド化され得るという認識が利
用される。貴金属層とシリコン化合物層との間の付着
は、非常に良好である。次に、絶縁層に良好な付着ベー
スを提供するために、形成されたシリコン化合物層は、
酸化され得る。サリサイド化および酸化によって、シリ
コン化合物または貴金属と、シリコン酸化物との比較的
強い混合および相互拡散を有する層が生成される。その
結果、シリコン化合物または貴金属と、シリコン酸化物
との間に比較的大きい内部表面が形成される。この内部
表面は、付着を改善することに貢献する。簡単に述べる
と、貴金属層から開始して、シリコン化合物層、実質的
に貴金属とシリコン酸化物との混合層、およびシリコン
酸化物層を有する多層の付着層が形成されるということ
がさらに述べられ得る。シリコン層が比較的薄く設けら
れる場合、実質的に、１つの混合層のみが認識され得、
ここで、シリコン化合物の濃度は、貴金属層に向かっ
て、およびシリコン酸化物の濃度は、絶縁層に向かって
濃くなる。概して、シリコン化合物層上の表面のシリコ
ン酸化物層についても述べられ得る。酸化されたシリコ
ン化合物層の構成の正確な態様は、設けられたシリコン
層の層厚、シリサイドと酸化との温度および持続時間に
強く依存する。
れたシリコン層は、酸化されたシリコン化合物層に変更
される（ｕｍｇｅｗａｎｄｅｌｔ）。ここで、貴金属
は、比較的容易にサリサイド化され得るという認識が利
用される。貴金属層とシリコン化合物層との間の付着
は、非常に良好である。次に、絶縁層に良好な付着ベー
スを提供するために、形成されたシリコン化合物層は、
酸化され得る。サリサイド化および酸化によって、シリ
コン化合物または貴金属と、シリコン酸化物との比較的
強い混合および相互拡散を有する層が生成される。その
結果、シリコン化合物または貴金属と、シリコン酸化物
との間に比較的大きい内部表面が形成される。この内部
表面は、付着を改善することに貢献する。簡単に述べる
と、貴金属層から開始して、シリコン化合物層、実質的
に貴金属とシリコン酸化物との混合層、およびシリコン
酸化物層を有する多層の付着層が形成されるということ
がさらに述べられ得る。シリコン層が比較的薄く設けら
れる場合、実質的に、１つの混合層のみが認識され得、
ここで、シリコン化合物の濃度は、貴金属層に向かっ
て、およびシリコン酸化物の濃度は、絶縁層に向かって
濃くなる。概して、シリコン化合物層上の表面のシリコ
ン酸化物層についても述べられ得る。酸化されたシリコ
ン化合物層の構成の正確な態様は、設けられたシリコン
層の層厚、シリサイドと酸化との温度および持続時間に
強く依存する。
【００１５】シリコン化合物およびシリコン酸化物の相
互拡散は、サリサイド化と酸化の結果であるので、反応
性混合、すなわち、異なった化学反応に基づく混合につ
いても述べられ得る。この場合、貴金属表面から離れた
面上の酸化、しかしながら、サリサイド化は、シリコン
層の貴金属層に面する面上で開始するという有用な結果
をもたらす。従って、両方の反応は、空間的に互いに対
して進行する。
互拡散は、サリサイド化と酸化の結果であるので、反応
性混合、すなわち、異なった化学反応に基づく混合につ
いても述べられ得る。この場合、貴金属表面から離れた
面上の酸化、しかしながら、サリサイド化は、シリコン
層の貴金属層に面する面上で開始するという有用な結果
をもたらす。従って、両方の反応は、空間的に互いに対
して進行する。
【００１６】シリコン化合物の酸化は、例えば、Ｓ．
Ｐ．Ｍｕｒａｒｋａによる「Ｓｉｌｉｃｉｄｅｓ ｆｏ
ｒ ＶＬＳＴ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」Ａｃａｄｅ
ｍｉｃＰｒｅｓｓ、１９８３年、１０２〜１４３ページ
に記載される。簡略に、シリコン化合物の場合、形成さ
れたシリコン化合物が分解し、シリコン酸化物が生成さ
れ得るということが想定され得る。進行するメカニズム
に関するさらなる指摘は、Ｓ．Ｍａｎｔｌによる専門論
文「Ｓｉｌｉｃｉｄ−Ｍｉｋｒｏｓｔｒｕｋｔｕｒｅｎ
ｄｕｒｃｈ ｌｏｋａｌｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ」、
Ｐｈｙｓｉｋａｌｉｓｃｈｅ Ｂｌａｅｔｔｅｒ ５１
（１９９５年）、９５１〜９５３ページから見出され得
る。貴金属層、特に、プラチナのサリサイド化に関する
詳細な研究は、Ｃ．Ｃａｎａｌｉらによる［Ｐｔ２Ｓｉ
およびＰｔＳｉ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｉ
ｇｈ−ｐｕｒｉｔｙ ＰＴ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ」Ａ
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏ
ｌ．３１、Ｎｏ．１、１９７７年、４３〜４５に記載さ
れる。
Ｐ．Ｍｕｒａｒｋａによる「Ｓｉｌｉｃｉｄｅｓ ｆｏ
ｒ ＶＬＳＴ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」Ａｃａｄｅ
ｍｉｃＰｒｅｓｓ、１９８３年、１０２〜１４３ページ
に記載される。簡略に、シリコン化合物の場合、形成さ
れたシリコン化合物が分解し、シリコン酸化物が生成さ
れ得るということが想定され得る。進行するメカニズム
に関するさらなる指摘は、Ｓ．Ｍａｎｔｌによる専門論
文「Ｓｉｌｉｃｉｄ−Ｍｉｋｒｏｓｔｒｕｋｔｕｒｅｎ
ｄｕｒｃｈ ｌｏｋａｌｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ」、
Ｐｈｙｓｉｋａｌｉｓｃｈｅ Ｂｌａｅｔｔｅｒ ５１
（１９９５年）、９５１〜９５３ページから見出され得
る。貴金属層、特に、プラチナのサリサイド化に関する
詳細な研究は、Ｃ．Ｃａｎａｌｉらによる［Ｐｔ２Ｓｉ
およびＰｔＳｉ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｉ
ｇｈ−ｐｕｒｉｔｙ ＰＴ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ」Ａ
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏ
ｌ．３１、Ｎｏ．１、１９７７年、４３〜４５に記載さ
れる。
【００１７】本発明による方法のさらなる利点は、構成
要素、特に半導体構成要素を製造する際に、通常、用い
られる材料を用いることである。シリコン、シリコン化
合物およびシリコン酸化物は、技術的によく使いこなさ
れている標準的な材料である。
要素、特に半導体構成要素を製造する際に、通常、用い
られる材料を用いることである。シリコン、シリコン化
合物およびシリコン酸化物は、技術的によく使いこなさ
れている標準的な材料である。
【００１８】好適には、サリサイド化および酸化は、酸
素を含む雰囲気中での、共通の熱処理の間に行なわれ
る。共通の処理により、他の構造への温度負荷は低減さ
れる。さらに、このように製作された酸化されたシリコ
ン化合物層は、貴金属層と絶縁層との間に特に良好な付
着を媒体する。強誘電体（例えば、ＳＢＴ＝ストロンチ
ウム−ビスマス−タンタレートまたはＰＺＴ＝鉛−ジル
コニウム−チタネート）または高ε誘電体（ＢＳＴ＝バ
リウム−ストロンチウム−チタネート）を有する半導体
メモリを製造する場合、熱処理は、さらに、誘電体の酸
化処理の枠内で行なわれる。
素を含む雰囲気中での、共通の熱処理の間に行なわれ
る。共通の処理により、他の構造への温度負荷は低減さ
れる。さらに、このように製作された酸化されたシリコ
ン化合物層は、貴金属層と絶縁層との間に特に良好な付
着を媒体する。強誘電体（例えば、ＳＢＴ＝ストロンチ
ウム−ビスマス−タンタレートまたはＰＺＴ＝鉛−ジル
コニウム−チタネート）または高ε誘電体（ＢＳＴ＝バ
リウム−ストロンチウム−チタネート）を有する半導体
メモリを製造する場合、熱処理は、さらに、誘電体の酸
化処理の枠内で行なわれる。
【００１９】サリサイド化および酸化は、さらに、分離
された工程で実行され得る。方法の実行と関係無く、シ
リコン層から離れた貴金属層の表面は、酸化物またはシ
リコン化合物を有さない。
された工程で実行され得る。方法の実行と関係無く、シ
リコン層から離れた貴金属層の表面は、酸化物またはシ
リコン化合物を有さない。
【００２０】酸化されたシリコン層を形成する基礎とな
るメカニズムは、酸素を含む雰囲気中での熱処理の際
に、以下のように理解されるが、制限されることを意図
しない。十分に高い温度でサリサイド化するために行な
われる熱処理において、貴金属層に面するシリコン層の
面は、シリコン化合物層に変換され、他方、貴金属層か
ら離れたシリコン層の表面は酸化される。従って、最初
に、シリコン酸化物層によって覆われるシリコン化合物
層が形成される。熱処理が進行すると、シリコン化合物
は、益々分解する。ここで自由になったシリコンは、酸
素を含む雰囲気の方向、従って、すでに形成されたシリ
コン酸化物層の方向に拡散する。その結果、シリコン
は、貴金属を通って反対側に位置する表面に向かって拡
散し得ないことが同時に達成される。この表面は、ここ
で、シリコン化合物を有しない。最終的に、最初に形成
されたシリコン化合物は、酸化の継続において、ほぼ完
全にシリコン酸化物および金属に変更され、ここで、付
着を改善する混合が取得された状態である。上述のシー
ケンスは、原則的に、分離されたサリサイド化および酸
化におけるシーケンスに対応する。サリサイド化が最初
に完全に行なわれた場合であっても、次の酸化におい
て、シリコン酸化物はシリコン化合物を犠牲にして形成
される。その結果、貴金属と強く混合されたシリコン酸
化物層が生成される。シリコン化合物がどの程度残存す
るかは、特に、処理の温度および持続時間に依存する。
るメカニズムは、酸素を含む雰囲気中での熱処理の際
に、以下のように理解されるが、制限されることを意図
しない。十分に高い温度でサリサイド化するために行な
われる熱処理において、貴金属層に面するシリコン層の
面は、シリコン化合物層に変換され、他方、貴金属層か
ら離れたシリコン層の表面は酸化される。従って、最初
に、シリコン酸化物層によって覆われるシリコン化合物
層が形成される。熱処理が進行すると、シリコン化合物
は、益々分解する。ここで自由になったシリコンは、酸
素を含む雰囲気の方向、従って、すでに形成されたシリ
コン酸化物層の方向に拡散する。その結果、シリコン
は、貴金属を通って反対側に位置する表面に向かって拡
散し得ないことが同時に達成される。この表面は、ここ
で、シリコン化合物を有しない。最終的に、最初に形成
されたシリコン化合物は、酸化の継続において、ほぼ完
全にシリコン酸化物および金属に変更され、ここで、付
着を改善する混合が取得された状態である。上述のシー
ケンスは、原則的に、分離されたサリサイド化および酸
化におけるシーケンスに対応する。サリサイド化が最初
に完全に行なわれた場合であっても、次の酸化におい
て、シリコン酸化物はシリコン化合物を犠牲にして形成
される。その結果、貴金属と強く混合されたシリコン酸
化物層が生成される。シリコン化合物がどの程度残存す
るかは、特に、処理の温度および持続時間に依存する。
【００２１】熱処理をさらに低減するために、熱処理
は、水蒸気が存在する状態にて、特に好適に行なわれ
る。なぜなら、シリコン化合物の酸化は、水蒸気を含む
雰囲気中で、より速く進行するからである。例えば、レ
ーザアニーリングおよび電子ビーム走査等のサリサイド
化および酸化を行なう代替的方法が、同様に可能であ
る。
は、水蒸気が存在する状態にて、特に好適に行なわれ
る。なぜなら、シリコン化合物の酸化は、水蒸気を含む
雰囲気中で、より速く進行するからである。例えば、レ
ーザアニーリングおよび電子ビーム走査等のサリサイド
化および酸化を行なう代替的方法が、同様に可能であ
る。
【００２２】好適には、可能な限り良好な付着を達成す
るために、シリコン層が完全に変更される。
るために、シリコン層が完全に変更される。
【００２３】さらに、シリコン層および貴金属層の厚さ
は、シリコン層が完全にサリサイド化される場合、貴金
属層は部分的にのみ使用され、シリコン層から離れた貴
金属層の表面が、実質的にシリコン化合物を有さない状
態であるように、互いに調整されるならば好ましい。こ
こで、シリコン層は、貴金属層よりも極めて薄いことが
望ましい。有利なのは、例えば、約１０〜２０倍厚い貴
金属層である。
は、シリコン層が完全にサリサイド化される場合、貴金
属層は部分的にのみ使用され、シリコン層から離れた貴
金属層の表面が、実質的にシリコン化合物を有さない状
態であるように、互いに調整されるならば好ましい。こ
こで、シリコン層は、貴金属層よりも極めて薄いことが
望ましい。有利なのは、例えば、約１０〜２０倍厚い貴
金属層である。
【００２４】シリコン層は、好適には、多結晶または非
結晶層として堆積される。このために適切な方法は、例
えば、スパッタリングまたはプラズマにより支援される
ＣＶＤ法である。さらに、シリコン層の堆積において、
シリコン化合物がｉｎ ｓｉｔｕ（その場で）で形成さ
れるならば有利である。このために必要な条件、特に、
必要とされる温度は、容易に実現され得る。
結晶層として堆積される。このために適切な方法は、例
えば、スパッタリングまたはプラズマにより支援される
ＣＶＤ法である。さらに、シリコン層の堆積において、
シリコン化合物がｉｎ ｓｉｔｕ（その場で）で形成さ
れるならば有利である。このために必要な条件、特に、
必要とされる温度は、容易に実現され得る。
【００２５】好適には、貴金属層は、シリコン層を設け
る前に構造化されて、貴金属層のエッジおよび側面領域
も、シリコン層によっておおわれることが望ましい。
る前に構造化されて、貴金属層のエッジおよび側面領域
も、シリコン層によっておおわれることが望ましい。
【００２６】貴金属層が、さらなる貴金属層を覆う強誘
電性または誘電性コンデンサ誘電体上に設けられ、さら
なる貴金属層、コンデンサ誘電体および貴金属層が、共
通のマスクを用いて、スタックを形成して構造化され、
シリコン層は、このスタック上に適合して堆積、サリサ
イド化および酸化され、ここで、シリコン層は、コンデ
ンサ誘電体と直接的に接触する領域において、完全に酸
化されるならば有利である。
電性または誘電性コンデンサ誘電体上に設けられ、さら
なる貴金属層、コンデンサ誘電体および貴金属層が、共
通のマスクを用いて、スタックを形成して構造化され、
シリコン層は、このスタック上に適合して堆積、サリサ
イド化および酸化され、ここで、シリコン層は、コンデ
ンサ誘電体と直接的に接触する領域において、完全に酸
化されるならば有利である。
【００２７】シリコン層は、スタックを可能な限り完全
に覆う必要がある。コンデンサ誘電体の領域において、
シリコン層はサリサイド化されず、完全に酸化されるに
すぎない。従って、スタックの外側において、包囲して
完全に絶縁する領域がシリコン層内に形成される。従っ
て、貴金属層およびさらなる貴金属層は、電気的に互い
に絶縁される。
に覆う必要がある。コンデンサ誘電体の領域において、
シリコン層はサリサイド化されず、完全に酸化されるに
すぎない。従って、スタックの外側において、包囲して
完全に絶縁する領域がシリコン層内に形成される。従っ
て、貴金属層およびさらなる貴金属層は、電気的に互い
に絶縁される。
【００２８】可能な限り妨げられない、完全な酸化を可
能にするために、同様に、酸化の後に絶縁層が設けられ
ることが望ましい。絶縁層がシリコン酸化物を含む場
合、この層もまた、酸化の前に設けられ得る。なぜな
ら、シリコン酸化物は、酸素を透過するからである。絶
縁層がシリコン窒化物を含む場合、シリコン窒化物が酸
素障壁としてみなされることに注意されたい。従って、
持続的な酸化は、シリコン窒化物の厚さに依存して、対
応して長い持続時間が提供されなければならない。
能にするために、同様に、酸化の後に絶縁層が設けられ
ることが望ましい。絶縁層がシリコン酸化物を含む場
合、この層もまた、酸化の前に設けられ得る。なぜな
ら、シリコン酸化物は、酸素を透過するからである。絶
縁層がシリコン窒化物を含む場合、シリコン窒化物が酸
素障壁としてみなされることに注意されたい。従って、
持続的な酸化は、シリコン窒化物の厚さに依存して、対
応して長い持続時間が提供されなければならない。
【００２９】酸化の前に、貴金属層およびシリコン層が
リソグラフィによって製造されたマスクを用いて構造化
されるならば、さらに有利である。ここで、有利にも、
シリコン層の反射防止層としての特性（ＡＲＣ＝ａｎｔ
ｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ−ｃｏａｔｉｎｇ）が利用さ
れ得る。特に望ましいのは、ここで、スパッタリングに
よってシリコン層が堆積されることである。
リソグラフィによって製造されたマスクを用いて構造化
されるならば、さらに有利である。ここで、有利にも、
シリコン層の反射防止層としての特性（ＡＲＣ＝ａｎｔ
ｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ−ｃｏａｔｉｎｇ）が利用さ
れ得る。特に望ましいのは、ここで、スパッタリングに
よってシリコン層が堆積されることである。
【００３０】望ましいことが、さらに明らかであるの
は、絶縁層および酸化されたシリコン化合物層の中に、
少なくとも１つのコンタクトホールを導入し、導電性材
料で充填することである。この材料は、貴金属層への導
電性接続を製造する。ここで、コンタクトホールが形成
された後、コンタクトホールの底部に存在するシリコン
化合物が、電気的接触抵抗（Ｕｅｂｅｒｇａｎｇｓｗｉ
ｄｅｒｓｔａｎｄ）を低減するために除去され得る。特
に、貴金属層の材料としてイリジウムを用いる場合、残
存したシリコン化合物を除去することが推奨され得る。
なぜなら、そうでない場合、接触抵抗が非常に高いから
である。
は、絶縁層および酸化されたシリコン化合物層の中に、
少なくとも１つのコンタクトホールを導入し、導電性材
料で充填することである。この材料は、貴金属層への導
電性接続を製造する。ここで、コンタクトホールが形成
された後、コンタクトホールの底部に存在するシリコン
化合物が、電気的接触抵抗（Ｕｅｂｅｒｇａｎｇｓｗｉ
ｄｅｒｓｔａｎｄ）を低減するために除去され得る。特
に、貴金属層の材料としてイリジウムを用いる場合、残
存したシリコン化合物を除去することが推奨され得る。
なぜなら、そうでない場合、接触抵抗が非常に高いから
である。
【００３１】貴金属層の材料は、好適には、ルテニウ
ム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、プ
ラチナ、イリジウムおよび金の群を含む金属である。プ
ラチナおよびイリジウムが特に好ましい。さらに、上述
の貴金属の合金が可能である。
ム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、プ
ラチナ、イリジウムおよび金の群を含む金属である。プ
ラチナおよびイリジウムが特に好ましい。さらに、上述
の貴金属の合金が可能である。
【００３２】本発明は、さらに、以下の工程、絶縁層、
シリコン層、およびシリコン層と接触する貴金属層が、
この順序で、基板上に設けられる工程と、サリサイド化
が行われ、シリコン層と接触する貴金属層の表面がサリ
サイド化される工程と、酸化が行なわれ、形成されたシ
リコン化合物層、および場合によっては残存する、シリ
コン層のサリサイド化されない領域が酸化される工程と
を有する、構成要素の製造方法によって解決される。
シリコン層、およびシリコン層と接触する貴金属層が、
この順序で、基板上に設けられる工程と、サリサイド化
が行われ、シリコン層と接触する貴金属層の表面がサリ
サイド化される工程と、酸化が行なわれ、形成されたシ
リコン化合物層、および場合によっては残存する、シリ
コン層のサリサイド化されない領域が酸化される工程と
を有する、構成要素の製造方法によって解決される。
【００３３】この場合、下に位置するシリコン層を有す
る貴金属層が絶縁層上に設けられる。サリサイド化およ
び酸化は、ここで、同様に、上述の酸化されたシリコン
化合物層に至る。サリサイド化および酸化は、同様に、
共通の熱処理において実行され得る。
る貴金属層が絶縁層上に設けられる。サリサイド化およ
び酸化は、ここで、同様に、上述の酸化されたシリコン
化合物層に至る。サリサイド化および酸化は、同様に、
共通の熱処理において実行され得る。
【００３４】本発明は、さらに、以下の工程、貴金属層
が基板上に設けられる工程と、貴金属層が、高温にて、
少なくともシランを含む雰囲気に曝されて、貴金属層の
表面にシリコン化合物層が形成される工程と、絶縁層が
設けられる工程とを包含する構成要素の製造方法によっ
て解決される。
が基板上に設けられる工程と、貴金属層が、高温にて、
少なくともシランを含む雰囲気に曝されて、貴金属層の
表面にシリコン化合物層が形成される工程と、絶縁層が
設けられる工程とを包含する構成要素の製造方法によっ
て解決される。
【００３５】温度は、ここで、シランが温度によって分
解される程度の高さに選択される必要がある。このため
に必要な、約３００〜７００℃の温度は、サリサイド化
のために必要な温度より高いので、シリコン化合物層が
ｉｎ ｓｉｔｕで、貴金属表面上に形成される。これに
対して、絶縁層または基板の、貴金属層によって覆われ
ない領域上では、堆積されたシリコンは変更されない。
選択的に、付着をさらに改善するために、続いて、酸化
が行われ得る。酸化されなければ、最後に設けられる絶
縁層への付着は、ｉｎ ｓｉｔｕで形成されるシリコン
化合物層によってのみ促されるにすぎないが、多くの目
的には、これで十分である。
解される程度の高さに選択される必要がある。このため
に必要な、約３００〜７００℃の温度は、サリサイド化
のために必要な温度より高いので、シリコン化合物層が
ｉｎ ｓｉｔｕで、貴金属表面上に形成される。これに
対して、絶縁層または基板の、貴金属層によって覆われ
ない領域上では、堆積されたシリコンは変更されない。
選択的に、付着をさらに改善するために、続いて、酸化
が行われ得る。酸化されなければ、最後に設けられる絶
縁層への付着は、ｉｎ ｓｉｔｕで形成されるシリコン
化合物層によってのみ促されるにすぎないが、多くの目
的には、これで十分である。
【００３６】一般的な式ＳｉｎＨｘＲｙ、ただしｎ≧１
およびｘ、ｙ≧０のシランが用いられる。Ｒｙはここ
で、例えば、ＣＨ３、ＮＨ２、ハロゲン、特にＦまたは
Ｃｌである残基を示す。
およびｘ、ｙ≧０のシランが用いられる。Ｒｙはここ
で、例えば、ＣＨ３、ＮＨ２、ハロゲン、特にＦまたは
Ｃｌである残基を示す。
【００３７】好適には、置換されないシラン、特に、炭
素を含まないシランが用いられる。炭素を含まないシラ
ンは、特に、炭素を含まないシリコン化合物を生成する
か、ＳｉＯ２／貴金属混合位相の中に炭素を埋め込むこ
とを回避するという利点を有する。
素を含まないシランが用いられる。炭素を含まないシラ
ンは、特に、炭素を含まないシリコン化合物を生成する
か、ＳｉＯ２／貴金属混合位相の中に炭素を埋め込むこ
とを回避するという利点を有する。
【００３８】特に好適なのは、ＳｉｎＨ２ｎ＋２、ただ
しｎ≧１のシラン、特に、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラ
ン（Ｓｉ２Ｈ６）およびトリシラン（Ｓｉ３Ｈ８）であ
る。
しｎ≧１のシラン、特に、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラ
ン（Ｓｉ２Ｈ６）およびトリシラン（Ｓｉ３Ｈ８）であ
る。
【００３９】堆積の際に、上昇した温度は、３００℃よ
り高く、特に、６００℃より高い必要がある。
り高く、特に、６００℃より高い必要がある。
【００４０】好適には、本発明による方法は、それぞれ
２つの電極、および２つの電極間に位置するコンデンサ
誘電体を有する複数のメモリコンデンサを備える半導体
メモリを製造するために用いられる。ここで、２つの電
極のうちの少なくとも１つが貴金属層から形成される。
２つの電極、および２つの電極間に位置するコンデンサ
誘電体を有する複数のメモリコンデンサを備える半導体
メモリを製造するために用いられる。ここで、２つの電
極のうちの少なくとも１つが貴金属層から形成される。
【００４１】本発明は、さらに、貴金属層および絶縁層
を有する構成要素に関する。このような構成要素は、上
述の特許出願４から公知である。
を有する構成要素に関する。このような構成要素は、上
述の特許出願４から公知である。
【００４２】貴金属層と絶縁層との間の付着を改善する
ために、絶縁層に面する貴金属層の表面にて、貴金属、
シリコンおよび酸素からなる材料を含む、付着媒体層と
して機能する混合層が形成されることが、本発明により
提示される。
ために、絶縁層に面する貴金属層の表面にて、貴金属、
シリコンおよび酸素からなる材料を含む、付着媒体層と
して機能する混合層が形成されることが、本発明により
提示される。
【００４３】混合層は、特に、本発明による方法によっ
て取得され得る。貴金属層の材料は、特に、ルテニウ
ム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、プ
ラチナ、イリジウムおよび金の群を含む金属である。特
に好適なのは、プラチナおよびイリジウムである。上述
の貴金属の合金も可能である。好適には、絶縁層から離
れた貴金属層の表面に、強誘電性または誘電性コンデン
サ誘電体が境界を接する。
て取得され得る。貴金属層の材料は、特に、ルテニウ
ム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、プ
ラチナ、イリジウムおよび金の群を含む金属である。特
に好適なのは、プラチナおよびイリジウムである。上述
の貴金属の合金も可能である。好適には、絶縁層から離
れた貴金属層の表面に、強誘電性または誘電性コンデン
サ誘電体が境界を接する。
【００４４】好適には、構成要素は、複数のメモリコン
デンサを有する半導体メモリであり、２つの電極のうち
の少なくとも１つが貴金属層から形成される。
デンサを有する半導体メモリであり、２つの電極のうち
の少なくとも１つが貴金属層から形成される。
【００４５】以下において、本発明は、例示の実施形態
を参照して説明され、図に示される。
を参照して説明され、図に示される。
【００４６】単に、より良い例示目的で、本発明は、誘
電性または強誘電性コンデンサ誘電体を有するメモリコ
ンデンサを含む、半導体メモリの製造を参照して記載さ
れる。しかしながら、本発明は、当然、これに限定され
ず、貴金属層と絶縁層との間の付着が改善されるべき、
至るところに用途が見出され得る。
電性または強誘電性コンデンサ誘電体を有するメモリコ
ンデンサを含む、半導体メモリの製造を参照して記載さ
れる。しかしながら、本発明は、当然、これに限定され
ず、貴金属層と絶縁層との間の付着が改善されるべき、
至るところに用途が見出され得る。
【００４７】
【発明の実施の形態】図１Ａは、選択トランジスタ８の
ドーピング領域４および６が埋め込まれる単結晶シリコ
ンを含むベース基板２を示す。選択トランジスタ８のゲ
ート電極は１０で表示される。導電性プラグ１２を介し
て、ドーピング領域６の１つがビット線１４と接続され
る。さらなるプラグ１６は、もう１つのドーピング領域
４から、メモリコンデンサの形成されるべき下部電極に
至る。例えば、ドーピングされたポリシリコンを含むプ
ラグ１２、１６、ビット線１４およびゲート電極１０
は、平坦化された絶縁層２０に埋め込まれる。
ドーピング領域４および６が埋め込まれる単結晶シリコ
ンを含むベース基板２を示す。選択トランジスタ８のゲ
ート電極は１０で表示される。導電性プラグ１２を介し
て、ドーピング領域６の１つがビット線１４と接続され
る。さらなるプラグ１６は、もう１つのドーピング領域
４から、メモリコンデンサの形成されるべき下部電極に
至る。例えば、ドーピングされたポリシリコンを含むプ
ラグ１２、１６、ビット線１４およびゲート電極１０
は、平坦化された絶縁層２０に埋め込まれる。
【００４８】誘電性または強誘電性コンデンサ誘電体を
有するメモリコンデンサの場合、コンデンサ誘電体の堆
積の際に、プラグが酸化されることを防ぐために、ポリ
シリコンを含むプラグ１６と下部電極との間に、酸素障
壁層が必要とされる。このために、絶縁層２０上に、対
応する障壁層２２が堆積される。障壁層は、１つ以上の
層で構成され得る。適切な材料は、例えば、ＥＰ０ ６
９７ ７１８ Ａ１号に記載される。特に好適なのは、
酸素を含むイリジウム層およびイリジウム酸化物層を含
む障壁層の構成であり、これは、ＤＥ１９８ ６０ ０
８０ Ａ１号およびＤＥ１９９ ０９ ２９５ Ａ１号
に記載され、本開示内容は、本明細書中に、その全体が
援用される。障壁層は、次に設けられるべき貴金属層へ
の良好な付着を有する。
有するメモリコンデンサの場合、コンデンサ誘電体の堆
積の際に、プラグが酸化されることを防ぐために、ポリ
シリコンを含むプラグ１６と下部電極との間に、酸素障
壁層が必要とされる。このために、絶縁層２０上に、対
応する障壁層２２が堆積される。障壁層は、１つ以上の
層で構成され得る。適切な材料は、例えば、ＥＰ０ ６
９７ ７１８ Ａ１号に記載される。特に好適なのは、
酸素を含むイリジウム層およびイリジウム酸化物層を含
む障壁層の構成であり、これは、ＤＥ１９８ ６０ ０
８０ Ａ１号およびＤＥ１９９ ０９ ２９５ Ａ１号
に記載され、本開示内容は、本明細書中に、その全体が
援用される。障壁層は、次に設けられるべき貴金属層へ
の良好な付着を有する。
【００４９】障壁層２２上に、好適には、プラチナを含
む貴金属層２４（下部電極）、コンデンサ誘電体２６、
同様に、好適にはプラチナを含む貴金属層２８（上部電
極）、およびシリコン化合物層３０が堆積される。コン
デンサ誘電体２６のために適切な材料は、特に、強誘電
性および高ε誘電性特性を有する金属酸化物であり、こ
れらは、例えば、同様に、ＤＥ１９８ ６０ ０８０
Ａ１号およびＤＥ１９９ ０９ ２９５ Ａ１号に記載
される。次に設けられるべき絶縁層への貴金属層２８の
付着は、シリコン層３０によって改善される。貴金属層
２８の厚さは、約１００ｎｍであり、シリコン層３０の
厚さは、約５ｎｍである。
む貴金属層２４（下部電極）、コンデンサ誘電体２６、
同様に、好適にはプラチナを含む貴金属層２８（上部電
極）、およびシリコン化合物層３０が堆積される。コン
デンサ誘電体２６のために適切な材料は、特に、強誘電
性および高ε誘電性特性を有する金属酸化物であり、こ
れらは、例えば、同様に、ＤＥ１９８ ６０ ０８０
Ａ１号およびＤＥ１９９ ０９ ２９５ Ａ１号に記載
される。次に設けられるべき絶縁層への貴金属層２８の
付着は、シリコン層３０によって改善される。貴金属層
２８の厚さは、約１００ｎｍであり、シリコン層３０の
厚さは、約５ｎｍである。
【００５０】３５０℃より高い温度で、特に、約７５０
℃の温度での、酸素を含む雰囲気中での熱処理によっ
て、シリコン層が変更される。ここで、貴金属層２８に
面するシリコン層３０の面からサリサイド化が、シリコ
ン層３０の反対側の面から酸化が開始する。貴金属層２
８は、ここで、表面がサリサイド化される。貴金属層２
８は、シリコン層３０よりも著しく大きい厚さを有する
ので、シリコン層３０から離れた、コンデンサ誘電体２
６に面する貴金属層２８の表面は、サリサイド化されな
い状態である。熱処理が持続する場合（合計約２０
分）、最初に形成されたシリコン化合物（この場合、プ
ラチナシリサイド）は分解し、ここで、自由になるシリ
コンが酸化される。その結果、強い相互拡散を特徴とす
る、シリコン酸化物、貴金属、および場合によっては、
シリコン化合物を含む混合層（酸化されたシリコン化合
物層）が存在する。変更は、線影が付けられた層３０’
によって、図１Ｂに模式的に示される。シリコン化合物
の酸化工程の基礎となるメカニズムに関するさらなる指
摘は、Ｓ．Ｐ．Ｍｕｒａｒｋａによる開示「Ｓｉｌｉｃ
ｉｄｅｓ ｆｏｒ ＶＬＳＩ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ」Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９８３年、１０
２〜１４３を参照されたい。シリサイドおよび酸化にお
けるプロセス条件は、所望の使用目的および用いられた
貴金属に応じて、対応して容易に適合され得る。
℃の温度での、酸素を含む雰囲気中での熱処理によっ
て、シリコン層が変更される。ここで、貴金属層２８に
面するシリコン層３０の面からサリサイド化が、シリコ
ン層３０の反対側の面から酸化が開始する。貴金属層２
８は、ここで、表面がサリサイド化される。貴金属層２
８は、シリコン層３０よりも著しく大きい厚さを有する
ので、シリコン層３０から離れた、コンデンサ誘電体２
６に面する貴金属層２８の表面は、サリサイド化されな
い状態である。熱処理が持続する場合（合計約２０
分）、最初に形成されたシリコン化合物（この場合、プ
ラチナシリサイド）は分解し、ここで、自由になるシリ
コンが酸化される。その結果、強い相互拡散を特徴とす
る、シリコン酸化物、貴金属、および場合によっては、
シリコン化合物を含む混合層（酸化されたシリコン化合
物層）が存在する。変更は、線影が付けられた層３０’
によって、図１Ｂに模式的に示される。シリコン化合物
の酸化工程の基礎となるメカニズムに関するさらなる指
摘は、Ｓ．Ｐ．Ｍｕｒａｒｋａによる開示「Ｓｉｌｉｃ
ｉｄｅｓ ｆｏｒ ＶＬＳＩ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ」Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９８３年、１０
２〜１４３を参照されたい。シリサイドおよび酸化にお
けるプロセス条件は、所望の使用目的および用いられた
貴金属に応じて、対応して容易に適合され得る。
【００５１】シリコン層は、種々の方法によって設けら
れ得る。可能な方法は、ａ）ＤＣスパッタリングを用い
て約１０ｎｍの厚さの非結晶シリコン層を設ける。この
ような方法は、例えば、金属層をｇ線リソグラフィする
ために、反射防止層（ＡＲＣ）をスパッタリングする際
に用いられる。
れ得る。可能な方法は、ａ）ＤＣスパッタリングを用い
て約１０ｎｍの厚さの非結晶シリコン層を設ける。この
ような方法は、例えば、金属層をｇ線リソグラフィする
ために、反射防止層（ＡＲＣ）をスパッタリングする際
に用いられる。
【００５２】ｂ）プラズマにより支援される化学気層成
長（ＰＥ−ＣＶＤ）。典型的な条件は、１００ｓｃｃｍ
のＳｉＨ４ガス流、４００℃の堆積温度、５Ｔｏｒｒ
（約６６０Ｐａ）および５００ＷのＲＦパワーである。
長（ＰＥ−ＣＶＤ）。典型的な条件は、１００ｓｃｃｍ
のＳｉＨ４ガス流、４００℃の堆積温度、５Ｔｏｒｒ
（約６６０Ｐａ）および５００ＷのＲＦパワーである。
【００５３】ｃ）熱により活性化されるＬＰ−ＣＶＤ法
（減圧化学気相成長）によって、ＳｉＨ４またはＳｉＨ
２Ｃｌ２、６００℃〜７００℃の温度、および７０（約
９３１０Ｐａ）〜１００Ｔｏｒｒ（約１３３００Ｐａ）
の気圧を用いて、ポリシリコン層または非結晶シリコン
を堆積させる。選択的に、プラズマによる支援（Ｐｌａ
ｓｍａ−Ｕｎｔｅｒｓｔｕｅｔｚｕｎｇ）が提供され得
る。プラチナの場合、サリサイド化は、３５０℃未満で
すら開始するので、ここで、サリサイド化は、少なくと
も部分的にｉｎ ｓｉｔｕで行なわれる。プラチナのサ
リサイド化に関する、特に、変換温度（Ｕｍｗａｎｄｌ
ｕｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）、形成速度および基礎と
なるメカニズムに関する記載は、Ｃ．Ｃａｎａｌｉらに
よる、上述の専門論文「Ｐｔ２ＳｉおよびＰｔＳｉ ｆ
ｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ−ｐｕｒｉｔｙ
ＰＴ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ」Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．
１、１９７７年、４３〜４５から読み取られ得る。さら
なるｅｘ ｓｉｔｕのサリサイド化工程は、次に、同様
に、実行され得る。この方法を用いて、わずかな単層の
厚さのみのシリコン化合物層が生成され得る。
（減圧化学気相成長）によって、ＳｉＨ４またはＳｉＨ
２Ｃｌ２、６００℃〜７００℃の温度、および７０（約
９３１０Ｐａ）〜１００Ｔｏｒｒ（約１３３００Ｐａ）
の気圧を用いて、ポリシリコン層または非結晶シリコン
を堆積させる。選択的に、プラズマによる支援（Ｐｌａ
ｓｍａ−Ｕｎｔｅｒｓｔｕｅｔｚｕｎｇ）が提供され得
る。プラチナの場合、サリサイド化は、３５０℃未満で
すら開始するので、ここで、サリサイド化は、少なくと
も部分的にｉｎ ｓｉｔｕで行なわれる。プラチナのサ
リサイド化に関する、特に、変換温度（Ｕｍｗａｎｄｌ
ｕｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）、形成速度および基礎と
なるメカニズムに関する記載は、Ｃ．Ｃａｎａｌｉらに
よる、上述の専門論文「Ｐｔ２ＳｉおよびＰｔＳｉ ｆ
ｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ−ｐｕｒｉｔｙ
ＰＴ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ」Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．
１、１９７７年、４３〜４５から読み取られ得る。さら
なるｅｘ ｓｉｔｕのサリサイド化工程は、次に、同様
に、実行され得る。この方法を用いて、わずかな単層の
厚さのみのシリコン化合物層が生成され得る。
【００５４】用いられた出発材料は、部分的に、水素を
含むので、アニール工程は、酸素を含む雰囲気中に提供
されて、水素によって引き起こされたダメージが、強誘
電性または誘電性コンデンサ誘電体において回復され
る。次に続く、絶縁層（シリコン酸化物等の酸化物、ま
たは窒化シリコン等の窒化物）のあらゆる堆積は、同様
に、ｉｎ ｓｉｔｕ（インサイチュ）で行なわれ得る。
含むので、アニール工程は、酸素を含む雰囲気中に提供
されて、水素によって引き起こされたダメージが、強誘
電性または誘電性コンデンサ誘電体において回復され
る。次に続く、絶縁層（シリコン酸化物等の酸化物、ま
たは窒化シリコン等の窒化物）のあらゆる堆積は、同様
に、ｉｎ ｓｉｔｕ（インサイチュ）で行なわれ得る。
【００５５】酸化されたシリコン化合物層の形成は、単
一の熱処理または連続する処理にて行なわれ得る。酸化
されたシリコン化合物層の形成は、コンデンサ誘電体の
調整のために必要とされるアニール工程の枠内（強誘電
性誘電体の場合は、強アニールとも呼ばれる）で行なわ
れることも可能である。
一の熱処理または連続する処理にて行なわれ得る。酸化
されたシリコン化合物層の形成は、コンデンサ誘電体の
調整のために必要とされるアニール工程の枠内（強誘電
性誘電体の場合は、強アニールとも呼ばれる）で行なわ
れることも可能である。
【００５６】水蒸気を含む雰囲気中での熱処理に関し
て、特に、以下の条件が有利であると思われる。すなわ
ち、６００℃より高い温度で約３０分である。貴金属シ
リコン化合物の完全な酸化のために、９００℃といっ
た、より高い温度が必要とされる。
て、特に、以下の条件が有利であると思われる。すなわ
ち、６００℃より高い温度で約３０分である。貴金属シ
リコン化合物の完全な酸化のために、９００℃といっ
た、より高い温度が必要とされる。
【００５７】酸化されたシリコン層３０’が形成された
後、図１Ｃによると、マスク３２が設けられる。このマ
スクは、障壁層２２までを含む層全体を構造化するため
に用いられる。好適には、例えば、窒化チタンまたは二
酸化シリコンを含むハードマスクである。異方性エッチ
ング法（例えば、アルゴンスパッタリングまたは塩素／
アルゴン高温ＲＩＥ）を用いて構造化された後、絶縁層
２０上に、障壁層２２、貴金属層２４、コンデンサ誘電
体２６、貴金属層２８および酸化されたシリコン化合物
層３０’を含むスタックが存在する。図１Ｅによると、
例えば、酸化物を含む絶縁層３４は、このスタック、お
よび露出された絶縁層２０上に設けられ、平坦化され
る。ここで詳細に図示されないマスクを用いて、貴金属
層２８まで達するコンタクトホール３６が、絶縁層３４
および酸化されたシリコン層３０’の中にエッチングさ
れる。ここで、貴金属層２８と、コンタクトホール３６
を充填するために用いられる導電性材料との間の接触抵
抗を可能な限り小さい状態で保持するために、場合によ
っては存在する、コンタクトホール３６の底部における
シリコン化合物が、同様に、除去される。導体トラック
３８は、電極２８への電気的接続を製造する。
後、図１Ｃによると、マスク３２が設けられる。このマ
スクは、障壁層２２までを含む層全体を構造化するため
に用いられる。好適には、例えば、窒化チタンまたは二
酸化シリコンを含むハードマスクである。異方性エッチ
ング法（例えば、アルゴンスパッタリングまたは塩素／
アルゴン高温ＲＩＥ）を用いて構造化された後、絶縁層
２０上に、障壁層２２、貴金属層２４、コンデンサ誘電
体２６、貴金属層２８および酸化されたシリコン化合物
層３０’を含むスタックが存在する。図１Ｅによると、
例えば、酸化物を含む絶縁層３４は、このスタック、お
よび露出された絶縁層２０上に設けられ、平坦化され
る。ここで詳細に図示されないマスクを用いて、貴金属
層２８まで達するコンタクトホール３６が、絶縁層３４
および酸化されたシリコン層３０’の中にエッチングさ
れる。ここで、貴金属層２８と、コンタクトホール３６
を充填するために用いられる導電性材料との間の接触抵
抗を可能な限り小さい状態で保持するために、場合によ
っては存在する、コンタクトホール３６の底部における
シリコン化合物が、同様に、除去される。導体トラック
３８は、電極２８への電気的接続を製造する。
【００５８】酸化されたシリコン層３０’によって、貴
金属層２８と絶縁層との間の付着は著しく改善される。
金属層２８と絶縁層との間の付着は著しく改善される。
【００５９】図２Ａ〜図２Ｃにおいて、別の方法シーケ
ンスが示される。図２Ａに示されるように、コンデンサ
誘電体２６、貴金属層２８およびシリコン層３０が適合
して堆積される前に、貴金属層２４および障壁層２２が
構造化される。この場合、さらに、貴金属層２４の側面
が、有効なコンデンサ表面として利用可能である。その
結果、コンデンサのキャパシタンスが大きくなる。これ
によって、一定のキャパシタンスで、より小さいコンデ
ンサが製造され得、その結果、集積密度が高くなり得
る。
ンスが示される。図２Ａに示されるように、コンデンサ
誘電体２６、貴金属層２８およびシリコン層３０が適合
して堆積される前に、貴金属層２４および障壁層２２が
構造化される。この場合、さらに、貴金属層２４の側面
が、有効なコンデンサ表面として利用可能である。その
結果、コンデンサのキャパシタンスが大きくなる。これ
によって、一定のキャパシタンスで、より小さいコンデ
ンサが製造され得、その結果、集積密度が高くなり得
る。
【００６０】サリサイド化および酸化によって、シリコ
ン層３０が酸化されたシリコン化合物層３０’に変更さ
れた後で、絶縁層３４が設けられ、コンタクトホール３
６および導体トラック３８が製造される。コンデンサ誘
電体２６、貴金属層２８および酸化されたシリコン化合
物層３０’は、広い部分において構造化されず、隣接し
合うメモリセルを覆う。従って、貴金属層２８は、複数
のメモリコンデンサ用の共通の上部電極である。これに
よって、さらに、貴金属層２８を接触接続するために、
より少ないコンタクトホール３６が必要とされ、その結
果、集積密度は、さらに、高くなり得る。さらに、貴金
属層は、より大きい面が、酸化されたシリコン化合物層
によって覆われ、それにより、付着は、さらに改善され
る。
ン層３０が酸化されたシリコン化合物層３０’に変更さ
れた後で、絶縁層３４が設けられ、コンタクトホール３
６および導体トラック３８が製造される。コンデンサ誘
電体２６、貴金属層２８および酸化されたシリコン化合
物層３０’は、広い部分において構造化されず、隣接し
合うメモリセルを覆う。従って、貴金属層２８は、複数
のメモリコンデンサ用の共通の上部電極である。これに
よって、さらに、貴金属層２８を接触接続するために、
より少ないコンタクトホール３６が必要とされ、その結
果、集積密度は、さらに、高くなり得る。さらに、貴金
属層は、より大きい面が、酸化されたシリコン化合物層
によって覆われ、それにより、付着は、さらに改善され
る。
【００６１】図３Ａ〜図３Ｃに示される方法シーケンス
は、図１Ａ〜図１Ｅに示される方法シーケンスと、特
に、以下の点で異なる。すなわち、ここで、絶縁層３４
の堆積、およびコンタクトホール３６の形成の後、シリ
コン層３０が、熱処理によって、酸化された絶縁層に変
換されるという点である。サリサイド化が、シリコン層
３０’の堆積の際に、すでにｉｎ ｓｉｔｕで開始しな
い場合、この方法シーケンスにおいて、さらに、コンタ
クトホールの底部においてシリコン化合物は形成されな
い。
は、図１Ａ〜図１Ｅに示される方法シーケンスと、特
に、以下の点で異なる。すなわち、ここで、絶縁層３４
の堆積、およびコンタクトホール３６の形成の後、シリ
コン層３０が、熱処理によって、酸化された絶縁層に変
換されるという点である。サリサイド化が、シリコン層
３０’の堆積の際に、すでにｉｎ ｓｉｔｕで開始しな
い場合、この方法シーケンスにおいて、さらに、コンタ
クトホールの底部においてシリコン化合物は形成されな
い。
【００６２】図４Ａ〜図４Ｃに示される方法シーケンス
の場合、シリコン層３０が構造化によって形成されたス
タック上に適合して堆積される前に、障壁層２２、貴金
属層２４、コンデンサ誘電体２６および貴金属層２８が
構造化される。次に、シリコン層３０が変更される。ス
タックの側面における露出されたコンデンサ誘電体２６
の領域内、および絶縁層２０の露出された表面上のシリ
コン層３０は、貴金属と接触しないため、シリコン層３
０は、ここでもサリサイド化されず、完全にシリコン酸
化物層３０”に変換される。コンデンサ誘電体の露出す
る領域に沿って形成されつつあるシリコン酸化物によっ
て、貴金属層２８と２４との間の絶縁が保証される。
の場合、シリコン層３０が構造化によって形成されたス
タック上に適合して堆積される前に、障壁層２２、貴金
属層２４、コンデンサ誘電体２６および貴金属層２８が
構造化される。次に、シリコン層３０が変更される。ス
タックの側面における露出されたコンデンサ誘電体２６
の領域内、および絶縁層２０の露出された表面上のシリ
コン層３０は、貴金属と接触しないため、シリコン層３
０は、ここでもサリサイド化されず、完全にシリコン酸
化物層３０”に変換される。コンデンサ誘電体の露出す
る領域に沿って形成されつつあるシリコン酸化物によっ
て、貴金属層２８と２４との間の絶縁が保証される。
【００６３】図５Ａ〜図５Ｆにおいて、方法シーケンス
が示される。ここでは、さらに、下部貴金属層２４と絶
縁層２０との間の付着が、酸化されたシリコン化合物層
によって改善される。ここで製造されたメモリコンデン
サは、図１〜図４に示されるスタックキャパシタと逆
に、オフセットキャパシタとも呼ばれる。
が示される。ここでは、さらに、下部貴金属層２４と絶
縁層２０との間の付着が、酸化されたシリコン化合物層
によって改善される。ここで製造されたメモリコンデン
サは、図１〜図４に示されるスタックキャパシタと逆
に、オフセットキャパシタとも呼ばれる。
【００６４】例えば、シリコン酸化物を含む絶縁層２０
上に、シリコン層４０および貴金属層２４が堆積され、
マスク４２を用いて構造化される。このように構造化さ
れた層上に、コンデンサ誘電体２６、貴金属層２８およ
びシリコン層３０が堆積され、さらなるマスク４４を用
いて構造化される。シリコン層３０は、この場合、リソ
グラィによってマスク４４が製造される際に、同時に、
反射防止層として機能する。ここで、可能な限り最適な
結果を達成するために、シリコン層の厚さは、露光に用
いるビームの波長に対応して設定される。
上に、シリコン層４０および貴金属層２４が堆積され、
マスク４２を用いて構造化される。このように構造化さ
れた層上に、コンデンサ誘電体２６、貴金属層２８およ
びシリコン層３０が堆積され、さらなるマスク４４を用
いて構造化される。シリコン層３０は、この場合、リソ
グラィによってマスク４４が製造される際に、同時に、
反射防止層として機能する。ここで、可能な限り最適な
結果を達成するために、シリコン層の厚さは、露光に用
いるビームの波長に対応して設定される。
【００６５】次に、熱処理によって、シリコン層３０お
よび４０が、酸化されたシリコン化合物層３０’および
４０’それぞれに変更される。続いて設けられた絶縁層
３４において、第３のマスク４６を用いて、コンタクト
ホール（プラグの）４８、５０および５２が生成され、
導電性材料を用いて充填される。コンタクトホール４８
は、ここで、絶縁層３４および絶縁層２０を通過し、選
択トランジスタ８のドーピング層４にまで達する。絶縁
層３４上に位置する導体トラック５４は、コンタクトホ
ール４８を、貴金属層２８（上部電極）にまで達するコ
ンタクトホール５０と接続し、従って、貴金属層２８と
ドーピング領域４との間に導電性接続を製造する。貴金
属層２４にまで達するコンタクトホール５２、および、
同様に、絶縁層３４に位置する導体トラック５６を用い
て、貴金属層２４（下部電極）が接触接続される。
よび４０が、酸化されたシリコン化合物層３０’および
４０’それぞれに変更される。続いて設けられた絶縁層
３４において、第３のマスク４６を用いて、コンタクト
ホール（プラグの）４８、５０および５２が生成され、
導電性材料を用いて充填される。コンタクトホール４８
は、ここで、絶縁層３４および絶縁層２０を通過し、選
択トランジスタ８のドーピング層４にまで達する。絶縁
層３４上に位置する導体トラック５４は、コンタクトホ
ール４８を、貴金属層２８（上部電極）にまで達するコ
ンタクトホール５０と接続し、従って、貴金属層２８と
ドーピング領域４との間に導電性接続を製造する。貴金
属層２４にまで達するコンタクトホール５２、および、
同様に、絶縁層３４に位置する導体トラック５６を用い
て、貴金属層２４（下部電極）が接触接続される。
【００６６】図６Ａ〜図６Ｅに示される方法シーケンス
の場合、図５Ａ〜図５Ｆに示される方法シーケンスと逆
に、シリコン層３０のサリサイド化は、堆積される際に
（ｉｎ ｓｉｔｕで、すでに、少なくとも部分的に実行
される。さらに、ここで、シリコン層４０は、貴金属層
２４が構造化される前に、酸化されたシリコン化合物層
４０’にすでに変換された。ここで、プラチナ等の貴金
属は、酸素を透過性であるという事情が利用される。貴
金属層２４および酸化されたシリコン化合物層４０’
は、同様に、マスク４２を用いて構造化される。次に設
けられるコンデンサ誘電体２６および貴金属層２８の構
造化は、マスク４４を用いて行なわれる。次の、シリコ
ン層３０の堆積において、シリコン層が、貴金属層２４
または２８と直接的に接触するところで、サリサイド化
がｉｎ ｓｉｔｕで行なわれる。従って、シリコン化合
物３１およびシリコン層３０が生成される。堆積には、
一般的な式ＳｉｎＨｘＲｙ、ただしｎ≧１およびｘ、ｙ
≧０のシランが用いられる。ここで、Ｒｙは、例えば、
ＣＨ３、ＮＨ２、ハロゲン、特にＦまたはＣｌである残
基を示す。ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６およびＳｉ２Ｈ２Ｃｌ
２が特に望ましい。堆積は、熱によって活性化されて、
すなわち、シランの熱分解を可能にする十分に高い温度
にて行なわれる。適切な条件は、例えば、７００℃、２
Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ４／Ａｒの雰囲気である。シリコン層
３０、およびｉｎ ｓｉｔｕで形成されたシリコン化合
物層３１のさらなる酸化は、ここでは行なわれない。こ
の場合、貴金属層２４と２８との間の短絡を回避するた
めに、サリサイド化されない領域３０は、選択的に、サ
リサイド化された領域３１から除去され得る。除去され
ない場合、サリサイド化された領域３０は、酸化の際に
完全に酸化される（領域３０”）。次に続く工程は、図
５Ｅおよび図５Ｆに対応する。
の場合、図５Ａ〜図５Ｆに示される方法シーケンスと逆
に、シリコン層３０のサリサイド化は、堆積される際に
（ｉｎ ｓｉｔｕで、すでに、少なくとも部分的に実行
される。さらに、ここで、シリコン層４０は、貴金属層
２４が構造化される前に、酸化されたシリコン化合物層
４０’にすでに変換された。ここで、プラチナ等の貴金
属は、酸素を透過性であるという事情が利用される。貴
金属層２４および酸化されたシリコン化合物層４０’
は、同様に、マスク４２を用いて構造化される。次に設
けられるコンデンサ誘電体２６および貴金属層２８の構
造化は、マスク４４を用いて行なわれる。次の、シリコ
ン層３０の堆積において、シリコン層が、貴金属層２４
または２８と直接的に接触するところで、サリサイド化
がｉｎ ｓｉｔｕで行なわれる。従って、シリコン化合
物３１およびシリコン層３０が生成される。堆積には、
一般的な式ＳｉｎＨｘＲｙ、ただしｎ≧１およびｘ、ｙ
≧０のシランが用いられる。ここで、Ｒｙは、例えば、
ＣＨ３、ＮＨ２、ハロゲン、特にＦまたはＣｌである残
基を示す。ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６およびＳｉ２Ｈ２Ｃｌ
２が特に望ましい。堆積は、熱によって活性化されて、
すなわち、シランの熱分解を可能にする十分に高い温度
にて行なわれる。適切な条件は、例えば、７００℃、２
Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ４／Ａｒの雰囲気である。シリコン層
３０、およびｉｎ ｓｉｔｕで形成されたシリコン化合
物層３１のさらなる酸化は、ここでは行なわれない。こ
の場合、貴金属層２４と２８との間の短絡を回避するた
めに、サリサイド化されない領域３０は、選択的に、サ
リサイド化された領域３１から除去され得る。除去され
ない場合、サリサイド化された領域３０は、酸化の際に
完全に酸化される（領域３０”）。次に続く工程は、図
５Ｅおよび図５Ｆに対応する。
【００６７】次に酸化が行なわれないｉｎ ｓｉｔｕで
のサリサイド化は、当然、図１〜図４に示される構造の
場合でも可能である。特に、図１、図２および図３の構
造において、変更されないシリコンによる短絡の危険は
生じない。これに対して、図４による構造の場合、変更
されないシリコンは除去されるか、または酸化によって
絶縁体に変換される。
のサリサイド化は、当然、図１〜図４に示される構造の
場合でも可能である。特に、図１、図２および図３の構
造において、変更されないシリコンによる短絡の危険は
生じない。これに対して、図４による構造の場合、変更
されないシリコンは除去されるか、または酸化によって
絶縁体に変換される。
【００６８】図７Ａは、コンデンサの拡大された部分図
を示す。ここで、貴金属層２８上に、シリコン層６０が
設けられ、すでに部分的に変更されている。下部領域６
１は、金属シリコン化合物であり、他方、上部領域６２
は、シリコン酸化物を含む。酸化が進行するにつれ、形
成されたシリコン化合物が分解し、ここで自由になるシ
リコンは酸化される。
を示す。ここで、貴金属層２８上に、シリコン層６０が
設けられ、すでに部分的に変更されている。下部領域６
１は、金属シリコン化合物であり、他方、上部領域６２
は、シリコン酸化物を含む。酸化が進行するにつれ、形
成されたシリコン化合物が分解し、ここで自由になるシ
リコンは酸化される。
【００６９】図７Ｂおよび図７Ｃは、コンデンサの側方
エッジを示す。このエッジ上に、シリコン層６０が同様
に堆積され、第１の熱処理によってシリコン化合物層６
１に変換された。これに対して、側方エッジにて露出す
るコンデンサ誘電体２６の領域において、シリコン層６
０が変更されずに残存する。次に続く酸化（図７Ｃ）に
おいて、初めて、この領域６２は酸化され、他方、シリ
コン層６０の残りの領域（シリコン化合物層６１）は、
酸化されたシリコン化合物層６３に変更される。
エッジを示す。このエッジ上に、シリコン層６０が同様
に堆積され、第１の熱処理によってシリコン化合物層６
１に変換された。これに対して、側方エッジにて露出す
るコンデンサ誘電体２６の領域において、シリコン層６
０が変更されずに残存する。次に続く酸化（図７Ｃ）に
おいて、初めて、この領域６２は酸化され、他方、シリ
コン層６０の残りの領域（シリコン化合物層６１）は、
酸化されたシリコン化合物層６３に変更される。
【００７０】図８は、酸化されたシリコン化合物層によ
って覆われたプラチナ構造を示す。酸化されたシリコン
化合物層は、多結晶構造を有する。
って覆われたプラチナ構造を示す。酸化されたシリコン
化合物層は、多結晶構造を有する。
【００７１】酸化されたシリコン化合物層の組成は、図
９Ａおよび図９Ｂに示される。これらは、酸化されたシ
リコン化合物層の異なった深さのＥＤＸ（エネルギー分
散Ｘ線分析）スペクトルを示す。これらの深さは、異な
った大きさの加速電圧によって設定される。酸化された
シリコン化合物層の深さが小さい場合（図９Ａ）、酸素
の割合が比較的大きいことが見出され得る。シリコンお
よびプラチナの信号は、ほぼ同じである。より下に位置
する酸化されたシリコン化合物層の深さがより大きい層
（図９Ｂ）において、プラチナの割合が増大し、逆に、
シリコンおよび酸素の割合は減少する。考察された層
は、以下の条件の下で製造された。
９Ａおよび図９Ｂに示される。これらは、酸化されたシ
リコン化合物層の異なった深さのＥＤＸ（エネルギー分
散Ｘ線分析）スペクトルを示す。これらの深さは、異な
った大きさの加速電圧によって設定される。酸化された
シリコン化合物層の深さが小さい場合（図９Ａ）、酸素
の割合が比較的大きいことが見出され得る。シリコンお
よびプラチナの信号は、ほぼ同じである。より下に位置
する酸化されたシリコン化合物層の深さがより大きい層
（図９Ｂ）において、プラチナの割合が増大し、逆に、
シリコンおよび酸素の割合は減少する。考察された層
は、以下の条件の下で製造された。
【００７２】ａ）プラチナ層、ＳＢＴ層およびプラチナ
層を含む層スタックの堆積、 ｂ）４００℃で、シランを用いて、プラズマ支援のＣＶ
Ｄ法による、約５０ｎｍの厚さの窒化物層の堆積。すで
に、安定化工程（所与の温度における、フローの設定）
およびプラズマの点火の際に、シランの分解に基づい
て、プラチナシリサイドの形成が行なわれる。
層を含む層スタックの堆積、 ｂ）４００℃で、シランを用いて、プラズマ支援のＣＶ
Ｄ法による、約５０ｎｍの厚さの窒化物層の堆積。すで
に、安定化工程（所与の温度における、フローの設定）
およびプラズマの点火の際に、シランの分解に基づい
て、プラチナシリサイドの形成が行なわれる。
【００７３】ｃ）５００℃で３時間、および８００℃で
１５分、酸素中にて熱処理、 ｄ）プラズマエッチング法（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ ＩｎｃによるＰ５０００ＭｘＰ設備におけ
る、少ないＶＤＣで、ＣＦ４／酸素エッチングプロセ
ス）による窒化物層の除去、および ｅ）７００℃にて約３０分酸素中で後処理。
１５分、酸素中にて熱処理、 ｄ）プラズマエッチング法（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ ＩｎｃによるＰ５０００ＭｘＰ設備におけ
る、少ないＶＤＣで、ＣＦ４／酸素エッチングプロセ
ス）による窒化物層の除去、および ｅ）７００℃にて約３０分酸素中で後処理。
【００７４】限定されることを望むことなく、窒化物層
は、酸素障壁であるので、シリコン化合物の酸化は、実
質的に、工程ｅ）において行なわれることが推測され
る。しかしながら、酸素およびＨ２Ｏは、さらに、ＳＢ
Ｔ層から拡散し、酸化に貢献する。
は、酸素障壁であるので、シリコン化合物の酸化は、実
質的に、工程ｅ）において行なわれることが推測され
る。しかしながら、酸素およびＨ２Ｏは、さらに、ＳＢ
Ｔ層から拡散し、酸化に貢献する。
【００７５】
【発明の効果】本発明は、従来と比較して絶縁層への貴
金属層の付着が改良された構成要素の製造方法を提供す
ることを可能とする。
金属層の付着が改良された構成要素の製造方法を提供す
ることを可能とする。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による製造方法の個別の方
法工程を示す。
法工程を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明による製造方法の個別の方
法工程を示す。
法工程を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明による製造方法の個別の方
法工程を示す。
法工程を示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本発明による製造方法の個別の方
法工程を示す。
法工程を示す。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本発明による製造方法の個別の方
法工程を示す。
法工程を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図５Ｅ】図５Ｅは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図５Ｆ】図５Ｆは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明による製造方法の、さらな
る実施形態の個別の方法工程を示す。
る実施形態の個別の方法工程を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、酸化されたシリコン化合物層を有
するメモリコンデンサの部分図を示す。
するメモリコンデンサの部分図を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、酸化されたシリコン化合物層を有
するメモリコンデンサの部分図を示す。
するメモリコンデンサの部分図を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、酸化されたシリコン化合物層を有
するメモリコンデンサの部分図を示す。
するメモリコンデンサの部分図を示す。
【図８】図８は、酸化されたシリコン化合物層によって
覆われたＳＥＭ写真画像を示す。
覆われたＳＥＭ写真画像を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、酸化されたシリコン化合物層のＥ
ＤＸスペクトルを異なった深さで示す。
ＤＸスペクトルを異なった深さで示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、酸化されたシリコン化合物層のＥ
ＤＸスペクトルを異なった深さで示す。
ＤＸスペクトルを異なった深さで示す。
２ ベース基板
４、６ ドーピング領域
８ 選択トランジスタ
１０ ゲート電極
１２、１６ プラグ
１４ ビット線
２０ 絶縁層
２２ 障壁層
２４、２８ 貴金属層
２６ コンデンサ誘電体
３０、４０ シリコン層
３０’、４０’ シリコン層
３０” シリコン酸化物層
３１ シリコン化合物層
３２ マスク
３４ 絶縁層
３６ コンタクトホール
３８ 導体トラック
４２、４４、４６ マスク
４８、５０、５２ コンタクトホール／プラグ
５４、５６ 導体トラック
６０ シリコン層
６１ シリコン化合物層
６２ シリコン酸化物層
６３ 酸化されたシリコン化合物層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヴェルナー パムラー
ドイツ国 80686 ミュンヘン， フィー
ビヒプラッツ ３
(72)発明者 フォルカー ヴァインリッヒ
フランス国 75013 パリ， アパクモ
13， ベーデー． オーギュスト ブラン
キ， 126
Ｆターム(参考） 5F083 AD21 AD48 FR02 GA27 JA32
JA38 JA43 JA53 MA05 MA06
MA17 MA18 MA20 PR12 PR21
PR22 PR33 PR40
Claims (24)
- 【請求項１】 構成要素の製造方法であって、 貴金属層（２８）と、該貴金属層（２８）の表面と接触
するシリコン層（３０）が、この順序で、基板上に設け
られる工程と、 サリサイド化が行なわれる工程であって、該シリコン層
（３０）と接触する該貴金属層（２８）の表面がサリサ
イド化される、工程と、 酸化が行なわれる工程であって、形成されたシリコン化
合物層、および場合によっては残存する、該シリコン層
のサリサイド化されない領域が酸化される、工程と、 絶縁層（３４）が設けられる工程とを包含する、方法。 - 【請求項２】 前記サリサイド化は、前記シリコン層
（３０）が設けられる間、インサイチュで行なわれるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記貴金属層（２８）は、前記シリコン
層（３０）が設けられる前に構造化されることを特徴と
する、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記貴金属層（２８）は、さらなる貴
金属層（２４）を覆う強誘電性または誘電性コンデンサ
誘電体（２６）上に設けられ、 該さらなる貴金属層（２４）、該コンデンサ誘電体（２
６）および該貴金属層（２８）が、共通のマスク（３
２）を用いて、スタックを形成するために構造化され、 該シリコン層（３０）は、該スタック上に、適合して堆
積、サリサイド化および酸化され、該シリコン層（３
０）は、該コンデンサ誘電体と直接的に接触する領域に
おいて、完全に酸化されることを特徴とする、請求項３
に記載の方法。 - 【請求項５】 前記絶縁層（３４）は、前記酸化の後に
設けられることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記
載の方法。 - 【請求項６】 前記酸化の前に、前記貴金属層（２８）
および前記シリコン層（３０）が、リソグラフィによっ
て製造されたマスクを用いて構造化されることを特徴と
する、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項７】 前記絶縁層（３４）の中と、前記酸化さ
れたシリコン化合物層（３０’）の中とに、少なくとも
１つのコンタクトホール（３６）が導入され、導電性材
料を用いて充填され、該コンタクトホールは、前記貴金
属層（２８）への導電性接続を製造することを特徴とす
る、請求項１〜６の１つに記載の方法。 - 【請求項８】 前記コンタクトホール（３６）が形成さ
れた後、該コンタクトホールの底部に存在するシリコン
化合物は除去されることを特徴とする、請求項７に記載
の方法。 - 【請求項９】 構成要素の製造方法であって、 絶縁層（２０）、シリコン層（４０）、および該シリコ
ン層と接触する貴金属層（２４）が、この順序で、基板
上に設けられる工程と、 サリサイド化が行なわれる工程であって、該シリコン層
（４０）と接触する、該貴金属層（２４）の表面がサリ
サイド化される工程と、 酸化が行なわれる工程であって、該形成されたシリコン
化合物層、および場合によっては残存する、該シリコン
層のサリサイド化されない領域が酸化される、工程とを
包含する、方法。 - 【請求項１０】 前記サリサイド化と前記酸化は、酸素
を含む雰囲気中での共通の熱処理の間に行なわれること
を特徴とする、請求項１〜９の１つに記載の方法。 - 【請求項１１】 前記熱処理は、水蒸気が存在する状態
において行なわれることを特徴とする、請求項１〜１０
の１つに記載の方法。 - 【請求項１２】 前記シリコン化合物層、および場合に
よっては残存する前記シリコン層の前記サリサイド化さ
れない領域は、完全に酸化されることを特徴とする、請
求項１〜１１の１つに記載の方法。 - 【請求項１３】 前記シリコン層（３０、４０）の厚さ
と、前記貴金属層（２４、２８）は、該シリコン層（３
０、４０）を完全にサリサイド化する場合、該貴金属層
（２４、２８）は、部分的にのみ使用され、該シリコン
層（３０、４０）から離れた、該貴金属層（２４、２
８）の表面は、実質的に、シリコン化合物を有しない状
態であるように、互いに調整されることを特徴とする、
請求項１〜１２の１つに記載の方法。 - 【請求項１４】 前記貴金属層（２４、２８）は、前記
シリコン層（３０、４０）よりも１０〜２０倍厚く設け
られることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 構成要素の製造方法であって、 貴金属層（２８）が、基板上に設けられる工程と、 該貴金属層（２８）が、上昇した温度で、少なくともシ
ランを含む雰囲気に曝されて該貴金属層の該表面にてシ
リコン化合物層（３１）が形成される工程と、絶縁層
（３４）が設けられる工程とを包含する、方法。 - 【請求項１６】 前記シランは、置換されないシラン、
特に、炭素を含まないシランであることを特徴とする、
請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記シランは、ＳｉｎＨ２ｎ＋２、た
だしｎ≧１であることを特徴とする、請求項１６に記載
の方法。 - 【請求項１８】 前記上昇した温度は、３００℃より高
く、特に、６００℃より高いことを特徴とする、請求項
１５〜１７の１つに記載の方法。 - 【請求項１９】 前記貴金属層（２４、２８）の材料
は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オ
スミウム、プラチナ、イリジウムおよび金の群を含む金
属である、請求項１〜１８の１つに記載の方法。 - 【請求項２０】 請求項１〜１９の１つに記載の方法の
使用であって、 それぞれ２つの電極（２４、２８）、および２つの電極
間に位置するコンデンサ誘電体（２６）を有する複数の
メモリコンデンサを備える半導体メモリを製造するため
に用いられ、ここで、２つの電極のうちの少なくとも１
つが貴金属層から形成される。 - 【請求項２１】 貴金属層と絶縁層とを有する構成要素
であって、該絶縁層（２０、３４）に面する該貴金属層
（２４、２８）の表面にて、付着媒体層として機能する
混合層（３０’、４０’）が形成され、該混合層は、該
貴金属層の材料、シリコンおよび酸素を含むことを特徴
とする、構成要素。 - 【請求項２２】 前記貴金属層（２４、２８）の材料
は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オ
スミウム、プラチナ、イリジウムおよび金の群を含む金
属である、請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記絶縁層（２０、３４）に面する前
記貴金属層（２４、２８）の該表面は、強誘電性または
誘電性のコンデンサ誘電体（２６）と境界を接すること
を特徴とする、請求項２１または２２に記載の構成。 - 【請求項２４】 前記構成要素は、複数のメモリコンデ
ンサを有する半導体メモリであり、２つの電極のうちの
少なくとも１つは、前記貴金属層から形成されることを
特徴とする、請求項２１または２３に記載の構成要素。
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