JP2006041060A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006041060A JP2006041060A JP2004216515A JP2004216515A JP2006041060A JP 2006041060 A JP2006041060 A JP 2006041060A JP 2004216515 A JP2004216515 A JP 2004216515A JP 2004216515 A JP2004216515 A JP 2004216515A JP 2006041060 A JP2006041060 A JP 2006041060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- capacitor
- metal film
- semiconductor device
- upper electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/75—Electrodes comprising two or more layers, e.g. comprising a barrier layer and a metal layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
- H01L28/90—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions
- H01L28/91—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions made by depositing layers, e.g. by depositing alternating conductive and insulating layers
Abstract
【解決手段】 半導体装置100は、シリンダ形状に形成されたキャパシタ124を含む。キャパシタ124は、半導体基板(不図示)上に形成された第二の絶縁膜108と、第二の絶縁膜108に設けられた凹部内に、シリンダ形状に形成された下部電極112と、下部電極112上に形成された容量膜114と、容量膜114上に形成された上部電極120と、を含む。上部電極120は、PVD法により形成された第一金属膜116と、CVD法により形成された第二金属膜118とがこの順で積層された構造を有し、第一金属膜116のシリンダ側壁の膜厚が2nm以下である。
【選択図】 図1
Description
上述したように、上部電極120のCVD膜118と容量膜114との間にPVD膜116を設けることにより、キャパシタ124の容量特性を良好に保つことができる。しかし、PVD膜116の膜厚dが厚くなると、PVD膜116形成時に下層の容量膜114にダメージを与え、キャパシタ124の初期耐圧が悪化してしまう。また、キャパシタ124の面内の特性ばらつきが大きくなる。
(i)T/S距離(ターゲットと基板との間の距離);
(ii)パワー;
(iii)基板温度;
(iv)スパッタリング室の圧力。
T/S距離150mm〜350mm、パワー5kw〜20kw、ウェハ温度280℃〜380℃、圧力0.5mTorr〜2.5mTorr、LTS−TiN条件(ロングスロースパッタ法);
の条件でスパッタリングを行うことにより、シリンダ側壁の膜厚が2nm以下のPVD膜116が得られる。さらに、上記条件(i)〜(iv)において、T/S距離を長くする方向、パワーを高くする方向、圧力を高くする方向に適宜制御することにより、シリンダ側壁の膜厚がより薄いPVD膜116を形成することができる。ここで、いずれの場合も、基板にはバイアス電圧を印加しない。
(例1)
図2および図3を参照して説明したのと同様の方法で、キャパシタ124を形成した。本実施例では、PVD膜116(TiN)の成膜条件を異ならせ、PVD膜116のシリンダ側壁の膜厚が1.0〜3.0nmとなるようにした。ここで、容量膜114はTa2O5膜により構成し、CVD膜118はTiNにより構成し、埋込金属膜122は、Wにより構成した。CVD膜118のシリンダ側壁の膜厚が30nmとなるようにし、CVD膜118は435℃の温度条件下で形成した。
(a)T/S距離300mm、パワー15kw、ウェハ温度350℃、圧力2mTorr、LTS−TiN条件(ロングスロースパッタ法);
(b)T/S距離50mm、パワー3kw、ウェハ温度300℃、圧力0.3mTorr、LTS−TiN条件(ロングスロースパッタ法);
の条件で作製した。(a)の条件により、シリンダ側壁の膜厚が2nm以下のPVD膜116を形成した。また、(b)の条件により、シリンダ側壁の膜厚が2nmより厚いPVD膜116を形成した。
図2および図3を参照して説明したのと同様の方法で、キャパシタ124を形成した。本実施例では、CVD膜118(TiN)の成膜条件を異ならせ、CVD膜118のシリンダ側壁の膜厚が10〜33nmとなるようにした。ここで、容量膜114はTa2O5膜により構成し、PVD膜116はTiNにより構成し、埋込金属膜122は、Wにより構成した。PVD膜116のシリンダ側壁の膜厚が2nm以下となるようにし、CVD膜118は435℃の温度条件下で形成した。
図2および図3を参照して説明したのと同様の方法で、キャパシタ124を形成した。本実施例では、CVD膜118(TiN)の成膜時の温度条件を異ならせ、CVD膜118を350℃〜470℃の温度条件下で成膜した。ここで、容量膜114はTa2O5膜により構成し、PVD膜116はTiNにより構成し、埋込金属膜122は、Wにより構成した。PVD膜116のシリンダ側壁の膜厚が2nm以下となるようにし、CVD膜118のシリンダ側壁の膜厚が30nmとなるようにした。
102 第一の絶縁膜
104 金属膜
105 バリアメタル膜
106 プラグ
108 第二の絶縁膜
110 凹部
112 下部電極
114 容量膜
116 PVD膜
118 CVD膜
120 上部電極
122 埋込金属膜
124 キャパシタ
Claims (11)
- シリンダ形状に形成されたキャパシタを含む半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜に設けられた凹部内に、金属材料により構成されるとともにシリンダ形状に形成された下部電極と、
前記下部電極上に形成された容量膜と、
前記容量膜上に形成された上部電極と、
を含み、
前記上部電極は、PVD法により形成された第一金属膜と、CVD法により形成された第二金属膜とがこの順で積層された構造を有し、前記第一金属膜のシリンダ側壁の膜厚が2nm以下であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記容量膜は、高誘電率膜により構成されたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1または2に記載の半導体装置において、
前記容量膜は、Ta2O5により構成されたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至3いずれかに記載の半導体装置において、
前記上部電極において、前記第一金属膜および前記第二金属膜は、窒化チタンにより構成されたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の半導体装置において、
前記下部電極は、窒化チタンにより構成されたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至5いずれかに記載の半導体装置において、
前記第二金属膜の側壁の膜厚が20nm以上であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至6いずれかに記載の半導体装置において、
前記上部電極において、前記第二金属膜は、440℃以下の温度条件下で形成されたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至7いずれかに記載の半導体装置において、
前記上部電極は、前記第二金属膜上に形成されるとともに、前記凹部を埋め込む埋込金属膜をさらに含むことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜に凹部を形成する工程と、
前記凹部内に、金属材料により構成された下部電極と、前記下部電極上に形成された容量膜と、前記容量膜上に形成された上部電極と、を含むシリンダ形状に形成されたキャパシタを形成する工程と、
を含み、
前記キャパシタを形成する工程において、前記上部電極は、前記容量膜上にPVD法により、シリンダ側壁の膜厚が2nm以下の第一金属膜を形成する工程と、前記第一金属膜上にCVD法により第二金属膜を形成する工程と、により形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項9に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第一金属膜を形成する工程において、前記第一金属膜は、ターゲットと基板との間の距離が150mm以上のロングスロースパッタ法により形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項9または10に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第二金属膜を形成する工程において、前記第二金属膜を、440℃以下の温度条件下で形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004216515A JP4571836B2 (ja) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
US11/180,675 US20060017090A1 (en) | 2004-07-23 | 2005-07-14 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
CNB200510087443XA CN100388498C (zh) | 2004-07-23 | 2005-07-22 | 半导体器件及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004216515A JP4571836B2 (ja) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006041060A true JP2006041060A (ja) | 2006-02-09 |
JP4571836B2 JP4571836B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=35656225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004216515A Expired - Fee Related JP4571836B2 (ja) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060017090A1 (ja) |
JP (1) | JP4571836B2 (ja) |
CN (1) | CN100388498C (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8283227B2 (en) | 2010-11-08 | 2012-10-09 | Elpida Memory, Inc. | Method for manufacturing semiconductor memory device |
US10265602B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-04-23 | Blast Motion Inc. | Aiming feedback system with inertial sensors |
WO2019133275A1 (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-04 | Micron Technology, Inc. | Methods used in forming at least a portion of at least one conductive capacitor electrode of a capacitor that comprises a pair of conductive capacitor electrodes having a capacitor insulator there-between and methods of forming a capacitor |
JP2021511681A (ja) * | 2018-01-17 | 2021-05-06 | ベイジン・ナウラ・マイクロエレクトロニクス・イクイップメント・カンパニー・リミテッドBeijing NAURA Microelectronics Equipment Co.,LTD | キャパシタ、キャパシタの製造方法、及び半導体装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2031640A4 (en) * | 2006-06-16 | 2009-06-10 | Nikon Corp | DEVICE WITH A VARIABLE SLOT, LIGHTING DEVICE, EXPOSURE DEVICE, EXPOSURE METHOD AND METHOD FOR PRODUCING THE DEVICE |
KR100990143B1 (ko) * | 2008-07-03 | 2010-10-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 자기터널접합 장치, 이를 구비하는 메모리 셀 및 그제조방법 |
US8524599B2 (en) * | 2011-03-17 | 2013-09-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming at least one conductive element and methods of forming a semiconductor structure |
JP6583014B2 (ja) | 2016-01-22 | 2019-10-02 | 株式会社デンソー | 半導体装置の製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11176767A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH11354738A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-24 | Nec Corp | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
JP2001144266A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
WO2002015275A1 (fr) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Hitachi, Ltd. | Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteur |
JP2002285333A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2002373945A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2003224206A (ja) * | 2002-01-29 | 2003-08-08 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2004064091A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体装置のキャパシタ及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6054768A (en) * | 1997-10-02 | 2000-04-25 | Micron Technology, Inc. | Metal fill by treatment of mobility layers |
JP3337067B2 (ja) * | 1999-05-07 | 2002-10-21 | 日本電気株式会社 | 円筒形キャパシタ下部電極の製造方法 |
US6750495B1 (en) * | 1999-05-12 | 2004-06-15 | Agere Systems Inc. | Damascene capacitors for integrated circuits |
US6960365B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-11-01 | Infineon Technologies Ag | Vertical MIMCap manufacturing method |
-
2004
- 2004-07-23 JP JP2004216515A patent/JP4571836B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-07-14 US US11/180,675 patent/US20060017090A1/en not_active Abandoned
- 2005-07-22 CN CNB200510087443XA patent/CN100388498C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11176767A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH11354738A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-24 | Nec Corp | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
JP2001144266A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
WO2002015275A1 (fr) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Hitachi, Ltd. | Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteur |
JP2002285333A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2002373945A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2003224206A (ja) * | 2002-01-29 | 2003-08-08 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2004064091A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体装置のキャパシタ及びその製造方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8283227B2 (en) | 2010-11-08 | 2012-10-09 | Elpida Memory, Inc. | Method for manufacturing semiconductor memory device |
US10265602B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-04-23 | Blast Motion Inc. | Aiming feedback system with inertial sensors |
WO2019133275A1 (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-04 | Micron Technology, Inc. | Methods used in forming at least a portion of at least one conductive capacitor electrode of a capacitor that comprises a pair of conductive capacitor electrodes having a capacitor insulator there-between and methods of forming a capacitor |
US10553673B2 (en) | 2017-12-27 | 2020-02-04 | Micron Technology, Inc. | Methods used in forming at least a portion of at least one conductive capacitor electrode of a capacitor that comprises a pair of conductive capacitor electrodes having a capacitor insulator there-between and methods of forming a capacitor |
JP2021511681A (ja) * | 2018-01-17 | 2021-05-06 | ベイジン・ナウラ・マイクロエレクトロニクス・イクイップメント・カンパニー・リミテッドBeijing NAURA Microelectronics Equipment Co.,LTD | キャパシタ、キャパシタの製造方法、及び半導体装置 |
JP7057445B2 (ja) | 2018-01-17 | 2022-04-19 | ベイジン・ナウラ・マイクロエレクトロニクス・イクイップメント・カンパニー・リミテッド | キャパシタ、キャパシタの製造方法、及び半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100388498C (zh) | 2008-05-14 |
JP4571836B2 (ja) | 2010-10-27 |
CN1725497A (zh) | 2006-01-25 |
US20060017090A1 (en) | 2006-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100614803B1 (ko) | 커패시터 제조 방법 | |
US7719045B2 (en) | Capacitor for a semiconductor device and method of forming the same | |
US8120180B2 (en) | Semiconductor device including ruthenium electrode and method for fabricating the same | |
US9331138B2 (en) | Semiconductor device having storage electrode and manufacturing method thereof | |
US7741671B2 (en) | Capacitor for a semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US7696553B2 (en) | Semiconductor storage device and method for manufacturing the same | |
US20060017090A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2000058878A (ja) | 半導体素子のキャパシタ及びその製造方法 | |
JP2004214655A (ja) | 酸素拡散防止膜を有するキャパシタ及びその製造方法 | |
JP2010010211A (ja) | 半導体装置の製造方法、及び半導体装置 | |
JPH10261772A (ja) | 半導体記憶装置及びその製造方法 | |
JP2008288408A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US20030039091A1 (en) | Capacitor in semiconductor device | |
JP2003100909A (ja) | キャパシタ及びそれを有する半導体素子の製造方法 | |
JP4282450B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20060141699A1 (en) | Method for fabricating semiconductor memory device | |
US7298019B2 (en) | Capacitor of semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2007266438A (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR100680962B1 (ko) | 반도체 소자의 캐패시터 형성방법 | |
KR101111918B1 (ko) | 반도체 소자의 스토리지 노드 형성방법 | |
JP2007134435A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR20070023148A (ko) | Mim 커패시터 및 그 제조방법 | |
KR100622610B1 (ko) | 반도체소자의 캐패시터 및 그의 제조 방법 | |
KR101008984B1 (ko) | 반도체 소자의 커패시터 형성 방법 | |
KR100792393B1 (ko) | 반도체소자의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100413 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100614 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100810 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100813 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |