JP2008140907A - Electronic apparatus and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一般に電子装置に係り、特にヒステリシスを有するMIM素子により構成された電子装置およびその製造方法に関する。 The present invention generally relates to an electronic device, and more particularly to an electronic device including a MIM element having hysteresis and a manufacturing method thereof.
微細化技術の進歩とともに、今日では数ナノメートルのゲート長を有する超微細化半導体装置も実用化の視野に入ってきている。 With the progress of miniaturization technology, ultra-miniaturized semiconductor devices having a gate length of several nanometers are now in the field of practical use.
一方、このような超微細化半導体装置では、その製造費用も急激に増大しており、さらなる微細化については、その製造技術の面のみならず、費用面からも大きな困難が予測される。 On the other hand, the manufacturing cost of such an ultra-miniaturized semiconductor device is rapidly increasing, and further miniaturization is predicted not only in terms of manufacturing technology but also in terms of cost.
一方従来、MIM(metal-insulator-metal)キャパシタ、特に酸化物膜をキャパシタ絶縁膜に使ったMOM(metal-oxide-metal)キャパシタにおいて、あるフォーミング電圧以上の電圧を印加すると、キャパシタ絶縁膜がNiO膜やFe2O3膜、あるいはCuO膜などの非強誘電体膜であっても、ヒステリシス特性が得られることが知られており、このヒステリシス特性を使って超微細メモリやスイッチを構成することが研究されている。
図1(A)〜(C)は、本発明の関連技術によるPt/NiO/Pt構造のMIM素子を含む電子装置10の構成を示す。ただし図1(A)は前記電子装置10の平面図を、図1(B)は前記図1(A)中、線A−A'に沿った断面図を、図1(C)は前記図1(A)中、線B−B'に沿った断面図を示す。 1A to 1C show a configuration of an electronic device 10 including a PIM / NiO / Pt structure MIM element according to the related art of the present invention. 1A is a plan view of the electronic device 10, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1A, and FIG. 1A shows a cross-sectional view along the line BB ′.
図1(A)〜(C)を参照するに、シリコン基板11上には厚さが100nmのシリコン酸化膜12を介して下部電極パターン14A〜14Dを構成するPt膜14が、間にTi密着層13を介して形成されており、前記シリコン酸化膜12上にはNiO膜15がキャパシタ絶縁膜として、前記下部電極パターン14A〜14Dを覆うように形成されている。
Referring to FIGS. 1A to 1C, a Pt film 14 constituting
さらに前記NiO膜15上には各々Pt膜16よりなる上部電極16A〜16Dが、前記下部電極13A〜13Dと平面図において交差するように形成されている。
Further,
このような構成においては、前記図1(B)中、下部電極パターン14A〜14Aおよび上部電極16A〜16Dの交差点の各々に対応して、○で囲んで示すMIM素子が形成されるが、前記MIM素子は、そのI−V特性に図2概略的に示すようなヒステリシスを有する。
In such a configuration, in FIG. 1B, MIM elements surrounded by circles are formed corresponding to the intersections of the
図2を参照するに、前記MIM素子を流れる電流Iの値は、印加電圧Vが0Vから正極性に増加されると、前記印加電圧Vと共に増大するが、ある電圧Vfに達すると急増し(抵抗値が急減)、その後印加電圧を減少させると、ループを描いて元の値に戻る。また印加電圧が0Vから負極性で増加された場合には、同様なループが、印加電圧Vが0Vの原点に対して対称的に現れ、ある電圧−Vfに達すると電流Iの値が急減する(抵抗値が急増)。その結果、前記図1(A)〜(C)の各MIM素子は、電気抵抗の高い高抵抗状態と電気抵抗の低い低抵抗状態の二つの状態をとることができる。 Referring to FIG. 2, the value of the current I flowing through the MIM element increases with the applied voltage V when the applied voltage V is increased from 0V to positive polarity, but increases rapidly when the voltage reaches a certain voltage Vf ( When the resistance value suddenly decreases) and then the applied voltage is decreased, a loop is drawn to return to the original value. When the applied voltage is increased from 0V in a negative polarity, a similar loop appears symmetrically with respect to the origin where the applied voltage V is 0V, and when the voltage reaches a certain voltage −Vf, the value of the current I rapidly decreases. (The resistance value increases rapidly.) As a result, each of the MIM elements shown in FIGS. 1A to 1C can take two states, a high resistance state with high electrical resistance and a low resistance state with low electrical resistance.
図2のようなヒステリシスループが出現するメカニズムは未だ解明されていないが、図2のヒステリシスループは、図1におけるMIM素子を、前記電圧Vf以上の電圧を印加することによりプログラムできることを意味しており、これにより、例えば図3に示すようなMIM素子をマトリクス配列したクロスバースイッチなどの電子装置において、スイッチング動作を制御することができることを、またAND,ORなどの様々な論理動作を行わせることができることを意味している。図3の例では、○で囲んだMIM素子のみが低抵抗状態となっている。 Although the mechanism by which the hysteresis loop as shown in FIG. 2 appears has not yet been elucidated, the hysteresis loop in FIG. 2 means that the MIM element in FIG. 1 can be programmed by applying a voltage higher than the voltage Vf. Thus, for example, in an electronic device such as a crossbar switch in which MIM elements are arranged in a matrix as shown in FIG. 3, the switching operation can be controlled, and various logical operations such as AND and OR are performed. It means that you can. In the example of FIG. 3, only the MIM element surrounded by a circle is in the low resistance state.
ところで、前記図1(A)〜(C)に示すMIM素子をマトリクス配列したクロスバースイッチなどの電子装置では、図1(C)の断面図に示すようにヒステリシス膜が矩形断面を有する下部電極パターニング14A〜14Dを覆い、またその上を上部電極パターン16A〜16Dが覆う構成となっているため、図1(C)中に○で囲んで示す角部においてヒステリシス膜15cが消失し、上下の電極パターンが短絡したり、あるいは上部電極パターンの膜厚が減少し断線したりする恐れがある。
By the way, in an electronic device such as a crossbar switch in which the MIM elements shown in FIGS. 1A to 1C are arranged in a matrix, as shown in the cross-sectional view of FIG. Since the
また、図1(A)〜(C)で説明した本発明の関連技術による電子装置では、下部電極パターン14A〜14Dおよび上部電極パターン16A〜16DがPtやRh、Ru,Irなどの白金属の貴金属で形成されているが、このような材料は高価であり、またドライエッチングによるパターニングが困難で、製造費用が増大してしまう問題点を有している。
1A to 1C, the
一の側面によれば本発明は、基板と、前記基板上に互いに平行に第1の方向に延在するように形成されたダミーパターンと、前記ダミーパターンの相対向する第1および第2の側壁面にそれぞれ形成された第1および第2の導電性側壁膜よりなり、各々前記第1の方向に延在する一対の下部電極パターンと、前記基板上に、前記ダミーパターンおよび前記一対の下部電極パターンを覆って形成された、金属酸化物よりなるヒステリシス膜と、前記ヒステリシス膜上に、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在するように形成された導電膜よりなる上部電極パターンと、よりなることを特徴とする電子装置を提供する。 According to one aspect, the present invention provides a substrate, a dummy pattern formed on the substrate so as to extend in a first direction in parallel to each other, and first and second opposing surfaces of the dummy pattern. A pair of lower electrode patterns each formed of first and second conductive side wall films respectively formed on the side wall surfaces and extending in the first direction, and the dummy pattern and the pair of lower portions on the substrate A hysteresis film made of a metal oxide formed so as to cover the electrode pattern, and an upper part made of a conductive film formed on the hysteresis film so as to extend in a second direction different from the first direction An electronic device comprising an electrode pattern and an electrode pattern is provided.
他の側面によれば本発明は、
基板主面上に第1の方向に延在するダミーパターンを形成する工程と、前記基板主面上に前記ダミーパターンを覆うように第1の導電膜を、前記ダミーパターンの断面形状に整合した形状に形成する工程と、前記第1の導電膜を、前記基板の主面に対して略垂直方向に、前記ダミーパターンの上面および前記基板の主面が露出するまでエッチバックし、前記ダミーパターンの相対向する第1および第2の側壁面にそれぞれ第1および第2の導電性側壁膜を、一対の下部電極パターンとして形成する工程と、前記基板主面上に前記一対の下部電極パターンおよび前記ダミーパターンの上面を連続して覆うように、金属酸化物よりなるヒステリシス膜を形成する工程と、前記ヒステリシス膜上に第2の導電膜を形成する工程と、前記ヒステリシス膜をパターニングして、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在する上部電極パターンを形成する工程と、を備えたことを特徴とする電子装置の製造方法を提供する。
According to another aspect, the present invention provides:
A step of forming a dummy pattern extending in the first direction on the main surface of the substrate, and a first conductive film matched with the cross-sectional shape of the dummy pattern so as to cover the dummy pattern on the main surface of the substrate Forming the shape, and etching back the first conductive film in a direction substantially perpendicular to the main surface of the substrate until the upper surface of the dummy pattern and the main surface of the substrate are exposed, and the dummy pattern Forming first and second conductive side wall films as a pair of lower electrode patterns on the opposing first and second side wall surfaces, respectively, and the pair of lower electrode patterns and Forming a hysteresis film made of a metal oxide so as to continuously cover the upper surface of the dummy pattern, forming a second conductive film on the hysteresis film, and the hysteresis It is patterned to provide a method of manufacturing an electronic device characterized by comprising a step of forming a top electrode patterns extending in a second direction different from the first direction.
本発明によれば、上部電極パターンと下部電極パターンでヒステリシス膜を挟持したMIM素子を含む電子装置を製造する際に、下部電極パターンを基板上のダミーパターンの導電性側壁膜として形成することにより、その上のヒステリシス膜あるいは上部電極パターンのステップカバレッジが向上し、前記下部電極パターン上にヒステリシス膜および上部電極を形成した場合に、下部電極パターンの鋭い角部により前記ヒステリシス膜に欠陥が生じて上下電極が短絡したり、あるいは上部電極パターンが断線したりする問題が回避される。また前記上部電極パターンおよび下部電極パターンに導電性窒化膜を使うことにより、前記下部電極パターンを形成する際のエッチバック工程や前記上部電極パターンを形成する際のドライエッチング工程が容易に実行でき、電子装置の製造歩留まりおよび製造効率が向上する。さらに前記下部電極パターンを導電性金属膜により形成し、前記ヒステリシス膜を低温のスパッタにより形成することにより、前記下部電極パターン表面における酸化膜の形成が抑制され、前記電子装置を大きなヒステリシスループを有するMIM素子より構成することが可能になる。 According to the present invention, when manufacturing an electronic device including an MIM element having a hysteresis film sandwiched between an upper electrode pattern and a lower electrode pattern, the lower electrode pattern is formed as a conductive sidewall film of a dummy pattern on a substrate. The step coverage of the hysteresis film or the upper electrode pattern thereon is improved, and when the hysteresis film and the upper electrode are formed on the lower electrode pattern, the hysteresis film is defective due to sharp corners of the lower electrode pattern. The problem that the upper and lower electrodes are short-circuited or the upper electrode pattern is disconnected is avoided. Further, by using a conductive nitride film for the upper electrode pattern and the lower electrode pattern, an etch back process when forming the lower electrode pattern and a dry etching process when forming the upper electrode pattern can be easily performed, The manufacturing yield and manufacturing efficiency of electronic devices are improved. Further, by forming the lower electrode pattern from a conductive metal film and forming the hysteresis film by low-temperature sputtering, formation of an oxide film on the surface of the lower electrode pattern is suppressed, and the electronic device has a large hysteresis loop. It becomes possible to comprise from an MIM element.
図4(A)〜(C)は、本発明の一実施形態による電子装置20の構成を示す。ただし図4(A)は前記電子装置20の平面図を、図4(B)は図4(A)の平面図中、線A−A'に沿った断面図を、さらに図4(C)は図4(A)中、線B−B'に沿った断面図を示す。
4A to 4C show the configuration of the
図4(A)〜(C)を参照するに、前記電子装置20はシリコン基板21上に、厚さが例えば100nmのシリコン酸化膜22を介して形成されており、前記シリコン酸化膜22上には、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などの絶縁膜よりなる幅が例えば100nmで高さが100nmのダミーパターン23A,23Bが、前記図4(A)の紙面上を上下方向に互いに平行に、例えば100nmの間隔ないし繰り返しピッチで延在している。
4A to 4C, the
前記ダミーパターン23Aには、その相対向する一対の側壁面上に、例えばMoN膜よりなる導電性側壁膜24A1,24A2が形成され、同様に前記ダミーパターン23Bには、その相対向する一対の側壁面上に、同様な導電性側壁膜24B1,24B2が形成されている。
In the
前記導電性側壁膜24A1,24A2,24B1,24B2は、前記ダミ―パターン23Aあるいは23Bの上面から基板主面まで連続する外方に凸(正曲率)の湾曲面で画成されており、前記ダミーパターン23A,23Bに沿って、前記図4(A)の平面図において上下方向に互いに平行に延在する。
The conductive
さらに前記シリコン酸化膜22上には、前記導電性側壁膜パターン24A1〜24B2および前記ダミーパターン23A,23Bの上面を連続して覆うように、厚さが15〜60nmのNiO膜よりなるヒステリシス膜25が形成され、前記ヒステリシス膜25上には、厚さが例えば90nmのMoN膜よりなる上部電極パターン26A〜26Dが、各々図中を横方向に、例えば100nmの幅および100nmのピッチで、互いに平行に繰り返し形成されている。なお、前記ダミーパターン23A,23Bおよび上部電極パターン26A〜26Dの膜厚、幅、繰り返しピッチは上記のものに限定されるものではない。
Further on the
かかる構造では、前記図4(A)の平面図において各々の導電性側壁膜パターン24A1〜24B2と各々の上部電極パターン26A〜26Dの交点に対応して、前記導電性側壁膜パターン24A1〜24B2を下部電極とし、前記上部電極パターン26A〜26Dの一つを上部電極とし、先に図2で示したようなヒステリシス特性を有するMIM素子が形成される。
In such a structure, FIG. 4 in plan view of (A) to correspond to the intersection of each of the conductive
本実施形態で前記導電性側壁膜パターン24A1〜24B2および上部電極パターン26A〜26Dを構成するのに使われているMoN膜は一般に非化学量論組成MoNxを有するが、本発明では特に前記ヒステリシス膜25の形成時における前記導電性側壁膜パターン24A1〜24B2中のMoの酸化を抑制するため、特に前記導電性側壁膜パターン24A1〜24B2としては、化学量論組成に近い、すなわち組成パラメータxが1に近い組成のMoN膜を使うのが好ましい。なお、前記導電性側壁膜パターン24A1〜24B2および上部電極パターン26A〜26Dとしては、MoN以外にも、WN,TaN,TiNなどの導電性窒化物を使うことができる。
In this embodiment, the MoN film used to form the conductive
さらに本実施形態では前記ヒステリシス膜はNiO膜に限定されるものではなく、TiO2膜やNb2O5膜であってもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the hysteresis film is not limited to the NiO film, and may be a TiO 2 film or an Nb 2 O 5 film.
図5(A)〜(C)および図6(D)は、前記図4(A)〜(C)の電子装置20の製造工程を示す。
5A to 5C and FIG. 6D show the manufacturing process of the
図5(A)を参照するに、前記シリコン基板21を覆うシリコン酸化膜22上にはダミーパターン23A,23Bが形成され、さらにMoN膜などの導電性窒化物膜よりなる導電膜24が、反応性スパッタにより典型的には室温で、前記ダミーパターン23A,23Bを覆うように、その断面形状に整合した形状で形成される。
Referring to FIG. 5A,
次いで図5(B)の工程において、前記導電膜24は、Arガスプラズマ中、Cl2ガスとO2ガスをエッチングガスとして添加したRIE法により、前記ダミーパターン23A,23Bの上面および前記シリコン酸化膜22の上面が露出するまでエッチバックされ、これにより、前記ダミーパターン23A,23Bのそれぞれの側壁面に、前記導電性側壁膜24A1〜24B2が形成される。本実施形態では前記導電膜24としてMoN膜などの導電性窒化物膜を使うことにより、前記図5(B)のエッチバック工程を、前記導電膜24にPt膜やRh膜、Ru膜、Ir膜などを使った場合に比べて効率的に実行することができる。また前記導電膜24としては、先にも述べたようにMoN膜以外にもWN膜,TaN膜,TiN膜などの耐酸化性導電膜を使うことが可能である。
Next, in the step of FIG. 5B, the
次に図5(C)の工程において、前記図5(B)の構造上に前記NiOヒステリシス膜25が酸素雰囲気中での反応性スパッタ法により、前記シリコン酸化膜22上に、前記導電性側壁膜24A1〜24B2を覆うように、室温で連続的に形成される。これにより、前記導電性側壁膜24A1〜24B2が、前記ヒステリシス膜25の下の下部電極を構成する。その際、本実施形態では前記ヒステリシス膜25が、前記ダミーパターン23A,23Bおよびそれぞれの導電性側壁膜24A1〜24B2を覆うように形成され、さらに各々の導電性側壁膜24A1〜24B2が、前記ダミーパターンの上面からシリコン酸化膜22の表面まで連続し外方に凸形状を有する側壁面で覆われているため、前記ヒステリシス膜25は前記導電性側壁膜24A1〜24B2を優れたステップカバレッジで覆い、ステップカバレッジ不良のため前記ヒステリシス膜25の膜厚が局所的に減少したりあるいは前記ヒステリシス膜25が消失したりする問題は生じない。
Next, in the step of FIG. 5C, the
また本実施形態では前記導電膜24として上記の導電性窒化膜を使っているため、このようなヒステリシス膜25の形成を酸化雰囲気中において実行しても、前記導電性側壁膜24A1〜24B2表面の酸化が効率的に抑制され、MIM素子の抵抗の増加が抑制される。
In the present embodiment, since the conductive nitride film is used as the
次に図6(D)の工程において、前記ヒステリシス膜25上にMoN膜などの導電性窒化物膜26がスパッタ法により例えば90nmの厚さに形成され、さらにこれを、レジストパターンR1をマスクとするドライエッチングによりパターニングすることにより、前記上部電極パターン26A〜26Dが形成される。図示の例では、前記図6(D)のドライエッチング工程は、Arガスプラズマ中、Cl2ガスおよびO2ガスをエッチングガスとしたRIE法により実行される。
Next, in the step of FIG. 6D, a
本実施形態では前記導電膜26としてMoN膜などの導電性窒化物膜を使うことにより、前記図5(D)のパターニング工程を、前記導電膜26としてPt膜やRh膜、Ru膜,Ir膜などを使った場合に比べ効率的に、単純なレジストプロセスにより、すなわちハードマスクパターンを使うことなく、実行することができる。先にも述べたように、前記導電性窒化物膜26としては、MoN膜以外にも、WN膜,TaN膜,TiN膜などの導電性窒化物を使うことができる。
In the present embodiment, by using a conductive nitride film such as a MoN film as the
このようにして得られた電子装置20は、図4(A)の平面図に示すようにヒステリシス特性を有するMIM素子をマトリクス状に配列した構成を有しており、先に図3で説明したように、様々な論理動作を実行することができる。
The
このような電子装置20は、下部電極として導電性側壁膜24A1〜24B2を使っているため素子面積が縮小され、特に図4(A)の平面図において横方向への微細化が容易に、かつ費用を増大させることなく実現され、MIM配列よりなる高い集積密度の論理素子を、容易かつ安価に形成することが可能となる。
Since the
以上、本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。 As mentioned above, although this invention was described about preferable embodiment, this invention is not limited to this specific embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the summary described in the claim.
(付記1) 基板と、
前記基板上に互いに平行に第1の方向に延在するように形成されたダミーパターンと、
前記ダミーパターンの相対向する第1および第2の側壁面にそれぞれ形成された第1および第2の導電性側壁膜よりなり、各々前記第1の方向に延在する一対の下部電極パターンと、
前記基板上に、前記ダミーパターンおよび前記一対の下部電極パターンを覆って形成された、金属酸化物よりなるヒステリシス膜と、
前記ヒステリシス膜上に、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在するように形成された導電膜よりなる上部電極パターンと、
よりなることを特徴とする電子装置。
(Appendix 1) a substrate,
A dummy pattern formed on the substrate so as to extend in a first direction parallel to each other;
A pair of lower electrode patterns comprising first and second conductive sidewall films respectively formed on opposite first and second sidewall surfaces of the dummy pattern, each extending in the first direction;
On the substrate, a hysteresis film made of a metal oxide formed to cover the dummy pattern and the pair of lower electrode patterns;
An upper electrode pattern made of a conductive film formed on the hysteresis film so as to extend in a second direction different from the first direction;
An electronic device comprising:
(付記2) 前記第1および第2の導電性側壁膜の各々は、前記ダミーパターンの上面から前記ダミ―パターンが形成されている基板表面まで連続する外方に正曲率の湾曲面により画成されており、前記ヒステリシス膜は前記下部電極パタ―ン上において、前記湾曲面に対応した正曲率の湾曲面により画成されていることを特徴とする付記1記載の電子装置。
(Supplementary Note 2) Each of the first and second conductive sidewall films is defined by a curved surface having a positive curvature outward from the upper surface of the dummy pattern to the substrate surface on which the dummy pattern is formed. The electronic device according to
(付記3) 前記ヒステリシス膜は、前記ダミーパターン上および前記第1および第2の導電性側壁膜上において、実質的に一様な膜厚を有することを特徴とする付記1または2記載の電子装置。
(Supplementary note 3) The electron according to
(付記4) 前記下部電極パターンおよび上部電極パターンは、導電性金属窒化物よりなることを特徴とする付記1〜3のうち、いずれか一項記載の電子装置。
(Supplementary note 4) The electronic device according to any one of
(付記5) 前記下部電極パターンおよび上部電極パターンは、MoN,TaN,WN,HfN,TiNよりなる群から選ばれることを特徴とする付記1〜4のうち、いずれか一項記載の電子装置。
(Supplementary note 5) The electronic device according to any one of
(付記6) 前記ヒステリシス膜は、金属酸化物膜よりなることを特徴とする付記1〜5のうち、いずれか一項記載の電子装置。
(Appendix 6) The electronic device according to any one of
(付記7) 前記ヒステリシス膜は、NiO膜、TiO2膜またはNb2O5膜よりなることを特徴とする付記1〜6のうち、いずれか一項記載の電子装置。
(Supplementary Note 7) The hysteresis film, NiO film, and a
(付記8) 前記第1および第2の下部電極パターンは前記基板上、前記第1の方向に直交する方向に繰り返し形成され、前記上部電極パターンは、前記ヒステリシス膜上、前記第2の方向に直交する方向に繰り返し形成されることを特徴とする付記1〜7のうち、いずれか一項記載の電子装置。
(Supplementary Note 8) The first and second lower electrode patterns are repeatedly formed on the substrate in a direction perpendicular to the first direction, and the upper electrode pattern is formed on the hysteresis film and in the second direction. The electronic device according to
(付記9) 基板主面上に第1の方向に延在するダミーパターンを形成する工程と、
前記基板主面上に前記ダミーパターンを覆うように第1の導電膜を、前記ダミーパターンの断面形状に整合した形状に形成する工程と、
前記第1の導電膜を、前記基板の主面に対して略垂直方向に、前記ダミーパターンの上面および前記基板の主面が露出するまでエッチバックし、前記ダミーパターンの相対向する第1および第2の側壁面にそれぞれ第1および第2の導電性側壁膜を、一対の下部電極パターンとして形成する工程と、
前記基板主面上に前記一対の下部電極パターンおよび前記ダミーパターンの上面を連続して覆うように、金属酸化物よりなるヒステリシス膜を形成する工程と、
前記ヒステリシス膜上に第2の導電膜を形成する工程と、
前記ヒステリシス膜をパターニングして、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在する上部電極パターンを形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電子装置の製造方法。
(Additional remark 9) The process of forming the dummy pattern extended in a 1st direction on a board | substrate main surface,
Forming a first conductive film on the main surface of the substrate so as to cover the dummy pattern in a shape matching the cross-sectional shape of the dummy pattern;
The first conductive film is etched back in a direction substantially perpendicular to the main surface of the substrate until the upper surface of the dummy pattern and the main surface of the substrate are exposed. Forming first and second conductive sidewall films on the second sidewall surface as a pair of lower electrode patterns, respectively;
Forming a hysteresis film made of a metal oxide so as to continuously cover the upper surfaces of the pair of lower electrode patterns and the dummy pattern on the main surface of the substrate;
Forming a second conductive film on the hysteresis film;
Patterning the hysteresis film to form an upper electrode pattern extending in a second direction different from the first direction;
A method for manufacturing an electronic device, comprising:
(付記10) 前記第1および第2の導電膜は、金属窒化物膜よりなることを特徴とする付記9記載の電子装置の製造方法。 (Additional remark 10) The said 1st and 2nd electrically conductive film consists of metal nitride films, The manufacturing method of the electronic device of Additional remark 9 characterized by the above-mentioned.
(付記11) 前記第1および第2の導電膜は、MoN,TaN,WN,HfN,TiNよりなる群から選ばれる付記9または10記載の電子装置の製造方法。 (Additional remark 11) The said 1st and 2nd electrically conductive film is a manufacturing method of the electronic device of Additional remark 9 or 10 selected from the group which consists of MoN, TaN, WN, HfN, and TiN.
(付記12) 前記ヒステリシス膜は金属酸化膜よりなることを特徴とする付記9〜11のうち、いずれか一項記載の電子装置の製造方法。 (Additional remark 12) The said hysteresis film consists of metal oxide films, The manufacturing method of the electronic device as described in any one of Additional remarks 9-11 characterized by the above-mentioned.
(付記13) 前記金属酸化膜はNiO膜、TiO2膜またはNb2O5膜であることを特徴とする付記12記載の電子装置の製造方法。 (Supplementary Note 13) The metal oxide film NiO film, a method of manufacturing an electronic device according to Note 12, wherein it is a TiO 2 film or Nb 2 O 5 film.
(付記14) 前記金属酸化膜はスパッタにより形成されることを特徴とする付記9〜13のうち、いずれか一項記載の電子装置の製造方法。 (Additional remark 14) The said metal oxide film is formed by sputtering, The manufacturing method of the electronic device as described in any one of Additional remarks 9-13 characterized by the above-mentioned.
21 シリコン基板
22 シリコン酸化膜
23A,23B ダミーパターン
24A1,24A2,24B1,24B2 導電性側壁膜(下部電極パターン)
25 ヒステリシス膜
26A〜26D 上部電極
21
25
Claims (6)
前記基板上に互いに平行に第1の方向に延在するように形成されたダミーパターンと、
前記ダミーパターンの相対向する第1および第2の側壁面にそれぞれ形成された第1および第2の導電性側壁膜よりなり、各々前記第1の方向に延在する一対の下部電極パターンと、
前記基板上に、前記ダミーパターンおよび前記一対の下部電極パターンを覆って形成された、金属酸化物よりなるヒステリシス膜と、
前記ヒステリシス膜上に、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在するように形成された導電膜よりなる上部電極パターンと、
よりなることを特徴とする電子装置。 A substrate,
A dummy pattern formed on the substrate so as to extend in a first direction parallel to each other;
A pair of lower electrode patterns comprising first and second conductive side wall films respectively formed on opposite first and second side wall surfaces of the dummy pattern, each extending in the first direction;
On the substrate, a hysteresis film made of a metal oxide formed to cover the dummy pattern and the pair of lower electrode patterns;
An upper electrode pattern made of a conductive film formed on the hysteresis film so as to extend in a second direction different from the first direction;
An electronic device comprising:
前記基板主面上に前記ダミーパターンを覆うように第1の導電膜を、前記ダミーパターンの断面形状に整合した形状に形成する工程と、
前記第1の導電膜を、前記基板の主面に対して略垂直方向に、前記ダミーパターンの上面および前記基板の主面が露出するまでエッチバックし、前記ダミーパターンの相対向する第1および第2の側壁面にそれぞれ第1および第2の導電性側壁膜を、一対の下部電極パターンとして形成する工程と、
前記基板主面上に前記一対の下部電極パターンおよび前記ダミーパターンの上面を連続して覆うように、金属酸化物よりなるヒステリシス膜を形成する工程と、
前記ヒステリシス膜上に第2の導電膜を形成する工程と、
前記ヒステリシス膜をパターニングして、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在する上部電極パターンを形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電子装置の製造方法。 Forming a dummy pattern extending in a first direction on the substrate main surface;
Forming a first conductive film on the main surface of the substrate so as to cover the dummy pattern in a shape matching the cross-sectional shape of the dummy pattern;
The first conductive film is etched back in a direction substantially perpendicular to the main surface of the substrate until the upper surface of the dummy pattern and the main surface of the substrate are exposed. Forming first and second conductive sidewall films on the second sidewall surface as a pair of lower electrode patterns, respectively;
Forming a hysteresis film made of a metal oxide so as to continuously cover the upper surfaces of the pair of lower electrode patterns and the dummy pattern on the main surface of the substrate;
Forming a second conductive film on the hysteresis film;
Patterning the hysteresis film to form an upper electrode pattern extending in a second direction different from the first direction;
A method for manufacturing an electronic device, comprising:
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