JP2016134518A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板1の上方に絶縁膜15を形成する工程と、絶縁膜15の上に導電膜19を形成する工程と、導電膜19の上に、誘電体膜20aを形成する工程と、誘電体膜20aの上に、上部電極21aを複数形成する工程と、上部電極21aと誘電体膜20aの上に、スパッタ法で第1の保護絶縁膜28を形成する工程と、第1の保護絶縁膜28の上に、原子層堆積法で第2の保護絶縁膜31を形成することにより、誘電体膜20aの結晶粒界の隙間Sを第2の保護絶縁膜31で塞ぐ工程と、第2の保護絶縁膜31を形成した後、導電膜19をパターニングして下部電極19aにする工程とを有する半導体装置の製造方法による。
【選択図】図26
Description
本実施形態では、以下のようにして半導体装置としてプレーナ型のFeRAMを製造する。
前記絶縁膜の上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜の上に、強誘電体を含む誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の上に、上部電極を間隔をおいて複数形成する工程と、
前記上部電極と前記誘電体膜の上に、スパッタ法で第1の保護絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の保護絶縁膜の上に、原子層堆積法で第2の保護絶縁膜を形成することにより、前記誘電体膜の結晶粒界に沿って生じた隙間を前記第2の保護絶縁膜で塞ぐ工程と、
前記第2の保護絶縁膜を形成した後、前記導電膜をパターニングして下部電極にし、前記上部電極、前記誘電体膜、及び前記下部電極を備えた強誘電体キャパシタを形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記半導体基板を加熱する工程は、前記層間絶縁膜を形成した後に行われることを特徴とする付記4に記載の半導体装置の製造方法。
前記第2の保護絶縁膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の側面が後退するエッチング条件により、前記レジスト膜で覆われていない部分の前記導電膜、前記第1の保護絶縁膜、及び前記第2の保護絶縁膜をエッチングして、エッチングされずに残存する前記導電膜を前記下部電極にする工程とを有し、
前記第1の保護絶縁膜と第2の保護絶縁膜との合計膜厚を、前記エッチングが終了した時点において、複数の前記上部電極の間における前記誘電体膜の上に前記第1の保護絶縁膜と前記第2の保護絶縁膜の少なくとも一方が残存する厚さにすることを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
前記絶縁膜の上に形成された下部電極と、
前記下部電極の上に形成され、結晶粒界に沿って隙間が生じた強誘電体を含む誘電体膜と、
前記誘電体膜の上に間隔をおいて複数形成され、前記下部電極と前記誘電体膜と共に強誘電体キャパシタを形成する上部電極と、
前記隙間を除いた前記誘電体膜の上と、前記上部電極の上とに形成された第1の保護絶縁膜と、
前記第1の保護絶縁膜の上と前記隙間における前記誘電体膜とに形成されて、前記隙間を塞ぐ第2の保護絶縁膜と、
を有することを特徴とする半導体装置。
Claims (8)
- 半導体基板の上方に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜の上に、強誘電体を含む誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜の上に、上部電極を間隔をおいて複数形成する工程と、
前記上部電極と前記誘電体膜の上に、スパッタ法で第1の保護絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の保護絶縁膜の上に、原子層堆積法で第2の保護絶縁膜を形成することにより、前記誘電体膜の結晶粒界に沿って生じた隙間を前記第2の保護絶縁膜で塞ぐ工程と、
前記第2の保護絶縁膜を形成した後、前記導電膜をパターニングして下部電極にし、前記上部電極、前記誘電体膜、及び前記下部電極を備えた強誘電体キャパシタを形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2の保護絶縁膜の上と前記誘電体膜の側面とに第3の保護絶縁膜を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記強誘電体キャパシタを形成した後、前記半導体基板を加熱する工程を更に有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記導電膜をパターニングする工程は、
前記第2の保護絶縁膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の側面が後退するエッチング条件により、前記レジスト膜で覆われていない部分の前記導電膜、前記第1の保護絶縁膜、及び前記第2の保護絶縁膜をエッチングして、エッチングされずに残存する前記導電膜を前記下部電極にする工程とを有し、
前記第1の保護絶縁膜と第2の保護絶縁膜との合計膜厚を、前記エッチングが終了した時点において、複数の前記上部電極の間における前記誘電体膜の上に前記第1の保護絶縁膜と前記第2の保護絶縁膜の少なくとも一方が残存する厚さにすることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の上方に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の上に形成された下部電極と、
前記下部電極の上に形成され、結晶粒界に沿って隙間が生じた強誘電体を含む誘電体膜と、
前記誘電体膜の上に間隔をおいて複数形成され、前記下部電極と前記誘電体膜と共に強誘電体キャパシタを形成する上部電極と、
前記隙間を除いた前記誘電体膜の上と、前記上部電極の上とに形成された第1の保護絶縁膜と、
前記第1の保護絶縁膜の上と前記隙間における前記誘電体膜とに形成されて、前記隙間を塞ぐ第2の保護絶縁膜と、
を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記第2の保護絶縁膜の上と前記誘電体膜の側面とに形成された第3の保護絶縁膜を更に有することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記隙間の下部には前記第1の保護絶縁膜が形成されていないことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記第1の保護絶縁膜は、前記隙間の上部の開口端から張り出すように形成されたことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11289057A (ja) * | 1998-04-06 | 1999-10-19 | Fujitsu Ltd | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JPH11289057A (ja) * | 1998-04-06 | 1999-10-19 | Fujitsu Ltd | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法 |
JP2003273332A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007251210A (ja) * | 2007-06-20 | 2007-09-27 | Texas Instr Inc <Ti> | キャパシタ及びその製造方法 |
JP2010003741A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
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