JP2690821B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、DRAM又は不揮発性
メモリ等に用いるキャパシタ電極に関するものである。
メモリ等に用いるキャパシタ電極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、強誘電体膜又は高誘電体膜
は、その高い誘電率や残留分極値をもつため、高集積L
SIメモリの誘電体として、検討されている。高誘電体
膜又は強誘電体膜をキャパシタ絶縁膜として用いるキャ
パシタの電極材料としては、従来Si系(多結晶シリコ
ン又は金属シリサイド等)が用いられてきた。
は、その高い誘電率や残留分極値をもつため、高集積L
SIメモリの誘電体として、検討されている。高誘電体
膜又は強誘電体膜をキャパシタ絶縁膜として用いるキャ
パシタの電極材料としては、従来Si系(多結晶シリコ
ン又は金属シリサイド等)が用いられてきた。
【0003】
【解決しようとする課題】図2に従来技術による一実施
例の断面図を示す。1はシリコン基板、2は下部電極、
3は強誘電体キャパシタ絶縁膜、4は上部電極、9はシ
リコン酸化膜を示す。また、図3(a)は、図2のキャ
パシタ部の等価回路を示し、同(b)は、電極と絶縁膜
との間にシリコン酸化膜が生じない場合のキャパシタ部
の等価回路を示す。C1、C2はシリコン酸化膜9におけ
る容量を示し、C、C0は強誘電体膜3における容量を
示す。強誘電体膜としてPZT膜を用いた場合、高温、
酸素雰囲気中でPZT膜を堆積するため、キャパシタ電
極2、4に多結晶シリコンを用いた場合、キャパシタ電
極2は、熱酸化され、またキャパシタ電極4は酸化物で
あるキャパシタ絶縁膜と接しているため、界面が酸化さ
れ、キャパシタ電極2、4とキャパシタ絶縁膜との界面
にシリコン酸化膜9が形成される。また、キャパシタ電
極にPt等の金属を用いた場合、Pt等の金属はシリサ
イド化され、キャパシタ絶縁膜3とキャパシタ電極2、
4との界面にシリコン酸化膜9が形成される。上記の様
に、シリコン酸化膜9が形成されると、図3(b)に示
される等価回路から同(a)に示される等価回路に変化
し、キャパシタ全体としての誘電率は低下することにな
る。
例の断面図を示す。1はシリコン基板、2は下部電極、
3は強誘電体キャパシタ絶縁膜、4は上部電極、9はシ
リコン酸化膜を示す。また、図3(a)は、図2のキャ
パシタ部の等価回路を示し、同(b)は、電極と絶縁膜
との間にシリコン酸化膜が生じない場合のキャパシタ部
の等価回路を示す。C1、C2はシリコン酸化膜9におけ
る容量を示し、C、C0は強誘電体膜3における容量を
示す。強誘電体膜としてPZT膜を用いた場合、高温、
酸素雰囲気中でPZT膜を堆積するため、キャパシタ電
極2、4に多結晶シリコンを用いた場合、キャパシタ電
極2は、熱酸化され、またキャパシタ電極4は酸化物で
あるキャパシタ絶縁膜と接しているため、界面が酸化さ
れ、キャパシタ電極2、4とキャパシタ絶縁膜との界面
にシリコン酸化膜9が形成される。また、キャパシタ電
極にPt等の金属を用いた場合、Pt等の金属はシリサ
イド化され、キャパシタ絶縁膜3とキャパシタ電極2、
4との界面にシリコン酸化膜9が形成される。上記の様
に、シリコン酸化膜9が形成されると、図3(b)に示
される等価回路から同(a)に示される等価回路に変化
し、キャパシタ全体としての誘電率は低下することにな
る。
【0004】本発明は、キャパシタ電極とキャパシタ絶
縁膜との界面におけるシリコン酸化膜の形成を抑制し、
高誘電率を有するキャパシタを提供することを目的とす
る。
縁膜との界面におけるシリコン酸化膜の形成を抑制し、
高誘電率を有するキャパシタを提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
半導体装置は、キャパシタ絶縁膜として、強誘電体膜又
は高誘電体膜を用いたキャパシタを有する半導体装置に
おいて、キャパシタ電極が白金又はパラジウム又は白金
とパラジウムとの合金から成り、該キャパシタ電極に、
該キャパシタ電極に接する側から、IVa族金属の窒化
物、及びIVa族金属の順に形成されていることを特徴
とするものである。 また、請求項2記載の本発明の半導
体装置は、キャパシタ上部電極上にIVa族金属の窒化
物が形成されていることを特徴とする、請求項1記載の
半導体装置である。
半導体装置は、キャパシタ絶縁膜として、強誘電体膜又
は高誘電体膜を用いたキャパシタを有する半導体装置に
おいて、キャパシタ電極が白金又はパラジウム又は白金
とパラジウムとの合金から成り、該キャパシタ電極に、
該キャパシタ電極に接する側から、IVa族金属の窒化
物、及びIVa族金属の順に形成されていることを特徴
とするものである。 また、請求項2記載の本発明の半導
体装置は、キャパシタ上部電極上にIVa族金属の窒化
物が形成されていることを特徴とする、請求項1記載の
半導体装置である。
【0006】
【0007】更に、請求項3記載の本発明の半導体装置
は、キャパシタ上部電極上にIVa族金属の窒化物及び
IVa族金属の順に形成されていることを特徴とする、
請求項1記載の半導体装置である。
は、キャパシタ上部電極上にIVa族金属の窒化物及び
IVa族金属の順に形成されていることを特徴とする、
請求項1記載の半導体装置である。
【0008】
【作用】本発明を用いることによって、電極材料のシリ
サイド化を防止し、電極とキャパシタ絶縁膜との界面に
シリコン酸化膜の発生を抑制する。
サイド化を防止し、電極とキャパシタ絶縁膜との界面に
シリコン酸化膜の発生を抑制する。
【0009】
【0010】
【0011】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明について詳細
に説明する。
に説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例の製造工程を示
す。
す。
【0013】1はシリコン基板、2は下部電極、3はキ
ャパシタ絶縁膜、4は上部電極、5,8はIVa族金属
膜、6,7はIVa族金属の窒化膜を示す。キャパシタ
絶縁膜3には、Ta2O5膜、BaTiO3膜、SrT
iO3膜又はPZT膜等を用いる。
ャパシタ絶縁膜、4は上部電極、5,8はIVa族金属
膜、6,7はIVa族金属の窒化膜を示す。キャパシタ
絶縁膜3には、Ta2O5膜、BaTiO3膜、SrT
iO3膜又はPZT膜等を用いる。
【0014】次に、本発明の一実施例の製造工程につい
て説明する。
て説明する。
【0015】
【0016】まず、シリコン基板1上に拡散バリア層と
して、Ti層5を500Å、TiN層6を500Å形成
する(図1(a))。その後、下部電極2を1000Å
堆積する(図1(b))。該電極材料として、酸化され
にくい白金、又はパラジウム、又はパラジウムと白金と
の合金を用いる。次に、キャパシタ絶縁膜3として、P
ZT膜等を1000〜3000Å堆積する(図1
(c))。次に、上部電極4を前記下部電極2形成工程
と同一の工程により、1000Å形成した後(図1
(d))、TiN層7及びTi層8をそれぞれ500Å
堆積する(図1(e))。上記堆積は、すべてスパッタ
法により実施可能であり、また、TiのかわりにIVa
族金属のZr、Hfを用いても実施可能である。
して、Ti層5を500Å、TiN層6を500Å形成
する(図1(a))。その後、下部電極2を1000Å
堆積する(図1(b))。該電極材料として、酸化され
にくい白金、又はパラジウム、又はパラジウムと白金と
の合金を用いる。次に、キャパシタ絶縁膜3として、P
ZT膜等を1000〜3000Å堆積する(図1
(c))。次に、上部電極4を前記下部電極2形成工程
と同一の工程により、1000Å形成した後(図1
(d))、TiN層7及びTi層8をそれぞれ500Å
堆積する(図1(e))。上記堆積は、すべてスパッタ
法により実施可能であり、また、TiのかわりにIVa
族金属のZr、Hfを用いても実施可能である。
【0017】
【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、電極材料に
金属を用いた場合の金属シリサイド化を防止することが
でき、これにより、電極とキャパシタ絶縁膜との間にシ
リコン酸化膜が発生することを抑制することができ、高
誘電率又は残留分極値を有するキャパシタを設けた半導
体装置が得られる。
金属を用いた場合の金属シリサイド化を防止することが
でき、これにより、電極とキャパシタ絶縁膜との間にシ
リコン酸化膜が発生することを抑制することができ、高
誘電率又は残留分極値を有するキャパシタを設けた半導
体装置が得られる。
【0018】
【図1】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程図で
ある。
ある。
【図2】従来技術によるキャパシタ部の断面図である。
【図3】(a)は従来技術を用いた場合のキャパシタ部
の等価回路図であり、(b)は本発明を用いた場合のキ
ャパシタ部の等価回路図である。
の等価回路図であり、(b)は本発明を用いた場合のキ
ャパシタ部の等価回路図である。
1 シリコン基板 2 下部電極 3 キャパシタ電極 4 上部電極 5、8 IVa族金属膜 6、7 IVa族金属の窒化膜 9 シリコン酸化膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/115 29/788 29/792 (72)発明者 崎山 恵三 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−101260(JP,A) 特開 平3−87056(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】 キャパシタ絶縁膜として、強誘電体膜又
は高誘電体膜を用いたキャパシタを有する半導体装置に
おいて、キャパシタ電極が白金又はパラジウム又は白金
とパラジウムとの合金から成り、該キャパシタ電極に、
該キャパシタ電極に接する側から、IVa族金属の窒化
物、及びIVa族金属の順に形成されていることを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項2】 キャパシタ上部電極上にIVa族金属の
窒化物が形成されていることを特徴とする、請求項1記
載の半導体装置。 - 【請求項3】 キャパシタ上部電極上にIVa族金属の
窒化物及びIVa族金属の順に形成されていることを特
徴とする、請求項1記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3121521A JP2690821B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3121521A JP2690821B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04349657A JPH04349657A (ja) | 1992-12-04 |
JP2690821B2 true JP2690821B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=14813285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3121521A Expired - Fee Related JP2690821B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2690821B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3351856B2 (ja) * | 1992-04-20 | 2002-12-03 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 構造体およびコンデンサの製造方法 |
US5383088A (en) * | 1993-08-09 | 1995-01-17 | International Business Machines Corporation | Storage capacitor with a conducting oxide electrode for metal-oxide dielectrics |
US5622893A (en) * | 1994-08-01 | 1997-04-22 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming conductive noble-metal-insulator-alloy barrier layer for high-dielectric-constant material electrodes |
US5504041A (en) * | 1994-08-01 | 1996-04-02 | Texas Instruments Incorporated | Conductive exotic-nitride barrier layer for high-dielectric-constant materials |
KR100200299B1 (ko) * | 1995-11-30 | 1999-06-15 | 김영환 | 반도체 소자 캐패시터 형성방법 |
JP2007184623A (ja) * | 2007-01-22 | 2007-07-19 | Rohm Co Ltd | 誘電体キャパシタ |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0687491B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1994-11-02 | 日本電気株式会社 | 薄膜コンデンサ |
JPH0644601B2 (ja) * | 1989-08-30 | 1994-06-08 | 日本電気株式会社 | 薄膜コンデンサおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3121521A patent/JP2690821B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04349657A (ja) | 1992-12-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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