JP3692890B2 - 強誘電性メモリ回路の形成方法 - Google Patents
強誘電性メモリ回路の形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3692890B2 JP3692890B2 JP2000043310A JP2000043310A JP3692890B2 JP 3692890 B2 JP3692890 B2 JP 3692890B2 JP 2000043310 A JP2000043310 A JP 2000043310A JP 2000043310 A JP2000043310 A JP 2000043310A JP 3692890 B2 JP3692890 B2 JP 3692890B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- forming
- memory circuit
- ferroelectric
- ferroelectric memory
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 68
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 135
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 47
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 47
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 38
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 90
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 7
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N trimethyl borate Chemical compound COB(OC)OC WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CYTQBVOFDCPGCX-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphite Chemical compound COP(OC)OC CYTQBVOFDCPGCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004338 Dichlorodifluoromethane Substances 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001730 nitrous oxide Drugs 0.000 description 1
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B53/00—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
-
- 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
- H01L28/55—Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/003—Anneal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は、強誘電性集積回路の形成方法、特に強誘電性コンデンサを形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
強誘電性コンデンサは、一般には、一連の蒸着及び画成工程を経て形成される。この工程では、酸素アニールを数回行う必要がある。酸素アニールは、蒸着、スパッタリング、或いはスピンコーティングされた(spun−on)「PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)」の結晶相を正確に形成するために、更には電極及び材料の欠陥を低減するために必要とされる。
【0003】
「PZT」は、ジルコン酸チタン酸鉛より成る強誘電体の名称であり、Pb(Tix Zr1-x )O3 の一般式を有する。ここでxは組成比を表しx=0乃至1の範囲内の値である。蒸着、スパッタリング、或いはスピンコートされたPZTは非晶質であり、強誘電特性を有しない(或いは強誘電性が不十分である)。酸素雰囲気中でのアニールは、所望の強誘電特性を生じ得る結晶学的相を正確に形成するために必要である。例えば、PZTをメモリ回路に使用する場合、必要な強誘電体相(フェロエレクトリック フェーズ:ferroelectricphase)は正方晶系の相(テトラゴナル フェーズ:tetragonalphase)である。所望の強誘電性特性の一つは、電界を付与することなく生じる永久双極子モーメントである。これは正に帯電したTi+4イオンがその負に帯電したO-2環境に対して一方向に変位する場合にのみ生じ得る。酸素の空格子点は、ターゲットの欠陥及び酸素反応性により、スパッタされたPZT材料内に生じる傾向にある。かくして、酸素は、これらの欠陥を修復して良好な強誘電性を確保するために必要である。また、これらの酸素アニールは、材料の格子不整合の結果生じる界面における過剰の電荷を減少させる電気的受容体(アクセプタ:acceptor)原子として機能することにより、電極/PZT界面に影響を及ぼす。
【0004】
現在、酸素アニールは、500℃より高温度でO2 の雰囲気中で行われている。一般に、酸素アニールは、電気炉アニール法又は短時間アニール法(RTA)により行う。
【0005】
しかしながら、これらのアニールの効果は、強誘電性コンデンサを形成するために行う処理工程の幾つかにより、低下したり或いは場合によっては消滅してしまうこともある。例えば、後続の多くの集積回路処理段階では、低圧力でイオン化が弱く且つ極めて活性化されたガス状態(プラズマとして知られている)にある。このプラズマ内では、中程度のエネルギ(<1 keV)の電子及び陽子が生成される。これらの粒子は、強誘電性材料内でイオン化して電子・正孔対を形成し、構成成分をなすPZT原子をイオン化することができる。これらの処理段階の結果生じた余分な電荷は蓄積され、強誘電体内に誘起された構造的な双極子モーメントの内部電界より大きく及び又それと反対方向の内部電界を形成する。
【0006】
例えば、強誘電性コンデンサ上にSiH4 ガスおよび酸素またはN2 Oガスを用いてシリケート(silicate)ガラス膜を堆積すると、H2 又はN2 が強誘電体結晶内で置換型不純物になり、結晶の強誘電性効果を損なうことがある。十分なH2 が強誘電性結晶内に置換可能に蓄積した場合には、誘起された構造的な双極子モーメントはゼロとなり、強誘電体ヒステレシス曲線は従来の線型誘電媒体のそれに近似する。これは、強誘電体内に埋設されて大幅に抵抗率が低減した領域として理解されよう。
【0007】
本発明の目的は、上述した欠点を有しない強誘電体コンデンサおよびこれを用いた強誘電性メモリ回路を形成するための改良された方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、オゾンアニールにより、強誘電性コンデンサおよびこのコンデンサを用いた強誘電性メモリ回路を形成する方法に関する。この方法は概して、一連のオゾンアニールを含む一連の処理段階より成る。
【0009】
本発明の強誘電体メモリ回路の形成方法によれば、
強誘電性メモリ回路を形成するに当り、
下地上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に、強誘電体層を設ける工程と、
第一のアニールをオゾン雰囲気中で行う工程と、
前記強誘電体層上に、上部電極を形成する工程と、
第一のマスクを用いて前記上部電極を画成する工程と、
第二のアニールを行う工程と、
第二のマスクを用いて前記下部電極を画成する工程と、
第三のアニールを行う工程と、
をこの順序で行うことを特徴とする。
【0010】
さらに、この発明の実施に当たり、好ましくは、前記第二のアニールを行う工程と、前記第二のマスクを用いて前記下部電極を画成する工程と、の間に第三のマスクを用いて前記強誘電体層を画成する工程とを更に含むことが良い。
【0011】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記上部電極、前記強誘電体層、前記下部電極上に、ガラス層を設ける工程と、
前記ガラス層に、前記上部電極及び前記下部電極へ達する個別のコンタクト窓をそれぞれ画成する工程と、
第四のアニールを行う工程と、
前記ガラス層に、前記基板へ達する別のコンタクト窓を画成する工程と、
前記ガラス層上及びそれぞれの前記コンタクト窓内に金属配線層を形成する工程と、
前記金属配線層を画成する工程と、
第五のアニールを行う工程と
を更に含むのが良い。
【0012】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記金属配線層及び前記ガラス層上に金属間(インターメタル:inter−metal)誘電体層を設ける工程と、第六のアニールを行う工程とを更に含むのが良い。
【0013】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第一のアニールを短時間アニール法により行うのが良い。
【0014】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記短時間アニール法を650℃乃至850℃の範囲内の温度で、5秒乃至30秒間の範囲内の期間行うのが良い。
【0015】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第一のアニールをオゾン雰囲気中での短時間アニールと酸素雰囲気中での電気炉アニールとの組合せで行うのが良い。
【0016】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第一のアニールをオゾン雰囲気中での電気炉アニールと酸素雰囲気中での短時間アニールとの組合せで行うのが良い。
【0017】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第二のアニールを電気炉アニールとするのが良い。
【0018】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記電気炉アニールを酸素雰囲気中で、650℃乃至750℃の範囲内の温度で1時間行うのが良い。
【0019】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第二のアニールを750℃を越える温度でオゾン雰囲気中での短時間アニールと、それに続く750℃で1時間の電気炉アニールにより行うのが良い。
【0020】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第三のアニールを酸素雰囲気における450℃乃至750℃の範囲内の温度で約1時間の電気炉アニールで行うのが良い。
【0021】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第三のアニールの実施に先立ち、前記上部電極、前記強誘電体層及び前記下部電極を、400℃乃至450℃の範囲内の温度で約30分間オゾンに晒す工程を更に含むのが良い。
【0022】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第四のアニールを酸素雰囲気中で、550℃の温度で約1時間の電気炉アニールで行うのが良い。
【0023】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第四のアニールの実施に先立ち、400℃乃至450℃の範囲内の温度で約30分間、前記上部電極、前記強誘電体層、及び前記下部電極をオゾンに晒す工程を更に含むのが良い。
【0024】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第五のアニールを酸素雰囲気における550℃の温度で約1時間の電気炉アニールで行うのが良い。
【0025】
さらに、この発明の実施に当り、好ましくは、前記第五のアニールの実施に先立ち、前記上部電極、前記強誘電層体層、及び前記下部電極を、400℃乃至450℃の範囲内の温度で、約30分間オゾンに晒す工程を更に含むのが良い。
【0026】
さらに、前記第六のアニールを電気炉アニールとするのが好ましい。
【0027】
さらに、前記電気炉アニールを450℃より低い温度で30分間だけ行うのが好ましい。
【0028】
さらに、電気炉アニール又は短時間アニールにより、前記下部電極の予備アニールを行うのが好ましい。
【0031】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明の実施例につき説明する。尚、図中、同一部分には同一符号を付して示してある。また、各図は、主要工程段階で得られた構造体を断面で示しており、断面を表わすハッチング等を一部省略してある。以下、好ましい実施例を説明する。
【0032】
本発明の方法的側面における好ましい実施例は、以下に説明する態様で実施される一連の製造工程を含む。
【0033】
図1は、強誘電体層が形成されるべき下地を示しており、本発明の実施例によれば、流し込み(フロード:flowed)ガラス層10上には下部電極12が設けられている。流し込みガラス層10は、ドープドポリシリコンゲート9、基板8(Si(珪素)、又はGaAs(ガリウム砒素)のような化合物半導体)、及びそれに続く配線層(インターコネクト層:Interconnect layer)の間を分離(絶縁)する。また、ソース及びドレン領域(S、D)も図示されている。
【0034】
この実施例では、この下地をソースおよびドレイン領域(S,D)と、分離領域とが形成されている基板8、ドープトポリシリコンゲート9および平坦化された流し込みガラス層10とで構成しているが、これに何ら限定されるものではない。
【0035】
ゲート材料であるポリシリコンをCVD(化学的気相成長)法で堆積する。ポリシリコンゲート9には3通りの方法でドーピングを行うことが可能である。その方法としては、ポリシリコンの堆積中にドーパントガスを導入することによってドーピングするか、イオンインプランテーションを行うか、或いは堆積後に拡散よってドーピングする方法がある。通常、ゲートへのドーピングは、ウエハに隣接させた固体ソースか或いはドーパントとしてのPOCl3 (三塩化ホスホリル:phosphoryl chloride)を用いて、高温でドーパントを拡散させて行う。その後、ドープトポリシリコンゲートを、ホトリソグラフィおよびドライプラズマエッチングによってパターニングして得る。
【0036】
流し込みガラス層10を好ましくはPSG(PhosphoSilicateGlass)またはBPSG(Boron PhosphoSilicateGlass)とするのが良い。これら材料にはドーパントが含まれているが、例えば、PSGの場合にはリン(P)がおよびBPSGの場合にはボロン(B)およびリン(P)が含まれており、これらドーパントはケイ酸塩ガラスの軟化点を下げるために用いられている。これらのガラスは、一般には、SiH4 、O2 、PH3 、B2 H6 を用いたCVD法により堆積するか、或いは、500℃未満の温度でTEOS(テトラ エチル オルソ シラン:Tetra EthylOrtho Silane)、O2 、TMP(トリメチル フォスファイト:Tri Methyl Phosphite)およびTMB(トリメチル ボーレイト:Tri Methyl Borate)を用いて堆積する、6乃至10重量%のPを含むBSGか、または、4重量%のBおよび4重量%のPを含むBPSGのいずれかをフロー(flow)・ガラスの組成として用いる。このガラスを蒸気、または酸素または窒素中で、800℃乃至1100℃の範囲内の温度で20乃至30分の範囲内の時間内だけ流動させる。
【0037】
下部電極12は、例えば、スパッタによる堆積或いは蒸着により設けることができる。
【0038】
別の実施例において、下部電極は、基板のソース又はドレン領域等の活性領域に直接形成してもよい。
【0039】
下部電極12は、例えば、白金(Pt)、金(Au)、又はモリブデン(Mo)等の貴金属から形成することができる。好ましくは、下部電極12は、200オングストローム(20ナノメートル)のチタン(Ti)層と、1500オングストローム(150ナノメートル)の白金(Pt)層より成り、両層の金属の堆積工程の間で真空状態を破ることのない、一つの続けた処理工程(シングル パス:single pass)で堆積される。一般に流し込みガラスに対する白金の粘着力は弱いので、チタン層が接着層として使用される。
【0040】
更に、下部電極12を熱処理するために、酸素、オゾン、空気又は形成ガス雰囲気下で500℃乃至700℃間のある温度で、電気炉アニール(ファーネスアニール)法もしくは短時間アニール(RTA)法により予備アニールを行う。このアニールにより、二酸化チタン(TiO2 )の単分子層が数層形成され、下部電極12と流し込みガラス10とを良好に接合する。更に、このアニールの結果、白金膜の上側に、二酸化チタン(TiO2 )(アニール中に酸素を使用した場合)又は窒化チタン(TiN)(アニール中に空気及び又は形成ガスを使用した場合)のアイランドが数個形成される。これにより、下部電極12とそれに続いて堆積(デポジット:deposite)される強誘電体との間の接着性を改善している。
【0041】
図2に示すように、強誘電体層14を下部電極12上に設ける。例えば、酸化タンタル等のペロブスカイト(灰チタン石)結晶型もしくは高誘電率の材料を、強誘電体層14として堆積することができる。例えば、一般式Ax By Oz (但し、x、y、zはそれぞれ組成比を表している)を有して典型的にはzが3である材料を、強誘電体14として使用可能である。このグループに含まれるものは、例えば、YBa2 Cu3 O7 等のペロブスカイト構造の結晶の高温超伝導体のクラスである。しかしながら、強誘電体は、例えば、Pb(Tix Zr1-x )O3 (但し、xは組成比を表す)の一般式を有するPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)、又はPLZT(ジルコン酸チタン酸鉛ランタン)等のドープド(doped)PZTであることが好ましい。強誘電体層14は、例えば、アルゴン及び酸素、アルゴン及びオゾン、アルゴン、酸素、又は、オゾンの雰囲気中におけるPZT酸化物セラミックターゲットのRF(高周波)スパッタリングにより堆積するか、或いはアルゴン及び酸素の雰囲気中か、又は、アルゴン及びオゾンの雰囲気中におけるPb−Ti−Zr金属ターゲットのDC(直流)/RFスパッタリングにより堆積するかして設けることができる。また、強誘電体層14は、有機溶剤中に懸濁させたPb−Ti−Zr酸化物の先駆物質を高速回転速度でスピニング(spining)させた後アニールを行って有機溶剤を除去することにより、堆積形成することもできる。
【0042】
次に、強誘電体層14に対し最初のアニールを行う。この最初のアニールは、短時間アニール(RTA)法又は電気炉アニール法によりオゾン雰囲気中で行う。強誘電体が存するウエーハ全体をアニールするために電気炉アニール法又は短時間アニール法を実施する場合、レーザ、マイクロ波又はガス放電(プラズマ)を使用してアニールを行うことができる。短時間アニール法によりメモリ強誘電コンデンサが良好な強誘電特性を発揮できるので、好ましい実施例においては、短時間アニール法によりアニールを行う。
【0043】
短時間アニール法においては、タングステンハロゲンランプからの熱放射により、ウエーハの温度を急上昇させる。ウエーハを、水晶ケージ内に載置し、ウエーハの温度を、熱電対及び又は光学パイロメータを用いて調節する。アニール工程においては、酸素、オゾン又は空気のようなガスを使用することができる。短時間アニール(RTA)法を実施する場合、アニールは約650℃乃至850℃の範囲内の温度で約5秒乃至30秒間行うことが好ましい。PZTの微晶質相(マイクロ−クリスターライン フェーズ:micro−crystallinephase)を、強誘電特性を呈するペロブスカイト結晶相に変換するために、強誘電体層14の急速熱処理の間、オゾンガスを使用することが好ましい。加えて、オゾン雰囲気内の短時間アニール(RTA)は、従来の電気炉内での酸素アニールと比較して、アニール中に失われる鉛(Pb)原子の数を大幅に減少させるという点でも好ましい。
【0044】
この最初のアニールは、単一のアニール工程か又はそれを組み合わせたものにより実施可能である。アニールは、強誘電体のキューリ点以上の温度で任意の圧力の酸素(O2 )及び又はオゾン(O3 )雰囲気を用いた短時間アニール法又は電気炉アニール法により行うことができる。可能な組合せとしては、オゾン短時間アニール−酸素短時間アニール、オゾン短時間アニール−酸素電気炉アニール、酸素電気炉アニール−オゾン短時間アニール、或いは、単一の電気炉又は2つの異なる電気炉内で実施されるオゾン電気炉アニール−酸素電気炉アニール等がある。利用するアニール類型は、製造工程の終わりに必要とされる強誘電特性に応じて決定される。好ましい実施例においては、オゾン短時間アニール−酸素電気炉アニール、又は酸素電気炉アニール−オゾン短時間アニールのいずれかが利用される。
【0045】
次に、図3に示したように、例えば直流マグネトロンスパッタリングによる堆積法により、強誘電体層14上に上部電極16を形成する。上部電極16は、例えば白金、金、又はモリブデン等の貴金属から構成することができる。上部電極16は、約1500オングストローム(150ナノメートル)の厚さを有することが好ましい。
【0046】
次に、上部電極16上に、第一のフォトレジストパターンを設ける。この第一のフォトレジストパターンは、例えば、光リソグラフィにより形成することができる。次に、パターンに基づいて、上部電極16を画成する。上部電極16は、例えば、フレオン−12(商品名)(ジクロロジフルオロメタン:CCl2 F2 )プラズマを使用した異方性反応性イオンエッチングにより画成することができる。また、アルゴン雰囲気中での(TiW等の金属製ハードマスクを使用した)スパッタエッチング又はイオンミリングも、上部電極16を画成するために使用可能である。次に、第一のフォトレジストパターンを除去する。その結果得られた構造体を図4に示す。この構造体は、パターニングされた上部電極16を有している。
【0047】
次に、第二のアニール、即ち積層体(12、14、16)全体のアニールを行う。このアニールは、電気炉アニール法又は短時間アニール法により行う。メモリ回路の場合、酸素雰囲気中で、650℃乃至750℃の範囲内のある温度で1時間、電気炉アニールを行うことが好ましい。しかしながら、750℃を越える温度で45秒間のオゾン短時間アニールの後、750℃の温度で1時間電気炉内で酸素アニールを行ってもよい。更に、この第二のアニールに先立ち、450℃より高い温度でウエーハ全体を30分間オゾンに予め晒すことにより、このアニールで達成し得る強誘電特性を改善することができる。
【0048】
次に、強誘電体14をパターン形成即ち画成するために、強誘電体層14及び上部電極16上に、第二のフォトレジストパターンを従来の方法で設ける。この場合、例えば光リソグラフィ技術により、強誘電体層14のパターンを決める。露出した強誘電体層の部分をエッチングした後、フォトレジストパターンを除去し、図5の構造体を得る。この構造体はパターニングされた強誘電体層14を有している。
【0049】
次に、下部電極12の領域を画成するために、第三のフォトレジストパターンを通常の方法により設ける。この場合、下部電極12に対しパターン形成のための光学的な露光を行った後、エッチングにより下部電極の露出部分を除去する。その後、第三のフォトレジストを除去する。図6は、パターニングされた下部電極12を具える構造体を示す。
【0050】
次に、第三のアニールを行う。このアニールは、酸素雰囲気下における550℃の温度で1時間の電気炉アニールか、或いは、400℃乃至450℃の範囲内のある温度で30分間この構造体をオゾンに晒した後、酸素雰囲気中で550℃の温度で1時間電気炉アニールを行う2段階工程のいずれかにより実施することができる。
【0051】
次に、図7に示すように、ガラス層18をウエーハ上に形成する。ガラス層18は、種々の方法で堆積可能である。例えば、600℃以上で酸素とTEOS(オルト珪酸テトラエチル:Tetra−Ethyl−Ortho−Silicate)を用いたCVD法、380℃以上で酸素(O2 )とモノシラン(SiH4 )を用いたCVD法、390℃で酸素とTEOSを用いたPECVD(プラズマ・エンハンストCVD)法、又は390℃でオゾンとTEOSを用いた熱CVD法により行うことができる。ガラスを堆積するための雰囲気中にオゾンを使用することにより、下側の強誘電体の劣化を減少させることができる。好ましいガラスフィルム積層体は、熱CVDによるオゾン(O3 )/TEOSガラスと、それに続くPECVDによるTEOS/酸素(O2 )ガラスから成る。ガラス層18の厚さは、約5000オングストローム(500ナノメートル)である。
【0052】
次に、上部電極16への第1のコンタクト窓20を、エッチングにより形成する。好ましくは、第1のコンタクト窓20は、フォトレジスト・コンタクトマスクを用いて、ガラス層18を貫通してプラズマエッチングすることにより形成される。更に、下部電極12への第2のコンタクト窓22を、同様にガラス層18を貫通して形成する。2つのコンタクト窓20、22は、同時に形成することが望ましい。
【0053】
次に、第四のアニールを行う。第四のアニールは、第三のアニールに対して先に説明したように行うことができる。第四のアニール後、基板8へのコンタクト窓24を、ガラス層18と流し込みガラス層10を貫通してエッチング形成する。図8は、その結果得られる構造体を示す。
【0054】
次に、図9に示したように、ガラス層18上とコンタクト窓(20、22、24)内に、例えばスパッタリングによる堆積により、金属配線層(又は相互接続金属層ともいう。)26を設ける。配線層26は、TiN(窒化チタン)障壁層と、例えばSi(珪素)を1重量%添加したAl(アルミニウム)等のAl−Si金属層とを以て構成する。Al−Si金属層は、スパッタで形成された下側のTiN障壁層(バリア層)上にスパッタで堆積される。この障壁層(バリア層)は、その後のアニール中に、Al−Si金属と上部及び下部電極とが相互拡散(インターディフェージング:interdiffusing)するのを防ぐ働きをする。TiN障壁層の厚さは、約500オングストローム(50ナノメートル)であり、Al−Si金属の厚さは、5000オングストローム(500ナノメートル)乃至8000オングストローム(800ナノメートル)である。
【0055】
次に、従来の方法により、金属配線層26上に第4フォトレジストパターンを設ける。更に、露出した金属配線層26の部分をエッチングした後、第4フォトレジストパターンを除去して図10に示した構造体を得る。この構造体はパターニングされた金属配線層26を有している。
【0056】
次に、オゾン及び又は酸素雰囲気中で、第五のアニールを行う。第五のアニールは、電気炉アニール法又は短時間アニール法により行う。電気炉アニールは、450℃より低い温度で30分間だけ実施することが望ましい。
【0057】
次に、図11に示したように、平坦化した金属層間(インターメタル:intermetal)誘電体層28を設ける。金属層間誘電体層28は、例えば、SiH4 (モノシラン)及びN2 0(一酸化二窒素)のプラズマ・エンハンスト化学蒸着(PECVD酸化物)/スピン・オン・ガラス(SOG)/PECVD酸化物を交互に重ねたもの、或いは、PECVD酸化物/TEOS−オゾンの常圧CVD(APCVD)/PECVD酸化物を交互に重ねたものでよい。更に、金属層間誘電体層28上に、第5フォトレジストパターンを従来の手段により形成する。次に、露光した金属層間誘電体層28をエッチングすることにより、第1金属配線層26へのコンタクト(ビアス:vias)を形成する。更に、第5のフォトレジストパターンを除去して図12の構造体を得る。誘電体層28上に、例えば珪素を1重量%含むアルミニウム又は珪素1重量%と銅0.5重量%を含むアルミニウムから成る第2金属配線層29を設ける。必要に応じて、第2金属配線層29の下に、例えばTiN(窒化チタン)又はTiW(タングステン・チタン)等の障壁層を蒸着形成してもよい。
【0058】
次に、オゾン及び又は酸素雰囲気中で第六のアニールを行って、本発明の構造を完成する。第六のアニールは、上述した第五のアニールと同様に実施する。
金属層間誘電体層28の堆積、成形および金属配線層の堆積の処理工程を、必要に応じて反復して行い、より高次の多段配線層を構成してもよい。
【0059】
上述した説明は、単に好適例を示したものであり、従って、本発明は上述した実施例にのみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】強誘電体層が形成されるべき下地の部分的断面図。
【図2】図1の下部電極上に強誘電体層を形成した構造を示す部分的断面図。
【図3】図2の強誘電体層上に上部電極を形成した構造を示す部分的断面図。
【図4】図3の構造から上部電極の一部を除去した状態を示す部分的断面図。
【図5】図4の構造から強誘電体層の一部を除去した状態を示す部分的断面図。
【図6】図5の構造から下部電極の一部を除去した状態を示す部分的断面図。
【図7】図6の上部電極、強誘電体、下部電極上にガラス層を形成した構造を示す部分的断面図。
【図8】図7のガラス層内に、上部電極、強誘電体、下部電極へのコンタクト窓を形成した構造を示す部分的断面図。
【図9】図8のガラス層上に、第一の金属配線層を形成した構造を示す部分的断面図。
【図10】図9の金属配線層の一部を除去した構造を示す部分的断面図。
【図11】図10の構造に金属層間誘電体層を形成した状態を示す部分的断面図。
【図12】図11の金属層間誘電体層上に、第二の金属配線層を形成した構造を示す部分的断面図。
【符号の説明】
8:基板
10:流し込みガラス層
12:下部電極
14:強誘電体層
16:上部電極
18:ガラス層
20:第1コンタクト窓
22:第2コンタクト窓
24:コンタクト窓
26:金属配線層
28:インターメタル誘電体層
29:金属配線層
Claims (20)
- 強誘電性メモリ回路を形成するに当り、
下地上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に、強誘電体層を設ける工程と、
第一のアニールをオゾン雰囲気中で行う工程と、
前記強誘電体層上に、上部電極を形成する工程と、
第一のマスクを用いて前記上部電極を画成する工程と、
第二のアニールを行う工程と、
第二のマスクを用いて前記下部電極を画成する工程と、
第三のアニールを行う工程と、
をこの順序で行うことを特徴とする強誘電性メモリ回路の形成方法。 - 前記第二のアニールを行う工程と、前記第二のマスクを用いて前記下部電極を画成する工程と、の間に第三のマスクを用いて前記強誘電体層を画成する工程と
を更に含むことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。 - 前記上部電極、前記強誘電体層、前記下部電極上に、ガラス層を設ける工程と、
前記ガラス層に、前記上部電極及び前記下部電極へ達する個別のコンタクト窓をそれぞれ画成する工程と、
第四のアニールを行う工程と、
前記ガラス層に、前記基板へ達する別のコンタクト窓を画成する工程と、
前記ガラス層上及びそれぞれの前記コンタクト窓内に金属配線層を形成する工程と、
前記金属配線層を画成する工程と、
第五のアニールを行う工程と
を更に含むことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。 - 前記金属配線層及び前記ガラス層上に金属間(インターメタル:inter−metal)誘電体層を設ける工程と、第六のアニールを行う工程とを更に含むことを特徴とする請求項3記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第一のアニールを短時間アニール法により行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記短時間アニール法を650℃乃至850℃の範囲内の温度で、5秒乃至30秒間の範囲内の期間行うことを特徴とする請求項5記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第一のアニールをオゾン雰囲気中での短時間アニールと酸素雰囲気中での電気炉アニールとの組合せで行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第一のアニールをオゾン雰囲気中での電気炉アニールと酸素雰囲気中での短時間アニールとの組合せで行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第二のアニールを電気炉アニールとすることを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記電気炉アニールを酸素雰囲気中で、650℃乃至750℃の範囲内の温度で1時間行うことを特徴とする請求項9記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第二のアニールを750℃を越える温度でオゾン雰囲気中での短時間アニールと、それに続く750℃で1時間の電気炉アニールにより行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第三のアニールを酸素雰囲気における450℃乃至750℃の範囲内の温度で約1時間の電気炉アニールで行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第三のアニールの実施に先立ち、前記上部電極、前記強誘電体層及び前記下部電極を、400℃乃至450℃の範囲内の温度で約30分間オゾンに晒す工程を更に含むことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第四のアニールを酸素雰囲気中で、550℃の温度で約1時間の電気炉アニールで行うことを特徴とする請求項3記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第四のアニールの実施に先立ち、400℃乃至450℃の範囲内の温度で約30分間、前記上部電極、前記強誘電体層、及び前記下部電極をオゾンに晒す工程を更に含むことを特徴とする請求項3記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第五のアニールを酸素雰囲気における550℃の温度で約1時間の電気炉アニールで行うことを特徴とする請求項3記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第五のアニールの実施に先立ち、前記上部電極、前記強誘電層体層、及び前記下部電極を、400℃乃至450℃の範囲内の温度で、約30分間オゾンに晒す工程を更に含むことを特徴とする請求項3記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記第六のアニールを電気炉アニールとすることを特徴とする請求項4記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 前記電気炉アニールを450℃より低い温度で30分間だけ行うことを特徴とする請求項18記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
- 電気炉アニール又は短時間アニールにより、前記下部電極の予備アニールを行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電性メモリ回路の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US84137092A | 1992-02-25 | 1992-02-25 | |
US07/841370 | 1992-02-25 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03583893A Division JP3350996B2 (ja) | 1992-02-25 | 1993-02-24 | 強誘電性メモリ回路の形成方法及び強誘電性コンデンサの形成方法 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004338232A Division JP3960331B2 (ja) | 1992-02-25 | 2004-11-22 | 強誘電体メモリ回路の形成方法 |
JP2005088220A Division JP2005191602A (ja) | 1992-02-25 | 2005-03-25 | 強誘電体メモリ回路の形成方法および強誘電体メモリ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000200881A JP2000200881A (ja) | 2000-07-18 |
JP3692890B2 true JP3692890B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=25284697
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03583893A Expired - Lifetime JP3350996B2 (ja) | 1992-02-25 | 1993-02-24 | 強誘電性メモリ回路の形成方法及び強誘電性コンデンサの形成方法 |
JP2000043310A Expired - Lifetime JP3692890B2 (ja) | 1992-02-25 | 2000-02-21 | 強誘電性メモリ回路の形成方法 |
JP2004338232A Expired - Lifetime JP3960331B2 (ja) | 1992-02-25 | 2004-11-22 | 強誘電体メモリ回路の形成方法 |
JP2005088220A Withdrawn JP2005191602A (ja) | 1992-02-25 | 2005-03-25 | 強誘電体メモリ回路の形成方法および強誘電体メモリ回路 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03583893A Expired - Lifetime JP3350996B2 (ja) | 1992-02-25 | 1993-02-24 | 強誘電性メモリ回路の形成方法及び強誘電性コンデンサの形成方法 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004338232A Expired - Lifetime JP3960331B2 (ja) | 1992-02-25 | 2004-11-22 | 強誘電体メモリ回路の形成方法 |
JP2005088220A Withdrawn JP2005191602A (ja) | 1992-02-25 | 2005-03-25 | 強誘電体メモリ回路の形成方法および強誘電体メモリ回路 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5374578A (ja) |
EP (1) | EP0557937A1 (ja) |
JP (4) | JP3350996B2 (ja) |
Families Citing this family (81)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5648114A (en) * | 1991-12-13 | 1997-07-15 | Symetrix Corporation | Chemical vapor deposition process for fabricating layered superlattice materials |
EP0574275B1 (en) * | 1992-06-12 | 1998-04-15 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor device having capacitor |
JPH0685173A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-03-25 | Toshiba Corp | 半導体集積回路用キャパシタ |
JP3319869B2 (ja) * | 1993-06-24 | 2002-09-03 | 三菱電機株式会社 | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
US5933316A (en) * | 1993-08-02 | 1999-08-03 | Motorola Inc. | Method for forming a titanate thin film on silicon, and device formed thereby |
DE69433244T2 (de) | 1993-08-05 | 2004-07-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Herstellungsverfahren für Halbleiterbauelement mit Kondensator von hoher dielektrischer Konstante |
JP2875733B2 (ja) * | 1994-02-15 | 1999-03-31 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP3119997B2 (ja) * | 1994-06-21 | 2000-12-25 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US5489548A (en) * | 1994-08-01 | 1996-02-06 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming high-dielectric-constant material electrodes comprising sidewall spacers |
US5554564A (en) * | 1994-08-01 | 1996-09-10 | Texas Instruments Incorporated | Pre-oxidizing high-dielectric-constant material electrodes |
US5589284A (en) * | 1994-08-01 | 1996-12-31 | Texas Instruments Incorporated | Electrodes comprising conductive perovskite-seed layers for perovskite dielectrics |
US5504041A (en) * | 1994-08-01 | 1996-04-02 | Texas Instruments Incorporated | Conductive exotic-nitride barrier layer for high-dielectric-constant materials |
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 |
US5566045A (en) * | 1994-08-01 | 1996-10-15 | Texas Instruments, Inc. | High-dielectric-constant material electrodes comprising thin platinum layers |
US5585300A (en) * | 1994-08-01 | 1996-12-17 | Texas Instruments Incorporated | Method of making conductive amorphous-nitride barrier layer for high-dielectric-constant material electrodes |
US5498569A (en) * | 1994-08-22 | 1996-03-12 | Ramtron International Corporation | Layered local interconnect compatible with integrated circuit ferroelectric capacitors |
US5728603A (en) * | 1994-11-28 | 1998-03-17 | Northern Telecom Limited | Method of forming a crystalline ferroelectric dielectric material for an integrated circuit |
US5576240A (en) * | 1994-12-09 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Method for making a metal to metal capacitor |
US6204111B1 (en) | 1994-12-28 | 2001-03-20 | Matsushita Electronics Corporation | Fabrication method of capacitor for integrated circuit |
CN1075243C (zh) * | 1994-12-28 | 2001-11-21 | 松下电器产业株式会社 | 集成电路用电容元件及其制造方法 |
KR0161785B1 (ko) * | 1995-04-29 | 1998-12-01 | 주승기 | 강유전체 박막소자의 제조방법 |
JP3076507B2 (ja) * | 1995-06-13 | 2000-08-14 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置、半導体集積回路装置及びその製造方法 |
JP3246274B2 (ja) * | 1995-06-22 | 2002-01-15 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置 |
JPH0969615A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Sony Corp | 強誘電体薄膜の形成方法及び半導体素子のキャパシタ構造の作製方法 |
US6004839A (en) * | 1996-01-17 | 1999-12-21 | Nec Corporation | Semiconductor device with conductive plugs |
JP3027941B2 (ja) * | 1996-05-14 | 2000-04-04 | 日本電気株式会社 | 誘電体容量素子を用いた記憶装置及び製造方法 |
KR0183868B1 (ko) * | 1996-05-25 | 1999-04-15 | 김광호 | 강유전체막 및 그의 형성방법 |
US6115233A (en) * | 1996-06-28 | 2000-09-05 | Lsi Logic Corporation | Integrated circuit device having a capacitor with the dielectric peripheral region being greater than the dielectric central region |
TW345723B (en) * | 1996-07-09 | 1998-11-21 | Hitachi Ltd | Semiconductor memory and process for producing the same |
US5990507A (en) * | 1996-07-09 | 1999-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having ferroelectric capacitor structures |
US6251720B1 (en) | 1996-09-27 | 2001-06-26 | Randhir P. S. Thakur | High pressure reoxidation/anneal of high dielectric constant materials |
US5861328A (en) * | 1996-10-07 | 1999-01-19 | Motorola, Inc. | Method of fabricating GMR devices |
JPH10209392A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-07 | Sony Corp | 半導体メモリセル用キャパシタの電極及び半導体メモリセル用キャパシタ、並びに、それらの作製方法 |
US5902131A (en) * | 1997-05-09 | 1999-05-11 | Ramtron International Corporation | Dual-level metalization method for integrated circuit ferroelectric devices |
TW396454B (en) * | 1997-06-24 | 2000-07-01 | Matsushita Electrics Corporati | Semiconductor device and method for fabricating the same |
JP3337622B2 (ja) * | 1997-07-16 | 2002-10-21 | 松下電器産業株式会社 | 選択的エッチング液及びそのエッチング液を用いた半導体装置の製造方法 |
EP0893832A3 (en) * | 1997-07-24 | 1999-11-03 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor device including a capacitor device and method for fabricating the same |
US6200874B1 (en) * | 1997-08-22 | 2001-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for use in forming a capacitor |
JP3424900B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2003-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US6177351B1 (en) * | 1997-12-24 | 2001-01-23 | Texas Instruments Incorporated | Method and structure for etching a thin film perovskite layer |
KR100444317B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2004-10-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 로직 반도체소자의 캐패시터 형성방법 |
KR100268453B1 (ko) * | 1998-03-30 | 2000-11-01 | 윤종용 | 반도체 장치 및 그것의 제조 방법 |
KR100505605B1 (ko) * | 1998-06-15 | 2005-09-26 | 삼성전자주식회사 | 금속막-절연막-금속막 구조의 커패시터 제조방법 |
US6211035B1 (en) * | 1998-09-09 | 2001-04-03 | Texas Instruments Incorporated | Integrated circuit and method |
US6495412B1 (en) | 1998-09-11 | 2002-12-17 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having a ferroelectric capacitor and a fabrication process thereof |
US6048740A (en) * | 1998-11-05 | 2000-04-11 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Ferroelectric nonvolatile transistor and method of making same |
EP1138065A1 (de) * | 1998-11-06 | 2001-10-04 | Infineon Technologies AG | Verfahren zum herstellen einer strukturierten metalloxidhaltigen schicht |
KR100505397B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2006-05-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체메모리소자의캐패시터제조방법 |
KR100324601B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2002-04-17 | 박종섭 | 계면의 특성 향상을 위한 강유전체 캐패시터 제조 방법 |
US7022623B2 (en) | 1999-04-22 | 2006-04-04 | Micron Technology, Inc. | Method of fabricating a semiconductor device with a dielectric film using a wet oxidation with steam process |
KR20000074727A (ko) * | 1999-05-25 | 2000-12-15 | 윤종용 | 오존 어닐링 공정을 이용한 강유전체 커패시터의 제조방법 |
US6133086A (en) * | 1999-06-24 | 2000-10-17 | United Microelectronics Corp. | Fabrication method of a tantalum pentoxide dielectric layer for a DRAM capacitor |
US7060584B1 (en) | 1999-07-12 | 2006-06-13 | Zilog, Inc. | Process to improve high performance capacitor properties in integrated MOS technology |
US6313901B1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-11-06 | National Semiconductor Corporation | Liquid crystal display fabrication process using a final rapid thermal anneal |
KR100363081B1 (ko) * | 1999-09-16 | 2002-11-30 | 삼성전자 주식회사 | 박막 형성장치 |
DE19959711A1 (de) | 1999-12-10 | 2001-06-21 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Metallschicht |
KR100353804B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2002-09-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 강유전체 캐패시터 형성방법 |
US6603161B2 (en) * | 2000-03-10 | 2003-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having ferroelectric capacitor and method for manufacturing the same |
US6582972B1 (en) | 2000-04-07 | 2003-06-24 | Symetrix Corporation | Low temperature oxidizing method of making a layered superlattice material |
KR100351056B1 (ko) * | 2000-06-27 | 2002-09-05 | 삼성전자 주식회사 | 선택적 금속산화막 형성단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법 |
US6682969B1 (en) | 2000-08-31 | 2004-01-27 | Micron Technology, Inc. | Top electrode in a strongly oxidizing environment |
JP2002076293A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | キャパシタ及び半導体装置の製造方法 |
JP4218350B2 (ja) | 2002-02-01 | 2009-02-04 | パナソニック株式会社 | 強誘電体薄膜素子およびその製造方法、これを用いた薄膜コンデンサ並びに圧電アクチュエータ |
JP4632620B2 (ja) * | 2002-08-05 | 2011-02-16 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP4525889B2 (ja) * | 2002-08-14 | 2010-08-18 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体メモリ、強誘電体メモリの製造方法、及び半導体装置の製造方法 |
KR100532434B1 (ko) * | 2003-05-09 | 2005-11-30 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리 소자의 커패시터 제조 방법 |
JP4557503B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2010-10-06 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
US20040257861A1 (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Berndt Dale F. | Method of incorporating magnetic materials in a semiconductor manufacturing process |
WO2005074032A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Fujitsu Limited | 半導体装置及びその製造方法 |
KR100604845B1 (ko) | 2004-04-12 | 2006-07-26 | 삼성전자주식회사 | 질소를 포함하는 씨앗층을 구비하는 금속-절연체-금속캐패시터 및 그 제조방법 |
JP4593204B2 (ja) | 2004-08-24 | 2010-12-08 | Okiセミコンダクタ株式会社 | 強誘電体メモリの製造方法 |
JP2006066415A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | 強誘電体メモリの製造方法 |
JP4868200B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2012-02-01 | ブラザー工業株式会社 | 圧電アクチュエータおよびインクジェットヘッドの製造方法 |
US7449738B2 (en) * | 2004-10-29 | 2008-11-11 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Strain-engineered ferroelectric thin films |
JP4746357B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2011-08-10 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2007149952A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Fujitsu Ltd | 強誘電体キャパシタの形成方法および半導体装置の製造方法 |
WO2008023409A1 (fr) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Fujitsu Microelectronics Limited | Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteur |
US7750173B2 (en) * | 2007-01-18 | 2010-07-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Tantalum amido-complexes with chelate ligands useful for CVD and ALD of TaN and Ta205 thin films |
JP4567026B2 (ja) * | 2007-05-24 | 2010-10-20 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2012084602A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置システム |
CN115734614A (zh) * | 2021-08-27 | 2023-03-03 | 联华电子股份有限公司 | 半导体元件及其制作方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58163A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-05 | Seiko Epson Corp | キヤパシタの製造方法 |
US4441249A (en) * | 1982-05-26 | 1984-04-10 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Semiconductor integrated circuit capacitor |
US4589056A (en) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | National Semiconductor Corporation | Tantalum silicide capacitor |
JPS62213148A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
US5138520A (en) * | 1988-12-27 | 1992-08-11 | Symetrix Corporation | Methods and apparatus for material deposition |
JPH02187061A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-23 | Fujitsu Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
KR940006708B1 (ko) * | 1989-01-26 | 1994-07-25 | 세이꼬 엡슨 가부시끼가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
IT1237894B (it) * | 1989-12-14 | 1993-06-18 | Sgs Thomson Microelectronics | Processo per la fabbricazione di circuiti integrati comprendenti componenti elettronici di due tipi diversi aventi ciascuno coppie di elettrodi ricavati dagli stessi strati di silicio policristallino e separati da dielettrici diversi |
NL9000602A (nl) * | 1990-03-16 | 1991-10-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting met geheugenelementen vormende condensatoren met een ferroelectrisch dielectricum. |
US5142437A (en) * | 1991-06-13 | 1992-08-25 | Ramtron Corporation | Conducting electrode layers for ferroelectric capacitors in integrated circuits and method |
US5142438A (en) * | 1991-11-15 | 1992-08-25 | Micron Technology, Inc. | Dram cell having a stacked capacitor with a tantalum lower plate, a tantalum oxide dielectric layer, and a silicide buried contact |
-
1993
- 1993-02-23 EP EP93102788A patent/EP0557937A1/en not_active Ceased
- 1993-02-24 JP JP03583893A patent/JP3350996B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-19 US US08/064,746 patent/US5374578A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000043310A patent/JP3692890B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-11-22 JP JP2004338232A patent/JP3960331B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-03-25 JP JP2005088220A patent/JP2005191602A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5374578A (en) | 1994-12-20 |
JP3350996B2 (ja) | 2002-11-25 |
JP2000200881A (ja) | 2000-07-18 |
JP2005191602A (ja) | 2005-07-14 |
EP0557937A1 (en) | 1993-09-01 |
JP3960331B2 (ja) | 2007-08-15 |
JPH0613565A (ja) | 1994-01-21 |
JP2005101650A (ja) | 2005-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3692890B2 (ja) | 強誘電性メモリ回路の形成方法 | |
JP3717039B2 (ja) | 強誘電体メモリトランジスタおよびその製造方法 | |
EP0380326B1 (en) | Method of manufacturing a semi-conductor device | |
JPH0521752A (ja) | 高密度dram用の粗化された多結晶シリコン表面のコンデンサ電極板 | |
JP2002509647A (ja) | チタン酸バリウムストロンチウムの薄膜を製造する方法 | |
KR100458084B1 (ko) | 누설전류가 감소된 하부전극을 갖는 강유전체 커패시터 형성 방법 | |
JP2003068991A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2830705B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US6890768B2 (en) | Method of making layered superlattice material with ultra-thin top layer | |
JPH1154729A (ja) | 半導体素子のコンデンサの製造方法 | |
KR100333667B1 (ko) | 강유전체 메모리 소자의 캐패시터 제조 방법 | |
JP3235549B2 (ja) | 導電層形成法 | |
JP2001077323A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR20030074108A (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
KR100705175B1 (ko) | Mos 구조 형성 방법 | |
JPH08293580A (ja) | 強誘電体薄膜キャパシタの製造方法 | |
WO2002073680A2 (en) | Method of making layered superlattice material with ultra-thin top layer | |
JPH03214627A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0621064A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0528501B2 (ja) | ||
JPH03133129A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0350728A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100358147B1 (ko) | 강유전체 캐패시터 제조 방법 | |
JPH05129204A (ja) | 多結晶シリコン膜の形成方法 | |
JPH05267671A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040928 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041122 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050325 |
|
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: 20050531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050613 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090701 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100701 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110701 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120701 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120701 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130701 Year of fee payment: 8 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |