JP4937771B2 - 成膜方法及びキャパシタ形成方法 - Google Patents
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ルテニウム膜を堆積する金属膜堆積工程と、
前記ルテニウム膜上に誘電膜を堆積する誘電膜堆積工程と、
前記ルテニウム膜及び前記誘電膜を第1の温度で熱処理する熱処理工程とを含み、
前記熱処理工程の前に、前記ルテニウム膜を還元雰囲気にて前記第1の温度よりも低い第2の温度で熱処理する予備熱処理を行うことにより、前記熱処理工程の後に前記ルテニウム膜にすべり変形を形成することを特徴とする。
前記第2の温度は500℃以下であることを特徴とする。
前記還元雰囲気は、水素ガスを含むことを特徴とする。
前記金属膜堆積工程は、有機ルテニウム化合物からなる原料ガスと酸素ガスとを用いてルテニウム膜を化学気相成長する工程であることを特徴とする。
前記キャパシタの下部電極として、有機ルテニウム化合物からなる原料ガスと酸素ガスとを用いてルテニウム膜を化学気相成長する工程と、
前記ルテニウム膜上に前記キャパシタの誘電膜として金属酸化物膜を化学気相成長する工程と、
前記ルテニウム膜及び前記金属酸化物膜を第1の温度で熱処理する熱処理工程とを含み、
前記熱処理工程の前に前記ルテニウム膜を還元雰囲気にて前記第1の温度よりも低い第2の温度で熱処理する予備熱処理を行うことにより、前記熱処理工程の後に前記ルテニウム膜にすべり変形を形成することを特徴とする。
先ず、本発明の発明者が行った、本発明の基礎となる実験について説明する。
[成膜方法]
図6及び図7は、本発明による成膜方法の第1の実施例を示す図である。図6(A)に示すように、例えばシリコンからなる半導体基板10上に、ゲート絶縁膜11を介してゲート電極13を形成し、このゲート電極13の両脇にソース14、ドレイン15を形成する。次いで、ゲート電極13を覆って半導体基板10上に層間絶縁膜16を形成し、この層間絶縁膜16を貫通して例えばソース14に接続されるコンタクトプラグ17を形成する。次いで、この層間絶縁膜16上に酸化シリコン(SiO2)からなる絶縁膜18を形成する。
11 ゲート絶縁膜
13 ゲート電極
14 ソース
15 ドレイン
16 層間絶縁膜
17 コンタクトプラグ
18 絶縁膜
18a 開口部
19 金属薄膜層
20 下部電極
21 誘電膜
22 金属薄膜層
23 上部電極
70 キャパシタ
100 成膜装置
110 シャワーヘッド
120 処理容器
130 載置台
132 加熱機構
140 排気管
101 半導体基板
Claims (6)
- ルテニウム膜上に誘電膜を形成する成膜方法であって、
ルテニウム膜を堆積する金属膜堆積工程と、
前記ルテニウム膜上に誘電膜を堆積する誘電膜堆積工程と、
前記ルテニウム膜及び前記誘電膜を第1の温度で熱処理する熱処理工程とを含み、
前記熱処理工程の前に、前記ルテニウム膜にすべり変形が形成されるような条件の予備熱処理であって、前記ルテニウム膜を還元雰囲気にて前記第1の温度よりも低い第2の温度で熱処理する予備熱処理を行うことを特徴とする、成膜方法。 - 前記予備熱処理工程では、前記第2の温度は前記ルテニウム膜の結晶粒径が80nm以下になるように選択される、請求項1記載の成膜方法。
- 前記第2の温度は500℃以下である、請求項1記載の成膜方法。
- 前記還元雰囲気は、水素ガスを含む、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記金属膜堆積工程は、有機ルテニウム化合物からなる原料ガスと酸素ガスとを用いて前記ルテニウム膜を化学気相成長する工程である、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の成膜方法。
- 半導体基板にキャパシタを形成する方法であって、
前記キャパシタの下部電極として、有機ルテニウム化合物からなる原料ガスと酸素ガスとを用いてルテニウム膜を化学気相成長する工程と、
前記ルテニウム膜上に前記キャパシタの誘電膜として金属酸化物膜を化学気相成長する工程と、
前記ルテニウム膜及び前記金属酸化物膜を第1の温度で熱処理する熱処理工程とを含み、
前記熱処理工程の前に、前記ルテニウム膜にすべり変形が形成されるような条件の予備熱処理であって、前記ルテニウム膜を還元雰囲気にて前記第1の温度よりも低い第2の温度で熱処理する予備熱処理を行うことを特徴とする、キャパシタ形成方法。
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