JPH03253065A - 薄膜コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
薄膜コンデンサ及びその製造方法Info
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- JPH03253065A JPH03253065A JP5101090A JP5101090A JPH03253065A JP H03253065 A JPH03253065 A JP H03253065A JP 5101090 A JP5101090 A JP 5101090A JP 5101090 A JP5101090 A JP 5101090A JP H03253065 A JPH03253065 A JP H03253065A
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Landscapes
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、小型電子回路に用いる薄膜コンデンサに関す
る （従来の技術） 集積回路技術の発達によって電子回路がますまず小型化
しており、各種電子回路に必須の回路素子であるコンデ
ンサの小型化も一段と重要になっている。誘電体薄膜を
用いた薄膜コンデンサが、トランジスタ等の能動素子と
同一の基板上に形成されて利用されているが、能動素子
の小型化が急速に進む中で薄膜コンデンサの小型化は遅
れており、より一層の高集積化を阻む大きな要因となっ
てきている。これは、従来用いられている誘電体薄膜材
料か５ｉ０２、Ｓｉ３Ｎ４等のような誘電率がたかだか
１０以下の材料に限られているためであり、薄膜コンデ
ンサを小型化する手段として誘電率の大きな誘電体薄膜
を開発することが必要となっている。化学式ＡＢＯ３で
表されるペロブスカイト型酸化物であるＢａＴｉＯ３，
５ｒＴｉ０３、ＰｂＺｒＯ３およびイルメナイト型酸化
物ＬｉＮｂＯ３あるいはＢｉ４Ｔｉ３Ｏ１２等の強誘電
体に属する酸化物は、上記の単一組成並びに相互の固溶
体組成で、単結晶あるいはセラミックにおいて１００以
上１００００にも及ぶ誘電率を有することが知られてお
り、セラミック・コンデンサに広く用いられている。こ
れら材料の薄膜化は上述の薄膜コンデンサの小型化に極
めて有効であり、かなり以前から研究が行われている。
る （従来の技術） 集積回路技術の発達によって電子回路がますまず小型化
しており、各種電子回路に必須の回路素子であるコンデ
ンサの小型化も一段と重要になっている。誘電体薄膜を
用いた薄膜コンデンサが、トランジスタ等の能動素子と
同一の基板上に形成されて利用されているが、能動素子
の小型化が急速に進む中で薄膜コンデンサの小型化は遅
れており、より一層の高集積化を阻む大きな要因となっ
てきている。これは、従来用いられている誘電体薄膜材
料か５ｉ０２、Ｓｉ３Ｎ４等のような誘電率がたかだか
１０以下の材料に限られているためであり、薄膜コンデ
ンサを小型化する手段として誘電率の大きな誘電体薄膜
を開発することが必要となっている。化学式ＡＢＯ３で
表されるペロブスカイト型酸化物であるＢａＴｉＯ３，
５ｒＴｉ０３、ＰｂＺｒＯ３およびイルメナイト型酸化
物ＬｉＮｂＯ３あるいはＢｉ４Ｔｉ３Ｏ１２等の強誘電
体に属する酸化物は、上記の単一組成並びに相互の固溶
体組成で、単結晶あるいはセラミックにおいて１００以
上１００００にも及ぶ誘電率を有することが知られてお
り、セラミック・コンデンサに広く用いられている。こ
れら材料の薄膜化は上述の薄膜コンデンサの小型化に極
めて有効であり、かなり以前から研究が行われている。
それらの中で比較的良好な特性が得られている例として
は、プロシーディング、オブ・アイ・イマ・イー・イー
（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｔｈｅ ＩＥＥＥ）第
５９巻１０号１４４０−１４４７頁に所載の論文があり
、スパッタリングによる底膜および熱処理を行ったＢａ
ＴｉＯ３薄膜テ１６（室温で作成）がう１９ｏ。
は、プロシーディング、オブ・アイ・イマ・イー・イー
（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｔｈｅ ＩＥＥＥ）第
５９巻１０号１４４０−１４４７頁に所載の論文があり
、スパッタリングによる底膜および熱処理を行ったＢａ
ＴｉＯ３薄膜テ１６（室温で作成）がう１９ｏ。
（１２００℃で熱処理）の誘電率が得られている。
現在の高集積回路に広く用いられている電極材料は多結
晶シリコンあるいはシリコン基板自体の一部に不純物を
高濃度にドーピングした低抵抗シリコン層である。以下
これらを総してシリコン電極と呼ぶ。シリコン電極は微
細加工技術が確立されており、すでに広く用いられてい
るため、シリコン電極上に良好な高誘電率薄膜が作製で
きれば、集積回路用コンデンサへの利用が可能となる。
晶シリコンあるいはシリコン基板自体の一部に不純物を
高濃度にドーピングした低抵抗シリコン層である。以下
これらを総してシリコン電極と呼ぶ。シリコン電極は微
細加工技術が確立されており、すでに広く用いられてい
るため、シリコン電極上に良好な高誘電率薄膜が作製で
きれば、集積回路用コンデンサへの利用が可能となる。
しかしながら、従来技術では例えばＩＢＭ−ジャーナル
・オブ・リサーチ・アンド・ディベロップメン ト
（ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ
ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）１９６９年１１月号
６８６−６９５頁に所載の５ｒＴｉ０３膜に関する論文
が、ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス。
・オブ・リサーチ・アンド・ディベロップメン ト
（ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ
ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）１９６９年１１月号
６８６−６９５頁に所載の５ｒＴｉ０３膜に関する論文
が、ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス。
７ン’ｔ’−ｒり１０ジー（Ｊｏｕｅｎａｌ ｏｆ Ｖ
ａｃｕｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ）第１６巻２号３１５−３１８頁に記載のＢａＴｉＯ
３に関する論文が報告されている。
ａｃｕｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ）第１６巻２号３１５−３１８頁に記載のＢａＴｉＯ
３に関する論文が報告されている。
（発明が解決しようとする課題）
上記のように高誘電率を得るためには高い成膜温度を必
要とするが、従来シリコン電極上に作成されているＢａ
ＴｉＯ３等の誘電体薄膜は約１０ＯＡの二酸化シリコン
（Ｓｉ０２）に等価な層が界面に形成されてしまうと報
告されている。この界面層は誘電率が低い層であるため
、結果としてシリコン上に形成した高誘電率薄膜の実効
的な誘電率は大きく低下してしまい、高誘電率材料を用
いる利点がほとんど損なわれていた。
要とするが、従来シリコン電極上に作成されているＢａ
ＴｉＯ３等の誘電体薄膜は約１０ＯＡの二酸化シリコン
（Ｓｉ０２）に等価な層が界面に形成されてしまうと報
告されている。この界面層は誘電率が低い層であるため
、結果としてシリコン上に形成した高誘電率薄膜の実効
的な誘電率は大きく低下してしまい、高誘電率材料を用
いる利点がほとんど損なわれていた。
（課題を解決するための手段）
本発明はシリコン電極上に導電層、誘電体、上部電極が
順次形成された構造の薄膜コンデンサにおいて、導電層
がシリコン上に形成される第１層とその上に形成される
第２層とから構成され、第１層がレニウム、オスミウム
、ロヂウム、イリヂウム、及びこれらのシリサイドある
いは酸化物から選ばれる少なくとも１種以上の材料であ
り、第２層が白金、パラヂウム、ロヂウムの高融点貴金
属から選ばれる少なくとも１種以上の材料であることを
特徴とする集積回路用薄膜コンデンサとその製造方法で
ある。
順次形成された構造の薄膜コンデンサにおいて、導電層
がシリコン上に形成される第１層とその上に形成される
第２層とから構成され、第１層がレニウム、オスミウム
、ロヂウム、イリヂウム、及びこれらのシリサイドある
いは酸化物から選ばれる少なくとも１種以上の材料であ
り、第２層が白金、パラヂウム、ロヂウムの高融点貴金
属から選ばれる少なくとも１種以上の材料であることを
特徴とする集積回路用薄膜コンデンサとその製造方法で
ある。
（実施例１）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本実施例の薄膜コンデンサの構造図である。単
結晶シリコン１の表面の一部にリンを高濃度にドーピン
グして低抵抗層２が形成され、その上に層間絶縁膜とし
て酸化シリコン膜３が形成されている。酸化シリコン膜
の一部は、低抵抗層を通じて下部電極を引き出すための
コンタクトホールが２箇所形成されており、一方のコン
タクトホールは多結晶シリコン膜４で埋められ、もう一
方のコンタクトポールはＡＩ膜５で埋められている。従
って、Ａｌ膜５は下部電極の端子となる。下部電極膜４
はコンタクトホールを埋めると共にその一部が酸化シリ
コン膜上へ形成されていてもよい。下部電極膜４上には
導電層第１層６、第２層７が形成され、その上にＢａＴ
ｉＯ３膜８が形成され、その上には上部電極としてＡ１
９が形成されている。
結晶シリコン１の表面の一部にリンを高濃度にドーピン
グして低抵抗層２が形成され、その上に層間絶縁膜とし
て酸化シリコン膜３が形成されている。酸化シリコン膜
の一部は、低抵抗層を通じて下部電極を引き出すための
コンタクトホールが２箇所形成されており、一方のコン
タクトホールは多結晶シリコン膜４で埋められ、もう一
方のコンタクトポールはＡＩ膜５で埋められている。従
って、Ａｌ膜５は下部電極の端子となる。下部電極膜４
はコンタクトホールを埋めると共にその一部が酸化シリ
コン膜上へ形成されていてもよい。下部電極膜４上には
導電層第１層６、第２層７が形成され、その上にＢａＴ
ｉＯ３膜８が形成され、その上には上部電極としてＡ１
９が形成されている。
導電層は直流マグネトロンスパッタ法で第１層の酸化レ
ニウム、第２層の白金をそれぞれＲｅＯ３、Ｐｔターゲ
ットを用いて順次に作製した。ｋガス雰囲気、４Ｘ１０
−３Ｔｏｒｒ、基板温度１００℃で行Ｉ／）、白金、酸
化ルテニウムの膜厚はいずれも１５００Ａとした。Ｂａ
ＴｉＯ３膜は化学量論組成の粉末ターゲ・ノドを用い、
高周波マグネトロンスパッタ法で３００ＯＡの膜厚のも
のを作製した。Ａｒ−０２混合ガス中、Ｉ Ｘ １Ｏ−
２Ｔｏｒｒ、基板温度６００℃でスパッタ底膜した。上
部電極には５０００ＡのＡＩを直流スバ・ツタ法により
成膜した。本コンデンサの有効面積は２５０ｐｍ２であ
る。つぎに導電層として本方法の白金、酸化レニウムを
用いた場合、高融点貴金属である白金膜だけを用いた場
合、更に導電層を形成しない場合のＢａＴｉＯ３膜の特
性の違いについて述べる。第２図（ａ）は本方法の白金
と酸化レニウムの多層膜を用いた場合のＢａＴｉＯ３膜
の、（ｂ）は膜厚３０００Ａの白金膜を用いた場合の、
（Ｃ）は膜厚３０００Ａでシート抵抗１００Ω１ｃｍ２
の多結晶シリコン膜を用いた場合のＢａＴｉＯ３膜の膜
厚による誘電率の変化を調べたものである。本方法の多
層膜を用いた場合のＢａＴｉＯ３膜の誘電率はその膜厚
に依存せず一定であるのに対し、白金膜あるいは多結晶
シリコン膜を用いた場合には誘電体膜の膜厚が小さくな
るにつれて誘電率が著しく減少してしまう。
ニウム、第２層の白金をそれぞれＲｅＯ３、Ｐｔターゲ
ットを用いて順次に作製した。ｋガス雰囲気、４Ｘ１０
−３Ｔｏｒｒ、基板温度１００℃で行Ｉ／）、白金、酸
化ルテニウムの膜厚はいずれも１５００Ａとした。Ｂａ
ＴｉＯ３膜は化学量論組成の粉末ターゲ・ノドを用い、
高周波マグネトロンスパッタ法で３００ＯＡの膜厚のも
のを作製した。Ａｒ−０２混合ガス中、Ｉ Ｘ １Ｏ−
２Ｔｏｒｒ、基板温度６００℃でスパッタ底膜した。上
部電極には５０００ＡのＡＩを直流スバ・ツタ法により
成膜した。本コンデンサの有効面積は２５０ｐｍ２であ
る。つぎに導電層として本方法の白金、酸化レニウムを
用いた場合、高融点貴金属である白金膜だけを用いた場
合、更に導電層を形成しない場合のＢａＴｉＯ３膜の特
性の違いについて述べる。第２図（ａ）は本方法の白金
と酸化レニウムの多層膜を用いた場合のＢａＴｉＯ３膜
の、（ｂ）は膜厚３０００Ａの白金膜を用いた場合の、
（Ｃ）は膜厚３０００Ａでシート抵抗１００Ω１ｃｍ２
の多結晶シリコン膜を用いた場合のＢａＴｉＯ３膜の膜
厚による誘電率の変化を調べたものである。本方法の多
層膜を用いた場合のＢａＴｉＯ３膜の誘電率はその膜厚
に依存せず一定であるのに対し、白金膜あるいは多結晶
シリコン膜を用いた場合には誘電体膜の膜厚が小さくな
るにつれて誘電率が著しく減少してしまう。
多結晶シリコン膜での誘電率の低下は従来報告されてい
る通り、誘電体と電極の界面におけるシリコンの酸化層
の形成、あるいは誘電体膜成長初期の低誘電率層の形成
が原因である。（ｂ）の白金膜での場合には誘電体膜成
膜後のＸ線回折により白金のシリサイド化が確認された
。これは６００℃での誘電体の成膜時にシリコンが白金
と反応し、シリサイド化合物を形成しながら最表面に達
したことを意味している。従って、電極の最表面にはシ
リコンが存在し、多結晶シリコン膜の場合と同様な状態
で低誘電率層を形成したものと考えられる。これに対し
て、同じくＸ線回折によれば、白金と酸化レニウムの多
層膜では誘電体の成膜後も白金がシリサイド化せず元の
状態で存在している。即ち、シリコンは酸化レニウム層
でその拡散が抑えられて白金層に達しておらす、前述の
ようなシリコンの酸化による低誘電率層の形成が起こら
なかったと考えられる。
る通り、誘電体と電極の界面におけるシリコンの酸化層
の形成、あるいは誘電体膜成長初期の低誘電率層の形成
が原因である。（ｂ）の白金膜での場合には誘電体膜成
膜後のＸ線回折により白金のシリサイド化が確認された
。これは６００℃での誘電体の成膜時にシリコンが白金
と反応し、シリサイド化合物を形成しながら最表面に達
したことを意味している。従って、電極の最表面にはシ
リコンが存在し、多結晶シリコン膜の場合と同様な状態
で低誘電率層を形成したものと考えられる。これに対し
て、同じくＸ線回折によれば、白金と酸化レニウムの多
層膜では誘電体の成膜後も白金がシリサイド化せず元の
状態で存在している。即ち、シリコンは酸化レニウム層
でその拡散が抑えられて白金層に達しておらす、前述の
ようなシリコンの酸化による低誘電率層の形成が起こら
なかったと考えられる。
白金と酸化レニウムとの密着性を向上させることを目的
に、一般に行われているように白金と酸化レニウムとの
間にチタンなどの密着層を挿入した構造としても本発明
の効果が損なわれることはない。白金の代わりにパラヂ
ウム、あるいはロヂウムの高融点貴金属を用いても同様
な結果か得られた。
に、一般に行われているように白金と酸化レニウムとの
間にチタンなどの密着層を挿入した構造としても本発明
の効果が損なわれることはない。白金の代わりにパラヂ
ウム、あるいはロヂウムの高融点貴金属を用いても同様
な結果か得られた。
また、酸化レニウムの代わりに酸化オスミウム、酸化ロ
ヂウム、酸化イリヂウムを用いても、その上に形成され
たＢａ１０３膜の誘電率はその膜厚に依存せず約２２０
の値が得られた。
ヂウム、酸化イリヂウムを用いても、その上に形成され
たＢａ１０３膜の誘電率はその膜厚に依存せず約２２０
の値が得られた。
（実施例２）
実施例１の薄膜コンデンサにおいて、導電層の第１層に
レニウムシリサイドを用い、ＢａＴｉＯ３膜の誘電率の
膜厚依存性を調べた。レニウムシリサイドはＲｅ／Ｓｉ
＝ １／１組成の焼結体ターゲットを用いて直流スパ
ッタ法で成膜し、膜厚１５００Ａとした。
レニウムシリサイドを用い、ＢａＴｉＯ３膜の誘電率の
膜厚依存性を調べた。レニウムシリサイドはＲｅ／Ｓｉ
＝ １／１組成の焼結体ターゲットを用いて直流スパ
ッタ法で成膜し、膜厚１５００Ａとした。
実施例１と同様にＢａＴｉＯ３膜の誘電率はその膜厚に
依存せず本来の値約２２０が得られた。但し、誘電体膜
成膜後のＸ線回折によれば、酸化レニウムの場合とは異
なり、白金がシリサイド化していることが確認された。
依存せず本来の値約２２０が得られた。但し、誘電体膜
成膜後のＸ線回折によれば、酸化レニウムの場合とは異
なり、白金がシリサイド化していることが確認された。
このことから、レニウムシリサイドは少なくとも酸化レ
ニウムのようにシリコンの拡散を抑止する効果はなくシ
リコンは電極の最表面まで達するが、その上に形成され
た誘電体膜の膜質は実施例１（ｂ）の白金膜上に形成さ
れた膜とは異なると考えられる。
ニウムのようにシリコンの拡散を抑止する効果はなくシ
リコンは電極の最表面まで達するが、その上に形成され
た誘電体膜の膜質は実施例１（ｂ）の白金膜上に形成さ
れた膜とは異なると考えられる。
本実施例でレニウムシリサイドの代わりにレニウムとオ
スミウム、ロヂウム、イリヂウムあるいはこれらのシリ
サイド用いた場合にも同様な結果が得られることを確認
した。
スミウム、ロヂウム、イリヂウムあるいはこれらのシリ
サイド用いた場合にも同様な結果が得られることを確認
した。
（実施例３）
実施例１の薄膜コンテ゛ンサにおいて、導電層の第２層
に白金、バラヂウム、ロヂウムの高融点貴金属からなる
合金膜、あるいは多層膜を用いた。第１表に本実施例で
用いた材料をまとめた。
に白金、バラヂウム、ロヂウムの高融点貴金属からなる
合金膜、あるいは多層膜を用いた。第１表に本実施例で
用いた材料をまとめた。
第１表
本実施例においても実施例１と同様に、ＢａＴｉＯ３膜
の誘電率はその膜厚に依存せず約２２０の値が得られ、
界面での低誘電率層の形成を防止できた。また、Ｘ線回
折によって、第２層の高融点貴金属の合金あるいは多層
膜がシリサイド化していないことを確認した。
の誘電率はその膜厚に依存せず約２２０の値が得られ、
界面での低誘電率層の形成を防止できた。また、Ｘ線回
折によって、第２層の高融点貴金属の合金あるいは多層
膜がシリサイド化していないことを確認した。
（実施例４）
実施例２と同様に導電層の第１層にレニウムシリサイド
を直流スパッタ法で１５０ＯＡ戒膜した後、５００℃１
酸素ガス雰囲気で熱処理してレニウムシリサイド膜を酸
化し、しかる後に実施例１と同様に白金、ＢａＴｉＯ３
、ＡＩを形成した。
を直流スパッタ法で１５０ＯＡ戒膜した後、５００℃１
酸素ガス雰囲気で熱処理してレニウムシリサイド膜を酸
化し、しかる後に実施例１と同様に白金、ＢａＴｉＯ３
、ＡＩを形成した。
実施例１．２と同様にＢａＴｉＯ３膜の誘電率はぞの膜
厚に依存せず約２２０の値が得られた。誘電体成膜後の
Ｘ線回折によれば白金はシリサイド化しておらず、その
点で実施例２の結果と異なる。即ち、レニウムシリサイ
ドを酸化した膜はシリコンを多量に含有するにもかかわ
らず、白金へのシリコンの拡散を抑止している。レニウ
ムシリサイド膜を酸化する温度としては４００℃以上か
必要である。ルテニウムシリサイド膜のシート抵抗は酸
化温度に依存し、４００℃から６００℃までは約１０Ω
／口であるが、６３０℃から増加し始め、７００℃より
高温で酸化すると著しく増大して１００Ω／口以上とな
る。薄膜コンデンサにおいて電極の抵抗は小さいほどよ
く、従って、レニウムシリサイドの酸化処理温度は４０
０℃以上、７００℃以下がよい。
厚に依存せず約２２０の値が得られた。誘電体成膜後の
Ｘ線回折によれば白金はシリサイド化しておらず、その
点で実施例２の結果と異なる。即ち、レニウムシリサイ
ドを酸化した膜はシリコンを多量に含有するにもかかわ
らず、白金へのシリコンの拡散を抑止している。レニウ
ムシリサイド膜を酸化する温度としては４００℃以上か
必要である。ルテニウムシリサイド膜のシート抵抗は酸
化温度に依存し、４００℃から６００℃までは約１０Ω
／口であるが、６３０℃から増加し始め、７００℃より
高温で酸化すると著しく増大して１００Ω／口以上とな
る。薄膜コンデンサにおいて電極の抵抗は小さいほどよ
く、従って、レニウムシリサイドの酸化処理温度は４０
０℃以上、７００℃以下がよい。
本実施例において作製されたレニウム−シリコン酸化物
膜は、実施例１で作製された酸化レニウム膜よりもシリ
コン電極との密着性に優れていることが特徴である。例
えば本実施例と同様にシリコン基板上に膜厚１５００Ａ
のレニウム−シリコンがら威る酸化物膜を形成しその上
にＢａＴｉＯ３膜２ｐｍをスパッタ底膜しても膜の剥離
は起こらなかったが、実施例１のようにシリコン電極上
に膜厚１５００Ａスパツタ戒膜した酸化レニウム膜の上
に３５０ＯＡ以上のＢａＴｉＯ３を底膜すると、酸化レ
ニウムとシリコン電極の間で全面剥離を生じた。
膜は、実施例１で作製された酸化レニウム膜よりもシリ
コン電極との密着性に優れていることが特徴である。例
えば本実施例と同様にシリコン基板上に膜厚１５００Ａ
のレニウム−シリコンがら威る酸化物膜を形成しその上
にＢａＴｉＯ３膜２ｐｍをスパッタ底膜しても膜の剥離
は起こらなかったが、実施例１のようにシリコン電極上
に膜厚１５００Ａスパツタ戒膜した酸化レニウム膜の上
に３５０ＯＡ以上のＢａＴｉＯ３を底膜すると、酸化レ
ニウムとシリコン電極の間で全面剥離を生じた。
また、本実施例のレニウムシリサイド膜の代わりにレニ
ウム膜とオスミウム、ロヂウム、イリヂウムあるいはこ
れらのシリサイド膜を用いても同様な結果が得られた。
ウム膜とオスミウム、ロヂウム、イリヂウムあるいはこ
れらのシリサイド膜を用いても同様な結果が得られた。
即ち、誘電率が膜厚に依存せず約２２０の値を有するＢ
ａＴｉＯ３膜を形成でき、しがも、これらの酸化膜とシ
リコン電極の密着性が改善された。
ａＴｉＯ３膜を形成でき、しがも、これらの酸化膜とシ
リコン電極の密着性が改善された。
以上の実施例はＢａＴｉＯ３膜について説明したが、こ
の他に５ｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、Ｌ
ｉＮｂＯ３、Ｂ１３Ｔｉ４０１２及び固溶体（Ｂａ、５
ｒ）Ｔｉ０３、（Ｂａ、Ｐｂ）Ｔｉ０３、Ｐｂ（Ｚｒ、
Ｔｉ）０３についても同様の作製、評価を行った結果、
膜厚によらず誘電体膜本来の誘電率が得られた。
の他に５ｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、Ｌ
ｉＮｂＯ３、Ｂ１３Ｔｉ４０１２及び固溶体（Ｂａ、５
ｒ）Ｔｉ０３、（Ｂａ、Ｐｂ）Ｔｉ０３、Ｐｂ（Ｚｒ、
Ｔｉ）０３についても同様の作製、評価を行った結果、
膜厚によらず誘電体膜本来の誘電率が得られた。
（発明の効果）
本発明は以上説明したように、シリコン電極上に形成さ
れた薄膜コンデンサにおいてシリコン電極と誘電体膜の
間にレニウム、オスミウム、ロヂウム、イリヂウム、及
びそれらのシリサイドもしくは酸化物から選ばれる少な
くとも１種以上の材料からなる膜と高融点貴金属膜から
なる導電層を形成することにより、低誘電率層の形成を
防ぎ、高誘電率の薄膜コンデンサを提供することができ
る。
れた薄膜コンデンサにおいてシリコン電極と誘電体膜の
間にレニウム、オスミウム、ロヂウム、イリヂウム、及
びそれらのシリサイドもしくは酸化物から選ばれる少な
くとも１種以上の材料からなる膜と高融点貴金属膜から
なる導電層を形成することにより、低誘電率層の形成を
防ぎ、高誘電率の薄膜コンデンサを提供することができ
る。
第１図は本発明における実施例１の薄膜コンデンサの断
側面図、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はＢａＴｉＯ３
膜の膜厚と誘電率の関係を示す図。 １は単結晶シリコン基板、２は単結晶シリコンの低抵抗
層、３は酸化シリコン、４は多結晶シリコン膜、５．９
はＡＣ３は導電層第１層、７は導電層第２層、８はＢａ
ＴｉＯ３誘電体膜。
側面図、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はＢａＴｉＯ３
膜の膜厚と誘電率の関係を示す図。 １は単結晶シリコン基板、２は単結晶シリコンの低抵抗
層、３は酸化シリコン、４は多結晶シリコン膜、５．９
はＡＣ３は導電層第１層、７は導電層第２層、８はＢａ
ＴｉＯ３誘電体膜。
Claims (8)
- １．シリコン電極上に導電層、誘電体、上部電極が順次
積層形成された構造の薄膜コンデンサにおいて、導電層
がシリコン上に形成される第１層とその上に形成される
第２層とから構成され、第１層がレニウム、レニウムシ
リサイド、酸化レニウムから選ばれる少なくとも１種以
上の材料であり、第２層が白金、パラヂウム、ロヂウム
の高融点貴金属から選ばれる少なくとも１種以上の材料
であることを特徴とする薄膜コンデンサ。 - ２．シリコン電極上に導電層の第１層としてレニウムあ
るいはレニウムシリサイドを形成した後４００℃以上７
００℃以下の酸素雰囲気で熱処理して導電層第１層の一
部または全体を酸化し、しかる後に導電層第２層として
白金、パラヂウム、ロヂウムの高融点貴金属から選ばれ
る少なくとも１種以上の材料を形成し、その上に誘電体
、上部電極を順次形成することを特徴とする請求項１に
記載の薄膜コンデンサの製造方法。 - ３．シリコン電極上に導電層、誘電体、上部電極が順次
積層形成された構造の薄膜コンデンサにおいて、導電層
がシリコン上に形成される第１層とその上に形成される
第２層とから構成され、第１層がオスミウム、オスミウ
ムシリサイド、酸化オスミウムから選ばれる少なくとも
１種以上の材料であり、第２層が白金、パラヂウム、ロ
ヂウムの高融点貴金属から選ばれる少なくとも１種以上
の材料であることを特徴とする薄膜コンデンサ。 - ４．シリコン電極上に導電層の第１層としてオスミウム
あるいはオスミウムシリサイドを形成した後４００℃以
上７００℃以下の酸素雰囲気で熱処理して導電層第１層
の一部または全体を酸化し、しかる後に導電層第２層と
して白金、パラヂウム、ロヂウムの高融点貴金属から選
ばれる少なくとも１種以上の材料を形成し、その上に誘
電体、上部電極を順次形成することを特徴とする請求項
３に記載の薄膜コンデンサの製造方法。 - ５．シリコン電極上に導電層、誘電体、上部電極が順次
積層形成された構造の薄膜コンデンサにおいて、導電層
がシリコン上に形成される第１層とその上に形成される
第２層とから構成され、第１層がロヂウム、ロヂウムシ
リサイド、酸化ロヂウムから選ばれる少なくとも１種以
上の材料であり、第２層か白金、パラヂウム、ロヂウム
の高融点貴金属から選ばれる少なくとも１種以上の材料
であることを特徴とする薄膜コンデンサ。 - ６．シリコン電極上に導電層の第１層としてロヂウムあ
るいはロヂウムシリサイドを形成した後４００℃以上７
００℃以下の酸素雰囲気で熱処理して導電層第１層の一
部または全体を酸化し、しかる後に導電層第２層として
白金、パラヂウム、ロヂウムの高融点貴金属から選ばれ
る少なくとも１種以上の材料を形成し、その上に誘電体
、上部電極を順次形成することを特徴とする請求項５に
記載の薄膜コンデンサの製造方法。 - ７．シリコン電極上に導電層、誘電体、上部電極が順次
積層形成された構造の薄膜コンデンサにおいて、導電層
がシリコン上に形成される第１層とその上に形成される
第２層とから構成され、第１層がイリヂウム、イリヂウ
ムシリサイド、酸化イリヂウムから選ばれる少なくとも
１種以上の材料であり、第２層が白金、パラヂウム、ロ
ヂウムの高融点貴金属から選ばれる少なくとも１種以上
の材料であることを特徴とする薄膜コンデンサ。 - ８．シリコン電極上に導電層の第１層としてイリヂウム
あるいはイリヂウムシリサイドを形成した後４００℃以
上７００℃以下の酸素雰囲気で熱処理して導電層第１層
の一部または全体を酸化し、しかる後に導電層第２層と
して白金、パラヂウム、ロヂウムの高融点貴金属から選
ばれる少なくとも１種以上の材料を形成し、その上に誘
電体、上部電極を順次形成することを特徴とする請求項
７に記載の薄膜コンデンサの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051010A JPH0712074B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
| US07/574,778 US5053917A (en) | 1989-08-30 | 1990-08-30 | Thin film capacitor and manufacturing method thereof |
| EP90309478A EP0415751B1 (en) | 1989-08-30 | 1990-08-30 | Thin film capacitor and manufacturing method thereof |
| DE69017802T DE69017802T2 (de) | 1989-08-30 | 1990-08-30 | Dünnfilmkondensator und dessen Herstellungsverfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051010A JPH0712074B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253065A true JPH03253065A (ja) | 1991-11-12 |
| JPH0712074B2 JPH0712074B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=12874812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051010A Expired - Fee Related JPH0712074B2 (ja) | 1989-08-30 | 1990-03-01 | 薄膜コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712074B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0740342A3 (en) * | 1995-04-28 | 1997-10-29 | Rohm Co Ltd | Semiconductor device and wiring method |
| US5973342A (en) * | 1996-04-25 | 1999-10-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device having an iridium electrode |
| KR100318453B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2002-03-08 | 박종섭 | 이리듐막및백금막의이중막구조의하부전극을갖는캐패시터형성방법 |
| JP2002134710A (ja) * | 1994-01-13 | 2002-05-10 | Rohm Co Ltd | 誘電体キャパシタ |
| JP2002261252A (ja) * | 1994-01-13 | 2002-09-13 | Rohm Co Ltd | 強誘電体キャパシタ |
| US6873517B2 (en) | 1995-07-07 | 2005-03-29 | Rohm Co., Ltd. | Ferroelectric capacitor |
| JP2006319357A (ja) * | 1994-01-13 | 2006-11-24 | Rohm Co Ltd | 誘電体キャパシタの製造方法 |
| JP2006319358A (ja) * | 1994-01-13 | 2006-11-24 | Rohm Co Ltd | 強誘電体キャパシタおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62222616A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | 宇部興産株式会社 | 耐熱性電極薄膜 |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2051010A patent/JPH0712074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62222616A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | 宇部興産株式会社 | 耐熱性電極薄膜 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134710A (ja) * | 1994-01-13 | 2002-05-10 | Rohm Co Ltd | 誘電体キャパシタ |
| JP2002261252A (ja) * | 1994-01-13 | 2002-09-13 | Rohm Co Ltd | 強誘電体キャパシタ |
| JP2006319357A (ja) * | 1994-01-13 | 2006-11-24 | Rohm Co Ltd | 誘電体キャパシタの製造方法 |
| JP2006319358A (ja) * | 1994-01-13 | 2006-11-24 | Rohm Co Ltd | 強誘電体キャパシタおよびその製造方法 |
| EP0740342A3 (en) * | 1995-04-28 | 1997-10-29 | Rohm Co Ltd | Semiconductor device and wiring method |
| US5841160A (en) * | 1995-04-28 | 1998-11-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device having a capacitor electrode made of iridium |
| US6873517B2 (en) | 1995-07-07 | 2005-03-29 | Rohm Co., Ltd. | Ferroelectric capacitor |
| US7443649B2 (en) | 1995-07-07 | 2008-10-28 | Rohm Co., Ltd. | Ferroelectric capacitor |
| US5973342A (en) * | 1996-04-25 | 1999-10-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device having an iridium electrode |
| KR100318453B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2002-03-08 | 박종섭 | 이리듐막및백금막의이중막구조의하부전극을갖는캐패시터형성방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712074B2 (ja) | 1995-02-08 |
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