JPH04206869A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH04206869A JPH04206869A JP2337974A JP33797490A JPH04206869A JP H04206869 A JPH04206869 A JP H04206869A JP 2337974 A JP2337974 A JP 2337974A JP 33797490 A JP33797490 A JP 33797490A JP H04206869 A JPH04206869 A JP H04206869A
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Landscapes
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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（よ 強誘電体膜を用いた不揮発メモリ、電気光
学装置 各種センサ等の半導体装置に関する。
学装置 各種センサ等の半導体装置に関する。
従来の技術
強誘電体には強誘電性、圧電性、焦電性、電気光学特性
など様々な物性があり、これらの物性を用いた各種デバ
イスが提案試作されている。そして、近年の半導体技術
の進歩による電子部品の小型イＫ 高集積化に伴し＼
これらのデバイスに用いられる強誘電体材料も薄膜化が
進みつつある。
など様々な物性があり、これらの物性を用いた各種デバ
イスが提案試作されている。そして、近年の半導体技術
の進歩による電子部品の小型イＫ 高集積化に伴し＼
これらのデバイスに用いられる強誘電体材料も薄膜化が
進みつつある。
強誘電体材料は例えばＢａＴｉ０ａ、ＰｂＴｉＯ３、（
ＰｂＬａ）（ＺｒＴｉ ）０３のようにアルカリ土類余
尺 遷移金属等が主成分となった酸化物が一般的である
。
ＰｂＬａ）（ＺｒＴｉ ）０３のようにアルカリ土類余
尺 遷移金属等が主成分となった酸化物が一般的である
。
従来 強誘電体薄膜材料はおもに白金（ｐｔ）などの金
属電極上に作製されていた 発明が解決しようとする課題 このような従来の半導体装置で（よ 強誘電体薄膜は白
金（ｐｔ）などの金属電極上に作製されてきしかしなが
ら、強誘電体材料は酸化物であり、金属材料の上では結
晶性が劣り、界面で剥離しやすい等の課題がある。
属電極上に作製されていた 発明が解決しようとする課題 このような従来の半導体装置で（よ 強誘電体薄膜は白
金（ｐｔ）などの金属電極上に作製されてきしかしなが
ら、強誘電体材料は酸化物であり、金属材料の上では結
晶性が劣り、界面で剥離しやすい等の課題がある。
本発明は上記課題を解決するもので、結晶性、電気特性
、繰り返し特性の優れた強誘電体膜を有する半導体装置
を提供することを目的としている。
、繰り返し特性の優れた強誘電体膜を有する半導体装置
を提供することを目的としている。
課題を解決するだめの手段
本発明は上記目的を達成するため圏 強誘電体膜を挟む
少なくとも一方の電極遷移金属を主成分の一つとして含
む酸化物導電膜を用いた構成による。
少なくとも一方の電極遷移金属を主成分の一つとして含
む酸化物導電膜を用いた構成による。
作用
本発明は上記構成により、強誘電体材料は酸化物であり
、電極材料に遷移金属を主成分の一つとして含む酸化物
導電材料を用いることで界面において化学的に強い結合
が生まれ その結果 結晶性のよ吹 剥離の無い強誘電
体膜の作製が可能になる。
、電極材料に遷移金属を主成分の一つとして含む酸化物
導電材料を用いることで界面において化学的に強い結合
が生まれ その結果 結晶性のよ吹 剥離の無い強誘電
体膜の作製が可能になる。
また 遷移金属を主成分の一つとして含む酸化物導電材
料はおもにＣｕを含むもので超伝導性を有するものもあ
り、金属材料と比較しても十分低抵抗となる。
料はおもにＣｕを含むもので超伝導性を有するものもあ
り、金属材料と比較しても十分低抵抗となる。
実施例
本発明の一実施例について第１図を参照しながら説明す
る。
る。
第１図に示すように 基板１としてｎ型（１００）Ｓｉ
ウェハを用穴 通常のシリコンプロセスを用いソース領
域２、 ドレイン領域３を形成し ついでゲート酸化膜
４、ゲート電極５を形成Ｌ ５ｉ０２層間絶縁膜６を
形成し ついでドレイン電極として膜厚１１００ｎの遷
金属を主成分の一つとして含む酸化物導電膜７を高周波
（ＲＦ）マグネトロンスパッタ装置で堆積し丸 ついて ソース電極としてタングステンシリサイドの電
極８を形成し 層間絶縁膜９を形成後、エツチングによ
り層間絶縁膜９に開口部分を形成し酸化物導電膜７を露
出させた後、強誘電体膜１０として、膜厚１１００ｎの
ＰｂＺｒ５ 、 ｅ Ｔｉ１１．２０３（以下ＰＺＴと
略す）をＲＦマグネトロンスパッタ装置で形成し九 その後、層配線として膜厚１１００ｎの酸化物導電膜７
と同じ組成の酸化物導電膜１１を、ＲＦマク゛ネトロン
スバ７夕により形成した このような単位をＳｉウェハ
上に１０００個形成し 周辺部分に駆動回路を形成し半
導体装置きした 比較のために酸化物導電膜７．１１の代わりに従来例と
同様に膜厚１１００ｎのｐｔ薄膜電極を用いた半導体装
置も作製した 酸化物導電膜７．１１の室温における電気抵抗はいずれ
も１０μΩ・ｃｍ程度で、ｐｔ金属電極とほぼ同等であ
った 酸化物導電膜７の下地電極上とｐｔ薄膜電極上に形成し
た各種強誘電体膜のＸ線回折の結果を第１表に および
強誘電特性の結果を第２表に示−？ｌ−。
ウェハを用穴 通常のシリコンプロセスを用いソース領
域２、 ドレイン領域３を形成し ついでゲート酸化膜
４、ゲート電極５を形成Ｌ ５ｉ０２層間絶縁膜６を
形成し ついでドレイン電極として膜厚１１００ｎの遷
金属を主成分の一つとして含む酸化物導電膜７を高周波
（ＲＦ）マグネトロンスパッタ装置で堆積し丸 ついて ソース電極としてタングステンシリサイドの電
極８を形成し 層間絶縁膜９を形成後、エツチングによ
り層間絶縁膜９に開口部分を形成し酸化物導電膜７を露
出させた後、強誘電体膜１０として、膜厚１１００ｎの
ＰｂＺｒ５ 、 ｅ Ｔｉ１１．２０３（以下ＰＺＴと
略す）をＲＦマグネトロンスパッタ装置で形成し九 その後、層配線として膜厚１１００ｎの酸化物導電膜７
と同じ組成の酸化物導電膜１１を、ＲＦマク゛ネトロン
スバ７夕により形成した このような単位をＳｉウェハ
上に１０００個形成し 周辺部分に駆動回路を形成し半
導体装置きした 比較のために酸化物導電膜７．１１の代わりに従来例と
同様に膜厚１１００ｎのｐｔ薄膜電極を用いた半導体装
置も作製した 酸化物導電膜７．１１の室温における電気抵抗はいずれ
も１０μΩ・ｃｍ程度で、ｐｔ金属電極とほぼ同等であ
った 酸化物導電膜７の下地電極上とｐｔ薄膜電極上に形成し
た各種強誘電体膜のＸ線回折の結果を第１表に および
強誘電特性の結果を第２表に示−？ｌ−。
なおＸ線回折では（２００）回折線の半値幅で評価した
第１表 第２表 また 各種誘電体材料の繰り返し寿命を剥離率で評価し
た結果を第３表に示す。
第１表 第２表 また 各種誘電体材料の繰り返し寿命を剥離率で評価し
た結果を第３表に示す。
（以下余白）
第３表
第１表〜第３表の結果から明らかなとおり、酸化物導電
膜７上に作製した強誘電体膜（よ ＰｔＪ、−に作製し
たものと比べ結晶性、強誘電性いずれも優れている。
膜７上に作製した強誘電体膜（よ ＰｔＪ、−に作製し
たものと比べ結晶性、強誘電性いずれも優れている。
強誘電体膜の分極反転の繰り返し試験についても、酸化
物導電膜７上に作製したものでは１０１２回の繰り返し
の後でも剥離は認められなかったが、ｐｔ上に作製した
ものでは第３表に示すとおり約３０％の電極で剥離が生
じていｋ まな 強誘電体膜としてその他の組成のＰＺＴ、ＰＬＺ
Ｔ、 ＢａＴｉＯ３等を用いた場合にも同様な結果が
得られｔ島 なお、本実施例では強誘電体膜１０の上下面とも酸化物
導電膜７．１１をつげる場合について示した力（−面だ
けにすることも可能である。
物導電膜７上に作製したものでは１０１２回の繰り返し
の後でも剥離は認められなかったが、ｐｔ上に作製した
ものでは第３表に示すとおり約３０％の電極で剥離が生
じていｋ まな 強誘電体膜としてその他の組成のＰＺＴ、ＰＬＺ
Ｔ、 ＢａＴｉＯ３等を用いた場合にも同様な結果が
得られｔ島 なお、本実施例では強誘電体膜１０の上下面とも酸化物
導電膜７．１１をつげる場合について示した力（−面だ
けにすることも可能である。
また 酸化物導電材料７．１１は銅（Ｃｕ）を主成分の
一つとして含むと超伝導性を有するものとなるので、低
抵抗化に効果を発揮する。
一つとして含むと超伝導性を有するものとなるので、低
抵抗化に効果を発揮する。
また 本実施例で（よ シリコンウエノ＼上に形成され
たＭＯ８＋−ランジスタのドレイン電極細目ミ酸化物導
電膜と強誘電体膜を形成した場合について述べた力（ガ
ラス基板家 一般的な基板の電極一般に適用できる。
たＭＯ８＋−ランジスタのドレイン電極細目ミ酸化物導
電膜と強誘電体膜を形成した場合について述べた力（ガ
ラス基板家 一般的な基板の電極一般に適用できる。
発明の効果
以上の実施例から明らかなように本発明によれは 強誘
電体膜を挟んだ電極のうち、少なくとも一方を遷移金属
を主成分の一つとして含む酸化物導電膜で形成した構成
よりなるので、結晶性、電気特性＆ 繰り返し特性に優
れた強誘電体膜を有する半導体装置を提供できる。
電体膜を挟んだ電極のうち、少なくとも一方を遷移金属
を主成分の一つとして含む酸化物導電膜で形成した構成
よりなるので、結晶性、電気特性＆ 繰り返し特性に優
れた強誘電体膜を有する半導体装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例の半導体装置の断面図である
。
。
Claims (2)
- （１）基板上に形成された第１の電極と、前記第１の電
極上に形成された強誘電体膜と、前記強誘電体膜上に形
成された第２の電極とを少なくとも有する半導体装置に
おいて、前記第１および第２の電極のうち少なくとも一
方の電極が、遷移金属を主成分の一つとして含む酸化物
導電膜で形成されていることを特徴とする半導体装置。 - （２）遷移金属として銅（Ｃｕ）を用いたことを特徴と
する請求項１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2337974A JPH04206869A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2337974A JPH04206869A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206869A true JPH04206869A (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=18313750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2337974A Pending JPH04206869A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04206869A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471363A (en) * | 1993-09-22 | 1995-11-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ferroelectric capacitive element |
| EP0949682A2 (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-13 | Nec Corporation | Ferroelectric memory device with improved ferroelectric capacitor characteristics |
| US6384440B1 (en) | 1999-11-10 | 2002-05-07 | Nec Corporation | Ferroelectric memory including ferroelectric capacitor, one of whose electrodes is connected to metal silicide film |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2337974A patent/JPH04206869A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471363A (en) * | 1993-09-22 | 1995-11-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ferroelectric capacitive element |
| EP0949682A2 (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-13 | Nec Corporation | Ferroelectric memory device with improved ferroelectric capacitor characteristics |
| EP0949682A3 (en) * | 1998-04-08 | 1999-12-15 | Nec Corporation | Ferroelectric memory device with improved ferroelectric capacitor characteristics |
| US6281536B1 (en) | 1998-04-08 | 2001-08-28 | Nec Corporation | Ferroelectric memory device with improved ferroelectric capacity characteristic |
| US6384440B1 (en) | 1999-11-10 | 2002-05-07 | Nec Corporation | Ferroelectric memory including ferroelectric capacitor, one of whose electrodes is connected to metal silicide film |
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