JPH05283286A - 容量装置の製造方法 - Google Patents
容量装置の製造方法Info
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- JPH05283286A JPH05283286A JP7950092A JP7950092A JPH05283286A JP H05283286 A JPH05283286 A JP H05283286A JP 7950092 A JP7950092 A JP 7950092A JP 7950092 A JP7950092 A JP 7950092A JP H05283286 A JPH05283286 A JP H05283286A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強誘電体薄膜の表面上に析出した余剰の物質
を光を照射することにより除去し、信頼性の高い容量装
置を提供する。 【構成】 第１のＴｉＮ膜１２を被覆した支持基板１１
の上に形成した（Ｂａ xＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜１３の表面
上に分散する析出物１４に、レーザ光１５を照射するこ
とにより析出物１４を除去する。これにより、（Ｂａx
Ｓｒ1-x）ＴｉＯ 3膜１３と第２のＴｉＮ膜１６の間に余
剰物質のない容量装置を製造する。
を光を照射することにより除去し、信頼性の高い容量装
置を提供する。 【構成】 第１のＴｉＮ膜１２を被覆した支持基板１１
の上に形成した（Ｂａ xＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜１３の表面
上に分散する析出物１４に、レーザ光１５を照射するこ
とにより析出物１４を除去する。これにより、（Ｂａx
Ｓｒ1-x）ＴｉＯ 3膜１３と第２のＴｉＮ膜１６の間に余
剰物質のない容量装置を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信頼性の高い容量装置
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、強誘電体薄膜は、自発分極や高誘
電率といった特徴を持つために、不揮発性ＲＡＭ（Ｒａ
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や高集積ＤＲ
ＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ
Ｍｅｍｏｒｙ）への容量絶縁膜としての応用を目指し
て、活発な研究が行われている。このような強誘電体薄
膜を金属膜で被覆した支持基板の表面上に形成する方法
として、スパッタ法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法あるいは塗布法があ
る。スパッタ法とＣＶＤ法はいずれも無酸素中で成膜す
るので、成膜工程のあと強誘電体薄膜の特性を向上させ
るために、酸素雰囲気中で熱処理することによって強誘
電体膜を結晶化させる工程が必要である。また、塗布法
においても、強誘電体材料を含んだ溶剤を支持基板の表
面上に塗布したあと、乾燥および酸素雰囲気中での熱処
理工程が必要である。その後に強誘電体薄膜の上に金属
膜を形成することによって、容量装置を形成することに
なる。
電率といった特徴を持つために、不揮発性ＲＡＭ（Ｒａ
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や高集積ＤＲ
ＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ
Ｍｅｍｏｒｙ）への容量絶縁膜としての応用を目指し
て、活発な研究が行われている。このような強誘電体薄
膜を金属膜で被覆した支持基板の表面上に形成する方法
として、スパッタ法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法あるいは塗布法があ
る。スパッタ法とＣＶＤ法はいずれも無酸素中で成膜す
るので、成膜工程のあと強誘電体薄膜の特性を向上させ
るために、酸素雰囲気中で熱処理することによって強誘
電体膜を結晶化させる工程が必要である。また、塗布法
においても、強誘電体材料を含んだ溶剤を支持基板の表
面上に塗布したあと、乾燥および酸素雰囲気中での熱処
理工程が必要である。その後に強誘電体薄膜の上に金属
膜を形成することによって、容量装置を形成することに
なる。
【０００３】以下、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照
しながら従来の強誘電体薄膜を用いた容量装置の形成方
法について説明する。まず図３（ａ）に示すように集積
回路がつくりこまれた支持基板１上に膜厚１０から１０
０ｎｍのＴｉ膜２および膜厚１００から３００ｎｍの第
１のＰｔ膜３を連続スパッタする。つぎに図３（ｂ）に
示すように第１のＰｔ膜３上に強誘電体薄膜として（Ｂ
ａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４を塗布法、ＣＶＤ法またはス
パッタ法を用いて膜厚２０から３００ｎｍに形成した
後、酸素雰囲気中で６５０から８００℃の温度で熱処理
する。その後、図３（ｃ）に示すように膜厚１００から
３００ｎｍの第２のＰｔ膜５をスパッタ法を用いて堆積
することにより、容量装置を形成していた。
しながら従来の強誘電体薄膜を用いた容量装置の形成方
法について説明する。まず図３（ａ）に示すように集積
回路がつくりこまれた支持基板１上に膜厚１０から１０
０ｎｍのＴｉ膜２および膜厚１００から３００ｎｍの第
１のＰｔ膜３を連続スパッタする。つぎに図３（ｂ）に
示すように第１のＰｔ膜３上に強誘電体薄膜として（Ｂ
ａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４を塗布法、ＣＶＤ法またはス
パッタ法を用いて膜厚２０から３００ｎｍに形成した
後、酸素雰囲気中で６５０から８００℃の温度で熱処理
する。その後、図３（ｃ）に示すように膜厚１００から
３００ｎｍの第２のＰｔ膜５をスパッタ法を用いて堆積
することにより、容量装置を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の構成では（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４を熱処
理する工程において、（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４の
表面上に余剰の析出物６が不純物として浮上しクラスタ
凝集して分散する。この析出物６は、容量装置の形成後
にも（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４と第２のＰｔ膜５の
間に残留し、その結果実効容量を変化させたり、界面状
態の変化によってＴＤＤＢ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅ
ｎｔ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）特
性が劣化するなどの悪影響を及ぼすという課題があっ
た。
な従来の構成では（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４を熱処
理する工程において、（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４の
表面上に余剰の析出物６が不純物として浮上しクラスタ
凝集して分散する。この析出物６は、容量装置の形成後
にも（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜４と第２のＰｔ膜５の
間に残留し、その結果実効容量を変化させたり、界面状
態の変化によってＴＤＤＢ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅ
ｎｔ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）特
性が劣化するなどの悪影響を及ぼすという課題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するもので、強
誘電体薄膜の表面に分散する析出物を除去し、信頼性の
高い容量装置を提供することを目的としている。
誘電体薄膜の表面に分散する析出物を除去し、信頼性の
高い容量装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の容量装置の製造方法は、熱処理工程において
強誘電体薄膜の表面上に析出する余剰の物質に光を照射
することによってこれを除去するものである。
に本発明の容量装置の製造方法は、熱処理工程において
強誘電体薄膜の表面上に析出する余剰の物質に光を照射
することによってこれを除去するものである。
【０００７】
【作用】上記構成により、強誘電体薄膜の表面上に析出
した余剰の物質を光のエネルギーを用いることによって
除去できるので、界面に余剰物質のない層間絶縁膜を形
成でき、容量装置の信頼性が高くなる。
した余剰の物質を光のエネルギーを用いることによって
除去できるので、界面に余剰物質のない層間絶縁膜を形
成でき、容量装置の信頼性が高くなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１および図
２を参照しながら説明する。
２を参照しながら説明する。
【０００９】（実施例１）本発明の容量装置の製造方法
の第１の実施例について、図１を用いて説明する。ま
ず、図１（ａ）において、集積回路がつくりこまれた支
持基板１１上に、スパッタ法を用いて膜厚１０から５０
０ｎｍの第１のＴｉＮ膜１２を形成する。次に図１
（ｂ）に示すように、第１のＴｉＮ膜１２上に、強誘電
体薄膜として（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜１３を塗布
法、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚２０から３
００ｎｍに形成した後、酸素雰囲気中で６５０から８０
０℃の温度で熱処理する。このとき、（ＢａxＳｒ1-x）
ＴｉＯ3膜１３の表面上には、熱処理によってクラスタ
凝集した析出物１４が分散している。そこで析出物１４
を除去するために、図１（ｃ）において、高光子エネル
ギーを持つ短パルスのレーザ光１５を（ＢａxＳｒ1-x）
ＴｉＯ3膜１３表面上に一様に１回照射する。短パルス
のレーザ光１５としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザ光を用い、そのエネルギー密度は１００から
１０００ｍＪ／cm2である。この短パルス高エネルギー
のレーザ光１５の照射によって析出物１４は瞬時に蒸発
し、（ＢａxＳｒ1 -x）ＴｉＯ3膜１３表面上から除去さ
れる。このあと図１（ｄ）に示すように膜厚２０から３
００ｎｍの第２のＴｉＮ膜１６をスパッタ法を用いて堆
積することにより、容量装置が形成される。
の第１の実施例について、図１を用いて説明する。ま
ず、図１（ａ）において、集積回路がつくりこまれた支
持基板１１上に、スパッタ法を用いて膜厚１０から５０
０ｎｍの第１のＴｉＮ膜１２を形成する。次に図１
（ｂ）に示すように、第１のＴｉＮ膜１２上に、強誘電
体薄膜として（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜１３を塗布
法、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚２０から３
００ｎｍに形成した後、酸素雰囲気中で６５０から８０
０℃の温度で熱処理する。このとき、（ＢａxＳｒ1-x）
ＴｉＯ3膜１３の表面上には、熱処理によってクラスタ
凝集した析出物１４が分散している。そこで析出物１４
を除去するために、図１（ｃ）において、高光子エネル
ギーを持つ短パルスのレーザ光１５を（ＢａxＳｒ1-x）
ＴｉＯ3膜１３表面上に一様に１回照射する。短パルス
のレーザ光１５としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザ光を用い、そのエネルギー密度は１００から
１０００ｍＪ／cm2である。この短パルス高エネルギー
のレーザ光１５の照射によって析出物１４は瞬時に蒸発
し、（ＢａxＳｒ1 -x）ＴｉＯ3膜１３表面上から除去さ
れる。このあと図１（ｄ）に示すように膜厚２０から３
００ｎｍの第２のＴｉＮ膜１６をスパッタ法を用いて堆
積することにより、容量装置が形成される。
【００１０】（実施例２）次に、本発明の容量装置の製
造方法の第２の実施例について、図２を用いて説明す
る。まず、図２（ａ）において、集積回路がつくりこま
れた支持基板２１上に、スパッタ法を用いて膜厚１０か
ら１００ｎｍのＴｉ膜２２と、これにつづいて膜厚２０
から５００ｎｍの第１のＴｉＮ膜２３を形成する。次に
図２（ｂ）に示すように、第１のＴｉＮ膜２３上に、強
誘電体薄膜として（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４を塗
布法、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚２０から
３００ｎｍに形成した後、酸素雰囲気中で６５０から８
００℃の温度で熱処理する。このとき、（ＢａxＳ
ｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４の表面上には、熱処理によってク
ラスタ凝集した析出物２５が分散している。そこで析出
物２５を除去するために、図２（ｃ）において、高光子
エネルギーを持つ短パルスのレーザ光２６を（ＢａxＳ
ｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４の表面上に一様に１回照射する。
短パルスのレーザ光としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザ光を用い、そのエネルギー密度は１００
から１０００ｍＪ／cm2である。この短パルス高エネル
ギーのレーザ光２６の照射によって、析出物２５は瞬時
に蒸発し、（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４の表面上か
ら除去される。このあと、図２（ｄ）に示すように膜厚
２０から３００ｎｍの第２のＴｉＮ膜２７をスパッタ法
を用いて堆積することにより、容量装置が形成される。
造方法の第２の実施例について、図２を用いて説明す
る。まず、図２（ａ）において、集積回路がつくりこま
れた支持基板２１上に、スパッタ法を用いて膜厚１０か
ら１００ｎｍのＴｉ膜２２と、これにつづいて膜厚２０
から５００ｎｍの第１のＴｉＮ膜２３を形成する。次に
図２（ｂ）に示すように、第１のＴｉＮ膜２３上に、強
誘電体薄膜として（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４を塗
布法、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚２０から
３００ｎｍに形成した後、酸素雰囲気中で６５０から８
００℃の温度で熱処理する。このとき、（ＢａxＳ
ｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４の表面上には、熱処理によってク
ラスタ凝集した析出物２５が分散している。そこで析出
物２５を除去するために、図２（ｃ）において、高光子
エネルギーを持つ短パルスのレーザ光２６を（ＢａxＳ
ｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４の表面上に一様に１回照射する。
短パルスのレーザ光としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザ光を用い、そのエネルギー密度は１００
から１０００ｍＪ／cm2である。この短パルス高エネル
ギーのレーザ光２６の照射によって、析出物２５は瞬時
に蒸発し、（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜２４の表面上か
ら除去される。このあと、図２（ｄ）に示すように膜厚
２０から３００ｎｍの第２のＴｉＮ膜２７をスパッタ法
を用いて堆積することにより、容量装置が形成される。
【００１１】以上のように本発明の容量装置の製造方法
によれば、短パルス高エネルギーのレーザ光の照射によ
って、熱処理工程において強誘電体薄膜の表面上に析出
する余剰の物質を瞬時に除去できるので、界面に余剰物
質のない層間絶縁膜を有する容量装置を製造できる。
によれば、短パルス高エネルギーのレーザ光の照射によ
って、熱処理工程において強誘電体薄膜の表面上に析出
する余剰の物質を瞬時に除去できるので、界面に余剰物
質のない層間絶縁膜を有する容量装置を製造できる。
【００１２】なお、第１および第２の実施例では、短パ
ルス高エネルギーのレーザ光として波長２４８ｎｍのＫ
ｒＦエキシマレーザ光を用いたが、ＸｅＣ１（３０８ｎ
ｍ）エキシマレーザ光やＡｒＦ（１９３ｎｍ）エキシマ
レーザ光など、波長３５１ｎｍ以下で発振するものであ
れば、どのようなレーザ光を用いても同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。
ルス高エネルギーのレーザ光として波長２４８ｎｍのＫ
ｒＦエキシマレーザ光を用いたが、ＸｅＣ１（３０８ｎ
ｍ）エキシマレーザ光やＡｒＦ（１９３ｎｍ）エキシマ
レーザ光など、波長３５１ｎｍ以下で発振するものであ
れば、どのようなレーザ光を用いても同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。
【００１３】また第２の実施例では（ＢａxＳｒ1-x）Ｔ
ｉＯ3膜２４の下側にのみ２層の金属膜を形成した場合
について述べたが、上側に２層の金属膜を設けてもよ
く、３層以上になってもよい。
ｉＯ3膜２４の下側にのみ２層の金属膜を形成した場合
について述べたが、上側に２層の金属膜を設けてもよ
く、３層以上になってもよい。
【００１４】また、第１および第２の実施例では、強誘
電体薄膜として（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜を用いた
が、ＳｒＴｉＯ3膜、ＢａＴｉＯ3膜、ＰＺＴ膜、あるい
はＰＬＺＴ膜など他の強誘電体薄膜を用いても同様の効
果が得られることはいうまでもない。
電体薄膜として（ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜を用いた
が、ＳｒＴｉＯ3膜、ＢａＴｉＯ3膜、ＰＺＴ膜、あるい
はＰＬＺＴ膜など他の強誘電体薄膜を用いても同様の効
果が得られることはいうまでもない。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
は、熱処理工程において強誘電体薄膜の表面上に析出す
る余剰の物質に光を照射することによってこれを除去す
る構成によるので、強誘電体薄膜と金属膜の界面に余剰
物質のない信頼性の高い容量装置を提供できる。
は、熱処理工程において強誘電体薄膜の表面上に析出す
る余剰の物質に光を照射することによってこれを除去す
る構成によるので、強誘電体薄膜と金属膜の界面に余剰
物質のない信頼性の高い容量装置を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例における容量装置の製造
方法を示す工程断面図
方法を示す工程断面図
【図２】本発明の第２の実施例における容量装置の製造
方法を示す工程断面図
方法を示す工程断面図
【図３】従来の容量装置の製造方法を示す工程断面図
１１ 支持基板 １２ 第１のＴｉＮ膜（第１の金属膜） １３ （ＢａxＳｒ1-x）ＴｉＯ3膜（強誘電体薄膜） １４ 析出物 １５ レーザ光（光） １６ 第２のＴｉＮ膜（第２の金属膜）
フロントページの続き (72)発明者 三木 忠明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 那須 徹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 木部 真樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 支持基板の一表面上に第１の金属膜を選
択的または全面に形成する工程と、その第１の金属膜の
表面上に強誘電体薄膜を形成する工程と、その強誘電体
薄膜を熱処理する工程と、その熱処理によって前記強誘
電体薄膜の表面上に析出した余剰の物質を光を照射する
ことによって除去する工程と、前記強誘電体薄膜上に第
２の金属膜を選択的または全面に形成する工程とを有す
ることを特徴とする容量装置の製造方法。 - 【請求項２】 第１の金属膜および第２の金属膜のうち
少なくとも一方を複数層の金属膜で形成することを特徴
とする請求項１記載の容量装置の製造方法。 - 【請求項３】 光を照射することによって除去する工程
がパルス状のレーザ光を一回以上照射することによって
除去する工程である請求項１または２記載の容量装置の
製造方法。 - 【請求項４】 光が波長３５１ｎｍ以下のレーザ光であ
ることを特徴とする請求項１または２記載の容量装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7950092A JPH05283286A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 容量装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7950092A JPH05283286A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 容量装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283286A true JPH05283286A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13691652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7950092A Pending JPH05283286A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 容量装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866661A (en) * | 1986-03-26 | 1989-09-12 | Prins Maurits L De | Computer controlled rental and sale system and method for a supermarket and the like |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP7950092A patent/JPH05283286A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866661A (en) * | 1986-03-26 | 1989-09-12 | Prins Maurits L De | Computer controlled rental and sale system and method for a supermarket and the like |
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