JPH0613542A - 強誘電体装置 - Google Patents
強誘電体装置Info
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- JPH0613542A JPH0613542A JP4167860A JP16786092A JPH0613542A JP H0613542 A JPH0613542 A JP H0613542A JP 4167860 A JP4167860 A JP 4167860A JP 16786092 A JP16786092 A JP 16786092A JP H0613542 A JPH0613542 A JP H0613542A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】強誘電体特性の劣化の無い、且つリーク電流の
小さい新しい強誘電体装置構造を提供する。 【構成】強誘電体装置に関し、（１）基体１０１表面に
形成した電極１０３上に、緩衝層１０４を介して強誘電
体膜１０５と電極１０６とを形成する事、（２）基体表
面に形成した電極表面に形成した強誘電体膜上に、緩衝
層を介して電極を形成する事、および（３）基体表面に
形成した電極表面に形成した強誘電体膜に、中間層とし
て緩衝層を形成する事である。等の構造とする。
小さい新しい強誘電体装置構造を提供する。 【構成】強誘電体装置に関し、（１）基体１０１表面に
形成した電極１０３上に、緩衝層１０４を介して強誘電
体膜１０５と電極１０６とを形成する事、（２）基体表
面に形成した電極表面に形成した強誘電体膜上に、緩衝
層を介して電極を形成する事、および（３）基体表面に
形成した電極表面に形成した強誘電体膜に、中間層とし
て緩衝層を形成する事である。等の構造とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強誘電体装置の構造に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、強誘電体装置は、文献R.Womack a
nd D.Tolsch, Technical Digest of ISSCC 89,p.242(19
89).に示されているごとく、基体表面に形成された電極
上に強誘電体膜と電極とが形成されて成るのが通例であ
った。
nd D.Tolsch, Technical Digest of ISSCC 89,p.242(19
89).に示されているごとく、基体表面に形成された電極
上に強誘電体膜と電極とが形成されて成るのが通例であ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によると、強誘電体特性が劣化したり、リーク電流が大
きい等の課題があった。
によると、強誘電体特性が劣化したり、リーク電流が大
きい等の課題があった。
【０００４】本発明は、かかる従来技術の課題を解決
し、強誘電体特性の劣化の無い新しい強誘電体装置構造
を提供する事、およびリーク電流の小さい新しい強誘電
体装置構造を提供する事を目的とする。
し、強誘電体特性の劣化の無い新しい強誘電体装置構造
を提供する事、およびリーク電流の小さい新しい強誘電
体装置構造を提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決し、上記目的を達成するために、本発明は、強誘電体
装置に関し、（１）基体表面に形成した電極上に、緩衝
層を介して強誘電体膜と電極とを形成する事、（２）基
体表面に形成した電極表面に形成した強誘電体膜上に、
緩衝層を介して電極を形成す事、および（３）基体表面
に形成した電極表面に形成した強誘電体膜に、中間層と
して緩衝層を形成する事、等の手段を取る。
決し、上記目的を達成するために、本発明は、強誘電体
装置に関し、（１）基体表面に形成した電極上に、緩衝
層を介して強誘電体膜と電極とを形成する事、（２）基
体表面に形成した電極表面に形成した強誘電体膜上に、
緩衝層を介して電極を形成す事、および（３）基体表面
に形成した電極表面に形成した強誘電体膜に、中間層と
して緩衝層を形成する事、等の手段を取る。
【０００６】
【作用】緩衝層は強誘電体結晶のストイッキオメトリー
を得る作用と、強誘電体膜に流れる電流を抑制する作用
がある。
を得る作用と、強誘電体膜に流れる電流を抑制する作用
がある。
【０００７】
【実施例】以下、実施例により、本発明を詳述する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例を示す強誘電体
装置の断面図である。すなわち、シリコン等の半導体基
板１０１等の表面に形成したシリコン酸化膜やシリコン
窒化膜等から成る絶縁膜１０２等から成る基体表面に形
成した白金等の導電体から成る電極１０３の表面にチタ
ン酸ストロンチュウム、酸化マグネシュウム、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化タンタル、あるいは酸化ニオブ等
から成る緩衝層１０３をスパッタ法やＣＶＤ法等により
１０ｎｍ〜１００ｎｍ厚さ程度形成し、該緩衝層１０３
上にチタン酸ジルコニュウム鉛、チタン酸ジルコニュウ
ム・ランタン鉛、チタン酸ジルコニュウム鉄・鉛、チタ
ン酸バリュウム、チタン酸ビスマスあるいはチタン酸ゲ
ルマニュウム鉛等から成る強誘電体膜１０５をスパッタ
法やＣＶＤ法等で２０ｎｍ〜３０ｎｍ厚さ程度形成し、
該強誘電体膜１０５上に白金等の導電体から成る電極１
０６を形成し、強誘電体装置となしたものである。尚、
本実施例の場合、緩衝層１０３には強誘電体膜１０５と
格子定数が類似した材料を用いる必要があるが、必ずし
もチタン酸ストロンチュウム、酸化マグネシュウム、ア
ルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、あるいは酸化ニオ
ブ等のごとき絶縁体である必要はなく、タングステンや
モリブデン等の金属体であっても良い。本例ではペロブ
スカイト結晶構造をとりがちな強誘電体を例示したの
で、該ペロブスカイト結晶構造の格子定数と類似した格
子定数を持つ絶縁体を例示したもので、緩衝層１０３の
必要条件は強誘電体膜１０５を酸素欠損等が無く、スト
イッキオメトリーの良好な膜と成すための種結晶である
事である。この様に強誘電体膜１０５を酸素欠損等が無
く、ストイッキオメトリーの良好な膜と成すと、強誘電
体膜１０５の強誘電体特性の劣化を防止でき、且つリー
ク電流を減少する事ができる。但し、緩衝層１０３に絶
縁体を用いる事は、リーク電流を減少するのに有効であ
る。
装置の断面図である。すなわち、シリコン等の半導体基
板１０１等の表面に形成したシリコン酸化膜やシリコン
窒化膜等から成る絶縁膜１０２等から成る基体表面に形
成した白金等の導電体から成る電極１０３の表面にチタ
ン酸ストロンチュウム、酸化マグネシュウム、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化タンタル、あるいは酸化ニオブ等
から成る緩衝層１０３をスパッタ法やＣＶＤ法等により
１０ｎｍ〜１００ｎｍ厚さ程度形成し、該緩衝層１０３
上にチタン酸ジルコニュウム鉛、チタン酸ジルコニュウ
ム・ランタン鉛、チタン酸ジルコニュウム鉄・鉛、チタ
ン酸バリュウム、チタン酸ビスマスあるいはチタン酸ゲ
ルマニュウム鉛等から成る強誘電体膜１０５をスパッタ
法やＣＶＤ法等で２０ｎｍ〜３０ｎｍ厚さ程度形成し、
該強誘電体膜１０５上に白金等の導電体から成る電極１
０６を形成し、強誘電体装置となしたものである。尚、
本実施例の場合、緩衝層１０３には強誘電体膜１０５と
格子定数が類似した材料を用いる必要があるが、必ずし
もチタン酸ストロンチュウム、酸化マグネシュウム、ア
ルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、あるいは酸化ニオ
ブ等のごとき絶縁体である必要はなく、タングステンや
モリブデン等の金属体であっても良い。本例ではペロブ
スカイト結晶構造をとりがちな強誘電体を例示したの
で、該ペロブスカイト結晶構造の格子定数と類似した格
子定数を持つ絶縁体を例示したもので、緩衝層１０３の
必要条件は強誘電体膜１０５を酸素欠損等が無く、スト
イッキオメトリーの良好な膜と成すための種結晶である
事である。この様に強誘電体膜１０５を酸素欠損等が無
く、ストイッキオメトリーの良好な膜と成すと、強誘電
体膜１０５の強誘電体特性の劣化を防止でき、且つリー
ク電流を減少する事ができる。但し、緩衝層１０３に絶
縁体を用いる事は、リーク電流を減少するのに有効であ
る。
【０００９】図２は、本発明の他の実施例を示す強誘電
体装置の断面図である。すなわち、シリコン等の半導体
基板２０１等の表面に形成したシリコン酸化膜やシリコ
ン窒化膜等から成る絶縁膜２０２等から成る基体表面に
形成した白金等の導電体から成る電極２０３の表面にチ
タン酸ジルコニュウム鉛、チタン酸ジルコニュウム・ラ
ンタン鉛、チタン酸ジルコニュウム鉄・鉛、チタン酸バ
リュウム、チタン酸ビスマスあるいはチタン酸ゲルマニ
ュウム鉛等から成る強誘電体膜２０４をスパッタ法やＣ
ＶＤ法等で２０ｎｍ〜３０ｎｍ厚さ程度形成し、該強誘
電体膜２０４上にチタン酸ストロンチュウム、酸化マグ
ネシュウム、アルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、あ
るいは酸化ニオブ等から成る緩衝層２０５をスパッタ法
やＣＶＤ法等により１０ｎｍ〜１００ｎｍ厚さ程度形成
し、該緩衝層２０５上に白金等の導電体から成る電極２
０６を形成し、強誘電体装置となしたものである。尚、
本実施例の緩衝層２０５はリーク電流の低減を図るため
のものであるので、絶縁体である必要はあるが、必ずし
もチタン酸ストロンチュウム、酸化マグネシュウム、ア
ルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、あるいは酸化ニオ
ブ等のみならず酸化シリコンや窒化シリコン等のその他
の絶縁膜であっても良く、更に、該緩衝層２０５は強誘
電体膜２０４の側面にまで延在して形成されても良い。
体装置の断面図である。すなわち、シリコン等の半導体
基板２０１等の表面に形成したシリコン酸化膜やシリコ
ン窒化膜等から成る絶縁膜２０２等から成る基体表面に
形成した白金等の導電体から成る電極２０３の表面にチ
タン酸ジルコニュウム鉛、チタン酸ジルコニュウム・ラ
ンタン鉛、チタン酸ジルコニュウム鉄・鉛、チタン酸バ
リュウム、チタン酸ビスマスあるいはチタン酸ゲルマニ
ュウム鉛等から成る強誘電体膜２０４をスパッタ法やＣ
ＶＤ法等で２０ｎｍ〜３０ｎｍ厚さ程度形成し、該強誘
電体膜２０４上にチタン酸ストロンチュウム、酸化マグ
ネシュウム、アルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、あ
るいは酸化ニオブ等から成る緩衝層２０５をスパッタ法
やＣＶＤ法等により１０ｎｍ〜１００ｎｍ厚さ程度形成
し、該緩衝層２０５上に白金等の導電体から成る電極２
０６を形成し、強誘電体装置となしたものである。尚、
本実施例の緩衝層２０５はリーク電流の低減を図るため
のものであるので、絶縁体である必要はあるが、必ずし
もチタン酸ストロンチュウム、酸化マグネシュウム、ア
ルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、あるいは酸化ニオ
ブ等のみならず酸化シリコンや窒化シリコン等のその他
の絶縁膜であっても良く、更に、該緩衝層２０５は強誘
電体膜２０４の側面にまで延在して形成されても良い。
【００１０】図３は、本発明のその他の実施例を示す強
誘電体装置の断面図である。すなわち、シリコン等の半
導体基板３０１等の表面に形成したシリコン酸化膜やシ
リコン窒化膜等から成る絶縁膜３０２等から成る基体表
面に、チタン酸ジルコニュウム鉛、チタン酸ジルコニュ
ウム・ランタン鉛、チタン酸ジルコニュウム鉄・鉛、チ
タン酸バリュウム、チタン酸ビスマスあるいはチタン酸
ゲルマニュウム鉛等から成る強誘電体膜３０４をスパッ
タ法やＣＶＤ法等で１０ｎｍ〜１５ｎｍ厚さ程度形成
し、該強誘電体膜３０４上にチタン酸ストロンチュウ
ム、酸化マグネシュウム、アルミナ、酸化チタン、酸化
タンタル、あるいは酸化ニオブ等から成る緩衝層３０５
をスパッタ法やＣＶＤ法等により１０ｎｍ〜１００ｎｍ
厚さ程度形成し、該緩衝層３０５上チタン酸ジルコニュ
ウム鉛、チタン酸ジルコニュウム・ランタン鉛、チタン
酸ジルコニュウム鉄・鉛、チタン酸バリュウム、チタン
酸ビスマスあるいはチタン酸ゲルマニュウム鉛等から成
る強誘電体膜３０６をスパッタ法やＣＶＤ法等で１０ｎ
ｍ〜１５ｎｍ厚さ程度形成し、該強誘電体膜３０６上に
白金等の導電体から成る電極３０７を形成し、強誘電体
装置となしたものである。
誘電体装置の断面図である。すなわち、シリコン等の半
導体基板３０１等の表面に形成したシリコン酸化膜やシ
リコン窒化膜等から成る絶縁膜３０２等から成る基体表
面に、チタン酸ジルコニュウム鉛、チタン酸ジルコニュ
ウム・ランタン鉛、チタン酸ジルコニュウム鉄・鉛、チ
タン酸バリュウム、チタン酸ビスマスあるいはチタン酸
ゲルマニュウム鉛等から成る強誘電体膜３０４をスパッ
タ法やＣＶＤ法等で１０ｎｍ〜１５ｎｍ厚さ程度形成
し、該強誘電体膜３０４上にチタン酸ストロンチュウ
ム、酸化マグネシュウム、アルミナ、酸化チタン、酸化
タンタル、あるいは酸化ニオブ等から成る緩衝層３０５
をスパッタ法やＣＶＤ法等により１０ｎｍ〜１００ｎｍ
厚さ程度形成し、該緩衝層３０５上チタン酸ジルコニュ
ウム鉛、チタン酸ジルコニュウム・ランタン鉛、チタン
酸ジルコニュウム鉄・鉛、チタン酸バリュウム、チタン
酸ビスマスあるいはチタン酸ゲルマニュウム鉛等から成
る強誘電体膜３０６をスパッタ法やＣＶＤ法等で１０ｎ
ｍ〜１５ｎｍ厚さ程度形成し、該強誘電体膜３０６上に
白金等の導電体から成る電極３０７を形成し、強誘電体
装置となしたものである。
【００１１】尚、本実施例の場合、緩衝層３０５には強
誘電体膜３０６あるいは３０４と格子定数が類似した材
料を用いる必要があるが、必ずしもチタン酸ストロンチ
ュウム、酸化マグネシュウム、アルミナ、酸化チタン、
酸化タンタル、あるいは酸化ニオブ等のごとき絶縁体で
ある必要はなく、タングステンやモリブデン等の金属体
であっても良い。本例ではペロブスカイト結晶構造をと
りがちな強誘電体を例示したので、該ペロブスカイト結
晶構造の格子定数と類似した格子定数を持つ絶縁体を例
示したもので、緩衝層３０５の必要条件は強誘電体膜３
０６を酸素欠損等が無く、ストイッキオメトリーの良好
な膜と成すための種結晶である事である。この様に強誘
電体膜３０６を酸素欠損等が無く、ストイッキオメトリ
ーの良好な膜と成すと、強誘電体膜３０６の強誘電体特
性の劣化を防止でき、且つリーク電流を減少する事がで
きる。但し、緩衝層３０５に絶縁体を用いる事は、リー
ク電流を減少するのに有効である。
誘電体膜３０６あるいは３０４と格子定数が類似した材
料を用いる必要があるが、必ずしもチタン酸ストロンチ
ュウム、酸化マグネシュウム、アルミナ、酸化チタン、
酸化タンタル、あるいは酸化ニオブ等のごとき絶縁体で
ある必要はなく、タングステンやモリブデン等の金属体
であっても良い。本例ではペロブスカイト結晶構造をと
りがちな強誘電体を例示したので、該ペロブスカイト結
晶構造の格子定数と類似した格子定数を持つ絶縁体を例
示したもので、緩衝層３０５の必要条件は強誘電体膜３
０６を酸素欠損等が無く、ストイッキオメトリーの良好
な膜と成すための種結晶である事である。この様に強誘
電体膜３０６を酸素欠損等が無く、ストイッキオメトリ
ーの良好な膜と成すと、強誘電体膜３０６の強誘電体特
性の劣化を防止でき、且つリーク電流を減少する事がで
きる。但し、緩衝層３０５に絶縁体を用いる事は、リー
ク電流を減少するのに有効である。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、強誘電体特性の劣化の無
い強誘電体装置、およびリーク電流の小さい強誘電体装
置を提供する事ができる効果がある。
い強誘電体装置、およびリーク電流の小さい強誘電体装
置を提供する事ができる効果がある。
【図１】 本発明の一実施例を示す強誘電体装置の断面
図である。
図である。
【図２】 本発明の他の実施例を示す強誘電体装置の断
面図である。
面図である。
【図３】 本発明のその他の実施例を示す強誘電体装置
の断面図である。
の断面図である。
１０１、２０１、３０１・・・半導体基板 １０２、２０２、３０２・・・絶縁膜 １０３、１０６、２０３、２０６、３０３、３０７・・
・電極 １０４、２０５、３０５・・・緩衝層 １０５、２０４、３０４、３０６・・・強誘電体膜
・電極 １０４、２０５、３０５・・・緩衝層 １０５、２０４、３０４、３０６・・・強誘電体膜
Claims (3)
- 【請求項１】基体表面に形成された電極上には、緩衝層
を介して強誘電体膜と電極とが形成されて成る事を特徴
とする強誘電体装置。 - 【請求項２】基体表面に形成された電極表面に形成され
た強誘電体膜上には、緩衝層を介して電極が形成されて
成る事を特徴とする強誘電体装置。 - 【請求項３】基体表面に形成された電極表面に形成され
た強誘電体膜には、中間層として緩衝層が形成されて成
る事を特徴とする強誘電体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16786092A JP3182889B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 強誘電体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16786092A JP3182889B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 強誘電体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11180754A Division JP2000082784A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 強誘電体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613542A true JPH0613542A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3182889B2 JP3182889B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=15857433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16786092A Expired - Lifetime JP3182889B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 強誘電体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182889B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088407A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 強誘電体容量とその製造方法及びメモリセル |
| JPH08213560A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-08-20 | Samsung Electron Co Ltd | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法 |
| WO2001024265A1 (fr) * | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Rohm, Co., Ltd. | Memoire non volatile |
| EP1341217A2 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor device, manufacturing method thereof, and electronic device employing the same |
| JP2006278664A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toyobo Co Ltd | 薄膜コンデンサ用誘電体積層フィルムおよびその製法 |
| JP2007251210A (ja) * | 2007-06-20 | 2007-09-27 | Texas Instr Inc <Ti> | キャパシタ及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16786092A patent/JP3182889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088407A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 強誘電体容量とその製造方法及びメモリセル |
| JPH08213560A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-08-20 | Samsung Electron Co Ltd | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法 |
| WO2001024265A1 (fr) * | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Rohm, Co., Ltd. | Memoire non volatile |
| US6674109B1 (en) | 1999-09-30 | 2004-01-06 | Rohm Co., Ltd. | Nonvolatile memory |
| EP1341217A2 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor device, manufacturing method thereof, and electronic device employing the same |
| US7105401B2 (en) | 2002-02-28 | 2006-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Capacitor for semiconductor device, manufacturing method thereof, and electronic device employing the same |
| JP2006278664A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toyobo Co Ltd | 薄膜コンデンサ用誘電体積層フィルムおよびその製法 |
| JP2007251210A (ja) * | 2007-06-20 | 2007-09-27 | Texas Instr Inc <Ti> | キャパシタ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3182889B2 (ja) | 2001-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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