JPH0625841A - 強誘電体膜の形成方法 - Google Patents
強誘電体膜の形成方法Info
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- JPH0625841A JPH0625841A JP4178325A JP17832592A JPH0625841A JP H0625841 A JPH0625841 A JP H0625841A JP 4178325 A JP4178325 A JP 4178325A JP 17832592 A JP17832592 A JP 17832592A JP H0625841 A JPH0625841 A JP H0625841A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 高温スパッタリング法により電極上に鉛を含
有する強誘電体膜を形成する際、前記強誘電体膜材料の
堆積初期から終期にかけて容器内圧力を減少させてスパ
ッタリングする強誘電体膜の形成方法。 【効果】 堆積初期に高圧力でスパッタすることによ
り、鉛の蒸気圧を減少させ、電極材料への鉛の付着係数
を増加させることができる。そして、鉛の電極材料への
付着係数を上昇させた後に、さらにスパッタして強誘電
体膜を形成することにより、低圧力でも強誘電体膜中に
とりこまれる鉛の量を増加させることができる。また、
低圧力でスパッタすることにより、堆積速度が増加する
とともに緻密な膜が成長しやすくなり、さらに、基板温
度が高いために堆積過程で強誘電体膜が結晶化するの
で、ピンホールがなく、深さ方向に対して組成が均一
で、良好な膜質の強誘電体膜を形成することが可能とな
る。
有する強誘電体膜を形成する際、前記強誘電体膜材料の
堆積初期から終期にかけて容器内圧力を減少させてスパ
ッタリングする強誘電体膜の形成方法。 【効果】 堆積初期に高圧力でスパッタすることによ
り、鉛の蒸気圧を減少させ、電極材料への鉛の付着係数
を増加させることができる。そして、鉛の電極材料への
付着係数を上昇させた後に、さらにスパッタして強誘電
体膜を形成することにより、低圧力でも強誘電体膜中に
とりこまれる鉛の量を増加させることができる。また、
低圧力でスパッタすることにより、堆積速度が増加する
とともに緻密な膜が成長しやすくなり、さらに、基板温
度が高いために堆積過程で強誘電体膜が結晶化するの
で、ピンホールがなく、深さ方向に対して組成が均一
で、良好な膜質の強誘電体膜を形成することが可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強誘電体膜の形成方法に
関し、より詳細にはペロブスカイト構造を有する強誘電
体膜を積層する際の強誘電体膜の形成方法に関する。
関し、より詳細にはペロブスカイト構造を有する強誘電
体膜を積層する際の強誘電体膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体メモリのキャパシタ絶縁膜にはシ
リコン系の酸化膜あるいは窒化膜が用いられている。し
かし、高集積化に伴い、キャパシタの占める面積が非常
に小さくなる。このため、センシング可能な蓄積容量を
確保するための絶縁膜の薄膜化や立体構造により実現し
ている。
リコン系の酸化膜あるいは窒化膜が用いられている。し
かし、高集積化に伴い、キャパシタの占める面積が非常
に小さくなる。このため、センシング可能な蓄積容量を
確保するための絶縁膜の薄膜化や立体構造により実現し
ている。
【０００３】一方、一般式ＡＢＯ3 で表されるペロブス
カイト構造を有するＰＺＴ(Pb-Zr-TiO3)等は、印加電界
に対して分極特性がヒステリシスを示すとともに、数千
と非常に高い誘電率を有するので、大容量ＤＲＡＭのキ
ャパシタ絶縁膜等に用いれば、単純な構造で、かつ非常
に小さな面積で高い蓄積容量が得られる。また、強誘電
体膜は印加電圧を切っても分極状態を保持するために、
不揮発性メモリーデバイスにも利用することができる。
カイト構造を有するＰＺＴ(Pb-Zr-TiO3)等は、印加電界
に対して分極特性がヒステリシスを示すとともに、数千
と非常に高い誘電率を有するので、大容量ＤＲＡＭのキ
ャパシタ絶縁膜等に用いれば、単純な構造で、かつ非常
に小さな面積で高い蓄積容量が得られる。また、強誘電
体膜は印加電圧を切っても分極状態を保持するために、
不揮発性メモリーデバイスにも利用することができる。
【０００４】従来のＰＺＴ膜を用いた強誘電体膜の形成
方法を以下に説明する。まず、電極として白金薄膜等が
形成された半導体基板を３００℃以下に加熱する。そし
て、減圧下、Ａｒ／０2 のプラズマガスを用いて、例え
ば、Ｔｉ：Ｚｒ：Ｐｂ＝０．５：０．５：１．１５であ
るＰＺＴの焼結ターゲットのＲＦスパッタリングによ
り、膜厚２０００〜３０００Å程度のＰＺＴ膜を積層さ
せる。
方法を以下に説明する。まず、電極として白金薄膜等が
形成された半導体基板を３００℃以下に加熱する。そし
て、減圧下、Ａｒ／０2 のプラズマガスを用いて、例え
ば、Ｔｉ：Ｚｒ：Ｐｂ＝０．５：０．５：１．１５であ
るＰＺＴの焼結ターゲットのＲＦスパッタリングによ
り、膜厚２０００〜３０００Å程度のＰＺＴ膜を積層さ
せる。
【０００５】次いで、ＰＺＴ膜が積層された半導体基板
を５５０〜７００℃の温度範囲で３０分〜１時間程度ア
ニール処理を行って強誘電体膜を形成している。このよ
うにして得られる強誘電体膜の成膜直後はアモルファス
あるいはパイロクロア相を有した微結晶であり、強誘電
性は示さない。その後の熱処理工程を経て、ペロブスカ
イト構造を有する強誘電体膜となる。
を５５０〜７００℃の温度範囲で３０分〜１時間程度ア
ニール処理を行って強誘電体膜を形成している。このよ
うにして得られる強誘電体膜の成膜直後はアモルファス
あるいはパイロクロア相を有した微結晶であり、強誘電
性は示さない。その後の熱処理工程を経て、ペロブスカ
イト構造を有する強誘電体膜となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した強誘電体膜の
形成方法においては、ペロブスカイト構造を得るために
５５０℃以上の高温熱処理が必要となる。しかし、この
熱処理過程で膜中の元素の内、蒸気圧が最も高いＰｂが
蒸発し、膜内にピンホールが形成される。また、このＰ
ｂの蒸発量をあらかじめ考慮して、成膜時にややＰｂリ
ッチのＰＺＴ膜を形成する必要がある。さらに、熱処理
過程の熱履歴により、クラックも発生しやすくなるとい
う問題があった。
形成方法においては、ペロブスカイト構造を得るために
５５０℃以上の高温熱処理が必要となる。しかし、この
熱処理過程で膜中の元素の内、蒸気圧が最も高いＰｂが
蒸発し、膜内にピンホールが形成される。また、このＰ
ｂの蒸発量をあらかじめ考慮して、成膜時にややＰｂリ
ッチのＰＺＴ膜を形成する必要がある。さらに、熱処理
過程の熱履歴により、クラックも発生しやすくなるとい
う問題があった。
【０００７】一方、基板を高温に加熱して成膜した場
合、例えば、基板上に形成されている白金等の電極に対
するＰｂの付着係数が低下し、堆積初期にＰｂ不足とな
りペロブスカイト構造が得られにくいという問題があっ
た。本発明はこのような問題を鑑みなされたものであ
り、アニール処理後も深さ方向で組成の均一なペロブス
カイト構造を有する強誘電体膜の形成方法を提供するこ
とを目的としている。
合、例えば、基板上に形成されている白金等の電極に対
するＰｂの付着係数が低下し、堆積初期にＰｂ不足とな
りペロブスカイト構造が得られにくいという問題があっ
た。本発明はこのような問題を鑑みなされたものであ
り、アニール処理後も深さ方向で組成の均一なペロブス
カイト構造を有する強誘電体膜の形成方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記記載の課題を解決す
るために本発明によれば、高温スパッタリング法により
電極上に鉛を含有する強誘電体膜を形成する際、前記強
誘電体膜材料の堆積初期から終期にかけて容器内圧力を
減少させてスパッタリングする強誘電体膜の形成方法が
提供される。
るために本発明によれば、高温スパッタリング法により
電極上に鉛を含有する強誘電体膜を形成する際、前記強
誘電体膜材料の堆積初期から終期にかけて容器内圧力を
減少させてスパッタリングする強誘電体膜の形成方法が
提供される。
【０００９】本発明において、鉛を含有する強誘電体膜
を形成する場合、半導体基板上に形成された電極材料上
に形成することが好ましい。電極材料としては、白金
等、通常キャパシタ電極等に用いられるものであれば特
に限定されるものではない。また、鉛を含有する強誘電
体膜としては、ＰＺＴ膜又はＰＬＺＴ膜等を用いること
ができる。高温スパッタリング法において、ＰＺＴ膜又
はＰＬＺＴ膜等の焼結ターゲットを用いる場合には、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ装置又はＲＦダイオードスパッ
タ装置を用いることが好ましく、一方、金属単体のター
ゲットを用いる場合には、ＤＣマグネトロンスパッタ装
置を用いることが好ましい。ＰＺＴ膜又はＰＬＺＴ膜等
の焼結ターゲットとしては、例えば、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ
＝１．０：０．５〜０．８：０．５〜０．２のＰＺＴに
ＰｂＯを２０〜５０ｍｏｌ％程度リッチにした焼結ター
ゲットや、Ｐｂ：Ｌａ：Ｚｒ：Ｔｉ：Ｏ＝１．０：０．
５〜０．８：０．５〜０．２：０．５〜０．２のＰＬＺ
ＴにＰｂＯを２０〜５０ｍｏｌ％程度リッチにした焼結
ターゲットを用いることができる。
を形成する場合、半導体基板上に形成された電極材料上
に形成することが好ましい。電極材料としては、白金
等、通常キャパシタ電極等に用いられるものであれば特
に限定されるものではない。また、鉛を含有する強誘電
体膜としては、ＰＺＴ膜又はＰＬＺＴ膜等を用いること
ができる。高温スパッタリング法において、ＰＺＴ膜又
はＰＬＺＴ膜等の焼結ターゲットを用いる場合には、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ装置又はＲＦダイオードスパッ
タ装置を用いることが好ましく、一方、金属単体のター
ゲットを用いる場合には、ＤＣマグネトロンスパッタ装
置を用いることが好ましい。ＰＺＴ膜又はＰＬＺＴ膜等
の焼結ターゲットとしては、例えば、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ
＝１．０：０．５〜０．８：０．５〜０．２のＰＺＴに
ＰｂＯを２０〜５０ｍｏｌ％程度リッチにした焼結ター
ゲットや、Ｐｂ：Ｌａ：Ｚｒ：Ｔｉ：Ｏ＝１．０：０．
５〜０．８：０．５〜０．２：０．５〜０．２のＰＬＺ
ＴにＰｂＯを２０〜５０ｍｏｌ％程度リッチにした焼結
ターゲットを用いることができる。
【００１０】また、強誘電体膜材料の堆積初期は容器内
圧力を５０〜１００ｍＴｏｒｒ程度とし、その後、５〜
１０ｍＴｏｒｒ程度に減少させてスパッタリングして強
誘電体膜を形成することが好ましい。その場合の雰囲気
はＡｒ／０2 ＝８／２から、徐々にあるいは段階的にＡ
ｒ／０2 ＝１／１に変化させていくことが好ましく、そ
の間、基板の温度は５５０〜７００℃程度に保持するこ
とが好ましい。また、堆積初期の、高圧力の状態では５
０〜１００Å程度の膜厚で強誘電体膜を形成することが
好ましい。次いで、低圧力の状態で形成する強誘電体膜
の膜厚は特に限定されるものではないが、１５００〜３
０００Å程度が好ましい。
圧力を５０〜１００ｍＴｏｒｒ程度とし、その後、５〜
１０ｍＴｏｒｒ程度に減少させてスパッタリングして強
誘電体膜を形成することが好ましい。その場合の雰囲気
はＡｒ／０2 ＝８／２から、徐々にあるいは段階的にＡ
ｒ／０2 ＝１／１に変化させていくことが好ましく、そ
の間、基板の温度は５５０〜７００℃程度に保持するこ
とが好ましい。また、堆積初期の、高圧力の状態では５
０〜１００Å程度の膜厚で強誘電体膜を形成することが
好ましい。次いで、低圧力の状態で形成する強誘電体膜
の膜厚は特に限定されるものではないが、１５００〜３
０００Å程度が好ましい。
【００１１】
【作用】上記した方法によれば、高温スパッタリング法
により電極上に鉛を含有する強誘電体膜を形成する際、
前記強誘電体膜材料の堆積初期から終期にかけて容器内
圧力を減少させてスパッタリングするので、堆積初期に
高圧力でスパッタすることにより、鉛の蒸気圧を減少さ
せ、電極材料への鉛の付着係数を増加させる。そして、
鉛の電極材料への付着係数を上昇させた後に、さらにス
パッタして強誘電体膜を形成することにより、低圧力で
も強誘電体膜中にとりこまれる鉛の量が増加する。ま
た、低圧力でスパッタすることにより、堆積速度が増加
するとともに緻密な膜が成長しやすくなる。さらに、基
板温度が高いために堆積過程で強誘電体膜が結晶化して
ピンホールがなく、深さ方向に対して組成の均一な強誘
電体膜が得られることとなる。
により電極上に鉛を含有する強誘電体膜を形成する際、
前記強誘電体膜材料の堆積初期から終期にかけて容器内
圧力を減少させてスパッタリングするので、堆積初期に
高圧力でスパッタすることにより、鉛の蒸気圧を減少さ
せ、電極材料への鉛の付着係数を増加させる。そして、
鉛の電極材料への付着係数を上昇させた後に、さらにス
パッタして強誘電体膜を形成することにより、低圧力で
も強誘電体膜中にとりこまれる鉛の量が増加する。ま
た、低圧力でスパッタすることにより、堆積速度が増加
するとともに緻密な膜が成長しやすくなる。さらに、基
板温度が高いために堆積過程で強誘電体膜が結晶化して
ピンホールがなく、深さ方向に対して組成の均一な強誘
電体膜が得られることとなる。
【００１２】
【実施例】本発明に係る強誘電体膜の形成方法を説明す
る。まず、白金電極２が３０００Å程度形成されたシリ
コン基板１を約６００℃に加熱する。次に、約１００ｍ
Ｔｏｒｒに減圧し、ＲＦのパワー密度約１Ｗ／ｃｍ 2 の
一定とし、Ａｒ／０2 ＝８／２のプラズマイオンを用い
て、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１．０：０．５：０．５のＰＺ
ＴにＰｂＯを５０ｍｏｌ％過剰にした焼結ターゲットを
ＲＦスパッタリングにより、膜厚１００Å程度のＰＺＴ
膜３を積層させ、引き続いて、約１０ｍＴｏｒｒに減圧
し、Ａｒ／０2 ＝８／２のプラズマイオンを用いて、Ｒ
Ｆスパッタリングにより、膜厚３０００Å程度のＰＺＴ
膜４を積層させた。
る。まず、白金電極２が３０００Å程度形成されたシリ
コン基板１を約６００℃に加熱する。次に、約１００ｍ
Ｔｏｒｒに減圧し、ＲＦのパワー密度約１Ｗ／ｃｍ 2 の
一定とし、Ａｒ／０2 ＝８／２のプラズマイオンを用い
て、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１．０：０．５：０．５のＰＺ
ＴにＰｂＯを５０ｍｏｌ％過剰にした焼結ターゲットを
ＲＦスパッタリングにより、膜厚１００Å程度のＰＺＴ
膜３を積層させ、引き続いて、約１０ｍＴｏｒｒに減圧
し、Ａｒ／０2 ＝８／２のプラズマイオンを用いて、Ｒ
Ｆスパッタリングにより、膜厚３０００Å程度のＰＺＴ
膜４を積層させた。
【００１３】このような方法で形成した図１に示すＰＺ
Ｔ膜５のＸ線回折スペクトルを測定した。その結果を図
２に示す。また、比較例として、初期層のＰＴＺ膜３を
形成しなかった場合のＰＺＴ膜のＸ線回折スペクトルも
併せて測定した。その結果を図３に示す。図２及び図３
より明らかなように、比較的高圧力下で形成した後低圧
力下で形成したＰＺＴ膜５はペロブスカイト相のみでラ
ンダムな配向を有した多結晶膜であった。一方、初期層
のＰＴＺ膜３を形成しなかった場合のＰＺＴ膜はペロブ
スカイト相とパイロクロア相が混在した膜となった。
Ｔ膜５のＸ線回折スペクトルを測定した。その結果を図
２に示す。また、比較例として、初期層のＰＴＺ膜３を
形成しなかった場合のＰＺＴ膜のＸ線回折スペクトルも
併せて測定した。その結果を図３に示す。図２及び図３
より明らかなように、比較的高圧力下で形成した後低圧
力下で形成したＰＺＴ膜５はペロブスカイト相のみでラ
ンダムな配向を有した多結晶膜であった。一方、初期層
のＰＴＺ膜３を形成しなかった場合のＰＺＴ膜はペロブ
スカイト相とパイロクロア相が混在した膜となった。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る強誘電体膜の形成方法によ
れば、高温スパッタリング法により電極上に鉛を含有す
る強誘電体膜を形成する際、前記強誘電体膜材料の堆積
初期から終期にかけて容器内圧力を減少させてスパッタ
リングするので、堆積初期に高圧力でスパッタすること
により、鉛の蒸気圧を減少させ、電極材料への鉛の付着
係数を増加させることができる。
れば、高温スパッタリング法により電極上に鉛を含有す
る強誘電体膜を形成する際、前記強誘電体膜材料の堆積
初期から終期にかけて容器内圧力を減少させてスパッタ
リングするので、堆積初期に高圧力でスパッタすること
により、鉛の蒸気圧を減少させ、電極材料への鉛の付着
係数を増加させることができる。
【００１５】そして、鉛の電極材料への付着係数を上昇
させた後に、さらにスパッタして強誘電体膜を形成する
ことにより、低圧力でも強誘電体膜中にとりこまれる鉛
の量を増加させることができる。また、低圧力でスパッ
タすることにより、堆積速度が増加するとともに緻密な
膜が成長しやすくなり、さらに、基板温度が高いために
堆積過程で強誘電体膜が結晶化するので、ピンホールが
なく、深さ方向に対して組成が均一で、良好な膜質の強
誘電体膜を形成することが可能となる。
させた後に、さらにスパッタして強誘電体膜を形成する
ことにより、低圧力でも強誘電体膜中にとりこまれる鉛
の量を増加させることができる。また、低圧力でスパッ
タすることにより、堆積速度が増加するとともに緻密な
膜が成長しやすくなり、さらに、基板温度が高いために
堆積過程で強誘電体膜が結晶化するので、ピンホールが
なく、深さ方向に対して組成が均一で、良好な膜質の強
誘電体膜を形成することが可能となる。
【図１】本発明に係る強誘電体膜の実施例を示した腰部
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図２】本発明の強誘電体膜の形成方法により形成され
た強誘電体膜のＸ線回折スペクトルを示す図である。
た強誘電体膜のＸ線回折スペクトルを示す図である。
【図３】従来の強誘電体膜の形成方法により形成された
強誘電体膜のＸ線回折スペクトルを示す図である。
強誘電体膜のＸ線回折スペクトルを示す図である。
２ 電極 ５ ＰＺＴ膜（強誘電体膜）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/04 Ｃ 8427−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 高温スパッタリング法により電極上に鉛
を含有する強誘電体膜を形成する際、前記強誘電体膜材
料の堆積初期から終期にかけて容器内圧力を減少させて
スパッタリングすることを特徴とする強誘電体膜の形成
方法。
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| US6730559B2 (en) * | 1998-04-10 | 2004-05-04 | Micron Technology, Inc. | Capacitors and methods of forming capacitors |
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| DE102011000752B3 (de) * | 2011-02-15 | 2012-06-06 | Pyreos Ltd. | Verfahren zum Herstellen eines Dünnfilms aus Blei-Zirkonat-Titanat, elektronisches Bauteil mit dem Dünnfilm und Verwendung des Bauteils |
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-
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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