JPH06302782A - Manufacture of capacitor - Google Patents

Manufacture of capacitor

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JPH06302782A
JPH06302782A JP5091618A JP9161893A JPH06302782A JP H06302782 A JPH06302782 A JP H06302782A JP 5091618 A JP5091618 A JP 5091618A JP 9161893 A JP9161893 A JP 9161893A JP H06302782 A JPH06302782 A JP H06302782A
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layer
mgo
capacitor
ferroelectric
lower electrode
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Satoshi Yamauchi
智 山内
Hiroyuki Tamura
浩之 田村
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Abstract

PURPOSE:To increase the relative permittivity of ferroelectric layer for increasing the accumulated charge amount by a method wherein a MgO layer as an insulator is formed on the lower side of lower electrode of a capacitor comprising an upper electrode, ferroelectric layer and lower electrode. CONSTITUTION:Impurities are selectively implanted in the surface of a Si substrate 11 to form a diffused layer 12 and then a SiO2 layer 13 is formed on the whole surface. Next, single crystalline Si is epitaxially grown by ELO and then after the formation of a single crystal Si layer 14, a MgO layer 15 is epitaxially grown on the layer 14. Next, the periphery of the MgO layer 15 is removed leaving the epitaxially grown layer of the MgO layer 15 only intact. Later, Ti or Ta layer 16 is formed by CVD step etc. Next, a Pt layer 17 as a lower electrode is formed on the Ti or Ta layer 16, the MgO layer 15 and the SiO2 layer 13. In such a constitution, the MgO layer 15 is provided on the lower side of the Ti layer 17 as the lower electrode but on the upper side of the single crystal Si layer 14 so that the relative permittivity of a ferroelectric layer 18 may be increased thereby enabling the accumulated charge amount to be increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ(以下、DRAMという)のよう
な半導体メモリ等において、より高い電荷蓄積容量を得
ることの可能なキャパシタの製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a capacitor in a semiconductor memory such as a dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) which can obtain a higher charge storage capacity. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献1;ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド
フィジックス(JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSIC
S )30[9B](1991−9)日本応用物理学会、
Kenji IIJIMA,Ichiro UEDA and Koichi KUGIMIYA 著
“Preparation and Properties of Lead Zirconate-Tit
anate Thin Films”P.2149-2151 文献2;ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド
フィジックス(JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSIC
S )29[4](1990−4)日本応用物理学会、Ma
saru OKADA,Koji TOMINAGA ,Teruhiko ARAKI,Shigeh
isa KATAYAMA and Yukio SAKASHITA 著“Metalorganic
Chemical Vapor Deposition of c-Axis Oriented PZT T
hin Films”P.718-722 文献3;ジャーナル オブ アプライド フィジックス
(JOURNAL OF APPLIEDPHYSICS)60[8](1986
−10)アメリカン インスティテュート オブ フィ
ジックス(米) Kenji IIJIMA,Ryoichi TAKAYAMA,Yos
hihiro TOMITA and Ichiro UEDA 著“Epitaxial growth
and the crystallographic,dielectric,and pyroelec
tric properties oflanthanum-modified lead titanate
thin films ”P.2914-2919 文献4;アプライド フィジックス レター(APPLIED
PHYSICS LETTER)57[23](1990−12) アメ
リカン インスティテュート オブフィジックス(米)
Toshiyuki SAKUMA,Shintaro YAMAMICHI,Shogo MATSUB
ARA,Hiromu YAMAGUCHI and Yoichi MIYASAKA 著“Barr
ierlayers for realization of high capacitance dens
ity in SrTiO3thin-film capacitor on silicon”P.2
431-2433 文献5;アプライド フィジックス レター(APPLIED
PHYSICS LETTER)60[4](1992−1)アメリカ
ン インスティテュート オブ フィジックス(米)J.
L.Glenn,Jr.,G.W.Neudeck,C.K.Subramanian andJ.P.De
nton 著‘A fully planar method for creating adjace
nt “self-isolating” silicon-on-insulator and epi
taxial layers byepitaxial lateral overgrowth’P.4
83-485 文献6;アプライド フィジックス レター(APPLIED
PHYSICS LETTER)58[20](1991−5) アメ
リカン インスティテュート オブフィジックス(米)
D.K.Fork,F.A.Ponce,J.C.Tramontana,T.H.Geballe 著
“Epitaxial MgO on Si(001) for Y-Ba-Cu-O thin-film
growth by pulsed laser deposition”P.2294-2296 図2は、DRAMにおける従来のキャパシタの構成例を
示す概略の断面図である。このキャパシタの製造方法で
は、まず、Si基板1の表面に、不純物を選択的に注入
して拡散層2を形成する。この拡散層2の一部に重畳す
る状態で、化学気相成長法(以下、CVD法という)に
よってSiO2 層3a,3bを形成する。そして、拡散
層2、SiO2 層3a,3bに接するようにしてポリS
i層4を形成する。拡散層2は、図示せぬ他の拡散層及
びゲート電極とでMOSトランジスタを構成している。
ポリSi層4の上側には、CVD法等によってPt/T
i(またはPt/Ta)層5、強誘電体層6、及び上部
電極7が順に形成される。Pt/Ti(またはPt/T
a)層5は下部電極として用いられており、これと強誘
電体層6及び上部電極7とで、キャパシタが構成されて
いる。このキャパシタと前記MOSトランジスタとで、
DRAMメモリセルが構成される。キャパシタの形成方
法に関しては、前記文献1〜6において種々の提案が行
われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field,
For example, some documents were described in the following documents. Reference 1; JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSIC
S) 30 [9B] (1991-9) Japan Society of Applied Physics,
Kenji IIJIMA, Ichiro UEDA and Koichi KUGIMIYA “Preparation and Properties of Lead Zirconate-Tit
anate Thin Films ”P.2149-2151 Reference 2; JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSIC
S) 29 [4] (1990-4) Japan Society of Applied Physics, Ma
saru OKADA , Koji TOMINAGA , Teruhiko ARAKI , Shigeh
“Metalorganic” by isa KATAYAMA and Yukio SAKASHITA
Chemical Vapor Deposition of c-Axis Oriented PZT T
hin Films ”P.718-722 Reference 3; JOURNAL OF APPLIEDPHYSICS 60 [8] (1986)
-10) American Institute of Physics (US) Kenji IIJIMA, Ryoichi TAKAYAMA, Yos
hihiro TOMITA and Ichiro UEDA “Epitaxial growth
and the crystallographic , dielectric, and pyroelec
tric properties of lanthanum-modified lead titanate
thin films ”P.2914-2919 Reference 4; Applied Physics Letter (APPLIED
PHYSICS LETTER) 57 [23] (1990-12) American Institute of Physics (US)
Toshiyuki SAKUMA, Shintaro YAMAMICHI, Shogo MATSUB
ARA, Hiromu YAMAGUCHI and Yoichi MIYASAKA “Barr
ierlayers for realization of high capacitance dens
ity in SrTiO 3 thin-film capacitor on silicon ”P.2
431-2433 Reference 5; Applied Physics Letter (APPLIED
PHYSICS LETTER) 60 [4] (1992-1) American Institute of Physics (US) J.
L.Glenn, Jr., GWNeudeck, CKSubramanian and J.P.De
nton's'A fully planar method for creating adjace
nt “self-isolating” silicon-on-insulator and epi
taxial layers byepitaxial lateral overgrowth 'P.4
83-485 Reference 6; Applied Physics Letter (APPLIED
PHYSICS LETTER) 58 [20] (1991-5) American Institute of Physics (US)
DKFork, FAPonce, JC Tramontana, TH Geballe “Epitaxial MgO on Si (001) for Y-Ba-Cu-O thin-film
growth by pulsed laser deposition "P.2294-2296 Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a conventional capacitor in a DRAM. In this capacitor manufacturing method, impurities are first formed on the surface of a Si substrate 1. The diffusion layer 2 is selectively implanted to form the diffusion layer 2. The SiO 2 layers 3a and 3b are formed by a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as a CVD method) in a state of overlapping with a part of the diffusion layer 2. , The diffusion layer 2 and the SiO 2 layers 3a and 3b so as to be in contact with the poly S
The i layer 4 is formed. The diffusion layer 2 constitutes a MOS transistor with another diffusion layer and a gate electrode (not shown).
On the upper side of the poly-Si layer 4, Pt / T is formed by the CVD method or the like.
The i (or Pt / Ta) layer 5, the ferroelectric layer 6, and the upper electrode 7 are sequentially formed. Pt / Ti (or Pt / T
a) The layer 5 is used as a lower electrode, and the ferroelectric layer 6 and the upper electrode 7 constitute a capacitor. With this capacitor and the MOS transistor,
A DRAM memory cell is constructed. Regarding the method of forming a capacitor, various proposals have been made in Documents 1 to 6.

【0003】ところで、強誘電体層6であるPbTiO
3 、Pb(Zr,Ti)O3 、(Pb,La)(Zr,
Ti)O3 等の薄膜形成は、反応性スパッタリングや、
有機金属化学気相成長法等の形成法により試みられ、前
記文献1〜3に記載されているように、単結晶MgO基
板上に形成したPt上に成膜されている場合に、比誘電
率が大となって電気的に優れた強誘電体層6を形成し得
る事が知られている。また、文献6に記載されているよ
うに、単結晶Si上に単結晶MgOを形成することがで
きる。一方、Si基板1上に強誘電体層6を形成してキ
ャパシタを形成する場合には、該Si基板1上にPt/
Ti、Pt/Taの積層構造の電極を形成する事によ
り、より大きい電荷蓄積量を持つキャパシタの作成が可
能となる。文献1では、Pb(Zr,Ti)O3 の成膜
法として反応性スパッタリングを用いている。基板はP
t/MgO,Pt/Si,Pt/R−Al23である。
Pt/R−Al23上よりはPt/MgOのほうが電気
的に劣るが、比誘電率が500程度等の内容が記載され
ている。文献2では、Pb(Zr,Ti)O3 の成膜法
として有機金属化学気相成長法を用いている。基板はP
t/MgOである。そして、比誘電率が500程度等の
内容が記載されている。文献3では、(Pb,La)
(Zr,Ti)O3 の成膜法として反応性スパッタリン
グを用い、基板はPt/MgO、比誘電率は400程度
等の内容が記載されている。文献4では、SrTiO3
の形成をイオンビームスパッタリングで行っている。基
板はPt/Ti,Pt/Taである。Pt/Si上に膜
を形成した場合に生ずる容量低下なし等の内容が記載さ
れている。文献5では、(100)面のSi基板および
SiO2 上へのELO(Epitaxial Lateral Overgrowt
h)を行えば、単結晶層が形成できる旨、記載されてい
る。文献6では、MgO膜の形成をパルスレーザ堆積法
で行っている。基板は(100)面Siである。(20
0)面MgOのエピタキシャル成長が行える等の内容が
記載されている。
By the way, PbTiO which is the ferroelectric layer 6
3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , (Pb, La) (Zr,
Thin film formation of Ti) O 3 etc. is performed by reactive sputtering,
When a film is formed on Pt formed on a single crystal MgO substrate as described in References 1 to 3 by a forming method such as metalorganic chemical vapor deposition, the relative dielectric constant is It is known that the ferroelectric layer 6 can be formed to have an excellent electrical property and be electrically excellent. Further, as described in Document 6, single crystal MgO can be formed on single crystal Si. On the other hand, when the ferroelectric layer 6 is formed on the Si substrate 1 to form a capacitor, Pt /
By forming an electrode having a laminated structure of Ti and Pt / Ta, it is possible to create a capacitor having a larger charge storage amount. In Reference 1, reactive sputtering is used as a film forming method of Pb (Zr, Ti) O 3 . The board is P
t / MgO, Pt / Si, a Pt / R-Al 2 O 3 .
Although Pt / MgO is electrically inferior to Pt / R-Al 2 O 3 on top, it is described that the relative dielectric constant is about 500. In Reference 2, a metal organic chemical vapor deposition method is used as a film forming method of Pb (Zr, Ti) O 3 . The board is P
t / MgO. Then, contents such as a relative dielectric constant of about 500 are described. In Reference 3, (Pb, La)
Reactive sputtering is used as a film forming method of (Zr, Ti) O 3 , a substrate is Pt / MgO, and a relative dielectric constant is about 400. In Reference 4, SrTiO 3
Is formed by ion beam sputtering. The substrates are Pt / Ti and Pt / Ta. It describes contents such as no decrease in capacity that occurs when a film is formed on Pt / Si. In Reference 5, ELO (Epitaxial Lateral Overgrowt) on a (100) plane Si substrate and SiO 2 is used.
It is described that a single crystal layer can be formed by carrying out h). In Document 6, the MgO film is formed by the pulse laser deposition method. The substrate is (100) plane Si. (20
0) plane MgO can be epitaxially grown.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
キャパシタの製造方法では、次のような問題があった。
従来の方法では、一般的に、キャパシタの面積が小さ
く、それを補う方法が無いので、電荷蓄積量が少ない。
そこで、この欠点を解決するため、前記文献1〜3の技
術を適用することが考えられる。ところが、前記文献1
〜3の方法では、強誘電体膜をMgOバルク単結晶上に
形成する技術であるため、Si基板を用いたデバイスへ
の適用が不可能であった。本発明は、前記従来技術が持
っていた課題として、電荷蓄積量が少ない点について解
決したキャパシタの製造方法を提供するものである。
However, the conventional method of manufacturing a capacitor has the following problems.
In the conventional method, the area of the capacitor is generally small, and there is no method for compensating for it, so the amount of accumulated charge is small.
Therefore, in order to solve this drawback, it is conceivable to apply the techniques of the above-mentioned documents 1 to 3. However, the above-mentioned document 1
Methods 3 to 3 are techniques for forming a ferroelectric film on a MgO bulk single crystal, and therefore cannot be applied to devices using a Si substrate. The present invention provides a method for manufacturing a capacitor, which solves the problem that the amount of accumulated charge is small, as a problem that the above-mentioned conventional technique has.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するため、Si基板上にエピタキシャル層をELO
を用いて形成した後に、該エピタキシャル層に導電性を
付与し、エピタキシャル成長によって前記エピタキシャ
ル層上にMgO層を選択的に形成する。前記エピタキシ
ャル層及びMgO層と接するように導電体層を形成し、
前記MgO層及び導電体層の上側に下部電極を形成す
る。そして、前記導電体層上に強誘電体層を形成した
後、前記強誘電体層上に上部電極を形成するようにして
いる。
In order to solve the above problems, the present invention provides an ELO epitaxial layer on a Si substrate.
Then, conductivity is imparted to the epitaxial layer and a MgO layer is selectively formed on the epitaxial layer by epitaxial growth. Forming a conductor layer in contact with the epitaxial layer and the MgO layer,
A lower electrode is formed on the MgO layer and the conductor layer. Then, after forming a ferroelectric layer on the conductor layer, an upper electrode is formed on the ferroelectric layer.

【0006】[0006]

【作用】この発明によれば、以上のようにキャパシタの
製造方法を構成したので、上部電極と強誘電体層と下部
電極とから、キャパシタが構成される。このキャパシタ
の下部電極の下方側には、絶縁体としてのMgO層が形
成されているので、強誘電体層の比誘電率が高められ、
電荷蓄積量の増大が図られる。従って、前記課題を解決
できるのである。
According to the present invention, since the method of manufacturing a capacitor is configured as described above, the capacitor is composed of the upper electrode, the ferroelectric layer and the lower electrode. Since the MgO layer as an insulator is formed below the lower electrode of this capacitor, the relative dielectric constant of the ferroelectric layer is increased,
The amount of accumulated charge can be increased. Therefore, the above problem can be solved.

【0007】[0007]

【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すDRAMに
おけるキャパシタの概略の断面図である。このキャパシ
タの製造方法では、まず、Si基板11上にn+ 拡散層
(以下、単に拡散層という)12を形成する。この拡散
層12の一部に重なった状態で、SiO2 層13を形成
する。次に、SiをELOによってエピタキシャル成長
させると共に、導電性を持たせる事により、単結晶Si
膜14を形成する。そして、単結晶Si膜14上に、エ
ピタキシャル成長によってMgO層15を形成し、その
上に、TiまたはTa層16を形成した後、さらにその
上に、下部電極としてのPt層17を形成する。下部電
極の上に、強誘電体層18を形成した後、この強誘電体
層18上に上部電極19を形成すれば、キャパシタの製
造が終了する。
1 is a schematic sectional view of a capacitor in a DRAM showing an embodiment of the present invention. In this capacitor manufacturing method, first, an n + diffusion layer (hereinafter, simply referred to as a diffusion layer) 12 is formed on a Si substrate 11. The SiO 2 layer 13 is formed so as to partially overlap the diffusion layer 12. Next, Si is epitaxially grown by ELO and conductivity is imparted to the single crystal Si.
The film 14 is formed. Then, a MgO layer 15 is formed on the single crystal Si film 14 by epitaxial growth, a Ti or Ta layer 16 is formed thereon, and a Pt layer 17 as a lower electrode is further formed thereon. After forming the ferroelectric layer 18 on the lower electrode, and then forming the upper electrode 19 on the ferroelectric layer 18, the manufacture of the capacitor is completed.

【0008】図3(a)〜(d)及び図4(a)〜
(d)は、図1に示すキャパシタの製造工程図であり、
これらの図を参照しつつ、図1の詳細な製造工程(1)
〜(4)を説明する。 (1)図3(a)の工程 Si基板11の表面に、選択的に不純物を注入して拡散
層12を形成する。CVD法等を用いて全面にSiO2
層13を形成した後、その一部に、ホトリソグラフィ及
びエッチングによって開口部を形成する。次に、ELO
によって単結晶Siをエピタキシャル成長させた後、そ
れに導電性を持たせる処理をして単結晶Si層14を形
成する。単結晶Si層14のエピタキシャル成長の条件
としては、例えば、CVD法により、(SiH 2Cl 2
+HCl+H 2)ガスを用い、950℃で行う。また、
導電性を持たせる処理は、ヒ素(As)のイオン注入及
び熱処理によって行われる。
3A to 3D and 4A to 4D.
(D) is a manufacturing process diagram of the capacitor shown in FIG. 1.
Referring to these figures, the detailed manufacturing process (1) of FIG.
(4) will be described. (1) Step of FIG. 3A The impurity is selectively implanted into the surface of the Si substrate 11 to form the diffusion layer 12. SiO 2 is formed on the entire surface by the CVD method or the like
After forming the layer 13, an opening is formed in a part of the layer 13 by photolithography and etching. Next, ELO
After the single crystal Si is epitaxially grown by the method, the single crystal Si layer 14 is formed by performing a treatment to make it conductive. The conditions for epitaxial growth of the single crystal Si layer 14 include, for example, (SiH 2 Cl 2
+ HCl + H 2 ) gas at 950 ° C. Also,
The treatment for imparting conductivity is performed by ion implantation of arsenic (As) and heat treatment.

【0009】(2)図3(b)〜(d)の工程 単結晶Si層14上に、MgO層15をエピタキシャル
成長する。MgO層15のエピタキシャル成長の条件と
しては、例えば、Mg金属ターゲットを用い、O 2雰囲
気中でXeClエキシマレーザによってアブレーション
し、400℃でMgO層15を成長させる。次に、ホト
リソグラフィ及びエッチングにより、MgO層15の周
辺部を除去し、そのMgO層15のエピタキシャル成長
層のみ残す。その後、TiまたはTa層16をスパッタ
リングまたはCVD法により形成すれば、図示のような
被膜層が形成される。
(2) Steps of FIGS. 3B to 3D An MgO layer 15 is epitaxially grown on the single crystal Si layer 14. As conditions for epitaxial growth of the MgO layer 15, for example, a Mg metal target is used and ablation is performed by a XeCl excimer laser in an O 2 atmosphere to grow the MgO layer 15 at 400 ° C. Next, the peripheral portion of the MgO layer 15 is removed by photolithography and etching, and only the epitaxial growth layer of the MgO layer 15 is left. After that, if the Ti or Ta layer 16 is formed by sputtering or CVD, the coating layer as shown in the drawing is formed.

【0010】(3)図4(a)〜(c)の工程 TiまたはTa層16は、MgO層15が絶縁層である
ために、MgO層15の上下に配される層、即ち、単結
晶Si層14、及び後述するPt層17の電気的接触を
保つために図4(a)のような形状に形成する。また、
TiまたはTa層16を配することで、単結晶Si層1
4がPt層17の表面に拡散し酸化して低誘電率のSi
O2層がPt層17と後述する強誘電体層18の界面に
形成されることを防止できる。そして、スパッタ法によ
り、下部電極としてのPt層17を、TiまたはTa層
16、MgO層15、及びSiO2層13の上に形成す
る。
(3) Steps of FIGS. 4A to 4C The Ti or Ta layer 16 is a layer disposed above and below the MgO layer 15, that is, a single crystal because the MgO layer 15 is an insulating layer. In order to maintain electrical contact between the Si layer 14 and the Pt layer 17, which will be described later, the Si layer 14 is formed into a shape as shown in FIG. Also,
By disposing the Ti or Ta layer 16, the single crystal Si layer 1
4 diffuses on the surface of the Pt layer 17 and oxidizes to form a low dielectric constant Si.
It is possible to prevent the O2 layer from being formed at the interface between the Pt layer 17 and the ferroelectric layer 18 described later. Then, the Pt layer 17 as the lower electrode is formed on the Ti or Ta layer 16, the MgO layer 15, and the SiO 2 layer 13 by the sputtering method.

【0011】(4)図4(d)の工程 Pt層17上に、強誘電体層18を形成する。この強誘
電体層18としては、PbTiO3 、Pb(Zr,T
i)O3 、(Pb、La)(Zr,Ti)O3 等が用い
られる。この強誘電体層18の上側に、上部電極19を
形成する。強誘電体層18の形成は、次のいずれかの条
件(i)〜(iii)下で行われる。 (i)複合金属ターゲットを用いた反応性スパッタリン
グ法で、例えば、50%のO2 を含むAr中、650℃
程度で形成する。 (ii)酸化物焼結体ターゲットを用いたスパッタリング
法で、例えば、10%のO2 を含むAr中、650℃程
度で形成する。 (iii)多元ターゲットを用いて形成する。 また、CVD法を用いる場合には、650℃程度で形成
する。これによって、キャパシタが形成される。
(4) Step of FIG. 4D: A ferroelectric layer 18 is formed on the Pt layer 17. The ferroelectric layer 18 is made of PbTiO 3 , Pb (Zr, T
i) O 3 , (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 or the like is used. An upper electrode 19 is formed on the upper side of the ferroelectric layer 18. The formation of the ferroelectric layer 18 is performed under any of the following conditions (i) to (iii). (I) By a reactive sputtering method using a composite metal target, for example, 650 ° C. in Ar containing 50% O 2.
Form with a degree. (Ii) It is formed by a sputtering method using an oxide sintered body target at about 650 ° C. in Ar containing 10% O 2 . (iii) Formed using a multi-target. When the CVD method is used, it is formed at about 650 ° C. This forms a capacitor.

【0012】以上のように、本実施例では、下部電極と
してのPt層17の下側でかつ単結晶Si層14の上側
に、酸化膜としてのMgO層15を設けているので、強
誘電体層18の比誘電率を高める事ができ、電荷蓄積量
を高めることができる。また、前述のようにTiまたは
Ta層16を配することで、単結晶Si層14がPt層
17の表面に拡散し酸化して低誘電率のSiO2 層を形
成してしまうことを防止できる。尚、本発明は上記実施
例に限定されず、例えば、前記各層の処理を前記技術と
異なる方法で処理する等、種々の変形が可能である。ま
た、上記実施例では、DRAMのキャパシタの製造方法
について述べているが、これに限定されるものではな
く、DRAM以外のキャパシタの製造方法についても、
同様に適用できる。
As described above, in this embodiment, since the MgO layer 15 as the oxide film is provided below the Pt layer 17 as the lower electrode and above the single crystal Si layer 14, the ferroelectric substance is used. The relative permittivity of the layer 18 can be increased, and the amount of accumulated charge can be increased. Further, by disposing the Ti or Ta layer 16 as described above, it is possible to prevent the single crystal Si layer 14 from diffusing on the surface of the Pt layer 17 and oxidizing to form a low dielectric constant SiO 2 layer. . The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made, for example, by treating each layer by a method different from the above technique. Further, in the above-mentioned embodiment, the method of manufacturing the capacitor of the DRAM is described, but the present invention is not limited to this, and the method of manufacturing the capacitor other than the DRAM is also described.
The same applies.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、下部電極とエピタキシャル層の間に、選択的に
MgO層を形成しているので、強誘電体層の比誘電率を
高める事ができ、それによって電荷蓄積量を向上でき
る。
As described above in detail, according to the present invention, since the MgO layer is selectively formed between the lower electrode and the epitaxial layer, the relative dielectric constant of the ferroelectric layer can be improved. It is possible to increase the charge storage amount, and thereby increase the charge storage amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示すキャパシタの概略の断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a capacitor showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来のキャパシタの概略の断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a conventional capacitor.

【図3】図1の製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of FIG. 1.

【図4】図1の製造工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of FIG. 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 Si基板 12 n+ 拡散層 13 SiO2 層 14 単結晶Si層 15 MgO層 16 TiまたはTa層 17 Pt層 18 強誘電体層 19 上部電極11 Si Substrate 12 n + Diffusion Layer 13 SiO 2 Layer 14 Single Crystal Si Layer 15 MgO Layer 16 Ti or Ta Layer 17 Pt Layer 18 Ferroelectric Layer 19 Upper Electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Si基板上にエピタキシャル層をELOを
用いて形成した後に、該エピタキシャル層に導電性を付
与し、 エピタキシャル成長によって前記エピタキシャル層上に
MgO層を選択的に形成し、 前記エピタキシャル層及びMgO層と接するように導電
体層を形成し、 前記MgO層及び導電体層の上側に下部電極を形成し、 前記導電体層上に強誘電体層を形成し、 前記強誘電体層上に上部電極を形成することを特徴とす
るキャパシタの製造方法。
1. An epitaxial layer is formed on a Si substrate using ELO, conductivity is imparted to the epitaxial layer, and a MgO layer is selectively formed on the epitaxial layer by epitaxial growth. A conductor layer is formed in contact with the MgO layer, a lower electrode is formed above the MgO layer and the conductor layer, a ferroelectric layer is formed on the conductor layer, and a ferroelectric layer is formed on the ferroelectric layer. A method of manufacturing a capacitor, which comprises forming an upper electrode.
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