JPH07245236A

JPH07245236A - 誘電体キャパシタおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH07245236A
Application number: JP446195A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakamura; 孝中村
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1995-09-19
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: JP3349612B2

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた特性を有する誘電体キャパシタを提供
することを目的とする。【構成】シリコン基板２の上に、酸化シリコン層４、
下部電極１２、強誘電体層８、上部電極１０が設けられ
ている。下部電極１２は、白金とイリジウムの合金層に
よって形成されている。下部電極１２の合金層は、強誘
電体層８の種類や組成に応じて、適切な格子定数とする
ことができる。これにより、優れた特性の強誘電体層８
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は誘電体キャパシタに関
するものであり、特にその強誘電性の向上に関するもの
である。

【０００２】従来の強誘電体キャパシタを、図１３に示
す。シリコン基板２の上に、酸化シリコン層４が形成さ
れている。その上に、白金からなる下部電極６が設けら
れている。下部電極６の上には、強誘電体層であるＰＺ
Ｔ(PbZr_XTi_1-XO3)膜８が設けられ、さらにその上には、
白金からなる上部電極１０が設けられている。このよう
にして、下部電極６、ＰＺＴ膜８、上部電極１０によ
り、強誘電体キャパシタが形成される。

【０００３】なお、ここで、下部電極６として白金を用
いているのは、次のような理由によるものである。ＰＺ
Ｔ膜８は、配向膜の上に形成しなければならない。アモ
ルファス膜の上に形成すると、配向しないため強誘電性
が損なわれてしまうからである。一方、下部電極６は、
シリコン基板２から絶縁した状態で形成しなければなら
ない。このため、シリコン基板２上に酸化シリコン層４
を形成している。この酸化シリコン層４はアモルファス
である。一般に、アモルファスの上に形成した膜は無配
向膜となるが、白金はアモルファスの上においても、配
向膜となる性質を有している。このような理由から、下
部電極として白金が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の強誘電体キャパシタには、次のような問題
点があった。

【０００５】第一に、強誘電体の種類や組成によって、
下部電極である白金との格子定数のミスマッチが大きく
なり、強誘電性が劣化するおそれがあった。

【０００６】第二に、白金は酸素を透過しやすいため、
強誘電体（ＰＺＴ）内の酸素の抜け出し、経年変化およ
び分極反転の繰り返しによって強誘電性が低下するとい
う問題があった。つまり、図１４に示すように、白金の
柱状結晶の間から、強誘電体中の酸素が抜け出すおそれ
があった。

【０００７】また、このような問題は高誘電率を有する
誘電体を用いたキャパシタにおいても同様に生じてい
た。

【０００８】この発明は、上記の問題点を解決して、優
れた強誘電性、高誘電性を示すとともに、経年劣化およ
び分極反転の繰り返しによる劣化の少ない強誘電体キャ
パシタまたは高誘電率を有する誘電体キャパシタを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】なお、この発明におい
て、「キャパシタ」とは絶縁体の両側に電極が設けられ
た構造を指すものであり、電気量の蓄積に用いられると
否とにかかわらず、この構造を有するものを含む概念で
ある。

【００１０】請求項１の強誘電体キャパシタおよび請求
項１１の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、白金と
イリジウムとの合金層を有する下部電極、下部電極の上
に、下部電極の前記合金層に接するように形成された誘
電体層、誘電体層の上に形成された上部電極、を備えて
いる。

【００１１】請求項２の強誘電体キャパシタおよび請求
項１２の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、イリジ
ウム層を有する下部電極、下部電極の上に、下部電極の
前記イリジウム層に接するように形成された誘電体層、
誘電体層の上に形成された上部電極、を備えている。

【００１２】請求項３の強誘電体キャパシタおよび請求
項１３の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、前記下
部電極は、基板の上に形成された酸化シリコン層の上に
形成されており、前記下部電極は、前記酸化シリコン層
に接する接合層を、前記合金層またはイリジウム層の下
に有していることを特徴としている。

【００１３】請求項４の強誘電体キャパシタは、前記強
誘電体層としてＰbＺrＴｉＯ₃を用い、強誘電体層に接
する下部電極の層としてＰt_YＩr_1-Yを用い、Ｙを０〜
０．５の間としたことを特徴としている。

【００１４】請求項５の強誘電体キャパシタは、請求項
４において前記Ｙを０．２〜０．３の間としたことを特
徴としている。

【００１５】請求項６の強誘電体キャパシタは、強誘電
体層としてBi₄Ti₃Ｏ₁₂を用い、強誘電体層に接する下部
電極の層としてＰt_YＩr_1-Yを用い、Ｙを０．８の間とし
たことを特徴としている。

【００１６】請求項７の強誘電体キャパシタおよび請求
項１４の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、格子定
数の異なる２以上の導電体の合金層を有する下部電極、
下部電極の上に、下部電極の合金層に接するように形成
された強誘電体層、強誘電体層の上に形成された上部電
極、を備えている。

【００１７】請求項８の強誘電体キャパシタおよび請求
項１５の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、前記合
金層は、少なくともイリジウムを含む合金層であること
を特徴としている。

【００１８】請求項９の強誘電体キャパシタおよび請求
項１６の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、下部電
極、下部電極の上に形成された強誘電体層、強誘電体層
の上に形成され、白金とイリジウムの合金層を有する上
部電極、を備えている。

【００１９】請求項１０の強誘電体キャパシタおよび請
求項１７の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、下部
電極、下部電極の上に形成された強誘電体層、強誘電体
層の上に形成され、イリジウム層を有する上部電極、を
備えている。

【００２０】請求項１８の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２３の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、基板上に、スパッタリングによって、
白金とイリジウムとの合金層またはイリジウム層を下部
電極として形成するステップ、前記合金層の上に接する
ように誘電体層を形成するステップ、誘電体層の上に上
部電極を形成するステップ、を備えている。

【００２１】請求項１９の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２４の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、基板上に、酸化シリコン層を形成する
ステップ、前記酸化シリコン層の上に、接合層を形成す
るステップ、前記チタン層の上に、白金とイリジウムと
の合金層またはイリジウム層を形成し、下部電極を形成
するステップ、前記下部電極の上に誘電体層を形成する
ステップ、誘電体層の上に上部電極を形成するステッ
プ、を備えている。

【００２２】請求項２０の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２５の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、下部電極を摂氏４００度以上で熱処理
するステップを備えたことを特徴としている。

【００２３】請求項２１の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２６の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、熱処理ステップは、誘電体層形成のた
めの熱処理を兼ねるものであることを特徴としている。

【００２４】請求項２２の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２７の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、下部電極を格子定数の異なる２以上の
種類の金属の合金とし、合金の構成比率を変えることに
より、合金の格子定数を変えて、誘電体層の格子定数と
合致させるようにしたことを特徴としている。

【００２５】

【作用および発明の効果】請求項１の強誘電体キャパシ
タおよび請求項１１の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タは、白金とイリジウムとの合金層を有する下部電極を
用いたことを特徴としている。したがって、強誘電体や
高誘電率を有する誘電体の種類や組成に応じて、白金と
イリジウムの混合比を変えて、格子定数をマッチングさ
せることができる。また、合金中に含まれるイリジウム
は白金よりも酸化しやすく、酸化したイリジウムによっ
て、強誘電体中の酸素のぬけ出しが防止できる。

【００２６】請求項２の強誘電体キャパシタおよび請求
項１２の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、イリジ
ウム層を有する下部電極を用いたことを特徴としてい
る。したがって、酸化したイリジウムによって、強誘電
体中の酸素の抜け出しを防止できる。

【００２７】請求項３の強誘電体キャパシタおよび請求
項１３の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、酸化シ
リコン層に接する接合層を下部電極の下に有しているこ
とを特徴としている。したがって、強誘電体層および高
誘電率を有する誘電体層の接着性を向上させることがで
きる。

【００２８】請求項４の強誘電体キャパシタは、強誘電
体層としてＰbＺrＴｉＯ₃を用い、強誘電体層に接する
下部電極の層としてＰt_YＩr_1-Yを用い、Ｙを０〜０．５
の間としている。したがって、両者の格子定数がマッチ
ングして、優れた強誘電性を得ることができる。

【００２９】請求項５の強誘電体キャパシタは、Ｙを
０．２〜０．３の間としている。したがって、両者の格
子定数がさらによくマッチングして、さらに優れた強誘
電性を得ることができる。

【００３０】請求項６の強誘電体キャパシタは、強誘電
体層としてBi₄Ti₃Ｏ₁₂を用い、強誘電体層に接する下部
電極の層としてＰt_YＩr_1-Yを用い、Ｙを０．８の間とし
ている。したがって、両者の格子定数がマッチングし
て、優れた強誘電性を得ることができる。

【００３１】請求項７の強誘電体キャパシタおよび請求
項１４の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、格子定
数の異なる２以上の導電体の合金層を下部電極に有して
いる。したがって、合金の比率を変えることにより、誘
電体層との格子定数のマッチングをとることが容易であ
る。

【００３２】請求項８の強誘電体キャパシタおよび請求
項１５の高誘電率を有する誘電体キャパシタは、さら
に、前記合金層にイリジウムを含んでいる。したがっ
て、酸化したイリジウムによって、誘電体層からの酸素
の抜け出しを防止できる。

【００３３】請求項９、１０の強誘電体キャパシタおよ
び請求項１６、１７の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タは、上部電極に白金とイリジウムの合金層またはイリ
ジウム層を備えている。したがって、酸化したイリジウ
ムによって、強誘電体中の酸素が上部電極を解して抜け
出すのを防止できる。

【００３４】請求項１８の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２３の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、酸化シリコン層に接する接合層を下部
電極の下に形成するステップを有している。したがっ
て、強誘電体層、高誘電率を有する誘電体層の接着性を
向上させることができる。

【００３５】請求項１９の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２４の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、白金とイリジウムとの合金層またはイ
リジウム層を下部電極として形成し、摂氏７００以上で
熱処理するステップを備えている。したがって、イリジ
ウム層または合金層中のイリジウムが酸化され、酸素の
抜け出しを防止することができる。

【００３６】請求項２０の強誘電体キャパシタの製造方
法および請求項２５の高誘電率を有する誘電体キャパシ
タの製造方法は、誘電体層形成のための熱処理によっ
て、下部電極の熱処理をあわせて行うことを特徴として
いる。したがって、工程の簡素化を図って、効率良く製
造を行うことができる。

【００３７】すなわち、強誘電性、高誘電性の良好な誘
電体キャパシタを提供することができる。

【００３８】

【実施例】図１に、この発明の一実施例による強誘電体
キャパシタの構造を示す。シリコン基板２の上に、酸化
シリコン層４、下部電極１２、強誘電体層８、上部電極
１０が設けられている。下部電極１２は、白金とイリジ
ウムの合金層によって形成されている。

【００３９】図２に、白金とイリジウムの物性を比較し
て掲げる。この表からも明らかなように、イリジウムの
物性は白金の物性とほぼ等しい。イリジウムの抵抗率
は、白金よりも小さく、電極として好ましい材料であ
る。また、白金の格子定数が３．９２３オングストロー
ムであるのに対し、イリジウムの格子定数は３．８３９
オングストロームである。したがって、混合比を変える
ことにより、白金とイリジウムの合金の格子定数を、
３．９２３オングストローム〜３．８３９オングストロ
ームの間に設定することができる。つまり、強誘電体の
種類や組成に応じて、適切な格子定数とすることができ
る。

【００４０】たとえば、強誘電体層８としてチタン酸ビ
スマスBi₄Ti₃O₁₂（以下ＢＩＴという）を用いる場合に
ついて説明する。ＢＩＴの格子定数は、ａ＝５．４５、
ｂ＝５．４１、ｃ＝３２．８１５である。一方、下部電
極１２である白金やイリジウムは、図３に示すように
（１１１）方向に配向する。したがって、ＢＩＴのｃ軸
配向膜を得るためには、下部電極１２の（１１１）面の
原子間距離Ｌを、ａ＝５．４５、もしくはｂ＝５．４１
と等しくする必要がある。この実施例では、白金とイリ
ジウムの合金の組成比を、Ｐｔ_XＩｒ_1-Xにおいてｘ＝
０．８とすることにより、（１１１）面の原子間距離Ｌ
を５．４３とすることができる。つまり、ＢＩＴの格子
定数とマッチングをとって、強誘電性の高いＢＩＴ膜を
形成することができる。

【００４１】また、イリジウムは白金に比べると酸化し
やすい。図２の表に示すように、白金が酸素と反応しに
くいのに対し、イリジウムは高温下で酸化する。この白
金とイリジウムの合金を熱処理すれば、イリジウムがわ
ずかに酸化する。この酸化イリジウム２０が白金の柱状
結晶の間に形成され、強誘電体８中の酸素の抜け出す通
路を塞ぐので、酸素の欠乏を防止することができる（図
４参照）。

【００４２】上記のような強誘電体キャパシタは、たと
えば、図５に示すように、トランジスタ２４と組み合わ
せて、不揮発性メモリとして用いることができる。

【００４３】図６に、この発明の一実施例による強誘電
体キャパシタの製造工程を示す。シリコン基板２の表面
を熱酸化し、酸化シリコン層４を形成する（図６Ａ）。
ここでは、酸化シリコン層４の厚さを６００ｎｍとし
た。次に、白金とイリジウムをターゲットとして用い
て、白金とイリジウムの合金を、酸化シリコン層４の上
に形成する（図６Ｂ）。これを下部電極１２とする。こ
こでは、２００ｎｍの厚さに形成した。

【００４４】次に、この下部電極１２の上に、ゾルゲル
法によって、強誘電体層８としてＰＺＴ膜を形成する
（図６Ｃ）。出発原料として、Pb(CH₃COO)₂・3H₂O,Zr(tー
OC₄H₉)4、Ti(i-OC₃H₇)₄の混合溶液を用いた。この混合溶
液をスピンコートした後、１５０度（摂氏、以下同じ）
で乾燥させ、ドライエアー雰囲気において４００度で３
０秒の仮焼成を行った。これを５回繰り返した後、Ｏ₂
雰囲気中で、７００度以上の熱処理を施した。このよう
にして、２５０ｎｍの強誘電体層８を形成した。なお、
ここでは、PbZr_XTi_1-XO₃において、ｘを０．５２として
（以下ＰＺＴ（５２・４８）と表わす）、ＰＺＴ膜を形
成している。

【００４５】さらに、強誘電体層８の上に、スパッタリ
ングにより白金によって上部電極１０を形成する（図６
Ｄ）。このようにして、強誘電体キャパシタを得ること
ができる。

【００４６】なお、上記実施例では。強誘電体層８を形
成するための熱処理によって（７００度以上）によっ
て、下部電極１２をあわせて熱処理し、イリジウムを酸
化させるようにしている。しかし、下部電極１２の形成
時にこの熱処理を行ってもよい。後述の高誘電性の特性
向上は、４００度以上の熱処理を行うことにより顕著に
あらわれることが判明した。もちろん、それ以下の温度
であっても所定の効果は得られる。また、特別な熱処理
を行わなくとも、経年変化によって、徐々にイリジウム
の酸化が進行して効果が得えられる。

【００４７】図７に、強誘電体層８としてＰＺＴ（５２
／４８）を用い、下部電極１２としてPt_XIr_1-Xを用い
て、白金とイリジウムの組成比ｘを変化させた場合の、
残留分極Ｐｒと抗電界Ｅｃの変化をグラフで示す。この
図からも明らかなように、下部電極１２として、白金の
みを用いた場合（ｘ＝１．０の場合）に比べて、イリジ
ウムとの合金を用いた場合の方が、残留分極Ｐｒが高い
値を示すことが明らかである。すなわち、強誘電性が向
上しているといえる。白金０％〜５０％の範囲において
顕著な特性の改善が得られており、特に白金２５％程度
をピークとして、２０％〜３０％の混合比において、極
めて優れた特性が得られている。

【００４８】図８に、下部電極１２として白金のみを用
いた場合の、強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を
示す。また、図８Ｂに、下部電極１２として白金２５
％、イリジウム７５％の合金を用いた場合の、強誘電体
キャパシタのヒステリシス特性を示す。なお、ここで
は、酸化シリコン層を６００ｎｍ、下部電極１２を２０
０ｎｍ、ＰＺＴを２５０ｎｍとした。両グラフを比較す
れば明らかなように、合金を用いた場合の方（図８Ｂの
方）が、残留分極Ｐｒに優れた特性を示している。

【００４９】さらに、図９に、下部電極１２としてイリ
ジウムのみを用いた場合の、強誘電体キャパシタのヒス
テリシス特性を示す。このように、イリジウムのみを用
いた場合であっても、残留分極Ｐｒ、抗電界Ｅｃが改善
されている。これは、イリジウムも白金と同じく柱状結
晶であるが、その表面もしくは結晶間が酸化して、柱状
結晶でない酸化イリジウムに変化するためであると思わ
れる。

【００５０】なお、下部電極、上部電極に白金とイリジ
ウムとの合金やイリジウムを用いると、誘電体の特性が
向上する理由は必ずしも明らかではないが、上記で述べ
た理由等が複合的に影響していると思われる。

【００５１】図１０に、この発明の他の実施例による強
誘電体キャパシタの構造を示す。この実施例では、下部
電極１２と酸化シリコン層４との間に、チタン層を接合
層３０として設けている。イリジウムと酸化シリコン層
４との密着性はあまり良くない。このため、部分的に合
金層がはがれ、強誘電特性を劣化させるおそれがある。
特に、合金中のイリジウムの比率が高くなるほど、この
ことが顕著となる。そこで、この実施例では、酸化シリ
コン層４と密着性のよいチタン層を接合層３０として設
けている。これにより、強誘電特性を改善している。な
お、チタン層は、スパッタリングによって形成すればよ
い。

【００５２】図１１に、イリジウムによる下部電極１２
の下に、チタン層を接合層３０として設けた場合の、ヒ
ステリシス特性を示す。ここでは、酸化シリコン層を６
０００オングストローム、接合層を５ｎｍ、下部電極１
２を２００ｎｍ、ＰＺＴを２５０ｎｍとした。図から明
らかなように、図９の場合に比較して、残留分極Ｐｒ、
抗電界Ｅｃともに改善されている。

【００５３】なお、上記実施例では、接合層３０として
チタン層を用いたが、接合性を改善する材料であれば、
どのようなものでもよい。例えば、白金層を用いてもよ
い。白金層（１００ｎｍ）を接合層として用いた場合
の、ヒステリシス特性を図１１Ｂに示す。この場合も、
図９と比べれば明らかなように、残留分極Ｐｒ、抗電界
Ｅｃが改善さている。

【００５４】なお、上記の実施例では、白金とイリジウ
ムの合金を用いることにより、格子定数のマッチングを
図った。しかし、格子定数の異なる導電体を用いること
により、同様にして格子定数のマッチングを図ることが
できる。

【００５５】また、上記各実施例では、下部電極１２を
１層の合金等で形成したが、２層以上の層で形成しても
よい。この場合、強誘電体層８に接する層に、白金とイ
リジウムの合金層やイリジウム層を用いれば、格子定数
のマッチングを図って、良好な強誘電体層８を得ること
ができる。また、イリジウムが酸化することによって、
強誘電体層８中の酸素の抜け出しを防ぐ効果について
は、いずれかの層が上記の合金層やイリジウム層であれ
ば得られる。しかし、強誘電体層８に接するように合金
層やイリジウム層を設けたほうが、高い効果を得ること
ができる。

【００５６】さらに、イリジウムの酸化による酸素の抜
け出しによる効果は、上部電極１０を上記合金層やイリ
ジウム層にした場合も得られる。上下電極１０、１２と
もに、合金層またはイリジウム層にすれば、さらに大き
な効果を得ることができる。

【００５７】この発明の他の実施例によるキャパシタを
図１２に示す。この実施例では、強誘電体層８に代え
て、高誘電率を有する誘電体層９０を用いている。酸化
シリコン層４の上に、白金とイリジウムの合金（上述の
ようにイリジウムのみでもよい）からなる下部電極１２
を設け、その上にSrTiO₃,(Sr,Ba)TiO₃のペロブスカイト
構造を有する高誘電率薄膜を誘電体層９０として形成し
た。この場合も、強誘電体の場合と同様、誘電性の改善
が図られた。つまり、強誘電体層について述べたこと
が、高誘電率を有する誘電体層にも適用できることが明
らかとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による強誘電体キャパシタ
の構図を示す図である。

【図２】白金とイリジウムの物性を表わす図である。

【図３】白金、イリジウムの結晶面を示す図である。

【図４】白金とイリジウムの合金において、酸化イリジ
ウムが酸素の抜け出しを防止する構造を示す図である。

【図５】強誘電体キャパシタ２２を用いた不揮発性メモ
リを示す図である。

【図６】強誘電体キャパシタの製造工程を示す図であ
る。

【図７】下部電極１２の白金とイリジウムの混合比を変
えた場合の残留分極Ｐｒと抗電界Ｅｃの変化を示す図で
ある。

【図８】白金のみを下部電極として用いた場合と、白金
とイリジウムの合金を下部電極として用いた場合のヒス
テリシス特性を比較する図である。

【図９】下部電極としてイリジウムのみを用いた場合の
ヒステリシス特性を示す図である。

【図１０】下部電極１２と酸化シリコン層４との間に、
接合層３０を設けた場合の実施例を示す図である。

【図１１】接合層３０としてイリジウム層、白金層を用
いた場合のヒステリシス特性を示す図である。

【図１２】高誘電率を有する誘電体キャパシタの実施例
を示す図である。

【図１３】従来の強誘電体キャパシタの構造を示す図で
ある。

【図１４】白金による下部電極６から酸素が抜け出す状
態を示す図である。

【符号の説明】

２．．．シリコン基板４．．．酸化シリコン層８．．．強誘電体層１０．．．上部電極１２．．．下部電極９０．．．高誘電率を有する誘電体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】白金とイリジウムとの合金層を有する下部
電極、下部電極の上に、下部電極の前記合金層に接するように
形成された強誘電体層、強誘電体層の上に形成された上部電極、を備えた強誘電体キャパシタ。
【請求項２】イリジウム層を有する下部電極、下部電極の上に、下部電極の前記イリジウム層に接する
ように形成された強誘電体層、強誘電体層の上に形成された上部電極、を備えた強誘電体キャパシタ。
【請求項３】請求項１または２の強誘電体キャパシタに
おいて、前記下部電極は、基板の上に形成された酸化シリコン層
の上に形成されており、前記下部電極は、前記酸化シリコン層に接する接合層
を、前記合金層またはイリジウム層の下に有しているこ
とを特徴とするもの。
【請求項４】請求項１の強誘電体キャパシタにおいて、前記強誘電体層としてＰbＺrＴｉＯ₃を用い、強誘電体層に接する下部電極の層としてＰt_YＩr_1-Yを用
い、Ｙを０〜０．５の間としたことを特徴とするもの。
【請求項５】請求項４の強誘電体キャパシタにおいて、前記Ｙを０．２〜０．３の間としたことを特徴とするも
の。
【請求項６】請求項１の強誘電体キャパシタにおいて、前記強誘電体層としてBi₄Ti₃Ｏ₁₂を用い、強誘電体層に接する下部電極の層としてＰt_YＩr_1-Yを用
い、Ｙを０．８の間としたことを特徴とするもの。
【請求項７】格子定数の異なる２以上の導電体の合金層
を有する下部電極、下部電極の上に、下部電極の合金層に接するように形成
された強誘電体層、強誘電体層の上に形成された上部電極、を備えた強誘電体キャパシタ。
【請求項８】請求項７の強誘電体キャパシタにおいて、前記合金層は、少なくともイリジウムを含む合金層であ
ることを特徴とするもの。
【請求項９】下部電極、下部電極の上に形成された強誘電体層、強誘電体層の上に形成され、白金とイリジウムの合金層
を有する上部電極、を備えた強誘電体キャパシタ。
【請求項１０】下部電極、下部電極の上に形成された強誘電体層、強誘電体層の上に形成され、イリジウム層を有する上部
電極、を備えた強誘電体キャパシタ。
【請求項１１】白金とイリジウムとの合金層を有する下
部電極、下部電極の上に、下部電極の前記合金層に接するように
形成された高誘電率を有する誘電体層、高誘電率を有する誘電体層の上に形成された上部電極、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタ。
【請求項１２】イリジウム層を有する下部電極、下部電極の上に、下部電極の前記イリジウム層に接する
ように形成された高誘電率を有する誘電体層、高誘電率を有する誘電体層の上に形成された上部電極、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタ。
【請求項１３】請求項１１または１２の高誘電率を有す
る誘電体キャパシタにおいて、前記下部電極は、基板の上に形成された酸化シリコン層
の上に形成されており、前記下部電極は、前記酸化シリコン層に接する接合層
を、前記合金層またはイリジウム層の下に有しているこ
とを特徴とするもの。
【請求項１４】格子定数の異なる２以上の導電体の合金
層を有する下部電極、下部電極の上に、下部電極の合金層に接するように形成
された高誘電率を有する誘電体層、高誘電率を有する誘電体層の上に形成された上部電極、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタ。
【請求項１５】請求項１４の高誘電率を有する誘電体キ
ャパシタにおいて、前記合金層は、少なくともイリジウムを含む合金層であ
ることを特徴とするもの。
【請求項１６】下部電極、下部電極の上に形成された高誘電率を有する誘電体層、高誘電率を有する誘電体層の上に形成され、白金とイリ
ジウムの合金層を有する上部電極、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタ。
【請求項１７】下部電極、下部電極の上に形成された高誘電率を有する誘電体層、高誘電率を有する誘電体層の上に形成され、イリジウム
層を有する上部電極、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタ。
【請求項１８】基板上に、スパッタリングによって、白
金とイリジウムとの合金層またはイリジウム層を下部電
極として形成するステップ、前記合金層の上に接するように強誘電体層を形成するス
テップ、強誘電体層の上に上部電極を形成するステップ、を備えた強誘電体キャパシタの製造方法。
【請求項１９】基板上に、酸化シリコン層を形成するス
テップ、前記酸化シリコン層の上に、接合層を形成するステッ
プ、前記チタン層の上に、白金とイリジウムとの合金層また
はイリジウム層を形成し、下部電極を形成するステッ
プ、前記下部電極の上に強誘電体層を形成するステップ、強誘電体層の上に上部電極を形成するステップ、を備えた強誘電体キャパシタの製造方法。
【請求項２０】請求項１８または請求項１９の強誘電体
キャパシタの製造方法において、下部電極を摂氏４００度以上で熱処理するステップを備
えたことを特徴とするもの。
【請求項２１】請求項２０の強誘電体キャパシタの製造
方法において、熱処理ステップは、強誘電体層形成のための熱処理を兼
ねるものであることを特徴とするもの。
【請求項２２】強誘電体層の両端に下部電極および上部
電極を有する強誘電体キャパシタの製造方法において、前記下部電極を格子定数の異なる２以上の種類の金属の
合金とし、合金の構成比率を変えることにより、合金の
格子定数を変えて、前記強誘電体層の格子定数と合致さ
せるようにしたことを特徴とする強誘電体キャパシタの
製造方法。
【請求項２３】基板上に、スパッタリングによって、白
金とイリジウムとの合金層またはイリジウム層を下部電
極として形成するステップ、前記合金層の上に接するように高誘電率を有する誘電体
層を形成するステップ、高誘電率を有する誘電体層の上に上部電極を形成するス
テップ、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタの製造方
法。
【請求項２４】基板上に、酸化シリコン層を形成するス
テップ、前記酸化シリコン層の上に、接合層を形成するステッ
プ、前記チタン層の上に、白金とイリジウムとの合金層また
はイリジウム層を形成し、下部電極を形成するステッ
プ、前記下部電極の上に高誘電率を有する誘電体層を形成す
るステップ、高誘電率を有する誘電体層の上に上部電極を形成するス
テップ、を備えた高誘電率を有する誘電体キャパシタの製造方
法。
【請求項２５】請求項２３または請求項２４の高誘電率
を有する誘電体キャパシタの製造方法において、下部電極を摂氏４００度以上の温度で熱処理するステッ
プを備えていることを特徴とするもの。
【請求項２６】請求項２５高誘電率を有する誘電体キャ
パシタの製造方法において、熱処理ステップは、高誘電率を有する誘電体層形成のた
めの熱処理を兼ねるものであることを特徴とするもの。
【請求項２７】高誘電率を有する誘電体層の両端に下部
電極および上部電極を有する高誘電率を有する誘電体キ
ャパシタの製造方法において、前記下部電極を格子定数の異なる２以上の種類の金属の
合金とし、合金の構成比率を変えることにより、合金の
格子定数を変えて、前記高誘電率を有する誘電体層の格
子定数と合致させるようにしたことを特徴とする高誘電
率を有する誘電体キャパシタの製造方法。