JPH11289058A - 誘電体キャパシタおよびその製造方法並びにそれを用いた誘電体メモリ - Google Patents

誘電体キャパシタおよびその製造方法並びにそれを用いた誘電体メモリ

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JPH11289058A
JPH11289058A JP11018982A JP1898299A JPH11289058A JP H11289058 A JPH11289058 A JP H11289058A JP 11018982 A JP11018982 A JP 11018982A JP 1898299 A JP1898299 A JP 1898299A JP H11289058 A JPH11289058 A JP H11289058A
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昭彦 落合
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電極材料として白金のように安定した物質を
用いた場合でも加工が容易であり、製造工程を簡略化す
ることができる誘電体キャパシタの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 層間絶縁膜17上にフォトレジスト膜を
形成し、このフォトレジスト膜30をマスクとして等方
性エッチングを行い、溝部17a,17bを形成する。
白金(Pt)からなる下部電極層18、強誘電体材料か
らなる誘電体膜19および白金(Pt)からなる上部電
極20をそれぞれ例えばスパッタ法またはCVD法によ
って順次形成する。次いで、層間絶縁膜17を終点検出
層として、下部電極層18、誘電体膜層19および上部
電極層20のうち溝部17a,17b以外の領域部分を
CMP法により選択的に除去すると共に表面を平坦化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極材料としてP
t(白金)等のように微細加工の困難な材料を用いた場
合に好適な構造を有する誘電体キャパシタおよびその製
造方法並びにそれを用いた誘電体メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、成膜技術の進歩に伴い、強誘電体
薄膜を用いた不揮発性の強誘電体メモリの開発が盛んに
行われている。この強誘電体メモリは、強誘電体薄膜の
高速な分極反転とその誘電分極とを利用することにより
高速書き換えが可能な不揮発性ランダムアクセスメモリ
(Ferroelectric Random Access Memories;FeRA
M)であり、電源を切ると中に書き込まれていた情報が
消えてしまう揮発性メモリとは異なり、書き込まれた内
容が消えないという利点を有する。
【0003】ところで、現在、製品化されている64M
レベルの強誘電体メモリでは安定した誘電体特性を得る
ために電極材料としてPt(白金)が使用されている。
これはPtが酸化しにくく、誘電体膜との間の界面に電
気抵抗値の高い酸化物層が形成されにくいことによる。
図13は、電極材料としてPtを用いた従来の強誘電体
メモリ100の断面構成を表すものである。
【0004】この強誘電体メモリ100は、トランジス
タ100Aと強誘電体キャパシタ100Bとにより構成
されている。トランジスタ100Aは、シリコンなどの
基板101の表面のフィールド絶縁膜102で囲まれた
領域に形成されたソース・ドレイン領域となる不純物領
域103A,103Bと、これら不純物領域103A,
103B間の基板101の上にゲート絶縁膜104を介
して形成されたゲート電極(ワード線)105とにより
構成されている。強誘電体キャパシタ100Bは、下部
電極層108、強誘電体膜109および上部電極層11
0をこの順に積層した構成を有している。下部電極層1
08および上部電極層110はそれぞれPtにより形成
されている。下部電極層108は層間絶縁膜106上に
形成されたチタン積層膜(TiN/Ti)107上に形
成されている。チタン積層膜107中のTi(チタン)
膜は密着層、またTiN(窒化チタン)膜は拡散防止層
としての機能を有する。このチタン積層膜107は層間
絶縁膜106に設けられた接続孔(コンタクトホール)
に埋め込まれた多結晶シリコンプラグ層111を介して
不純物領域103Aに電気的に接続されている。
【0005】チタン積層膜107、下部電極層108お
よび強誘電体膜109は酸素の拡散を防止するためのT
iO2 膜112およびCVDSiO2 膜113の積層膜
により覆われており、上部電極層110はこの積層膜に
設けられた接続孔を介して強誘電体膜109に接続され
ている。強誘電体キャパシタ100Bは層間絶縁膜11
4により覆われている。層間絶縁膜114および層間絶
縁膜106には接続孔115が設けられ、この接続孔1
15を介してビット線116が不純物領域103Bに対
して電気的に接続されている。
【0006】この誘電体メモリ100では、トランジス
タ100Aのゲート電極105に所定の電圧が印加され
ると、トランジスタ100Aが“オン”となり、不純物
領域103A,103B間に電流が流れる。これにより
コンタクトプラグ層111を介して誘電体キャパシタ1
00Bに電流が流れ、上部電極層110と下部電極層1
08との間に電圧が印加され、その結果強誘電体膜10
9において分極が発生する。この電圧−分極特性にはヒ
ステリシスがあることから、このヒステリシスを利用し
て“1”または“0”のデータの記憶あるいは読み出し
が行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この強誘電
体メモリ100では、強誘電体キャパシタ100Bの電
極材料としてのPtを加工する際に次のような問題があ
った。すなわち、Ptは酸化しにくく電極材料として安
定した物質であるため、その加工はイオンミリングに近
い物理的なエッチング法に頼らざるを得ないが、このイ
オンミリングエッチング法では、レジストと白金の混合
物などからなる塵や除去困難な堆積物が発生するという
問題があった。
【0008】図14(A),(B)はその具体例を説明
するためのもので、図14(A)は、下地膜201上に
設けられた白金膜202の上に電極パターンのレジスト
膜203を形成し、このレジスト膜203をマスクとし
て白金膜202をミリングエッチング法により選択的に
除去した後の状態を表している。このときレジスト膜2
03の側壁面にはエッチングの際に飛散した白金等の飛
散物202aが付着する。図14(B)は、この状態か
らレジスト膜203を取り除いた後の状態を表すもの
で、加工された白金膜202の上に飛散物202aが残
っている。このように飛散物202aが残る事態は微細
加工にとって好ましくなく、これが強誘電体メモリの高
集積化を妨げる要因となっていた。
【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、電極材料として白金のように安定し
た物質を用いた場合でも加工が容易であり、製造工程を
簡略化することができる誘電体キャパシタおよびその製
造方法並びにそれを用いた誘電体メモリを提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による誘電体キャ
パシタは、溝部が形成された層間絶縁膜を備え、この層
間絶縁膜の溝部内に第1の電極層、誘電体膜および第2
の電極層からなる積層構造が埋設された構成を有してい
る。
【0011】本発明による他の誘電体キャパシタは、溝
部が形成されると共に、前記溝部内に第1の電極層、誘
電体膜および第2の電極層をこの順に積層した積層構造
が埋設された第1の層間絶縁膜と、この第1の層間絶縁
膜上に形成され、溝部内の第2の電極層に対向して接続
孔を有すると共に接続孔の壁面に絶縁材料からなるサイ
ドウォール膜が形成された第2の層間絶縁膜と、この第
2の層間絶縁膜の上に形成されると共にサイドウォール
膜の間を介して第2の電極層に電気的に接続された配線
層とを備えている。
【0012】本発明による誘電体キャパシタの製造方法
は、スイッチング素子が形成された基板上に表面が平坦
化された層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜にスイッ
チング素子に対向して溝部を形成する工程と、層間絶縁
膜の溝部内に第1の電極層、誘電体膜および第2の電極
層をこの順で積層した後、溝部の表面を層間絶縁膜の表
面に合わせて平坦化する工程とを含むものである。
【0013】より具体的には、層間絶縁膜に溝部を形成
した後、この溝部を含む層間絶縁膜上に第1の電極層、
誘電体膜および第2の電極層をこの順で積層し、更に、
層間絶縁膜を終点検出層とした化学的機械研磨法によっ
て第1の電極層、誘電体膜および第2の電極層を加工
し、溝部の表面を層間絶縁膜の表面に合わせて平坦化す
ることにより誘電体キャパシタが製造される。
【0014】本発明による誘電体メモリは、基板の表面
に形成されたスイッチング素子と、このスイッチング素
子上に設けられると共に溝部を有する層間絶縁膜と、こ
の層間絶縁膜の溝部内に埋設されると共に、スイッチン
グ素子に電気的に接続された第1の電極層、誘電体膜お
よび第2の電極層がこの順で積層された構造を有する誘
電体キャパシタとを備えている。
【0015】本発明による他の誘電体メモリは、基板の
表面に形成されたスイッチング素子と、このスイッチン
グ素子上に設けられると共に溝部を有する第1の層間絶
縁膜と、この第1の層間絶縁膜の溝部内に埋設されると
共に、スイッチング素子に電気的に接続された第1の電
極層、誘電体膜および第2の電極層がこの順で積層され
た構造を有する誘電体キャパシタと、第1の層間絶縁膜
上に形成され溝部内の第2の電極層に対向して接続孔を
有すると共に接続孔の壁面に絶縁材料からなるサイドウ
ォール膜が形成された第2の層間絶縁膜と、この第2の
層間絶縁膜の上に形成されると共にサイドウォール膜の
間を介して第2の電極層に電気的に接続された配線層と
を備えている。
【0016】本発明による誘電体キャパシタおよび誘電
体メモリでは、層間絶縁膜の溝部内に第1の電極層、誘
電体膜および第2の電極層からなる積層構造が埋設され
た構成を有しているため、第1の電極層および誘電体膜
を溝部の底面および側面に沿って積層させることにより
蓄積容量が大きくなる。
【0017】本発明による他の誘電体キャパシタおよび
誘電体メモリでは、第2の電極層と配線層とは第2の層
間絶縁膜の接続孔に形成されたサイドウォール膜の間を
介して電気的に接続されるため、電気的接続部を最小線
幅より小さくすることが可能になる。よって上部電極層
と配線層との接続工程において、上部電極層と下部電極
層との電気的な短絡の発生が防止される。
【0018】本発明による誘電体キャパシタの製造方法
では、層間絶縁膜の溝部内に第1の電極層、誘電体膜お
よび第2の電極層がこの順で積層された後、溝部の表面
が層間絶縁膜の表面に合わせて平坦化される。より具体
的には、層間絶縁膜に溝部が形成された後、この溝部を
含む層間絶縁膜上に第1の電極層、誘電体膜および第2
の電極層がこの順で積層され、更に、層間絶縁膜を終点
検出層とした化学的機械研磨法によって第1の電極層、
誘電体膜および第2の電極層が一括して加工され、溝部
の表面が層間絶縁膜の表面に合わせて平坦化される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0020】〔第1の実施の形態〕図1は本発明の第1
の実施の形態に係る誘電体メモリの10の断面構成を表
すものである。この誘電体メモリ10はシリコンなどの
基板11に形成された複数(ここでは2つ)のトランジ
スタ10Aと、これらトランジスタ10Aそれぞれと対
をなす誘電体キャパシタ10Bとにより構成されてい
る。
【0021】基板11の表面のフィールド絶縁膜12で
囲まれた領域にはソース・ドレインとなるLDD(Light
ly Doped Drain) 構造の不純物領域13A,13B,1
3Cがそれぞれ形成されている。これら不純物領域13
A〜13C間の基板11の上にゲート絶縁膜14を介し
てワード線(兼ゲート電極)15A,15Bがそれぞれ
形成されている。これら不純物領域13A〜13Cおよ
びワード線15A,15Bにより隣接する2つのトラン
ジスタ10A,10Aが構成されている。なお、フィー
ルド絶縁膜12上にも他のワード線15C,15Dが形
成されている。ワード線15A〜15Dの各線幅は例え
ば0.25μmとなっている。
【0022】トランジスタ10Aは、例えばBPSG
(Boro-Phospho-Silicate Glass),PSG( Phospho-S
ilicate Glass),NSG( Non-Silicate Glass) ,SO
G(Spin on glass)等により形成された膜厚0.75μ
mの層間絶縁膜16により覆われている。層間絶縁膜1
6は同じくPSG等により形成された例えば膜厚0.4
μmの層間絶縁膜17により覆われており、本実施の形
態では、この層間絶縁膜17内に各トランジスタ10A
に対応して積層構造の誘電体キャパシタ10B,10B
がそれぞれ埋設されている。すなわち、層間絶縁膜17
には2つの溝部17a,17bが形成され、これら溝部
17a,17b内にそれぞれ下部電極層18、誘電体膜
19および上部電極層20がこの順に積層された構造の
誘電体キャパシタ10Bが形成されている。なお、下部
電極層18が本発明の第1の電極層、誘電体膜19が誘
電体膜、上部電極層20が第2の電極層にそれぞれ対応
している。溝部17a,17bは、底面から側面にかけ
て円弧形状の弯曲部を有しており、下部電極層18およ
び誘電体膜19の各両端部が溝部17a,17bの弯曲
部に合わせて弯曲形状をなしている。
【0023】溝部17a,17bそれぞれの表面領域に
はN2 (窒素)が導入され、N2 による相互拡散防止領
域17Aを形成している。この相互拡散防止領域17A
により層間絶縁膜17と下部電極層18との間の相互拡
散が阻止され、隣接する下部電極層18同士の電気的な
短絡が防止されるようになっている。
【0024】下部電極層18および上部電極層20はそ
れぞれ本実施の形態ではPt(白金)により形成されて
いる。なお、Pt以外でも、例えばIr(イリジウ
ム),Ru(ルテニウム),Rh(ロジウム),Pd
(パラジウム)その他の金属材料により形成してもよ
い。
【0025】誘電体膜19は、強誘電体材料、あるいは
高い誘電率(すなわち、高誘電性)を有する材料(以
下、高誘電体材料という。)により形成されている。誘
電体キャパシタ10Bは強誘電体材料を用いた場合には
強誘電体キャパシタ、高誘電体材料を用いた場合には高
誘電体キャパシタとなる。強誘電体材料としてはSBT
(一般式は、Bi2 SrTa2 9 ),SBTN(一般
式は、Bi2 SrTa2-X NbX 9 ),PZT(一般
式は、Pb(Zr,Ti)O3 ),PLZT(一般式
は、(Pb,La)(Zr,Ti)O3 )など、高誘電
体材料としては、酸化タンタル(V)(一般式は、Ta
2 5 ),BST(一般式は、(Ba,Sr)Ti
3 ),STO(一般式は、SrTiO3 )などがそれ
ぞれ挙げられる。
【0026】下部電極層18および誘電体膜19の各両
端部はそれぞれ上部電極層20の表面と同一面をなして
おり、層間絶縁膜17と共に平坦面を構成している。
【0027】層間絶縁膜16には接続孔(コンタクトホ
ール)16a,16bが設けられ、これら接続孔16
a,16bにはそれぞれ導電性の多結晶シリコンからな
るコンタクトプラグ層21が埋め込まれている。誘電体
キャパシタ10B,10Bの各下部電極層18はこのコ
ンタクトプラグ層21を介して不純物領域13A,13
Cにそれぞれ電気的に接続されている。不純物領域13
Bには層間絶縁膜16中に設けられた接続孔(コンタク
トホール)16cを介して例えばW(タングステン)に
より形成されたビット線22が電気的に接続されてい
る。
【0028】層間絶縁膜17上には更に例えばPSG,
BPSG,NSG,SOG等により形成された層間絶縁
膜23が設けられており、この層間絶縁膜23に形成さ
れた接続孔23a,23bを介して例えばAl(アルミ
ニウム)により形成された配線層24a,24bが各上
部電極層20に電気的に接続されている。これら配線層
24a,24bがプレート線を構成している。
【0029】この誘電体メモリ10では、トランジスタ
10Aのゲート電極(例えばワード線15A)に所定の
電圧が印加されると、トランジスタ10Aが“オン”と
なり、不純物領域13A,13B間に電流が流れる。こ
れにより、コンタクトプラグ層21を介して誘電体キャ
パシタ10Bに電流が流れ、上部電極層20と下部電極
層18との間に電圧が印加され、その結果、誘電体膜1
9において分極が発生する。この電圧−分極特性にはヒ
ステリシスがあることから、このヒステリシスを利用し
て“1”または“0”のデータの記憶あるいは読み出し
が行われる。
【0030】この誘電体メモリ10では、誘電体キャパ
シタ10Bが層間絶縁膜17の溝部17a,17b内に
埋設されると共に、下部電極層18および誘電体膜19
がそれぞれ溝部17a,17bの形状に合わせて底部の
コーナ部において弯曲した構成を有するため、特性変動
量が少なく、かつ従来の誘電体キャパシタに比べて各層
の接触面積が大きく蓄積容量が大きくなる。
【0031】次に、図2〜図3および図1を参照して上
記誘電体メモリ10の製造方法について説明する。
【0032】まず、図2(A)に示したように、例えば
p型のシリコン基板11の上に公知のDRAM(Dynami
c Random Access Memory) トランジスタプロセスと同様
のプロセスにより、フィールド絶縁膜12,ソース・ド
レインとなる不純物領域13A〜13C、ワード線15
A〜15Dおよびビット線22を形成した後、例えばC
VD(Chemical Vapor Deposition:化学的気相成長 )法
により例えばBPSGからなる層間絶縁膜16を形成す
る。続いて、この層間絶縁膜16に接続孔16a,16
bを形成し、これら接続孔16a,16bにそれぞれ例
えばCVD法により多結晶シリコンを埋め込むと共にこ
の多結晶シリコン中に例えば燐(P)を添加(ドープ)
してコンタクトプラグ層21を形成する。その後、層間
絶縁膜16の表面を例えばCMP(Chemical and Mecha
nical Polishing : 化学的機械研磨)法により平坦化
し、この層間絶縁膜16上に例えばCVD法によりBP
SGからなる層間絶縁膜17を形成する。
【0033】次に、図2(B)に示したように、層間絶
縁膜17上にキャパシタパターンを有するフォトレジス
ト膜32′を形成し、このフォトレジスト膜32′をマ
スクとして等方性エッチングを行い、コンタクトプラグ
層21に達する溝部17a,17bを形成する。等方性
エッチングとしては、例えばエッチング液として希フッ
酸(HF)を用いたウェットエッチングを隣接する溝部
17a,17b間が最小線幅(F)(例えば0.25μ
m)若しくはそれ以下となるまで数分(例えば30分)
間行う。
【0034】なお、下部電極層18、誘電体膜19およ
び上部電極層20の被覆性が良くない場合には、図2
(B)に点線17cで示したように、溝部17a,17
bの開口部の端部(エッジ)を滑らかにするため、リフ
ロー(再流動)を施すことが好ましい。具体的には、層
間絶縁膜17をBPSGにより形成した場合には、例え
ば850°Cの熱処理を10分間行う。続いて、溝部1
7a,17bが形成された層間絶縁膜17の表面に、イ
オン注入法あるいはNH3 (アンモニア)およびN2
(亜酸化窒素)を用いたRTA(Rapid Thermal Anneal
ing)により窒素を注入し、相互拡散防止領域17Aを形
成する。
【0035】次に、図2(C)に示したように、例えば
白金(Pt)からなる膜厚100nmの下部電極層1
8、例えばSBTなどの強誘電体材料からなる膜厚10
0nmの誘電体膜19、および例えば白金(Pt)から
なる例えば膜厚0.5μmの上部電極層20をそれぞれ
例えばスパッタ法やCVD法によって順次形成する。な
お、このとき層間絶縁膜17と下部電極層18との間の
熱膨張係数が大きく異なり剥離し易い場合にはTa(タ
ンタル)やその酸化物等からなる緩衝層を設けて、下部
電極層18の剥離を防止することが望ましい。
【0036】次に、図3(A)に示したように、層間絶
縁膜17を終点検出層として、下部電極層18、誘電体
膜層19および上部電極層20のうち溝部17a,17
b以外の領域部分をCMP法により選択的に除去すると
共に表面を平坦化する。これにより下部電極層18およ
び誘電体膜19の各両端部が上部電極層20の表面と共
に平坦面を構成する誘電体キャパシタ10Bが、層間絶
縁膜17の溝部17a,17b内にそれぞれ形成され
る。
【0037】次に、図3(B)に示したように、誘電体
キャパシタ10Bおよび層間絶縁膜17上に、例えばC
VD法によってPSGからなる層間絶縁膜23を形成す
る。続いて、フォトリソグラフィ技術によって層間絶縁
膜23に接続孔23a,23bを形成したのち、層間絶
縁膜23上に例えばAl(アルミニウム)を蒸着し、パ
ターニングすることにより配線層24a,24bを形成
する。なお、必要に応じて接続孔23a,23bにW
(タングステン)等を充填するようにしてもよい。以後
は通常の金属配線工程を経ることにより図1に示した誘
電体メモリ10が完成する。
【0038】このように本実施の形態では、トランジス
タ10A,10A上に層間絶縁膜17を形成すると共に
この層間絶縁膜17に溝部17a,17bを設け、これ
ら溝部17a,17bを含む層間絶縁膜17上に下部電
極層18、誘電体膜19および上部電極層20を順次積
層し、その後CMP法により一括して不要部分を除去し
て表面を平坦化するようにしたので、電極材料としてP
tのように微細加工の困難な材料を用いたとしても誘電
体キャパシタ10B,10Bを容易に作成することがで
きる。また、従来のイオンミリング法による微細加工プ
ロセスが不要であるため、プロセスが簡略化される。
【0039】更に、本実施の形態では、層間絶縁膜17
の下部電極層18の近傍領域にN2による相互拡散防止
領域17Aを形成するようにしたので、層間絶縁膜17
と下部電極層18との間の相互拡散を阻止することがで
きる。このため隣接する下部電極層18同士の電気的な
短絡を防止することができる。また、本実施の形態で
は、層間絶縁膜17と下部電極層18との間にTa(タ
ンタル)やその酸化物等からなる緩衝層を設けることに
より、下部電極層18の剥離を防止することもできる。
【0040】〔第2の実施の形態〕図4は本発明の第2
の実施の形態に係る誘電体メモリ30の構成を表すもの
である。この誘電体メモリ30は、誘電体キャパシタ3
0Bの断面形状が第1の実施の形態と異なり、その他の
構成は第1の実施の形態と同様である。以下、第1の実
施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明
は省略する。
【0041】本実施の形態において、層間絶縁膜17に
形成される溝部31a,31bはそれぞれその側面にテ
ーパ部が設けられており断面が台形状となっている。従
って、下部電極層18,誘電体膜19および上部電極層
20も溝部31a,31bの形状に応じて両端にテーパ
部を有する形状となっている。このように溝部31a,
31bにテーパ部を設けることにより、各層の両端部に
おける被覆性を向上させることができ、誘電体キャパシ
タ30Bの特性が安定する。
【0042】溝部31a,31bはフォトレジスト膜の
後退を利用して形成することができる。すなわち、例え
ば図5に示したように、層間絶縁膜17を形成した後、
この層間絶縁膜17の上に溝部のパターンを有するフォ
トレジスト膜32を形成し、次いで、例えば250°C
の温度で加熱することにより、フォトレジスト膜32の
角部にテーパ部32a形成する。この状態で、フォトレ
ジストとの選択比の小さい条件で異方性エッチングを行
うと、フォトレジストの後退によりテーパ部を有する溝
部31a,31bが形成される。それ以降は第1の実施
の形態と同様に、下部電極層18、誘電体膜19および
上部電極層20を順次積層し、その後CMP法により一
括して不要部分を除去することにより表面を平坦化すれ
ばよい。
【0043】〔第3の実施の形態〕図6は本発明の第3
の実施の形態に係る誘電体メモリ40の構成を表すもの
である。この誘電体メモリ40は、層間絶縁膜17の厚
さを上記実施の形態に比べて厚くすると共に溝部41
a,41bを深くし、かつ断面形状を矩形状(長方形)
若しくは正方形状とし、キャパシタ面積の増大、すなわ
ち大容量化を図ったものであり、第1および第2の実施
の形態では十分な信号量が得られない場合に有効であ
る。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
【0044】ところで、一般に、キャパシタ形状を矩形
若しくは正方形とすると、各層のコーナ部に電界が集中
し特性変動量が大きくなる。しかし、本実施の形態のよ
うに、高さ方向のキャパシタ面積が大きくなると、コー
ナ部における特性変動量は相対的に小さくなる。このた
め第1および第2の実施の形態のように、溝部の底部に
おいてコーナ部を弯曲させたり、テーパ部を設ける必要
性は少なくなる。従って、本実施の形態では、層間絶縁
膜17をRIEにより異方性エッチングし、断面矩形状
の溝部41a,41bを形成した後、開口部の端部(エ
ッジ)部分をリフローによりなだらかにし、次いで、第
1の実施の形態と同様に、下部電極層18、誘電体膜1
9および上部電極層20を順次積層し、その後CMP法
により一括して不要部分を除去するだけで、良好な特性
を有する誘電体キャパシタを作成することができる。
【0045】第2および第3の実施の形態においても、
誘電体キャパシタを容易に作成することができると共に
プロセスが簡略化される等の効果は第1の実施の形態と
同様である。
【0046】〔第4の実施の形態〕図7は本発明の第4
の実施の形態に係る誘電体メモリ50の構成を表してい
る。この誘電体メモリ50は、第3の実施の形態と同様
に層間絶縁膜17にレジストマスクを用いて溝部51
a,51bを形成した後、レジストマスクを除去した状
態あるいはレジストマスクを残した状態で更に等方性エ
ッチングを施すことにより、溝部51a,51bの容積
を大きくし、キャパシタ表面積の増大を図ったものであ
る。本実施の形態では、このエッチングの際に層間絶縁
膜17のエッチング速度と多結晶シリコンからなるコン
タクトプラグ層21のそれとを等しく設定する。エッチ
ングガスとしては、例えば(CF4 +O2 )ガスが用い
られる。
【0047】本実施の形態では、このような方法により
隣接するキャパシタの溝部51a,51b間の距離Wを
最小線幅Fよりも小さく設定することができる。
【0048】ところで、誘電体メモリのセル構造は、従
来のDRAMのそれと類似し、開発の傾向も同様であ
る。そのため究極的なセル面積は4F×2F(F;最小
線幅)であり、キャパシタ平面積は図8(A)に示した
ように3F×Fと表現される。一方、誘電体メモリの構
造上、DRAMと大きく異なる点は、誘電体メモリにお
いては、各キャパシタにおける上部電極が配線層(プレ
ート線)と接続孔を介して電気的に接続されている点で
ある。この接続孔は通常、最小線幅で設計されるので、
リソグラフィの合わせを考慮すると、上部電極からはみ
出してしまう。
【0049】特に、上述の誘電体メモリ10,30,4
0,50では図8(B)に示したように、いずれも下部
電極層18および上部電極層20が誘電体膜19と共に
層間絶縁膜17の表面に出ているため、図に二点鎖線で
示したように接続孔23aの位置がずれてしまうと、下
部電極層18と上部電極層20とが電気的に短絡する虞
れがある。以下、このような電極間の短絡防止構造を備
えた誘電体メモリを、本発明の第5の実施の形態として
説明する。
【0050】〔第5の実施の形態〕図9および図10は
第5の実施の形態に係る誘電体メモリ60の製造工程を
表すものである。なお、図3(B)までの工程は、誘電
体キャパシタの形状が異なるのみで、その他の構成は実
質的に同一であるのでその説明は省略し、その後の工程
について説明する。
【0051】図9において、上記実施の形態と同様に、
層間絶縁膜17の溝部61a,61b内にそれぞれ下部
電極層62、誘電体膜63および上部電極層64からな
る誘電体キャパシタを形成した後、この誘電体キャパシ
タおよび層間絶縁膜17上に例えばNSGからなる層間
絶縁膜65を形成する。この層間絶縁膜65に最小線幅
Fの接続孔65a,65bを形成した後、この層間絶縁
膜65上に例えばCVD法によりSiO2 (シリコン酸
化膜)からなる絶縁膜66を形成する。続いて、RIE
を施し、図10(A),(B)に示したように、接続孔
65a,65bの内壁にそれぞれサイドウォール膜66
A,66Bを形成する。これにより最小線幅Fよりも実
質的に幅の狭い接続孔67a,67bが形成される。
【0052】その後は第1の実施の形態と同様に、層間
絶縁膜65上に例えばAl(アルミニウム)を蒸着し、
パターニングすることにより配線層68a,68b(プ
レート線)を形成する。以後は通常の金属配線工程を経
て本実施の形態の誘電体メモリ60が完成する。
【0053】本実施の形態では、配線層68a,68b
各々と誘電体キャパシタ60Bの上部電極層64との電
気的接続部にサイドウォール膜66Aを形成するように
したので、最小線幅Fよりも実質的に幅の狭い接続孔6
7a,67bを形成することができる。よって、上部電
極層64と配線層68a,68bとの接続工程におい
て、下部電極層62と上部電極層64とが電気的に短絡
する虞れがなくなる。
【0054】〔第6の実施の形態〕本実施の形態では、
上記各実施の形態において下部電極層、誘電体膜および
上部電極層を積層した後、CMP法により不要部分を除
去する際に、主に下部電極層および上部電極層の構成材
料に塑性ひずみが生じて、余分な凸部(バリ)(図11
(B)参照)が派生した場合の製造方法について説明す
る。なお、ここでは第1の実施の形態の誘電体メモリ1
0を例に挙げて説明する。以下、第1の実施の形態と異
なる点についてのみ説明し、その他については、第1の
実施の形態と同一の符号を付しその説明を省略する。
【0055】図11(A),(B)は、本実施の形態に
係る誘電体メモリ10の主要な製造工程を表すものであ
る。本実施の形態では、まず、第1の実施の形態の図2
(B)までと同一の工程により、例えば深さ400n
m、幅1500nmの大きさの溝部17a,17b等を
形成する。
【0056】次に、図11(A)に示したように、例え
ばスパッタリング法により厚さ20nmのTi膜および
厚さ120nmのPt膜を順次積層して下部電極層1
8′を形成する。そののち、例えばCVD法によりSB
T膜を成膜し、このSBT膜に熱処理を施して厚さ15
0nmの多結晶SBTよりなる誘電体膜19を形成す
る。更に、誘電体膜19上に、例えばスパッタリング法
により厚さ150nmのPtよりなる上部電極層20を
形成する。
【0057】次に、図11(B)に示したように、層間
絶縁膜17を最終点検層として、下部電極層18′、誘
電体膜19および上部電極層20の不要部分を例えばC
MP法により一括して除去する。このとき、下部電極層
18′および上部電極層20を構成するPtの方が、誘
電体膜19を構成するSBTよりも延性に富んでいるた
めに、Ptのバリが誘電体膜19側にはみ出す。すなわ
ち、誘電体膜19および層間絶縁膜17の表面に、下部
電極層18′側のPtによる凸部18′a、上部電極層
20側のPtによる凸部20aが生じる。これら凸部1
8′a,20aの発生状況によっては、下部電極層1
8′と上部電極層20との間、あるいは隣接する下部電
極層18′間が電気的に短絡してしまう。
【0058】そこで、本実施の形態では、次に、例え
ば、サコム社製RIE装置(RIE-10NL)用いて基板11
の全面に、Ar(アルゴン)ガスとCl2 (塩素)ガス
との混合ガスを流量比が、例えばAr:Cl2 =3:7
となるように供給しつつ、エッチング圧力(ガス圧力)
5mTorr、プラズマ発生電力90Wの条件でRIE
を行い、凸部18′a,20aを除去する。このとき、
凸部18′a,20aが生じた領域以外の平坦な領域に
はレジスト膜(図示せず)などを形成して、表面を保護
するようにするとよい。この条件でのPtのエッチング
速度は約13.8nm/minであり、SBTのエッチ
ング速度は約5.7nm/minである。従って、効率
よく凸部18′a,20aを除去することができる。こ
れにより、図3(A)に示したような下部電極層18′
および誘電体膜19の各両端部が上部電極層20の表面
と共に平坦面を構成する誘電体キャパシタが、層間絶縁
膜17の溝部17a,17b内にそれぞれ形成される。
【0059】なお、Ptの代わりにIrを用いて下部電
極層18′および上部電極層20を構成した場合には、
上述した条件でRIEを行うと、Irのエッチング速度
は約4.9nm/minであり、SBTのエッチング速
度は既に述べたように約5.7nm/minである。従
って、この場合も凸部18′a,20aの除去は可能で
ある。更に、下部電極層18′をTiとPtとにより構
成し、上部電極層20をIrにより構成した場合におい
ても凸部18′a,20aの除去は可能である。
【0060】このように本実施の形態では、下部電極層
18′、誘電体膜19および上部電極層20の不要部分
をCMP法により除去して一旦平坦化した後、凸部1
8′a,20aが派生して表面に凹凸が生じた場合に、
RIEにより凸部18′a,20aを除去して表面を完
全に平坦化するようにしたので、下部電極層18′と上
部電極層20、あるいは隣接する下部電極層18′同士
が電気的に短絡する虞れがなくなる。
【0061】〔第7の実施の形態〕第7の実施の形態
は、CMPを行う際に上部からの圧力が加えられて層間
絶縁膜の溝部内に応力が集中した場合においても、SB
Tなどの硬くて脆い誘電体膜19の溝部内に形成された
部分が破壊されることのない誘電体キャパシタの製造方
法およびそれにより製造される誘電体キャパシタに関す
る。
【0062】図12(A),(B)は本実施の形態に係
る誘電体メモリ70の主要な製造工程を表すものであ
る。本実施の形態では、第1の実施の形態の図2(B)
までと同一の工程により、例えば深さ330〜350n
mの溝部17a,17b等を形成した後、図12(A)
に示したように、例えばPtからなる膜厚100nmの
下部電極層71、例えばSBTなどの強誘電体材料から
なる膜厚100nmの誘電体膜72、および例えばPt
からなる例えば膜厚80〜100nmの上部電極層73
をそれぞれ例えばCVD法あるいはスパッタ法によって
順次形成する。ここでは、上部電極層73の厚さが膜厚
80〜100nm程度であるので、層間絶縁膜17の表
面の高さは上部電極層73の表面の高さよりも例えば5
0nm以下の範囲で高くなっている。なお、CMPに用
いられるAl2 3 (アルミナ)などの研磨剤の粒径の
平均値は、例えば50nm以下程度であり、本実施の形
態では、上記高低差は、この平均粒径値程度となるよう
にすることが望ましい。
【0063】次に、図12(B)に示したように、層間
絶縁膜17を終点検出層として、下部電極層71、誘電
体膜層72および上部電極層73のうち溝部17a,1
7b以外の領域部分をCMP法により選択的に除去する
と共に表面を平坦化する。既に述べたようにPtなどの
電極構成材料が延性を有していることを考慮に入れる
と、これにより上部電極層73の表面が下部電極層71
および誘電体膜72の各両端部よりも若干窪んでいる
か、下部電極層71および誘電体膜72の各両端部と共
に平坦面を構成する誘電体キャパシタ70Bが、層間絶
縁膜17の溝部17a,17b内にそれぞれ形成され
る。
【0064】このように本実施の形態では、CMPを行
う際に、CMPに用いられるAl23 などの研磨剤の
粒径の平均値程度あるいはそれよりも大きな窪みを有す
る誘電体キャパシタ70Bが溝部17a,17bに設け
られているので、上述した応力集中による誘電体膜72
の破壊が効果的に防止される。
【0065】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定され
るものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各
実施の形態においては、誘電体キャパシタを構成する下
部電極層、誘電体膜および上部電極層等をそれぞれCV
D法等により形成する例について説明したが、これらは
MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Depositio
n :有機金属化学的気相成長)やスパッタリング法等そ
の他の方法によって形成するようにしてもよい。
【0066】また、上記各実施の形態では、誘電体キャ
パシタを構成する下部電極層、誘電体膜および上部電極
層の一括加工をCMP法により行う例について説明した
が、その他、機械研磨法により一括加工するようにして
もよい。
【0067】更に、上記第6の実施の形態では、RIE
により凸部18′a,20aを除去する例について説明
したが、スパッタエッチングにより除去することもでき
る。
【0068】また、上記各実施の形態では、下部電極層
および上部電極層の構成材料としてPtやIrなどを用
いる例について説明したが、これらの構成材料として
は、Pt,Ir,Ru,RhあるいはPdなどの貴金属
元素とHf(ハフニウム),Zr(ジルコニウム)ある
いはTiなどの遷移金属元素と酸素とを含む遷移金属酸
素含有貴金属を用いることもできる。また、各電極層
は、単層構造のみならず、これらの材料よりなる多層構
造を有していてもよい。
【0069】更に、上記第7の実施の形態では、第1の
実施の形態の形状の誘電体キャパシタの製造方法につい
て説明したが、第2ないし第5の実施の形態の形状の誘
電体キャパシタを製造する場合にも適用することができ
る。
【0070】
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項13のいずれかに記載の誘電体キャパシタあるいは請
求項24ないし請求項27のいずれかに記載の誘電体メ
モリによれば、層間絶縁膜の溝部内に第1の電極層、誘
電体膜および第2の電極層からなる積層構造が埋設され
た構成を有しているため、第1の電極層および誘電体膜
を溝部の底面および側面に沿って積層させることにより
蓄積容量が大きくなるという効果を奏する。
【0071】特に、請求項4または請求項5記載の誘電
体キャパシタによれば、溝部に弯曲部またはテーパ部を
設けるようにしたので、上記効果に加え、第1の電極
層、誘電体膜および第2の電極層の被覆性が向上し、特
性変動量が少なくなるという効果を奏する。
【0072】また、請求項7記載の誘電体キャパシタに
よれば、溝部の近傍に相互拡散防止領域を設けるように
したので、隣接する第1の電極層間の電気的な短絡を防
止することができる。更に、請求項8記載の誘電体キャ
パシタによれば、溝部と第1の電極層との間に緩衝層を
設けるようにしたので、第1の電極層の剥離を防止する
ことができる。
【0073】また、請求項13記載の誘電体キャパシタ
によれば、配線層と誘電体キャパシタの第2の電極層と
の電極的接続部にサイドウォール膜を形成するようにし
たので、電気的接続部を最小線幅よりも狭くすることが
でき、よって、第2の電極層と配線層との接続工程にお
いて、第1の電極層と第2の電極層とが電気的に短絡す
る虞れがなくなる。
【0074】また、請求項14ないし請求項23のいず
れかに記載の誘電体キャパシタの製造方法によれば、層
間絶縁膜の溝部内に第1の電極層、誘電体膜および第2
の電極層をこの順で積層した後、溝部の表面を層間絶縁
膜の表面に合わせて平坦化させるようにしたので、電極
材料として白金のように安定した物質を用いた場合でも
加工が容易になるという効果を奏する。
【0075】特に、請求項15記載の誘電体キャパシタ
の製造方法によれば、化学的機械研磨法によって第1の
電極層、誘電体膜および第2の電極層を一括して加工す
るようにしたので、加工が容易になると共に製造工程を
簡略化できるという効果を奏する。
【0076】また、請求項16記載の誘電体キャパシタ
の製造方法によれば、第1の電極層、誘電体膜および第
2の電極層を化学的機械研磨法によって加工した後、溝
部および層間絶縁膜の表面にエッチング処理を施すこと
によってこれらを平坦化するようにしたので、化学的機
械研磨を行う際に表面に凹凸が生じた場合においても、
溝部の表面と層間絶縁膜の表面とがより完全に平坦化さ
れる。よって、誘電体キャパシタの絶縁特性が向上し、
信頼性の高い誘電体キャパシタを作製することができる
という効果を奏する。
【0077】更に、請求項17または請求項18記載の
誘電体キャパシタの製造方法によれば、層間絶縁膜の表
面の高さが第2の電極層の表面の高さよりも高くなるよ
うに第1の電極層、誘電体膜および第2の電極層を積層
した後、化学的機械研磨法によって第1の電極層、誘電
体膜および第2の電極層を加工するようにしたので、化
学的機械研磨を行う際に上部からの圧力が加えられて層
間絶縁膜の溝部内に応力が集中した場合においても、溝
部内に形成された部分が破壊されることを効果的に防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る誘電体メモリ
の断面構成図である。
【図2】図1に示した誘電体メモリの製造工程毎の断面
図である。
【図3】図2の工程に続く工程毎の断面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る誘電体メモリ
の断面構成図である。
【図5】図4に示した誘電体メモリの製造工程を説明す
るための断面図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る誘電体メモリ
の断面構成図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る誘電体メモリ
の断面構成図である。
【図8】誘電体キャパシタにおける上部電極層と下部電
極層との短絡について説明するための平面図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る誘電体メモリ
の断面構成図である。
【図10】図9に示した誘電体メモリの製造工程を説明
するための断面図である。
【図11】本発明の第6の実施の形態に係る誘電体メモ
リの製造工程を説明するための断面図である。
【図12】本発明の第7の実施の形態に係る誘電体メモ
リの製造工程を説明するための断面図である。
【図13】従来の強誘電体メモリの断面構成図である。
【図14】従来の強誘電体メモリの問題点を説明するた
めの断面図である。
【符号の説明】
10,30,40,50,60,70…誘電体メモリ、
10A…トランジスタ、10B,70B…誘電体キャパ
シタ、18,18′,62,71…下部電極層、18′
a,20a…凸部、19,63,72…誘電体膜、2
0,64,73…上部電極層、17,23…層間絶縁
膜、17a,17b…溝部、23a,23b…接続孔、
24a,24b…配線層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/8247 29/788 29/792 (72)発明者 広中 克行 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電極層、誘電体膜および第2の電
    極層をこの順に積層した構造を有する誘電体キャパシタ
    において、 溝部が形成された層間絶縁膜を備え、この層間絶縁膜の
    溝部内に前記第1の電極層、誘電体膜および第2の電極
    層からなる積層構造が埋設されたことを特徴とする誘電
    体キャパシタ。
  2. 【請求項2】 前記第1の電極層および誘電体膜のそれ
    ぞれが前記層間絶縁膜の溝部の底面および側面に沿った
    形状をなすと共に各両端部が第2の電極層および層間絶
    縁膜の各表面と同一面を構成することを特徴とする請求
    項1記載の誘電体キャパシタ。
  3. 【請求項3】 前記第1の電極層および誘電体膜のそれ
    ぞれの両端部が第2の電極層および層間絶縁膜の各表面
    と共に実質的に平坦面を構成することを特徴とする請求
    項2記載の誘電体キャパシタ。
  4. 【請求項4】 前記溝部は底面から側面にかけて弯曲部
    を有すると共に前記第1の電極層および誘電体膜の各両
    端部が前記溝部の弯曲部に合わせて弯曲形状をなしてい
    ることを特徴とする請求項2記載の誘電体キャパシタ。
  5. 【請求項5】 前記溝部の側面にテーパ部を有すると共
    に、前記第1の電極層および誘電体膜の各両端部が前記
    溝部のテーパ部に合わせてテーパ形状をなしていること
    を特徴とする請求項2記載の誘電体キャパシタ。
  6. 【請求項6】 前記溝部の断面形状が矩形若しくは正方
    形状であり、前記第1の電極層および誘電体膜のそれぞ
    れが凹形形状をなしていることを特徴とする請求項2記
    載の誘電体キャパシタ。
  7. 【請求項7】 前記溝部の近傍に窒化処理がなされた相
    互拡散防止領域が設けられたことを特徴とする請求項1
    記載の誘電体キャパシタ。
  8. 【請求項8】 前記溝部と第1の電極層との間に緩衝層
    が設けられたことを特徴とする請求項1記載の誘電体キ
    ャパシタ。
  9. 【請求項9】 前記誘電体膜が強誘電性を有するもので
    あることを特徴とする請求項1記載の誘電体キャパシ
    タ。
  10. 【請求項10】 前記強誘電性を有する誘電体膜がSB
    T(Bi2 SrTa2 9 ),SBTN(Bi2 SrT
    2-X NbX 9 ),PZT(Pb(Zr,Ti)
    3 ),PLZT((Pb,La)(Zr,Ti)
    3 )のいずれかにより形成されたことを特徴とする請
    求項9記載の誘電体キャパシタ。
  11. 【請求項11】 前記誘電体膜が高い誘電率を有するも
    のであることを特徴とする請求項1記載の誘電体キャパ
    シタ。
  12. 【請求項12】 前記高い誘電率を有する誘電体膜がT
    2 5 ,BST((Ba,Sr)TiO3 ),STO
    (SrTiO3 )のいずれかにより形成されたことを特
    徴とする請求項11記載の誘電体キャパシタ。
  13. 【請求項13】 溝部が形成されると共に、前記溝部内
    に第1の電極層、誘電体膜および第2の電極層をこの順
    で積層した積層構造が埋設された第1の層間絶縁膜と、 この第1の層間絶縁膜上に形成され、前記溝部内の第2
    の電極層に対向して接続孔を有すると共に前記接続孔の
    壁面に絶縁材料からなるサイドウォール膜が形成された
    第2の層間絶縁膜と、 この第2の層間絶縁膜の上に形成されると共に前記サイ
    ドウォール膜の間を介して第2の電極層に電気的に接続
    された配線層とを備えたことを特徴とする誘電体キャパ
    シタ。
  14. 【請求項14】 スイッチング素子が形成された基板上
    に表面が平坦化された層間絶縁膜を形成し、この層間絶
    縁膜に前記スイッチング素子に対向して溝部を形成する
    工程と、 前記層間絶縁膜の溝部内に第1の電極層、誘電体膜およ
    び第2の電極層をこの順で積層した後、前記溝部の表面
    を前記層間絶縁膜の表面に合わせて平坦化する工程とを
    含むことを特徴とする誘電体キャパシタの製造方法。
  15. 【請求項15】 前記層間絶縁膜に溝部を形成した後、
    この溝部を含む層間絶縁膜上に第1の電極層、誘電体膜
    および第2の電極層をこの順で積層し、更に、前記層間
    絶縁膜を終点検出層とした化学的機械研磨法によって第
    1の電極層、誘電体膜および第2の電極層を加工し、前
    記溝部の表面を層間絶縁膜の表面に合わせて平坦化する
    ことを特徴とする請求項14記載の誘電体キャパシタの
    製造方法。
  16. 【請求項16】 前記第1の電極層、誘電体膜および第
    2の電極層を化学的機械研磨法によって加工した後、前
    記溝部および層間絶縁膜の表面にエッチング処理を施す
    ことによって、研磨後の表面を更に平坦化することを特
    徴とする請求項15記載の誘電体キャパシタの製造方
    法。
  17. 【請求項17】 前記層間絶縁膜の表面の高さが前記第
    2の電極層の表面の高さよりも高くなるように第1の電
    極層、誘電体膜および第2の電極層をこの順で積層した
    後、化学的機械研磨法によって第1の電極層、誘電体膜
    および第2の電極層を加工することを特徴とする請求項
    15記載の誘電体キャパシタの製造方法。
  18. 【請求項18】 前記層間絶縁膜の表面の高さが前記第
    2の電極層の表面の高さよりも50nm以下の範囲で高
    くなるように第1の電極層、誘電体膜および第2の電極
    層をこの順に積層することを特徴とする請求項17記載
    の誘電体キャパシタの製造方法。
  19. 【請求項19】 前記第1の電極層、誘電体膜および第
    2の電極層をそれぞれ化学的気相成長法により形成する
    ことを特徴とする請求項15記載の誘電体キャパシタの
    製造方法。
  20. 【請求項20】 前記層間絶縁膜を等方性エッチングに
    より選択的に加工して底部から側部にかけて弯曲形状を
    有する溝部を形成することを特徴とする請求項14記載
    の誘電体キャパシタの製造方法。
  21. 【請求項21】 前記エッチングによる溝部の形成を隣
    接するキャパシタの溝部との間隔が最小線幅若しくはそ
    れ以下になるまで行うことを特徴とする請求項20記載
    の誘電体キャパシタの製造方法。
  22. 【請求項22】 前記層間絶縁膜を異方性エッチングに
    より選択的に加工して断面が矩形状若しくは正方形状の
    溝部を形成することを特徴とする請求項14記載の誘電
    体キャパシタの製造方法。
  23. 【請求項23】 前記層間絶縁膜に矩形状若しくは正方
    形状の溝部を形成した後、前記層間絶縁膜を加熱して溝
    部のエッジ部分をなだらかにすることを特徴とする請求
    項22記載の誘電体キャパシタの製造方法。
  24. 【請求項24】 基板の表面に形成されたスイッチング
    素子と、 このスイッチング素子上に設けられると共に溝部を有す
    る層間絶縁膜と、 この層間絶縁膜の溝部内に埋設されると共に、前記スイ
    ッチング素子に電気的に接続された第1の電極層、誘電
    体膜および第2の電極層がこの順で積層された構造を有
    する誘電体キャパシタとを備えたことを特徴とする誘電
    体メモリ。
  25. 【請求項25】 基板の表面に形成されたスイッチング
    素子と、 このスイッチング素子上に設けられると共に溝部を有す
    る第1の層間絶縁膜と、 この第1の層間絶縁膜の溝部内に埋設されると共に、前
    記スイッチング素子に電気的に接続された第1の電極
    層、誘電体膜および第2の電極層がこの順で積層された
    構造を有する誘電体キャパシタと、前記第1の層間絶縁
    膜上に形成され、前記溝部内の第2の電極層に対向して
    接続孔を有すると共に前記接続孔の壁面に絶縁材料から
    なるサイドウォール膜が形成された第2の層間絶縁膜
    と、 この第2の層間絶縁膜の上に形成されると共に前記サイ
    ドウォール膜の間を介して第2の電極層に電気的に接続
    された配線層とを備えたことを特徴とする誘電体メモ
    リ。
  26. 【請求項26】 前記第1の電極層の厚さは30〜15
    0nmの範囲にあることを特徴とする請求項25記載の
    誘電体メモリ。
  27. 【請求項27】 前記誘電体膜の厚さは50〜120n
    mの範囲にあることを特徴とする請求項25記載の誘電
    体メモリ。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540626A (ja) * 1999-03-31 2002-11-26 ラム リサーチ コーポレーション メモリセルキャパシタ構造におけるメモリセルキャパシタプレートの形成方法
JP2003045967A (ja) * 2001-06-12 2003-02-14 Hynix Semiconductor Inc 半導体素子及びその製造方法
US6552379B2 (en) 2001-06-26 2003-04-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100450684B1 (ko) * 2002-03-08 2004-10-01 삼성전자주식회사 비아식각저지막을 이용하는 강유전체 메모리 소자 및 그제조방법
JP2005526390A (ja) * 2002-05-15 2005-09-02 レイセオン・カンパニー 薄膜キャパシタ装置用の改良された電極
US7288173B2 (en) 2003-10-31 2007-10-30 Sony Corporation Ion beam processing system and ion beam processing method
US7362388B2 (en) 2003-09-12 2008-04-22 Sony Corporation Liquid crystal display device, and optical block
JP2021535618A (ja) * 2018-10-12 2021-12-16 ブイメモリー コーポレーションVmemory Corp. 電場を利用した電流経路制御方法及び電子素子

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540626A (ja) * 1999-03-31 2002-11-26 ラム リサーチ コーポレーション メモリセルキャパシタ構造におけるメモリセルキャパシタプレートの形成方法
JP2003045967A (ja) * 2001-06-12 2003-02-14 Hynix Semiconductor Inc 半導体素子及びその製造方法
US6552379B2 (en) 2001-06-26 2003-04-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100450684B1 (ko) * 2002-03-08 2004-10-01 삼성전자주식회사 비아식각저지막을 이용하는 강유전체 메모리 소자 및 그제조방법
JP2005526390A (ja) * 2002-05-15 2005-09-02 レイセオン・カンパニー 薄膜キャパシタ装置用の改良された電極
US7362388B2 (en) 2003-09-12 2008-04-22 Sony Corporation Liquid crystal display device, and optical block
US7288173B2 (en) 2003-10-31 2007-10-30 Sony Corporation Ion beam processing system and ion beam processing method
JP2021535618A (ja) * 2018-10-12 2021-12-16 ブイメモリー コーポレーションVmemory Corp. 電場を利用した電流経路制御方法及び電子素子
US11527715B2 (en) 2018-10-12 2022-12-13 Vmemory Corp. Method for controlling current path by using electric field, and electronic element

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