JPH11297964A - 高誘電率の誘電膜を有する半導体装置のキャパシタ製造方法 - Google Patents
高誘電率の誘電膜を有する半導体装置のキャパシタ製造方法Info
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Abstract
造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板1上に下部電極11a、高誘
電膜15、上部電極17及び層間絶縁19膜が順次に形
成される半導体装置のキャパシタ製造方法において、高
誘電膜形成後、上部電極形成後または層間絶縁膜を形成
した後、半導体基板を不活性雰囲気の第1温度で後続熱
処理をして第1温度より低い第2温度で後続熱処理をし
たり、高誘電膜形成後第1温度で後続熱処理をして上部
電極形成後第2温度で後続熱処理する。第1温度は60
0〜900℃であり、第2温度は100〜600℃であ
る。これにより、高誘電膜の誘電率を増やしながら漏れ
電流を省くことができる。
Description
シタ製造方法に係り、特に高誘電率の誘電膜(以下、"高
誘電膜"と称する)を有する半導体装置のキャパシタ製造
方法に関する。
の集積度が増えるに伴なって制限されたセル面積内でキ
ャパシタとして使われる面積が次第に減少され酸化膜、
窒化膜等のような誘電膜を使用し半導体装置の動作に必
要なキャパシタンスを得るのが難しくなっている。した
がって、キャパシタンスを増やすため、キャパシタのス
トレージ電極を3次元構造で形成する方法が提案されて
いる。しかし、前記従来の誘電膜ではストレージNOD
Eを3次元構造で形成する場合にも高集積半導体装置の
素子に必要なキャパシタンスを得るのが難しくなってい
る。
のキャパシタに利用される誘電膜を高誘電膜、例えばB
aSrTiO3 (以下、"BST"と称する)膜に代替する
方法が提案された。前記高誘電膜をキャパシタとして採
用する場合、後続工程の間に高誘電膜と上下部電極間の
反応を抑制して高誘電膜から高いキャパシタンスを得る
ため上下部電極に貴金属電極を使用すべきである。そし
て、前記貴金属電極はシリコンと反応性が強いため貴金
属電極と高誘電膜間にバリヤ膜を形成すべきである。し
かし、前記高誘電膜を実際の半導体装置に採用する時、
前記バリヤ膜が後続される工程の間で酸化され電極が短
絡されたり漏れ電流が増える問題点がある。
果たそうとする技術的課題は、高誘電膜をキャパシタに
採用する時バリヤ膜の酸化を抑制して漏れ電流を省くこ
とができる半導体装置のキャパシタ製造方法を提供する
ことである。
るために、本発明は、半導体基板上に下部電極、高誘電
膜、上部電極及び層間絶縁膜が順次に形成される半導体
装置のキャパシタ製造方法において、前記高誘電膜形成
後、前記上部電極形成後または前記層間絶縁膜を形成し
た後、前記半導体基板を不活性雰囲気の第1温度、例え
ば600〜900℃で後続熱処理をする段階と、前記第
1温度で後続熱処理された半導体基板を前記第1温度よ
り低い第2温度、例えば100〜600℃の温度で後続
熱処理をする段階をさらに含んでなされる。
高誘電膜、上部電極及び層間絶縁膜が順次に形成される
半導体装置のキャパシタ製造方法において、前記高誘電
膜が形成された半導体基板を不活性雰囲気の第1温度、
例えば600〜900℃で後続熱処理をし、前記上部電
極が形成された後半導体基板を前記第1温度で後続熱処
理された半導体基板を前記第1温度より低い第2温度、
例えば100〜600℃の温度で後続熱処理をする段階
をさらに含んでなされる。
a、Sr)TiO3 、Pb(Zr、Ti)O3 または(P
b、La)(ZrTi)O3 等のペロブスカイト構造を有
する誘電体で形成することができる。前記上部電極及び
下部電極はPt、Ru、Ir、IrO2 、RuO2 、S
rRuO3 、CaSrRuO3 、BaSrRuO3 、P
tを含む合金、Ruを含む合金またはIrを含む合金な
どのペロブスカイト構造を有する伝導体で形成すること
ができる。前記第1温度及び第2温度における後続熱処
理は各々別に遂行したりインサイチュ(in-situ)で遂行
できる。前記第1温度及び第2温度における後続熱処理
は炉(furnace)で進行したり急速真空熱処理装置(装
備)で遂行できる。
によれば、高誘電膜蒸着後、上部電極形成後または層間
絶縁膜形成後に不活性雰囲気の高温で後熱処理をした後
低温で再び後熱処理をしたり、高誘電膜形成後高温で熱
処理をして上部電極形成後低温で後熱処理をして前記高
誘電膜の誘電率を増やしながらバリヤ膜の酸化を抑制し
て漏れ電流を省くことができる。
施例による高誘電膜を有する半導体装置のキャパシタ製
造方法を説明するための断面図で、図5は本発明の第1
実施例による半導体キャパシタの製造方法を説明するた
めの流れ図である。図1を参照すれば、トランジスタ
(図示せず)が形成された半導体基板1、例えばシリコン
基板上にコンタクトホール2を有する第1層間絶縁膜3
を形成する(ステップ100)。前記コンタクトホール2
は半導体基板1の所定部分、例えば前記トランジスタの
ソース領域が露出されるように形成される。
2が形成された半導体基板1全面に燐のような不純物が
ドーピングされた多結晶シリコン膜を蒸着した後、化学
機械的研磨をして前記コンタクトホール2に埋没される
埋没層5を形成する。次に、前記埋没層5及び第1層間
絶縁膜3が形成された基板の全面に金属膜、例えばチタ
ンを蒸着した後熱処理及び蝕刻することによって前記埋
没層5上に選択的に金属シリサイド7を形成する。こう
すれば、前記コンタクトホール2には埋没層5及び金属
シリサイド7でなされたプラグが形成される(ステップ
105)。
た半導体基板1の全面にバリヤ膜9を形成する。前記バ
リヤ膜9は、前記プラグの構成物質であるシリコンと後
に形成される下部電極用第1導電膜11と反応すること
を防止する役割をすることであって、Ti、TiN、T
iAlN、TiSiN、TaN、TaALNまたはTa
SiNなどを用いて形成する。次に、前記バリヤ膜9上
に半導体装置のキャパシタの下部電極用第1導電膜11
を形成する(ステップ110)。
r、IrO2 、RuO2 、Ptを含む合金、Ruを含む
合金またはIrを含む合金、またはSrRuO3 、Ca
SrRuO3 、BaSrRuO3 等のペロブスカイト構
造を有する伝導体で形成する。前記下部電極用第1導電
膜11の構成物質として非酸化性金属を使用する理由
は、高温で高誘電膜を形成する時、第1導電膜が酸化さ
れない不活性材料であるためである。次に、前記下部電
極用第1導電膜11上に酸化膜でマスクパターン13を
形成する。
3をマスクとして前記第1導電膜11及びバリヤ膜9を
プラズマ蝕刻してバリヤ膜パターン9a及び第1導電膜
パターン11aを形成する。これで、バリヤ膜パターン
9aと前記第1導電膜パターン11aはキャパシタの下
部電極になる(ステップ115)。続いて、前記マスクパ
ターン13を取り除く。続けて、前記下部電極が形成さ
れた半導体基板1の全面に高誘電膜15を400〜51
0℃の温度条件でスパッタリング方法で400〜500
Åの厚さに形成する(ステップ120)。前記高誘電膜1
5は(Sr、Ti)O3 、(Ba、Sr)TiO3 、Pb
(Zr、Ti)O3 または(Pb、La)(ZrTi)O3 な
どのペロブスカイト構造を有する誘電体で形成する。
キャパシタンスと低い漏れ電流を得るために高誘電膜1
5が形成された半導体基板を多段階の工程で後続熱処理
(post anneal)を実施する(ステップ125)。これを詳
細に説明すれば、先に高誘電膜15が形成された半導体
基板1を1次で第1温度、例えば600〜900℃で後
続熱処理を遂行する。前記第1温度における後続熱処理
は不活性雰囲気、例えば酸素が100ppm以下の窒素
雰囲気の炉または急速真空熱処理装置(装備)で遂行す
る。
基板1を前記第1温度より低い第2温度、例えば100
〜600℃の酸素雰囲気で2次後続熱処理を実施する。
前記第2温度における後続熱処理は炉または急速真空熱
処理装置(装備)で遂行する。そして、前記第1温度及
び第2温度における後続熱処理は各々別に遂行したりイ
ンサイチュで遂行できる。なお、インサイチュとは、従
来別工程として行なわれていた処理を他の工程に組み込
み、単一工程として扱うことをいう。
1温度と前記第1温度より低い第2温度とで二段階に遂
行すると説明したが、前記多段階の後続熱処理を第1温
度、第1温度より低い第2温度、第2温度より低い第3
温度などの3段階以上に遂行する場合もある。
2導電膜17を形成してキャパシタを完成する(ステッ
プ130)。前記第2導電膜17は、上部電極としてP
t、Ru、Ir、IrO2 、RuO2 、Ptを含む合
金、Ruを含む合金またはIrを含む合金、またはSr
RuO3 、CaSrRuO3 、BaSrRuO3 などの
ペロブスカイト構造を有する伝導体で形成する。続け
て、前記上部電極17が形成された半導体基板1の全面
に第2層間絶縁膜19を形成する(ステップ135)。以
後の製造工程は一般的な半導体装置製造工程に従う。
置のキャパシタ製造方法を説明するための流れ図であ
る。図6で第1実施例の図1ないし図5と同一な参照番
号は同一な部材を示す。本発明の第2実施例は、多段階
熱処理段階を上部電極を形成した後遂行することを除い
ては第1実施例と同一である。具体的に、半導体基板1
上に第1実施例の図1ないし図4と同一なステップ10
0〜120を遂行して下部電極、高誘電膜15などを同
一に形成する。前記高誘電膜15は(Sr、Ti)O3 、
(Ba、Sr)TiO3 、Pb(Zr、Ti)O3 または
(Pb、La)(ZrTi)O3 などのペロブスカイト構造
を有する誘電体で形成する。
ステップ130のように上部電極17を形成する(ステ
ップ140)。前記上部電極17はPt、Ru、Ir、
IrO2 、RuO2 、SrRuO3 、CaSrRu
O3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ruを含む
合金またはIrを含む合金などのペロブスカイト構造を
有する伝導体で形成する。
キャパシタンスと低い漏れ電流を得るために上部電極1
7が形成された半導体基板1を多段階の工程で後続熱処
理を実施する(ステップ145)。これを詳細に説明すれ
ば、先に上部電極17が形成された半導体基板1を1次
で第1温度、例えば600〜900℃で後続熱処理を遂
行する。前記第1温度における後続熱処理は不活性雰囲
気、例えば酸素が100ppm以下の窒素雰囲気で炉ま
たは急速真空熱処理装置で遂行する。次に、前記1次で
後続熱処理された半導体基板1を前記第1温度より低い
第2温度、例えば100〜600℃で2次後続熱処理を
実施する。前記第2温度における後続熱処理は炉または
急速真空熱処理装置で遂行する。そして、前記第1温度
及び第2温度における後続熱処理は各々別に遂行したり
インサイチュで遂行できる。本実施例で、前記多段階の
後続熱処理を第1温度と前記第1温度より低い第2温度
で二段階に遂行すると説明したが、前記多段階の後続熱
処理を第1温度、第1温度より低い第2温度、第2温度
より低い第3温度などの3段階以上に遂行する場合もあ
る。
上部電極17が形成された半導体基板1の全面に第2層
間絶縁膜19を形成する(ステップ150)。以後の製造
工程は一般的な半導体装置製造工程に従う。
装置のキャパシタ製造方法を説明するための流れ図であ
る。図7で第1実施例の図1ないし図5と同一な参照番
号は同一な部材を示す。本発明の第3実施例は多段階熱
処理を第2層間絶縁膜を形成した後遂行することを除い
ては第1実施例と同一である。
図1ないし図4の工程ステップ100〜120のように
下部電極、高誘電膜15などを形成する(ステップ12
0)。次に、前記高誘電膜15上に第1実施例のステッ
プ130のように上部電極17を形成する(ステップ1
55)。前記高誘電膜15は(Sr、Ti)O3 、(Ba、
Sr)TiO3 、Pb(Zr、Ti)O3 または(Pb、L
a)(ZrTi)O3 などのペロブスカイト構造を有する
誘電体で形成する。また、前記上部電極17はPt、R
u、Ir、IrO2 、RuO2 、SrRuO3 、CaS
rRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ru
を含む合金またはIrを含む合金などのペロブスカイト
構造を有する伝導体で形成する。
導体基板1の全面に第2層間絶縁膜19を形成する(ス
テップ160)。次に、後述されるようにキャパシタの
高いキャパシタンスと低い漏れ電流を得るために第2層
間絶縁膜19が形成された半導体基板1を多段階の工程
で後続熱処理を実施する(ステップ165)。これを詳細
に説明すれば、先に第2層間絶縁膜19が形成された半
導体基板1を1次で第1温度、例えば600〜900℃
で後続熱処理を遂行する。前記第1温度における後続熱
処理は不活性雰囲気、例えば酸素が100ppm以下の
窒素雰囲気で炉または急速真空熱処理装置で遂行する。
基板を前記第1温度より低い第2温度、例えば100〜
600℃で2次後続熱処理を実施する。前記第2温度に
おける後続熱処理は酸素が含まれた雰囲気で炉または急
速真空熱処理装置で遂行する。そして、前記第1温度及
び第2温度における後続熱処理は各々別に遂行したりイ
ンサイチュで遂行できる。本実施例で、前記多段階の後
続熱処理を第1温度と前記第1温度より低い第2温度で
二段階に遂行すると説明したが、前記多段階の後続熱処
理を第1温度、第1温度より低い第2温度、第2温度よ
り低い第3温度などの3段階以上に遂行する場合もあ
る。以後の製造工程は一般的な半導体装置製造工程に従
う。
置のキャパシタ製造方法を説明するための流れ図であ
る。図8で第1実施例の図1ないし図5と同一な参照番
号は同一な部材を示す。本発明の第4実施例は、熱処理
を高誘電膜を形成した第1温度で熱処理をした後に、上
部電極を形成した後第2温度で熱処理をすることを除い
ては第1実施例と同一である。
図1ないし図4及び工程ステップ100〜120のよう
に下部電極、高誘電膜15などを形成する(ステップ1
20)。次に、高誘電膜15が形成された半導体基板1
を1次で第1温度、例えば600〜900℃で後続熱処
理を遂行する(ステップ170)。前記第1温度における
後続熱処理は不活性雰囲気、例えば酸素が100ppm
以下の窒素雰囲気で炉または急速真空熱処理装備で遂行
する。次に、前記高誘電膜15上に第1実施例のステッ
プ130のように上部電極17を形成する(ステップ1
75)。前記高誘電膜15は(Sr、Ti)O3 、(Ba、
Sr)TiO3 、Pb(Zr、Ti)O3 または(Pb、L
a)(ZrTi)O3 などのペロブスカイト構造を有する
誘電体で形成する。また、前記上部電極17は、Pt、
Ru、Ir、IrO2 、RuO2 、SrRuO3 、Ca
SrRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、R
uを含む合金またはIrを含む合金などのペロブスカイ
ト構造を有する伝導体で形成する。
処理された半導体基板1を前記第1温度より低い第2温
度、例えば100〜600℃の酸素雰囲気で2次後続熱
処理を実施する(ステップ180)。前記第2温度におけ
る後続熱処理は炉または急速真空熱処理装置で遂行す
る。本実施例で、前記多段階の後続熱処理を第1温度と
前記第1温度より低い第2温度で二段階で遂行すると説
明したが、前記多段階の後続熱処理を第1温度、第1温
度より低い第2温度、第2温度より低い第3温度などの
3段階以上に遂行する場合もある。
導体基板1の全面に第2層間絶縁膜19を形成する(ス
テップ185)。以後の製造工程は一般的な半導体装置
製造工程に従う。
のキャパシタを製造する場合キャパシタンス及び漏れ電
流特性を説明する。図9は従来の後続熱処理方法にとも
なう半導体装置のキャパシタのキャパシタンスを説明す
るために示したグラフである。
膜を400℃で400Åの厚さで蒸着した場合でありセ
ル当キャパシタンスを示したグラフである。特に参照符
号aはキャパシタ形成(図6のステップ140)直後に、
bは酸素が含まれた雰囲気の550℃炉で後続熱処理し
た後、cは酸素が含まれた雰囲気の650℃の炉で後続
熱処理をした場合である。
成した直後にキャパシタのキャパシタンスaは約5fF
/セルであったが、550℃の酸素雰囲気で後続熱処理
をした場合のキャパシタンスbは16.5fF/セルに増
える。しかし、650℃の酸素雰囲気で後続熱処理をし
た場合のキャパシタンスcはバリヤ膜が酸化されてキャ
パシタンスが1fF/セル以下に現れるために高誘電膜
キャパシタの固有な特性が現れない。
における後続熱処理はキャパシタンスがある程度増える
が、バリヤ膜が酸化される高温の後続熱処理はバリヤ膜
の酸化のためキャパシタンスが減少する。それゆえに、
実際のキャパシタに高誘電膜を適用する場合には、バリ
ヤ膜の酸化を抑制できる高温熱処理方法が必要である。
導体装置のキャパシタのキャパシタンスを説明するため
に示したグラフである。具体的に、図10は高誘電膜の
一例でBST膜を450℃で400Åを蒸着した場合の
キャパシタのセル当りのキャパシタンスを示す。ここ
で、参照符号aはキャパシタ形成直後、bは酸素が10
0ppm以下の窒素雰囲気の700℃の炉で後続熱処理
をした場合であり、cはbのように1次で窒素雰囲気の
700℃高温の炉で後続熱処理をした後再びキャパシタ
を酸素が含まれた400℃低温の炉で2次で後続熱処理
をした本発明の場合である。
れたBST膜の蒸着温度が図9に説明されたキャパシタ
蒸着温度に比べて高くてキャパシタ形成直後キャパシタ
ンスaは図9の場合より増えて7.5fF/セルの値を見
せる。また、酸素が含まれない窒素雰囲気で後続熱処理
をしたキャパシタのキャパシタンスbはバリヤ膜が酸化
されず21fF/セルと大きい値を示す。以上で見るよ
うに、BST膜を実際キャパシタに適用する過程ではバ
リヤ膜の酸化が起きない雰囲気で後続熱処理をすること
によって高いキャパシタンス値を得ることができる。
温でキャパシタを熱処理する場合にはキャパシタンスは
増えるものの、後の図11に説明されるように漏れ電流
の値が大きくて信頼性のあるキャパシタンスを得られな
い短所がわかった。このような漏れ電流増加は、高温熱
処理過程でBST膜と上下部電極間のストレス変化によ
るストレスミスマッチング(mismatching)によったこと
に見なされる。したがって、本発明者はストレスミスマ
ッチングを解決するために、1次で窒素雰囲気で高温熱
処理後に再び低温で2次熱処理をしてストレスを緩和さ
せようと多段階熱処理を遂行した。すなわち、参照符号
cに示したように1次で700℃高温の窒素雰囲気で後
続熱処理をした後、再び酸素が含まれた雰囲気の400
℃低温で2次後続熱処理を遂行した。このように多段階
後続熱処理をした場合のキャパシタンスcはbと誤差範
囲で似た21fF/セルであって、2次後続熱処理によ
ってはキャパシタンスの変化はないことが分かる。そし
て、漏れ電流特性は図10で見るように多段階熱処理を
した場合に1V基準で5〜6次数(order)が減少する優
秀な効果を示す。
装置のキャパシタの漏れ電流特性を説明するためのグラ
フである。具体的に、図11はキャパシタを製作した
後、後続熱処理をした場合の漏れ電流特性である。特
に、参照符号aは700℃で後続熱処理をした場合であ
り、bは窒素雰囲気の700℃高温の炉で1次で後続熱
処理をし、再び酸素が含まれた400℃の低温の炉で2
次後続熱処理をした本発明の場合である。漏れ電流は図
11で見るように、多段階後続熱処理をした場合bが窒
素雰囲気で高温でのみ後続熱処理をした場合aに比べ1
V基準に5〜6次数が減少する優秀な効果を示す。
シタの漏れ電流特性を説明するためのグラフである。具
体的に、図12は第2層間絶縁膜を形成した後、後続熱
処理をした場合のキャパシタの漏れ電流特性であり、参
照符号aは650℃高温の窒素雰囲気で後続熱処理をし
た場合であり、bは650℃高温の窒素雰囲気の炉で1
次で後続熱処理をし、酸素が含まれた400℃低温の炉
で2次後続熱処理をした本発明の場合である。これを詳
細に説明すれば、第2層間絶縁膜蒸着後の後続熱処理も
キャパシタ形成直後(図6のステップ140直後)の後
続熱処理と同じく多段階に渡り進行する場合bが窒素雰
囲気における後続熱処理をする場合aに比べ漏れ電流が
減少することが分かる。
明したが、本発明はこれに限らず、本発明の技術的思想
内で当分野で通常の知識でその変形や改良が可能であ
る。
ャパシタ製造方法によれば、高誘電膜蒸着後、上部電極
形成後または層間絶縁膜形成後不活性の高温で1次で後
続熱処理をして2次で低温で後続熱処理をしたり、前記
高誘電膜蒸着後1次で不活性の高温で後続熱処理をして
前記上部電極形成後2次で後続熱処理をする多段階後続
熱処理を通じて高誘電膜の誘電率を増やしながらバリヤ
膜の酸化を抑制して漏れ電流を省くことができる。
半導体装置のキャパシタ製造方法を説明するための断面
図である。
半導体装置のキャパシタ製造方法を説明するための断面
図である。
半導体装置のキャパシタ製造方法を説明するための断面
図である。
半導体装置のキャパシタ製造方法を説明するための断面
図である。
の製造方法を説明するための流れ図である。
パシタ製造方法を説明するための流れ図である。
パシタ製造方法を説明するための流れ図である。
パシタ製造方法を説明するための流れ図である。
のキャパシタのキャパシタンスを説明するために示した
グラフである。
装置のキャパシタのキャパシタンスを説明するために示
したグラフである。
のキャパシタの漏れ電流特性を説明するためのグラフで
ある。
の漏れ電流特性を説明するためのグラフである。
Claims (31)
- 【請求項1】 半導体基板上に下部電極を形成する段階
と、 前記下部電極上に高誘電膜を形成する段階と、 前記下部電極及び高誘電膜が形成された半導体基板を不
活性雰囲気の第1温度で後続熱処理をする段階と、 前記第1温度で後続熱処理された半導体基板を前記第1
温度より低い第2温度で後続熱処理をする段階と、 前記第1温度及び第2温度で後続熱処理された半導体基
板の高誘電膜上に上部電極を形成する段階とを含むこと
を特徴とする半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項2】 前記高誘電膜は(Sr、Ti)O3 、(B
a、Sr)TiO3 、Pb(Zr、Ti)O3 及び(Pb、
La)(ZrTi)O3 でなされた一群から選択された一
つであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置
のキャパシタ製造方法。 - 【請求項3】 前記上部電極及び下部電極はPt、R
u、Ir、IrO2 、RuO2 、SrRuO3 、CaS
rRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ru
を含む合金及びIrを含む合金でなされた一群から選択
された一つであることを特徴とする請求項1に記載の半
導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項4】 前記第1温度における後続熱処理は60
0〜900℃で遂行することを特徴とする請求項1に記
載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項5】 前記第2温度における後続熱処理は10
0〜600℃の温度で遂行することを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項6】 前記第1温度及び第2温度における後続
熱処理は各々別に遂行したりインサイチュで遂行するこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置のキャパシ
タ製造方法。 - 【請求項7】 前記第1温度及び第2温度における後続
熱処理は炉で進行したり急速真空熱処理装置で遂行する
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置のキャパ
シタ製造方法。 - 【請求項8】 半導体基板上に下部電極を形成する段階
と、 前記下部電極上に高誘電膜を形成する段階と、 前記高誘電膜上に上部電極を形成する段階と、 前記上部電極が形成された半導体基板を不活性雰囲気の
第1温度で後続熱処理する段階と、 前記第1温度で後続熱処理された半導体基板を前記第1
温度より低い第2温度で後続熱処理する段階を含むこと
を特徴とする半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項9】 前記高誘電膜は(Sr、Ti)O3 、(B
a、Sr)TiO3 、Pb(Zr、Ti)O3 及び(Pb、
La)(ZrTi)O3 でなされた一群から選択された一
つであることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置
のキャパシタ製造方法。 - 【請求項10】 前記上部電極及び下部電極はPt、R
u、Ir、IrO2、RuO2 、SrRuO3 、CaS
rRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ru
を含む合金及びIrを含む合金でなされた一群から選択
された一つであることを特徴とする請求項8に記載の半
導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項11】 前記第1温度における後続熱処理は6
00〜900℃で遂行することを特徴とする請求項8に
記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項12】 前記第2温度における後続熱処理は1
00〜600℃の温度で遂行することを特徴とする請求
項8に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項13】 前記第1温度及び第2温度における後
続熱処理は各々別に遂行したりインサイチュで遂行する
ことを特徴とする請求項8に記載の半導体装置のキャパ
シタ製造方法。 - 【請求項14】 前記第1温度及び第2温度における後
続熱処理は炉で進行したり急速真空熱処理装置で遂行す
ることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置のキャ
パシタ製造方法。 - 【請求項15】 半導体基板上に下部電極を形成する段
階と、 前記下部電極上に高誘電膜を形成する段階と、 前記高誘電膜上に上部電極を形成する段階と、 前記上部電極上に層間絶縁膜を形成する段階と、 前記層間絶縁膜が形成された半導体基板を不活性雰囲気
の第1温度で後続熱処理する段階と、 前記第1温度で後続熱処理された半導体基板を前記第1
温度より低い第2温度で後続熱処理する段階とを含むこ
とを特徴とする半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項16】 前記高誘電膜は(Sr、Ti)O3 、
(Ba、Sr)TiO3、Pb(Zr、Ti)O3 及び(P
b、La)(ZrTi)O3 でなされた一群から選択され
た一つであることを特徴とする請求項15に記載の半導
体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項17】 前記上部電極及び下部電極はPt、R
u、Ir、IrO2、RuO2 、SrRuO3 、CaS
rRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ru
を含む合金及びIrを含む合金でなされた一群から選択
された一つであることを特徴とする請求項15に記載の
半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項18】 前記第1温度における後続熱処理は6
00〜900℃で遂行することを特徴とする請求項15
に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項19】 前記第2温度における後続熱処理は1
00〜600℃の温度で遂行することを特徴とする請求
項15に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項20】 前記第1温度及び第2温度における後
続熱処理は各々別に遂行したりインサイチュで遂行する
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体装置のキャ
パシタ製造方法。 - 【請求項21】 前記第1温度及び第2温度における後
続熱処理は炉で進行したり急速真空熱処理装置で遂行す
ることを特徴とする請求項15に記載の半導体装置のキ
ャパシタ製造方法。 - 【請求項22】 半導体基板上に下部電極、高誘電膜、
上部電極及び層間絶縁膜が順次に形成される半導体装置
のキャパシタ製造方法において、 前記高誘電膜形成後、前記上部電極形成後または前記層
間絶縁膜を形成した後前記半導体基板を不活性雰囲気の
第1温度で後続熱処理する段階と、前記第1温度で後続
熱処理された半導体基板を前記第1温度より低い第2温
度で後続熱処理する段階をさらに含むことを特徴とする
半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項23】 前記高誘電膜は(Sr、Ti)O3 、
(Ba、Sr)TiO3、Pb(Zr、Ti)O3 及び(P
b、La)(ZrTi)O3 でなされた一群から選択され
た一つであることを特徴とする請求項22に記載の半導
体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項24】 前記上部電極及び下部電極はPt、R
u、Ir、IrO2、RuO2 、SrRuO3 、CaS
rRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ru
を含む合金及びIrを含む合金でなされた一群から選択
された一つであることを特徴とする請求項22に記載の
半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項25】 前記第1温度における後続熱処理は6
00〜900℃で遂行することを特徴とする請求項22
に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項26】 前記第2温度における後続熱処理は1
00〜600℃の温度で遂行することを特徴とする請求
項22に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項27】 半導体基板上に下部電極を形成する段
階と、 前記下部電極上に高誘電膜を形成する段階と、 前記下部電極及び高誘電膜が形成された半導体基板を不
活性雰囲気の第1温度で後続熱処理する段階と、 前記高誘電膜上に上部電極を形成する段階と、 前記上部電極が形成された半導体基板を前記第1温度よ
り低い第2温度で後続熱処理する段階と、 前記上部電極上に層間絶縁膜を形成する段階とを含むこ
とを特徴とする半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項28】 前記高誘電膜は(Sr、Ti)O3 、
(Ba、Sr)TiO3、Pb(Zr、Ti)O3 及び(P
b、La)(ZrTi)O3 でなされた一群から選択され
た一つであることを特徴とする請求項27に記載の半導
体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項29】 前記上部電極及び下部電極はPt、R
u、Ir、IrO2、RuO2 、SrRuO3 、CaS
rRuO3 、BaSrRuO3 、Ptを含む合金、Ru
を含む合金及びIrを含む合金でなされた一群から選択
された一つであることを特徴とする請求項27に記載の
半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項30】 前記第1温度における後続熱処理は6
00〜900℃で遂行することを特徴とする請求項27
に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。 - 【請求項31】 前記第2温度における後続熱処理は1
00〜600℃の温度で遂行することを特徴とする請求
項27に記載の半導体装置のキャパシタ製造方法。
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