JPS63182847A - 半導体装置用キヤパシタの製造方法 - Google Patents
半導体装置用キヤパシタの製造方法Info
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- JPS63182847A JPS63182847A JP1420087A JP1420087A JPS63182847A JP S63182847 A JPS63182847 A JP S63182847A JP 1420087 A JP1420087 A JP 1420087A JP 1420087 A JP1420087 A JP 1420087A JP S63182847 A JPS63182847 A JP S63182847A
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Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（ａ業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関するものであり、特
に、ＤＲＡＭなどのストレージキャパシタの製造方法に
関する。
に、ＤＲＡＭなどのストレージキャパシタの製造方法に
関する。
（従来の技術）
ＭＯＳ ＤＲＡＭなどの半導体メモリは高渠積化に伴
ない、セルの微小比が進んでいる。セルの微小化により
必然的にストレージキャパシタの容ｌが減少してくる。
ない、セルの微小比が進んでいる。セルの微小化により
必然的にストレージキャパシタの容ｌが減少してくる。
一方、α粒子によるソフトエラーに対処し、読出し信号
２大きくするｔめにはストレ−ジキャパシタの容量には
、ある獣を確保しなければならない、セル微小化に対し
、一定直の容≧を確保するため、高誘電体の探索や溝形
成による面積増太夫が進められている。
２大きくするｔめにはストレ−ジキャパシタの容量には
、ある獣を確保しなければならない、セル微小化に対し
、一定直の容≧を確保するため、高誘電体の探索や溝形
成による面積増太夫が進められている。
大容よメモリに対しては、高誘電体が望ましいが、現在
、耐圧、漏洩成流、誘電率の三点を同時に満足するもの
が見出されていない。
、耐圧、漏洩成流、誘電率の三点を同時に満足するもの
が見出されていない。
高／ａ１率ｒ有し、かつ漏洩電流が小さく、耐圧の大き
い材料として、Ｔａ、Ｏｓ （誘ｄｉ＆＝２５−２７
）、ＮｂｔＯ＊ （＃＝４０−４５ ）、Ｈｆ０ｔ
Ｃ＆＝２０−２５）、Ｔｉｅ、（＃＝１１０−４０
）などがある、これらの誘電体膜はＴａ、Ｎｂ、Ｈｆ、
Ｔｉ等を真空蒸着あるいはスパッタリングにより形成し
たのち、熱酸化、プラズマ酸化、アノード酸化等を行い
、＃ｌ化模に変化するが、酸比物をスパッタリングある
いはＣＶＤ去により、直接基板とに形成するかの手法に
よりている。後者の方法で比学徽論組成の酸化物ｒ得る
のは困雌であり、その後、熱酸化処理等により、完全ｆ
ｔ ｋはかっている。
い材料として、Ｔａ、Ｏｓ （誘ｄｉ＆＝２５−２７
）、ＮｂｔＯ＊ （＃＝４０−４５ ）、Ｈｆ０ｔ
Ｃ＆＝２０−２５）、Ｔｉｅ、（＃＝１１０−４０
）などがある、これらの誘電体膜はＴａ、Ｎｂ、Ｈｆ、
Ｔｉ等を真空蒸着あるいはスパッタリングにより形成し
たのち、熱酸化、プラズマ酸化、アノード酸化等を行い
、＃ｌ化模に変化するが、酸比物をスパッタリングある
いはＣＶＤ去により、直接基板とに形成するかの手法に
よりている。後者の方法で比学徽論組成の酸化物ｒ得る
のは困雌であり、その後、熱酸化処理等により、完全ｆ
ｔ ｋはかっている。
しかし、いずれの方法にしても、半募体製造上不可避の
９００〜１０００℃の高温を経過すると１洩電流の著し
い増大を招く。このｔめ１日グロしうる電界＠度の低下
をもｔらし、実質的な蓄積電荷駄は大きくならなかった
。
９００〜１０００℃の高温を経過すると１洩電流の著し
い増大を招く。このｔめ１日グロしうる電界＠度の低下
をもｔらし、実質的な蓄積電荷駄は大きくならなかった
。
（発明が解決しようとする問題点〕
この発明は上記問題点ｔＳ消し、大容ｌストレージ中ヤ
バシタを提供すること倉口的とする。
バシタを提供すること倉口的とする。
（間堰点を解決するｔめの手段および１用〕この発明の
方法は、酸ｒヒ処理により、高誘電体となる金属と二酸
化シリコンを同時蒸着しｔのち比較的低１＠で％酸化処
理により、上記金（１を略酸化し、金喝酸化物と二酸化
シリコンの混合をの高誘電体を形成させる。
方法は、酸ｒヒ処理により、高誘電体となる金属と二酸
化シリコンを同時蒸着しｔのち比較的低１＠で％酸化処
理により、上記金（１を略酸化し、金喝酸化物と二酸化
シリコンの混合をの高誘電体を形成させる。
このあと、さらに高温で熱処理すると単独の金属酸化物
は結晶化３よび熱的影響により、微小なりラックが多数
発生するが、上記混合型とすることにより、二酸化シリ
コンが微小クラツクを埋め。
は結晶化３よび熱的影響により、微小なりラックが多数
発生するが、上記混合型とすることにより、二酸化シリ
コンが微小クラツクを埋め。
電気的を浮性の劣化と抑えることが判明した。
また、はじめの帳酸化処＠温度？次の高温処理時の＠度
まで高めると、シリナイド比反応が起こり、金属酸化物
、二酸化シリコン、シリサイドの共存系となり、漏洩ｔ
ｉが低下はさけられない。
まで高めると、シリナイド比反応が起こり、金属酸化物
、二酸化シリコン、シリサイドの共存系となり、漏洩ｔ
ｉが低下はさけられない。
しかるに本発明のように二段階法を採用すると。
シリサイド比反応の進行が極端に抑えられるｔめ。
金嘱酸化物、二鍍比シリコンの混合系が深持され。
漏洩電流が増大ｒ招くことがないことがわかった。
（実施例）
以下は本発明の実施列について詳細に説明する・実施例
−１ ストレージギャパシタを形成すべきＳｔ基板上にＴａと
Ｓｉｎ、茫同時に蒸着し先、しかるのち。
−１ ストレージギャパシタを形成すべきＳｔ基板上にＴａと
Ｓｉｎ、茫同時に蒸着し先、しかるのち。
５００℃、乾燥！！！Ｌ中で３０分熱酸化処理を行い金
：＠ Ｔ ａ ｆ Ｔ ａｗｅｓに変Ｃヒしｔ、このあ
と、窒素雰囲気中で９５０℃で１時間熱処理ｒ行−）ｆ
ｔ、対極にはＡＩ′胤凰を用いｔキャパシタの１洩電流
特性を第１図に示す。
：＠ Ｔ ａ ｆ Ｔ ａｗｅｓに変Ｃヒしｔ、このあ
と、窒素雰囲気中で９５０℃で１時間熱処理ｒ行−）ｆ
ｔ、対極にはＡＩ′胤凰を用いｔキャパシタの１洩電流
特性を第１図に示す。
曲線１ ： Ｔ ａのみをＭ着しｔのち、上記格酸化東
件で熱酸化したもの 曲線１’： Ｎ、中で９５０℃、ＩＨ，熱処理を行り九
もの 曲ｆｉ２：ＴａとＳｔの原子比が１００／２となるよう
に同時蒸着しｔもので、熱酸化仮、馬 中で高！熱処＠を行−）ｔもの 曲線３：Ｔａとｄｉの原子比が１００／１０となるよう
に同時蒸着しｔもので高＠熱処理茫行 りた。
件で熱酸化したもの 曲線１’： Ｎ、中で９５０℃、ＩＨ，熱処理を行り九
もの 曲ｆｉ２：ＴａとＳｔの原子比が１００／２となるよう
に同時蒸着しｔもので、熱酸化仮、馬 中で高！熱処＠を行−）ｔもの 曲線３：Ｔａとｄｉの原子比が１００／１０となるよう
に同時蒸着しｔもので高＠熱処理茫行 りた。
これよＶ、漏洩電流の著しい向上が達成された。
実施列−２
Ｔａ、８１の原子比１００１５となるように′ｒａと８
１０電を同時蒸着しｔのち、９５０″Ｃ，２０分乾燥、
フ素中で熱処理し之ものの１洩電４１（１定しｔ、その
結果を嘉１図に示した（同図の曲縁４）漏洩電流の増大
がみられｔ。
１０電を同時蒸着しｔのち、９５０″Ｃ，２０分乾燥、
フ素中で熱処理し之ものの１洩電４１（１定しｔ、その
結果を嘉１図に示した（同図の曲縁４）漏洩電流の増大
がみられｔ。
実陶例−３
′ｆｌ施例−１に８いて、ｓｉｏ、の存在割合に対する
、漏洩電流、誘電率について噴射しｔ、禰洩鑞流と８１
／’ｒａ原子比の関係り■図に示しｔ、熱Ｃ便化条件、
高＠格処理条件は実施ｇＡ−１と同じである。これよＱ
、８ｉ／Ｔａの原子組成比が１チ以下になると、急激に
効果が失われることがわかりｔ、Ｓム添７１１１置の増
大は漏洩電流の改善にを与するが、１０チ以上になると
、その効果は飽和し。
、漏洩電流、誘電率について噴射しｔ、禰洩鑞流と８１
／’ｒａ原子比の関係り■図に示しｔ、熱Ｃ便化条件、
高＠格処理条件は実施ｇＡ−１と同じである。これよＱ
、８ｉ／Ｔａの原子組成比が１チ以下になると、急激に
効果が失われることがわかりｔ、Ｓム添７１１１置の増
大は漏洩電流の改善にを与するが、１０チ以上になると
、その効果は飽和し。
さらに誘電率が著しくＳｔ□、の３．９ＩＣ近づくこと
が明らかになりｔ、ζ１より、 Ｓ ｌ ／ ’Ｌ ａ
原子組成比は１〜１０嘩が最も１ましいことになる。
が明らかになりｔ、ζ１より、 Ｓ ｌ ／ ’Ｌ ａ
原子組成比は１〜１０嘩が最も１ましいことになる。
実施例−４
Ｔａと８１．とｔ交互に形成したのち、実施例−１と同
じ条件で略酸化、格処理ｒ行−）ｆｔ、このときも、Ｓ
ｉ／Ｔａ原子組成比が１〜１０チで漏洩電流、誘電率の
点から好ましい効果が得られた。
じ条件で略酸化、格処理ｒ行−）ｆｔ、このときも、Ｓ
ｉ／Ｔａ原子組成比が１〜１０チで漏洩電流、誘電率の
点から好ましい効果が得られた。
実施例−５
Ｔａα他に、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ａｎおよび希土
類元素についても検討しｔ。
類元素についても検討しｔ。
その結果、漏洩電流の向上がみとめられｔ。
誘電率、＠洩電流の両者から、Ｓｉの存在比は１〜１０
％原子比が好ましいことが明らかとなり之。
％原子比が好ましいことが明らかとなり之。
高温に耐える高誘′ｄ１本膜が可能となりｔので、単位
面積当ジの蓄積電荷吐は高誘ｄ本模の従来例の約２〜５
倍に高められることになった。
面積当ジの蓄積電荷吐は高誘ｄ本模の従来例の約２〜５
倍に高められることになった。
第１図Ｓよび窮２図は本発明の実施列で得られた特・生
忙示す図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 右 同 竹 花 喜久男”／ｒａ原了組
成色 第 ２ 図
忙示す図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 右 同 竹 花 喜久男”／ｒａ原了組
成色 第 ２ 図
Claims (3)
- （１）熱酸化処理により高誘電体となる金属と二酸化シ
リコンを基板上に同時形成したのち、熱酸化処理により
金属酸化物と二酸化シリコンの混合型誘電体膜を形成し
、この誘電体膜を前記熱酸化処理より高温で酸化雰囲気
中又は非酸化雰囲気中で、熱処理を行うことを特徴とす
る半導体装置用キャパシタの製造方法。 - （２）金属酸化物として、Ｔａ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｚｒおよび希土類元素の少なくとも１種を選択し使
用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
導体装置用キャパシタの製造方法。 - （３）シリコンと金属原子の組成比が１〜１０％である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
置用キャパシタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1420087A JPS63182847A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 半導体装置用キヤパシタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1420087A JPS63182847A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 半導体装置用キヤパシタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182847A true JPS63182847A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11854472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1420087A Pending JPS63182847A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 半導体装置用キヤパシタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182847A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086484A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Fujitsu Limited | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR100793471B1 (ko) * | 2005-04-14 | 2008-01-14 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP1420087A patent/JPS63182847A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086484A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Fujitsu Limited | 半導体装置及びその製造方法 |
| US7514316B2 (en) | 2003-03-24 | 2009-04-07 | Fujitsu Microelectronics Limited | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| KR100793471B1 (ko) * | 2005-04-14 | 2008-01-14 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
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