KR100326269B1 - 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법 - Google Patents

반도체소자의고유전체캐패시터제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100326269B1
KR100326269B1 KR1019980058594A KR19980058594A KR100326269B1 KR 100326269 B1 KR100326269 B1 KR 100326269B1 KR 1019980058594 A KR1019980058594 A KR 1019980058594A KR 19980058594 A KR19980058594 A KR 19980058594A KR 100326269 B1 KR100326269 B1 KR 100326269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
present
bst
thin film
film
capacitor
Prior art date
Application number
KR1019980058594A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000042429A (ko
Inventor
김경민
임찬
이길호
박기선
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR1019980058594A priority Critical patent/KR100326269B1/ko
Priority to US09/466,896 priority patent/US6329237B1/en
Priority to JP11366829A priority patent/JP2000228507A/ja
Publication of KR20000042429A publication Critical patent/KR20000042429A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100326269B1 publication Critical patent/KR100326269B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/405—Oxides of refractory metals or yttrium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/409—Oxides of the type ABO3 with A representing alkali, alkaline earth metal or lead and B representing a refractory metal, nickel, scandium or a lanthanide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02183—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing tantalum, e.g. Ta2O5
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02197—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides the material having a perovskite structure, e.g. BaTiO3
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02337—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/0234—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02356—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment to change the morphology of the insulating layer, e.g. transformation of an amorphous layer into a crystalline layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31691—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass with perovskite structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40—Capacitors
    • H01L28/55—Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 기술에 관한 것으로, 특히 초고집적 메모리 소자에 있어서 고유전 특성을 지닌 BST((Ba1-xSrx)TiO3)를 캐패시터 유전체막으로 사용하는 고유전체 캐패시터 제조방법에 관한 것이며, BST막 증착 후 박막 내에 포함된 탄소 및 박막 증착시 유발된 산소 결핍 결함을 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 소자의 고유전체 캐패시터 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명은 반응성이 좋은 O3가스를 사용하여 플라즈마를 형성하고, BST 박막을 플라즈마 처리함으로써 박막내에 존재하는 탄소 및 산소 결핍 결함을 효과적으로 제거할 수 있는 기술이다. O3가스를 사용한 플라즈마 처리를 통해 종래의 UV-O3처리시 문제가 되었던 활성화된 산소의 라이프 타임을 길게 가져갈 수 있어 공정의 난이도를 증가시키거나 캐패시터의 전기적 특성을 열화시키지 않으면서 BST 박막 내의 탄소 및 산소 결함을 제거할 수 있다. 본 발명은 또한, O3가스를 사용한 플라즈마 처리를 최적화할 수 있는 상세 공정 조건을 제안한다.

Description

반도체 소자의 고유전체 캐패시터 제조방법{A method for fabricating high dielectric capacitor in semiconductor device}
본 발명은 반도체 기술에 관한 것으로, 특히 초고집적 메모리 소자에 있어서 고유전 특성을 지닌 BST((Ba1-xSrx)TiO3)를 캐패시터 유전체막으로 사용하는 고유전체 캐패시터 제조방법에 관한 것이다.
DRAM을 비롯한 반도체 장치의 고집적화에 따라 캐패시터의 충분한 정전용량을 확보하는 것이 큰 문제로 부각되었으며, 이를 해결하는 하나의 방안으로서 캐패시터의 하부 전극인 전하저장 전극의 표면적을 증가시키는 기술에 대한 많은 연구·개발이 진행되어 왔다. 그러나, 역시 고집적화에 수반되는 공정 마진의 저하 때문에 전하저장 전극의 표면적을 증가시키는데는 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위하여 고유전체인 BST를 캐패시터 유전막으로 사용하는 고유전체 캐패시터 제조 기술에 대한 관심이 증대되고 있는데, 이는 캐패시터의 정전용량이 유전율에 비례하는 원리를 적용한 것이다.
고유전체 캐패시터 제조 공정은 전반적으로 통상의 NO(Nitride/Oxide) 캐패시터 제조 공정과 유사하나, 고유전체 물질인 BST를 이용한 박막 형성 기술과 캐패시터의 전기적 특성 열화를 방지하기 위한 전·후 처리 기술 등의 난이도 높은 공정을 포함하게 된다.
캐패시터 유전막으로서 BST 박막을 사용하는 경우, 반응 원료로 Ba(C11H19O2)2, Sr(C11H19O2)2, Ti(C3H7O)2를 사용하고 있어 박막내에 다량의 탄소를 포함하게 되고, 또한 박막 증착시 산소 결핍 결함을 초래하여 누설전류를 증가시켜 캐패시터의 전기적 특성을 열화시키는 문제점이 있었음에도 뚜렷한 효과를 발휘하는 후처리 기술이 없는 실정이다.
종래에는 BST막 내의 탄소 제거나 산소 결핍 결함을 제거하기 위해 후속 열처리 공정으로 UV-O3처리나, O2또는 N2O 가스를 사용한 플라즈마 처리를 실시해 왔다. UV-O3처리의 경우 활성화된 산소를 유지하기 위해 준상압 혹은 상압 상태에서 공정이 이루어져야 하므로 높은 압력에서 옥시던트(Oxidant)의 평균 자유 행로가 짧아 라이프 타임(Life Time)이 짧아지므로 이를 극복하기 위해서는 UV-램프와 웨이퍼 간격이 극단적으로 가까워야하며 또한 정밀하게 조절되어야 하므로 여러 가지 공정상의 제약이 따른다. 또한, O2또는 N2O 가스를 사용한 플라즈마 처리의 경우, O2가스는 N2O 가스에 비해 활성화되기 어렵기 때문에 N2O 가스에 비해 BST 박막의 처리 효과가 떨어지며, N2O 가스를 플라즈마로 여기시키게 되면 분해되어 산소와 질소 이온이 생성되어 탄소 제거와 산소 결핍을 제거하나, 질소 이온에 의해 BST 박막에 손상(Damage)을 줄 가능성이 있어 전기적 특성의 열화를 수반할 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, BST막 증착 후 박막 내에 포함된 탄소 및 박막 증착시 유발된 산소 결핍 결함을 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 소자의 고유전체 캐패시터 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 BST 캐패시터 제조 공정도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20 : 폴리실리콘 플러그
21 : Ti/TiN막
22, 24 : Pt막
23 : BST 박막
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 하부층 상에 하부전극용 전도막을 형성하는 제1 단계; 상기 하부전극용 전도막 상부에 BST막을 형성하는 제2 단계; 오존 가스를 사용하여 상기 BST막을 플라즈마 처리하는 제3 단계; 및 상기 BST막 상부에 상부전극용 전도막을 형성하는 제4 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 플라즈마 처리는, 10000ppm 내지 2000000ppm의 오존 가스를 사용하며, 50Watt 내지 400Watt의 RF 전원, 10torr 내지 900torr의 압력, 100℃ 내지 500℃의 서브 히터 온도 조건을 사용하여 1분 내지 20분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 고유전체 캐패시터 제조방법이 제공된다.
본 발명은 반응성이 좋은 O3가스를 사용하여 플라즈마를 형성하고, BST 박막을 플라즈마 처리함으로써 박막내에 존재하는 탄소 및 산소 결핍 결함을 효과적으로 제거할 수 있는 기술이다. O3가스를 사용한 플라즈마 처리를 통해 종래의 UV-O3처리시 문제가 되었던 활성화된 산소의 라이프 타임을 길게 가져갈 수 있어 공정의 난이도를 증가시키거나 캐패시터의 전기적 특성을 열화시키지 않으면서 BST 박막 내의 탄소 및 산소 결함을 제거할 수 있다. 본 발명은 또한, O3가스를 사용한 플라즈마 처리를 최적화할 수 있는 상세 공정 조건을 제안한다.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.
첨부된 도면 도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 BST 캐패시터 제조 공정을 도시한 것으로, 이하 이를 참조하여 그 공정을 살펴보기로 한다.
우선, 소정의 하부층 공정을 마친 기판 상에 층간절연막을 증착하고, 이를 선택 식각하여 콘택홀을 형성한 다음, 도 1a에 도시된 바와 같이 폴리실리콘 플러그(20)를 형성한다. 이하의 도면은 주요부에 국한하여 간략화 하였다. 이어서, 폴리실리콘 플러그 표면에 형성된 자연산화막을 제거하고, 전체구조 상부에 Ti/TiN막(21)을 실온∼700℃, 0.2torr∼10torr에서 100Å∼500Å 두께로 증착한다. 계속하여, Ti/TiN막(21) 상에 하부전극 재료인 Pt막(22)을 실온∼500℃ 온도에서 1000Å∼2000Å 두께로 증착한다.
다음으로, 도 1b에 도시된 바와 같이 600℃∼800℃, 0.1torr∼2torr에서 BST 박막(23)을 증착한 다음, 후속 열공정으로 O3가스를 사용하여 BST 박막(23)을 플라즈마 처리한다. 이때, O3가스를 사용한 플라즈마 처리는 다음과 같은 조건으로 실시한다.
가. 챔버 내의 압력을 10torr∼900torr로 유지한다.
나. 웨이퍼 하부의 서브 히터(sub heater) 온도를 100℃∼500℃로 유지한다.
다. RF(radio frequency) 전원(power)을 50Watt∼400Watt 범위로 설정한다.
라. RF 전원 인가시 서브 히터를 접지로 하고, 샤워 헤드(shower head)를 전극으로 한다.
마. O3처리시간을 1분∼20분으로 설정한다.
바. O3농도는 10000ppm∼200000ppm으로 설정한다.
이어서, 도 1c에 도시된 바와 같이 상부전극 재료로서 Pt막(24)을 실온∼500℃ 온도에서 1000Å∼2000Å 두께로 증착한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
예를 들어, 전술한 실시예에서는 단순 스택형 캐패시터를 제조하는 공정을 일례로 들어 설명하였으나, 본 발명은 실린더 구조, 핀 구조 및 반구형 실리콘이 응용된 복잡한 구조에도 적용될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서는 하부전극 및 상부전극의 패터닝 공정을 설명하지 않았으나, 본 발명은 캐패시터의 패터닝 공정 순서에 관계없이 적용될 수 있다.
전술한 본 발명은 O3가스를 사용한 BST 박막의 플라즈마 처리를 통해 박막 내의 탄소 및 산소 결핍 결함을 효율적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 고유전체 박막의 막질을 향상시켜 누설전류 특성을 향상시키고 캐패시터의 전기적 특성을 개선하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 소정의 하부층 상에 하부전극용 전도막을 형성하는 제1 단계;
    상기 하부전극용 전도막 상부에 BST막을 형성하는 제2 단계;
    오존 가스를 사용하여 상기 BST막을 플라즈마 처리하는 제3 단계; 및
    상기 BST막 상부에 상부전극용 전도막을 형성하는 제4 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 플라즈마 처리는,
    10000ppm 내지 2000000ppm의 오존 가스를 사용하며, 50Watt 내지 400Watt의 RF 전원, 10torr 내지 900torr의 압력, 100℃ 내지 500℃의 서브 히터 온도 조건을 사용하여 1분 내지 20분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 고유전체 캐패시터 제조방법.
KR1019980058594A 1998-12-24 1998-12-24 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법 KR100326269B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980058594A KR100326269B1 (ko) 1998-12-24 1998-12-24 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법
US09/466,896 US6329237B1 (en) 1998-12-24 1999-12-20 Method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device using a high dielectric tantalum oxide or barium strontium titanate material that is treated in an ozone plasma
JP11366829A JP2000228507A (ja) 1998-12-24 1999-12-24 半導体素子の高誘電体キャパシタ製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980058594A KR100326269B1 (ko) 1998-12-24 1998-12-24 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000042429A KR20000042429A (ko) 2000-07-15
KR100326269B1 true KR100326269B1 (ko) 2002-05-09

Family

ID=19565676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980058594A KR100326269B1 (ko) 1998-12-24 1998-12-24 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6329237B1 (ko)
JP (1) JP2000228507A (ko)
KR (1) KR100326269B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100639200B1 (ko) * 2000-06-30 2006-10-31 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 캐패시터 제조방법
JP2004273470A (ja) * 2000-10-31 2004-09-30 Tokyo Electron Ltd 多元系金属酸化薄膜成膜装置及び成膜方法
US6617266B2 (en) * 2001-04-12 2003-09-09 Applied Materials, Inc. Barium strontium titanate annealing process
GB0217553D0 (en) * 2002-07-30 2002-09-11 Sheel David W Titania coatings by CVD at atmospheric pressure
KR100682191B1 (ko) * 2004-06-08 2007-02-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 저장전극 형성 방법
US8492292B2 (en) * 2009-06-29 2013-07-23 Applied Materials, Inc. Methods of forming oxide layers on substrates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5468687A (en) * 1994-07-27 1995-11-21 International Business Machines Corporation Method of making TA2 O5 thin film by low temperature ozone plasma annealing (oxidation)
KR960010001A (ko) * 1994-09-30 1996-04-20 성우경 트레오닌을 함유한 알콜대사 촉진용 조성물

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2786071B2 (ja) * 1993-02-17 1998-08-13 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP2679599B2 (ja) * 1993-12-02 1997-11-19 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US5380673A (en) * 1994-05-06 1995-01-10 United Microelectronics Corporation Dram capacitor structure
JPH0855967A (ja) * 1994-07-29 1996-02-27 Texas Instr Inc <Ti> 強誘電体薄膜キャパシタの製造方法
JP2643870B2 (ja) * 1994-11-29 1997-08-20 日本電気株式会社 半導体記憶装置の製造方法
KR0155785B1 (ko) * 1994-12-15 1998-10-15 김광호 핀형 커패시터 및 그 제조방법
KR0183732B1 (ko) * 1995-09-01 1999-03-20 김광호 반도체 장치의 캐패시터 제작방법
JP3597328B2 (ja) * 1995-12-08 2004-12-08 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
JPH10247723A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置のキャパシタの製造方法
US5936831A (en) * 1997-03-06 1999-08-10 Lucent Technologies Inc. Thin film tantalum oxide capacitors and resulting product
GB2326279B (en) * 1997-06-11 2002-07-31 Hyundai Electronics Ind Method of forming a capacitor of a semiconductor device
TW387141B (en) * 1997-10-29 2000-04-11 United Microelectronics Corp A manufacturing method for the capacitor of dynamic random access memory
TW351016B (en) * 1997-11-25 1999-01-21 United Microelectronics Corp Manufacturing method of capacitor of D-RAMs
US5913129A (en) * 1997-11-27 1999-06-15 United Microelectronics Corp. Method of fabricating a capacitor structure for a dynamic random access memory
US6165834A (en) * 1998-05-07 2000-12-26 Micron Technology, Inc. Method of forming capacitors, method of processing dielectric layers, method of forming a DRAM cell
US5895250A (en) * 1998-06-11 1999-04-20 Vanguard International Semiconductor Corporation Method of forming semicrown-shaped stacked capacitors for dynamic random access memory
JP2000012796A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Hitachi Ltd 半導体装置ならびにその製造方法および製造装置
US6150209A (en) * 1999-04-23 2000-11-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Leakage current reduction of a tantalum oxide layer via a nitrous oxide high density annealing procedure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5468687A (en) * 1994-07-27 1995-11-21 International Business Machines Corporation Method of making TA2 O5 thin film by low temperature ozone plasma annealing (oxidation)
KR960010001A (ko) * 1994-09-30 1996-04-20 성우경 트레오닌을 함유한 알콜대사 촉진용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000228507A (ja) 2000-08-15
KR20000042429A (ko) 2000-07-15
US6329237B1 (en) 2001-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100507860B1 (ko) 산화저항막을 구비한 캐패시터 및 그 제조 방법
KR100367404B1 (ko) 다층 ＴａＯＮ박막을 갖는 커패시터 제조방법
KR100326269B1 (ko) 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법
KR100520600B1 (ko) 반도체소자의 캐패시터 제조방법
KR100393648B1 (ko) 탄탈 산화막의 제조 방법
JP3450463B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6602722B2 (en) Process for fabricating capacitor having dielectric layer with pervskite structure and apparatus for fabricating the same
KR100524685B1 (ko) 반도체장치의고유전체캐패시터제조방법
KR100231604B1 (ko) 반도체소자의 캐패시터 제조방법
KR100434704B1 (ko) 반도체소자의캐패시터 및 그 제조방법
KR100268782B1 (ko) 반도체 소자의 캐패시터 형성 방법
KR0151619B1 (ko) 반도체 집적회로 유전체막 형성방법
KR100311178B1 (ko) 캐패시터 제조방법
KR20040061278A (ko) 반도체소자의 캐패시터 제조방법
KR100265345B1 (ko) 반도체 장치의 고유전체 캐패시터 제조방법
KR100492901B1 (ko) 반도체장치의고유전체캐패시터제조방법
KR100235973B1 (ko) 반도체소자의 캐패시터 형성방법
KR100521416B1 (ko) 하프늄나이트라이드를 하부전극으로 이용하는 캐패시터 및그 제조 방법
KR20040060416A (ko) 반도체소자의 캐패시터 제조방법
KR20010083698A (ko) 오존 어닐링 공정을 이용한 반도체 장치의 커패시터제조방법
KR100574473B1 (ko) 반도체장치의 커패시터 제조방법_
KR100291508B1 (ko) 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
KR100380269B1 (ko) 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
KR100347534B1 (ko) 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
KR20000041430A (ko) 탄탈륨 산화막 형성 방법 및 그를 이용한탄탈륨 산화막 캐패시터 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130426

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140122

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee