KR100442709B1 - A capacitor having double protection layer of hetero-nitride and a method for forming electrodes thereof - Google Patents

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KR100442709B1 KR10-2001-0058860A KR20010058860A KR100442709B1 KR 100442709 B1 KR100442709 B1 KR 100442709B1 KR 20010058860 A KR20010058860 A KR 20010058860A KR 100442709 B1 KR100442709 B1 KR 100442709B1
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Abstract

본 발명의 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터는, 기판 상의 일 단자와 접촉하는 다결정실리콘(Poly-Si)층(21); 상기 다결정실리콘층 상의 ASix층(1<x<3)(22); 상기 ASix층(1≤x≤3) 상의 제1 방지막으로서의 A1-ySiyN층(0≤y<1)(23) (단, A는 Ti, W 또는 Ta); 상기 A1-ySiyN층(0≤y<1)층 상의 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(23)(단, A는 Ti, W 또는 Ta, D는 Cr, Re 또는 Al); 상기 DzA1-zN층(0<z<1) 상의 하부전극(25); 상기 하부전극 상의 유전체층(26); 및 상기 유전체층 상의 상부전극(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 확산 방지막을 갖는 COB(Capacitor Over Bit-line, Capacitor On Bit-line)구조이다. 따라서, 상기 언급된 발명의 구조를 갖는 방지막을 적용하여 고유전물질을 이용한 커패시터 형성이 가능하게 되고 따라서, 고집적 대용량의 휘발성, 비휘발성 기억소자로서 초고집적도회로(ULSI : Ultra Large Scale Integration) 에 활용할 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.The capacitor having the double barrier film of the dissimilar nitride of the present invention comprises: a polycrystalline silicon (Poly-Si) layer 21 in contact with one terminal on a substrate; An ASi x layer (1 <x <3) 22 on the polycrystalline silicon layer; An A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) 23 (where A is Ti, W or Ta) as a first prevention film on the ASi x layer (1 ≦ x ≦ 3); D z A 1-z N layer (0 <z <1) 23 as a second protective film on the A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) layer (where A is Ti, W or Ta) , D is Cr, Re or Al); A lower electrode 25 on the D z A 1-z N layer (0 <z <1); A dielectric layer 26 on the lower electrode; And a capacitor over bit-line (capacitor on bit-line) structure having a double diffusion barrier layer, characterized in that it comprises an upper electrode 7 on the dielectric layer. Therefore, by applying the barrier film having the structure of the above-described invention, it is possible to form a capacitor using a high-k dielectric material, and thus to be utilized in an ultra large scale integration (ULSI) as a highly integrated high-volume volatile and nonvolatile memory device. You can expect the effect.

Description

이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터 및 그의 전극 형성 방법{A CAPACITOR HAVING DOUBLE PROTECTION LAYER OF HETERO-NITRIDE AND A METHOD FOR FORMING ELECTRODES THEREOF}A capacitor having a double barrier of heteronitride and a method for forming an electrode thereof {A CAPACITOR HAVING DOUBLE PROTECTION LAYER OF HETERO-NITRIDE AND A METHOD FOR FORMING ELECTRODES THEREOF}

본 발명은 반도체 기억소자의 제조방법 및 그 구조에 관한 것으로, 특히 고유전율의 유전상수를 갖는 유전체 박막을 이용한 커패시터 및 그 제조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor memory device and a structure thereof, and more particularly, to a capacitor using a dielectric thin film having a high dielectric constant and a fabrication thereof.

일반적으로 반도체 기억소자는 전원공급이 차단되면 반도체 기억 소자 내에 저장되었던 정보도 동시에 소멸하는 휘발성 기억소자와 전원공급이 차단되어도 정보가 존속하는 비휘발성 기억소자로 분류되어진다. 저장매체의 대용량화에 따른 새로운 고유전 물질에 대한 관심과 함께 이를 이용한 기억소자 개발이 활발히 진행되고 있는 가운데, 휘발성 및 비휘발성 기억소자에 적용하고자 큰 유전상수를 갖는 상유전체, 또는 강유전체 물질이 실질적인 반도체 기억소자에 적용되고 있다. 이러한 고유전 물질에는 기존의 휘발성 디램(DRAM: Dynamic Random Access Memory)에 사용되었던 저유전 물질을 대체하기 위한 타이타늄산화물(TiO2), 탄탈륨산화물(Ta2O5), BST((Bax',Sr1-x')TiO3)의 고유전물질과 강유전체라하여 큰 유전상수를 갖는 PZT(Pb(Zrx',Ti1-x')O3), SBT(SrBi2Ta2O9) 등을 적용시킨 비휘발성 기억소자가 있다. 이러한 기억소자 중 비휘발성 기억소자는 휴대용 전자기기에 빠질 수 없는 중요한 소자로서, 특히 강유전체를 이용한 기억소자는 기존의 플래쉬 메모리 소자 보다 단일 전원전압에서 빠른 읽기/쓰기 속도, 동작, 횟수 등의 장점을 갖는다는 점에 차세대 대용량 고집적 비휘발성 기억소자로 개발되고 있다.In general, a semiconductor memory device is classified into a volatile memory device in which information stored in the semiconductor memory device disappears at the same time when the power supply is cut off, and a nonvolatile memory device in which information remains even when the power supply is cut off. While the development of memory devices using these materials has been actively progressed along with the interest of new high-k materials due to the large capacity of storage media, semiconductors in which dielectric or ferroelectric materials having large dielectric constants are practically applied to volatile and non-volatile memory devices. It is applied to memory devices. Such high dielectric materials include titanium oxide (TiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and BST ((Ba x ' ,) to replace the low dielectric materials used in the conventional volatile DRAM (DRAM). Sr 1-x ' ) TiO 3 ) PZT (Pb (Zr x' , Ti 1-x ' ) O 3 ) and SBT (SrBi 2 Ta 2 O 9 ) with high dielectric constant and ferroelectric There is a non-volatile memory device to which is applied. Among these memory devices, nonvolatile memory devices are indispensable to portable electronic devices. Especially, memory devices using ferroelectrics have advantages such as faster read / write speed, operation, and frequency at a single power supply voltage than conventional flash memory devices. It has been developed as a next-generation large-capacity, highly integrated nonvolatile memory device.

이러한 고유전체 기억소자는 기존의 디램 제조공정과 유사하며, 고집적화를 위한 2T-2C(2개 트랜지스터에 2개의 커패시터 구조) 또는 1T-1C(1개의 트랜지스터에 1개의 커패시터 구조)의 기억소자 구조를 갖고, 회로 설계상에서 COB(Capacitor Over Bit-line, Capacitor On Bit-line)구조를 적용함으로 집적도를 크게 향상시킬 수 있다는 이점이 있다. 커패시터는 하부가 패스 트랜지스터(pass transistor)의 소스/드레인(source/drain)과 연결되어 있는 다결정 실리콘 노드와 연결되어 있는 구조로서, 커패시터의 하부전극 위에 고유전체 박막 층의 형성 후, 이러한 고유전체 박막의 고유전 특성을 얻기 위한 고온 산화분위기의 결정화 열처리 공정이 이루어져야만 한다. 이러한 고온의 산화공정 시 다결정 실리콘과 하부전극(기존의 백금:Pt)간의 계면반응 생성물에 의한 특성저하로 접촉저항 증가를 초래하게 되고 또한, 고온에서의 산소의 확산으로 인한 하부전극과 다결정 실리콘 사이의 원하지 않는 부도체 산화막의 형성으로 인한 궁극적인 고유전체의 특성을 얻지 못하게 되는 문제점을 갖고 있다.This high-dielectric memory device is similar to the conventional DRAM fabrication process, and has a structure of 2T-2C (two capacitors in two transistors) or 1T-1C (one capacitor in one transistor) for high integration. In addition, there is an advantage that the degree of integration can be greatly improved by applying a Capacitor Over Bit-line (Capacitor On Bit-line) structure in the circuit design. The capacitor has a structure in which a lower portion is connected to a polycrystalline silicon node connected to a source / drain of a pass transistor. After forming a high-k dielectric layer on the lower electrode of the capacitor, the high-k dielectric layer The crystallization heat treatment process of the high temperature oxidizing atmosphere to obtain the high dielectric properties of In this high temperature oxidation process, the contact resistance is increased due to the deterioration of characteristics due to the interfacial reaction product between the polycrystalline silicon and the lower electrode (formerly platinum: Pt), and also between the lower electrode and the polycrystalline silicon due to diffusion of oxygen at high temperature. The problem is that the ultimate high dielectric properties cannot be obtained due to the formation of the unwanted insulator oxide film.

이러한 문제점에 대하여 종래의 커패시터 구조인 도 1을 참조하여 설명하면, 먼저 실리콘 기판(1)에 워드(Word)선(2)과 비트(Bit)선(3)을 형성하는 공정 이후, 패스 트랜지스터의 드레인(4)과 커패시터를 연결하는 다결정실리콘 플러그(5)와의 접촉저항을 줄이기 위하여 질소분위기의 급속 열처리를 통하여 형성시킨 타이타늄 실리사이드(TiSix)(1≤x≤3)(6)와 방지막(7), 하부전극(8), 고유전물질층(9), 상부전극(10), 층간절연층(11)의 순서로 커패시터를 형성하게 된다.This problem will be described with reference to FIG. 1, which is a conventional capacitor structure. First, after a process of forming a word line 2 and a bit line 3 on a silicon substrate 1, a pass transistor is formed. Titanium silicide (TiSi x ) (1≤x≤3) (6) and barrier film (7) formed by rapid heat treatment of nitrogen atmosphere to reduce the contact resistance between the drain (4) and the polycrystalline silicon plug (5) connecting the capacitor. ), The lower electrode 8, the high dielectric material layer 9, the upper electrode 10, and the interlayer insulating layer 11 are formed in this order.

방지막(7)으로는 전도성 산화막과 질화물 방지막이 있다. 이중, 전도성 산화막으로는 이리듐산화막(IrO2), 루테늄산화막(RuO2), 로듐산화막(RhOx) 등이 있는데,전극과 방지막으로서의 역할을 할 수 있다는 이점이 있는 반면에 열처리 온도가 증가할수록 표면의 거칠기가 상당히 커진다는 단점을 갖고, 이리듐산화막의 경우 식각이 어렵다는 문제점이 있다.The prevention film 7 includes a conductive oxide film and a nitride prevention film. Among these, conductive oxides include iridium oxide (IrO 2 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), and rhodium oxide (RhO x ), which have the advantage of being able to act as electrodes and barriers. Has a disadvantage in that the roughness becomes considerably large, and the iridium oxide film has a problem in that etching is difficult.

또한, 질화물 방지막으로는 타이타늄질화막(TiN), 탄탈륨질화막(TaN), 타이타늄알루미늄질화막(TiAlN; US 특허 제 5,856,704 호), 타이타늄크롬질화막(TiCrN; 한국 특허출원 제 10-1998-0035021 호)등이 있는데, 전도성이 좋은 타이타늄질화막이 가장 보편적인 방지막으로 사용되고 있지만 600℃ 이상의 고온에서는 타이타늄질화막이 타이타늄의 산화물을 형성하여 전도성을 상실하고, 타이타늄알루미늄질화막이나 타이타늄크롬질화막의 경우는 타이타늄질화막과 비교하여 고온에서 개선된 안정성을 보이기는 하나, 실리콘과의 반응문제로 확산방지막으로의 부적합성을 보이며 실질적인 반도체 소자 집적 공정상에서 적용되는 고온에서의 장시간 걸친 열처리 공정에는 적용이 불가능하다는 문제점을 갖고 있다.In addition, the nitride preventing film includes a titanium nitride film (TiN), a tantalum nitride film (TaN), a titanium aluminum nitride film (TiAlN; US Pat. No. 5,856,704), a titanium chromium nitride film (TiCrN; Korean Patent Application No. 10-1998-0035021), and the like. Titanium nitride film, which has good conductivity, is used as the most common prevention film.However, at a temperature higher than 600 ° C, the titanium nitride film forms titanium oxide and loses its conductivity.In the case of titanium aluminum nitride film or titanium chromium nitride film, high temperature is compared with titanium nitride film. Although it shows improved stability at, it is not suitable for diffusion prevention film due to the reaction problem with silicon and has a problem that it is not applicable to a long time heat treatment process at a high temperature applied in a practical semiconductor device integration process.

한편, 이러한 문제점들에 대해서 각각의 장점을 살리려는 복합적 구조의 방지막 구조들(21a, 12b, 13a, 14b)도 제시되어 왔다. 일례로, 도 1에서 이중방지막으로 사용되는 제1 방지막(12a)으로는 TiN 등의 질화물이 사용되고, 제2 방지막(12b)으로는 이리듐(Ir)이 사용되었다. 그리고 백금 등의 하부전극(13a)과 유전체층 사이의 제3 복합층(13b)에는 다시 이리듐산화물(IrO)이 사용되었다.On the other hand, the barrier film structures 21a, 12b, 13a, and 14b of the complex structure have been proposed to take advantage of the above-mentioned problems. For example, nitride such as TiN is used as the first barrier 12a used as the double barrier in FIG. 1, and iridium (Ir) is used as the second barrier 12b. In addition, iridium oxide (IrO) was again used for the third composite layer 13b between the lower electrode 13a such as platinum and the dielectric layer.

그러나, 상술한 바와 같은 다양한 전도성 방지막들이 제시되어 왔지만, 기존의 방지막들은 600℃ 이상의 장시간 고온 열처리 공정에서는 산소 확산에 의한 방지막 자체의 산화와 그에 따른 다결정 실리콘의 산화로 접촉저항의 급격한 증가와 더불어 전기전도성을 상실하게 되는 문제로 인하여 실질적인 고집적화에 적용하기 어려웠었다.However, although various conductive barrier films as described above have been proposed, the conventional barrier films have been exposed to electricity by the oxidation of the barrier film itself by oxygen diffusion and the oxidation of polycrystalline silicon in the long-term high temperature heat treatment process of 600 ° C. or higher. The problem of loss of conductivity has made it difficult to apply to substantial high integration.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 이중구조의 방지막을 다결정 실리콘과 하부전극 사이에 삽입하되, 고온산화 열처리시의 안정성을 갖도록 하는 고집적 반도체 기억소자 실현 기술을 제공하게 된다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a highly integrated semiconductor memory device realization technique in which a double structured barrier film is inserted between polycrystalline silicon and a lower electrode, and has stability during high temperature oxidation heat treatment.

본 발명의 추가의 목적이나 효과는, 첨부한 도면을 참고하여 기술한 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.Further objects and effects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 커패시터 구조의 모식도.1 is a schematic diagram of a conventional capacitor structure.

도 2는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 모식도.2 is a schematic diagram of a capacitor structure according to the present invention;

도 3a 및 3b는 각각, 본 발명에 관한 이중방지막이 실질적으로 소자로 집적되었을 때의 특성을 측정하기 위한 실제의 컨택 구조의 단면도 및 평면도.3A and 3B are cross-sectional and plan views, respectively, of an actual contact structure for measuring characteristics when the double barrier film according to the present invention is substantially integrated into an element.

도 4a 내지 4c는 도 3의 다결정실리콘 플러그의 개수가 1개인 경우의 접촉저항으로서 가해준 전압에 대한 전류값을 나타낸 그래프로서, 도 4a는 타이타늄질화막의 경우이고, 도 4b는 타이타늄크롬질화막의 경우이며, 도 4c는 본 발명의 이중구조의 방지막의 경우에 대한 것이다.4A to 4C are graphs showing current values with respect to a voltage applied as a contact resistance when the number of polycrystalline silicon plugs of FIG. 3 is one. FIG. 4A is a case of a titanium nitride film, and FIG. 4B is a case of a titanium chromium nitride film. 4C is for the case of the double-layered prevention film of the present invention.

도 5a 내지 5c는 도 3의 다결정실리콘 플러그의 개수가 500개인 경우의 접촉저항으로서 가해준 전압에 대한 전류값을 나타낸 그래프로서, 도 5a는 타이타늄질화막의 경우이고, 도 5b는 타이타늄크롬질화막의 경우이며, 도 5c는 본 발명의 이중구조의 방지막의 경우에 대한 것이다.5A to 5C are graphs showing current values with respect to a voltage applied as a contact resistance when the number of polycrystalline silicon plugs of FIG. 3 is 500. FIG. 5A is a case of a titanium nitride film, and FIG. 5B is a case of a titanium chromium nitride film. 5C is for the case of the double-layered prevention film of the present invention.

도 6은 도 3의 경우에 각 열처리 온도에 대한 인가전압 3V에서의 접촉저항값을 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing contact resistance values at an applied voltage of 3V with respect to each heat treatment temperature in the case of FIG. 3.

도 7은 도 3의 경우에 725℃의 온도의 산소분위기 하에서 2시간 열처리를 한 경우의 접촉저항값을 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating contact resistance values when heat treatment is performed for 2 hours in an oxygen atmosphere at a temperature of 725 ° C in the case of FIG. 3.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 기판 2 : 워드(word)선1 substrate 2 word line

3 : 비트(bit)선 4 : 드레인3: bit line 4: drain

5 : 다결정실리콘 플러그 6 : 타이타늄 실리사이드층5: polysilicon plug 6: titanium silicide layer

7 : 방지막 8 : 하부전극7: prevention film 8: lower electrode

9 : 유전체층 10 : 상부전극9 dielectric layer 10 upper electrode

11 : 층간 절연물질층 12a - 13b : 종래의 복합적 방지막11: interlayer insulating material layer 12a-13b: conventional composite barrier film

21 : 다결정실리콘 플러그 22 : 타이타늄 실리사이드층21 polycrystalline silicon plug 22 titanium silicide layer

23 : 타이타늄 질화막 24 : 크롬타이타늄 질화막23: titanium nitride film 24: chromium titanium nitride film

25 : 하부전극 26 : 유전체층25: lower electrode 26: dielectric layer

27 : 상부전극 28 : 층간 절연물질층27: upper electrode 28: interlayer insulating material layer

31 : 다결정실리콘 플러그 32 : 기판31 polysilicon plug 32 substrate

33 : 실리콘 산화물층 34 : n+ 도핑면33: silicon oxide layer 34: n + doped surface

35 : 타이타늄 실리사이드층 36 : 제1 이종질화막35: titanium silicide layer 36: first heteronitride film

37 : 제2 이종질화막 38 : 전극37: second heteronitride film 38: electrode

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터는, 기판 상의 일 단자와 접촉하는 다결정실리콘(Poly-Si)층(21); 상기 다결정실리콘층 상의 ASix층(1<x<3)(22); 상기 ASix층(1≤x≤3) 상의 제1 방지막으로서의 A1-ySiyN층(0≤y<1)(23) (단, A는 Ti, W 또는 Ta); 상기 A1-ySiyN층(0≤y<1)층 상의 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(24)(단, A는 Ti, W 또는 Ta, D는 Cr 또는 Re); 상기 DzA1-zN층(0<z<1) 상의 하부전극(25); 상기 하부전극 상의 유전체층(26); 및 상기 유전체층 상의 상부전극(7)을 포함하되, 상기 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(24) 상에는 전도성 성질을 갖는 크롬산화막(CrOz"(0.9<z"<3))이나 레늄산화막 (ReOz"'(0.9<z"'<4))이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a capacitor having a double barrier layer of a dissimilar nitride, including: a polysilicon (Poly-Si) layer 21 in contact with one terminal on a substrate; An ASi x layer (1 <x <3) 22 on the polycrystalline silicon layer; An A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) 23 (where A is Ti, W or Ta) as a first prevention film on the ASi x layer (1 ≦ x ≦ 3); D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24 as a second protective film on the A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) layer (where A is Ti, W or Ta) , D is Cr or Re); A lower electrode 25 on the D z A 1-z N layer (0 <z <1); A dielectric layer 26 on the lower electrode; And an upper electrode 7 on the dielectric layer, and having a conductive property on the D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24 as the second protective layer (CrO z ″ (0.9 <). z "<3)) and a rhenium oxide film (ReO z"' (0.9 <z "'<4)) are formed.

바람직하게, 상기 DzA1-zN층에서 z는 0.7<z<0.9 이며, 상기 상부 및 하부전극은 백금(Pt), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 및 그들의 산화물인 이리듐산화물(IrO2), 루테늄산화물(RuO2), 로듐산화물(RhxOy), 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3) 중에서 어느 하나 이상이 선택되는 것을 특징으로 하며, 상기 유전체층의 유전체 물질은, TiO2, Ta2O5, PZT(Pb,(Zrx',Ti1-x')O3), SBT(Srx'Biy'Ta2O9), BST((Bax',Sr1-x')TiO3), PLZT(Pb1-y',Lay'(Zrx',Ti1-x')O3), BT(Bi4Ti3O12), 및 ST(SrTiO3)와 같은 물질 중에서 어느 하나 이상이 선택되는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the D z A 1-z N layer, z is 0.7 <z <0.9, and the upper and lower electrodes are platinum (Pt), iridium (Ir), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), and their At least one selected from oxides of iridium oxide (IrO 2 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), rhodium oxide (Rh x O y ), strontium ruthenium oxide (SrRuO 3 ), and the dielectric material of the dielectric layer is , TiO 2 , Ta 2 O 5 , PZT (Pb, (Zr x ' , Ti 1-x' ) O 3 ), SBT (Sr x ' Bi y' Ta 2 O 9 ), BST ((Ba x ' , Sr 1-x ' ) TiO 3 ), PLZT (Pb 1-y' , La y ' (Zr x' , Ti 1-x ' ) O 3 ), BT (Bi 4 Ti 3 O 12 ), and ST (SrTiO 3 It is characterized in that any one or more of the materials such as) is selected.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터의 전극 형성 방법은, 다결정 실리콘의 콘택플러그(21)와의 접촉저항을 줄이기 위해 타이타늄이나 탄탈륨을 증착한 후, 진공상태의 질소분위기에서 고온 급속 열처리를 하여 ASix층(1<x<3)(22)(단, A는 Ti, W 또는 Ta)을 형성시키는 단계; 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)으로 상기 ASix층(1≤x≤3) 상에 제1 방지막으로서의 A1-ySiyN층(0≤y<1)(23) (단, A는 Ti, W 또는 Ta), 및 상기 A1-ySiyN층(0≤y<1)층 상에 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(24)(단, A는 Ti, W 또는 Ta, D는 Cr 또는 Re)을 형성하는 단계; 상기 DzA1-zN층(0<z<1)(24) 상에 하부전극(25)을 증착하는 단계; 상기 하부전극 상에 유전체층(26)을 증착 후, 고유전체의 특성을 얻기 위한 산소분위기에서의 고온(550∼850℃) 열처리를 실시하여 상기 DzA1-zN층(0<z<1)(24) 상에 전도성 성질을 갖는 크롬산화막(CrOz"(0.9<z"<3))이나 레늄산화막(ReOz"'(0.9<z"'<4))이 자발적으로 형성되도록 하는 단계; 및 이후 상부전극(27)을 증착하는 단계로 구성된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention, a method of forming an electrode of a capacitor having a double barrier film of heteronitride, after depositing titanium or tantalum in order to reduce the contact resistance of the contact plug 21 of polycrystalline silicon, the nitrogen atmosphere in a vacuum state A high temperature rapid heat treatment at to form an ASi x layer (1 <x <3) 22 (where A is Ti, W or Ta); A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) 23 as a first protective film on the ASi x layer (1 ≦ x ≦ 3) by reactive sputtering (where A is Ti, W Or Ta), and a D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24 (where A is a second prevention film) on the A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) layer. Is Ti, W or Ta, D is Cr or Re); Depositing a lower electrode 25 on the D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24; After depositing the dielectric layer 26 on the lower electrode, the D z A 1-z N layer (0 <z <1) was subjected to a high temperature (550-850 ° C.) heat treatment in an oxygen atmosphere to obtain high dielectric properties. To spontaneously form a chromium oxide film (CrO z " (0.9 <z"<3)) or a rhenium oxide film (ReO z "' (0.9 <z"'<4)) having conductive properties on ; And then depositing the upper electrode 27.

이하 첨부된 도면 도 2를 참조하여 본 발명의 최적 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 모식도이다. 즉, 본 발명에서 제안한 이종질화막의 이중 방지막은, 모스(MOS:Metal Oxide Semiconductor)트랜지스터 형성 공정이후 COB 구조를 형성하기 위해서 도 2에서 보이는 바와 같이 접촉 플러그인 다결정실리콘에 대하여 아래와 같은 공정단계를 거쳐 형성한다.2 is a schematic diagram of a capacitor structure according to the present invention. That is, the double barrier layer of the heteronitride layer proposed in the present invention is formed through the following process steps for the contact plug-in polysilicon as shown in FIG. 2 to form a COB structure after a MOS transistor. do.

먼저, 다결정 실리콘의 콘택플러그(21)와의 접촉저항을 줄이기 위해 타이타늄을 증착한 후, 진공상태의 질소분위기에서 700℃ 급속 열처리를 하여 타이타늄실리사이드(22)를 형성시켰고, 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)으로 타이타늄질화막(23), 크롬타이타늄질화막(24)을 형성하여 이중방지막을 구성한 후, 하부전극으로 백금(25)을 증착하고, 유전체(26)를 증착 후 고유전체의 특성을 얻기 위한 산소분위기에서의 고온(550∼850℃) 열처리를 실시한다. 이후 상부전극(27)인 백금을 증착하여 캐퍼시터를 형성하였고 이후 층간절연물질(28)을 채우는 방법으로 캐퍼시터를 구성한다.First, titanium was deposited to reduce the contact resistance of the polycrystalline silicon with the contact plug 21, and then the titanium silicide 22 was formed by rapid heat treatment at 700 ° C. in a nitrogen atmosphere in a vacuum state, and by reactive sputtering. After forming the titanium nitride film 23 and the chromium titanium nitride film 24 to form a double barrier film, platinum 25 was deposited using the lower electrode, and the dielectric material 26 was deposited in an oxygen atmosphere to obtain the characteristics of the high dielectric material. High temperature (550-850 degreeC) heat processing is performed. After that, a capacitor is formed by depositing platinum, which is the upper electrode 27, and then the capacitor is formed by filling the interlayer insulating material 28.

이러한 구조에서 타이타늄질화막은 전도성이 우수한 방지막으로, 문헌에 알려진 바와 같이 실리콘 내에서의 크롬의 확산속도가 상당히 빠르므로, 확산방지 능력이 뛰어난 타이타늄질화막에 의한 크롬의 확산을 억제 시켜주고, 크롬타이타늄질화막에 의해 고온 산화열처리시 매우 얇은 전도성의 성질을 갖는 크롬산화막(CrOz)을 형성하여 산소의 확산과 고온을 견디어 내어 타이타늄질화막의 산화를 막아주는 상호보완성 구조를 갖도록 구성하게 되었다. (이러한 크롬산화막에 대한 전기적 특성은 『Modern Ceramic Engineering』, 2nd Edition, David W. Richerson, pp.206∼210, 1992에서 참고할 수 있다.)In such a structure, the titanium nitride film is a conductive film having excellent conductivity. As is known in the literature, the diffusion rate of chromium in silicon is considerably fast, thereby suppressing the diffusion of chromium by the titanium nitride film having excellent diffusion preventing ability, and the chromium titanium nitride film. By forming a chromium oxide film (CrO z ) having a very thin conductivity properties during high temperature oxidation heat treatment to withstand the diffusion of oxygen and high temperature to have a complementary structure to prevent oxidation of the titanium nitride film. (The electrical properties of these chromium oxide films can be found in Modern Ceramic Engineering, 2nd Edition, David W. Richerson, pp. 206-210, 1992.)

이러한 이중방지막에서의 크롬타이타늄질화막의 조성은 알비에스(RBS:Rutherford Backscattering Spectrometry)분석을 통하여 볼 때, CrzTi1-zN (0<z<1, 바람직하게는, 0.7<z<0.9) 조성을 갖고 있는데, 기본적으로 크롬과 타이타늄, 질소의 비를 조절하여 여러 조성에 대해 조사한 결과 중 가장 좋은 특성을 보인 결과인 위의 조성을 본 특허에서는 적용해 보았다.The composition of the chromium titanium nitride layer in the double barrier layer is Cr z Ti 1-z N (0 <z <1, preferably, 0.7 <z <0.9) as seen through RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) analysis. It has a composition, and basically, the above composition, which shows the best characteristics among the results of the investigation of various compositions by controlling the ratio of chromium, titanium, and nitrogen, was applied in the present patent.

상기 다결정실리콘층 상의 타이타늄실리사이드(22)는 탄탈륨실리사이드나 텅스텐실리사이드로 대체되어도 되며, 상기 제1 이중 방지막으로서의 타이타늄질화막층은 탄탈륨질화막(TaN)이나 텅스텐질화막(WN), 탄탈륨실리콘질화막(TaSiN), 타이타늄실리콘질화막(TiSiN)으로 대체되어도 좋다. 아울러, 상기 제2 이중 방지막의 크롬타이타늄질화막(CrzTi1-zN)은, 알루미늄타이타늄질화막(AlzTi1-zN(0<z<1)), 크롬탄탈륨질화막(CrzTa1-zN(0<z<1)), 크롬탄탈륨질화막(AlzTa1-zN(0<z<1), 크롬텅스텐질화막(CrzW1-zN), 레늄타이타늄질화막(RezTi1-zN), 레늄탄탈륨질화막(RezTa1-zN), 레늄텅스텐질화막(RezW1-zN) 등으로 대체되어도 좋으며, 상기 커패시터 구조에 적용하였던 백금(Pt) 전극은, 이외에도 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 로듐(Rh)과 그의 산화물 전극인 이리듐산화물(IrO2), 루테늄산화물(RuO2), 로듐산화물(Rhx'Oy'), 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3) 전극으로 대체하더라도 관계없으며, 상기 고유전체 물질로는, TiO2, Ta2O5, PZT(Pb,(Zrx',Ti1-x')O3), SBT(Srx'Biy'Ta2O9), BST((Bax',Sr1-x')TiO3), PLZT(Pb1-y',Lay'(Zrx',Ti1-x')O3), BT(Bi4Ti3O12), 및 ST(SrTiO3)와 같은 물질이 적용 가능하다.The titanium silicide 22 on the polysilicon layer may be replaced with tantalum silicide or tungsten silicide, and the titanium nitride film layer as the first double barrier layer may be a tantalum nitride film (TaN), a tungsten nitride film (WN), a tantalum silicon nitride film (TaSiN), or the like. It may be replaced with a titanium silicon nitride film (TiSiN). In addition, the chromium titanium nitride film (Cr z Ti 1-z N) of the second double barrier layer may include an aluminum titanium nitride film (Al z Ti 1-z N (0 <z <1)) and a chromium tantalum nitride film (Cr z Ta 1). -z N (0 <z <1), chromium tantalum nitride film (Al z Ta 1-z N (0 <z <1), chromium tungsten nitride film (Cr z W 1-z N), rhenium titanium nitride film (Re z) Ti 1-z N), rhenium tantalum nitride film (Re z Ta 1-z N), rhenium tungsten nitride film (Re z W 1-z N), or the like, and the platinum (Pt) electrode applied to the capacitor structure In addition, iridium (Ir), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and its oxide electrodes iridium oxide (IrO 2 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), rhodium oxide (Rh x ' O y' ), strontium ruthenium oxide ( SrRuO 3 ) electrode may be replaced, and as the high dielectric material, TiO 2 , Ta 2 O 5 , PZT (Pb, (Zr x ' , Ti 1-x' ) O 3 ), SBT (Sr x ' Bi y ' Ta 2 O 9 ), BST ((Ba x' , Sr 1-x ' ) TiO 3 ), PLZT (Pb 1-y' , La y ' (Zr x' , Ti 1-x ' ) O 3 ) , BT (Bi 4 Ti 3 O 12), and ST (SrTiO 3) and This material can be applied.

이때, 본 발명에 따른 전극 형성 과정 중, 상기 커패시터 전극의 구조는, 상기 열처리 공정 중 상기 DzA1-zN층(0<z<1)(24)(단, A는 Ti, W 또는 Ta, D는 Cr 또는 Re) 상에 얇은 크롬산화막(CrOz"(0.9<z"<3))이나 레늄산화막 (ReOz"'(0.9<z"'<4))이 자발적으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, during the electrode formation process according to the present invention, the structure of the capacitor electrode, the D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24 (wherein A is Ti, W or Ta, D is used to allow spontaneous formation of a thin chromium oxide film (CrO z " (0.9 <z"<3)) or rhenium oxide film (ReO z "' (0.9 <z"'<4)) on Cr or Re). It is preferable.

본 발명의 기본원리는, 앞서 언급한 바와 같이 타이타늄질화막이 전도성과 확산방지막으로서 우수한 특성을 갖고, 타이타늄크롬질화막이 고온산화분위기에서 잘 견딘다는 것이다. 그러한 것은 백금 전극의 경우 산소의 투과성이 높다는 점에 결정립을 통하여 고온산화분위기에서 산소가 방지막까지 확산해 들어가고, 이러한 산소와 크롬타이타늄질화막 내에 있는 빠른 확산정도를 보이는 크롬과 만나 산화를 직접적으로 막아주는 극박막이 자발적으로 형성되게 된다. 또한 크롬타이타늄질화막 자체의 문제인 크롬의 다결정 실리콘으로의 확산을 타이타늄질화막에 의해 막을 수 있는 것이다.The basic principle of the present invention is that, as mentioned above, the titanium nitride film has excellent properties as a conductivity and diffusion barrier film, and the titanium chromium nitride film is well tolerated in a high temperature oxidation atmosphere. This is because the platinum electrode has high oxygen permeability and oxygen diffuses from the high temperature oxidizing atmosphere to the barrier layer through crystal grains, and it meets the chromium with rapid diffusion in the oxygen and chromium titanium nitride to prevent oxidation directly. The ultrathin film spontaneously forms. In addition, the diffusion of chromium into polycrystalline silicon, which is a problem of the chromium titanium nitride film itself, can be prevented by the titanium nitride film.

한편, 이러한 발명이 실질적으로 소자로 집적되었을 때는 고온산화분위기에 대해 전기전도성을 지녀야 한다. 도 3a 및 도 3b는, 본 발명에 관한 이중방지막이 실질적으로 소자로 집적되었을 때의 특성을 측정하기 위한 실제의 컨택 구조의 단면도 및 평면도이다.On the other hand, when the invention is substantially integrated into the device, it must have electrical conductivity with respect to the high temperature oxidation atmosphere. 3A and 3B are cross-sectional views and plan views of an actual contact structure for measuring characteristics when the double barrier film according to the present invention is substantially integrated into an element.

도 3a의 실제의 콘택 구조상에서 다결정실리콘 플러그(31)의 지름은 0.25㎛∼0.35㎛이고 다결정실리콘 플러그의 개수는 1∼500개로 하며, 접촉패턴의 형성은, 실리콘 기판(32)에 콘택 구멍을 절연층물인 실리콘 산화물(33)에 뚫어 형성된 양쪽의 다결정 실리콘을 n+가 도핑된 면(34)을 통하게 형성하였고, 커패시터 전극(38)을 타이타늄실리사이드(35)가 형성된 위에 제1 및 제2 이종 질화막(36, 37)의 이중 방지막과 전극(38)을 증착하는 순으로 형성하여 접촉저항에 대한 실험을 하였다. 실제 도면에는, 좌측에 9개의 다결정실리콘 플러그가 도시되어 있고, 우측에는 63개의 다결정실리콘 플러그가 도시되어 있다.In the actual contact structure of FIG. 3A, the diameter of the polysilicon plug 31 is 0.25 μm to 0.35 μm, and the number of polysilicon plugs is 1 to 500. The contact pattern is formed in the silicon substrate 32. Both polycrystalline silicon formed through the silicon oxide 33, which is an insulating layer, were formed through the n + -doped surface 34, and the capacitor electrode 38 was formed on the first and second hetero nitride layers on the titanium silicide 35. The double barrier film (36, 37) and the electrode 38 were formed in the order of depositing to test the contact resistance. In the actual figure, nine polycrystalline silicon plugs are shown on the left and 63 polycrystalline silicon plugs are shown on the right.

도 4와 도 5는 각기 다결정 실리콘의 수가 1개인 경우와 500개인 경우의 접촉저항으로서 가해준 전압에 대해 전류값을 나타낸 그래프로 그래프상의 기울기가 접촉저항값과 반비례하므로 기울기가 클수록 전기전도도가 우수한 것이다.4 and 5 are graphs showing current values with respect to voltages applied as contact resistances when the number of polycrystalline silicon is 1 and 500, respectively, and as the slope is inversely proportional to the contact resistance value, the higher the slope, the higher the electrical conductivity. will be.

즉, 도 4a 내지 4c는 도 3의 다결정실리콘 플러그의 개수가 1개인 경우의 접촉저항으로서 가해준 전압에 대한 전류값을 나타낸 그래프로서, 도 4a는 타이타늄질화막의 경우이고, 도 4b는 타이타늄크롬질화막의 경우이며, 도 4c는 본 발명의 이중구조의 방지막의 경우에 대한 것이며, 도 5a 내지 5c는 도 3의 다결정실리콘 플러그의 개수가 500개인 경우의 접촉저항으로서 가해준 전압에 대한 전류값을 나타낸 그래프로서, 도 5a는 타이타늄질화막의 경우이고, 도 5b는 타이타늄크롬질화막의 경우이며, 도 5c는 본 발명의 이중구조의 방지막의 경우에 대한 것이다.4A to 4C are graphs showing a current value with respect to a voltage applied as a contact resistance when the number of polycrystalline silicon plugs of FIG. 3 is one. FIG. 4A is a case of a titanium nitride film, and FIG. 4B is a titanium chromium nitride film. 4C is for the case of the double-layered prevention film of the present invention, and FIGS. 5A to 5C show current values for voltages applied as contact resistance when the number of polysilicon plugs of FIG. 3 is 500. FIG. As a graph, FIG. 5A shows a case of a titanium nitride film, FIG. 5B shows a case of a titanium chromium nitride film, and FIG. 5C shows a case of a double structure prevention film of the present invention.

도 4에서 보듯이, 1개의 다결정 실리콘을 갖는 접촉패턴의 경우 타이타늄질화막(도 4a)이 550℃의 낮은 온도에서도 열처리 전과 비교하여 큰 저항치를 보이고, 타이타늄크롬질화막(도 4b)은 700℃ 이후에 전기전도성을 상실함을 알 수 있는 반면, 본 발명의 이중구조를 갖는 방지막(도 4c)의 경우는 800℃의 높은 온도에서도 전기전도도가 좋은 결과를 보이고 있다.As shown in FIG. 4, in the case of a contact pattern having one polycrystalline silicon, the titanium nitride film (FIG. 4A) shows a greater resistance value than before the heat treatment even at a low temperature of 550 ° C, and the titanium chromium nitride film (FIG. 4B) is after 700 ° C. On the other hand, it can be seen that the electrical conductivity is lost, but in the case of the barrier film (FIG. 4C) having the dual structure of the present invention, the conductivity is good even at a high temperature of 800 ° C.

또한, 실질적인 집적회로 상에서 500개의 다결정 실리콘이 존재하는 경우, 전체적인 접촉저항치가 낮아져, 타이타늄질화막(도 4a)의 경우 600℃까지 전기전도성을 보이고 있고, 크롬타이타늄질화막(도 5b)의 경우 견디는 접촉저항이 나아지긴 했으나 700℃이상의 고온에서는 견디지 못하였지만, 이종 질화막의 이중 구조(도 5c)의 경우 850℃의 고온산화열처리에서도 열처리 전과 비슷한 접촉저항치를 보이고 다른 방지막이 고온으로 온도가 증가함에 따라 접촉저항이 증가하는 경향을 보이는 것과는 다르게 온도와 무관한 결과를 보이고 있다. 이러한 결과들을 각 열처리 온도에 대해 인가전압 3V에서의 접촉저항값을 정리해 보면 도 6과 같다.In addition, when 500 polycrystalline silicon is present on a practical integrated circuit, the overall contact resistance is lowered, which shows electrical conductivity up to 600 ° C in the case of a titanium nitride film (FIG. 4A), and a contact resistance to withstand the chromium titanium nitride film (FIG. 5B). Although better, it was not able to withstand high temperatures above 700 ℃, but the double structure of hetero nitride film (Fig. 5c) showed similar contact resistance even after high temperature oxidation heat treatment at 850 ℃, and as the other barrier increased as the temperature increased to high temperature. Contrary to this increasing trend, temperature-independent results are shown. These results are summarized in FIG. 6 when the contact resistance values at the applied voltage of 3V for each heat treatment temperature are summarized.

도 6은 도 3의 경우에 각 열처리 온도에 대한 인가전압 3V에서의 접촉저항값을 나타낸 그래프이며, 도 7은 도 3의 경우에 725℃의 온도의 산소분위기 하에서 2시간 열처리를 한 경우의 접촉저항값을 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing contact resistance values at an applied voltage of 3V for each heat treatment temperature in FIG. 3, and FIG. 7 is a contact when heat treatment is performed for 2 hours under an oxygen atmosphere at a temperature of 725 ° C. in FIG. 3. It is a graph showing the resistance value.

COB 구조의 고집적화에 적용하기 위한 커패시터 전극이라는 점에서 소자 집적공정상 지속적인 고온열처리공정에서도 방지막이 전기전도성을 유지해야 한다는점에서 이종 질화막의 이중구조 커패시터 전극구조를 이용하여 종래기술 상에서의 문제였던 700℃이상인 725℃의 온도에서 산소분위기의 2시간 열처리를 한 경우의 접촉저항값을 도 7에서 나타내고 있다. 도 7 에서는 다결정 실리콘의 수가 1, 50, 500개인 경우에 대해 나타낸 것으로 지속되는 열처리에서도 안정적임을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 이중 방지막이 종래의 기술로는 해결 불가능했던 장시간의 고온 열처리 공정을 적용할 수 있는 고집적 COB구조의 커패시터 전극구조로 적합한 구조임을 알 수 있다.It was a problem in the prior art using the dual structure capacitor electrode structure of dissimilar nitride film in that the protection film must maintain the electrical conductivity even in the continuous high temperature heat treatment process in the device integration process in that it is a capacitor electrode for applying the high integration of the COB structure. The contact resistance value when heat treatment of the oxygen atmosphere for 2 hours at the temperature of 725 degreeC or more is shown in FIG. In Figure 7, it is shown that the number of polycrystalline silicon 1, 50, 500 is stable even in the heat treatment that continues. Therefore, it can be seen that the double barrier film of the present invention is a suitable structure for the capacitor electrode structure of the highly integrated COB structure to which a long-term high temperature heat treatment process that cannot be solved by the conventional technology can be applied.

이상 본 발명을 첨부도면에 도시된 일 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자가 용이하게 생각해 낼 수 있는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 한계는 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정되어야 한다.Although the present invention has been described above with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made within a range easily understood by those skilled in the art. Therefore, the limitation of the present invention should be limited only by the following claims.

이상에서 상술한 바와 같이, 기존의 방지막으로는 실질적인 고집적화의 구현이 불가능했던 것에 비해, 본 발명에 따른 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터는, 상기 언급된 발명의 구조를 갖는 방지막을 적용하여 고유전물질을 이용한 커패시터 형성이 가능하게 되고 따라서, 고집적 대용량의 휘발성, 비휘발성 기억소자로서 초고집적도회로(ULSI : Ultra Large Scale Integration) 에 활용할 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.As described above, the capacitor having a double barrier film of the hetero nitride according to the present invention has a high dielectric constant by applying the barrier film having the structure of the above-mentioned invention, whereas the existing barrier film has not been able to realize substantial high integration. Capacitors can be formed using materials, and thus, high-capacity volatile and non-volatile memory devices can be expected to be used in ultra large scale integration (ULSI).

Claims (6)

기판 상의 일 단자와 접촉하는 다결정실리콘(Poly-Si)층(21);A polysilicon (Poly-Si) layer 21 in contact with one terminal on the substrate; 상기 다결정실리콘층 상의 ASix층(1<x<3)(22);An ASi x layer (1 <x <3) 22 on the polycrystalline silicon layer; 상기 ASix층(1≤x≤3) 상의 제1 방지막으로서의 A1-ySiyN층(0≤y<1)(23) (단, A는 Ti, W 또는 Ta);An A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) 23 (where A is Ti, W or Ta) as a first prevention film on the ASi x layer (1 ≦ x ≦ 3); 상기 A1-ySiyN층(0≤y<1)층 상의 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(24)(단, A는 Ti, W 또는 Ta, D는 Cr 또는 Re);D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24 as a second protective film on the A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) layer (where A is Ti, W or Ta) , D is Cr or Re); 상기 DzA1-zN층(0<z<1) 상의 하부전극(25);A lower electrode 25 on the D z A 1-z N layer (0 <z <1); 상기 하부전극 상의 유전체층(26); 및A dielectric layer 26 on the lower electrode; And 상기 유전체층 상의 상부전극(7)을 포함하되,An upper electrode 7 on the dielectric layer, 상기 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(24) 상에는 크롬산화막(CrOz"(0.9<z"<3))이나 레늄산화막 (ReOz"'(0.9<z"'<4))이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 확산 방지막을 갖는 COB(Capacitor Over Bit-line, Capacitor On Bit-line)구조의 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터.The second film as a D z A 1-z N layer (0 <z <1) ( 24) chromium oxide film (CrO z "(0.9 <z "<3)) formed on or rhenium oxide (ReO z "'(0.9< z "&quot;< 4) &gt;), wherein the capacitor has a double-blocking film of hetero-nitride having a double-block diffusion-proof film and a capacitor-over bit-line (Capacitor On Bit-line) structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 DzA1-zN층에서 z는 0.7<z<0.9 인 것을 특징으로 하는 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터. Z in the D z A 1-z N layer is a capacitor having a double barrier of hetero-nitride, characterized in that 0.7 <z <0.9. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 및 하부전극은 백금(Pt), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 및그들의 산화물인 이리듐산화물(IrO2), 루테늄산화물(RuO2), 로듐산화물(RhxOy), 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3) 중에서 어느 하나 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터.The upper and lower electrodes include platinum (Pt), iridium (Ir), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), and their oxides, iridium oxide (IrO 2 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), and rhodium oxide (Rh x O y ), a strontium ruthenium oxide (SrRuO 3 ) is a capacitor having a double barrier film of hetero-nitride, characterized in that at least one selected. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전체층의 유전체 물질은, TiO2, Ta2O5, PZT(Pb,(Zrx',Ti1-x')O3), SBT(Srx'Biy'Ta2O9), BST((Bax',Sr1-x')TiO3), PLZT(Pb1-y',Lay'(Zrx',Ti1-x')O3), BT(Bi4Ti3O12), 및 ST(SrTiO3)와 같은 물질 중에서 어느 하나 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터.The dielectric material of the dielectric layer is TiO 2 , Ta 2 O 5 , PZT (Pb, (Zr x ' , Ti 1-x' ) O 3 ), SBT (Sr x ' Bi y' Ta 2 O 9 ), BST ( (Ba x ' , Sr 1-x' ) TiO 3 ), PLZT (Pb 1-y ' , La y' (Zr x ' , Ti 1-x' ) O 3 ), BT (Bi 4 Ti 3 O 12 ) , And a capacitor having a double barrier layer of hetero nitride, wherein at least one of a material such as ST (SrTiO 3 ) is selected. 다결정 실리콘의 콘택플러그(21)와의 접촉저항을 줄이기 위해 타이타늄이나 탄탈륨을 증착한 후, 진공상태의 질소분위기에서 고온 급속 열처리를 하여 ASix층(1<x<3)(22)(단, A는 Ti, W 또는 Ta)을 형성시키는 단계;Titanium or tantalum is deposited to reduce contact resistance of the contact plugs 21 of the polycrystalline silicon, and then subjected to high temperature rapid heat treatment in a nitrogen atmosphere in vacuum to provide the ASi x layer (1 <x <3) (22) (A Forming Ti, W or Ta); 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)으로 상기 ASix층(1≤x≤3) 상에 제1 방지막으로서의 A1-ySiyN층(0≤y<1)(23) (단, A는 Ti, W 또는 Ta), 및 상기 A1-ySiyN층(0≤y<1)층 상에 제2 방지막으로서의 DzA1-zN층(0<z<1)(24)(단, A는 Ti, W 또는 Ta, D는 Cr 또는 Re)을 형성하는 단계;A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) 23 as a first protective film on the ASi x layer (1 ≦ x ≦ 3) by reactive sputtering (where A is Ti, W Or Ta), and a D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24 (where A is a second prevention film) on the A 1-y Si y N layer (0 ≦ y <1) layer. Is Ti, W or Ta, D is Cr or Re); 상기 DzA1-zN층(0<z<1)(24) 상에 하부전극(25)을 증착하는 단계;Depositing a lower electrode 25 on the D z A 1-z N layer (0 <z <1) 24; 상기 하부전극 상에 유전체층(26)을 증착 후, 고유전체의 특성을 얻기 위한 산소분위기에서의 고온(550∼850℃) 열처리를 실시하여 상기 DzA1-zN층(0<z<1)(24) 상에 크롬산화막(CrOz"(0.9<z"<3))이나 레늄산화막(ReOz"'(0.9<z"'<4))이 자발적으로 형성되도록 하는 단계; 및After depositing the dielectric layer 26 on the lower electrode, the D z A 1-z N layer (0 <z <1) was subjected to a high temperature (550-850 ° C.) heat treatment in an oxygen atmosphere to obtain high dielectric properties. Allowing spontaneous formation of a chromium oxide film (CrO z " (0.9 <z"<3)) or a rhenium oxide film (ReO z "' (0.9 <z"'<4)) on the 24; And 이후 상부전극(27)을 증착하는 단계로 구성되는 이종 질화물의 이중 방지막을 갖는 커패시터의 전극 형성 방법.Thereafter, the method of forming an electrode of a capacitor having a double barrier layer of hetero-nitride consisting of depositing an upper electrode (27). 삭제delete
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