KR20040038154A - 반도체 소자의 mim 캐패시터 형성방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (19)
- 소정의 배선이 형성된 절연막상에 배리어층을 형성하는 단계;상기 배리어층을 패터닝한 후 상기 배선과 연결되도록 하부 전극층을 형성하는 단계;상기 하부 전극층상에 인시튜로 하부 전극 산화 방지층을 형성하는 단계;상기 하부 전극 산화 방지층상에 고유전율 메탈층을 형성하는 단계;상기 고유전율 메탈층을 고유전율 산화막으로 형성하는 단계;상기 고유전율 산화막상에 상부 전극층을 형성하는 단계; 및상기 상부 전극층, 고유전율 산화막, 하부 전극 산화 방지층 및 하부 전극층을 패터닝하여 캐패시터를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 배선은 구리(Cu)로써 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 하부 전극층은 TiN, Ta, TaNx, TaC, W, WNx, TiW, WBN 및 WC로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의MIM 캐패시터 형성방법.
- 제3항에 있어서,상기 TiN, Ta, TaNx, TaC, W, WNx, TiW, WBN 및 WC로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나는 CVD 또는 PVD로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제3항에 있어서,상기 TiN, Ta, TaNx, TaC, W, WNx, TiW, WBN 및 WC로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나는 50~1,000Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 하부 전극 산화 방지층은 알루미늄으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제6항에 있어서,상기 알루미늄은 10~300Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 하부 전극 산화 방지층을 형성하는 단계 이후에 상기 하부 전극 산화 방지층을 산화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제8항에 있어서,상기 하부 전극 산화 방지층을 산화시키는 단계는 기체 분위기에서 열처리하거나, 또는 대기중에서 노출시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제9항에 있어서,상기 열처리는 150~450℃ 온도에서 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제10항에 있어서,상기 열처리는 대기중, O2, N2, Ar, Ar와 O2의 혼합기체, Ar와 N2의 혼합기체 및 N2와 O2의 혼합기체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 분위기에서 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제9항에 있어서,상기 대기중에의 노출은 10~80%의 습도하에서 1~10초의 시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 고유전율 산화막층은 AlOx, TiOx, RuOx, YOx, SrOx, BaOx, ZrOx, HfOx, TaOx 및 이들의 각각에 N을 포함한 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 AlOx, TiOx, RuOx, YOx, SrOx, BaOx, ZrOx, HfOx, TaOx 및 이들의 각각에 N을 포함한 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나는 CVD 또는 PVD로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제14항에 있어서,상기 CVD는 Al, Ti, Ru, Y, Sr, Ba, Zr, Hf 및 Ta로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함한 전구체를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제14항에 있어서,상기 PVD는 Al, Ti, Ru, Y, Sr, Ba, Zr, Hf 및 Ta로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함한 메탈 타겟을 이용한 리엑티브 PVD인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 고유전율 산화막은 Al, Ti, Ru, Y, Sr, Ba, Zr, Hf 및 Ta로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 증착한 후 열처리하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제17항에 있어서,상기 열처리는 O2, N2, Ar, Ar와 O2의 혼합기체, Ar와 N2의 혼합기체 및 N2와 O2의 혼합기체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 기체 분위기에서 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
- 제18항에 있어서,상기 열처리는 150~450℃ 온도에서 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 MIM 캐패시터 형성방법.
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Cited By (3)
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KR100645930B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-11-14 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 구리 배선 형성방법 |
KR100685635B1 (ko) * | 2004-06-25 | 2007-02-22 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 엠아이엠 캐패시터 형성방법 및 엠아이엠캐패시터 |
KR101478767B1 (ko) * | 2009-08-17 | 2015-01-05 | 주식회사 원익아이피에스 | 박막 증착방법 |
Family Cites Families (5)
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KR960019721A (ko) * | 1994-11-16 | 1996-06-17 | 김광호 | 반도체 메모리 장치의 커패시터 및 제조방법 |
KR100215830B1 (ko) * | 1996-12-14 | 1999-08-16 | 구본준 | 배선형성방법 |
KR100269310B1 (ko) * | 1997-09-29 | 2000-10-16 | 윤종용 | 도전성확산장벽층을사용하는반도체장치제조방법 |
KR100303186B1 (ko) * | 1999-07-01 | 2001-11-01 | 박종섭 | 반도체장치의 텅스텐 게이트전극 제조방법 |
KR100799048B1 (ko) * | 2000-06-28 | 2008-01-28 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 커패시터 제조 방법 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100685635B1 (ko) * | 2004-06-25 | 2007-02-22 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 엠아이엠 캐패시터 형성방법 및 엠아이엠캐패시터 |
KR100645930B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-11-14 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 구리 배선 형성방법 |
KR101478767B1 (ko) * | 2009-08-17 | 2015-01-05 | 주식회사 원익아이피에스 | 박막 증착방법 |
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