KR980012492A - Capacitor having ferroelectric film and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
강유전체막을 구비하는 캐패시터와 그 제조방법에 대해 기재되어 있다. 이 캐패시터는 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 강유전체막을 구비하는 캐패시터에 있어서, 상기 제1 전극의 하부에, 백금족금속 또는 백금족금속의 산화물로 이루어지며, 산소의 농도가 변화되는 막질을 적어도 1층을 포함하는 장벽층을 구비하는 것을 특징으로 한다. 특히, 장벽층은 반도체기판 상에 산소가 없는 상태에서 백금족금속을 증착하는 단계, 백금족금속층 상에, 산소의 농도가 점차 증가되는 백금족금속 산화물을 연속적으로 증착하는 단계, 결과물 상에 산소의 농도가 점차 감소되는 백금족금속 산화물을 연속적으로 증착하는 단계 및 결과물 상에 백금족 금속을 증착하는 단계를 구비하여 형성된다. 따라서, 폴리실리콘층과 접촉하는 하부전극의 하부에 산소의 농도가 변화되는 백금족금속 산화물을 적어도 1층 이상 구비하는 장벽층을 형성함으로써, 하부전극과 폴리실리콘층 사이의 반응을 효과적으로 억제할 수 있고, 융점이 높은 물질을 사용함으로써 장벽물질 자체의 확산을 방지할 수 있으므로, 장벽특성 및 접착특성을 향상시킬 수 있다.A capacitor having a ferroelectric film and a manufacturing method thereof are described. The capacitor includes a first electrode, a second electrode, and a ferroelectric film between the first electrode and the second electrode. The capacitor includes a lower electrode made of a platinum group metal or an oxide of a platinum group metal, And a barrier layer containing at least one layer of a film quality whose concentration is changed. In particular, the barrier layer is formed by depositing a platinum group metal on the semiconductor substrate in the absence of oxygen, continuously depositing a platinum group metal oxide on the platinum group metal layer with increasing concentration of oxygen, Continuously depositing a gradually reducing platinum group metal oxide, and depositing a platinum group metal on the resultant. Therefore, by forming a barrier layer having at least one platinum group metal oxide whose oxygen concentration changes in the lower portion of the lower electrode in contact with the polysilicon layer, the reaction between the lower electrode and the polysilicon layer can be effectively suppressed , The barrier material itself can be prevented from diffusing by using a substance having a high melting point, so that barrier properties and adhesion properties can be improved.
Description
본 발명은 반도체장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 전기적 특성이 향상된 강유전체막을 구비하는 캐패시터 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a capacitor having a ferroelectric film with improved electrical characteristics and a manufacturing method thereof.
반도체 메모리 장치가 고집적화되어 감에 따라 셀 면적도 감소하고 있다. 이러한 셀 면적의 감소에 따른 셀 캐패시턴스의 감소는 메모리 셀의 독출능력을 저하시키고 소프트 에러(soft error)율을 증가시킬 뿐만 아니라, 저전압에서의 소자동작을 어렵게 하여 소자동작시 전력소모를 과다하게 한다. 따라서, 메모리 셀의 동작특성을 저하시키지 않을 정도의 충분한 셀 캐패시턴스의 확보가 요구된다.As the semiconductor memory device becomes highly integrated, the cell area also decreases. The reduction of the cell capacitance due to the decrease of the cell area lowers the reading capability of the memory cell and increases the soft error rate as well as the operation of the device at the low voltage becomes difficult and the power consumption at the time of device operation becomes excessive . Therefore, it is required to secure sufficient cell capacitance not to deteriorate the operation characteristics of the memory cell.
제한된 셀 면적에서 메모리 셀의 캐패시턴스를 증가시키기 위한 방법으로는, 유전체막을 박막화하는 방법, 캐패시터의 유효면적을 증가시키는 방법, 그리고 유전상수가 큰 물질을 유전체막으로 사용하는 방법 등이 있다. 이 중 유전체막의 두께를 100Å 이하로 박막화하는 경우에는, 파울러 - 노드하임 전류 (Fowler - Nodheim current)에 의해 소자의 신뢰성이 저하되므로, 대용량 메모리장치에 적용하기가 어렵다는 단점이 있다. 그리고, 캐패시터의 구조를 입체화하는 방법은 3차원구조의 캐패시터를 제조하기 위한 복잡한 공정이 수반되고, 이에 따라 제조단가의 상승을 피할 수 없는 단점이 있다. 이에 따라, 최근에는 세 번째 방법인 유전율이 큰 페로브스카이트(Perovskite) 구조의 산화물로 이루어진 유전체(이하, "강유전체"라 통칭함), 예를 들어 피.지.티(PZT;PbZrTiO3)또는 비.에스.티(BST; BaSrTiO3) 계열의 강유전체를 사용하여 유전체막을 형성하는 방법들이 제안되고 있다. 상기 강유전체는 기존의 유전체막으로 사용되던 실리콘산화막, 실리콘질화막 또는 산화탄탈륨(Ta2O5) 막과는 달리 자발분극 현상을 가지며, 벌크(bulk)상태에서 수백 ∼ 1,000 정도의 높은 유전상수를 갖는다. 이러한 강유전체를 유전체막으로 사용하는 경우, 상기 유전체막을 500Å 이상의 두께로 형성하더라도 등가 산화막 두께(equivalent oxide thickness)를 10Å 이하로 박막화할 수 있다는 장점이 있다.As a method for increasing the capacitance of a memory cell in a limited cell area, there are a method of thinning a dielectric film, a method of increasing an effective area of a capacitor, and a method of using a material having a large dielectric constant as a dielectric film. When the thickness of the dielectric film is reduced to 100 Å or less, the reliability of the device is lowered due to the Fowler-Nodheim current, which makes it difficult to apply the device to a large-capacity memory device. The method of solidifying the structure of the capacitor is accompanied by a complicated process for manufacturing a capacitor having a three-dimensional structure, and accordingly, there is a drawback in that an increase in manufacturing cost can not be avoided. Accordingly, recently, a dielectric material (hereinafter referred to as "ferroelectric substance") made of an oxide of a perovskite structure having a large dielectric constant, which is the third method, for example, PZT (PbZrTiO3) or There have been proposed methods of forming a dielectric film using a ferroelectric material of the BST (BaSrTiO3) series. Unlike a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a tantalum oxide (Ta2O5) film, which is used as a dielectric film, the ferroelectric has spontaneous polarization and has a high dielectric constant of several hundred to 1,000 in a bulk state. When such a ferroelectric material is used as a dielectric film, even if the dielectric film is formed to a thickness of 500 ANGSTROM or more, an equivalent oxide thickness can be reduced to 10 ANGSTROM or less.
한편, 강유전체를 캐패시터의 유전체막으로 사용하기 위해서는 전극물질이 중요한데, 강유전체 캐패시터의 전극물질로서는, ① 전극 위에서 페로브스카이트 구조의 막질의 형성이 가능할 것, ② 전극과 강유전체막의 계면에서의 저유전체막의 생성이 없을 것, ③ 실리콘 또는 강유전체의 구성원자들의 상호확산이 일어나지 않을 것, 그리고 ④ 전극의 패턴닝이 쉬울 것 등의 조건을 갖추어야 한다. 현재 강유전체를 유전체막으로 사용하는 메모리소자의 전극으로서는 내 산화성이면서 고 전도성 물질인 백금(Pt; Platinum), 루테늄(Ru; Ruthenium), 이리듐(Ir: Iridium) 등의 귀금속류와, 산화이리듐(IrO2) 또는산화루테늄(RuO2) 등의 전도성 산화물이 연구되고 있다. 지금까지 우수한 내산화성 때문에 강유전체 캐패시터의 전극으로 널리 사용되는 백금(Pt)은 폴리실리콘과 반응하는 성질이 강하기 때문에, 이를 방지하기 위하여 장벽층을 필요로 한다.On the other hand, in order to use the ferroelectric as the dielectric film of the capacitor, the electrode material is important. As the electrode material of the ferroelectric capacitor, it is possible to form a film of a perovskite structure on the electrode, (3) no interdiffusion of the constituent atoms of silicon or ferroelectric material occurs, and (4) the patterning of the electrode is easy. As the electrodes of the memory device using the ferroelectric substance as the dielectric film, there are used precious metals such as platinum (Pt), ruthenium (Ru), iridium (Ir), and iridium (IrO2), which are oxidation- Or ruthenium oxide (RuO2) have been studied. Platinum (Pt) which is widely used as an electrode of a ferroelectric capacitor due to its excellent oxidation resistance has a strong property of reacting with polysilicon, and therefore, a barrier layer is required to prevent this.
도 1은 종래의 강유전체막을 구비하는 캐패시터 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a capacitor structure including a conventional ferroelectric film.
도면 참조번호 "2"는 반도체기판 상에 형성된 폴리실리콘층, "4"는 상기 폴리실리콘층과 하부전극의 접착력을 향상시키기 위한 접착층(adhesion layer)으로서 티타늄 실리사이드(TiSi2), "6"은 상기 폴리실리콘층과 하부전극 사이의 상호 확산 등의 반응을 방지하기 위한 장벽층(barrier layer)으로서 티타늄 나이트라이드 (TiN), "8" 은 백금(Pt)족금속 또는 그 산화물로 구성된 하부전극, "10"은 PZT 또는 BST와 같은 강유전체로 구성된 강유전체막, 그리고 "12"는 백금(Pt)족금속 또는 그 산화물로 구성된 상부전극을 나타낸다.Reference numeral "2" denotes a polysilicon layer formed on a semiconductor substrate, "4" denotes titanium silicide (TiSi2) as an adhesion layer for improving adhesion between the polysilicon layer and the lower electrode, Titanium nitride (TiN) is used as a barrier layer for preventing reaction such as mutual diffusion between the polysilicon layer and the lower electrode, "8" is a lower electrode composed of a platinum group metal or oxide thereof, 10 "represents a ferroelectric film composed of a ferroelectric such as PZT or BST, and" 12 "represents an upper electrode composed of a platinum (Pt) group metal or an oxide thereof.
상기 백금전극(8, 12)은 고온에서 산소를 통과시키는 성질이 강하기 때문에, BST와 같은 강유전체막을 스퍼터링할 때 산소가 장벽층인 TiN막(6)까지 확산되어 TiN막(6)과 하부전극(8) 사이에 저유전층인 티타늄 산화물(TiO2)이 생성됨으로써 유전율을 떨어뜨리는 요인이 되며, 오믹콘택이 잘 이루어지지 않는 결과를 초래한다. 또한, 백금전극은 알파(α)선 방출에 의한 소프트 에러(soft error) 문제를 내포하고 있으며, 유전막을 형성하는 온도 정도에서 입성장이 유발되는 문제점을 가지고 있다.Since the platinum electrodes 8 and 12 have a strong property of passing oxygen at a high temperature, when a ferroelectric film such as BST is sputtered, oxygen is diffused to the TiN film 6 as a barrier layer to form the TiN film 6 and the lower electrode Titanium oxide (TiO2), which is a low-k dielectric layer, is generated between the first and second oxide layers 8 and 8, thereby lowering the dielectric constant, resulting in poor ohmic contact. In addition, the platinum electrode has a problem of soft error due to alpha emission and has a problem of causing a grain boundary at a temperature at which a dielectric film is formed.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 강유전체 캐패시터의 하부전극과 폴리실리콘층 사이에 산소 투과율이 낮고, 실리콘과의 반응성이 낮으며, 융점이 높은 물질을 사용하여 장벽층을 형성함으로써 장벽특성 및 접착특성이 향상된 개선된 구조의 캐패시터를 제공하는 것이다. 또한 본 발명이 이루고자 하는 따른 기술적 과제는 상기 캐패시터의 적합한 제조방법을 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a ferroelectric capacitor which has a low oxygen transmission rate, a low reactivity with silicon and a high melting point, And to provide a capacitor having the improved improved structure. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the capacitor.
제1도는 종래의 강유전체막을 구비하는 캐패시터 구조를 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a capacitor structure including a conventional ferroelectric film.
제2도는 본 발명에 의한 캐패시터 구조 및 그 제조방법을 설명하기 위하여 간략하게 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view briefly illustrating a capacitor structure and a manufacturing method thereof according to the present invention.
제3도는 본 발명에 의한 캐패시터에 있어서 장벽층의 일 예를 도시한 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a barrier layer in the capacitor according to the present invention.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 캐패시터는, 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 강유전체막을 구비하는 캐패시터에 있어서, 상기 제1 전극의 하부에, 백금족금속 또는 백금족금속의 산화물로 이루어지며, 산소의 농도가 변화되는 막질을 적어도 1층을 포함하는 장벽층을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a capacitor including a first electrode, a second electrode, and a ferroelectric film between the first electrode and the second electrode, wherein a platinum group metal or a platinum group metal And a barrier layer made of an oxide of metal and containing at least one layer of a film quality in which the concentration of oxygen is changed.
상기 제1 전극은 비산화성 금속으로 이루어진 것이 바람직하다.The first electrode is preferably made of a non-oxidizing metal.
상기 따른 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 캐패시터의 제조방법은, 반도체기판 상에 백금족금속 또는 백금족금속 산화물로 이루어지며, 산소의 농도가 변화되는 막질을 적어도 1층을 포함하는 장벽층을 형성하는 단계; 상기 장벽층 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 강유전체막을 형성하는 단계; 및 상기 강유전체막 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 장벽층을 형성하는 단계는, 반도체기판 상에 산소가 없는 상태에서 백금족금속을 증착하는 단계; 상기 백금족금속층 상에, 산소의 농도가 점차 증가되는 백금족금속 산화물을 연속적으로 증착하는 단계; 결과물 상에 산소의 농도가 점차 감소되는 백금족금속 산화물을 연속적으로 증착하는 단계; 및 결과물 상에 백금족 금속을 증착하는 단계로 이루어진다. 그리고, 상기 제1 전극은 백금(Pt), 루테늄(rU), 오스뮴(Os) 등의 비산화성 금속을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 폴리실리콘층과 접촉하는 하부전극의 하부에 산소의 농도가 변화되는 백금족금속 산화물을 적어도 1층 이상 구비하는 장벽층을 형성함으로써, 하부전극과 폴리실리콘층 사이의 반응을 효과적으로 억제할 수 있고, 융점이 높은 물질을 사용함으로써 장벽물질 자체의 확산을 방지할 수 있으므로, 장벽특성 및 접착특성를 향상시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a capacitor, comprising: forming a barrier layer on a semiconductor substrate, the barrier layer including at least one layer of a platinum group metal or a platinum group metal oxide, ; Forming a first electrode on the barrier layer; Forming a ferroelectric film on the first electrode; And forming a second electrode on the ferroelectric film. The step of forming the barrier layer may include depositing a platinum group metal in the absence of oxygen on the semiconductor substrate; Continuously depositing on the platinum group metal layer a platinum group metal oxide with an increasing concentration of oxygen; Continuously depositing a platinum group metal oxide whose concentration of oxygen is gradually reduced on the resulting product; And depositing a platinum group metal on the resultant. The first electrode is preferably formed using a non-oxidizing metal such as platinum (Pt), ruthenium (rU), or osmium (Os). According to the present invention, by forming a barrier layer having at least one platinum group metal oxide whose oxygen concentration is changed in the lower portion of the lower electrode in contact with the polysilicon layer, the reaction between the lower electrode and the polysilicon layer is effectively suppressed By using a substance having a high melting point, diffusion of the barrier material itself can be prevented, and barrier properties and adhesion properties can be improved.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
백금(Pt) 이외에 강유전체 캐패시터의 전극물질로서 주목받고 있는 이리듐(Ir)과 산화이리듐(IrO2) 등은, 고온에서도 산소의 확산속도가 느리고, 실리콘과의 반응성이 낮으며, 알파선 방출의 우려가 없으며, 융점이 2447℃로서 열적 안정성 또한 우수한 장점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 이리듐 또는 산화이리듐 등을 장벽물질로 사용함으로써 종래기술의 문제점을 해결하고자 한다.Iridium (Ir) and iridium oxide (IrO2), which are attracting attention as electrode materials for ferroelectric capacitors in addition to platinum (Pt), have a low oxygen diffusion rate at low temperature, low reactivity with silicon, , A melting point of 2447 DEG C, and excellent thermal stability. Accordingly, the present invention attempts to solve the problems of the prior art by using iridium or iridium oxide as a barrier material.
도 2는 본 발명에 의한 캐패시터 구조를 설명하기 위하여 간략하게 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 장벽층의 구조를 설명하기 위하여 일례를 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view briefly illustrating a capacitor structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an exemplary structure of a barrier layer of FIG.
도 2에서, 도면 참조번호 "22"는 반도체기판 상에 형성된 폴리실리콘층,"24"는 상기 폴리실리콘층과 캐패시터의 상부전극의 상호 반응을 방지하기 위한 장벽층, "26"은 백금족금속 또는 그 산화물로 구성된 캐패시터의 하부전극, "28"은 PZT또는 BST와 같은 강유전체로 구성된 강유전체막, 그리고 "30"은 백금족금속 또는 그 산화물로 구성된 캐패시터의 상부전극을 각각 나타낸다.In Fig. 2, reference numeral 22 denotes a polysilicon layer formed on the semiconductor substrate, 24 denotes a barrier layer for preventing mutual reaction between the polysilicon layer and the upper electrode of the capacitor, 26 denotes a platinum group metal or A lower electrode of a capacitor composed of the oxide, "28" represents a ferroelectric film composed of a ferroelectric such as PZT or BST, and "30 " represents an upper electrode of a capacitor composed of a platinum group metal or an oxide thereof.
상기 장벽층(24)은 도 3에 도시된 바와 같이, 최하층 및 최상층에 각각 백금족금속층(32, 40)이 형성되고, 그 사이에 산소의 농도가 점차적으로 증가 및 감소되는 백금족금속 산화막(34, 36, 38)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, the barrier layer 24 includes platinum group metal layers 32 and 40 formed on the lowermost layer and the uppermost layer, respectively, and a platinum group metal oxide layer 34, 36, and 38 are formed.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 캐패시터의 제조방법을 설명한다.A method of manufacturing a capacitor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
상세히 설명하면, 먼저 반도체기판 상에 형성된 폴리실리콘층(22) 위에, 예를 들어 스퍼터링 방법을 사용하여 백금족 금속, 예들 들어 이리듐(32)을 수십 ∼ 500Å 정도 증착한 후, 산소가스(O2)의 비율을 증가시켜 연속적으로 증착함으로써 수십 ∼ 500Å 정도 두께의 제1 산화이리듐막(34)을 형성한다. 이어서, 상기 제1 산화이리듐막(34) 위에 산소의 농도가 일정한 제2 산화이리듐막(36)을 형성한 후, 다시 산소가스(O2)의 비율을 점차 감소시키면서 연속적으로 제3 산화이리듐막(36)을 증착한 다음, 마지막으로 산소가 없는 상태에서 이리듐(28)을 수십 ∼ 1000Å 정도 증착함으로써 산소의 농도가 연속적으로 변화되는 막질로 구성된 장벽층(24)을 형성할 수 있다.In detail, first, a platinum group metal such as iridium 32 is deposited on the polysilicon layer 22 formed on the semiconductor substrate to a thickness of several tens to 500 angstroms by using a sputtering method, The first iridium oxide film 34 having a thickness of several tens to 500 angstroms is formed. Subsequently, a second iridium oxide film 36 having a constant oxygen concentration is formed on the first iridium oxide film 34, and then the third iridium oxide film 36 is continuously deposited on the first iridium oxide film 34, The barrier layer 24 may be formed of a film in which the concentration of oxygen is continuously changed by depositing iridium 28 in the range of several tens to 1000 angstroms in the absence of oxygen.
다음에, 상기 장벽층(24) 상에 백금(Pt), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os) 등의 백금족 금속을 증착하여 하부전극(26)을 형성하고, 그 위에 BST 또는 PZT와 같은 강유전체로 구성된 강유전체막(28)과 백금족금속 또는 그 산화물로 이루어진 상부전극(30)을 형성한다.Next, a lower electrode 26 is formed by depositing a platinum group metal such as platinum (Pt), ruthenium (Ru), and osmium (Os) on the barrier layer 24 and a ferroelectric material such as BST or PZT The formed ferroelectric film 28 and the upper electrode 30 made of a platinum group metal or oxide thereof are formed.
본 발명에 있어서, 상기 장벽층(24)을 형성하는 방법으로 DC 반응성 스퍼터링(DC reactive sputtering) 방법을 사용하는데, 반응가스인 산소(O2)/ 아르곤(Ar)의 비율을 변화시키면 증착되는 박막의 조성도 변화하게 된다. 상기 DC 반응성 스퍼터링 공정에서는 이리듐(Ir)을 타겟(target)으로 사용하는데, 산소/ 아르곤 가스의 비율이 "0"일 때에는 순수한 이리듐 박막이 형성되고, 산소가스의 비율이 점차 높아질수록 막질내 산소의 농도가 증가하여 산화이리듐(IrO2)에 가까운 박막이 형성된다.In the present invention, a DC reactive sputtering method is used as a method of forming the barrier layer 24. When a ratio of oxygen (O 2) / argon (Ar) as a reactive gas is changed, The composition also changes. In the DC reactive sputtering process, iridium (Ir) is used as a target. When the ratio of oxygen / argon gas is "0", a pure iridium thin film is formed. As the ratio of oxygen gas becomes higher, The concentration increases and a thin film close to iridium oxide (IrO2) is formed.
한편, 상기 장벽층(24) 하부에 형성되어 있는 폴리실리콘층(22)은 산소와 결합하여 산화되는 성질이 강하기 때문에, 상기 장벽층(24)을 형성하기위하여 스퍼터링을 진행할 때 산소가 있으면 상기 폴리실리콘층(22)의 표면에서 산화막이 형성되어 콘택저항이 증가되는 문제점이 발생한다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 산소가 없는 상태에서 스퍼터링하여 이리듐막(도 3의 32)을 수십 ∼ 1000Å 정도 먼저 증착한 후, 산소가스의 비율을 변화시켜가면서 연속적으로 스퍼터링을 진행함으로써 산소의 농도가 연속적으로 변화되는 산화이리듐막을 형성할 수 있다.On the other hand, since the polysilicon layer 22 formed on the lower portion of the barrier layer 24 has a strong oxidizing property with oxygen, when the oxygen is present in the sputtering to form the barrier layer 24, An oxide film is formed on the surface of the silicon layer 22 to increase the contact resistance. In order to prevent this, in order to prevent this, the iridium film (32 in FIG. 3) is first sputtered in the absence of oxygen to a thickness of several tens to 1000 angstroms, and then sputtering is continuously performed while varying the ratio of oxygen gas, To form an iridium oxide film.
상기 장벽층내의 산소의 비율을 연속적으로 변화시키므로 박막의 스트레스를 감소시킬 수 있다. 또한, 이리듐(Ir), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os) 등의 금속들은 고온에서 합금화하여 확산이 일어나기가 쉽지만, 산화이리듐(IrO2)은 상기한 금속들의 확산을 완전히 방지할 수 있는 장점이 있다.Since the ratio of oxygen in the barrier layer is continuously changed, the stress of the thin film can be reduced. In addition, although metals such as iridium (Ir), platinum (Pt), ruthenium (Ru), and osmium (Os) are alloyed at high temperatures to easily diffuse, iridium oxide (IrO2) There are advantages to be able to.
상술한 본 발명에 의한 강유전체막을 구비하는 캐패시터 및 그 제조방법에 따르면, 폴리실리콘층과 접촉하는 하부전극의 하부에 산소의 농도가 변화되는 백금족금속 산화물을 적어도 1층 이상 구비하는 장벽층을 형성함으로써, 하부전극과 폴리실리콘층 사이의 반응을 효과적으로 억제할 수 있고, 융점이 높은 물질을 사용함으로써 장벽물질 자체의 확산을 방지할 수 있으므로, 장벽특성 및 접착특성을 향상시킬 수 있다.According to the capacitor having the ferroelectric film and the method of fabricating the same according to the present invention, the barrier layer having at least one layer of the platinum group metal oxide whose concentration of oxygen changes in the lower portion of the lower electrode in contact with the polysilicon layer is formed , The reaction between the lower electrode and the polysilicon layer can be effectively suppressed and diffusion of the barrier material itself can be prevented by using a material having a high melting point, so that the barrier property and the adhesion property can be improved.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030003329A (en) * | 2001-06-30 | 2003-01-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Chemical vapor deposition method for depositing ruthenium |
| KR100391987B1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-07-22 | 삼성전자주식회사 | semiconductor devices having ferroelectric material capacitor and method of making the same |
| KR100399936B1 (en) * | 2001-06-30 | 2003-09-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricatingin ferroelectric device |
| KR100434489B1 (en) * | 2001-03-22 | 2004-06-05 | 삼성전자주식회사 | Method for depositing ruthenium layer having Ru02 seeding layer |
| KR100707799B1 (en) * | 2001-06-30 | 2007-04-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricating capacitor |
| KR100809685B1 (en) * | 2005-09-13 | 2008-03-06 | 삼성전자주식회사 | Dielectric film, Method of manufacturing the dielectric film and method of manufacturing capacitor using the same |
| KR100826756B1 (en) * | 2001-07-31 | 2008-04-30 | 엘피다 메모리, 아이엔씨. | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1996
- 1996-07-19 KR KR1019960029371A patent/KR980012492A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391987B1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-07-22 | 삼성전자주식회사 | semiconductor devices having ferroelectric material capacitor and method of making the same |
| US7498179B2 (en) | 2000-09-18 | 2009-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device having ferroelectric material capacitor and method of making the same |
| KR100434489B1 (en) * | 2001-03-22 | 2004-06-05 | 삼성전자주식회사 | Method for depositing ruthenium layer having Ru02 seeding layer |
| KR20030003329A (en) * | 2001-06-30 | 2003-01-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Chemical vapor deposition method for depositing ruthenium |
| KR100399936B1 (en) * | 2001-06-30 | 2003-09-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricatingin ferroelectric device |
| KR100707799B1 (en) * | 2001-06-30 | 2007-04-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricating capacitor |
| KR100826756B1 (en) * | 2001-07-31 | 2008-04-30 | 엘피다 메모리, 아이엔씨. | Method of manufacturing semiconductor device |
| KR100809685B1 (en) * | 2005-09-13 | 2008-03-06 | 삼성전자주식회사 | Dielectric film, Method of manufacturing the dielectric film and method of manufacturing capacitor using the same |
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