JP2005203412A - 半導体記憶装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に形成した第1の電極1と、前記第1の電極1の上に選択配置した強誘電体または高誘電体からなる粒子3と、前記強誘電体または高誘電体からなる粒子3の上に形成した第2の電極2とから形成した強誘電体キャパシタ10と、前記強誘電体キャパシタを含むメモリセルが構成された記憶装置であって、前記強誘電体または高誘電体からなる粒子3は、前記第1の電極1の上に選択的に配置されるので、強誘電体を加工形成する工程を省略でき、強誘電体に損傷領域31のない微細な強誘電体キャパシタ10を提供する。
【選択図】図1
Description
図1に本発明の一実施の形態として、半導体基板20の上に複数の強誘電体キャパシタ10をアレイ上に配列した半導体記憶装置の一断面図を示す。
図6は本発明のもうひとつの実施の形態を示したもので、図6(a)から図6(e)までは、強誘電体または高誘電体からなる粒子3を第1の電極1の所望の位置に選択的に配置する手順をその要部を拡大して説明している。
図7は、メモリセルアレイを3次元的に配置し、メモリセルの配置密度を向上させた記憶装置の一断面図である。図7において、周辺回路部70が作りこまれた半導体基板20の上に半導体薄膜14と第1の電極1とを積層したのち、半導体薄膜14と第1の電極1とを所望の形状に加工して、金属−半導体型ショットキーバリアダイオードを形成する。
2 第2の電極
3 強誘電体または高誘電体からなる粒子
4 ソース
5 ドレイン
6 ゲート
7 トランジスタ
8 ビット線
9 セルプレート線
10 強誘電体キャパシタ
11 ワード線
12 第1のコンタクトプラグ
13 第2のコンタクトプラグ
14 半導体薄膜
21 第1の絶縁膜
22 第2の絶縁膜
24 フォトレジストマスク
30 強誘電体
31 損傷領域
50 液相処理槽
51 液体
52 処理電極
53 直流電源
70 周辺回路部
80 多結晶からなる強誘電体キャパシタの履歴特性
81 単結晶からなる強誘電体キャパシタの履歴特性
Claims (15)
- 半導体基板上に形成した第1の電極と、前記第1の電極の上に配置した強誘電体または高誘電体からなる粒子と、前記強誘電体または高誘電体からなる粒子の上に形成した第2の電極とからなる強誘電体キャパシタと、前記強誘電体キャパシタを含むメモリセルとから構成され、前記強誘電体または高誘電体からなる粒子は、前記第1の電極の上に選択的に配置される半導体記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に規則的に配置形成した第1の電極の上に、強誘電体または高誘電体からなる粒子を選択的に配置させてなる請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 半導体基板上に、任意の位置に規則的に配置形成した孔あるいは穴を有する第1の絶縁膜と、前記孔あるいは穴の中あるいはそれらの上に強誘電体または高誘電体からなる粒子を選択的に配置させてなり、前記孔あるいは穴の底部には第1の電極を有する請求項2に記載の半導体記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に選択的に配置される強誘電体または高誘電体からなる粒子は、予め強誘電性を発現する結晶相に焼成されている請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に選択的に配置される強誘電体または高誘電体からなる粒子は、粒子内の結晶方位が一様に整列しているかあるいは単一分域からなる請求項4に記載の半導体記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に選択的に配置される強誘電体または高誘電体からなる粒子の粒子径の分散度合いを表す標準偏差は、粒子径の平均値以下である請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に選択的に配置される強誘電体または高誘電体からなる粒子は、予め液体分散されて半導体基板上に供給される請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に選択的に配置される強誘電体または高誘電体からなる粒子は、予め液体中に単分散している請求項1、2、または3、および請求項7に記載の半導体記憶装置。
- 強誘電体または高誘電体からなる粒子を半導体基板上の任意の位置に選択的に配置させる工程において、強誘電体または高誘電体からなる粒子に電場を印加する工程を含む請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置の製造方法。
- 強誘電体または高誘電体からなる粒子を半導体基板上の任意の位置に選択的に配置させる工程において、強誘電体または高誘電体からなる粒子または半導体基板に機械的微振動を印加する工程を含む請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置の製造方法。
- 強誘電体または高誘電体からなる粒子を半導体基板上の任意の位置に規則的に配置させる工程において、強誘電体または高誘電体からなる粒子にエネルギー・ビームを照射する工程を含む請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置の製造方法。
- 半導体基板上の任意の位置に強誘電体または高誘電体からなる粒子を選択的に配置させる工程と、第2の電極を形成する工程との間に第2の絶縁膜を形成する工程と、少なくとも強誘電体または高誘電体からなる粒子の上の第2の絶縁膜の一部を除去し、前記強誘電体または高誘電体からなる粒子の一部を露出させる工程とを含む請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置の製造方法。
- 個々の強誘電体キャパシタに各々選択スイッチが接続され、メモリセル・アレイを構成した請求項1、2、または3に記載の半導体記憶装置。
- 選択スイッチはトランジスタ、双方向ダイオード、または単一方向ダイオードである請求項13に記載の記憶装置。
- 半導体基板上の任意の位置に、第1の電極と、強誘電体または高誘電体からなる粒子と、第2の電極とからなる強誘電体キャパシタを複数個選択的に配置して構成した強誘電体キャパシタ・アレイからなる層を複数層積層してなる請求項13および14に記載の半導体記憶装置。
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