JP2006032451A - 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】ソース領域、ドレイン領域およびゲートからなるトランジスタが集積化された半導体基板上に、前記ソース領域またはドレイン領域に接続されたコンタクトプラグと、前記コンタクトプラグに接続された下部電極と、前記下部電極の間に埋め込まれた酸素バリアを有する絶縁膜と、前記容量絶縁膜に形成された上部電極からなる強誘電体キャパシタにおいて、前記下部電極が酸素に対する導電性バリアを含み、さらに前記下部電極と絶縁膜との間に前記下部電極との反応を防止するための絶縁性反応防止膜を備えた構造になっている。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第1の実施形態にかかる半導体記憶装置について、図1を参照しながら説明する。
図2は本発明の第2の実施形態に係る半導体記憶装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
2 素子分離領域
3 活性領域
4 ゲート
4a ゲート絶縁膜
4b ゲート電極
4c サイドウォール
5 層間絶縁膜
6 コンタクトプラグ
7 水素バリア膜
8 下部電極
8a 導電性水素バリア膜
8b 導電性酸素バリア膜
8c 導電体膜
9、9a 絶縁性反応防止膜
10 埋め込み絶縁膜
10a 埋め込み絶縁膜となる絶縁膜
11 容量絶縁膜
12 上部電極
13 水素バリア膜
14 容量素子
Claims (7)
- 基板上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成された、絶縁性の水素バリア膜と、
前記層間絶縁膜と前記水素バリア膜とを貫通して形成されたコンタクトプラグと、
前記絶縁性の水素バリア膜の上に形成され、前記コンタクトプラグと電気的に接続された導電性酸素バリア膜を含む下部電極と、
前記下部電極の周囲を埋める埋め込み絶縁膜と、
前記下部電極及び前記埋め込み絶縁膜の上に設けられた強誘電体膜からなる容量絶縁膜と、
前記容量絶縁膜の上に形成された上部電極とを備えた半導体記憶装置であって、
少なくとも前記下部電極の側面に接するように形成された絶縁性反応防止膜を備えていることを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記絶縁性反応防止膜は、TEOSが重合して形成された多量体を含む膜であり、
前記埋め込み絶縁膜の中には、TEOSが重合して形成された多量体は含まれないか、もしくは、前記絶縁性反応防止膜の中に含まれるTEOSが重合して形成された多量体の量よりも少ない量のTEOSが重合して形成された多量体が含まれていることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。 - 前記絶縁性反応防止膜は、窒化シリコンからなる膜であることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記絶縁性の水素バリア膜は、少なくとも表面部分が窒化シリコンからなることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記導電性酸素バリア膜は、二酸化イリジウム(IrO2 )、下層から順次形成されたイリジウム(Ir)と二酸化イリジウム(IrO2 )とからなる積層膜、二酸化ルテニウム(RuO2 )、及び下層から順次形成されたルテニウム(Ru)と二酸化ルテニウム(RuO2 )とからなる積層膜のうちのいずれか1つにより、又はこれらのうちの少なくとも2つを含む積層膜により構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
- 基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の上に、絶縁性の水素バリア膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜及び前記絶縁性の水素バリア膜を貫通するように、コンタクトプラグを形成する工程と、
前記絶縁性の水素バリア膜と前記コンタクトプラグの上に、導電性酸素バリア膜を含む下部電極を形成する工程と、
少なくとも前記下部電極の側面を覆うように、絶縁性反応防止膜を形成する工程と、
前記下部電極を覆うようにして前記絶縁性反応防止膜の上に、埋め込み絶縁膜を形成する工程と、
前記下部電極の上面を露出させるように、前記埋め込み絶縁膜及び前記絶縁性反応防止膜を除去する工程と、
前記下部電極と前記埋め込み絶縁膜の上に、強誘電体膜からなる容量絶縁膜を形成する工程と、
前記容量絶縁膜の上に、上部電極を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。 - 前記絶縁性反応防止膜を形成する工程は、TEOSとオゾンを原料とした常圧CVD法により、TEOSが重合して形成された多量体を含む膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項6記載の半導体記憶装置の製造方法。
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