JP2007067066A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記の課題を解決した半導体装置は、半導体基板の上方に形成され、下部電極、強誘電体膜、及び上部電極を含む強誘電体キャパシタと、前記強誘電体キャパシタを覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜中に設けられ、前記上部電極に接続するコンタクトプラグと、前記コンタクトプラグの側面を連続して覆う第1の水素バリア膜と、前記絶縁膜上に形成された第2の水素バリア膜と、前記コンタクトプラグに接続する配線とを具備する。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態の半導体記憶装置100の断面構造の一例を、図1に示す。本実施形態は、強誘電体キャパシタ40の上部電極46に接続する第2のコンタクトプラグ58の側面及び配線60の側面及び底面が連続した第2の水素バリア膜54で覆われた構造の半導体装置である。第2の水素バリア膜54は、第2の層間絶縁膜52上に延伸して形成される。また、強誘電体キャパシタ40の上面(但し、第2のコンタクトプラグ58を除く)及び側面は第1の水素バリア膜50で囲まれている。このような構造とすることで、強誘電体キャパシタ40形成後に、第2のコンタクトプラグ58部も含む強誘電体キャパシタ40の周囲から水素、水分等が強誘電体キャパシタ40へ侵入することを防止でき、半導体装置の特性及び信頼性を向上できる。
第2の実施形態の半導体記憶装置200の断面構造の一例を、図5に示す。本実施形態は、第2のコンタクトプラグ58側面を連続した第2の水素バリア膜54で覆い、さらに、第2の層間絶縁膜52上に形成された配線60を覆うように第4の水素バリア膜70を形成した半導体装置200である。このような構造とすることで、強誘電体キャパシタ40形成後に、第2のコンタクトプラグ58部も含む強誘電体キャパシタ40の周囲から水素、水分等が強誘電体キャパシタ40へ侵入することを防止でき、半導体記憶装置の特性及び信頼性を向上させることができる。
第1の実施形態では、配線材料としCuを使用する場合には、例えば、デュアルダマシンプロセスで形成する。しかし、第3の実施形態は、図8に示した断面図のように、シングルダマシンプロセスで第2のコンタクトプラグ58及び配線60を別々に形成する半導体記憶装置300及びその製造方法である。
本発明の第1の変形例は、第1の実施形態を変形して第2のコンタクトプラグ58及び配線60の周囲に形成する水素バリア膜を第3の実施形態のシングルダマシンプロセスのように形成した半導体記憶装置410である。
本発明の第2の変形例は、第1の実施形態の配線60の上に第4の水素バリア膜70を形成した半導体記憶装置420である。
本発明の第3の変形例は、第3の実施形態の配線60の上にさらに第4の水素バリア膜70を形成した半導体記憶装置430である。
本発明の第4の変形例は、第1の変形例の配線60の上にさらに第4の水素バリア膜70を形成した半導体記憶装置440である。
本発明の第5の変形例は、シングルダマシン、デュアルダマシン以外の配線プロセスでも形成できる半導体装置450である。
本発明の第6の変形例は、第5の変形例と同様に、シングルダマシン、デュアルダマシン以外の配線プロセスでも形成でき、配線60の上にさらに第4の水素バリア膜70を形成した半導体記憶装置460である。
本発明は、上に述べてきたような強誘電体キャパシタ40に接続するコンタクトプラグ及び配線に対して適用できるだけでなく、多層配線に対しても適用することができる。
上記の全ての実施形態、及び変形例は、強誘電体キャパシタ40と第1の水素バリア膜50との間に第1の絶縁膜48を有する半導体装置で説明してきた。しかし、第1の実施形態において述べたように、本発明は、この第1の絶縁膜48を省略して適用することができる。
Claims (5)
- 半導体基板の上方に形成され、下部電極、強誘電体膜、及び上部電極を含む強誘電体キャパシタと、
前記強誘電体キャパシタを覆って形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜中に設けられ、前記上部電極に接続するコンタクトプラグと、
前記コンタクトプラグの側面を連続して覆う第1の水素バリア膜と、
前記絶縁膜上に形成された第2の水素バリア膜と、
前記コンタクトプラグに接続する配線と
を具備することを特徴とする半導体装置。 - 前記配線は、前記絶縁膜中に形成され、
前記配線と前記絶縁膜との境界を連続して覆う第3の水素バリア膜をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第1及び第2の水素バリア膜は、連続していることを特徴とする請求項1若しくは2に記載の半導体装置。
- 前記配線を覆う第4の水素バリア膜をさらに具備することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の半導体装置。
- 半導体基板の上方に、下部電極、強誘電体膜、及び上部電極を含む強誘電体キャパシタを形成する工程と、
前記強誘電体キャパシタを覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜中に前記上部電極に達するコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホールの側面を連続して覆う第1の水素バリア膜を形成する工程と、
前記絶縁膜表面に第2の水素バリア膜を形成する工程と、
前記コンタクトホールを導電体で埋めて前記上部電極に接続するコンタクトプラグを形成する工程と、
前記コンタクトプラグに接続する配線を形成する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008294194A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Seiko Epson Corp | 強誘電体キャパシタの製造方法及び強誘電体キャパシタ |
JP2013138072A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4049119B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2008-02-20 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体メモリ素子の製造方法 |
JP4661572B2 (ja) * | 2005-12-12 | 2011-03-30 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体メモリ、及び強誘電体メモリの製造方法 |
KR101027993B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2011-04-13 | 후지쯔 세미컨덕터 가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
JP2007234743A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Seiko Epson Corp | 半導体記憶装置および半導体記憶装置の製造方法 |
JP2007305739A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
JP2008066615A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2008153497A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体薄膜キャパシタの製造方法 |
JP4137161B1 (ja) * | 2007-02-23 | 2008-08-20 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
JP2009071242A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2009076653A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP4453846B2 (ja) * | 2007-11-20 | 2010-04-21 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体メモリ装置およびその製造方法 |
US20100029072A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Park Jae-Eon | Methods of Forming Electrical Interconnects Using Thin Electrically Insulating Liners in Contact Holes |
US9477570B2 (en) * | 2008-08-26 | 2016-10-25 | Red Hat, Inc. | Monitoring software provisioning |
US8450168B2 (en) | 2010-06-25 | 2013-05-28 | International Business Machines Corporation | Ferro-electric capacitor modules, methods of manufacture and design structures |
US8395196B2 (en) * | 2010-11-16 | 2013-03-12 | International Business Machines Corporation | Hydrogen barrier liner for ferro-electric random access memory (FRAM) chip |
US8496842B2 (en) * | 2011-09-12 | 2013-07-30 | Texas Instruments Incorporated | MEMS device fabricated with integrated circuit |
US8610280B2 (en) * | 2011-09-16 | 2013-12-17 | Micron Technology, Inc. | Platinum-containing constructions, and methods of forming platinum-containing constructions |
JP2014120615A (ja) * | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 容量素子、容量アレイおよびa/d変換器 |
KR20150102323A (ko) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 전자장치 및 그 제조방법 |
US10090360B2 (en) * | 2015-02-13 | 2018-10-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor structure including a plurality of trenches |
TWI569416B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-02-01 | 華邦電子股份有限公司 | 電阻式隨機存取記憶體及其製造方法 |
US10062843B2 (en) * | 2015-12-11 | 2018-08-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Variable resistive memory device and method of manufacturing the same |
KR102546639B1 (ko) | 2017-11-21 | 2023-06-23 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 |
CN112424928A (zh) * | 2018-07-24 | 2021-02-26 | 索尼半导体解决方案公司 | 半导体装置 |
US20210296384A1 (en) * | 2018-08-31 | 2021-09-23 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Semiconductor device |
US11515205B2 (en) * | 2019-08-30 | 2022-11-29 | Globalfoundries U.S. Inc. | Conductive structures for contacting a top electrode of an embedded memory device and methods of making such contact structures on an IC product |
US11610811B2 (en) * | 2020-06-16 | 2023-03-21 | Nanya Technology Corporation | Semiconductor device with covering liners and method for fabricating the same |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3332456B2 (ja) * | 1992-03-24 | 2002-10-07 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
DE10065976A1 (de) | 2000-02-25 | 2002-02-21 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
US20020121699A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-05 | Kuan-Lun Cheng | Dual damascene Cu contact plug using selective tungsten deposition |
KR20020072875A (ko) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 |
US6900487B2 (en) * | 2001-06-29 | 2005-05-31 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Wiring layer structure for ferroelectric capacitor |
KR100442863B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | 금속-절연체-금속 커패시터 및 다마신 배선 구조를 갖는반도체 소자의 제조 방법 |
JP2003152165A (ja) * | 2001-11-15 | 2003-05-23 | Fujitsu Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
KR100451569B1 (ko) * | 2002-05-18 | 2004-10-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 수소배리어막을 구비한 반도체 장치의 제조 방법 |
JP4308485B2 (ja) * | 2002-07-08 | 2009-08-05 | パナソニック株式会社 | 容量素子の製造方法 |
US6876021B2 (en) * | 2002-11-25 | 2005-04-05 | Texas Instruments Incorporated | Use of amorphous aluminum oxide on a capacitor sidewall for use as a hydrogen barrier |
US20050173799A1 (en) * | 2004-02-05 | 2005-08-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Interconnect structure and method for its fabricating |
US6952052B1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-04 | Advanced Micro Devices, Inc. | Cu interconnects with composite barrier layers for wafer-to-wafer uniformity |
US20060102197A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Kang-Lie Chiang | Post-etch treatment to remove residues |
JP2006324414A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007096178A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
2005
- 2005-08-30 JP JP2005249382A patent/JP2007067066A/ja active Pending
- 2005-11-29 US US11/288,204 patent/US7348617B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-11-16 US US11/941,291 patent/US20080173912A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008294194A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Seiko Epson Corp | 強誘電体キャパシタの製造方法及び強誘電体キャパシタ |
US7754501B2 (en) | 2007-05-24 | 2010-07-13 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing ferroelectric capacitor |
JP2013138072A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7348617B2 (en) | 2008-03-25 |
US20080173912A1 (en) | 2008-07-24 |
US20070045687A1 (en) | 2007-03-01 |
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