JP4475919B2 - デカップリングキャパシタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態によるキャパシタ及びその製造方法を図1乃至図6を用いて説明する。図1は、本実施形態によるキャパシタを示す断面図である。
まず、本実施形態によるキャパシタについて図1を用いて説明する。図1(a)は、本実施形態によるキャパシタの構造を示す断面図である。図1(b)は、本実施形態によるキャパシタのキャパシタ部を示す概念図である。
次に、本実施形態によるキャパシタの製造方法を図2乃至図6を用いて説明する。図2乃至図6は、本実施形態によるキャパシタの製造方法を示す工程断面図である。
次に、本実施形態の変形例(その1)によるキャパシタを図7を用いて説明する。図7は本変形例によるキャパシタを示す断面図である。図7(a)は、本変形例によるキャパシタの構造を示す断面図である。図7(b)は、本変形例によるキャパシタのキャパシタ部を示す概念図である。
次に、本実施形態の変形例(その2)によるキャパシタを図8を用いて説明する。図8は、本変形例によるキャパシタを示す断面図である。図8(a)は、本変形例によるキャパシタの構成を示す断面図である。図8(b)は、本変形例によるキャパシタのキャパシタ部を示す概念図である。
本発明の第2実施形態によるキャパシタ及びその製造方法を図9乃至図12を用いて説明する。図9は、本実施形態によるキャパシタを示す断面図である。図1乃至図8に示す第1実施形態によるキャパシタ及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
まず、本実施形態によるキャパシタを図9を用いて説明する。
次に、本実施形態によるキャパシタの製造方法を図10乃至図12を用いて説明する。図10乃至図12は、本実施形態によるキャパシタの製造方法を示す工程断面図である。
本発明の第3実施形態によるキャパシタ及びその製造方法を図13乃至図16を用いて説明する。図13は、本実施形態によるキャパシタを示す断面図である。図1乃至図12に示す第1又は第2実施形態によるキャパシタ及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
まず、本実施形態によるキャパシタについて図13を用いて説明する。
次に、本実施形態によるキャパシタの製造方法を図14乃至図16を用いて説明する。図14乃至図16は、本実施形態によるキャパシタの製造方法を示す工程断面図である。
本発明の第4実施形態による半導体装置及びその製造方法を図17乃至図23を用いて説明する。図17は、本実施形態による半導体装置を示す断面図である。図1乃至図16に示す第1乃至第3実施形態によるキャパシタ及びその製造方法等と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
まず、本実施形態による半導体装置を図17を用いて説明する。
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法を図19乃至図23を用いて説明する。図19乃至図23は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
前記下部電極上に形成された誘電体膜と、
前記誘電体膜上に形成され、多結晶質の導電膜と、前記多結晶質の導電膜上に形成された非晶質の導電膜とを含む上部電極と
を有することを特徴とするキャパシタ。
前記上部電極は、前記非晶質の導電膜上に形成された多結晶質の他の導電膜を更に有する
ことを特徴とするキャパシタ。
少なくとも前記誘電体膜の側壁部分を覆うように形成された、非晶質の絶縁膜を更に有する
ことを特徴とするキャパシタ。
前記非晶質の導電膜は、TiXSiYNZ又はTaXSiYNZより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記非晶質の導電膜は、PtOX又はIrOXより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記非晶質の導電膜は、不純物が導入されたシリコンより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記非晶質の導電膜は、不純物が導入されたSrTiO3、又は、不純物が導入されたBaTiO3より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記支持基板は、半導体基板を含む
ことを特徴とするキャパシタ。
前記支持基板は、前記半導体基板と、前記半導体基板上に形成された絶縁層とから成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記絶縁層は、酸化物、窒化物、酸窒化物、金属酸化物より成る高誘電体、又は、乾燥させたゲルより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記半導体基板は、Si、Ge又はSiGeより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記半導体基板は、III−V族半導体より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記半導体基板は、GaAs、InAs又はInPより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記支持基板と前記下部電極との間に形成された密着層を更に有する
ことを特徴とするキャパシタ。
前記誘電体膜は、高誘電体又は強誘電体より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記誘電体膜は、ペロブスカイト型酸化物又はパイロクロア型酸化物より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記誘電体膜は、チタン酸塩を主成分とする酸化物、マンガン酸塩を主成分とする酸化物、銅酸化物、タングステンブロンズ構造を有するニオブ酸化物、タングステンブロンズ構造を有するタンタル酸塩、タングステンブロンズ構造を有するチタン酸塩、ビスマス層状構造を有するタンタル酸塩、ビスマス層状構造を有するニオブ酸塩、又は、ビスマス層状構造を有するチタン酸塩より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記誘電体膜は、Aを1〜3の正電荷を有する陽イオンとし、BをIVB族、VB族、VIB族、VIIB族又はIB族元素とする、ABO3で表されるペロブスカイト型酸化物である
ことを特徴とするキャパシタ。
前記誘電体膜は、バリウムチタン酸塩、ストロンチウムチタン酸塩、バリウムストロンチウムチタン酸塩、タンタル酸化物、カリウムタンタル酸化物、ビスマスチタン酸塩、ストロンチウムビスマスタンタル酸塩、ストロンチウムビスマスニオブ酸塩、ストロンチウムビスマスタンタルニオブ酸塩、鉛ジルコニウムチタン酸塩、鉛ランタンジルコニウムチタン酸塩、又は、鉛マグネシウムニオブ酸塩より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記多結晶質の導電膜は、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、PtOX、IrOX、RuOX、Au、Ag又はCuより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記多結晶質の導電膜は、遷移金属、貴金属、貴金属合金、貴金属と卑金属との合金、又は、導電性酸化物より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記多結晶質の他の導電膜は、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Au、Ag又はCuより成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記多結晶質の他の導電膜は、遷移金属、貴金属、貴金属合金、又は、貴金属と卑金属との合金より成る
ことを特徴とするキャパシタ。
前記キャパシタは、下部電極と;前記下部電極上に形成された誘電体膜と;前記誘電体膜上に形成された多結晶質の導電膜と、前記多結晶質の導電膜上に形成された非晶質の導電膜とを含む上部電極とを有する
ことを特徴とする半導体装置。
前記下部電極上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に、多結晶質の導電膜と、前記多結晶質の導電膜上に形成された非晶質の導電膜とを含む上部電極を形成する工程と
を有することを特徴とするキャパシタの製造方法。
前記キャパシタを形成する工程は、前記半導体基板上に下部電極を形成する工程と;前記下部電極上に誘電体膜を形成する工程と;前記誘電体膜上に、多結晶質の導電膜と非晶質の導電膜とを順次形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
12…絶縁膜
14…支持基板
16…密着層
18…下部電極
20…誘電体膜
22…多結晶質の導電膜、第1の層
24、24a…非晶質の導電膜、第2の層
26、26a…多結晶質の導電膜、第3の層
28、28a〜28c…上部電極
30、30a〜30c…キャパシタ部
30d…キャパシタ
32…保護膜
34a、34b…開口部
36a、36b…ビア
38a、38b…半田バンプ
40…非晶質の絶縁膜
42…素子分離領域
44…素子領域
46…ゲート絶縁膜
48…ゲート電極、ワード線
50…サイドウォール絶縁膜
52…ソース/ドレイン拡散層
54…トランジスタ
56…層間絶縁膜
58…開口部
60…導体プラグ
62…ビット線
64…プレート線
Claims (6)
- 支持基板上に形成された下部電極と、
前記下部電極上に形成された誘電体膜と、
前記誘電体膜上に形成され、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、酸化白金、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、Au、Ag又はCuより成る多結晶質の導電膜と、前記多結晶質の導電膜上に形成されたTiSiNより成る非晶質の導電膜とを含む上部電極と、
前記上部電極に達する開口部を有し、前記上部電極を覆う保護膜と、
前記開口部内に形成されたビアと、
前記ビア上に形成された半田バンプと
を有することを特徴とするデカップリングキャパシタ。 - 請求項1記載のデカップリングキャパシタにおいて、
前記上部電極は、前記非晶質の導電膜上に形成されたPt、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Au、Ag又はCuより成る多結晶質の他の導電膜を更に有する
ことを特徴とするデカップリングキャパシタ。 - 請求項1又は2記載のデカップリングキャパシタにおいて、
少なくとも前記誘電体膜の側壁部分を覆うように形成された、非晶質の絶縁膜を更に有する
ことを特徴とするデカップリングキャパシタ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のデカップリングキャパシタにおいて、
前記保護膜は、ポリイミド膜である
ことを特徴とするデカップリングキャパシタ。 - 支持基板上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、酸化白金、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、Au、Ag又はCuより成る多結晶質の導電膜と、前記多結晶質の導電膜上に形成されたTiSiNより成る非晶質の導電膜とを含む上部電極を形成する工程と、
前記下部電極と前記誘電体膜と前記上部電極とをパターニングしてキャパシタを形成する工程と、
前記キャパシタを覆うように保護膜を形成する工程と、
前記上部電極に達するように前記保護膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部内にビアを形成する工程と、
前記ビア上に半田バンプを形成する工程と
を有することを特徴とするデカップリングキャパシタの製造方法。 - 請求項5記載のデカップリングキャパシタの製造方法において、
前記保護膜は、ポリイミド膜である
ことを特徴とするデカップリングキャパシタの製造方法。
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