JP6287278B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6287278B2 JP6287278B2 JP2014018233A JP2014018233A JP6287278B2 JP 6287278 B2 JP6287278 B2 JP 6287278B2 JP 2014018233 A JP2014018233 A JP 2014018233A JP 2014018233 A JP2014018233 A JP 2014018233A JP 6287278 B2 JP6287278 B2 JP 6287278B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- conductive
- oxygen barrier
- barrier film
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 33
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 174
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 173
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 173
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 104
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 62
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 57
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 45
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 32
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 27
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 483
- 238000000034 method Methods 0.000 description 65
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 50
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 36
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 36
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 34
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 25
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 24
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 24
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 24
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 20
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 11
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004121 SrRuO Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004166 TaN Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 4
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 229910004542 HfN Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910019023 PtO Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004491 TaAlN Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 3
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 TiAlON Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000002362 energy-dispersive X-ray chemical map Methods 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015802 BaSr Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/7687—Thin films associated with contacts of capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76897—Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/55—Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material
- H01L28/57—Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material comprising a barrier layer to prevent diffusion of hydrogen or oxygen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/65—Electrodes comprising a noble metal or a noble metal oxide, e.g. platinum (Pt), ruthenium (Ru), ruthenium dioxide (RuO2), iridium (Ir), iridium dioxide (IrO2)
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/75—Electrodes comprising two or more layers, e.g. comprising a barrier layer and a metal layer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B53/00—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors
- H10B53/30—Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors characterised by the memory core region
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
(付記1)半導体基板と、前記半導体基板に形成された不純物領域と、前記半導体基板の上に形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜を貫通して形成されて前記不純物領域と電気的に接続する導電性プラグと、前記層間絶縁膜上に少なくとも導電性酸素バリア膜を介して配置された下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を順次積層して形成されたキャパシタと、を有し、前記導電性酸素バリア膜の側面の少なくとも一部が前記導電性酸素バリア膜と同じ成分を含むとともに、前記導電性酸素バリア膜に形成される自然酸化膜より厚く、化学量論比の組成の酸化物或いは完全に酸化されていない酸素リッチの酸化性膜からなる酸素侵入部で覆われていることを特徴とする半導体装置。
(付記2)前記導電性プラグの上方に前記導電性酸素バリア膜が積層方向からみて前記導電性プラグと重なる位置に配置されて、前記導電性プラグと前記導電性酸素バリア膜とが電気的に接続していることを特徴とする付記1に記載の半導体装置。
(付記3)前記導電性酸素バリア膜と前記導電性プラグとの間に導電性密着膜をさらに有することを特徴とする付記2に記載の半導体装置。
(付記4)前記導電性密着膜の膜厚が、1nm乃至20nmであることを特徴とする付記3に記載の半導体装置。
(付記5)前記導電性密着膜が、Ti、TiN、Ta、TaN、Pt、Ir、Re、Ru、Pd、Os、Al膜、またはそれらの金属を含む合金からなる群から選択された導電体のいずれかからなることを特徴とする付記3または付記4に記載の半導体装置。
(付記6)前記導電性酸素バリア膜が、TiAlN、TiAlON、TaAlN、TaAlON、HfAlN、HfAlON、IrSiN、IrSiON、IrAlN、IrAlON、RuSiN、RuSiON、Ir、Ru、TiN、TaN、HfNからなる群から選択されたいずれかの単層または積層膜であることを特徴とする付記1乃至付記5のいずれか1に記載の半導体装置。
(付記7)前記導電性酸素バリア膜の前記下部電極に対向する面の前記酸素侵入部を含む面積と、前記下部電極の前記導電性酸素バリア膜に対向する面の面積が等しいことを特徴とする付記1乃至付記6のいずれか1に記載の半導体装置。
(付記8)前記キャパシタを覆う層間絶縁膜中に水素透過防止膜を挿入したことを特徴とする付記1乃至付記7のいずれか1に記載の半導体装置。
(付記9)不純物領域を形成した半導体基板上に設けられた層間絶縁膜中に、前記不純物領域と電気的に接続する導電性プラグを埋め込む工程と、前記導電性プラグを埋め込んだ前記層間絶縁膜上に、少なくとも導電性酸素バリア膜、下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を成膜する工程と、前記導電性酸素バリア膜、下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極をエッチングして前記導電性酸素バリア膜を伴ったキャパシタを形成する工程と、前記導電性酸素バリア膜の側面の少なくとも一部に前記導電性酸素バリア膜と同じ成分を含むとともに、前記導電性酸素バリア膜に形成される自然酸化膜より厚く、化学量論比の組成の酸化物或いは完全に酸化されていない酸素リッチの酸化性膜からなる酸素侵入部を形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記10)前記導電性プラグを埋め込んだ前記層間絶縁膜上に、少なくとも導電性酸素バリア膜、下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を成膜する工程において、前記導電性プラグと前記導電性酸素バリア膜との間に導電性密着膜を成膜する工程を含むことを特徴とする付記9に記載の半導体装置の製造方法。
(付記11)前記導電性酸素バリア膜の側面の少なくとも一部に酸素侵入部を形成する工程が、前記下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を前記導電性酸素バリア膜が露出するまでエッチングしたのち、前記導電性酸素バリア膜を酸素雰囲気中で400℃乃至500℃で熱処理を行う工程を含むことを特徴とする付記9または付記10に記載の半導体装置の製造方法。
(付記12)前記導電性酸素バリア膜の側面の少なくとも一部に酸素侵入部を形成する工程が、前記導電性酸素バリア膜、下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を一括エッチングしたのち、前記導電性酸素バリア膜を酸素雰囲気中で400℃乃至500℃で熱処理を行う工程を含むことを特徴とする付記9または付記10に記載の半導体装置の製造方法。
2 不純物領域
3 層間絶縁膜
4 導電性プラグ
5 結晶性向上導電性密着膜
6 導電性酸素バリア膜
7 下部電極
8 誘電体層
9 上部電極
10 酸素侵入部
21 シリコン基板
22 素子分離領域
23 p型ウェル領域
24 ゲート酸化膜
25 ゲート電極
26 n型エクステンション領域
27 サイドウォール
28 n+型ソース領域
29 n+型ドレイン領域
30 Coシリサイド電極
31 SiON膜
32 第1層間絶縁膜
33,37,53 Ti/TiN膜
34,38,54 Wプラグ
35 SiON膜
36 第2層間絶縁膜
39 TiN膜
40,41 TiAlN膜
42 Ir下部電極
43 PZT膜
44 IrOx第1上部電極
45 IrOy第2上部電極
46 TiAlN膜
47 SiO2膜
48 酸素雰囲気
49 酸素侵入部
50,51 Al2O3膜
52 第3層間絶縁膜
55,58 Ti膜
56,59 TiN膜
57 AlCu合金膜
60,62 SiO2膜
61 Al2O3膜
63 Ir膜
64 TiO2膜
65 SiO2膜
Claims (6)
- 半導体基板と、
前記半導体基板に形成された不純物領域と、
前記半導体基板の上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜を貫通して形成されて前記不純物領域と電気的に接続する導電性プラグと、
前記層間絶縁膜上に少なくとも導電性酸素バリア膜を介して配置された下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を順次積層して形成されたキャパシタと、
を有し、
前記導電性酸素バリア膜の側面の少なくとも一部が前記導電性酸素バリア膜と同じ成分を含むとともに、前記導電性酸素バリア膜に形成される自然酸化膜より厚く、化学量論比の組成の酸化物或いは完全に酸化されていない酸素リッチの酸化性膜からなる酸素侵入部で覆われていることを特徴とする半導体装置。 - 前記導電性プラグの上方に前記導電性酸素バリア膜が積層方向からみて前記導電性プラグと重なる位置に配置されて、前記導電性プラグと前記導電性酸素バリア膜とが電気的に接続していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記導電性酸素バリア膜と前記導電性プラグとの間に結晶性向上導電性密着膜をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- 前記導電性酸素バリア膜の前記下部電極に対向する面の前記酸素侵入部を含めた面積と、前記下部電極の前記導電性酸素バリア膜に対向する面の面積が等しいことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 不純物領域を形成した半導体基板上に設けられた層間絶縁膜中に、前記不純物領域と電気的に接続する導電性プラグを埋め込む工程と、
前記導電性プラグを埋め込んだ前記層間絶縁膜上に、少なくとも導電性酸素バリア膜、下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極を成膜する工程と、
前記導電性酸素バリア膜、下部電極、強誘電体または高誘電体からなる誘電体膜及び上部電極をエッチングして前記導電性酸素バリア膜を伴ったキャパシタを形成する工程と、
前記導電性酸素バリア膜の側面の少なくとも一部に前記導電性酸素バリア膜と同じ成分を含むとともに、前記導電性酸素バリア膜に形成される自然酸化膜より厚く、化学量論比の組成の酸化物或いは完全に酸化されていない酸素リッチの酸化性膜からなる酸素侵入部を形成する工程と
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記酸素侵入部を形成する工程は、前記導電性酸素バリア膜を酸素雰囲気中で400℃乃至500℃で熱処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014018233A JP6287278B2 (ja) | 2014-02-03 | 2014-02-03 | 半導体装置及びその製造方法 |
US14/605,383 US20150221658A1 (en) | 2014-02-03 | 2015-01-26 | Semiconductor device and manufacturing method for same |
EP15153217.3A EP2903025B1 (en) | 2014-02-03 | 2015-01-30 | Semiconductor device and manufacturing method for same |
US15/623,710 US9991270B2 (en) | 2014-02-03 | 2017-06-15 | Semiconductor device and manufacturing method for same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014018233A JP6287278B2 (ja) | 2014-02-03 | 2014-02-03 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015146367A JP2015146367A (ja) | 2015-08-13 |
JP6287278B2 true JP6287278B2 (ja) | 2018-03-07 |
Family
ID=52444168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014018233A Active JP6287278B2 (ja) | 2014-02-03 | 2014-02-03 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20150221658A1 (ja) |
EP (1) | EP2903025B1 (ja) |
JP (1) | JP6287278B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3039704B1 (fr) * | 2015-07-28 | 2017-12-29 | Commissariat Energie Atomique | Electrode pour structure metal-isolant-metal, capacite de type metal-isolant-metal, et procede de realisation d’une telle electrode et d’une telle capacite. |
US9515075B1 (en) * | 2015-08-31 | 2016-12-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Method for fabricating ferroelectric random-access memory on pre-patterned bottom electrode and oxidation barrier |
US20170092753A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Infineon Technologies Austria Ag | Water and Ion Barrier for III-V Semiconductor Devices |
US10062630B2 (en) | 2015-12-31 | 2018-08-28 | Infineon Technologies Austria Ag | Water and ion barrier for the periphery of III-V semiconductor dies |
US10475738B2 (en) * | 2016-12-27 | 2019-11-12 | United Microelectronics Corp. | Multi-threshold voltage semiconductor device |
US10867844B2 (en) * | 2018-03-28 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wet cleaning with tunable metal recess for VIA plugs |
US11183503B2 (en) | 2019-07-31 | 2021-11-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Memory cell having top and bottom electrodes defining recesses |
DE102020110480B4 (de) * | 2019-09-30 | 2024-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Middle-of-Line-Interconnect-Struktur und Herstellungsverfahren |
KR102247789B1 (ko) | 2019-11-12 | 2021-05-03 | 울산과학기술원 | 유전 박막, 및 이를 포함하는 멤커패시터 |
KR102259923B1 (ko) * | 2019-11-15 | 2021-06-02 | 광주과학기술원 | 유전박막, 이를 포함하는 멤커패시터, 이를 포함하는 셀 어레이, 및 그 제조 방법 |
US11101274B2 (en) * | 2019-12-05 | 2021-08-24 | Micron Technology, Inc. | Ferroelectric capacitor, a ferroelectric memory cell, an array of ferroelectric memory cells, and a method of forming a ferroelectric capacitor |
US11430861B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-08-30 | Kepler Computing Inc. | Ferroelectric capacitor and method of patterning such |
US11289497B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-03-29 | Kepler Computing Inc. | Integration method of ferroelectric memory array |
US11482528B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-10-25 | Kepler Computing Inc. | Pillar capacitor and method of fabricating such |
JP7512100B2 (ja) | 2020-06-29 | 2024-07-08 | 富士通セミコンダクターメモリソリューション株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US12035537B2 (en) * | 2021-05-12 | 2024-07-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Interface film to mitigate size effect of memory device |
US11785782B1 (en) | 2021-06-11 | 2023-10-10 | Kepler Computing Inc. | Embedded memory with encapsulation layer adjacent to a memory stack |
US20230246062A1 (en) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Kepler Computing Inc. | Rapid thermal annealing (rta) methodologies for integration of perovskite-material based memory devices |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3495955B2 (ja) * | 1999-03-26 | 2004-02-09 | シャープ株式会社 | 半導体メモリ装置及びその製造方法 |
KR100343287B1 (ko) * | 1999-09-21 | 2002-07-15 | 윤종용 | 고집적 강유전체 메모리 소자의 형성 방법 |
JP4601896B2 (ja) * | 2002-10-30 | 2010-12-22 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP5061902B2 (ja) * | 2005-09-01 | 2012-10-31 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 強誘電体メモリ装置およびその製造方法、半導体装置の製造方法 |
JP2006319355A (ja) | 2006-07-07 | 2006-11-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP4845624B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2011-12-28 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
JP4946287B2 (ja) * | 2006-09-11 | 2012-06-06 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2014
- 2014-02-03 JP JP2014018233A patent/JP6287278B2/ja active Active
-
2015
- 2015-01-26 US US14/605,383 patent/US20150221658A1/en not_active Abandoned
- 2015-01-30 EP EP15153217.3A patent/EP2903025B1/en active Active
-
2017
- 2017-06-15 US US15/623,710 patent/US9991270B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2903025B1 (en) | 2023-05-24 |
EP2903025A1 (en) | 2015-08-05 |
US20170287920A1 (en) | 2017-10-05 |
JP2015146367A (ja) | 2015-08-13 |
US9991270B2 (en) | 2018-06-05 |
US20150221658A1 (en) | 2015-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6287278B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4827653B2 (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JP5251864B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100949109B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
JP4884104B2 (ja) | キャパシタを含む半導体装置及びその製造方法 | |
JP5568845B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP4946287B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPWO2006103779A1 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4983172B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4845624B2 (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JP4105656B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2006310637A (ja) | 半導体装置 | |
JP2006261483A (ja) | 強誘電体キャパシタ及びその製造方法 | |
KR101262432B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
JP5994466B2 (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JP5487140B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5007723B2 (ja) | キャパシタを含む半導体装置及びその製造方法 | |
JP5326256B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5493326B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5304810B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2007266023A (ja) | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 | |
JP2009206189A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161024 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170619 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170828 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6287278 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |