JPH02189969A - 電子部品 - Google Patents
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- JPH02189969A JPH02189969A JP1009594A JP959489A JPH02189969A JP H02189969 A JPH02189969 A JP H02189969A JP 1009594 A JP1009594 A JP 1009594A JP 959489 A JP959489 A JP 959489A JP H02189969 A JPH02189969 A JP H02189969A
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Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、強誘電体薄膜を備えた電子部品に関する。
(従来の技術)
強誘電体薄膜は、電子部品の高機能化、小形化、高集積
化に伴い、近年、焦電型赤外線センサ、光スィッチ、デ
イスプレィデバイス、FET。
化に伴い、近年、焦電型赤外線センサ、光スィッチ、デ
イスプレィデバイス、FET。
強誘電体メモリ等に用いられている。前記強誘電体薄膜
は、通常、ペロブスカイト型酸化物を用いる場合が多く
、Pb Ti 03 PZT(Pb Ti o3とP
b Zr 03の固溶体)PLZT (PZTにLaを
添加したもの)が代表的なものとして用いられているが
、その他Li TaO3Li Nb 03 KTa
03KNbO3又はBi 4 Ti 2012などのチ
タン酸ビスマス系、Ba Ti o3系、Sr Ti
03系なども使用されている。Pb Ti 03が焦電
センサに使用されたり、PLZTが光スィッチとして用
いられたりする例がある。
は、通常、ペロブスカイト型酸化物を用いる場合が多く
、Pb Ti 03 PZT(Pb Ti o3とP
b Zr 03の固溶体)PLZT (PZTにLaを
添加したもの)が代表的なものとして用いられているが
、その他Li TaO3Li Nb 03 KTa
03KNbO3又はBi 4 Ti 2012などのチ
タン酸ビスマス系、Ba Ti o3系、Sr Ti
03系なども使用されている。Pb Ti 03が焦電
センサに使用されたり、PLZTが光スィッチとして用
いられたりする例がある。
ところで、強誘電体薄膜を備えた電子部品(例えば強誘
電体メモリ)としては従来より第3図に示す構造のもの
か知られている。即ち、図中の1は、半導体素子や配線
等が既に形成されているシリコン基板でである。このシ
リコン基板1上には、S + N % S Io 2
、S iO2ガラス、PSG (リンシリケートガラス
)などからなる第1の絶縁膜2が被覆されている。この
絶縁膜2上には、pt等の電極材料層の蒸着、パターニ
ングにより形成された下部電極3が設けられている。こ
の下部電極3を含む前記第1の絶縁膜2上には、5i0
2等からなる第2の絶縁膜4が被覆され、かつ前記下部
電極3の一部に対応する前記絶縁膜4部分には開孔部5
が形成されている。この開孔部5を含む周辺の第2の絶
縁膜4部分には、パタニングされた強誘電体薄膜6が設
けられている。
電体メモリ)としては従来より第3図に示す構造のもの
か知られている。即ち、図中の1は、半導体素子や配線
等が既に形成されているシリコン基板でである。このシ
リコン基板1上には、S + N % S Io 2
、S iO2ガラス、PSG (リンシリケートガラス
)などからなる第1の絶縁膜2が被覆されている。この
絶縁膜2上には、pt等の電極材料層の蒸着、パターニ
ングにより形成された下部電極3が設けられている。こ
の下部電極3を含む前記第1の絶縁膜2上には、5i0
2等からなる第2の絶縁膜4が被覆され、かつ前記下部
電極3の一部に対応する前記絶縁膜4部分には開孔部5
が形成されている。この開孔部5を含む周辺の第2の絶
縁膜4部分には、パタニングされた強誘電体薄膜6が設
けられている。
この強誘電体薄膜6上には、pt等の電極飼料層の蒸着
、パターニングにより形成された」二部電極7が設けら
れている。かかる構造の強誘電体メモリにおけるパター
ニングされた強誘電体薄膜は、次のような方法により形
成される。まず、強誘電体薄膜をCVD法、スパッタ法
、真空蒸着法により開孔部5を含む第2の絶縁膜4−J
−に成膜する。
、パターニングにより形成された」二部電極7が設けら
れている。かかる構造の強誘電体メモリにおけるパター
ニングされた強誘電体薄膜は、次のような方法により形
成される。まず、強誘電体薄膜をCVD法、スパッタ法
、真空蒸着法により開孔部5を含む第2の絶縁膜4−J
−に成膜する。
この際、強誘電体薄膜を結晶化するために成膜工程中は
基板を500〜800℃に高温加熱したり、成膜後に同
温度でアニーリングを行なう。つづいて、結晶化された
強誘電体薄膜を写真蝕刻法で形成されたレジストパター
ン等をマスクとして選択的にエツチングすることにより
、前記開孔部5を含む周辺の第2の絶縁膜4−ににパタ
ーニングされた強誘電体薄膜6を形成する。
基板を500〜800℃に高温加熱したり、成膜後に同
温度でアニーリングを行なう。つづいて、結晶化された
強誘電体薄膜を写真蝕刻法で形成されたレジストパター
ン等をマスクとして選択的にエツチングすることにより
、前記開孔部5を含む周辺の第2の絶縁膜4−ににパタ
ーニングされた強誘電体薄膜6を形成する。
しかしながら、」1記構造の電子部品にあっては強誘電
体を構成するpbなとの成分か強誘電体薄膜を結晶させ
るための基板の高温加熱、アニーリングの時にptから
なる下部電極3を通して又は直接Si 02 、Si
02ガラス、PSGからなる第1の絶縁膜2に拡散する
。その結果、第1の絶縁膜2の抵抗率か下がるばかりか
、強誘電体薄膜6の組成が変化して下部電極3との界面
の格子整合性か乱れ、強誘電体薄膜6の特性劣化を招く
問題があった。
体を構成するpbなとの成分か強誘電体薄膜を結晶させ
るための基板の高温加熱、アニーリングの時にptから
なる下部電極3を通して又は直接Si 02 、Si
02ガラス、PSGからなる第1の絶縁膜2に拡散する
。その結果、第1の絶縁膜2の抵抗率か下がるばかりか
、強誘電体薄膜6の組成が変化して下部電極3との界面
の格子整合性か乱れ、強誘電体薄膜6の特性劣化を招く
問題があった。
また、Pb T+ 03 、PZTからなる強誘電体薄
膜は該薄膜か設けられる5i02等からなる第2の絶縁
膜4との熱膨脹係数か異なることから、同第3図に示す
ように第2の絶縁膜4上の強誘電体薄膜6部分にクラッ
ク8か生じる。クラック8の発生は、該強誘電体薄膜6
を上下に挾む下部電極3、」二部電極7の間でのリーク
を引き起こし、電子部品の信頼性を著しく低下させる。
膜は該薄膜か設けられる5i02等からなる第2の絶縁
膜4との熱膨脹係数か異なることから、同第3図に示す
ように第2の絶縁膜4上の強誘電体薄膜6部分にクラッ
ク8か生じる。クラック8の発生は、該強誘電体薄膜6
を上下に挾む下部電極3、」二部電極7の間でのリーク
を引き起こし、電子部品の信頼性を著しく低下させる。
更に、強誘電体薄膜は強誘電特性を向上するために分極
する軸方向を配向させることか望ましい。
する軸方向を配向させることか望ましい。
強誘電体薄膜を配向させる際には、その下地層の影響が
大きい。また、下地層の配向性もその下の層の影響を大
きく受ける。」一連した強誘電体薄膜6の下地となるp
tからなる下部電極は、スパッタリング法等により容易
に(+11)に配向するが、その下地となる第1の絶縁
膜2は5i02等からなるため、ptの下部電極3を(
1,OO)に配向させることか難しい。その結果、pt
の下部電極3を下地層とする強誘電体薄膜6も(100
)に配向させることか困難となり、強誘電体薄膜をその
組成等に応じて(100)等の最適な方向に配向させる
ことかできないという問題かあった。
大きい。また、下地層の配向性もその下の層の影響を大
きく受ける。」一連した強誘電体薄膜6の下地となるp
tからなる下部電極は、スパッタリング法等により容易
に(+11)に配向するが、その下地となる第1の絶縁
膜2は5i02等からなるため、ptの下部電極3を(
1,OO)に配向させることか難しい。その結果、pt
の下部電極3を下地層とする強誘電体薄膜6も(100
)に配向させることか困難となり、強誘電体薄膜をその
組成等に応じて(100)等の最適な方向に配向させる
ことかできないという問題かあった。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、強誘電体薄膜を結晶化するための基板の高温加熱
等での強誘電体の構成成分の下部電極等への拡散を防止
し、かつ強誘電体薄膜のクラック発生を防止し、更に強
誘電体薄膜の組成等に応じた方向への配向か可能な電子
部品を提供しようとするものである。
ので、強誘電体薄膜を結晶化するための基板の高温加熱
等での強誘電体の構成成分の下部電極等への拡散を防止
し、かつ強誘電体薄膜のクラック発生を防止し、更に強
誘電体薄膜の組成等に応じた方向への配向か可能な電子
部品を提供しようとするものである。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、シリコン基板上にMg及びZrの少なくとも
1種を主成分とする酸化物絶縁層を被覆し、かつ該絶縁
層上に一対の電極として例えば下部電極層及び上部電極
層によりサンドイッチ状に挟まれた強誘電体薄膜を設け
たことを特徴とする電子部品である。
1種を主成分とする酸化物絶縁層を被覆し、かつ該絶縁
層上に一対の電極として例えば下部電極層及び上部電極
層によりサンドイッチ状に挟まれた強誘電体薄膜を設け
たことを特徴とする電子部品である。
上記Mgを主成分とする酸化物としては、例えばMg
Oを挙げることができ、Zrを主成分とする酸化物とし
ては例えばZ r O2を挙げることができる。かかる
酸化物の絶縁層の厚さは、500人以1二とすることか
望ましい。この理由は、その厚さを500人未満にする
と強誘電体薄膜を結晶化するための基板の高温加熱等に
おいて強誘電体の構成成分であるpbなどが基板側へ拡
散するのを阻止するバリア層として作用させることが困
難となるからである。なお、酸化物絶縁層の上限につい
ては電子部品のサイズ等により適宜選定すればよい。
Oを挙げることができ、Zrを主成分とする酸化物とし
ては例えばZ r O2を挙げることができる。かかる
酸化物の絶縁層の厚さは、500人以1二とすることか
望ましい。この理由は、その厚さを500人未満にする
と強誘電体薄膜を結晶化するための基板の高温加熱等に
おいて強誘電体の構成成分であるpbなどが基板側へ拡
散するのを阻止するバリア層として作用させることが困
難となるからである。なお、酸化物絶縁層の上限につい
ては電子部品のサイズ等により適宜選定すればよい。
上記下部電極、上部電極は、例えばpt等がら形成され
る。
る。
」1記強誘電体としては、例えばPb Tj 03、又
はPb Tj 03とPb Zr 03の固溶体(PZ
T) 、PZTにLaを添加したPLZTなどのPZT
を主成分とするペロブスカイト型酸化物等を挙げること
ができる。
はPb Tj 03とPb Zr 03の固溶体(PZ
T) 、PZTにLaを添加したPLZTなどのPZT
を主成分とするペロブスカイト型酸化物等を挙げること
ができる。
なお、前記シリコン基板とMg又はZrを主成分とする
酸化物絶縁層の間に必要に応じてSiN、Si 02
、S i 02ガラス、PSG等の絶縁膜を設けた構成
にしてもよい。
酸化物絶縁層の間に必要に応じてSiN、Si 02
、S i 02ガラス、PSG等の絶縁膜を設けた構成
にしてもよい。
(作 用)
本発明によれば、シリコン基板上の5i02などの絶縁
膜とptなどからなる下部電極の間にMg O又はZr
O2等の酸化物絶縁層を介在させることによって、前記
下部電極上に設けられる強誘電体薄膜の結晶化のための
高温熱処理において、強誘電体の構成成分であるpb等
が下部電極を通して基板上の絶縁膜に拡散するのを前記
酸化物絶縁層によるバリア作用により阻止できる。その
結果、5i02等の絶縁膜の抵抗率が下げられたり、強
誘電体薄膜の組成変動を抑制して該薄膜の強誘電特性を
良好な状態に維持できる。
膜とptなどからなる下部電極の間にMg O又はZr
O2等の酸化物絶縁層を介在させることによって、前記
下部電極上に設けられる強誘電体薄膜の結晶化のための
高温熱処理において、強誘電体の構成成分であるpb等
が下部電極を通して基板上の絶縁膜に拡散するのを前記
酸化物絶縁層によるバリア作用により阻止できる。その
結果、5i02等の絶縁膜の抵抗率が下げられたり、強
誘電体薄膜の組成変動を抑制して該薄膜の強誘電特性を
良好な状態に維持できる。
また、Mg OやZrO2の酸化物絶縁層は該絶縁Nを
堆積するためのスパッタリングの条件等を換えることに
より(011) 、(111)等の任意の方向に配向で
きるため、該酸化物絶縁層上に形成されるptなどの下
部電極も同方向に配向できる。その結果、該下部電極を
下地とする強誘電体薄膜も任意の方向に配向できるため
、その薄膜の組成に適した配向(分極の軸方向への配向
)が可能となり、優れた強誘電特性を有する電子部品を
得ることができる。
堆積するためのスパッタリングの条件等を換えることに
より(011) 、(111)等の任意の方向に配向で
きるため、該酸化物絶縁層上に形成されるptなどの下
部電極も同方向に配向できる。その結果、該下部電極を
下地とする強誘電体薄膜も任意の方向に配向できるため
、その薄膜の組成に適した配向(分極の軸方向への配向
)が可能となり、優れた強誘電特性を有する電子部品を
得ることができる。
更に、下部電極上に設けられた開孔部を有する絶縁膜上
に強誘電体薄膜をその一部がオーバラップするように設
けられた電子部品の構造において、前記絶縁膜をMg
O,Z r02により形成すれば、該Mg O等は強誘
電体薄膜と近似した熱膨張係数を有するため、熱影響に
よる強誘電体薄膜へのクラック発生を防止できる。その
結果、強誘電体薄膜を挾む上下の電極間でのリーク等を
防止した高信頼性の電子部品を得ることができる。
に強誘電体薄膜をその一部がオーバラップするように設
けられた電子部品の構造において、前記絶縁膜をMg
O,Z r02により形成すれば、該Mg O等は強誘
電体薄膜と近似した熱膨張係数を有するため、熱影響に
よる強誘電体薄膜へのクラック発生を防止できる。その
結果、強誘電体薄膜を挾む上下の電極間でのリーク等を
防止した高信頼性の電子部品を得ることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図示する製造方法を併記して詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例1
まず、半導体素子や配線が既に形成されたシリコンウェ
ハ11上に5i02ガラスからなる絶縁膜12を堆積し
た後、全面に下記条件のRFマグネトロンスパッタリン
グにより厚さ5000人のMg Oからなる絶縁層13
を成膜した(第1図(a)図示)。
ハ11上に5i02ガラスからなる絶縁膜12を堆積し
た後、全面に下記条件のRFマグネトロンスパッタリン
グにより厚さ5000人のMg Oからなる絶縁層13
を成膜した(第1図(a)図示)。
こうして成膜されたMg Oからなる絶縁層13は、結
晶化しており、(100)に配向されていた。
晶化しており、(100)に配向されていた。
[Mg Oの成膜条件〕
ターゲット;水冷Cu製プレートにボンディングされた
直径5インチのMg Oセ ラミックス ウェハ温度;500℃ ガ ス ; A r / 02ガ ス
圧 ;0.5Pa ウェハとターゲット間の距離; 101) mm電力/
ターゲット; 200 W 次いで、絶縁層13の全面に下記条件のRFマグネトロ
ンスパッタリングにより厚さ2000人のPt膜を成膜
した。この場合、ウェハ11の温度を6o。
直径5インチのMg Oセ ラミックス ウェハ温度;500℃ ガ ス ; A r / 02ガ ス
圧 ;0.5Pa ウェハとターゲット間の距離; 101) mm電力/
ターゲット; 200 W 次いで、絶縁層13の全面に下記条件のRFマグネトロ
ンスパッタリングにより厚さ2000人のPt膜を成膜
した。この場合、ウェハ11の温度を6o。
℃に上げることによりPt膜は(10(+)の絶縁層I
3上に(100)に配向された。なお、ウェハ温度を低
く、例えば室温程度にすると下地であるMg Oの絶縁
層の影響を受けないことがら、(Ill)に配向される
。この後、Pt膜をイオンミリングによりパターニング
して下部電極14を形成した(同図(b)図示)。
3上に(100)に配向された。なお、ウェハ温度を低
く、例えば室温程度にすると下地であるMg Oの絶縁
層の影響を受けないことがら、(Ill)に配向される
。この後、Pt膜をイオンミリングによりパターニング
して下部電極14を形成した(同図(b)図示)。
[Piの成膜条件]
ターゲット;水冷Cu製プレートにボンディングされた
直径5インチのpt板 ウェハ温度;600℃ ガ ス ;Ar ガ ス 圧 ・ 0.5Pa ウェハとターゲット間の距離;100mm電力/ターゲ
ット、 500 W 次いで、前記下部電極14を含む絶縁層13上に下記条
件のRFマグネトロンスパッタリングにより厚さ500
0人のPbTiO3薄膜を成膜した。
直径5インチのpt板 ウェハ温度;600℃ ガ ス ;Ar ガ ス 圧 ・ 0.5Pa ウェハとターゲット間の距離;100mm電力/ターゲ
ット、 500 W 次いで、前記下部電極14を含む絶縁層13上に下記条
件のRFマグネトロンスパッタリングにより厚さ500
0人のPbTiO3薄膜を成膜した。
こうして成膜された薄膜は、単一相であり、(001)
に強い配向性を示した。つづいて、前記Pb Ti 0
3薄膜上に写真蝕刻法によりレジストパターン(図示せ
ず)を形成した後、該レジストパターンをマスクとして
薄膜を選択的にエツチングしてPb Ti 03薄膜パ
ターン15を形成した。
に強い配向性を示した。つづいて、前記Pb Ti 0
3薄膜上に写真蝕刻法によりレジストパターン(図示せ
ず)を形成した後、該レジストパターンをマスクとして
薄膜を選択的にエツチングしてPb Ti 03薄膜パ
ターン15を形成した。
この後、レジストパターンを除去した。ひきつづき、写
真蝕刻法によりレジストパターン(図示ぜず)を形成し
た後、該レジストパターンを含む全面に厚さ2000人
のpt膜を前述したのと同様な条件で成膜し、更に前記
レジストパターン及びその上のPi膜を除去する、リフ
トオフ法によりパタニングして上部電極16を形成して
強誘電体薄膜素子を製造した(同図(C)図示)。
真蝕刻法によりレジストパターン(図示ぜず)を形成し
た後、該レジストパターンを含む全面に厚さ2000人
のpt膜を前述したのと同様な条件で成膜し、更に前記
レジストパターン及びその上のPi膜を除去する、リフ
トオフ法によりパタニングして上部電極16を形成して
強誘電体薄膜素子を製造した(同図(C)図示)。
[Pb Ti 03の成膜条件〕
ターゲット;水冷Cu製プレートにボンディングされた
直径5インチの PbTj03セラミックス ウェハ温度;600°C ガ ス ; A r / 02ガ ス
圧 ;0.6Pa ウェハとターゲット間の距141E ; 100 mm
m電力/ターゲラ−i 200 W 得られた強誘電体薄膜素子は、第1図(c)に示すよう
(こシリコンウェハIN二(こ5i02ガラスの絶縁膜
12を介して結晶化された(100)のMg Oからな
る絶縁層13が被覆され、かつ該MgOからなる絶縁層
13」−に(100)に配向されたPiの下部電極14
及びptのに1部電極16で挾まれ、(001)に配向
されたPbTiO3薄膜パターン15を設けた構造にな
っている。かかる強誘電体薄膜素子について50Hzで
のヒステリシス特性を調べたところ、第4図に示す特性
図を得た。これに対し、比較例としてMgOからなる絶
縁層を5in2ガラスからなる絶縁膜」−に設けない以
外、実施例]と同様な強誘電体薄膜素子を製造し、同様
なヒステリシス特性を調べたところ、第5図に示す特性
図を得1ま た。
直径5インチの PbTj03セラミックス ウェハ温度;600°C ガ ス ; A r / 02ガ ス
圧 ;0.6Pa ウェハとターゲット間の距141E ; 100 mm
m電力/ターゲラ−i 200 W 得られた強誘電体薄膜素子は、第1図(c)に示すよう
(こシリコンウェハIN二(こ5i02ガラスの絶縁膜
12を介して結晶化された(100)のMg Oからな
る絶縁層13が被覆され、かつ該MgOからなる絶縁層
13」−に(100)に配向されたPiの下部電極14
及びptのに1部電極16で挾まれ、(001)に配向
されたPbTiO3薄膜パターン15を設けた構造にな
っている。かかる強誘電体薄膜素子について50Hzで
のヒステリシス特性を調べたところ、第4図に示す特性
図を得た。これに対し、比較例としてMgOからなる絶
縁層を5in2ガラスからなる絶縁膜」−に設けない以
外、実施例]と同様な強誘電体薄膜素子を製造し、同様
なヒステリシス特性を調べたところ、第5図に示す特性
図を得1ま た。
第4図及び第5図から明らかなように、本実施例1の強
誘電体薄膜素子(第4図)は比較例の同薄膜素子(第5
図)に比べてPr値が大きく、Ec値が小さいという極
めて優れた強誘電体特性を有することがわかる。本実施
例1の強誘電体薄膜素子が優れた特性を有するのは、P
b Ti 03薄膜を結晶化するためのシリコンウェハ
11の加熱時に該薄膜の構成成分であるPbがPtの下
部電極14を通して5i02ガラスの絶縁膜12に拡散
するを該下部電極14下のMg Oの絶縁層13による
バリア作用により阻止されること、Pb Ti 03薄
膜パターン15か(001)に良好に配向されているこ
とによるものである。
誘電体薄膜素子(第4図)は比較例の同薄膜素子(第5
図)に比べてPr値が大きく、Ec値が小さいという極
めて優れた強誘電体特性を有することがわかる。本実施
例1の強誘電体薄膜素子が優れた特性を有するのは、P
b Ti 03薄膜を結晶化するためのシリコンウェハ
11の加熱時に該薄膜の構成成分であるPbがPtの下
部電極14を通して5i02ガラスの絶縁膜12に拡散
するを該下部電極14下のMg Oの絶縁層13による
バリア作用により阻止されること、Pb Ti 03薄
膜パターン15か(001)に良好に配向されているこ
とによるものである。
実施例2
まず、半導体素子や配線が既に形成されたシリコンウェ
ハ上に5i02ガラスからなる絶縁膜を堆積した後、全
面に下記条件のRFマグネトロンスパッタリングにより
厚さ5000人のZrO2からなる絶縁層を成膜した。
ハ上に5i02ガラスからなる絶縁膜を堆積した後、全
面に下記条件のRFマグネトロンスパッタリングにより
厚さ5000人のZrO2からなる絶縁層を成膜した。
こうして成膜されたZr02からなる絶縁層は、結晶化
しており、(+00)に配向されていた。
しており、(+00)に配向されていた。
[ZrO2の成膜条件〕
ターゲット;水冷Cu製プレートにボンディングされた
直径5インチのZ r O2 セラミツクス ウェハ温度;500℃ ガ ス ;Ar102 ガ ス 圧 ;0.5Pa ウェハとターゲット間の距離;100mm電力/ターゲ
ット; 200 W 次いで、実施例1と同様な方法によりptからなる下部
電極、Pb Ti 03薄膜パターン及びptからなる
上部電極の形成を行なって前述した第1図(c)と同構
造の強誘電体薄膜素子を製造した。
直径5インチのZ r O2 セラミツクス ウェハ温度;500℃ ガ ス ;Ar102 ガ ス 圧 ;0.5Pa ウェハとターゲット間の距離;100mm電力/ターゲ
ット; 200 W 次いで、実施例1と同様な方法によりptからなる下部
電極、Pb Ti 03薄膜パターン及びptからなる
上部電極の形成を行なって前述した第1図(c)と同構
造の強誘電体薄膜素子を製造した。
本実施例2の強誘電体薄膜素子について50Hzでのヒ
ステリシス特性を調べたところ、前述した第4図とほぼ
同様な特性図を得られ、極めて優れた強誘電体特性を有
することがわかった。
ステリシス特性を調べたところ、前述した第4図とほぼ
同様な特性図を得られ、極めて優れた強誘電体特性を有
することがわかった。
〕 4
なお、本発明の電子部品は実施例で説明した構造に限定
されず、例えば第2図に示す構造としてもよい。即ち、
第2図中の11は、半導体素子や配線が既に形成された
シリコンウェハであり、このシリコンウェハ11上には
例えば5i02ガラスからなる絶縁膜12が被覆されて
いる。この絶縁膜12上には、Mg O又はZrO2か
らなる第1の絶縁層17か被覆されている。この絶縁層
17上にはpt膜の成膜、パターニングにより形成され
た下部電極14が設けられている。この下部電極14を
含む前記第1の絶縁層17上には、Mg O又はZrO
2からなる第2の絶縁層18が被覆され、かつ前記下部
電極14の一部に対応する前記第2の絶縁層18部分に
は開孔部19が形成されている。この開孔部19を含む
周辺の第2の絶縁膜18部分には、例えばpbTj 0
3薄膜パターン15か設けられている。このPb Ti
03薄膜パターン15上には、P[膜の成膜、パター
ニングにより形成された上部電極16が設けられている
。かかる構成の強誘電体薄膜素子によれば、前述した実
施例1.2と同様に優れた強誘電体特性を有し、かつP
b Ti 03薄膜パタン15が設けられる第2の絶縁
層18は該薄膜パターン15の熱膨脹係数と近似したM
gO又はZrO2からなるため、第2の絶縁層18にオ
ーバラップしたPb Ti 03薄膜パタ一ン15部分
でのクラック発生等を防止できる。
されず、例えば第2図に示す構造としてもよい。即ち、
第2図中の11は、半導体素子や配線が既に形成された
シリコンウェハであり、このシリコンウェハ11上には
例えば5i02ガラスからなる絶縁膜12が被覆されて
いる。この絶縁膜12上には、Mg O又はZrO2か
らなる第1の絶縁層17か被覆されている。この絶縁層
17上にはpt膜の成膜、パターニングにより形成され
た下部電極14が設けられている。この下部電極14を
含む前記第1の絶縁層17上には、Mg O又はZrO
2からなる第2の絶縁層18が被覆され、かつ前記下部
電極14の一部に対応する前記第2の絶縁層18部分に
は開孔部19が形成されている。この開孔部19を含む
周辺の第2の絶縁膜18部分には、例えばpbTj 0
3薄膜パターン15か設けられている。このPb Ti
03薄膜パターン15上には、P[膜の成膜、パター
ニングにより形成された上部電極16が設けられている
。かかる構成の強誘電体薄膜素子によれば、前述した実
施例1.2と同様に優れた強誘電体特性を有し、かつP
b Ti 03薄膜パタン15が設けられる第2の絶縁
層18は該薄膜パターン15の熱膨脹係数と近似したM
gO又はZrO2からなるため、第2の絶縁層18にオ
ーバラップしたPb Ti 03薄膜パタ一ン15部分
でのクラック発生等を防止できる。
[発明の効果]
以」二詳述した如く、本発明によれば強誘電体薄膜を結
晶化するための基板の高温加熱等での強誘電体の構成成
分の下部電極等への拡散を防止でき、かつ強誘電体薄膜
のクラック発生を防止でき、更に強誘電体薄膜の組成等
に応じた方向に配向させることができ、ひいては優れた
強誘電体特性、高い信頼性を有する強誘電体薄膜素子、
焦電センサ等の電子部品を提供することができる。
晶化するための基板の高温加熱等での強誘電体の構成成
分の下部電極等への拡散を防止でき、かつ強誘電体薄膜
のクラック発生を防止でき、更に強誘電体薄膜の組成等
に応じた方向に配向させることができ、ひいては優れた
強誘電体特性、高い信頼性を有する強誘電体薄膜素子、
焦電センサ等の電子部品を提供することができる。
第1図は本発明の実施例1における強誘電体薄膜素子の
製造工程を示す断面図、第2図は本発明の他の実施例を
示す強誘電体薄膜素子の断面図、第3図は従来の強誘電
体薄膜素子を示す断面図、第4図は本実施例1の強誘電
体薄膜素子におけるヒステリシス特性図、第5図は比較
例の強誘電体薄膜素子におけるヒステリシス特性図であ
る。 11・・・シリコンウェハ、12・・・絶縁膜、13.
17.18・・・絶縁層、14・・・下部電極、15・
・・Pb Ti 03薄膜パターン、16・・・上部電
極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第 図 第 図 第 図 第 図
製造工程を示す断面図、第2図は本発明の他の実施例を
示す強誘電体薄膜素子の断面図、第3図は従来の強誘電
体薄膜素子を示す断面図、第4図は本実施例1の強誘電
体薄膜素子におけるヒステリシス特性図、第5図は比較
例の強誘電体薄膜素子におけるヒステリシス特性図であ
る。 11・・・シリコンウェハ、12・・・絶縁膜、13.
17.18・・・絶縁層、14・・・下部電極、15・
・・Pb Ti 03薄膜パターン、16・・・上部電
極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- シリコン基板上にMg及びZrの少なくとも1種を主成
分とする酸化物絶縁層を被覆し、かつ該絶縁層上に少な
くとも一対の電極を備えた強誘電体薄膜を設けたことを
特徴とする電子部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1009594A JPH02189969A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1009594A JPH02189969A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 電子部品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02189969A true JPH02189969A (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=11724655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1009594A Pending JPH02189969A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 電子部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02189969A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5828080A (en) * | 1994-08-17 | 1998-10-27 | Tdk Corporation | Oxide thin film, electronic device substrate and electronic device |
KR100264368B1 (ko) * | 1990-12-11 | 2000-08-16 | 야스카와 히데아키 | 집적회로 메모리 엘레멘트가 되는 pzt 캐패시터 및 그의 제조방법 |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1009594A patent/JPH02189969A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100264368B1 (ko) * | 1990-12-11 | 2000-08-16 | 야스카와 히데아키 | 집적회로 메모리 엘레멘트가 되는 pzt 캐패시터 및 그의 제조방법 |
US5828080A (en) * | 1994-08-17 | 1998-10-27 | Tdk Corporation | Oxide thin film, electronic device substrate and electronic device |
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