JPH03110861A - 強誘電体薄膜の製造方法 - Google Patents
強誘電体薄膜の製造方法Info
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- JPH03110861A JPH03110861A JP24953289A JP24953289A JPH03110861A JP H03110861 A JPH03110861 A JP H03110861A JP 24953289 A JP24953289 A JP 24953289A JP 24953289 A JP24953289 A JP 24953289A JP H03110861 A JPH03110861 A JP H03110861A
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高密度の半導体集積回路上に微小面積の容量
素子を形成できる、強誘電体薄膜の製造方法に関するも
のである。
素子を形成できる、強誘電体薄膜の製造方法に関するも
のである。
従来の技術
半導体集積回路の高密度、高集積化に伴い、容量素子、
特にメモリ集積回路においてデータを保持する容量部に
ついても微小化が盛んに行われてきた。これまでは面積
の微小化に対して、従来から用いられているSi系誘電
体容量膜の薄膜化と立体構成化で必要容量を実現してき
たが、それ以上の面積微小化の要求に対して、強誘電体
薄膜の容量膜への応用が試みられている。強誘電体薄膜
は例えばPZT (チタン酸、ジルコン酸鉛)、PLZ
T (ランタン添加チタン酸、ジルコン酸鉛)等が用い
られるが、強誘電性を得るためには高温での成膜か、低
温での成膜後に加熱処理を行うなど500℃以上の高温
プロセスが要ることと、薄膜が酸化膜であることから、
電極材料にはPtなどの貴金属膜が用いられていた。
特にメモリ集積回路においてデータを保持する容量部に
ついても微小化が盛んに行われてきた。これまでは面積
の微小化に対して、従来から用いられているSi系誘電
体容量膜の薄膜化と立体構成化で必要容量を実現してき
たが、それ以上の面積微小化の要求に対して、強誘電体
薄膜の容量膜への応用が試みられている。強誘電体薄膜
は例えばPZT (チタン酸、ジルコン酸鉛)、PLZ
T (ランタン添加チタン酸、ジルコン酸鉛)等が用い
られるが、強誘電性を得るためには高温での成膜か、低
温での成膜後に加熱処理を行うなど500℃以上の高温
プロセスが要ることと、薄膜が酸化膜であることから、
電極材料にはPtなどの貴金属膜が用いられていた。
以下、図面を参照しながら、上述したような従来の強誘
電体薄膜による容量部について説明する。
電体薄膜による容量部について説明する。
第3図は従来用いられていた強誘電体薄膜による容量部
の一例である。第3図において11はSi半導体基板、
12は5i02層間膜、13はPo1y−8i配線導電
膜、24は容量下部Pt電極、15はPZT系強誘電体
薄膜、16は容量上部A1電極となっている。
の一例である。第3図において11はSi半導体基板、
12は5i02層間膜、13はPo1y−8i配線導電
膜、24は容量下部Pt電極、15はPZT系強誘電体
薄膜、16は容量上部A1電極となっている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような構成では、容量下部電極に
Pt膜を用いているためその微細加工が困難で微小容量
部を構成し難かった。
Pt膜を用いているためその微細加工が困難で微小容量
部を構成し難かった。
また、Pt等貴金属以外の電極材料では強誘電体を得る
ための高温プロセスに酸化や強誘電体薄膜との反応とい
う課題を有していた。
ための高温プロセスに酸化や強誘電体薄膜との反応とい
う課題を有していた。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明の強誘電体薄膜の製
造方法は容量下部電極として加工性及び、強誘電体薄膜
との反応性の問題のないTa膜を用い、その上に、酸化
による影響を小さ(するため低温成長後熱処理を行うプ
ロセスで、強誘電体容量膜を形成し、微小容量部を得る
ものである。
造方法は容量下部電極として加工性及び、強誘電体薄膜
との反応性の問題のないTa膜を用い、その上に、酸化
による影響を小さ(するため低温成長後熱処理を行うプ
ロセスで、強誘電体容量膜を形成し、微小容量部を得る
ものである。
作用
この方法によって、微細加工の可能な容量下部電極上へ
の強誘電体容量膜の形成を可能にし、半導体集積回路上
に微小面積の容量部を実現できることとなる。
の強誘電体容量膜の形成を可能にし、半導体集積回路上
に微小面積の容量部を実現できることとなる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明をする。
説明をする。
第1図は本発明の実施例における半導体集積回路のTa
膜上強誘電体容量部の構造を示すものである。本実施例
におけるTa膜上強誘電体容量部は、従来例の第3図に
おいて容量下部電極24に用いていたpt膜を14のT
a膜に置き換えた構造からなる。第2図はSi基板上に
形成した1ooo人の5i02上にE/B蒸着法てTa
膜を付着し、その上にPZT膜をRFスパッタリング法
により基板温度200℃で600A成長後600℃15
分の熱処理を施したものについてのX線回折パターンで
ある。PZTの組成はスパッタリングターゲットにおい
てP b (Z ro、4s。
膜上強誘電体容量部の構造を示すものである。本実施例
におけるTa膜上強誘電体容量部は、従来例の第3図に
おいて容量下部電極24に用いていたpt膜を14のT
a膜に置き換えた構造からなる。第2図はSi基板上に
形成した1ooo人の5i02上にE/B蒸着法てTa
膜を付着し、その上にPZT膜をRFスパッタリング法
により基板温度200℃で600A成長後600℃15
分の熱処理を施したものについてのX線回折パターンで
ある。PZTの組成はスパッタリングターゲットにおい
てP b (Z ro、4s。
T io、s2) 03となっている。第2図から、上
記の熱処理によって、PZT膜がTa膜と反応すること
なく、また、特定方向への配向のない、強誘電体薄膜が
得られていることがわかった。
記の熱処理によって、PZT膜がTa膜と反応すること
なく、また、特定方向への配向のない、強誘電体薄膜が
得られていることがわかった。
以上のように本実施例によれば、加工性のよいTa膜上
にPZT強誘電体容量膜を非晶質成膜後の加熱処理で形
成することができた。
にPZT強誘電体容量膜を非晶質成膜後の加熱処理で形
成することができた。
なお、本実施例では強誘電体薄膜15をP b (Z
ro4s、 T io、s2) 03としたが、これは
他のZr/Ti比でもよく、また、PLZTやPLT、
PTO等のPZT系強誘電体薄膜ならば何でもよい。
ro4s、 T io、s2) 03としたが、これは
他のZr/Ti比でもよく、また、PLZTやPLT、
PTO等のPZT系強誘電体薄膜ならば何でもよい。
また、本実施例では配線導電膜13をPo1ySiとし
たがこれはタングステンWやモリブデンMoなとの高融
点金属膜でもよい。
たがこれはタングステンWやモリブデンMoなとの高融
点金属膜でもよい。
また、本実施例において容量上部電極16をアルミニウ
ムAIとしたがこれは他の電極、配線材料でもよい。
ムAIとしたがこれは他の電極、配線材料でもよい。
発明の効果
以上のように本発明の強誘電体薄膜作成方法は、従来貴
金属電極膜上に作成されていたPZT系強誘電体薄膜を
加工性のよいTa膜上に形成する方法を提供するもので
あり、半導体集積回路上に微小面積の容量部を実現でき
、その実用的効果は大なるものがある。
金属電極膜上に作成されていたPZT系強誘電体薄膜を
加工性のよいTa膜上に形成する方法を提供するもので
あり、半導体集積回路上に微小面積の容量部を実現でき
、その実用的効果は大なるものがある。
第1図は本発明の実施例における半導体集積回路上の容
量部の断面図、第2図はTa膜上の強誘電体薄膜のX線
回折パターン図、第3図は従来の半導体集積回路上の容
量部の断面図である。 11・・・・・・半導体基板、12・・・・・・層間膜
、13・・・・・・配線導電膜、14・・・・・・容量
下部Ta電極、15・・・・・・PZT系強誘電体薄膜
、16・・・・・・容量上部電極、24・・・・・・容
量下部Pt電極。
量部の断面図、第2図はTa膜上の強誘電体薄膜のX線
回折パターン図、第3図は従来の半導体集積回路上の容
量部の断面図である。 11・・・・・・半導体基板、12・・・・・・層間膜
、13・・・・・・配線導電膜、14・・・・・・容量
下部Ta電極、15・・・・・・PZT系強誘電体薄膜
、16・・・・・・容量上部電極、24・・・・・・容
量下部Pt電極。
Claims (4)
- (1)タンタル(Ta)基体上に、ペロブスカイト形酸
化物強誘電体薄膜として、化学式がABO_3と表記さ
れるもののうち、元素Aが鉛(Pb)又は鉛とランタン
(Pb、La)からなり、元素Bがジルコンとチタン(
Zr、Ti) (0≦X≦1)からなる薄膜を形成することを特徴とす
る強誘電体薄膜の製造方法。 - (2)基体上に非晶質酸化物薄膜を付着形成した後、加
熱処理を行うことを特徴とする請求項1記載の強誘電体
薄膜の製造方法。 - (3)薄膜が容量素子の誘電体膜を形成することを特徴
とする請求項1および2記載の強誘電体薄膜の製造方法
。 - (4)容量素子が半導体集積回路の容量素子であること
を特徴とする請求項3記載の強誘電体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24953289A JPH03110861A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24953289A JPH03110861A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03110861A true JPH03110861A (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=17194385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24953289A Pending JPH03110861A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 強誘電体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03110861A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0424958A (ja) * | 1990-05-15 | 1992-01-28 | Mitsubishi Materials Corp | 容量素子の構造 |
US8061384B2 (en) | 2006-07-20 | 2011-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure control device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5815219A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | インタ−ナシヨナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−シヨン | チツプ・キヤパシタ |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP24953289A patent/JPH03110861A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5815219A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | インタ−ナシヨナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−シヨン | チツプ・キヤパシタ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0424958A (ja) * | 1990-05-15 | 1992-01-28 | Mitsubishi Materials Corp | 容量素子の構造 |
US8061384B2 (en) | 2006-07-20 | 2011-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure control device |
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