JPH04287968A - 集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents
集積回路装置およびその製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
Pb(ZrX Ti1−X )O3 (この組成はPZ
Tとして既知である。)からなる薄膜とを備え、高品質
でかつ平坦に形成された強誘電性コンデンサー記憶装置
素子およびその製造方法に関する。
スに用いることが注目されていた。しかし、半導体用装
置に用いることは不可能であった。例えば、コンデンサ
ーの製造工程においては、粘着力を低減させるために配
線済みのPZT薄膜を製造していた。刊行物には半導体
用には大きすぎるコンデンサー(100×100ミクロ
ン)について記載されていた。さらに、アルミニウムま
たは金のいずれか一方からなる上部電極を備えたコンデ
ンサーについても記載されていた。
たような従来の装置を生産装置に使用することは不可能
であった。つまり、金を拡散させたコンデンサーには短
絡する恐れが生じたり、さらにはコンデンサーの有用厚
にも影響を及ぼしていた。他方、アルミニウムを拡散さ
せたコンデンサーにおいては、低比誘電率を有する酸化
層が電極層と強誘電性層との間に形成されていた。この
強誘電性層は強誘電性コンデンサーに印加される界を減
少させるものであり、スイッチングのコントロールに対
して悪影響を及ぼしていた。さらに、貴金属からなる電
極は焼鈍性が低い。これはPZT層との間にしっかりし
た接触が形成されないためである。その結果、低い粘着
力と、高く変化し易い強誘電性作用との問題が生じてい
た。
法は強誘電性に変化を及ぼしていた。さらに種々のPZ
Tの化学量論比(Stoichiometry) と、
ドーピングとによって本発明が得ることができる電気的
な作動と、信頼性とを開示することもできなかった。
、上記障害および欠点を有することのない集積回路記憶
装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
置の製造方法では、下部電極を形成し、この下部電極上
にPb(ZrX Ti1−X )O3 (但し、X=0
.0以上0.92以下)からなる層を形成し、500℃
以上、酸素下という条件でウエハーを焼鈍し、貴金属ま
たは貴金属合金からなる電極を上記Pb(ZrX Ti
1−X )O3からなる層上に形成し、コンデンサー部
を形成するために、上記上部電極上に第一のフォトレジ
ストパターンを積層し、フォトレジスト法によりフォト
レジストパターンが形成されていない部分の貴金属から
なる上部電極を除去し、フォトレジスト層を除去し、5
00℃以上、酸素下という条件でウエハーを焼鈍し、さ
きに形成したコンデンサーより領域より広い領域上に第
二のフォトレジストパターンを積層し、露光したPb(
ZrX Ti1−X )O3 層を除去し、第二のフォ
トレジスト層を除去し、さきに形成したPb(ZrX
Ti1−X )O3 パターンより領域より広い領域上
に第三のフォトレジストパターンを積層し、露光した下
部電極を除去し、第三のフォトレジスト層を除去し、ド
ーピングされた酸化シリコン層またはドーピングされて
いない酸化シリコン層の形成によってコンデンサーを完
全に絶縁させ、強誘電性コンデンサーの下部電極や上部
電極と同様にトランジスターソース/ドレン電極に開口
部を形成し、上記強誘電性コンデンサーと上記ソース/
ドレン領域との間に相互接続を形成するために導電層を
形成することにより前記問題の解決を図った。
積回路記憶装置において、平坦なコンデンサー記憶装置
素子を、貴金属または貴金属が合金からなる下部電極と
、この下部電極上の厚さが500オングストロームから
1.0ミクロンである強誘電性薄膜と、この強誘電性薄
膜上の貴金属または貴金属合金から構成されている上部
電極とから構成することにより前記問題の解決を図った
。
置は絶縁層上に金属配線を有する平坦なコンデンサー記
憶装置素子に関するものである。上記金属配線は、絶縁
層に形成された開口部を介して、貴金属または貴金属合
金からなる上部電極に接触している。
部電極は、貴金属または貴金属合金からなる下部電極上
に形成された強誘電性薄膜が有する領域内に形成されて
いる。しかし、絶縁層上に形成されている下部電極は上
記強誘電性薄膜が有する領域外にも形成されている。
に関するものである。本発明の記憶素子は、貴金属また
は貴金属合金からなる上部電極を有するコンデンサー記
憶装置素子を備えたものであり、このコンデンサー記憶
装置素子は500オングストローム以上1.0ミクロン
以下の厚さを有する強誘電性薄膜上に上記上部電極が形
成され、強誘電性薄膜は貴金属または貴金属合金からな
る下部電極上に形成されている。
記憶素子の製造方法に関する。一般に、コンデンサー記
憶素子の製造方法は貴金属からなる電極と、PZTとを
使用した平坦な形状からなり、かつ高品質な強誘電性コ
ンデンサーを製造する工程であるといえる。上記PZT
薄膜はX=0.0以上X=0.92以下の範囲の化学量
論比を有するPb(ZrX Ti1−X )O3 から
なるものである。本発明では不揮発生強誘電性コンデン
サー回路素子を形成するために、半導体形成工程におい
て、上記製造工程を行う過程においてのオーダーと、P
ZT薄膜の厚さと、PZTの化学量論比と、焼鈍すると
きの条件とを改良した。
素子およびその製造方法を詳しく説明する。
工程によって形成される。図1に示したように、回路制
御用のゲート電極10を備えたトランジスターはポリシ
リコンの状態を維持できる範囲で周知の技術であるCM
OS半導体方法によって製造された。上記ゲート電極1
0は、上部に形成される回路素子とは酸化シリコンから
なるガラス層12によって接触することがない。
示す断面図である。この下部電極はスパッタリング法に
よって形成され、チタンからなる粘着層16と、貴金属
または貴金属合金からなる層(以下、下部金属層と略称
する。)18とから構成されている。チタンからなる粘
着層16の好ましい厚さは100オングストローム以上
1500オングストローム以下である。より好ましくは
、200オングストローム以上500オングストローム
以下がよい。他方、下部金属層18の好ましい厚さは5
00オングストローム以上5000オングストローム以
下である。より好ましくは、1000オングストローム
以上2500オングストローム以下がよい。下部金属層
18と粘着層16とが各々上記の範囲内の厚さにに形成
されない場合、下部金属層18と粘着層16とが粘着し
ないという不都合が生じたり、もしくは下部金属層18
と粘着層16とが過度に粘着して、満足のいくコンデン
サーを形成することができない。
例えば、白金、パラジウム等の純粋な金属、さらにPt
−Pd、Pt−Ti、Pd−Ti、Pt−Bi、Pd−
Bi、Pt−Re、Pd−Re、Pd−Re、Pt−P
d−Ti、Pt−Bi−Ti、Pd−Bi−Ti、Pt
−Ru、またはPd−Ru等の合金をも例示することが
できる。
学上有する効果と同様な効果を有するものである。なぜ
なら、チタンからなる粘着層16は貴金属からなる下部
金属層18上に拡散するからである。本実施例では、下
部貴金属層18は粘着層16の上部の表面部に形成され
ている場合を示したが、下部に形成されている酸化シリ
コンからなるガラス層12の界面に接するように、つま
り粘着層16の下部に形成することも可能である。
称されるレットジルコネイトチタネイト(lead z
irconate titanate (一般的にはP
b(ZrX Ti1−X )O3 という化学式で表さ
れる。))からなる層20(以下、PZT層と略称する
。)を酸化物をターゲットとするスパッタリング法によ
って積層する。この方法の他に、PZT層20は合成金
属をターゲットとし酸素雰囲気下でのスパッタリング法
、もしくは基板上のPb、Zr、Tiからなる有機金属
化合物のゾルゲル物質をスピニングする方法によっても
形成することができる。上記PZT層20をなすPb(
ZrX Ti1−X )O3 の化学量論比(Stoi
chiometry) はX=0.0以上0.92以下
が望ましい。より好ましくはX=0.46以上0.54
が望ましい。また、PZT層20の好ましい厚さは50
0オングストロームから1マイクロメートルである。特
に、層の厚さが2000オングストローム以上5000
オングストロームであるPZT層20を有する装置は5
ボルト用の装置にも充分対応することができる。PZT
層20の厚さが2000オングストロームより薄いと、
このPZT層20は優れた強誘電性を示さないため好ま
しくなく、また5000オングストローム(0.5マイ
クロメートル)より厚いと、高電圧を必要としてしまう
ため好ましくない。ついで、このPZT層20は500
℃以上の温度下で、かつ酸素の雰囲気下で、加熱炉を使
用するか、もしくは強誘電性ペロブスカイト層を形成す
るために行う短時間焼鈍を行うことによって焼鈍する。
スパッタリング法によって上部電極層22を形成する。 この上部電極層22は貴金属または貴金属合金からなる
ものであり、さらに後の工程において上部電極22に加
工されるものである。この上部電極層22の好ましい厚
さは200オングストローム以上1500オングストロ
ーム以下である。上部電極層22を形成した後、図3に
示したように、上部電極層22上に従来法によってフォ
トレジストパターン24を形成し、上部電極22となる
領域を限定する。
、プラズマエッチング法、またはウエットエッチング法
等によって所望の位置、つまり上記フォトレジストパタ
ーン24を形成した位置に上部電極22を形成する。 この時、上部電極22として使用される場所以外の上部
電極層22は除去される。その後、このウエハーを50
0℃以上の温度下で、かつ酸素の雰囲気下で、加熱炉を
使用するか、もしくは短時間焼鈍することによって焼鈍
する。この焼鈍工程は上部電極22と強誘電性層とをし
っかりと接触させるために重要な工程である。焼鈍を行
うことによってこのウエハーは5ボルト用の装置をも作
動させることができるようになる。
覆うように、かつPZT層22上にフォトレジストパタ
ーン26を積層する。露光されたPZT層20はイオン
粉砕法、プラズマエッチング法、またはウエットエッチ
ング法等によって除去することができる。この結果、図
6に示すように、必要な場所のPZT層20だけが残る
。この工程は、広範囲に形成されているPZT層20の
歪による粘着力の低下を阻止するために重要である。 さらに、過剰なコンデンサを除去することもでき、その
結果PZT層20は高誘電率を維持することができる。 このとき重要な点は、PZT層20が限定された領域に
形成されていること、下部電極18が部分的に露光され
たということとである。その後、フォトレジスト26を
除去して、図7に示す構造を得る。
去した後、図8に示すように、さらにフォトレジストパ
ターン28を形成する。次に、露光により余分な部分が
取り除かれたPZT層の上に、図8に示すように、通常
の方法でさらにフォトレジストパターン28を形成する
。このフォトレジストパターン28は、図8に示したよ
うに、下部金属層18の露出面を限定する。これによっ
て次に金属被覆工程で被覆金属がコンデンサーの下部電
極と接触する。この工程によって、図9に示すように所
定の場所だけに下部電極(粘着層16と下部貴金属層1
8とから構成されている。)を形成することが可能とな
る。この時、イオン粉砕法、プラズマエッチング法、ま
たはウエットエッチング法を採用することができる。
サーは、ドーピング処理された層またはドーピング処理
されていない酸化シリコンからなる層(以下、酸化シリ
コン層と略称する。)30が積層されることによって絶
縁される。この酸化シリコン層30にはトランジスター
ソース/ドレン電極を形成するコンタクトホールと、図
10にしめすような下部ソース電極や強誘電性上部ソー
ス電極と同様に形成されたトランジスターゲートとが形
成されている。
アルミニウム層32が積層され、デバイス間の相互接続
を可能にしている。
装置およびその製造方法を説明したが、本発明は実施例
に限定されないということは言うまでもない。
極を形成し、この下部電極上にPb(ZrX Ti1−
X )O3 (但し、X=0.0以上0.92以下)か
らなる層を形成し、500℃以上、酸素下という条件で
ウエハーを焼鈍し、貴金属または貴金属合金からなる電
極を上記Pb(ZrX Ti1−X )O3 からなる
層上に形成し、コンデンサー部を形成するために、上記
上部電極上に第一のフォトレジストパターンを積層し、
フォトレジスト法によりフォトレジストパターンが形成
されていない部分の貴金属からなる上部電極を除去し、
フォトレジスト層を除去し、500℃以上、酸素下とい
う条件でウエハーを焼鈍し、さきに形成したコンデンサ
ーより領域より広い領域上に第二のフォトレジストパタ
ーンを積層し、露光したPb(ZrXTi1−X)O3
層を除去し、第二のフォトレジスト層を除去し、さき
に形成したPb(ZrX Ti1−X )O3 パター
ンより領域より広い領域上に第三のフォトレジストパタ
ーンを積層し、露光した下部電極を除去し、第三のフォ
トレジスト層を除去し、ドーピングされた酸化シリコン
層またはドーピングされていない酸化シリコン層の形成
によってコンデンサーを完全に絶縁させ、強誘電性コン
デンサーの下部電極や上部電極と同様にトランジスター
ソース/ドレン電極に開口部を形成し、上記強誘電性コ
ンデンサーと上記ソース/ドレン領域との間に相互接続
を形成するために導電層を形成する。従って、本発明の
集積回路記憶装置は、半導体回路用のPZT薄膜を使用
した小型の強誘電性コンデンサー(3×3(マイクロメ
ートル))を備えたものとなる。 このコンデンサーは20マイクロC/cm2 以上の電
荷開閉器を備えたものであり、情報蓄積に関して特性を
有している。
記憶装置において、平坦なコンデンサー記憶装置素子を
、貴金属または貴金属が合金からなる下部電極と、この
下部電極上の厚さが500オングストロームから1.0
ミクロンである強誘電性薄膜と、上記強誘電性薄膜上の
貴金属または貴金属合金から構成されている上部電極と
から構成する。従って、本発明の集積回路記憶装置は、
電荷開閉器(情報蓄積に関して特性を有する。)を備え
た20マイクロC/cm2 以上であるコンデンサーを
備えたものとなる。さらに、本発明の集積回路記憶装置
はPZT薄膜を使用した小型(3×3(マイクロメート
ル))の強誘電性コンデンサーを備えたものとなった。
を示す断面図。
なる粘着層と、貴金属からなる下部電極と、さらにPZ
T層とを形成した場合のICを示す断面図。
なる上部電極層と、コンデンサーの領域を限定するため
のフォトレジストパターンとを形成した場合のICを示
す断面図。
の一部を除去した場合のICを示す断面図。
にフォトレジストパターンを備えた場合のICを示す断
面図。
一部を除去した場合のICを示す断面図。
スト層を除去した場合のICを示す断面図。
領域を限定するフォトレジストパターンが形成された場
合のICを示す断面図。
ストパターンを除去した場合のICを示す断面図。
なフォトレジストパターンとエッチングとによって、酸
化シリコン層に形成された開口部を有するICを示す断
面図。
なフォトレジストパターンとエッチングとによって形成
された相互接続層である上部層を備えた場合のICを示
す断面図。
Claims (29)
- 【請求項1】 高品質で、かつ平坦な形状を有する強
誘電性コンデンサーの製造方法であって、下部電極を形
成し、上記下部電極上にPb(ZrX Ti1−X )
O3 (但し、X=0.0以上0.92以下)からなる
層を形成し、500℃以上、酸素下という条件でウエハ
ーを焼鈍し、貴金属または貴金属合金からなる電極を上
記Pb(ZrX Ti1−X )O3 からなる層上に
形成し、コンデンサー部を構成するために、上記上部電
極上に第一のフォトレジストパターンを積層し、フォト
レジスト法によりフォトレジストパターンが形成されて
いない部分の貴金属からなる上部電極を除去し、フォト
レジスト層を除去し、500℃以上、酸素下という条件
でウエハーを焼鈍し、さきに形成したコンデンサーより
領域より広い領域上に第二のフォトレジストパターンを
積層し、露光したPb(ZrX Ti1−X )O3
層を除去し、第二のフォトレジスト層を除去し、さきに
形成したPb(ZrX Ti1−X )O3 パターン
より領域より広い領域上に第三のフォトレジストパター
ンを積層し、露光した下部電極を除去し、第三のフォト
レジスト層を除去し、ドーピングされた酸化シリコン層
またはドーピングされていない酸化シリコン層の形成に
よってコンデンサーを完全に絶縁させ、強誘電性コンデ
ンサーの下部電極や上部電極と同様にトランジスターソ
ース/ドレン電極に開口部を形成し、上記強誘電性コン
デンサーと上記ソース/ドレン領域との間に相互接続を
形成するために導電層を形成することを特徴とする集積
回路記憶装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記下部電極が第一金属とチタンとに
よって構成されていることを特徴とする請求項1記載の
集積記憶装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記第一金属に白金白金が含有されて
いることを特徴とする請求項2記載の集積回路記憶装置
の製造方法。 - 【請求項4】 前記第一金属にパラジウムが含有され
ていることを特徴とする請求項2記載の集積回路記憶装
置の製造方法。 - 【請求項5】 前記第一金属がパラジウム、チタン、
レニウム、ビスマス、そしてルテニウムの中の少なくと
も2種の金属を含有していることを特徴とする請求項2
記載の集積回路記憶装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記貴金属からなる上部電極に白金が
含有されていることを特徴とする請求項1記載の集積回
路記憶装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記貴金属からなる上部電極が白金、
パラジウム、チタン、レニウム、ビスマス、そしてルテ
ニウムの中の少なくとも2種の金属を含有していること
を特徴とする請求項1記載の集積回路記憶装置の製造方
法。 - 【請求項8】 前記Pb(ZrX Ti1−X )O
3 層が500オングストロームから1.0ミクロンの
厚さを有することを特徴とする請求項1記載の集積回路
記憶装置の製造方法。 - 【請求項9】 集積回路記憶装置において、平坦なコ
ンデンサー記憶装置素子が、貴金属または貴金属が合金
からなる下部電極と、上記下部電極上の厚さが500オ
ングストロームから1.0ミクロンである強誘電性薄膜
と、上記強誘電性薄膜上の貴金属または貴金属合金から
構成されている上部電極とから構成されていることを特
徴とするコンデンサー記憶素子。 - 【請求項10】 前記強誘電性薄膜がレッドジルコネ
イトチタネイト(leadzirconate tit
anate) であることを特徴とする請求項9記載の
記憶素子。 - 【請求項11】 前記レッドジルコネイトチタネイト
(lead zirconate titanate)
化合物がX=0.0以上0.92以下であるPb(Zr
X Ti1−X )O3)という化学式によって表され
ることを特徴とする請求項10記載の記憶素子。 - 【請求項12】 前記下部電極がチタン層上に形成さ
れている500オングストロームから5000オングス
トロームの厚さを有する第一金属層と、100オングス
トロームから1500オングストロームの厚さを有する
前記チタン層とからなることを特徴とする請求項9記載
の記憶素子。 - 【請求項13】 前記第一金属がパラジウムであるこ
とを特徴とする請求項12記載の記憶素子。 - 【請求項14】 第一金属が白金であることを特徴と
する請求項12記載の記憶素子。 - 【請求項15】 前記第一金属が白金、パラジウム、
チタン、ビスマス、ルテニウム、そしてレニウムの中の
2元素からなる合金を含有することを特徴とする請求項
12記載の記憶素子。 - 【請求項16】 前記第一金属が白金、ビスマスそし
てチタンからなる合金であることを特徴とする請求項1
2記載の記憶素子。 - 【請求項17】 前記第一金属が白金、ビスマス、そ
してチタンからなる合金を含有することを特徴とする請
求項12記載の記憶素子。 - 【請求項18】 前記第一金属が白金、パラジウム、
そしてチタンからなる合金を含有していることを特徴と
する請求項12記載の記憶素子。 - 【請求項19】 前記上部電極の厚さが100オング
ストロームから5000オングストロームであることを
特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項20】 前記上部電極に白金が含有されてい
ることを特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項21】 前記上部電極にパラジウムが含有さ
れていることを特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項22】 前記上部電極に白金、パラジウム、
チタン、ビスマス、ルテニウム、そしてレニウムの中の
少なくとも2元素からなる合金が含有されていることを
特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項23】 前記上部電極が白金、パラジウム、
そしてチタンからなる合金によって構成されていること
を特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項24】 前記上部電極が白金、ビスマス、そ
してチタンからなる合金によって構成されていることを
特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項25】 前記上部電極がパラジウム、ビスマ
ス、そしてチタンからなる合金によって構成されている
ことを特徴とする請求項9記載の記憶素子。 - 【請求項26】 前記上部電極がルテニウムと、白金
とパラジウムとのどちらか一方とからなる合金によって
構成されていることを特徴とする請求項9記載の記憶素
子。 - 【請求項27】 平坦なコンデンサー記憶素子が絶縁
層上に形成され、さらに前記絶縁層上に形成された開口
部を介して貴金属または貴金属合金からなる上部電極と
接触するパターン化された金属インターコネクトと、上
記パターン化された上部電極の先端より延長して形成さ
れているパターン化された強誘電性薄膜上に形成されパ
ターン化された上部電極と、貴金属または貴金属合金か
らなるパターン化された下部電極上に形成された上記強
誘電性薄膜とから構成されていることを特徴とする平坦
なコンデンサー記憶素子。 - 【請求項28】 前記下部電極がチタン層上の第一金
属によって構成されていることを特徴とする請求項27
記載の平坦なコンデンサー記憶素子。 - 【請求項29】 前記第一金属が白金、パラジウム、
チタン、ビスマス、レニウム、ルテニウムの中の少なく
とも2種の金属を含有していることを特徴とする請求項
28記載の平坦なコンデンサー記憶素子。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
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JPH09199687A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-07-31 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子のキャパシタおよびその製造方法 |
JPH10200072A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Sony Corp | 半導体メモリセルのキャパシタ構造及びその作製方法 |
KR100269278B1 (ko) * | 1992-10-14 | 2000-10-16 | 윤종용 | 강유전체박막을이용한커패시터제조방법 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100269278B1 (ko) * | 1992-10-14 | 2000-10-16 | 윤종용 | 강유전체박막을이용한커패시터제조방법 |
JPH09507342A (ja) * | 1994-10-04 | 1997-07-22 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 酸素障壁が設けられた下部電極を有する強誘電体メモリ素子を具えた半導体デバイス |
JPH09199687A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-07-31 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子のキャパシタおよびその製造方法 |
JPH10200072A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Sony Corp | 半導体メモリセルのキャパシタ構造及びその作製方法 |
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