JPH0855967A - 強誘電体薄膜キャパシタの製造方法 - Google Patents
強誘電体薄膜キャパシタの製造方法Info
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- JPH0855967A JPH0855967A JP6178819A JP17881994A JPH0855967A JP H0855967 A JPH0855967 A JP H0855967A JP 6178819 A JP6178819 A JP 6178819A JP 17881994 A JP17881994 A JP 17881994A JP H0855967 A JPH0855967 A JP H0855967A
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造工程で頻繁に使用されるス
パッタ法や電子ビーム蒸着法を用いても、リーク電流が
増加しない強誘電体薄膜の製造方法を提供する。 【構成】 スパッタ法や電子ビーム蒸着法等により強誘
電体薄膜(5)の表面に上部電極(6)を形成した後
に、酸化性雰囲気中で熱処理し、前記強誘電体薄膜の酸
素空孔をアニールすることにより、リーク電流が小さく
歩留りが高いキャパシタ用強誘電体薄膜を形成する。
パッタ法や電子ビーム蒸着法を用いても、リーク電流が
増加しない強誘電体薄膜の製造方法を提供する。 【構成】 スパッタ法や電子ビーム蒸着法等により強誘
電体薄膜(5)の表面に上部電極(6)を形成した後
に、酸化性雰囲気中で熱処理し、前記強誘電体薄膜の酸
素空孔をアニールすることにより、リーク電流が小さく
歩留りが高いキャパシタ用強誘電体薄膜を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造装置に
関し、特にリーク電流が小さく歩留りの高い強誘電体薄
膜キャパシタの製造方法に関する。
関し、特にリーク電流が小さく歩留りの高い強誘電体薄
膜キャパシタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の高集積化に伴ってそ
の構成要素の微細化が進んでいる。特に、微細かつ高容
量のキャパシタが必要なダイナミックメモリ(DRA
M)において、比誘電率が極めて大きい強誘電体の薄膜
が注目されている。公知例としては、例えば(P.J.
Bhattacharya等、Jpn.J.Appl.
Phys.Vol.32(1993)pp.4103−
4106)等が上げられる。
の構成要素の微細化が進んでいる。特に、微細かつ高容
量のキャパシタが必要なダイナミックメモリ(DRA
M)において、比誘電率が極めて大きい強誘電体の薄膜
が注目されている。公知例としては、例えば(P.J.
Bhattacharya等、Jpn.J.Appl.
Phys.Vol.32(1993)pp.4103−
4106)等が上げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】Bhattachar
ya等は、Pt基板上に(Ba,Sr)TiO3 (以後
BSTと略称する)膜を形成したところ、この膜の結晶
は柱状に成長し高い比誘電率約300を確保できること
が分かった。しかしながら、これらの薄膜を用いてキャ
パシタを形成したところ、リーク電流の大きいものはま
たは初期短絡不良のものが多く、DRAM等のULSI
に応用することは難しかった。この原因を詳細に検討し
た結果、上部電極を形成する工程が関連していることが
わかった。すなわち、これらの薄膜を用いてキャパシタ
を形成する場合、上部電極としてPt等の金属材料をス
パッタ法や電子ビーム蒸着法等により形成することが多
い。ところが、これらの方法で、上部電極を形成したさ
い、前記誘電体を通してのリーク電流が発生し、DRA
M用キャパシタとして使用することは難しかった。本発
明の目的は半導体装置の製造工程で頻繁に使用されるス
パッタ法や電子ビーム蒸着法を用いても、リーク電流が
増加しない強誘電体薄膜の製造方法を提供することにあ
る。
ya等は、Pt基板上に(Ba,Sr)TiO3 (以後
BSTと略称する)膜を形成したところ、この膜の結晶
は柱状に成長し高い比誘電率約300を確保できること
が分かった。しかしながら、これらの薄膜を用いてキャ
パシタを形成したところ、リーク電流の大きいものはま
たは初期短絡不良のものが多く、DRAM等のULSI
に応用することは難しかった。この原因を詳細に検討し
た結果、上部電極を形成する工程が関連していることが
わかった。すなわち、これらの薄膜を用いてキャパシタ
を形成する場合、上部電極としてPt等の金属材料をス
パッタ法や電子ビーム蒸着法等により形成することが多
い。ところが、これらの方法で、上部電極を形成したさ
い、前記誘電体を通してのリーク電流が発生し、DRA
M用キャパシタとして使用することは難しかった。本発
明の目的は半導体装置の製造工程で頻繁に使用されるス
パッタ法や電子ビーム蒸着法を用いても、リーク電流が
増加しない強誘電体薄膜の製造方法を提供することにあ
る。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明においては、スパ
ッタ法や電子ビーム蒸着法等により強誘電体薄膜の表面
に上部電極を形成した後に、酸化性雰囲気中で熱処理
し、前記強誘電体薄膜中の酸素空孔をアニールすること
により、リーク電流が小さく歩留りが高いキャパシタ用
強誘電体薄膜を形成する。
ッタ法や電子ビーム蒸着法等により強誘電体薄膜の表面
に上部電極を形成した後に、酸化性雰囲気中で熱処理
し、前記強誘電体薄膜中の酸素空孔をアニールすること
により、リーク電流が小さく歩留りが高いキャパシタ用
強誘電体薄膜を形成する。
【0005】
〔実施例1〕以下に、本発明の概念に至った経過につい
て説明する。図1(a)では酸化したシリコン基板1上
に接着層としてTi膜3をスパッタ法によって約50n
m形成し、キャパシタの下部電極として200nmの膜
厚のPt膜4をスパッタ法によって形成する。その後、
BST膜5をBSTセラミックスのターゲット材を用い
てO2 /Ar混合ガス中で約200nmの膜厚に堆積し
た。そのさいの基板温度は約650℃で膜形成を行な
い、結晶化したBST膜5を成長させた。この結晶化し
たBST膜の比誘電率は約300と大きく、比誘電率が
3.9と小さい従来の酸化シリコンの酸化膜を利用する
場合と比較して、小面積のキャパシタを形成するために
有利である。最後に、図1(b)に示すようにPtの上
部電極6を形成してキャパシタを形成して、その電気的
特性を評価した。その結果、この結晶BST膜はリーク
電流が大きく、DRAM用のキャパシタとして利用する
場合記憶動作に必要な電荷を保持できないことが分かっ
た。図2(a)の電流−電圧特性は図1の工程によって
形成したキャパシタに対応している。この大きなリーク
電流を減少させるために幾つかの試行錯誤の結果、図1
(b)のキャパシタを約500℃の酸素中で約30分程
熱処理を行ったところ、図2(b)に示すようなリーク
電流の小さいキャパシタを形成することができた。
て説明する。図1(a)では酸化したシリコン基板1上
に接着層としてTi膜3をスパッタ法によって約50n
m形成し、キャパシタの下部電極として200nmの膜
厚のPt膜4をスパッタ法によって形成する。その後、
BST膜5をBSTセラミックスのターゲット材を用い
てO2 /Ar混合ガス中で約200nmの膜厚に堆積し
た。そのさいの基板温度は約650℃で膜形成を行な
い、結晶化したBST膜5を成長させた。この結晶化し
たBST膜の比誘電率は約300と大きく、比誘電率が
3.9と小さい従来の酸化シリコンの酸化膜を利用する
場合と比較して、小面積のキャパシタを形成するために
有利である。最後に、図1(b)に示すようにPtの上
部電極6を形成してキャパシタを形成して、その電気的
特性を評価した。その結果、この結晶BST膜はリーク
電流が大きく、DRAM用のキャパシタとして利用する
場合記憶動作に必要な電荷を保持できないことが分かっ
た。図2(a)の電流−電圧特性は図1の工程によって
形成したキャパシタに対応している。この大きなリーク
電流を減少させるために幾つかの試行錯誤の結果、図1
(b)のキャパシタを約500℃の酸素中で約30分程
熱処理を行ったところ、図2(b)に示すようなリーク
電流の小さいキャパシタを形成することができた。
【0006】これらの結果から図3に示すようなモデル
を本発明にて提案する。まずBST膜5の中には膜形成
直後膜中に比較的少ない量の酸素空孔が存在しており、
リーク電流の原因となっている。この酸素空孔はさらに
BST膜5の上部にスパッタ法により上部電極6を形成
するさいのプラズマ、電子線や紫外線等によってBST
膜5の表面近くに大量に発生する。この大量の酸素空孔
のある領域では電気電導性が高くなり、キャパシタのリ
ーク電流を増加させる。したがって、図3の構造を酸素
中でアニールすることによって、これらの酸素空孔7を
酸素原子によって消滅させることができると考えた。図
3に示すように、Pt電極6の表面で酸素分子が分解し
て、Pt電極6の結晶粒界を通じて拡散して行く。この
分解した酸素はBST膜5の中の酸素空孔7と結合して
完全なBST膜の構造に近づいて行く。特にこの酸素ア
ニールはまずPt電極6とBST膜5の界面近くの電極
形成時に発生した酸素空孔を消滅させる効果があり、図
2(b)のリーク電流の改善を説明することができる。
を本発明にて提案する。まずBST膜5の中には膜形成
直後膜中に比較的少ない量の酸素空孔が存在しており、
リーク電流の原因となっている。この酸素空孔はさらに
BST膜5の上部にスパッタ法により上部電極6を形成
するさいのプラズマ、電子線や紫外線等によってBST
膜5の表面近くに大量に発生する。この大量の酸素空孔
のある領域では電気電導性が高くなり、キャパシタのリ
ーク電流を増加させる。したがって、図3の構造を酸素
中でアニールすることによって、これらの酸素空孔7を
酸素原子によって消滅させることができると考えた。図
3に示すように、Pt電極6の表面で酸素分子が分解し
て、Pt電極6の結晶粒界を通じて拡散して行く。この
分解した酸素はBST膜5の中の酸素空孔7と結合して
完全なBST膜の構造に近づいて行く。特にこの酸素ア
ニールはまずPt電極6とBST膜5の界面近くの電極
形成時に発生した酸素空孔を消滅させる効果があり、図
2(b)のリーク電流の改善を説明することができる。
【0007】〔実施例2〕次に本発明の第2の実施例を
図4を用いて説明する。図3のモデルから推論されるよ
うに、Pt電極6を形成する前に酸素アニールを行いさ
らに、Pt電極6形成後にも酸素アニールを行うことに
よりさらに著しいクリーク電流の減少があったので説明
する。図4(a)では酸化したシリコン基板1上に接着
層としてTi膜3をスパッタ法によって約50nm形成
し、キャパシタの下部電極として200nmの膜厚のP
t膜4をスパッタ法によって形成する。その後、BST
膜5をBSTセラミックスのターゲット材を用いてO2
/Ar混合ガス中で約200nmの膜厚に堆積した。そ
のさいの基板温度は約650℃で膜形成を行ない、結晶
化したBST膜5を成長させた後、約650℃の酸素雰
囲気中で約10分ほどアニールを行った。その後、図4
(b)に示すようにPtの上部電極6をスパッタ法によ
り形成してキャパシタを形成した後、約500℃の酸素
中で約30分程熱処理を行ったところ、図5(c)に示
すような非常にリーク電流の小さいキャパシタを形成す
ることができた。
図4を用いて説明する。図3のモデルから推論されるよ
うに、Pt電極6を形成する前に酸素アニールを行いさ
らに、Pt電極6形成後にも酸素アニールを行うことに
よりさらに著しいクリーク電流の減少があったので説明
する。図4(a)では酸化したシリコン基板1上に接着
層としてTi膜3をスパッタ法によって約50nm形成
し、キャパシタの下部電極として200nmの膜厚のP
t膜4をスパッタ法によって形成する。その後、BST
膜5をBSTセラミックスのターゲット材を用いてO2
/Ar混合ガス中で約200nmの膜厚に堆積した。そ
のさいの基板温度は約650℃で膜形成を行ない、結晶
化したBST膜5を成長させた後、約650℃の酸素雰
囲気中で約10分ほどアニールを行った。その後、図4
(b)に示すようにPtの上部電極6をスパッタ法によ
り形成してキャパシタを形成した後、約500℃の酸素
中で約30分程熱処理を行ったところ、図5(c)に示
すような非常にリーク電流の小さいキャパシタを形成す
ることができた。
【0008】〔実施例3〕上記実施例と同様な効果はキ
ャパシタ用誘電体として結晶化したPb(Zr,Ti)
O3 膜(PZT)を用いても確認できたので説明する。
図6(a)に示すように、酸化したシリコン基板1上に
接着層としてTi膜3をスパッタ法によって約50nm
形成し、200nmの膜厚のPt下部電極4をスパッタ
法によって形成した。その後、結晶化したPZT膜9を
ゾルゲル法によって形成した。この工程では通常Pb、
Zr、Ti等の有機金属を有機溶媒に溶かしスピンコー
ト法などにとり、Pt膜4上に約200nmの膜厚とな
るように堆積する。その後、約150℃程度の温度でベ
ークし有機溶剤や水分を除く、さらに、非晶質のこの膜
を結晶化させるために650℃の酸素中で熱処理する。
その後、図6(b)に示すようにPtの上部電極6をス
パッタ法により形成してキャパシタを形成した後、約5
00℃の酸素中で約30分程熱処理を行った。これによ
り、非常にリーク電流の小さいキャパシタを形成するこ
とができた。このPZT膜の比誘電率は約1000近く
もありBST膜を利用した場合よりもさらに小面積大容
量のキャパシタを形成できることが分かった。このPZ
T膜を利用した場合でも上部Pt電極6を形成する前に
酸素アニールを行うと実施例2と同様なリーク電流の低
減効果が見られた。
ャパシタ用誘電体として結晶化したPb(Zr,Ti)
O3 膜(PZT)を用いても確認できたので説明する。
図6(a)に示すように、酸化したシリコン基板1上に
接着層としてTi膜3をスパッタ法によって約50nm
形成し、200nmの膜厚のPt下部電極4をスパッタ
法によって形成した。その後、結晶化したPZT膜9を
ゾルゲル法によって形成した。この工程では通常Pb、
Zr、Ti等の有機金属を有機溶媒に溶かしスピンコー
ト法などにとり、Pt膜4上に約200nmの膜厚とな
るように堆積する。その後、約150℃程度の温度でベ
ークし有機溶剤や水分を除く、さらに、非晶質のこの膜
を結晶化させるために650℃の酸素中で熱処理する。
その後、図6(b)に示すようにPtの上部電極6をス
パッタ法により形成してキャパシタを形成した後、約5
00℃の酸素中で約30分程熱処理を行った。これによ
り、非常にリーク電流の小さいキャパシタを形成するこ
とができた。このPZT膜の比誘電率は約1000近く
もありBST膜を利用した場合よりもさらに小面積大容
量のキャパシタを形成できることが分かった。このPZ
T膜を利用した場合でも上部Pt電極6を形成する前に
酸素アニールを行うと実施例2と同様なリーク電流の低
減効果が見られた。
【0009】上記の実施例においては、上部電極の形成
方法としてはスパッタ法を例にとって本発明の効果を説
明したが、その他電子ビーム蒸着法や熱蒸着法を用いて
も同様な改善効果は見い出された。また、酸素欠陥のア
ニール法としては、酸素中でのアニールを例にとって説
明したが、オゾンO3や紫外線中でのオゾンO3処理に
よっても、著しい効果が得られた。
方法としてはスパッタ法を例にとって本発明の効果を説
明したが、その他電子ビーム蒸着法や熱蒸着法を用いて
も同様な改善効果は見い出された。また、酸素欠陥のア
ニール法としては、酸素中でのアニールを例にとって説
明したが、オゾンO3や紫外線中でのオゾンO3処理に
よっても、著しい効果が得られた。
【0010】本発明の概念はBST、PZT以外の強誘
電体材料に関しても当てはまる。すなわち、本発明にお
ける強誘電体薄膜はSrTiO3 ,BaTiO3 ,(P
b,La)(Zr,Ti)O3 ,Pb(Zr,Ti)O
3 ,PbTiO3 等を構成要素として含んでいても構わ
ない。なお、本発明において強誘電体の薄膜の成長方法
としてスパッタ法やゾルゲル法を例にとって説明した
が、この成長方法としてCVD法、MOD法等を用いて
もよい。
電体材料に関しても当てはまる。すなわち、本発明にお
ける強誘電体薄膜はSrTiO3 ,BaTiO3 ,(P
b,La)(Zr,Ti)O3 ,Pb(Zr,Ti)O
3 ,PbTiO3 等を構成要素として含んでいても構わ
ない。なお、本発明において強誘電体の薄膜の成長方法
としてスパッタ法やゾルゲル法を例にとって説明した
が、この成長方法としてCVD法、MOD法等を用いて
もよい。
【0011】さらに、上部電極の材料としては、Pt膜
を例にとって説明したが、本発明の効果はPd,Pd−
Pt合金、イリジウムIrやその酸化物、ルテニウム酸
化物RuO等を強誘電体キャパシタの電極として用いて
も良い。
を例にとって説明したが、本発明の効果はPd,Pd−
Pt合金、イリジウムIrやその酸化物、ルテニウム酸
化物RuO等を強誘電体キャパシタの電極として用いて
も良い。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
スパッタ法や電子ビーム蒸着法等により強誘電体薄膜の
表面に上部電極を形成した後に、酸化性雰囲気中で熱処
理し、前記強誘電体薄膜の酸素空孔をアニールすること
により、リーク電流が小さく歩留りが高いキャパシタ用
強誘電体薄膜を形成することができる。
スパッタ法や電子ビーム蒸着法等により強誘電体薄膜の
表面に上部電極を形成した後に、酸化性雰囲気中で熱処
理し、前記強誘電体薄膜の酸素空孔をアニールすること
により、リーク電流が小さく歩留りが高いキャパシタ用
強誘電体薄膜を形成することができる。
【図1】本発明の第1の実施例を説明するため強誘電体
(BST)キャパシタの製造工程の断面の概念図を
(a)と(b)に分図した示す断面図である。
(BST)キャパシタの製造工程の断面の概念図を
(a)と(b)に分図した示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の効果を説明するため、
電流−電圧特性を比較して示す。(a)はPt電極を形
成した直後に測定したBSTキャパシタ、(b)はPt
電極を形成した後に、酸素アニールを行なった測定した
BSTキャパシタにそれぞれ対応している。
電流−電圧特性を比較して示す。(a)はPt電極を形
成した直後に測定したBSTキャパシタ、(b)はPt
電極を形成した後に、酸素アニールを行なった測定した
BSTキャパシタにそれぞれ対応している。
【図3】本発明の実施例のモデルを説明するための強誘
電体(BST)キャパシタの断面の概念図である。
電体(BST)キャパシタの断面の概念図である。
【図4】本発明の第2の実施例を説明するため強誘電体
(BST)キャパシタの製造工程の断面の概念図を
(a)と(b)に分図して示す断面図である。
(BST)キャパシタの製造工程の断面の概念図を
(a)と(b)に分図して示す断面図である。
【図5】本発明の第1および第2の実施例の効果を説明
するため、強誘電体(BST)キャパシタの電流−電圧
特性を比較して示す。(a)はPt電極形成直後に測定
したキャパシタ、(b)はPt電極形成後に酸素アニー
ルを行なったキャパシタ、(c)はBST膜を形成後に
酸素アニールを行いかつ、Pt電極形成後にも酸素アニ
ールを行ったものにそれぞれ対応。
するため、強誘電体(BST)キャパシタの電流−電圧
特性を比較して示す。(a)はPt電極形成直後に測定
したキャパシタ、(b)はPt電極形成後に酸素アニー
ルを行なったキャパシタ、(c)はBST膜を形成後に
酸素アニールを行いかつ、Pt電極形成後にも酸素アニ
ールを行ったものにそれぞれ対応。
【図6】本発明の第3の実施例を説明するための強誘電
体(PZT)キャパシタの製造工程の断面の概念図を
(a)と(b)に分図して示す断面図である。
体(PZT)キャパシタの製造工程の断面の概念図を
(a)と(b)に分図して示す断面図である。
1 酸化したSi基板 2 酸化シリコン 3 Ti膜 4 Pt膜(下部電極) 5 結晶BST膜 6 Pt膜(上部電極) 7 酸素空孔 8 酸素原子 9 PZT膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/04 21/822
Claims (3)
- 【請求項1】 強誘電体薄膜を有するキャパシタにおい
て、前記強誘電体薄膜の表面に上部電極を形成した後
に、酸化性雰囲気中で熱処理し、前記強誘電体薄膜の酸
素空孔をアニールすることにより、リーク電流を減少さ
せる工程を含むことを特徴とする強誘電体薄膜キャパシ
タの製造方法。 - 【請求項2】 前記上部電極はスパッタ法や電子ビーム
蒸着法等により形成されていることを特徴とする請求項
1記載の強誘電体薄膜キャパシタの製造方法。 - 【請求項3】 第1および第2の強誘電体薄膜は(B
a,Sr)TiO3 ,SrTiO3 ,BaTiO3 ,
(Pb,La)(Zr,Ti)O3 ,Pb(Zr,T
i)O3 ,PbTiO3 のいずれかを構成要素として含
むことを特徴とする請求項1記載の強誘電体薄膜キャパ
シタの製造方法。
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---|---|
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998001904A1 (fr) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Hitachi, Ltd. | Memoire a semi-conducteur et procede de fabrication |
EP1014399A2 (en) * | 1998-12-22 | 2000-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flexible thin film capacitor and method for producing the same |
US6333529B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Capacitor with noble metal electrode containing oxygen |
US6495412B1 (en) | 1998-09-11 | 2002-12-17 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having a ferroelectric capacitor and a fabrication process thereof |
US6586790B2 (en) | 1998-07-24 | 2003-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
US6849166B2 (en) | 2002-02-01 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric thin film element and its manufacturing method, thin film capacitor and piezoelectric actuator using same |
JP2007150207A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Tdk Corp | 誘電体素子とその製造方法 |
KR20160031167A (ko) * | 2014-09-12 | 2016-03-22 | 전영권 | 태양전지 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5966595A (en) * | 1995-10-05 | 1999-10-12 | Micron Technology, Inc. | Method to form a DRAM capacitor using low temperature reoxidation |
US6777248B1 (en) * | 1997-11-10 | 2004-08-17 | Hitachi, Ltd. | Dielectric element and manufacturing method therefor |
TW404021B (en) * | 1998-04-09 | 2000-09-01 | Hitachi Ltd | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
US6730559B2 (en) | 1998-04-10 | 2004-05-04 | Micron Technology, Inc. | Capacitors and methods of forming capacitors |
JP3312602B2 (ja) * | 1998-10-28 | 2002-08-12 | 日本電気株式会社 | 半導体記憶装置 |
US7012292B1 (en) * | 1998-11-25 | 2006-03-14 | Advanced Technology Materials, Inc | Oxidative top electrode deposition process, and microelectronic device structure |
KR100329774B1 (ko) * | 1998-12-22 | 2002-05-09 | 박종섭 | 강유전체 기억소자의 캐패시터 형성 방법 |
KR100326269B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2002-05-09 | 박종섭 | 반도체소자의고유전체캐패시터제조방법 |
US6388285B1 (en) * | 1999-06-04 | 2002-05-14 | International Business Machines Corporation | Feram cell with internal oxygen source and method of oxygen release |
US6319764B1 (en) * | 1999-08-25 | 2001-11-20 | Micron Technology, Inc. | Method of forming haze-free BST films |
JP2001131673A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Sony Corp | 電子薄膜材料、誘電体キャパシタおよび不揮発性メモリ |
US7005695B1 (en) | 2000-02-23 | 2006-02-28 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuitry including a capacitor with an amorphous and a crystalline high K capacitor dielectric region |
US6466427B1 (en) * | 2000-05-31 | 2002-10-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Microelectronic capacitor structure compatible with copper containing microelectronic conductor layer processing |
US6587365B1 (en) | 2000-08-31 | 2003-07-01 | Micron Technology, Inc. | Array architecture for depletion mode ferroelectric memory devices |
US6574131B1 (en) | 2000-08-31 | 2003-06-03 | Micron Technology, Inc. | Depletion mode ferroelectric memory device and method of writing to and reading from the same |
US6366489B1 (en) | 2000-08-31 | 2002-04-02 | Micron Technology, Inc. | Bi-state ferroelectric memory devices, uses and operation |
US6515889B1 (en) * | 2000-08-31 | 2003-02-04 | Micron Technology, Inc. | Junction-isolated depletion mode ferroelectric memory |
WO2002025709A2 (en) | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Casper Michael D | Integrated thin film capacitor/inductor/interconnect system and method |
US7327582B2 (en) * | 2000-09-21 | 2008-02-05 | Ultrasource, Inc. | Integrated thin film capacitor/inductor/interconnect system and method |
US6890629B2 (en) | 2001-09-21 | 2005-05-10 | Michael D. Casper | Integrated thin film capacitor/inductor/interconnect system and method |
KR100360413B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2002-11-13 | 삼성전자 주식회사 | 2단계 열처리에 의한 반도체 메모리 소자의 커패시터 제조방법 |
US7084080B2 (en) * | 2001-03-30 | 2006-08-01 | Advanced Technology Materials, Inc. | Silicon source reagent compositions, and method of making and using same for microelectronic device structure |
US6617266B2 (en) | 2001-04-12 | 2003-09-09 | Applied Materials, Inc. | Barium strontium titanate annealing process |
US6707115B2 (en) * | 2001-04-16 | 2004-03-16 | Airip Corporation | Transistor with minimal hot electron injection |
US7082026B2 (en) * | 2001-10-09 | 2006-07-25 | Schmidt Dominik J | On chip capacitor |
KR100414872B1 (ko) * | 2001-08-29 | 2004-01-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자 및 그 제조 방법 |
US7109056B2 (en) * | 2001-09-20 | 2006-09-19 | Micron Technology, Inc. | Electro-and electroless plating of metal in the manufacture of PCRAM devices |
US7425877B2 (en) * | 2001-09-21 | 2008-09-16 | Ultrasource, Inc. | Lange coupler system and method |
US6998696B2 (en) | 2001-09-21 | 2006-02-14 | Casper Michael D | Integrated thin film capacitor/inductor/interconnect system and method |
JP2003243536A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2003318269A (ja) * | 2002-04-24 | 2003-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP4308485B2 (ja) * | 2002-07-08 | 2009-08-05 | パナソニック株式会社 | 容量素子の製造方法 |
FR2849267B1 (fr) * | 2002-12-20 | 2005-03-25 | St Microelectronics Sa | Fabrication d'un condensateur a capacite elevee |
US7750173B2 (en) | 2007-01-18 | 2010-07-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Tantalum amido-complexes with chelate ligands useful for CVD and ALD of TaN and Ta205 thin films |
JP4430114B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2010-03-10 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子モジュール |
CN101798239B (zh) * | 2010-04-06 | 2012-09-05 | 湘潭大学 | 一种提高无铅铁电薄膜性能的方法及其制备的无铅铁电薄膜 |
FR3013537A1 (fr) * | 2013-11-21 | 2015-05-22 | St Microelectronics Tours Sas | Commande de condensateur bst |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9000602A (nl) * | 1990-03-16 | 1991-10-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting met geheugenelementen vormende condensatoren met een ferroelectrisch dielectricum. |
ATE205172T1 (de) * | 1991-03-22 | 2001-09-15 | Canon Kk | Material aus metalloxid |
US5443030A (en) * | 1992-01-08 | 1995-08-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Crystallizing method of ferroelectric film |
US5548475A (en) * | 1993-11-15 | 1996-08-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dielectric thin film device |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6178819A patent/JPH0855967A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-05 US US08/851,053 patent/US5973911A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6309894B1 (en) | 1996-07-09 | 2001-10-30 | Hitachi, Ltd | Semiconductor memory and method of manufacturing the same |
US6420192B2 (en) * | 1996-07-09 | 2002-07-16 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing semiconductor memory |
WO1998001904A1 (fr) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Hitachi, Ltd. | Memoire a semi-conducteur et procede de fabrication |
US6333529B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Capacitor with noble metal electrode containing oxygen |
US6982444B2 (en) | 1998-07-24 | 2006-01-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ferroelectric memory device having a hydrogen barrier film |
US6586790B2 (en) | 1998-07-24 | 2003-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
US6495412B1 (en) | 1998-09-11 | 2002-12-17 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having a ferroelectric capacitor and a fabrication process thereof |
EP1014399A2 (en) * | 1998-12-22 | 2000-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flexible thin film capacitor and method for producing the same |
EP1014399A3 (en) * | 1998-12-22 | 2003-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flexible thin film capacitor and method for producing the same |
US6849166B2 (en) | 2002-02-01 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric thin film element and its manufacturing method, thin film capacitor and piezoelectric actuator using same |
US7115936B2 (en) | 2002-02-01 | 2006-10-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric thin film element and its manufacturing method, thin film capacitor and piezoelectric actuator using same |
JP2007150207A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Tdk Corp | 誘電体素子とその製造方法 |
US7581311B2 (en) | 2005-11-30 | 2009-09-01 | Tdk Corporation | Method for manufacturing a dielectric element |
JP4670612B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2011-04-13 | Tdk株式会社 | 誘電体素子とその製造方法 |
EP2772954A2 (en) | 2005-11-30 | 2014-09-03 | TDK Corporation | Capacitor and method for manufacturing the same |
KR20160031167A (ko) * | 2014-09-12 | 2016-03-22 | 전영권 | 태양전지 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5973911A (en) | 1999-10-26 |
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