JPH0864767A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH0864767A
JPH0864767A JP6198422A JP19842294A JPH0864767A JP H0864767 A JPH0864767 A JP H0864767A JP 6198422 A JP6198422 A JP 6198422A JP 19842294 A JP19842294 A JP 19842294A JP H0864767 A JPH0864767 A JP H0864767A
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JP
Japan
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electrode
layer
oxide
film
ferroelectric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6198422A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Kuroda
吉己 黒田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0864767A publication Critical patent/JPH0864767A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain capacitor which is protected against peeling and stabilized in capacitor characteristics such as dielectric constant, hystresis, leakage current, withstand voltage, and the like. CONSTITUTION: A semiconductor device or a ferroelectric thin film capacitor is equipped with a lower insulating film 2 formed on a board 1, a first electrode 3 formed on a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region, a ferroelectric film 4, and a second electrode 5 formed on the forroelectric film 4. The first electrode 3 is composed of a first layer 3a formed on a insulating film, a polysilicon film, or a semiconductor diffusion region and a second layer 3b formed thereon coming into contact with the ferroelectric film 4, the layers 3a and 3b the first electrode 3 are formed of oxide and metal respectively, and moreover the second electrode 5 is formed of oxide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高，強誘電体膜を有
するメモリ装置、薄膜コンデンサ装置、電気光学装置、
薄膜センサ−などの半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory device having a high ferroelectric film, a thin film capacitor device, an electro-optical device,
The present invention relates to a semiconductor device such as a thin film sensor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】酸化物を高、強誘電体薄膜キャパシタの
電極として用いる特許、文献はこれまでに幾つか発表さ
れている。例えば、特開平３−２５７８５８では、図８
に示したように導電性酸化物（ＲｈＯ2 、ＲｅＯ3 、Ｏ
ｓＯ2 、ＩｒＯ2 ）を第１の電極としている。図８にお
いて、符番81は単結晶シリコンの表面上を水蒸気熱酸化
法により酸化させて形成したＳｉＯ2 膜である。このＳ
ｉＯ2 膜81上には、膜厚０．５μｍの導電性酸化物（第
１の電極）82が金属タ−ゲットを用い酸素を反応ガスと
した反応性直流マグネトロンスパッタ法で基板温度１０
０℃下で作製されている。前記導電性酸化膜82を含む前
記ＳｉＯ2 膜81上には、ＢａＴｉＯ3 からなる厚さ０．
５μｍの強誘電体膜83が形成されている。この強誘電体
膜83は、化学量論組成の粉末タ−ゲットを用い、Ｏ2 ガ
スを反応ガスとした反応性高周波マグネトロンスパッタ
法で基板温度６００℃下で作製する。前記強誘電体膜83
上には、Ａｌからなる厚さ０．５μｍの第２の電極84が
直流スパッタ法により成膜されている。2. Description of the Related Art Several patents and documents using an oxide as an electrode of a high ferroelectric thin film capacitor have been published. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-257858, FIG.
The conductive oxides (RhO 2 , ReO 3 , O
sO 2 , IrO 2 ) is used as the first electrode. In FIG. 8, reference numeral 81 is a SiO 2 film formed by oxidizing the surface of single crystal silicon by a steam thermal oxidation method. This S
A conductive oxide (first electrode) 82 having a film thickness of 0.5 μm is formed on the iO 2 film 81 by a reactive DC magnetron sputtering method using a metal target and oxygen as a reaction gas.
It is manufactured at 0 ° C. Wherein on the SiO 2 film 81 containing the conductive oxide film 82, a thickness of 0 consisting of BaTiO 3.
A ferroelectric film 83 of 5 μm is formed. This ferroelectric film 83 is formed at a substrate temperature of 600 ° C. by a reactive high frequency magnetron sputtering method using a powder target having a stoichiometric composition and using O 2 gas as a reaction gas. The ferroelectric film 83
A second electrode 84 made of Al and having a thickness of 0.5 μm is formed on the upper surface by DC sputtering.

【０００３】このような構造にすることにより、高温熱
処理を行っても下地の絶縁膜もしくは多結晶シリコンの
Ｓｉが電極表面に拡散してくるのを防止できるために、
電極表面に低誘電率のＳｉ酸化膜層ができず、且つ平坦
性を保つことができる。このことにより、絶縁性がよく
一様な高誘電率をもつ薄膜キャパシタを得ることができ
る。With such a structure, it is possible to prevent the underlying insulating film or Si of polycrystalline silicon from diffusing to the electrode surface even if a high temperature heat treatment is performed.
A low-dielectric-constant Si oxide film layer cannot be formed on the electrode surface, and flatness can be maintained. As a result, it is possible to obtain a thin film capacitor having a good insulating property and a uniform high dielectric constant.

【０００４】また、ＵＳＰ５２９３５１０あるいは特開
平３−２５７８５７では、図９に示したように、第１の
電極の第一層に導電性酸化物（ＩＴＯ、ＲｅＯ2 、Ｒｕ
Ｏ2、ＭｏＯ3 ）を用い、且つ第１の電極の第二層とし
て高融点貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｄ）を用いている。図
９において、符番91は多結晶シリコンまたは半導体拡散
層からなる下層である。この下層91の上には導電性酸化
物からなる第一層92ａと、該第一層92ａ上に形成された
高融点貴金属からなる第二層92ｂで構成された第１の電
極92が形成されている。前記第一層，第二層は、直流マ
グネトロンスパッタ法で順に作製している。前記第１の
電極92上には強誘電体膜93がスパッタリング法によって
作製され、更にＡｌからなる第２の電極94もスパッタリ
ング法によって作製されている。Further, in US Pat. No. 5,293,510 or JP-A-3-257857, as shown in FIG. 9, a conductive oxide (ITO, ReO 2 , Ru) is formed on the first layer of the first electrode.
O 2 and MoO 3 ) are used, and a refractory noble metal (Pt, Pd, Rd) is used as the second layer of the first electrode. In FIG. 9, reference numeral 91 is a lower layer made of polycrystalline silicon or a semiconductor diffusion layer. A first electrode 92 composed of a first layer 92a made of a conductive oxide and a second layer 92b made of a high melting point noble metal formed on the first layer 92a is formed on the lower layer 91. ing. The first layer and the second layer are sequentially manufactured by the DC magnetron sputtering method. A ferroelectric film 93 is formed on the first electrode 92 by a sputtering method, and a second electrode 94 made of Al is also formed by a sputtering method.

【０００５】このような構造にすることにより、下地の
多結晶シリコンもしくは半導体拡散領域からのＳｉの電
極表面への拡散を防止できるために、高融点金属表面に
低誘電率のＳｉ酸化膜層ができず、且つ表面の平坦性を
保つことができる。このことにより、拡散領域に直接絶
縁性がよく一様な高誘電率をもつ薄膜キャパシタを得る
ことができ、且つ拡散領域上に直接薄膜キャパシタを形
成できるので高密度な半導体デバイスを提供できる。With such a structure, diffusion of Si from the underlying polycrystalline silicon or semiconductor diffusion region to the electrode surface can be prevented, so that a Si oxide film layer having a low dielectric constant is formed on the refractory metal surface. This is not possible and the surface flatness can be maintained. As a result, it is possible to obtain a thin film capacitor having good insulation and a uniform high dielectric constant directly in the diffusion region, and it is possible to form a thin film capacitor directly on the diffusion region, so that a high-density semiconductor device can be provided.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図８および図９に示し
た従来技術では、第２の電極のＡｌと強誘電体膜界面の
接着強度が弱いために剥離が発生し易いという問題点が
ある。また、高，強誘電体膜と接する第２の電極を形成
後に５００℃以上の熱処理を施さないと誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の安定した特性が得られな
い。従って、従来例のように高，強誘電体膜と接する第
２の電極として低融点のＡｌを使用した場合には、５０
０℃以上の熱処理を行えないため、安定した特性を持つ
高，強誘電体薄膜キャパシタを得ることができない。The prior art shown in FIGS. 8 and 9 has a problem that peeling is likely to occur because the adhesion strength between the Al of the second electrode and the ferroelectric film interface is weak. . In addition, stable properties such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage cannot be obtained unless heat treatment is performed at 500 ° C. or higher after forming the second electrode in contact with the high ferroelectric film. Therefore, when Al having a low melting point is used as the second electrode which is in contact with the high and ferroelectric films as in the conventional example, it is 50
Since the heat treatment at 0 ° C. or higher cannot be performed, it is not possible to obtain a high and ferroelectric thin film capacitor having stable characteristics.

【０００７】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、剥離が発生せず且つ誘電率、ヒステリシス、
リ−ク電流、耐圧等のキャパシタ特性が安定した半導体
装置を提供することを目的とするもの。The present invention has been made in consideration of such circumstances, and it is possible to prevent peeling, permittivity, hysteresis,
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having stable capacitor characteristics such as leak current and breakdown voltage.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、基板
上の絶縁膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域
上に形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成
された高，強誘電体膜と、前記高，強誘電体膜上に形成
された第２の電極とを有する半導体装置において、前記
第１の電極が絶縁膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体
拡散領域上に形成される第一層とその上に形成され前記
高，強誘電体膜と接する第二層とから構成され、前記第
１の電極の第一層が酸化物で且つ前記第１の電極の第二
層が金属からなり、さらに前記第２の電極が酸化物から
なることを特徴とする半導体装置である。According to a first invention of the present application, a first electrode is formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region on a substrate, and is formed on the first electrode. In a semiconductor device having a high and ferroelectric film and a second electrode formed on the high and ferroelectric film, the first electrode is an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region. A first layer formed on the first electrode and a second layer formed thereon and in contact with the high and ferroelectric films, wherein the first layer of the first electrode is an oxide and the first layer of the first electrode is The semiconductor device is characterized in that the second layer is made of metal, and the second electrode is made of oxide.

【０００９】本願第２の発明は、基板上の絶縁膜、多結
晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域上に形成された第
１の電極と、前記第１の電極上に形成された高，強誘電
体膜と、前記高，強誘電体膜上に形成された第２の電極
とを有する半導体装置において、前記第１の電極が絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域上に形成
される第一層とその上に形成され前記高，強誘電体膜と
接する第二層とから構成され、前記第１の電極の第一層
が酸化物で且つ前記第１の電極の第二層が金属からな
り、さらに前記第２の電極が前記高，強誘電体膜上に形
成される第一層とその上に形成される第二層とから構成
され、前記第２の電極の第一層が酸化物で且つ前記第２
の電極の第二層が金属からなることを特徴とする半導体
装置である。The second invention of the present application is to provide a first electrode formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region on a substrate, and a high and ferroelectric material formed on the first electrode. A semiconductor device having a film and a second electrode formed on the high and ferroelectric films, wherein the first electrode is formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region. A first layer of the first electrode is an oxide and a second layer of the first electrode is of a metal. The second electrode is composed of a first layer formed on the high and ferroelectric film and a second layer formed thereon, and the first layer of the second electrode is oxidized. And the second
The semiconductor device is characterized in that the second layer of the electrode is made of metal.

【００１０】本願第３の発明は、基板上の絶縁膜、多結
晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域上に形成された第
１の電極と、前記第１の電極上に形成された高，強誘電
体膜と、前記高，強誘電体膜上に形成された第２の電極
とを有する半導体装置において、前記第１の電極が酸化
物であり、さらに前記第２の電極が前記高，強誘電体膜
上に形成される第一層とその上に形成される第二層とか
ら構成され、前記第２の電極の第一層が酸化物で且つ前
記第２の電極の第二層が金属からなることを特徴とする
半導体装置である。A third invention of the present application is to provide a first electrode formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region on a substrate, and a high ferroelectric material formed on the first electrode. In a semiconductor device having a film and a second electrode formed on the high and ferroelectric films, the first electrode is an oxide, and the second electrode is the high and ferroelectric material. A first layer formed on the film and a second layer formed thereon, wherein the first layer of the second electrode is an oxide and the second layer of the second electrode is made of a metal. It is a semiconductor device characterized by the following.

【００１１】[0011]

【作用】[Action]

（本願第１の発明） ［作用］第１の電極の第一層（酸化物）は下層との接着
層の役割を果たすと共に、下層からのＳｉ等の拡散物を
阻止する働きをする。また、第１の電極の第二層（金
属）は、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定
した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性
を引き出す役目をする。更に、第２の電極の酸化物は
高，強誘電体膜との良好な接着力を持っていると共に、
５００℃以上の高温熱処理を施しても高、強誘電体膜に
拡散等の影響を及ぼすことがない。(First invention of the present application) [Function] The first layer (oxide) of the first electrode plays a role of an adhesive layer with the lower layer, and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer. The second layer (metal) of the first electrode plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Furthermore, the oxide of the second electrode has high and good adhesion to the ferroelectric film, and
Even if a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher is performed, it does not affect the ferroelectric film due to high diffusion.

【００１２】［効果］第１の発明によれば、第２の電極
として酸化物を用いることにより、第２の電極と高，強
誘電体膜界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
きる。また、酸化物は５００℃以上の熱処理を施しても
高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないので、第
２の電極形成後の高温熱処理が可能となる。従って、
高，誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステリ
シス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができる。
更に、第１の電極の第一層として酸化物を用い第１の電
極の第二層として金属の構造にすることにより、酸化物
は下層との接着層の役割を果たすと共に、下層からのＳ
ｉ等の拡散物を阻止する働きをし、且つ金属は高，強誘
電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒス
テリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目を
してくれる。従って膜剥離が発生せず、且つ高、強誘電
体膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリ
シス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得
ることができる。[Effect] According to the first invention, by using an oxide as the second electrode, the adhesion between the second electrode and the interface of the high and ferroelectric films is improved, so that film peeling is prevented. it can. Further, the oxide does not have a high effect even if it is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher and does not affect the diffusion into the ferroelectric film, so that a high temperature heat treatment after the second electrode is formed is possible. Therefore,
It is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant thin film capacitor such as a dielectric constant, hysteresis, leak current and withstand voltage.
Furthermore, by using an oxide as the first layer of the first electrode and using a metal structure as the second layer of the first electrode, the oxide serves as an adhesion layer with the lower layer, and at the same time S
The metal functions to prevent diffusion substances such as i, and the metal plays a role of bringing out the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current and withstand voltage. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which is high and has the best and stable characteristics of a ferroelectric film capacitor, such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００１３】（本願第２の発明） ［作用］第１の電極の第一層（酸化物）は下層との接着
層の役割を果たすと共に、下層からのＳｉ等の拡散物を
阻止する働きをする。また、第１の電極の第二層（金
属）は、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定
した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等どの特
性を引き出す役目をする。更に、第２の電極の第一層
（酸化物）は、高，強誘電体膜との良好な接着力を持っ
ていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施しても
高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。更
には、第２の電極の第二層（金属）は、第２の電極の抵
抗を下げる作用をする。(Second invention of the present application) [Function] The first layer (oxide) of the first electrode plays a role of an adhesive layer with the lower layer, and also functions to prevent diffusion substances such as Si from the lower layer. To do. In addition, the second layer (metal) of the first electrode plays a role of extracting characteristics such as the best and stable permittivity, hysteresis, leak current, and breakdown voltage of the high and ferroelectric thin film capacitors. Further, the first layer (oxide) of the second electrode has a good adhesion to the high and ferroelectric film, and even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, the high and ferroelectric film. There is no influence such as diffusion. Furthermore, the second layer (metal) of the second electrode acts to reduce the resistance of the second electrode.

【００１４】［効果］第２の電極の第一層として酸化物
を用いることにより、第２の電極と高，強誘電体膜界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止でき、且つ第２
の電極の第二層として金属を用いることで第２の電極の
低抵抗化となる。また、第２の電極の第二層は５００℃
以上の熱処理を施しても高、強誘電体膜への拡散等の影
響を及ぼさないので、第２の電極形成後の高温熱処理が
可能となる。従って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安
定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特
性を得ることができる。更には、第１の電極の第一層と
して酸化物を用い第１の電極の第二層として金属の構造
にすることにより、第１の電極の第一層は下層との接着
層の役割を果たすと共に、下層からのＳｉ等の拡散物を
阻止する働きをし、且つ第１の電極の第二層は高，強誘
電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒス
テリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目を
してくれる。従って、膜剥離が発生せず、且つ高、強誘
電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒス
テリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置
を得ることができる。[Effect] By using an oxide as the first layer of the second electrode, the adhesion between the second electrode and the interface of the high and ferroelectric films becomes good, so that film peeling can be prevented and Two
By using a metal as the second layer of the second electrode, the resistance of the second electrode can be reduced. The second layer of the second electrode is 500 ° C.
Even if the above heat treatment is performed, it does not have a high effect and is not influenced by diffusion into the ferroelectric film, so that the high temperature heat treatment after the second electrode is formed is possible. Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Furthermore, by using an oxide as the first layer of the first electrode and using a metal structure as the second layer of the first electrode, the first layer of the first electrode functions as an adhesive layer with the lower layer. In addition to serving as a barrier against diffusion substances such as Si from the lower layer, the second layer of the first electrode has the best and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, It helps to bring out characteristics such as pressure resistance. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which is high and has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor, such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００１５】（本願第３の発明） ［作用］第１の電極（酸化物）は、下層との接着層の役
割を果たすと共に、下層からのＳｉ等の拡散物を阻止す
る働きをする。また、第２の電極の第一層（酸化物）は
高，強誘電体膜との良好な接着力を持っていると共に、
５００℃以上の高温熱処理を施しても高，強誘電体膜に
拡散等の影響を及ぼすことがない。更に、第２の電極の
第二層（金属）は、第２の電極の抵抗を下げる作用をす
る。(Third invention of the present application) [Function] The first electrode (oxide) functions as an adhesive layer with the lower layer and also functions to prevent diffusion substances such as Si from the lower layer. Also, the first layer (oxide) of the second electrode has high and good adhesion to the ferroelectric film, and
High-temperature heat treatment at 500 ° C. or higher does not affect the ferroelectric film due to high diffusion. Furthermore, the second layer (metal) of the second electrode acts to reduce the resistance of the second electrode.

【００１６】［効果］第２の電極の第一層として酸化物
を用いることにより、第２の電極と高，強誘電体膜界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止でき、且つ第２
の電極の第二層として金属を用いることで第２の電極の
低抵抗化となる。また第２の電極の第一層は、５００℃
以上の熱処理を施しても高，強誘電体膜への拡散等の影
響を及ぼさないので第２の電極形成後の高温熱処理が可
能となる。従って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定
した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性
を得ることができる。更に、第１の電極として酸化物を
用いることにより、酸化物は下層との接着層の役割を果
たす。従って膜剥離が発生せず、且つ高、強誘電体薄膜
キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電
流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得ることができ
る。[Effect] By using an oxide as the first layer of the second electrode, the adhesion between the second electrode and the interface of the high and ferroelectric films becomes good, so that film peeling can be prevented and Two
By using a metal as the second layer of the second electrode, the resistance of the second electrode can be reduced. The first layer of the second electrode has a temperature of 500 ° C.
Even if the above heat treatment is performed, it does not have a high effect and is not affected by diffusion into the ferroelectric film, so that high temperature heat treatment after the formation of the second electrode is possible. Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Furthermore, by using an oxide as the first electrode, the oxide serves as an adhesive layer with the lower layer. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has high characteristics such as a stable dielectric constant of a ferroelectric thin film capacitor, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００１７】[0017]

【実施例】【Example】

（実施例１）図１は、この発明の実施例１に係る高，強
誘電体薄膜キャパシタの断面構造を示す。図中の符番１
は、Ｓｉ基板である。なお、Ｓｉ基板の代わりにガラス
基板でもよい。この基板１上には、高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの下層２が形成されている。ここで、下層２
は、ＳｉＯ2 、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＮＳＧ、ＳｉＮ等の
絶縁膜を０．５μｍの膜厚であるいはそれらの絶縁膜を
介して多結晶シリコン膜をＣＶＤで０．５μｍの膜厚で
形成した。この下層２上には、酸化物からなる第一層３
ａ及び金属からなる第二層３ｂの２層で構成される第１
の電極３が形成されている。ここで、第１の電極３の第
一層３ａとしてＩＴＯをスパッタ、ＣＶＤ、蒸着、イオ
ンプレ−ティングなどで０．０５〜０．２μｍの膜厚で
形成し、その後連続もしくは５００℃以上の熱処理後に
その上に第１の電極の第二層３ｂとして白金をスパッ
タ、ＣＶＤ、蒸着、イオンプレ−ティングなどで０．２
μｍの膜厚で形成した。この第１の電極３の第二層３ｂ
上にはＰＺＴなどからなる膜厚０．３μｍの高、強誘電
体膜４が形成され、さらにその上に酸化物（ＩＴＯ）か
らなる第２の電極５が形成されている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a high ferroelectric film capacitor according to Embodiment 1 of the present invention. Number 1 in the figure
Is a Si substrate. A glass substrate may be used instead of the Si substrate. On this substrate 1, a lower layer 2 of a high ferroelectric thin film capacitor is formed. Here, lower layer 2
Is an insulating film of SiO 2 , BPSG, PSG, NSG, SiN or the like having a film thickness of 0.5 μm, or a polycrystalline silicon film having a film thickness of 0.5 μm formed by CVD through these insulating films. On this lower layer 2, a first layer 3 made of an oxide is formed.
a composed of two layers of a and a second layer 3b made of metal
Electrode 3 is formed. Here, ITO is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 by sputtering, CVD, vapor deposition, ion plating or the like to have a film thickness of 0.05 to 0.2 μm, and then continuously or after heat treatment at 500 ° C. or more. Platinum is deposited thereon as the second layer 3b of the first electrode by sputtering, CVD, vapor deposition, ion plating, etc.
It was formed with a film thickness of μm. The second layer 3b of the first electrode 3
A high ferroelectric film 4 having a film thickness of 0.3 μm made of PZT or the like is formed on the upper surface, and a second electrode 5 made of an oxide (ITO) is further formed thereon.

【００１８】こうした構成のキャパシタは、次のように
して作製する。まず、基板１上に下層２を水蒸気熱酸化
もしくはＣＶＤにより形成する。次に、前記下層２上に
第１の電極の第一層３ａとしてＩＴＯをスパッタ、ＣＶ
Ｄ、蒸着、イオンプレ−ティングなどで０．０５〜０．
２μｍの膜厚で形成し、その後連続もしくは５００℃以
上の熱処理後にその上に第１の電極３の第二層３ｂとし
て白金をスパッタ、ＣＶＤ、蒸着、イオンプレ−ティン
グなどで０．２μｍの膜厚で形成した。その後、５００
℃以上の熱処理後に白金上にＰＺＴ等高，強誘電体膜４
をゾル−ゲル法によって０．３μｍの膜厚で成膜および
５００℃以上の熱処理を行った。更に、高、強誘電体膜
４上に、第２の電極５としてＩＴＯをスパッタ、ＣＶ
Ｄ、蒸着、イオンプレ−ティングなどで形成し、しかる
後に５００℃以上の熱処理を施した。The capacitor having such a structure is manufactured as follows. First, the lower layer 2 is formed on the substrate 1 by steam thermal oxidation or CVD. Next, ITO is sputtered on the lower layer 2 as the first layer 3a of the first electrode, and CV is used.
D, vapor deposition, ion plating, etc.
It is formed with a film thickness of 2 μm, and then platinum is used as the second layer 3b of the first electrode 3 by sputtering, CVD, vapor deposition, ion plating, or the like, which is continuous or after heat treatment at 500 ° C. or more, and a film thickness of 0.2 μm. Formed by. Then 500
After heat treatment at ℃ or higher, PZT high-concentration, ferroelectric film 4 on platinum
Was formed into a film having a thickness of 0.3 μm by the sol-gel method and heat treatment at 500 ° C. or higher. Further, ITO is sputtered as a second electrode 5 on the high ferroelectric film 4 to form a CV film.
It was formed by D, vapor deposition, ion plating, etc., and then heat treatment was performed at 500 ° C. or higher.

【００１９】この実施例１の構造において、第１の電極
３の第一層３ａのＩＴＯは下層２の絶縁膜もしくは多結
晶シリコン膜と良好な接着性を示したので、最終工程ま
で剥離が発生せず、またＸＰＳ等による元素のデプスプ
ロファイル分析の結果、下層からのＳｉ等の拡散物がな
いことが確認できた。また、本実施例１の構造における
高，強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス特性、電圧
−電流特性、誘電率特性を夫々図１０、１１、１２に示
し、図１３、１４、１５には第１の電極の第二層の白金
がない構造つまり第１の電極がＩＴＯのみの構造におけ
る高，強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス特性、電
圧−電流特性、誘電率特性を示した。In the structure of Example 1, the ITO of the first layer 3a of the first electrode 3 showed good adhesion to the insulating film of the lower layer 2 or the polycrystalline silicon film, so that peeling occurred until the final step. Moreover, as a result of depth profile analysis of the element by XPS or the like, it was confirmed that there was no diffused material such as Si from the lower layer. Further, the hysteresis characteristics, voltage-current characteristics, and dielectric constant characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors in the structure of the present Example 1 are shown in FIGS. 10, 11, and 12, respectively, and in FIGS. The hysteresis characteristics, the voltage-current characteristics, and the dielectric constant characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors in the structure in which the second layer of the electrode does not include platinum, that is, the structure in which the first electrode includes only ITO are shown.

【００２０】図１０〜図１５により、実施例１の構造に
おける高，強誘電体薄膜キャパシタでは、分極量が大き
く抗電界が小さいヒステリシス特性となり、電圧−電流
特性からリ−ク電流が小さく耐圧が大きいことがわか
る。また、誘電率においても周波数に依存せず、一定の
高誘電率を示していることがわかる。更に、これらの特
性は経時的にも安定していた。従って、白金は高，強誘
電体薄膜キャパシタのヒステリシス、リ−ク電流、耐
圧、誘電率等の特性を最良および安定にする役目をして
いることがわかる。From FIGS. 10 to 15, the high and ferroelectric thin film capacitors having the structure of Example 1 have a hysteresis characteristic that the amount of polarization is large and the coercive electric field is small. It turns out to be big. Further, it can be seen that the dielectric constant does not depend on the frequency and shows a constant high dielectric constant. Furthermore, these characteristics were stable over time. Therefore, it can be seen that platinum plays a role of optimizing and stabilizing the characteristics such as hysteresis, leak current, withstand voltage, and dielectric constant of high and ferroelectric thin film capacitors.

【００２１】更に、第２の電極５となるＩＴＯ（酸化
物）は高，強誘電体膜４との良好な接着力を示し、最終
工程まで剥離が発生しなかった。また、従来例では第２
の電極として融点が低いＡｌを使用しているために第２
の電極を形成後に５００℃以上の熱処理が行えないこと
から、高，強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス特性
等に不安定な面があった。しかしながら、本構造の酸化
物を第２の電極として用いれば５００℃以上の熱処理を
行っても、高，強誘電体膜への酸化物の拡散が発生しな
いので、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定したヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得られる
ことがわかった。Furthermore, the ITO (oxide) used as the second electrode 5 has high adhesiveness to the ferroelectric film 4, and peeling did not occur until the final step. In the conventional example, the second
Because of the low melting point Al used for the electrodes,
Since the heat treatment at 500 ° C. or more cannot be performed after forming the electrode of No. 3, there was an unstable surface in the hysteresis characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors. However, if the oxide of this structure is used as the second electrode, even if a heat treatment at 500 ° C. or higher does not occur, the oxide does not diffuse into the high-ferroelectric film. It was found that stable hysteresis, leak current, breakdown voltage, dielectric constant, and other characteristics can be obtained.

【００２２】以上より、実施例１によれば、従来から問
題であった第２の電極と高，強誘電体薄膜界面からの剥
離れを防ぐことが可能となり、さらに高、強誘電体薄膜
キャパシタの最良および安定したヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧、誘電率の特性を得ることができた。As described above, according to the first embodiment, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high and ferroelectric thin film, which has been a problem in the past, and to further improve the high and ferroelectric thin film capacitor. It was possible to obtain the best and stable characteristics of hysteresis, leak current, breakdown voltage and dielectric constant.

【００２３】なお、上記実施例１では、第１の電極の第
一層の材料としてＩＴＯを、第二層の材料として白金を
用いた場合について述べたが、これに限定されない。例
えば、ＩＴＯの代わりに酸化スズ、酸化インジウム、酸
化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オス
ミウム、酸化イリジウムを用い、また白金の代わりにパ
ラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レニウム、オス
ミウム、イリジウムを用いた場合でも、同様に第２の電
極と高，強誘電体膜界面からの剥離を防ぐことが可能と
なり、さらに高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および
安定したヒステリシス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の
特性を得ることができた。In the first embodiment, the case where ITO is used as the material of the first layer of the first electrode and platinum is used as the material of the second layer has been described, but the present invention is not limited to this. For example, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, or iridium was used instead of ITO, and palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium, or iridium was used instead of platinum. Even in the case, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high / ferroelectric film in the same manner. The characteristics such as rate could be obtained.

【００２４】（実施例２）図２は、この発明の実施例２
に係る高，強誘電体薄膜キャパシタとＭＯＳトランジス
タからなるメモリ装置の１セルの断面構造を示す。ここ
で、図１と同部材は同符号を付して説明を省略する。Ｓ
ｉ基板１の表面にはフィールド酸化膜21が形成され、こ
のフィールド酸化膜21でかこまれた基板１の素子領域に
はソース領域（Ｓ）22，ドレイン領域（Ｄ）23が形成さ
れている。前記ソース領域22，ドレイン領域23間の素子
領域上には、ゲート絶縁膜24を介してゲート電極25が形
成されている。ここで、前記ソース領域22，ドレイン領
域23及びゲート電極25によりＭＯＳトランジスタが構成
されている。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
2 shows a cross-sectional structure of one cell of a memory device including a high- / ferroelectric thin film capacitor and a MOS transistor according to FIG. Here, the same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. S
A field oxide film 21 is formed on the surface of the i-substrate 1, and a source region (S) 22 and a drain region (D) 23 are formed in the element region of the substrate 1 surrounded by the field oxide film 21. A gate electrode 25 is formed on the element region between the source region 22 and the drain region 23 via a gate insulating film 24. Here, the source region 22, the drain region 23 and the gate electrode 25 form a MOS transistor.

【００２５】前記フィールド酸化膜21を含む基板１上に
は絶縁膜26が形成されており、前記トランジスタの近傍
の絶縁膜26上に第一層３ａと第二層３ｂからなる第１の
電極３、高，強誘電体膜４、第２の電極５の順に積層し
た高，強誘電体薄膜キャパシタが形成されている。An insulating film 26 is formed on the substrate 1 including the field oxide film 21, and the first electrode 3 composed of the first layer 3a and the second layer 3b is formed on the insulating film 26 near the transistor. A high and ferroelectric thin film capacitor is formed by stacking the high and ferroelectric films 4 and the second electrode 5 in this order.

【００２６】前記キャパシタを含む前記絶縁膜26上に
は、Ｓｉ3 Ｎ4 等からなる厚さ０．５μｍの層間絶縁膜
27が形成されている。前記ソース領域22，ドレイン領域
に対応する前記層間絶縁膜27、絶縁膜26にはコンタクト
ホール28ａ，28ｂが夫々形成されている。前記キャパシ
タの第１の電極３の第二層３ｂ、第２の電極５に対応す
る前記層間絶縁膜27には、コンタクトホール28ｃ，28ｄ
が夫々形成されている。前記コンタクトホール28ａと28
ｃ，28ｂ，28ｄには、ソース領域22及び第２の電極５に
接続する配線電極29ａ、ドレイン領域23に接続するビッ
ト配線電極29ｂ、第１の電極３の第二層３ｂに接続する
ドライブ配線電極29ｃが夫々接続されている。On the insulating film 26 including the capacitor, an interlayer insulating film made of Si 3 N 4 or the like and having a thickness of 0.5 μm.
27 are formed. Contact holes 28a and 28b are formed in the interlayer insulating film 27 and the insulating film 26 corresponding to the source region 22 and the drain region, respectively. Contact holes 28c and 28d are formed in the interlayer insulating film 27 corresponding to the second layer 3b and the second electrode 5 of the first electrode 3 of the capacitor.
Are formed respectively. The contact holes 28a and 28
Wiring electrodes 29a connected to the source region 22 and the second electrode 5, bit wiring electrodes 29b connected to the drain region 23, and drive wirings connected to the second layer 3b of the first electrode 3 are denoted by c, 28b, and 28d. The electrodes 29c are connected to each other.

【００２７】こうした構成のメモリ装置は、次のように
して製造する。即ち、フィ−ルド酸化膜21からソース領
域22、ドレイン領域23及びゲ−ト電極25からなるＭＯＳ
トランジスタの形成までは一般的に知られている半導体
製造工程で形成した。その後、絶縁膜26から第１の電極
３の第一層としてＩＴＯ、第１の電極３の第二層として
白金、高，強誘電体膜４のＰＺＴ、第２の電極５として
ＩＴＯの順に積層した高，強誘電体薄膜キャパシタの形
成は実施例１と同様な工程で作製した。つづいて、層間
絶縁膜27をＣＶＤ、スピンコ−ト法等で０．５μｍの膜
厚で形成し、更にＲＩＥ等で配線電極29ａ、ビット配線
電極29ｂ、ドライブ配線電極29ｃを接続するためのコン
タクトホ−ル28ａ〜28ｄを形成し、しかる後にＡｌ等か
らなる配線電極29ａ、ビット配線電極29ｂ、ドライブ配
線電極29ｃを１μｍの膜厚で形成して図２のメモリ装置
を製造した。The memory device having such a structure is manufactured as follows. That is, a MOS composed of the field oxide film 21, the source region 22, the drain region 23 and the gate electrode 25.
Until the formation of the transistor, it was formed by a generally known semiconductor manufacturing process. Thereafter, the insulating film 26 is laminated in order of ITO as the first layer of the first electrode 3, platinum as the second layer of the first electrode 3, PZT of the high and ferroelectric films 4, and ITO as the second electrode 5. The high and ferroelectric thin film capacitors were formed by the same process as in the first embodiment. Subsequently, an interlayer insulating film 27 is formed to a thickness of 0.5 μm by CVD, spin coating, or the like, and a contact hole for connecting the wiring electrode 29a, the bit wiring electrode 29b, and the drive wiring electrode 29c by RIE or the like. 2 is manufactured by forming the wiring lines 28a to 28d, and then forming the wiring electrode 29a, the bit wiring electrode 29b and the drive wiring electrode 29c made of Al or the like with a film thickness of 1 μm.

【００２８】実施例２によるメモリ装置によれば、高，
強誘電体薄膜キャパシタにおいて実施例１と同様、従来
から問題であった第２の電極と高，強誘電体膜界面から
の剥離を防ぐことが可能となり、更に高，強誘電体薄膜
キャパシタの最良および安定したヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧、誘電率等の特性を得ることができた。従っ
て、書き込み、読み出しが安定したメモリ装置が可能と
なった。According to the memory device of the second embodiment,
In the ferroelectric thin-film capacitor, like the first embodiment, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high-ferroelectric film, which has been a problem in the past, and it is possible to obtain the best high-ferroelectric thin-film capacitor. Further, stable characteristics such as hysteresis, leak current, withstand voltage and dielectric constant could be obtained. Therefore, a memory device in which writing and reading are stable has become possible.

【００２９】なお、実施例２のＩＴＯの代わりに酸化ス
ズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、
酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムを用
い、白金の代わりにパラジウム、金、ルテニウム、ロジ
ウム、レニウム、オスミウム、イリジウムを用いた場合
でも、同様に第２の電極と高、強誘電体薄膜界面からの
剥離を防ぐことが可能となり、更に高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの最良および安定したヒステリシス、リ−ク電
流、耐圧、誘電率等の特性を得ることができた。従っ
て、書き込み、読み出しが安定したメモリ装置が可能と
なった。In place of ITO in Example 2, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide,
Even when rhenium oxide, osmium oxide, or iridium oxide is used and palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium, or iridium is used in place of platinum, the second electrode and the high-ferroelectric thin film interface are similarly used. It was possible to prevent peeling, and it was possible to obtain the best and stable characteristics of the ferroelectric thin film capacitor such as hysteresis, leak current, breakdown voltage, and dielectric constant. Therefore, a memory device in which writing and reading are stable has become possible.

【００３０】（実施例３）図３、この発明の実施例３に
係る高，強誘電体薄膜キャパシタとＭＯＳトランジスタ
からなるメモリ装置の１セルの断面構造を示す。ここ
で、図１，図２と同部材は同符号を付して説明を省略す
る。実施例３は、実施例２と比べ、高、強誘電体薄膜キ
ャパシタの第２の電極５，第１の電極３の第二層３ｂに
対応する層間絶縁膜27にコンタクトホール31，32が夫々
形成されている点、ＭＯＳトランジスタのソース領域2
2，前記キャパシタの第１の電極３の第二層３ｂに夫々
接続する配線電極33が形成されている点、前記キャパシ
タの第２の電極５に接続するドライブ配線電極34が形成
されている点が異なる。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a cross-sectional structure of one cell of a memory device including a high and ferroelectric thin film capacitor and a MOS transistor according to Embodiment 3 of the present invention. Here, the same members as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The third embodiment is different from the second embodiment in that contact holes 31 and 32 are formed in the interlayer insulating film 27 corresponding to the second electrode 5 and the second layer 3b of the first and second ferroelectric thin film capacitors, respectively. Formed point, source region 2 of MOS transistor
2. A wiring electrode 33 connected to the second layer 3b of the first electrode 3 of the capacitor is formed, and a drive wiring electrode 34 connected to the second electrode 5 of the capacitor is formed. Is different.

【００３１】こうした構成のメモリ装置は、次のように
して製造する。即ち、フィ−ルド酸化物21からソース領
域22、ドレイン領域23及びゲ−ト電極25からなるＭＯＳ
トランジスタの形成までは一般的に知られている半導体
製造工程で形成した。その後、絶縁膜26から第１の電極
３の第一層としてＩＴＯ、第１の電極３の第二層として
白金、高，強誘電体膜４のＰＺＴ、第２の電極５として
ＩＴＯの順に積層した高，強誘電体薄膜キャパシタの形
成は実施例１と同様な工程で作製した。つづいて、層間
絶縁膜27をＣＶＤ、スピンコ−ト法等で０．５μｍの膜
厚で形成し、更にＲＩＥ等で配線電極33、ビット配線電
極29ａ、ドライブ配線電極34を接続するためのコンタク
トホ−ル28，32，28ｂ，31を形成し、しかる後にＡｌ等
からなる配線電極33、ビット配線電極29ｂ、ドライブ配
線電極34を１μｍの膜厚で形成して図３のメモリ装置を
製造した。The memory device having such a structure is manufactured as follows. That is, a MOS composed of the field oxide 21, the source region 22, the drain region 23, and the gate electrode 25.
Until the formation of the transistor, it was formed by a generally known semiconductor manufacturing process. Thereafter, the insulating film 26 is laminated in order of ITO as the first layer of the first electrode 3, platinum as the second layer of the first electrode 3, PZT of the high and ferroelectric films 4, and ITO as the second electrode 5. The high and ferroelectric thin film capacitors were formed by the same process as in the first embodiment. Subsequently, an inter-layer insulation film 27 is formed to a thickness of 0.5 μm by the CVD, spin coat method or the like, and a contact hole for connecting the wiring electrode 33, the bit wiring electrode 29a, and the drive wiring electrode 34 by RIE or the like. -28, 32, 28b, 31 are formed, and then the wiring electrode 33 made of Al or the like, the bit wiring electrode 29b, and the drive wiring electrode 34 are formed with a film thickness of 1 [mu] m to manufacture the memory device of FIG.

【００３２】実施例３によるメモリ装置によれば、高，
強誘電体薄膜キャパシタにおいて実施例１と同様、従来
から問題であった第２の電極と高，強誘電体膜界面から
の剥離を防ぐことが可能となり、更に高，強誘電体薄膜
キャパシタの最良および安定したヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧、誘電率等の特性を得ることができた。従っ
て、書き込み、読み出しが安定したメモリ装置が可能と
なった。According to the memory device of the third embodiment,
In the ferroelectric thin-film capacitor, like the first embodiment, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high-ferroelectric film, which has been a problem in the past, and it is possible to obtain the best high-ferroelectric thin-film capacitor. Further, stable characteristics such as hysteresis, leak current, withstand voltage and dielectric constant could be obtained. Therefore, a memory device in which writing and reading are stable has become possible.

【００３３】なお、実施例３のＩＴＯの代わりに酸化ス
ズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、
酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムを用
い、白金の代わりにパラジウム、金、ルテニウム、ロジ
ウム、レニウム、オスミウム、イリジウムを用いた場合
でも、実施例３と同様に第２の電極と高，強誘電体薄膜
界面からの剥離を防ぐことが可能となり、さらに高、強
誘電体薄膜キャパシタの最良および安定したヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得ることがで
きた。従って、書き込み、読み出しが安定したメモリ装
置が可能となった。In place of ITO of Example 3, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide,
Even when rhenium oxide, osmium oxide, or iridium oxide is used and palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium, or iridium is used in place of platinum, the second electrode and the high and ferroelectric materials are the same as in Example 3. It was possible to prevent peeling from the thin film interface, and it was possible to obtain the best and stable characteristics of the ferroelectric thin film capacitor such as hysteresis, leak current, breakdown voltage, and dielectric constant. Therefore, a memory device in which writing and reading are stable has become possible.

【００３４】（実施例４）図４は、この発明の実施例４
に係る高，強誘電体薄膜キャパシタとＭＯＳトランジス
タからなるメモリ装置の１セルの断面構造を示す。ここ
で、図１，図２及び図３と同部材は同符号を付して説明
を省略する。実施例４では、ＭＯＳトランジスタのソー
ス領域22上に、酸化物（ＩＴＯ）からなる第一層３ａ及
び白金からなる第二層３ｂから構成される第１の電極
３、該電極３上に形成されたＰＺＴからなる高，強誘電
体膜４、及び酸化物（ＩＴＯ）からなる第２の電極５を
順次積層して構成される高，強誘電体薄膜キャパシタが
形成されている。また、前記キャパシタの第２の電極５
にはドライブ配線電極34が接続している。(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
2 shows a cross-sectional structure of one cell of a memory device including a high- / ferroelectric thin film capacitor and a MOS transistor according to FIG. Here, the same members as those in FIGS. 1, 2 and 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the fourth embodiment, a first electrode 3 composed of a first layer 3a made of an oxide (ITO) and a second layer 3b made of platinum is formed on the source region 22 of the MOS transistor, and is formed on the electrode 3. A high and ferroelectric thin film capacitor formed by sequentially stacking a high and ferroelectric film 4 made of PZT and a second electrode 5 made of an oxide (ITO) is formed. Also, the second electrode 5 of the capacitor
The drive wiring electrode 34 is connected to.

【００３５】こうした構成のメモリ装置は、次のように
して製造される。即ち、まずフィ−ルド酸化膜21からソ
ース領域22，ドレイン領域23及びゲート電極25からなる
ＭＯＳトランジスタの形成までは一般的に知られている
半導体製造工程で形成した。次に、ＳｉＯ2 、ＢＰＳ
Ｇ、ＰＳＧ、ＮＳＧ、Ｓｉ3 Ｎ4 等の絶縁膜26を０．５
μｍの膜厚で形成し、つづいてソ−ス領域22に対応する
絶縁膜26をＲＩＥ等で選択的にエッチングし、コンタク
トホール41を形成した。更に、第１の電極３、高，強誘
電体膜４、及び第２の電極５の順に積層した高、強誘電
体薄膜キャパシタの形成は実施例１と同様な工程でソ−
ス領域22上に作製した。つづいて、Ｓｉ3 Ｎ4 等からな
る層間絶縁膜27をＣＶＤ、スピンコ−ト法等で０．５μ
ｍの膜厚で形成し、その後ＲＩＥ等で、ビット配線電極
29ｂ、ドライブ配線電極34を接続するためのコンタクト
ホ−ルを形成し、しかる後にＡｌ等からなるビット配線
電極29ｂ、ドライブ配線電極34を１μｍの膜厚で形成
し、メモリ装置を製造した。The memory device having such a structure is manufactured as follows. That is, first, the steps from the field oxide film 21 to the formation of the MOS transistor composed of the source region 22, the drain region 23 and the gate electrode 25 were formed by a generally known semiconductor manufacturing process. Next, SiO 2 , BPS
The insulating film 26 of G, PSG, NSG, Si 3 N 4, etc.
The insulating film 26 corresponding to the source region 22 is selectively etched by RIE or the like to form a contact hole 41. Further, the high and ferroelectric thin film capacitors in which the first electrode 3, the high and ferroelectric films 4 and the second electrode 5 are laminated in this order are formed by the same process as in the first embodiment.
Fabricated on the area 22. Next, the interlayer insulating film 27 made of Si 3 N 4 or the like is formed to 0.5 μm by CVD or spin coating.
m film thickness, and then by RIE etc., bit wiring electrode
A contact hole for connecting 29b and the drive wiring electrode 34 was formed, and thereafter, the bit wiring electrode 29b made of Al or the like and the drive wiring electrode 34 were formed with a film thickness of 1 μm to manufacture a memory device.

【００３６】実施例４によるメモリ装置によれば、高，
強誘電体薄膜キャパシタにおいて実施例１と同様、従来
から問題であった第２の電極と高，強誘電体膜界面から
の剥離を防ぐことが可能となり、更に高，強誘電体薄膜
キャパシタの最良および安定したヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧、誘電率等の特性を得ることができた。ま
た、高，強誘電体薄膜キャパシタをＭＯＳトランジスタ
のソ−ス領域22上に配線したので１セルの占領面積が小
さくできた。従って、書き込み、読み出しが安定し、且
つ高密度なメモリ装置が可能となった。According to the memory device of the fourth embodiment,
In the ferroelectric thin-film capacitor, like the first embodiment, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high-ferroelectric film, which has been a problem in the past, and it is possible to obtain the best high-ferroelectric thin-film capacitor. Further, stable characteristics such as hysteresis, leak current, withstand voltage and dielectric constant could be obtained. Further, since the high and ferroelectric thin film capacitors are wired on the source region 22 of the MOS transistor, the area occupied by one cell can be reduced. Therefore, a memory device with stable writing and reading and high density can be realized.

【００３７】また、上記実施例４において、ＩＴＯの代
わりに酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸
化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリ
ジウムを用い、白金の代わりにパラジウム、金、ルテニ
ウム、ロジウム、レニウム、オスミウム、イリジウムを
用いた場合でも、実施例４と同様に第２の電極と高，強
誘電体薄膜界面からの剥離を防ぐことが可能となり、さ
らに高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得
ることができた。従って、書き込み、読み出しが安定
し、且つ高密度なメモリ装置が可能となった。In Example 4, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide were used instead of ITO, and palladium, gold, ruthenium, rhodium, and platinum were used instead of platinum. Even when rhenium, osmium, or iridium is used, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high / ferroelectric thin film as in the case of the fourth embodiment. It was possible to obtain stable characteristics such as hysteresis, leak current, breakdown voltage, and dielectric constant. Therefore, a memory device with stable writing and reading and high density can be realized.

【００３８】（実施例５）図５は、この発明に係る実施
例５の高，強誘電体薄膜キャパシタの断面構造を示す。
但し、図１と同部材は同符号を付して説明を省略する。
Ｓｉもしくはガラスからなる基板１上には、高，強誘電
体薄膜キャパシタの下層２が形成されている。ここで、
下層２は、ＳｉＯ2 、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＮＳＧ、Ｓｉ
Ｎ等の絶縁膜を０．５μｍの膜厚であるいはそれらの絶
縁膜を介して多結晶シリコン膜をＣＶＤで０．５μｍの
膜厚で形成した。前記下層２上には、ＩＴＯ（酸化物）
からなる第一層３ａ及びその上に形成された白金からな
る第二層３ｂの２層から構成される第１の電極３が形成
されている。第１の電極３の第二層３ｂ上には、ＰＺＴ
等の高，強誘電体膜４が形成されている。前記高，強誘
電体膜４上には、ＩＴＯ（酸化物）からなる第一層51ａ
及びその上のＡｌからなる第二層51ｂの２層から構成さ
れる第２の電極51が形成された構造になっている。(Embodiment 5) FIG. 5 shows a cross-sectional structure of a high and ferroelectric thin film capacitor of embodiment 5 according to the present invention.
However, the same members as those in FIG.
A lower layer 2 of a high ferroelectric thin film capacitor is formed on a substrate 1 made of Si or glass. here,
The lower layer 2 is made of SiO 2 , BPSG, PSG, NSG, Si
An insulating film of N or the like was formed to a film thickness of 0.5 μm, or a polycrystalline silicon film was formed to a film thickness of 0.5 μm by CVD through these insulating films. ITO (oxide) is formed on the lower layer 2.
A first electrode 3 composed of two layers of a first layer 3a made of and a second layer 3b made of platinum formed thereon is formed. The PZT is formed on the second layer 3b of the first electrode 3.
Etc., the ferroelectric film 4 is formed. A first layer 51a made of ITO (oxide) is formed on the high and ferroelectric films 4.
And a second electrode 51 composed of two layers of a second layer 51b made of Al thereon is formed.

【００３９】こうした構成の高，強誘電体薄膜キャパシ
タは、次のようにして製造される。即ち、まず、Ｓｉも
しくはガラス基板１上に、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２としてＳｉＯ2 、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＮＳＧ、
ＳｉＮ等の絶縁膜を０．５μｍの膜厚であるいはそれら
の絶縁膜を介して多結晶シリコン膜をＣＶＤで０．５μ
ｍの膜厚で形成した。つづいて、その上に第１の電極３
の第一層３ａとしてＩＴＯをスパッタ、ＣＶＤ、蒸着、
イオンプレ−ティングなどで０．０５〜０．２μｍの膜
厚で形成し、その後連続もしくは５００℃以上の熱処理
後にその上に第１の電極３の第二層３ｂとして白金をス
パッタ、ＣＶＤ、蒸着、イオンプレ−ティングなどで
０．２μｍの膜厚で形成した。その後、５００℃以上の
熱処理後に白金上にＰＺＴ等の高、強誘電体膜４をゾル
ゲ−ル法によって０．２μｍの膜厚で成膜および５００
℃以上の熱処理を行った。更に、高，強誘電体膜４上に
第２の電極51の第一層51ａとしてＩＴＯをスパッタ、Ｃ
ＶＤ、蒸着、イオンプレ−ティングなどで形成し、しか
る後に５００℃以上の熱処理を施した。ひきつづき、第
２の電極51の第二層51ｂとしてＡｌを１μｍの膜厚で形
成し、高，強誘電体薄膜キャパシタを製造した。The high and ferroelectric thin film capacitors having such a structure are manufactured as follows. That is, first, on the Si or glass substrate 1, SiO 2 , BPSG, PSG, NSG, as the lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor,
An insulating film such as SiN having a film thickness of 0.5 μm or a polycrystalline silicon film having a film thickness of 0.5 μm formed by CVD through these insulating films
It was formed with a film thickness of m. Then, the first electrode 3 is placed on top of it.
As the first layer 3a of ITO, sputtering, CVD, vapor deposition,
It is formed with a film thickness of 0.05 to 0.2 μm by ion plating or the like, and then platinum is sputtered, CVD, vapor deposition as a second layer 3b of the first electrode 3 thereon after continuous or heat treatment at 500 ° C. or higher. It was formed by ion plating to have a film thickness of 0.2 μm. Then, after heat treatment at 500 ° C. or higher, a high ferroelectric film 4 such as PZT is formed on platinum by a sol-gel method to a film thickness of 0.2 μm and 500
Heat treatment was performed at a temperature of ℃ or above. Further, ITO is sputtered on the high and ferroelectric film 4 as a first layer 51a of the second electrode 51, and C
It was formed by VD, vapor deposition, ion plating, etc., and then heat treated at 500 ° C. or higher. Subsequently, Al was formed to a thickness of 1 μm as the second layer 51b of the second electrode 51, to manufacture a high and ferroelectric thin film capacitor.

【００４０】上記実施例５の構造において、第１の電極
３の第一層３ａのＩＴＯは、下層２の絶縁膜もしくは多
結晶シリコン膜と良好な接着性を示したので、最終工程
まで剥離が発生せず、またＸＰＳ等による元素のデプス
プロファイル分析の結果、下層からのＳｉ等の拡散物な
ないことが確認できた。また本実施例構造における高，
強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス特性、電圧−電
流特性、誘電率特性をそれぞれ図１０、１１、１２に示
し、図１３、１４、１５には第１の電極３の第二層３ａ
の白金がない構造，つまり第１の電極がＩＴＯのみの構
造における高，強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス
特性、電圧−電流特性、誘電率特性を示した。In the structure of Example 5 described above, the ITO of the first layer 3a of the first electrode 3 showed good adhesiveness to the insulating film of the lower layer 2 or the polycrystalline silicon film, so that it could be peeled off until the final step. It was confirmed that it did not occur, and as a result of element depth profile analysis by XPS or the like, it was not a diffused substance such as Si from the lower layer. Further, in the structure of this embodiment,
Hysteresis characteristics, voltage-current characteristics, and dielectric constant characteristics of the ferroelectric thin film capacitor are shown in FIGS. 10, 11, and 12, respectively, and in FIGS. 13, 14, and 15, the second layer 3 a of the first electrode 3 is shown.
Shows the hysteresis characteristics, voltage-current characteristics, and permittivity characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors in the structure without platinum, that is, the structure in which the first electrode is only ITO.

【００４１】本実施例構造における高，誘電体薄膜キャ
パシタでは、分極量が大きく抗電界が小さいヒステリシ
ス特性となり、電圧−電流特性からリ−ク電流が小さく
耐圧が大きいことがわかる。また、誘電率においても周
波数に依存せず一定の高誘電率を示していることがわか
る。更に、これらの特性は経時的にも安定していた。従
って、白金は高，強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を最良および安
定にする役目をしていることがわかる。The high-dielectric thin-film capacitor in the structure of this embodiment has a hysteresis characteristic that the amount of polarization is large and the coercive electric field is small, and the voltage-current characteristics show that the leak current is small and the breakdown voltage is large. Further, it can be seen that the dielectric constant also shows a constant high dielectric constant without depending on the frequency. Furthermore, these characteristics were stable over time. Therefore, it can be seen that platinum plays a role of optimizing and stabilizing the characteristics such as hysteresis, leak current, withstand voltage, and dielectric constant of high and ferroelectric thin film capacitors.

【００４２】また、ＩＴＯ（酸化膜）からなる第一層51
ａは、高，強誘電体膜４との良好な接着力を示し、最終
工程まで剥離が発生しなかった。更に、従来例では第２
の電極として融点が低いＡｌのみを使用しているために
第２の電極を形成後に５００℃以上の熱処理が行えない
ことから、高，強誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス
特性等に不安定な面があった。しかしながら、本構造の
ような２層構造の第２の電極51構造を用いれば、第２の
電極51の第一層51ａを形成後に５００℃以上の熱処理を
行い、しかる後に第２の電極51の第二層51ｂのＡｌを形
成できるので、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得
られ、且つ第２の電極51の低抵抗化を維持することがで
きた。The first layer 51 made of ITO (oxide film)
"a" was high and showed a good adhesive force with the ferroelectric film 4, and peeling did not occur until the final step. Further, in the conventional example, the second
Since only Al having a low melting point is used as the electrode for the above, heat treatment at 500 ° C. or higher cannot be performed after the second electrode is formed. there were. However, if a second electrode 51 structure having a two-layer structure such as this structure is used, heat treatment at 500 ° C. or higher is performed after forming the first layer 51a of the second electrode 51, and then the second electrode 51 is formed. Since Al of the second layer 51b can be formed, characteristics such as high and stable ferroelectric thin film capacitor such as hysteresis, leak current, withstand voltage and dielectric constant can be obtained, and the resistance of the second electrode 51 can be reduced. I was able to maintain.

【００４３】以上より実施例５によれば、従来から問題
であった第２の電極と高，強誘電体膜界面からの剥離を
抵抗を増大させることなく防ぐことが可能となり、さら
に高、強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定したヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得る
ことができた。As described above, according to the fifth embodiment, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high ferroelectric film, which has been a problem in the past, without increasing the resistance. It was possible to obtain the best and stable characteristics of the dielectric thin film capacitor, such as hysteresis, leak current, breakdown voltage, and dielectric constant.

【００４４】なお、実施例５の第１の電極の第一層，第
２の電極の第二層のＩＴＯの代わりに酸化スズ、酸化イ
ンジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニウ
ム、酸化オスミウム、酸化イリジウムを用い、第１の電
極の第二層の白金の代わりにパラジウム、金、ルテニウ
ム、ロジウム、レニウム、オスミウム、イリジウムを用
い、第２の電極の第二層のＡｌの代わり銅を用いたた場
合でも同様に第２の電極と高，強誘電体薄膜界面からの
剥離を防ぐことが可能となり、さらに高，強誘電体薄膜
キャパシタの最良および安定したヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧、誘電率等の特性を得ることができた。In place of ITO of the first layer of the first electrode and the second layer of the second electrode of Example 5, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and oxide were used. Iridium was used, and palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium, and iridium were used instead of platinum in the second layer of the first electrode, and copper was used instead of Al in the second layer of the second electrode. In the same manner, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high and ferroelectric thin film, and further, the best and stable hysteresis, leak current, withstand voltage and dielectric constant of the high and ferroelectric thin film capacitor. It was possible to obtain such characteristics.

【００４５】（実施例６）図６は、この発明に係る実施
例６の高，強誘電体薄膜キャパシタの断面構造を示す。
但し、図１，図５と同部材は同符号を付して説明を省略
する。Ｓｉもしくはガラスからなる基板１上には、高，
強誘電体薄膜キャパシタの下層２が形成されている。こ
こで、下層２は、ＳｉＯ2 、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＮＳ
Ｇ、ＳｉＮ等の絶縁膜を０．５μｍの膜厚であるいはそ
れらの絶縁膜を介して多結晶シリコン膜をＣＶＤで０．
５μｍの膜厚で形成した。前記下層２上には、ＩＴＯ
（酸化物）からなる第１の電極61が形成されている。こ
の第１の電極61上には、ＰＺＴ等の高，強誘電体膜４が
形成されている。この高，強誘電体膜４上には、ＩＴＯ
（酸化物）からなる第一層51ａ及びその上のＡｌからな
る第二層51ｂの２層から構成される第２の電極51が形成
された構造になっている。(Embodiment 6) FIG. 6 shows a cross-sectional structure of a high and ferroelectric thin film capacitor of embodiment 6 according to the present invention.
However, the same members as those in FIG. 1 and FIG. On the substrate 1 made of Si or glass,
The lower layer 2 of the ferroelectric thin film capacitor is formed. Here, the lower layer 2 is made of SiO 2 , BPSG, PSG, NS.
An insulating film of G, SiN, or the like having a film thickness of 0.5 μm or a polycrystalline silicon film having a film thickness of 0.5 μm formed by CVD is formed by CVD.
It was formed with a film thickness of 5 μm. ITO is formed on the lower layer 2.
A first electrode 61 made of (oxide) is formed. A high ferroelectric film 4 such as PZT is formed on the first electrode 61. ITO is formed on the high and ferroelectric film 4.
It has a structure in which a second electrode 51 composed of two layers of a first layer 51a made of (oxide) and a second layer 51b made of Al thereon is formed.

【００４６】こうした構成の高，強誘電体薄膜キャパシ
タは、次のようにして製造される。即ち、まず、基板１
上に高，強誘電体薄膜キャパシタの下層２としてＳｉＯ
2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＮＳＧ、ＳｉＮ等の絶縁膜を
０．５μｍの膜厚であるいはそれらの絶縁膜を介してＰ
ｏｌｙ−Ｓｉ膜をＣＶＤで０．５μｍの膜厚で形成し
た。次に、その上に第１の電極61としてＩＴＯをスパッ
タ、ＣＶＤ、蒸着、イオンプレ−ティングなどで０．２
μｍの膜厚で形成し、その後５００℃以上の熱処理後に
ＰＺＴ等の高，強誘電体膜４をゾル−ゲル法によって
０．２μｍの膜厚で成膜および５００℃以上の熱処理を
行った。その後、高，強誘電体膜４上に第２の電極51の
第一層51ａとしてＩＴＯをスパッタ、ＣＶＤ、蒸着、イ
オンプレ−ティングなどで形成し、しかる後に５００℃
以上の熱処理を施した。更に、第２の電極51の第二層51
ｂとしてＡｌを１μｍの膜厚で形成した。The high and ferroelectric thin film capacitors having such a structure are manufactured as follows. That is, first, the substrate 1
SiO as the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitor
2 , an insulating film of BPSG, PSG, NSG, SiN or the like with a film thickness of 0.5 μm or through the insulating film.
The oli-Si film was formed by CVD to a film thickness of 0.5 μm. Next, ITO is deposited thereon as the first electrode 61 by sputtering, CVD, vapor deposition, ion plating, etc.
After being formed to a film thickness of .mu.m, the high ferroelectric film 4 such as PZT was formed to a film thickness of 0.2 .mu.m by the sol-gel method and heat treated at 500.degree. After that, ITO is formed as the first layer 51a of the second electrode 51 on the high and ferroelectric film 4 by sputtering, CVD, vapor deposition, ion plating, etc., and then 500 ° C.
The above heat treatment was performed. Further, the second layer 51 of the second electrode 51
As b, Al was formed to a film thickness of 1 μm.

【００４７】この実施例６の構造において、第１の電極
61のＩＴＯは下層２の絶縁膜もしくは多結晶シリコン膜
と良好な接着性を示したので最終工程まで剥離が発生せ
ず、またＸＰＳ等による元素のデプスプロファイル分析
の結果、下層からのＳｉ等の拡散物がないことが確認で
きた。また、第２の電極51の第一層（ＩＴＯ）51ａは、
高，強誘電体膜４との良好な接着力を示し最終工程まで
剥離が発生しなかった。In the structure of Example 6, the first electrode
The ITO of 61 showed good adhesion to the insulating film or the polycrystalline silicon film of the lower layer 2, so that peeling did not occur until the final step, and the depth profile analysis of the elements by XPS etc. showed that Si, etc. from the lower layer It was confirmed that there were no diffused substances. The first layer (ITO) 51a of the second electrode 51 is
High, good adhesion with the ferroelectric film 4 was exhibited, and peeling did not occur until the final step.

【００４８】更に、従来例では第２の電極として融点が
低いＡｌのみを使用しているために、第２の電極を形成
後に５００℃以上の熱処理が行えないことから、高，強
誘電体薄膜キャパシタのヒステリシス特性等に不安定な
面があった。しかしながら、本構造のような２層構造の
第２の電極51構造を用いれば第２の電極51の第一層（Ｉ
ＴＯ）51ａを形成後に５００℃以上の熱処理を行い、し
かる後に第２の電極の第二層（Ａｌ）51ｂを形成できる
ので、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定したヒステリ
シス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得られ、且
つ第２電極の低抵抗化を維持することができた。Further, in the conventional example, since only Al having a low melting point is used as the second electrode, the heat treatment at 500 ° C. or more cannot be performed after the second electrode is formed. The hysteresis characteristics of the capacitor were unstable. However, if a second electrode 51 structure having a two-layer structure like this structure is used, the first layer (I
TO) 51a is formed and then heat treatment is performed at 500 ° C. or higher, and then the second layer (Al) 51b of the second electrode can be formed. Therefore, stable hysteresis, leak current, Characteristics such as withstand voltage and dielectric constant were obtained, and lower resistance of the second electrode could be maintained.

【００４９】以上より、実施例６によれば、従来から問
題であった第２の電極と高，強誘電体膜界面からの剥離
を抵抗を増大させることなく防ぐことが可能となり、さ
らに高、強誘電体薄膜キャパシタの安定したヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性を得ることがで
きた。As described above, according to the sixth embodiment, it is possible to prevent the peeling from the interface between the second electrode and the high ferroelectric film, which has been a problem in the past, without increasing the resistance. It was possible to obtain stable characteristics such as hysteresis, leak current, breakdown voltage, and dielectric constant of the ferroelectric thin film capacitor.

【００５０】また、実施例６の第１の電極，第２の電極
の第一層のＩＴＯの代わりに酸化スズ、酸化インジウ
ム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸
化オスミウム、酸化イリジウムを用い、第２の電極の第
２層のＡｌの代わり銅を用いたた場合でも、同様に第２
の電極と高，強誘電体薄膜界面からの剥離を防ぐことが
可能となり、さらに高，強誘電体薄膜キャパシタの安定
したヒステリシス、リ−ク電流、耐圧、誘電率等の特性
を得ることができた。Further, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide were used instead of the first layer ITO of the first electrode and the second electrode of Example 6. Even when copper is used instead of Al in the second layer of the second electrode, the second
It is possible to prevent the peeling from the interface between the electrode and the high and ferroelectric thin film, and to obtain stable characteristics such as hysteresis, leak current, withstand voltage and dielectric constant of the high and ferroelectric thin film capacitor. It was

【００５１】以上、実施例に基づいて説明しきたが、本
明細書中には以下の発明が含まれる。 １．（実施例１に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂ
として金属が形成されている。第１の電極の第二層上に
は高，強誘電体膜５が形成され、さらにその上に第２の
電極５として酸化物が形成されている構造になってい
る。Although the above description has been given based on the embodiments, the present invention includes the following inventions. 1. (Corresponding to Example 1) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, but an oxide is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and the first layer 3a is formed thereon. Second layer 3b of electrode 3 of
The metal is formed as. The structure is such that a high ferroelectric film 5 is formed on the second layer of the first electrode, and an oxide is formed as the second electrode 5 on the high ferroelectric film 5.

【００５２】［作用］ この構造において第一層（酸化
物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、下
層からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。また、
第二層（金属）４は高，強誘電体薄膜キャパシタの最良
および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐
圧等の特性を引き出す役目をする。更に、第二の電極
（酸化物）５は、高，強誘電体膜４との良好な接着力を
持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施して
も高、強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer. Also,
The second layer (metal) 4 serves to bring out the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current and breakdown voltage. Furthermore, the second electrode (oxide) 5 has high adhesion to the ferroelectric film 4 and is highly diffused in the ferroelectric film even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher. Etc. will not be affected.

【００５３】［効果］ 第２の電極５として酸化物を用
いることにより、第２の電極と高，強誘電体膜界面の接
着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、酸化
物は５００℃以上の熱処理を施しても高，強誘電体膜へ
の拡散等の影響を及ぼさないので、第２の電極５形成後
の高温熱処理が可能となる。従って、高，誘電体薄膜キ
ャパシタの安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電
流、耐圧等の特性を得ることができる。更に、第１の電
極３の第一層３ａとして酸化物を用い第１の電極３の第
二層３ｂとして金属の構造にすることにより、酸化物は
下層２との接着層の役割を果たすと共に下層からのＳｉ
等の拡散物を阻止する働きをし、且つ金属第二層（金
属）３ｂは高、強誘電体薄膜キャパシタの最良および安
定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特
性を引き出す役目をしてくれる。従って膜剥離が発生せ
ず、且つ高，強誘電体膜キャパシタの最良および安定し
た誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を
持つ半導体装置を得ることができる。[Effect] By using an oxide as the second electrode 5, the adhesion between the second electrode and the interface of the high and ferroelectric films becomes good, so that film peeling can be prevented. Further, even if the oxide is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher, it does not have a high effect such as diffusion into the ferroelectric film, so that a high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 5 becomes possible. Therefore, it is possible to obtain high characteristics such as stable dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage of the dielectric thin film capacitor. Furthermore, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and using a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the oxide plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2. Si from the bottom layer
And the like, and the metal second layer (metal) 3b plays a role of bringing out the best and stable characteristics of the ferroelectric thin film capacitor such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Will do Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a ferroelectric film capacitor such as a dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００５４】２．（実施例１に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
導電性酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二
層３ｂとして金属が形成されている。第１の電極３の第
二層３ｂ上には高，強誘電体膜４が形成され、さらにそ
の上に第２の電極５として導電性酸化物が形成されてい
る構造になっている。2. (Corresponding to Example 1) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region in claims, and a conductive oxide is formed on the lower layer 2 as the first layer 3a of the first electrode 3, and the conductive oxide is formed thereon. A metal is formed as the second layer 3b of the first electrode 3. The structure is such that a high ferroelectric film 4 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3, and a conductive oxide is further formed thereon as the second electrode 5.

【００５５】［作用］ この構造において、第１の電極
３の第一層（導電性酸化物）３ａは下層２との接着層の
役割を果たすと共に、下層２からのＳｉ等の拡散物を阻
止する働きをする。また、第１の電極３の第二層（金
属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および
安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の
特性を引き出す役目をする。更に、第２の電極（導電性
酸化物）５は高，強誘電体膜４との良好な接着力を持っ
ていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施しても
高、強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。[Operation] In this structure, the first layer (conductive oxide) 3a of the first electrode 3 serves as an adhesive layer with the lower layer 2 and blocks diffusion substances such as Si from the lower layer 2. Work. The second layer (metal) 3b of the first electrode 3 plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Furthermore, the second electrode (conductive oxide) 5 has high adhesiveness to the ferroelectric film 4, and even if it is subjected to high temperature heat treatment at 500 ° C. or higher, it does not become a ferroelectric film. There is no influence such as diffusion.

【００５６】［効果］ 第２の電極５として導電性酸化
物を用いることにより、第２の電極５と高，強誘電体膜
４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止できる。
また、第２の電極（導電性酸化物）５は５００℃以上の
熱処理を施しても高，強誘電体膜への拡散等の影響を及
ぼさないので、第２の電極形成後の高温熱処理が可能と
なる。従って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した
誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得
ることができる。更に、第１の電極３の第一層３ａとし
て導電性酸化物を用い、第１の電極３の第二層３ｂとし
て金属の構造にすることにより、第一層（導電性酸化
物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に下層
からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをし、且つ第一層
（金属）３ｂは高，強誘電体薄膜キャパシタの最良およ
び安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等
の特性を引き出す役目をしてくれる。従って、膜剥離が
発生せず、且つ高、強誘電体薄膜キャパシタの最良およ
び安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等
の特性を持つ半導体装置を得ることができる。[Effects] By using a conductive oxide as the second electrode 5, the adhesion between the second electrode 5 and the interface between the high and the ferroelectric film 4 becomes good, so that film peeling can be prevented.
Further, the second electrode (conductive oxide) 5 does not have a high effect even if it is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher and does not affect the diffusion into the ferroelectric film. It will be possible. Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Furthermore, by using a conductive oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and forming a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (conductive oxide) 3a is The first layer (metal) 3b plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and prevents diffusion of Si or the like from the lower layer, and the first layer (metal) 3b has the best and stable dielectric constant of a high ferroelectric film capacitor, It plays a role in drawing out characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which is high and has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor, such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００５７】３．（実施例１に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂ
として高融点金属が形成されている。第１の電極３の第
二層３ｂ上には高，強誘電体膜４が形成され、さらにそ
の上に第２の電極５として酸化物が形成されている構造
になっている。3. (Corresponding to Example 1) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, but an oxide is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and the first layer 3a is formed thereon. Second layer 3b of electrode 3 of
A refractory metal is formed as. A high ferroelectric film 4 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3, and an oxide is formed as a second electrode 5 on the high ferroelectric film 4.

【００５８】［作用］ この構造において、第１の電極
３の第一層（酸化物）３ａは下層２との接着層の役割を
果たすと共に、下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する
働きをする。また、第１の電極３の第二層（高融点金
属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および
安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の
特性を引き出す役目をする。更に、酸化物１０６は高、
強誘電体膜１０５との良好な接着力を持っていると共
に、５００℃以上の高温熱処理を施しても高、強誘電体
膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a of the first electrode 3 functions as an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffusion substances such as Si from the lower layer 2. do. Further, the second layer (high melting point metal) 3b of the first electrode 3 plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current and breakdown voltage. . Furthermore, the oxide 106 is high,
It has good adhesion with the ferroelectric film 105, and even if it is subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, it does not affect the ferroelectric film due to diffusion or the like.

【００５９】［効果］ 第２の電極５として酸化物を用
いることにより、第２の電極５と高，強誘電体膜４界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、
第２の電極（酸化物）５は、５００℃以上の熱処理を施
しても高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないの
で第２電極形成後の高温熱処理が可能となる。従って、
高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができ
る。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物を用
い第１の電極３の第二層３ｂとして高融点金属の構造に
することにより、第一層（酸化物）３ａは下層２との接
着層の役割を果たすと共に、下層２からのＳｉ等の拡散
物を阻止する働きをし、且つ第１の電極３の第二層（高
融点金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良
および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐
圧等の特性を引き出す役目をしてくれる。従って膜剥離
が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャパシタの最良お
よび安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧
等の特性を持つ半導体装置を得ることができる。[Effect] By using an oxide as the second electrode 5, the adhesion between the interface of the second electrode 5 and the high and ferroelectric film 4 becomes good, so that film peeling can be prevented. Also,
The second electrode (oxide) 5 does not have a high effect even if it is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect the diffusion into the ferroelectric film. Therefore, the high temperature heat treatment after the second electrode is formed becomes possible. Therefore,
It is possible to obtain stable dielectric constant, hysteresis, leak current, withstand voltage, etc. of the high and ferroelectric thin film capacitors. Furthermore, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and using a refractory metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a becomes the lower layer 2. The second layer (refractory metal) 3b of the first electrode 3 functions as an adhesive layer of the first electrode 3 and prevents diffusion of Si or the like from the lower layer 2. It plays the role of bringing out the best and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, withstand voltage and other characteristics. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a high and ferroelectric thin film capacitor, such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００６０】４．（実施例１に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、
酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イ
リジウムのうち少なくとも一つを主成分としている酸化
物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂとし
て金属が形成されている。第１の電極３の第二層３ｂ上
には、高，強誘電体膜45が形成され、さらにその上に第
２の電極５としてＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、
酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オ
スミウム、酸化イリジウムのうち少なくとも一つを主成
分としている酸化物が形成されている構造になってい
る。4. (Corresponding to Example 1) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, and ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, as the first layer 3a of the first electrode 3, is formed on the lower layer 2.
An oxide containing at least one of rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is formed, and a metal is formed thereon as the second layer 3b of the first electrode 3. A high and ferroelectric film 45 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3, and further ITO, tin oxide, indium oxide as a second electrode 5 is formed thereon.
It has a structure in which an oxide containing at least one of ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is formed.

【００６１】［作用］ この構造においてＩＴＯ、酸化
スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウ
ム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムの
うち少なくとも一つを主成分としている第一層（酸化
物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、下
層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、第二層（金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシ
タの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧等の特性を引き出す役目をする。更に、ＩＴ
Ｏ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化
ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジ
ウムのうち少なくとも一つを主成分としている第２の電
極（酸化物）５は、高，強誘電体膜４との良好な接着力
を持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施し
ても高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがな
い。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as a main component is It plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer 2. Further, the second layer (metal) 3b plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like. Furthermore, IT
The second electrode (oxide) 5 containing at least one of O, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is formed of a high ferroelectric film 4 In addition to having a good adhesive strength with, even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, there is no influence such as diffusion on the ferroelectric film.

【００６２】［効果］ 第２の電極５としてＩＴＯ、酸
化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウ
ム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムの
うち少なくとも一つを主成分としている酸化物を用いる
ことにより、第２の電極５と高，強誘電体膜４界面の接
着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、第２
の電極（酸化物）５は、５００℃以上の熱処理を施して
も高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないので第
２電極形成後の高温熱処理が可能となる。従って、高，
強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができる。更
に、第１電極３の第一層３ａとしてＩＴＯ、酸化スズ、
酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化
レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムのうち少な
くとも一つを主成分としている酸化物を用い、第１電極
３の第二層３ｂとして高融点金属の構造にすることによ
り、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウ
ム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸
化イリジウムのうち少なくとも一つを主成分としている
第一層（酸化物）３ａは下層２との接着層の役割を果た
すと共に、下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働き
をし、且つ第二層（金属）３ｂは高，強誘電体薄膜キャ
パシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ
−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をしてくれる。
従って、膜剥離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャ
パシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ
−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得ることが
できる。[Effect] By using an oxide containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as the main component as the second electrode 5. Since the adhesive strength between the second electrode 5 and the high ferroelectric film 4 interface is improved, film peeling can be prevented. Also, the second
The electrode (oxide) 5 is high and does not affect diffusion or the like to the ferroelectric film even if it is subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, so that high temperature heat treatment after the second electrode is formed is possible. Therefore, high,
It is possible to obtain stable characteristics such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage of the ferroelectric thin film capacitor. Further, as the first layer 3a of the first electrode 3, ITO, tin oxide,
An oxide containing at least one of indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is used, and a structure of a refractory metal is used as the second layer 3b of the first electrode 3. Accordingly, the first layer (oxide) 3a containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is an adhesive layer to the lower layer 2. The second layer (metal) 3b plays a role as well as blocks diffusion substances such as Si from the lower layer 2, and the second layer (metal) 3b is the best and stable dielectric constant, hysteresis, and leak of the high and ferroelectric thin film capacitors. It plays a role in drawing out characteristics such as current and breakdown voltage.
Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor having high and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like.

【００６３】５．（実施例１に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂ
として白金、パラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、
レニウム、オスミウム、イリジウムのうち少なくとも一
つを主成分としている金属が形成されている。第１の電
極３の第二層３ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成さ
れ、さらにその上に第２の電極５として酸化物が形成さ
れている構造になっている。5. (Corresponding to Example 1) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, but an oxide is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and the first layer 3a is formed thereon. Second layer 3b of electrode 3 of
As platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium,
A metal whose main component is at least one of rhenium, osmium, and iridium is formed. On the second layer 3b of the first electrode 3, a high ferroelectric film 4 is formed, and an oxide is formed as a second electrode 5 on the ferroelectric film 4.

【００６４】［作用］ この構造において、第一層（酸
化物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、
下層からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、白金、パラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レ
ニウム、オスミウム、イリジウムのうち少なくとも一つ
を主成分としている第二層（金属）３ｂは、高，強誘電
体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をす
る。更に、第２の電極（酸化物）５は、高，強誘電体膜
４との良好な接着力を持っていると共に、５００℃以上
の高温熱処理を施しても高，強誘電体膜に拡散等の影響
を及ぼすことがない。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a serves as an adhesive layer with the lower layer 2 and
It functions to prevent the diffused substances such as Si from the lower layer. Further, the second layer (metal) 3b containing at least one of platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium and iridium as a main component is the best and stable dielectric constant of a high and ferroelectric thin film capacitor. , Plays a role of extracting characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Further, the second electrode (oxide) 5 has a high adhesive strength with the ferroelectric film 4 and diffuses into the high ferroelectric film even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher. Etc. will not be affected.

【００６５】［効果］ 第２の電極５として酸化物を用
いることにより、第２の電極５と高，強誘電体膜４界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、
第２の電極（酸化物）５は、５００℃以上の熱処理を施
しても高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないの
で、第２の電極５形成後の高温熱処理が可能となる。従
って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることが
できる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物
を用い、第１の電極３の第二層３ｂとして白金、パラジ
ウム、金、ルテニウム、ロジウム、レニウム、オスミウ
ム、イリジウムのうち少なくとも一つを主成分としてい
る金属の構造にすることにより、第一層（酸化物）３ａ
は下層２との接着層の役割を果たすと共に、下層２から
のＳｉ等の拡散物を阻止する働きをし、且つ白金、パラ
ジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レニウム、オスミ
ウム、イリジウムのうち少なくとも一つを主成分として
いる第二層（金属）３ｂは高，強誘電体薄膜キャパシタ
の最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電
流、耐圧等の特性を引き出す役目をしてくれる。従っ
て、膜剥離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャパシ
タの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得ることができ
る。[Effect] By using an oxide as the second electrode 5, the adhesion between the second electrode 5 and the interface between the high and the ferroelectric film 4 becomes good, so that film peeling can be prevented. Also,
The second electrode (oxide) 5 does not have a high effect even when subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion into the ferroelectric film. Therefore, high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 5 is possible. Become. Therefore, the stable dielectric constant of high and ferroelectric thin film capacitors,
It is possible to obtain characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Furthermore, an oxide is used as the first layer 3a of the first electrode 3, and at least one of platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium, and iridium is used as the second layer 3b of the first electrode 3. By making the structure of the metal as the main component, the first layer (oxide) 3a
Plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and prevents diffusion of Si or the like from the lower layer 2, and at least one of platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium and iridium. The second layer (metal) 3b containing as a main component plays a role of bringing out the best and stable characteristics of high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor having high and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like.

【００６６】６．（実施例２に対応） ［構成］ 基板１上にはゲ−ト電極25、ソース領域22、
ドレイン領域23から構成されるＭＯＳトランジスタが形
成されている。また、ＭＯＳトランジスタの近傍の絶縁
膜26上に第１の電極３の第一層３ａとして酸化物、第１
の電極３の第二層３ｂとして金属、高，強誘電体膜４、
第２の電極５として酸化物の順で積層された高，強誘電
体薄膜キャパシタが形成されており、第２の電極（酸化
物）５とＭＯＳトランジスタのソ−ス領域22とを配線電
極29ａで結線し、第１の電極３の第二層（金属）３ｂを
ドライブ配線電極29ｃと接続した構造からなるメモリ装
置。6. (Corresponding to Example 2) [Structure] On the substrate 1, a gate electrode 25, a source region 22,
A MOS transistor composed of the drain region 23 is formed. Further, on the insulating film 26 near the MOS transistor, as the first layer 3a of the first electrode 3, an oxide,
As a second layer 3b of the electrode 3 of the metal, high, ferroelectric film 4,
As the second electrode 5, there is formed a high and ferroelectric thin film capacitor in which oxides are laminated in this order, and the second electrode (oxide) 5 and the source region 22 of the MOS transistor are connected to the wiring electrode 29a. A memory device having a structure in which the second layer (metal) 3b of the first electrode 3 is connected to the drive wiring electrode 29c.

【００６７】［作用］ この構造によれば、高，強誘電
体薄膜キャパシタの第一層（酸化物）３ａは下層２との
接着層の役割を果たすと共に、下層２からのＳｉ等の拡
散物を阻止する働きをする。また、第二層（金属）３ｂ
は、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した
誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引
き出す役目をする。更に、第２の電極（酸化物）５は、
高，強誘電体膜４との良好な接着力を持っていると共
に、５００℃以上の高温熱処理を施しても高、強誘電体
膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。[Operation] According to this structure, the first layer (oxide) 3a of the high-K ferroelectric thin-film capacitor serves as an adhesive layer with the lower layer 2 and diffuses such as Si from the lower layer 2. Acts to prevent. The second layer (metal) 3b
Serves to bring out the best and stable characteristics of high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Further, the second electrode (oxide) 5 is
In addition to having high and good adhesion to the ferroelectric film 4, even if a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher is performed, there is no effect of diffusion or the like on the ferroelectric film.

【００６８】［効果］ 第２の電極５として酸化物を用
いることにより、第２の電極５と高，強誘電体膜４界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、
第２の電極（酸化物）５は、５００℃以上の熱処理を施
しても高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないの
で、第２の電極５形成後の高温熱処理が可能となる。従
って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることが
できる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物
を用い、第１の電極３の第二層３ｂとして金属の構造に
することにより、第一層（酸化物）３ａは下層２との接
着層の役割を果たすと共に下層からのＳｉ等の拡散物を
阻止する働きをし、且つ第二層（金属）３ｂは高，強誘
電体薄膜キャパシタの最良及び安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をし
てくれる。従って、膜剥離が発生せず、且つ最良及び安
定した誘電性、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特
性を持つ高，強誘電性薄膜キャパシタとなるので、書き
込み、読み出しが安定な高密度メモリ装置が可能とな
る。[Effect] By using an oxide as the second electrode 5, the adhesion between the second electrode 5 and the interface between the high and the ferroelectric film 4 becomes good, so that film peeling can be prevented. Also,
The second electrode (oxide) 5 does not have a high effect even when subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion into the ferroelectric film. Therefore, high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 5 is possible. Become. Therefore, the stable dielectric constant of high and ferroelectric thin film capacitors,
It is possible to obtain characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Further, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and forming a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a and the lower layer 2 are The second layer (metal) 3b plays a role of an adhesive layer and prevents diffusion of Si or the like from the lower layer, and the second layer (metal) 3b has the best and stable dielectric constant, hysteresis, and leakage of a high-thickness ferroelectric thin film capacitor. It plays the role of extracting characteristics such as current and breakdown voltage. Therefore, a high density, stable ferroelectric thin film capacitor that does not cause film peeling and has the best and stable characteristics of dielectric properties, hysteresis, leak current, withstand voltage, etc. The device becomes possible.

【００６９】７．（実施例３に対応） ［構成］ 基板１上にはゲ−ト電極25、ソース領域22、
ドレイン領域23から構成されるＭＯＳトランジスタが形
成されている。また、ＭＯＳトランジスタの近傍の絶縁
膜26上に第１の電極３の第一層３として酸化物、第１の
電極３の第二層３ｂとして金属、高，強誘電体膜４、第
２の電極５として酸化物の順で積層された高，強誘電体
薄膜キャパシタが形成されており、第１の電極３の第二
層（金属）３ｂとＭＯＳトランジスタのソ−ス領域22と
を配線電極33で結線し、第２の電極５をドライブ配線電
極29ｃと接続した構造からなるメモリ装置。7. (Corresponding to Example 3) [Structure] On the substrate 1, a gate electrode 25, a source region 22,
A MOS transistor composed of the drain region 23 is formed. Further, on the insulating film 26 in the vicinity of the MOS transistor, an oxide is used as the first layer 3 of the first electrode 3, a metal is used as the second layer 3b of the first electrode 3, a high ferroelectric film 4, and a second ferroelectric film. As the electrode 5, a high and ferroelectric thin film capacitor in which oxides are laminated in order is formed, and the second layer (metal) 3b of the first electrode 3 and the source region 22 of the MOS transistor are connected to the wiring electrode. A memory device having a structure in which the second electrode 5 is connected to the drive wiring electrode 29c by connecting at 33.

【００７０】［作用］ この構造によれば、高，強誘電
体薄膜キャパシタの第一層（酸化物）３ａは下層２との
接着層の役割を果たすと共に、下層から２のＳｉ等の拡
散物を阻止する働きをする。また、第二層（金属）３ｂ
は、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した
誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引
き出す役目をする。更に、第２の電極（酸化物）５は、
高，強誘電体膜４との良好な接着力を持っていると共
に、５００℃以上の高温熱処理を施しても高，強誘電体
膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。[Operation] According to this structure, the first layer (oxide) 3a of the high ferroelectric thin film capacitor plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2, and a diffusion material such as Si from the lower layer 2 is formed. Acts to prevent. The second layer (metal) 3b
Serves to bring out the best and stable characteristics of high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Further, the second electrode (oxide) 5 is
It has a good adhesion to the high and ferroelectric films 4, and does not affect the high and ferroelectric films even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher.

【００７１】［効果］ 第２の電極５として酸化物を用
いることにより、第２の電極５と高，強誘電体膜４界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、
第２の電極（酸化物）５は、５００℃以上の熱処理を施
しても高，強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさない
ので、第２の電極５形成後の高温熱処理が可能となる。
従って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電
率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得るこ
とができる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸
化物を用い、第１の電極３の第二層３ｂとして金属の構
造にすることにより、第一層（酸化物）３ａは下層２と
の接着層の役割を果たすと共に、下層２からのＳｉ等の
拡散物を阻止する働きをし、且つ第二層（金属）３ｂは
高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電
率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出
す役目をしてくれる。従って、膜剥離が発生せず、且つ
最良及び安定した誘電性、ヒステリシス、リ−ク電流、
耐圧等の特性を持つ高，強誘電性薄膜キャパシタとなる
ので、書き込み、読み出しが安定な高密度メモリ装置が
可能となる。[Effect] By using an oxide as the second electrode 5, the adhesion between the second electrode 5 and the interface between the high and the ferroelectric film 4 becomes good, so that film peeling can be prevented. Also,
The second electrode (oxide) 5 is high in temperature even if subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion into the ferroelectric film 4. Therefore, high temperature heat treatment after forming the second electrode 5 is possible. Becomes
Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Further, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and forming a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a and the lower layer 2 are The second layer (metal) 3b plays a role of an adhesive layer and blocks diffusion of Si or the like from the lower layer 2, and the second layer (metal) 3b has the best and stable dielectric constant, hysteresis, and high dielectric constant of a thin film capacitor. It plays the role of extracting characteristics such as leak current and breakdown voltage. Therefore, film peeling does not occur, and the best and stable dielectric property, hysteresis, leak current,
Since this is a high- and ferroelectric thin-film capacitor having characteristics such as withstand voltage, it is possible to realize a high-density memory device in which writing and reading are stable.

【００７２】８．（実施例４に対応） ［構成］ 基板１上にはゲ−ト電極25、半導体拡販領域
であるソース領域22、ドレイン領域23から構成されるＭ
ＯＳトランジスタが形成されている。また、前記ソ−ス
領域22上には、第１の電極３の第一層３ａとして酸化
物、第１の電極３の第二層３ｂとして金属、高，強誘電
体膜４、第２の電極５として酸化物の順で積層された
高，強誘電体薄膜キャパシタが形成されており、第２の
電極（酸化物）５とドライブ配線電極34を接続した構造
からなるメモリ装置。8. (Corresponding to Example 4) [Structure] On the substrate 1, an M including a gate electrode 25, a source region 22 which is a semiconductor sales region, and a drain region 23.
An OS transistor is formed. Further, on the source region 22, an oxide is used as the first layer 3a of the first electrode 3, a metal is formed as the second layer 3b of the first electrode 3, a high ferroelectric film 4 and a second layer 3b. A memory device having a structure in which a high-permittivity ferroelectric thin film capacitor in which oxides are laminated in order is formed as the electrode 5, and the second electrode (oxide) 5 and the drive wiring electrode 34 are connected.

【００７３】［作用］ この構造によれば、高，強誘電
体薄膜キャパシタの第一層（酸化物）３ａは下層２との
接着層の役割を果たすと共に、下層２からのＳｉ等の拡
散物を阻止する働きをする。また、第２層（金属）３ｂ
は、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した
誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引
き出す役目をする。更に、第２の電極（酸化物）５は、
高，強誘電体膜４との良好な接着力を持っていると共
に、５００℃以上の高温熱処理を施しても高，強誘電体
膜に拡散等の影響を及ぼすことがない。更には、高，強
誘電体薄膜キャパシタがソ−ス領域22上に直接形成され
ているので、１メモリセルの占領面積を小さくできる。[Operation] According to this structure, the first layer (oxide) 3a of the high and ferroelectric thin film capacitor plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2, and a diffused substance such as Si from the lower layer 2 is formed. Acts to prevent. Also, the second layer (metal) 3b
Serves to bring out the best and stable characteristics of high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Further, the second electrode (oxide) 5 is
It has a good adhesion to the high and ferroelectric films 4, and does not affect the high and ferroelectric films even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher. Furthermore, since the high and ferroelectric thin film capacitors are formed directly on the source region 22, the area occupied by one memory cell can be reduced.

【００７４】［効果］ 第２の電極５として酸化物を用
いることにより、第２の電極５と高，強誘電体膜４界面
の接着力が良好となるので膜剥離を防止できる。また、
第２の電極（酸化物）５は５００℃以上の熱処理を施し
ても高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないの
で、第２の電極５形成後の高温熱処理が可能となる。従
って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることが
できる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物
を用い、第１の電極３の第二層３ｂとして金属の構造に
することにより、第一層（酸化物）３ａは下層２との接
着層の役割を果たすと共に、下層からのＳｉ等の拡散物
を阻止する働きをし、且つっ第二層（金属）３ｂは高，
強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役
目をしてくれる。従って、膜剥離が発生せず、且つ最良
及び安定した誘電性、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧
等の特性を持つ高、強誘電性薄膜キャパシタとなるの
で、書き込み、読み出しが安定な高密度メモリ装置が可
能となる。更には、高，強誘電体薄膜キャパシタがソ−
ス領域22上に直接形成されているので、１メモリセルの
占領面積を小さくでき、従って高密度なメモリ装置が可
能となる。[Effect] By using an oxide as the second electrode 5, the adhesion between the interface of the second electrode 5 and the high and ferroelectric film 4 becomes good, so that film peeling can be prevented. Also,
Even if the second electrode (oxide) 5 is subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, it does not have a high effect such as diffusion into the ferroelectric film, so that high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 5 is possible. . Therefore, the stable dielectric constant of high and ferroelectric thin film capacitors,
It is possible to obtain characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Furthermore, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and forming a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a and the lower layer 2 are The second layer (metal) 3b has a high function as an adhesive layer and also functions to prevent diffusion substances such as Si from the lower layer.
Best and stable dielectric constant of ferroelectric thin film capacitors,
It plays a role in drawing out characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Therefore, a high-density, high-dielectric-constant thin film capacitor that does not cause film peeling and has the best and stable characteristics of dielectric properties, hysteresis, leak current, breakdown voltage, etc. The device becomes possible. Furthermore, high and ferroelectric thin film capacitors are
Since it is formed directly on the memory region 22, the occupied area of one memory cell can be reduced, and a high-density memory device can be realized.

【００７５】９．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂ
として金属が形成されている。第１の電極３の第二層３
ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成され、その上に第２
の電極51の第一層51ａとして酸化物が形成され、さらに
その上に第２の電極51の第二層51ｂとして金属が形成さ
れている構造になっている。9. (Corresponding to Example 5) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitors is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, but an oxide is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and the first layer 3a is formed thereon. Second layer 3b of electrode 3 of
The metal is formed as. Second layer 3 of first electrode 3
A high and ferroelectric film 4 is formed on b, and a second ferroelectric film 4 is formed thereon.
The oxide 51 is formed as the first layer 51a of the electrode 51, and the metal is further formed thereon as the second layer 51b of the second electrode 51.

【００７６】［作用］ この構造において、第一層（酸
化物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、
下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、第二層（金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシ
タの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧等どの特性を引き出す役目をする。更に、第
一層（酸化物）51ａは高，強誘電体膜４との良好な接着
力を持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施
しても高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがな
い。更には、第二層（金属）51ｂは、第２の電極51の抵
抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2, and
It functions to prevent the diffused substances such as Si from the lower layer 2. Further, the second layer (metal) 3b plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors, such as dielectric constant, hysteresis, leak current and breakdown voltage. Furthermore, the first layer (oxide) 51a has high adhesion to the ferroelectric film 4 and, even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, the first layer (oxide) 51a does not diffuse to the ferroelectric film. It has no effect. Further, the second layer (metal) 51b acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【００７７】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属を用いる
ことで、第２の電極51の低抵抗化となる。また、第一層
（酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても
高，強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないので、
第２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従っ
て、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることがで
きる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物を
用い、第１の電極３の第二層３ｂとして金属の構造にす
ることにより、第一層（酸化物）３ａは下層２との接着
層の役割を果たすと共に、下層３からのＳｉ等の拡散物
を阻止する働きをし、且つ第二層（金属）３ｂは高，強
誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目
をしてくれる。従って、膜剥離が発生せず、且つ高、強
誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装
置を得ることができる。[Effect] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesive force between the second electrode 51 and the interface of the high and ferroelectric films 4 is improved, so that film peeling is prevented. By using a metal as the second layer 51b of the second electrode 51, the resistance of the second electrode 51 can be reduced. Further, since the first layer (oxide) 51a is high in temperature and does not affect diffusion or the like into the ferroelectric film 4 even if it is subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher,
High temperature heat treatment after the formation of the second electrode 51 becomes possible. Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Furthermore, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and forming a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a and the lower layer 2 are The second layer (metal) 3b plays a role of an adhesive layer and blocks diffusion of Si or the like from the lower layer 3, and the second layer (metal) 3b has the best and stable dielectric constant, hysteresis, and high dielectric constant of a thin film capacitor. It plays the role of extracting characteristics such as leak current and breakdown voltage. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which is high and has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor, such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００７８】１０．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
導電性酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二
層３ｂｂとして金属が形成されている。第１の電極３の
第二層３ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成され、その
上に第２の電極51の第一層51ａとして導電性酸化物が形
成され、さらにその上に第２の電極51の第二層51ｂとし
て金属が形成されている構造になっている。10. (Corresponding to Example 5) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitors is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region in the claims, and a conductive oxide is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and is formed on the lower layer 2. A metal is formed as the second layer 3bb of the first electrode 3. A high ferroelectric film 4 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3, a conductive oxide is formed thereon as a first layer 51a of the second electrode 51, and further thereon. In this structure, a metal is formed as the second layer 51b of the second electrode 51.

【００７９】［作用］ この構造において、第一層（導
電性酸化物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと
共に、下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをす
る。また、第二層（金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、
リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をする。更
に、第一層（導電性酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４
との良好な接着力を持っていると共に、５００℃以上の
高温熱処理を施しても高，強誘電体膜に拡散等の影響を
及ぼすことがない。更には、第二層（金属）51ｂは、第
２の電極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (conductive oxide) 3a functions as an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer 2. In addition, the second layer (metal) 3b is the best and stable dielectric constant, hysteresis, and
It plays the role of extracting characteristics such as leak current and breakdown voltage. Further, the first layer (conductive oxide) 51a is formed of the high- and ferroelectric film 4
In addition to having a good adhesive strength with, even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, there is no influence such as diffusion on the ferroelectric film. Further, the second layer (metal) 51b acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【００８０】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て導電性酸化物を用いることにより、第２の電極51と
高，強誘電体４膜界面の接着力が良好となるので膜剥離
を防止でき、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属
を用いることで第２の電極51の低抵抗化となる。また、
第一層（導電性酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理
を施しても高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさな
いので、第２の電極51形成後の高温熱処理が可能となり
従って、高、強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電
率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得るこ
とができる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして導
電性酸化物を用い、第１の電極３の第二層３ｂｂとして
金属の構造にすることにより、第一層（導電性酸化物）
３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、下層２
からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをし、且つ第二層
（金属）３ｂは高，強誘電体薄膜キャパシタの最良およ
び安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等
の特性を引き出す役目をしてくれる。従って、膜剥離が
発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャパシタの最良およ
び安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等
の特性を持つ半導体装置を得ることができる。[Effects] By using a conductive oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesive force between the second electrode 51 and the interface of the high and ferroelectric 4 films becomes good, so that film peeling occurs. Can be prevented, and the resistance of the second electrode 51 can be reduced by using a metal as the second layer 51b of the second electrode 51. Also,
The first layer (conductive oxide) 51a is high even if it is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect the diffusion to the ferroelectric film. Therefore, high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 51 is possible. Therefore, high and stable characteristics of the ferroelectric thin film capacitor such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage can be obtained. Further, a conductive oxide is used as the first layer 3a of the first electrode 3 and a metal structure is used as the second layer 3bb of the first electrode 3 to obtain the first layer (conductive oxide).
3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and the lower layer 2
The second layer (metal) 3b functions to prevent the diffusion of Si and the like from Si, and has the best and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, withstand voltage, etc. of the high and ferroelectric thin film capacitors. Will help you withdraw. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor having high and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like.

【００８１】１１．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ａ
として高融点金属が形成されている。第１の電極３の第
二層３ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成され、さらに
その上に第２の電極51の第二層51ａとして酸化物が形成
され、さらにその上に第２の電極51の第二層51ａとして
金属が形成されている構造になっている。11. (Corresponding to Example 5) [Structure] The lower layer 2 of the high ferroelectric film capacitor is formed on the substrate 1. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, but an oxide is formed as the first layer 3a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and the first layer 3a is formed thereon. Second layer 3a of electrode 3
A refractory metal is formed as. A high ferroelectric film 4 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3, an oxide is formed thereon as a second layer 51a of the second electrode 51, and further thereon. The second layer 51a of the second electrode 51 has a structure in which a metal is formed.

【００８２】［作用］ この構造において、第一層（酸
化物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、
下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、第二層（高融点金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、
リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をする。更
に、第一層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との良
好な接着力を持っていると共に、５００℃以上の高温熱
処理を施しても高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼす
ことがない。更には、第二層（金属）51ｂは、第２の電
極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2, and
It functions to prevent the diffused substances such as Si from the lower layer 2. The second layer (refractory metal) 3b is used for the best and stable dielectric constant, hysteresis, and
It plays the role of extracting characteristics such as leak current and breakdown voltage. Furthermore, the first layer (oxide) 51a has high adhesion to the ferroelectric film 4, and even when subjected to high temperature heat treatment at 500 ° C. or higher, it diffuses into the ferroelectric film. Will not be affected. Further, the second layer (metal) 51b acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【００８３】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属を用いる
ことで、第２の電極51の低抵抗化となる。また、第一層
（酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても
高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないので、第
２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従って、
高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができ
る。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物を用
い、第１の電極３の第二層３ｂとして高融点金属の構造
にすることにより、第一層（酸化物）３ａは下層２との
接着層の役割を果たすと共に、下層からのＳｉ等の拡散
物を阻止する働きをし、且つ第二層（高融点金属）３ｂ
は、高，強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した
誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引
き出す役目をしてくれる。従って、膜剥離が発生せず、
且つ高、強誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した
誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持
つ半導体装置を得ることができる。[Effects] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesion between the second electrode 51 and the high / ferroelectric film 4 interface becomes good, so that film peeling is prevented. By using a metal as the second layer 51b of the second electrode 51, the resistance of the second electrode 51 can be reduced. Further, the first layer (oxide) 51a is high in temperature even if subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion into the ferroelectric film. Therefore, high temperature heat treatment after forming the second electrode 51 is possible. Becomes Therefore,
It is possible to obtain stable dielectric constant, hysteresis, leak current, withstand voltage, etc. of the high and ferroelectric thin film capacitors. Furthermore, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and using a refractory metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a becomes the lower layer 2a. The second layer (high melting point metal) 3b, which plays the role of an adhesion layer with
Plays the role of extracting the best and stable characteristics of high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current and breakdown voltage. Therefore, film peeling does not occur,
Moreover, it is possible to obtain a semiconductor device having high characteristics, the best characteristics of a ferroelectric thin film capacitor, and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like.

【００８４】１２．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層２ａとして
酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂ
として金属が形成されている。第１の電極３の第二層３
ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成され、さらにその上
に第２の電極51の第一層51ａとして酸化物が形成され、
さらにその上に第２の電極51の第二層51ｂとして低抵抗
金属が形成されている構造になっている。12. (Corresponding to Example 5) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitors is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region in claims, but an oxide is formed as the first layer 2a of the first electrode 3 on the lower layer 2 and the first layer is formed thereon. Second layer 3b of electrode 3 of
The metal is formed as. Second layer 3 of first electrode 3
a high ferroelectric film 4 is formed on b, and an oxide is formed thereon as a first layer 51a of the second electrode 51,
Further, a low resistance metal is formed as a second layer 51b of the second electrode 51 thereon.

【００８５】［作用］この構造において、第一層（酸化
物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、下
層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、第二層（金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシ
タの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧等の特性を引き出す役目をする。さらに第一
層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との良好な接着
力を持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施
しても高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがな
い。更には、第二層（低抵抗金属）51ｂは、第２電極51
の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer 2. Further, the second layer (metal) 3b plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like. Further, the first layer (oxide) 51a has high adhesiveness to the ferroelectric film 4, and even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, the first layer (oxide) 51a does not diffuse into the ferroelectric film. It has no effect. Further, the second layer (low resistance metal) 51b is the second electrode 51b.
To lower the resistance of.

【００８６】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして低抵抗金属を
用いることで、第２の電極51の低抵抗化となる。また第
一層（酸化物）51ａは５００℃以上の熱処理を施しても
高，強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないので、
第２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従っ
て、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることがで
きる。更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸化物を
用い、第１の電極３の第二層３ｂとして金属の構造にす
ることにより、第一層（酸化物）３ａは下層２との接着
層の役割を果たすと共に、下層２からのＳｉ等の拡散物
を阻止する働きをし、且つ第二層（金属）３ｂは高、強
誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目
をしてくれる。従って、膜剥離が発生せず、且つ高，強
誘電体薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装
置を得ることができる。[Effect] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesive force between the interface of the second electrode 51 and the high ferroelectric film 4 is improved, so that film peeling is prevented. By using a low resistance metal for the second layer 51b of the second electrode 51, the resistance of the second electrode 51 can be reduced. Further, the first layer (oxide) 51a is high even if it is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher, and since it does not affect the diffusion to the ferroelectric film 4,
High temperature heat treatment after the formation of the second electrode 51 becomes possible. Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Furthermore, by using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and forming a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a and the lower layer 2 are The second layer (metal) 3b functions as an adhesive layer and blocks diffusion of Si or the like from the lower layer 2, and the second layer (metal) 3b is high, and has the best and stable dielectric constant, hysteresis of the ferroelectric thin film capacitor, hysteresis, It plays the role of extracting characteristics such as leak current and breakdown voltage. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor having high and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like.

【００８７】１３．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとして
ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、
酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イ
リジウムのうち少なくとも一つを主成分としている酸化
物３が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ａと
して金属が形成されている。第１の電極３の第二層３ｂ
上には高，強誘電体膜４が形成され、さらにその上に第
２の電極51の第一層51ａとしてＩＴＯ、酸化スズ、酸化
インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニ
ウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムのうち少なくと
も一つを主成分としている酸化物が形成され、さらにそ
の上に第２の電極51の第二層51ｂとして金属が形成され
ている構造になっている。13. (Corresponding to Example 5) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitors is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region according to the claims, and ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, as the first layer 3a of the first electrode 3, is formed on the lower layer 2.
An oxide 3 containing at least one of rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is formed, and a metal is formed thereon as the second layer 3a of the first electrode 3. Second layer 3b of first electrode 3
A high ferroelectric film 4 is formed thereon, and ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and oxide are further formed thereon as the first layer 51a of the second electrode 51. An oxide containing at least one of iridium as a main component is formed, and a metal is further formed thereon as a second layer 51b of the second electrode 51.

【００８８】［作用］ この構造においてＩＴＯ、酸化
スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウ
ム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムの
うち少なくとも一つを主成分としている第１層（酸化
物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、下
層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。また
第二層（金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシタの
最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電
流、耐圧等の特性を引き出す役目をする。更に、ＩＴ
Ｏ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化
ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジ
ウムのうち少なくとも一つを主成分としている第一層
（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との良好な接着力
を持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施し
ても高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼすことがな
い。更には、第二層（金属）51ｂは、第２の電極51の抵
抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as a main component is It plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer 2. The second layer (metal) 3b serves to bring out the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current and breakdown voltage. Furthermore, IT
The first layer (oxide) 51a containing at least one of O, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as a main component is formed of a high and ferroelectric film 4. In addition to having good adhesive strength, it does not affect the ferroelectric film even if it is subjected to high temperature heat treatment at 500 ° C. or higher. Further, the second layer (metal) 51b acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【００８９】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
てＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウ
ム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸
化イリジウムのうち少なくとも一つを主成分としている
酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘電
体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属を用いる
ことで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第１層
（酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても
高，強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないので、第
２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従って、
高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができ
る。[Effect] As the first layer 51a of the second electrode 51, an oxide containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as a main component. By using a material, the adhesion between the second electrode 51 and the interface of the high and ferroelectric films 4 is improved, so that film peeling can be prevented, and a metal is used as the second layer 51b of the second electrode 51. Thus, the resistance of the second electrode 51 is lowered. Further, the first layer (oxide) 51a is high in temperature even if subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion into the ferroelectric film, so that high temperature heat treatment after formation of the second electrode 51 is possible. Becomes Therefore,
It is possible to obtain stable dielectric constant, hysteresis, leak current, withstand voltage, etc. of the high and ferroelectric thin film capacitors.

【００９０】更に、第１の電極３の第一層３ａとしてＩ
ＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸
化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリ
ジウムのうち少なくとも一つを主成分としている酸化物
を用い、第１の電極３の第二層３ａとして金属の構造に
することにより、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、
酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オ
スミウム、酸化イリジウムのうち少なくとも一つを主成
分としている第１層（酸化物）３ａは下層２との接着層
の役割を果たすと共に下層からのＳｉ等の拡散物を阻止
する働きをし、且つ第二層（金属）３ｂは高，強誘電体
薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリ
シス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をして
くれる。従って膜剥離が発生せず、且つ高、強誘電体薄
膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得る
ことができる。Further, as the first layer 3a of the first electrode 3, I
An oxide containing at least one of TO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is used, and a metal of the second layer 3a of the first electrode 3 is used. Depending on the structure, ITO, tin oxide, indium oxide,
The first layer (oxide) 3a containing at least one of ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and is made of Si or the like from the lower layer. The second layer (metal) 3b functions to prevent the diffusion, and serves to bring out the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Give me Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur, and which is high and has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor, such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【００９１】１４．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１電極３の第一層３ａとして酸
化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３ｂと
して白金、パラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レ
ニウム、オスミウム、イリジウムのうち少なくとも一つ
を主成分としている金属が形成されている。第１の電極
３の第二層３ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成され、
さらにその上に第２の電極51の第一層51ａとして酸化物
が形成され、さらにその上に第２の電極51の第二層51ｂ
として金属が形成されている構造になっている。14. (Corresponding to Example 5) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitors is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region in the claims, but an oxide is formed on the lower layer 2 as the first layer 3a of the first electrode 3, and the first layer 3a is formed thereon. As the second layer 3b of the electrode 3, a metal containing at least one of platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium and iridium as a main component is formed. A high and ferroelectric film 4 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3,
An oxide is further formed thereon as a first layer 51a of the second electrode 51, and a second layer 51b of the second electrode 51 is further formed thereon.
It has a structure in which a metal is formed.

【００９２】［作用］ この構造において、第一層（酸
化物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、
下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、白金、パラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レ
ニウム、オスミウム、イリジウムのうち少なくとも一つ
を主成分としている第二層（金属）３ｂは高，強誘電体
薄膜キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリ
シス、リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をす
る。更に、第一層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４
との良好な接着力を持っていると共に、５００℃以上の
高温熱処理を施しても高，強誘電体膜４に拡散等の影響
を及ぼすことがない。更には、第二層（金属）51ｂは、
第２の電極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2, and
It functions to prevent the diffused substances such as Si from the lower layer 2. Further, the second layer (metal) 3b containing at least one of platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium and iridium as a main component is a high, ferroelectric thin film capacitor having the best and stable dielectric constant, It plays the role of extracting characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Further, the first layer (oxide) 51a is formed of a high-strength ferroelectric film 4
In addition to having good adhesive strength with, even if a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher is performed, it does not affect the ferroelectric film 4 due to high diffusion. Furthermore, the second layer (metal) 51b is
It acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【００９３】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属を用いる
ことで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第一層
（酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても
高，強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないので、
第２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従っ
て、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることがで
きる。[Effect] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesive force between the interface of the second electrode 51 and the high and ferroelectric films 4 is improved, so that film peeling is prevented. In addition, the resistance of the second electrode 51 can be reduced by using a metal as the second layer 51b of the second electrode 51. Further, since the first layer (oxide) 51a is high in temperature and does not affect diffusion or the like into the ferroelectric film 4 even if it is subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher,
High temperature heat treatment after the formation of the second electrode 51 becomes possible. Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage.

【００９４】更に、第１の電極３の第一層３ａとして酸
化物を用い、第１の電極３の第二層３ｂとして白金、パ
ラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レニウム、オス
ミウム、イリジウムのうち少なくとも一つを主成分とし
ている金属の構造にすることにより、第一層（酸化物）
３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に、下層２
からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをし、且つ白金、
パラジウム、金、ルテニウム、ロジウム、レニウム、オ
スミウム、イリジウムのうち少なくとも一つを主成分と
している第二層（金属）３ｂは高，強誘電体薄膜キャパ
シタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−
ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をしてくれる。従
って、膜剥離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャパ
シタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−
ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得ることがで
きる。Further, an oxide is used as the first layer 3a of the first electrode 3 and at least one of platinum, palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium and iridium is used as the second layer 3b of the first electrode 3. The first layer (oxide) by making the structure of the metal which has one as the main component
3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and the lower layer 2
Platinum, which acts to prevent the diffusion of Si, etc. from the
The second layer (metal) 3b containing at least one of palladium, gold, ruthenium, rhodium, rhenium, osmium, and iridium as a main component is the best and stable dielectric constant, hysteresis, and leakage of a high and ferroelectric thin film capacitor.
It plays the role of extracting characteristics such as current and breakdown voltage. Therefore, no peeling of the film occurs, and the best and stable dielectric constant, hysteresis, and leakage of a high, ferroelectric thin film capacitor are obtained.
It is possible to obtain a semiconductor device having characteristics such as high current and breakdown voltage.

【００９５】１５．（実施例５に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は、請求項の絶
縁膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当
するが、その下層２上に第１の電極３の第一層３ａとし
て酸化物が形成され、その上に第１の電極３の第二層３
ｂとして金属が形成されている。第１の電極３の第二層
３ｂ上には、高，強誘電体膜４が形成され、さらにその
上に第２の電極３の第二層３ｂとして酸化物が形成さ
れ、さらにその上に第２の電極３の第二層３ｂとしてＡ
ｌ、Ｃｕのうち少なくとも一つを主成分としている金属
が形成されている構造になっている。15. (Corresponding to Example 5) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the high and ferroelectric thin film capacitors is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region in the claims, but an oxide is formed on the lower layer 2 as the first layer 3a of the first electrode 3, and the first layer 3a is formed thereon. Second layer 3 of electrode 3 of 1
A metal is formed as b. A high ferroelectric film 4 is formed on the second layer 3b of the first electrode 3, an oxide is formed thereon as the second layer 3b of the second electrode 3, and further thereon. A as the second layer 3b of the second electrode 3
It has a structure in which a metal containing at least one of l and Cu as a main component is formed.

【００９６】［作用］ この構造において、第一層（酸
化物）３ａは下層２との接着層の役割を果たすと共に下
層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、第二層（金属）３ｂは、高，強誘電体薄膜キャパシ
タの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク
電流、耐圧等の特性を引き出す役目をする。更に、第一
層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との良好な接着
力を持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施
しても高，強誘電体膜４に拡散等の影響を及ぼすことが
ない。更に、Ａｌ、Ｃｕのうち少なくとも一つを主成分
としている第二層（金属）51ｂは、第２の電極51の抵抗
を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first layer (oxide) 3a plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer 2. Further, the second layer (metal) 3b plays a role of extracting the best and stable characteristics of the high and ferroelectric thin film capacitors such as dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like. Furthermore, the first layer (oxide) 51a has a high adhesiveness with the ferroelectric film 4 and diffuses into the high ferroelectric film 4 even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher. Etc. will not be affected. Further, the second layer (metal) 51b containing at least one of Al and Cu as a main component acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【００９７】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとしてＡｌ、Ｃｕの
うち少なくとも一つを主成分としている金属を用いるこ
とで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第一層（酸
化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても高，強
誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないので第２の電
極51形成後の高温熱処理が可能となり従って、高，強誘
電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシス、
リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができる。更に、
第１の電極３の第一層３ａとして酸化物を用い、第１の
電極３の第二層３ｂとして金属の構造にすることによ
り、第一層（酸化物）３ａは下層２との接着層の役割を
果たすと共に下層からのＳｉ等の拡散物を阻止する働き
をし、且つ第二層（金属）３ｂは高，、強誘電体薄膜キ
ャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシス、
リ−ク電流、耐圧等の特性を引き出す役目をしてくれ
る。従って、膜剥離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜
キャパシタの最良および安定した誘電率、ヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得る
ことができる。[Effects] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesion between the second electrode 51 and the high ferroelectric film 4 interface is improved, so that film peeling is prevented. By using a metal containing at least one of Al and Cu as a main component as the second layer 51b of the second electrode 51, the resistance of the second electrode 51 can be reduced. Further, the first layer (oxide) 51a is high even if it is subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect the diffusion into the ferroelectric film 4, so that a high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 51 is possible. Therefore, the stable dielectric constant, hysteresis, and
Characteristics such as leak current and breakdown voltage can be obtained. Furthermore,
By using an oxide as the first layer 3a of the first electrode 3 and a metal structure as the second layer 3b of the first electrode 3, the first layer (oxide) 3a is an adhesive layer with the lower layer 2. And the second layer (metal) 3b is high, and has the best and stable dielectric constant, hysteresis of the ferroelectric thin film capacitor, and hysteresis.
It plays the role of extracting characteristics such as leak current and breakdown voltage. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has the best and stable characteristics of a ferroelectric thin film capacitor having high and stable dielectric constant, hysteresis, leak current, breakdown voltage and the like.

【００９８】１６．（実施例６に対応） ［構成］ 基板１上には高，強誘電体薄膜キャパシタの
下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極61として酸化物が形成
されている。第１の電極61上には高，強誘電体膜４が形
成され、さらにその上に第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物が形成され、さらにその上に第２の電極51の第
二層51ｂとして金属が形成されている構造になってい
る。16. (Corresponding to Example 6) [Structure] The lower layer 2 of the high ferroelectric thin film capacitor is formed on the substrate 1. The lower layer 2 corresponds to the insulating film, the polycrystalline silicon film or the semiconductor diffusion region in the claims, and an oxide is formed as the first electrode 61 on the lower layer 2. The high ferroelectric film 4 is formed on the first electrode 61, an oxide is formed thereon as the first layer 51a of the second electrode 51, and the oxide of the second electrode 51 is further formed thereon. The second layer 51b has a structure in which a metal is formed.

【００９９】［作用］ この構造において、第１の電極
（酸化物）61は下層２との接着層の役割を果たすと共に
下層からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。ま
た、第一層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との良
好な接着力を持っていると共に、５００℃以上の高温熱
処理を施しても高，強誘電体膜４に拡散等の影響を及ぼ
すことがない。さらには第二層（金属）51ｂは第２の電
極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first electrode (oxide) 61 functions as an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer. Further, the first layer (oxide) 51a has a high adhesiveness with the ferroelectric film 4 and diffuses into the high ferroelectric film 4 even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher. Etc. will not be affected. Further, the second layer (metal) 51b acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【０１００】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属を用いる
ことで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第一層
（酸化物）51ａは５００℃以上の熱処理を施しても高，
強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないので第２の
電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従って、高，
強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができる。更
に、第１の電極61として酸化物を用いることにより、第
１の電極（酸化物）61は下層２との接着層の役割を果た
す。従って、膜剥離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜
キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電
流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得ることができ
る。[Effect] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesion between the second electrode 51 and the interface of the high and ferroelectric films 4 is improved, so that film peeling is prevented. In addition, the resistance of the second electrode 51 can be reduced by using a metal as the second layer 51b of the second electrode 51. In addition, the first layer (oxide) 51a is high even if subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher,
Since no influence such as diffusion to the ferroelectric film 4 is exerted, high temperature heat treatment after the formation of the second electrode 51 becomes possible. Therefore, high,
It is possible to obtain stable characteristics such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage of the ferroelectric thin film capacitor. Furthermore, by using an oxide as the first electrode 61, the first electrode (oxide) 61 serves as an adhesive layer with the lower layer 2. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has characteristics such as a high and stable ferroelectric thin film capacitor such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and withstand voltage.

【０１０１】１７．（実施例６に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極61として導電性酸化物
が形成されている。第１の電極61上には高，強誘電体膜
４が形成され、さらにその上に第２の電極51の第一層51
ａとして導電性酸化物が形成され、さらにその上に第２
の電極51の第二層51ｂとして金属が形成されている構造
になっている。17. (Corresponding to Example 6) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to the insulating film, the polycrystalline silicon film, or the semiconductor diffusion region in the claims, and a conductive oxide is formed as the first electrode 61 on the lower layer 2. A high ferroelectric film 4 is formed on the first electrode 61, and the first layer 51 of the second electrode 51 is further formed thereon.
A conductive oxide is formed as a, and a second oxide is formed on the conductive oxide.
The electrode 51 has a structure in which a metal is formed as the second layer 51b.

【０１０２】［作用］ この構造において、第１の電極
（導電性酸化物）61は、下層２との接着層の役割を果た
すと共に下層からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをす
る。また、第１の電極（導電性酸化物）61は、高，強誘
電体膜４との良好な接着力を持っていると共に、５００
℃以上の高温熱処理を施しても高，強誘電体膜に拡散等
の影響を及ぼすことがない。更に、第二層（金属）51ｂ
は、第２の電極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first electrode (conductive oxide) 61 plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer. In addition, the first electrode (conductive oxide) 61 has high adhesion to the ferroelectric film 4 and has a good adhesion to the ferroelectric film 4.
High-temperature heat treatment at ℃ or higher does not affect the ferroelectric film due to high diffusion. Furthermore, the second layer (metal) 51b
Serves to reduce the resistance of the second electrode 51.

【０１０３】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て導電性酸化物を用いることにより、第２の電極51と
高，強誘電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離
を防止でき、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属
を用いることで第２の電極51の低抵抗化となる。また、
第一層（導電性酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理
を施しても高，強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさ
ないので第２の電極51形成後の高温熱処理が可能とな
る。従って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘
電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得る
ことができる。更に、第１の電極61として導電性酸化物
を用いることにより、第１の電極（導電性酸化物）61
は、下層２との接着層の役割を果たすと共に下層２から
のＳｉ等の拡散物を阻止する働きをしてくれる。従っ
て、膜剥離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャパシ
タの安定した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧
等の特性を持つ半導体装置を得ることができる。[Effect] By using the conductive oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesive force between the interface of the second electrode 51 and the high and ferroelectric films 4 becomes good, so that film peeling occurs. Can be prevented, and the resistance of the second electrode 51 can be reduced by using a metal as the second layer 51b of the second electrode 51. Also,
Since the first layer (conductive oxide) 51a is high in heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion or the like to the ferroelectric film 4, high temperature heat treatment after forming the second electrode 51 is possible. Becomes Therefore, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, and a breakdown voltage. Further, by using a conductive oxide as the first electrode 61, the first electrode (conductive oxide) 61
Plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also has a function of blocking diffusion substances such as Si from the lower layer 2. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has characteristics such as a high and stable ferroelectric thin film capacitor such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and withstand voltage.

【０１０４】１８．（実施例６に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は、請求項の絶
縁膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当
するが、その下層２上に第１の電極61として酸化物が形
成されている。第１の電極61上には高，強誘電体膜４が
形成され、さらにその上に第２の電極51の第一層51ａと
して酸化物が形成され、さらにその上に第２の電極51の
第二層51ｂとして低抵抗金属が形成されている構造にな
っている。18. (Corresponding to Example 6) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region in the claims, and an oxide is formed as the first electrode 61 on the lower layer 2. A high ferroelectric film 4 is formed on the first electrode 61, an oxide is formed thereon as a first layer 51a of the second electrode 51, and an oxide of the second electrode 51 is further formed thereon. The second layer 51b has a structure in which a low resistance metal is formed.

【０１０５】［作用］ この構造において、第１の電極
（酸化物）61は、下層２との接着層の役割を果たすと共
に下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。
また、第一層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との
良好な接着力を持っていると共に、５００℃以上の高温
熱処理を施しても高，強誘電体膜に拡散等の影響を及ぼ
すことがない。更に、第二層（低抵抗金属）51ｂは、第
２の電極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first electrode (oxide) 61 plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent a diffused substance such as Si from the lower layer 2.
In addition, the first layer (oxide) 51a has a high adhesive strength with the ferroelectric film 4, and even when subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher, it diffuses into the ferroelectric film. Will not be affected. Further, the second layer (low resistance metal) 51b has a function of lowering the resistance of the second electrode 51.

【０１０６】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして低抵抗金属を
用いることで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第
一層（酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施して
も高，強誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないの
で、第２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従
って、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、
ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることが
できる。更に、第１の電極61として酸化物を用いること
により、第１の電極（酸化物）61は下層２との接着層の
役割を果たすとと共に、下層からのＳｉ等の拡散物を阻
止する働きをする。従って、膜剥離が発生せず、且つ
高、強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を
得ることができる。[Effect] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesive force between the interface of the second electrode 51 and the high ferroelectric film 4 is improved, so that film peeling is prevented. By using a low resistance metal as the second layer 51b of the second electrode 51, the resistance of the second electrode 51 can be reduced. Further, since the first layer (oxide) 51a does not have a high effect even if it is subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher and does not affect diffusion into the ferroelectric film 4, the high temperature heat treatment after the second electrode 51 is formed. It will be possible. Therefore, the stable dielectric constant of high and ferroelectric thin film capacitors,
It is possible to obtain characteristics such as hysteresis, leak current, and breakdown voltage. Furthermore, by using an oxide as the first electrode 61, the first electrode (oxide) 61 serves as an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to block diffusion substances such as Si from the lower layer. do. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has high characteristics such as stable dielectric constant of a ferroelectric thin film capacitor, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【０１０７】１９．（実施例６に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極61としてＩＴＯ、酸化
スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウ
ム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムの
うち少なくとも一つを主成分としている酸化物が形成さ
れている。第１の電極61上には高，強誘電体膜４が形成
され、さらにその上に第２の電極51の第一層51ａとして
ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、
酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イ
リジウムのうち少なくとも一つを主成分としている酸化
物が形成され、さらにその上に第２の電極51の第二層51
ｂとして金属が形成されている構造になっている。19. (Corresponding to Example 6) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to the insulating film, the polycrystalline silicon film or the semiconductor diffusion region in the claims, and ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide is used as the first electrode 61 on the lower layer 2. , An oxide containing at least one of osmium oxide and iridium oxide as a main component is formed. A high ferroelectric film 4 is formed on the first electrode 61, and ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, which is a first layer 51a of the second electrode 51, is further formed thereon.
An oxide containing at least one of rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is formed, and the second layer 51 of the second electrode 51 is further formed thereon.
It has a structure in which a metal is formed as b.

【０１０８】［作用］ この構造においてＩＴＯ、酸化
スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウ
ム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムの
うち少なくとも一つを主成分としている第１の電極（酸
化物）61は下層２との接着層の役割を果たすと共に下層
からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。また、Ｉ
ＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸
化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸化イリ
ジウムのうち少なくとも一つを主成分としている第１層
（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４との良好な接着力
を持っていると共に、５００℃以上の高温熱処理を施し
ても高，強誘電体膜４に拡散等の影響を及ぼすことがな
い。更に、第二層（金属）51ｂは、第２の電極51の抵抗
を下げる作用をする。[Function] In this structure, the first electrode (oxide) 61 containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as a main component. Plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer. Also, I
The first layer (oxide) 51a containing at least one of TO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component is formed of a high and ferroelectric film 4. In addition to having good adhesive strength, it does not affect the ferroelectric film 4 even if it is subjected to a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher. Further, the second layer (metal) 51b acts to reduce the resistance of the second electrode 51.

【０１０９】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
てＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ルテニウ
ム、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化オスミウム、酸
化イリジウムのうち少なくとも一つを主成分としている
酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘電
体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとして金属を用いる
ことで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第１層
（酸化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても
高、強誘電体膜への拡散等の影響を及ぼさないので、第
２の電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従って、
高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステ
リシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができ
る。更に、第１の電極61としてＩＴＯ、酸化スズ、酸化
インジウム、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化レニ
ウム、酸化オスミウム、酸化イリジウムのうち少なくと
も一つを主成分としている酸化物を用いることにより、
下層２との接着層の役割を果たすとと共に、下層２から
のＳｉ等の拡散物を阻止する働きをする。従って、膜剥
離が発生せず、且つ高，強誘電体薄膜キャパシタの安定
した誘電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性
を持つ半導体装置を得ることができる。[Effect] Oxidation containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide and iridium oxide as the main component as the first layer 51a of the second electrode 51. By using a material, the adhesion between the second electrode 51 and the interface of the high and ferroelectric films 4 is improved, so that film peeling can be prevented, and a metal is used as the second layer 51b of the second electrode 51. Thus, the resistance of the second electrode 51 is lowered. Further, the first layer (oxide) 51a is high even if it is subjected to heat treatment at 500 ° C. or higher, and does not affect diffusion or the like into the ferroelectric film. Therefore, high temperature heat treatment after forming the second electrode 51 is possible. Becomes Therefore,
It is possible to obtain stable dielectric constant, hysteresis, leak current, withstand voltage, etc. of the high and ferroelectric thin film capacitors. Further, by using an oxide containing at least one of ITO, tin oxide, indium oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, osmium oxide, and iridium oxide as a main component as the first electrode 61,
It plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent diffused substances such as Si from the lower layer 2. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has characteristics such as a high and stable ferroelectric thin film capacitor such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and withstand voltage.

【０１１０】２０．（実施例６に対応） ［構成］ 基板１上には、高，強誘電体薄膜キャパシタ
の下層２が形成されている。この下層２は請求項の絶縁
膜、多結晶シリコン膜あるいは半導体拡散領域に該当す
るが、その下層２上に第１の電極61として酸化物が形成
されている。第１の電極61上には、高，強誘電体膜４が
形成され、さらにその上に第２の電極51の第一層51ａと
して酸化物が形成され、さらにその上に第２の電極51の
第二層51ｂとしてＡｌ、Ｃｕのうち少なくとも一つを主
成分としている金属が形成されている構造になってい
る。20. (Corresponding to Example 6) [Structure] On the substrate 1, the lower layer 2 of the ferroelectric thin film capacitor is formed. The lower layer 2 corresponds to the insulating film, the polycrystalline silicon film or the semiconductor diffusion region in the claims, and an oxide is formed as the first electrode 61 on the lower layer 2. The high and ferroelectric film 4 is formed on the first electrode 61, an oxide is further formed thereon as the first layer 51a of the second electrode 51, and the second electrode 51 is further formed thereon. The second layer 51b has a structure in which a metal containing at least one of Al and Cu as a main component is formed.

【０１１１】［作用］ この構造において、第１の電極
（酸化物）61は下層２との接着層の役割を果たすと共
に、下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働きをす
る。また、第１層（酸化物）51ａは、高，強誘電体膜４
との良好な接着力を持っていると共に、５００℃以上の
高温熱処理を施しても高，強誘電体膜４に拡散等の影響
を及ぼすことがない。更に、Ａｌ、Ｃｕのうち少なくと
も一つを主成分としている第二層（金属）51ｂは、第２
の電極51の抵抗を下げる作用をする。[Operation] In this structure, the first electrode (oxide) 61 plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and also functions to prevent a diffused substance such as Si from the lower layer 2. In addition, the first layer (oxide) 51a is formed of the high and ferroelectric film 4
In addition to having good adhesive strength with, even if a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher is performed, it does not affect the ferroelectric film 4 due to high diffusion. Further, the second layer (metal) 51b containing at least one of Al and Cu as the main component is
It acts to reduce the resistance of the electrode 51 of the.

【０１１２】［効果］ 第２の電極51の第一層51ａとし
て酸化物を用いることにより、第２の電極51と高，強誘
電体膜４界面の接着力が良好となるので膜剥離を防止で
き、且つ第２の電極51の第二層51ｂとしてＡｌ、Ｃｕの
うち少なくとも一つを主成分としている金属を用いるこ
とで第２の電極51の低抵抗化となる。また、第１層（酸
化物）51ａは、５００℃以上の熱処理を施しても高，強
誘電体膜４への拡散等の影響を及ぼさないので、第２の
電極51形成後の高温熱処理が可能となる。従って、高，
強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシ
ス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることができる。更
に、第１の電極61として酸化物を用いることにより、第
１の電極（酸化物）61は下層２との接着層の役割を果た
すとと共に、下層２からのＳｉ等の拡散物を阻止する働
きをする。従って、膜剥離が発生せず、且つ高、強誘電
体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒステリシス、リ
−ク電流、耐圧等の特性を持つ半導体装置を得ることが
できる。[Effect] By using an oxide as the first layer 51a of the second electrode 51, the adhesion between the interface of the second electrode 51 and the high ferroelectric film 4 is improved, so that film peeling is prevented. By using a metal containing at least one of Al and Cu as a main component as the second layer 51b of the second electrode 51, the resistance of the second electrode 51 can be reduced. Further, since the first layer (oxide) 51a does not have a high effect even when subjected to a heat treatment at 500 ° C. or higher and is not affected by diffusion into the ferroelectric film 4, the high temperature heat treatment after the second electrode 51 is formed. It will be possible. Therefore, high,
It is possible to obtain stable characteristics such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and breakdown voltage of the ferroelectric thin film capacitor. Furthermore, by using an oxide as the first electrode 61, the first electrode (oxide) 61 plays a role of an adhesive layer with the lower layer 2 and blocks a diffused substance such as Si from the lower layer 2. Work. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device in which film peeling does not occur and which has high characteristics such as stable dielectric constant of a ferroelectric thin film capacitor, hysteresis, leak current, and breakdown voltage.

【０１１３】２１． ［構成］ 第２の電極の第一層の導電性酸化物を形成し
た後（図７（Ａ））、５００℃以上の熱処理を施し（図
７（Ｂ））、しかる後に第２の電極の第二層である低抵
抗金属を形成する（図７（Ｃ））工程を具備する半導体
装置の製造方法（図７参照）。 ［作用］ 第２の電極の第一層の導電性酸化物を形成後
に５００℃以上の熱処理を施し、しかる後に第２の電極
の第二層である低抵抗金属を形成するステップを用いれ
ば、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘電率、ヒ
ステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得ることがで
きると共に、第２の電極の第二層として低融点で加工が
容易で且つ低抵抗な低コスト金属を使用できることにな
る。21. [Structure] After the conductive oxide of the first layer of the second electrode is formed (FIG. 7A), heat treatment is performed at 500 ° C. or higher (FIG. 7B), and then the second electrode is formed. A method for manufacturing a semiconductor device (see FIG. 7) including a step of forming a low resistance metal which is a second layer (FIG. 7C). [Operation] By using a step of performing a heat treatment at 500 ° C. or higher after forming the conductive oxide of the first layer of the second electrode, and then forming a low resistance metal which is the second layer of the second electrode, It is possible to obtain stable characteristics such as high permittivity, hysteresis, leak current, and breakdown voltage of a ferroelectric thin film capacitor, and a low melting point, easy processing and low resistance as the second layer of the second electrode. Low cost metals can be used.

【０１１４】［効果］ 第２の電極の第一層の導電性酸
化物を形成後に５００℃以上の熱処理を施し、しかる後
に第２の電極の第二層である低抵抗金属を形成する工程
を用いれば、高，強誘電体薄膜キャパシタの安定した誘
電率、ヒステリシス、リ−ク電流、耐圧等の特性を得る
ことができると共に、第２の電極の第二層として低融点
で加工が容易で且つ低抵抗な低コスト金属を使用できる
ことになる。従って、安定した誘電率、ヒステリシス、
リ−ク電流、耐圧等の特性をもつ高，強誘電体薄膜キャ
パシタからなる高密度で低コストな半導体装置を作製可
能となる。[Effect] After the conductive oxide of the first layer of the second electrode is formed, a heat treatment is performed at 500 ° C. or higher, and then a step of forming a low resistance metal which is the second layer of the second electrode is performed. If used, it is possible to obtain stable characteristics such as a high dielectric constant, a ferroelectric thin film capacitor, such as a dielectric constant, hysteresis, a leak current, a withstand voltage, and a low melting point as the second layer of the second electrode, which facilitates processing. In addition, a low resistance and low cost metal can be used. Therefore, stable dielectric constant, hysteresis,
It is possible to fabricate a high-density and low-cost semiconductor device composed of a high-strength, ferroelectric thin-film capacitor having characteristics such as leak current and breakdown voltage.

【０１１５】[0115]

【発明の効果】以上詳述した如くこの発明によれば、剥
離が発生せず、かつ誘電率、ヒステリシス、リーク電
流、耐圧等のキャパシタ電圧等のキャパシタ特性が安定
した半導体装置を提供できる。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device in which peeling does not occur and capacitor characteristics such as dielectric constant, hysteresis, leak current, and withstand voltage, etc. are stable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の実施例１に係る高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの断面構造図。FIG. 1 is a cross-sectional structural diagram of a high ferroelectric film capacitor according to a first embodiment of the present invention.

【図２】この発明の実施例２に係る高，強誘電体薄膜キ
ャパシタとＭＯＳトランジスタからなるメモリ装置の１
セルの断面構造図。FIG. 2 is a block diagram of a memory device 1 including a high and ferroelectric thin film capacitor and a MOS transistor according to a second embodiment of the present invention.
Sectional structural drawing of a cell.

【図３】この発明の実施例３に係る高，強誘電体薄膜キ
ャパシタとＭＯＳトランジスタからなるメモリ装置の１
セルの断面構造図。FIG. 3 is a block diagram of a memory device including a high and ferroelectric thin film capacitor and a MOS transistor according to a third embodiment of the present invention.
Sectional structural drawing of a cell.

【図４】この発明の実施例４に係る高，強誘電体薄膜キ
ャパシタとＭＯＳトランジスタからなるメモリ装置の１
セルの断面構造図。FIG. 4 is a block diagram of a memory device including a high and ferroelectric thin film capacitor and a MOS transistor according to a fourth embodiment of the present invention.
Sectional structural drawing of a cell.

【図５】この発明の実施例５に係る高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの断面構造図。FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram of a high ferroelectric film capacitor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図６】この発明の実施例６に係る高，強誘電体薄膜キ
ャパシタの断面構造図。FIG. 6 is a cross-sectional structural view of a high and ferroelectric thin film capacitor according to embodiment 6 of the present invention.

【図７】この発明に係る高，強誘電体薄膜キャパシタの
製造工程を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing a manufacturing process of the high and ferroelectric thin film capacitors according to the present invention.

【図８】従来の高，強誘電体膜薄膜キャパシタの断面構
造図。FIG. 8 is a cross-sectional structural view of a conventional high- and ferroelectric-film thin film capacitor.

【図９】従来の他の高、強誘電体膜薄膜キャパシタの断
面構造図。FIG. 9 is a cross-sectional structure diagram of another conventional high ferroelectric film thin film capacitor.

【図１０】この発明の実施例１，５である強誘電体薄膜
キャパシタの電荷−電圧ヒステリシス特性図。FIG. 10 is a charge-voltage hysteresis characteristic diagram of the ferroelectric thin film capacitors that are Embodiments 1 and 5 of the present invention.

【図１１】この発明の実施例１，５である強誘電体薄膜
キャパシタの電流−電圧特性図。FIG. 11 is a current-voltage characteristic diagram of the ferroelectric thin film capacitors that are Embodiments 1 and 5 of the present invention.

【図１２】この発明の実施例１，５である強誘電体薄膜
キャパシタの誘電率−周波数特性図。FIG. 12 is a dielectric constant-frequency characteristic diagram of the ferroelectric thin film capacitors that are Embodiments 1 and 5 of the present invention.

【図１３】第１の電極として導電性酸化物を直接強誘電
体膜に接触させたキャパシタ構造の電荷−電圧ヒステリ
シス特性図。FIG. 13 is a charge-voltage hysteresis characteristic diagram of a capacitor structure in which a conductive oxide is directly contacted with a ferroelectric film as a first electrode.

【図１４】第１の電極として導電性酸化物を直接強誘電
体膜に接触させたキャパシタ構造の電流−電圧特性図。FIG. 14 is a current-voltage characteristic diagram of a capacitor structure in which a conductive oxide is directly contacted with a ferroelectric film as a first electrode.

【図１５】第１の電極として導電性酸化物を直接強誘電
体膜に接触させたキャパシタ構造の誘電率−周波数特性
図。FIG. 15 is a dielectric constant-frequency characteristic diagram of a capacitor structure in which a conductive oxide is directly contacted with a ferroelectric film as a first electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…基板、 ２…下層 ３，61…
第１の電極、３ａ，51ａ…第一層、３ｂ，51ｂ…第二
層、 ４…高，強誘電体膜、５…第２の電極、
21…フィールド酸化膜、22…ソース領域、23…ドレイ
ン領域、 24…ゲート酸化膜、 25…ゲート電極、26
…絶縁膜、 27…層間絶縁膜、28ａ，28ｂ，28
ｃ，28ｄ，41…コンタクトホール、29ａ，33…配線電
極、29ｂ…ビット配線電極、 29
ｃ，34…ドライブ配線電極、51…第２の電極。1 ... Substrate, 2 ... Lower layer 3, 61 ...
First electrode, 3a, 51a ... First layer, 3b, 51b ... Second layer, 4 ... High, ferroelectric film, 5 ... Second electrode,
21 ... Field oxide film, 22 ... Source region, 23 ... Drain region, 24 ... Gate oxide film, 25 ... Gate electrode, 26
... Insulating film, 27 ... Interlayer insulating film, 28a, 28b, 28
c, 28d, 41 ... Contact hole, 29a, 33 ... Wiring electrode, 29b ... Bit wiring electrode, 29
c, 34 ... Drive wiring electrode, 51 ... Second electrode.

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/8242 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area H01L 21/8242

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板上の絶縁膜、多結晶シリコン膜ある
いは半導体拡散領域上に形成された第１の電極と、前記
第１の電極上に形成された高，強誘電体膜と、前記高，
強誘電体膜上に形成された第２の電極とを有する半導体
装置において、前記第１の電極が絶縁膜、多結晶シリコ
ン膜あるいは半導体拡散領域上に形成される第一層とそ
の上に形成され前記高，強誘電体膜と接する第二層とか
ら構成され、前記第１の電極の第一層が酸化物で且つ前
記第１の電極の第二層が金属からなり、さらに前記第２
の電極が酸化物からなることを特徴とする半導体装置。1. A first electrode formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region on a substrate, a high and ferroelectric film formed on the first electrode, and the high electrode. ，
In a semiconductor device having a second electrode formed on a ferroelectric film, the first electrode is formed on a first layer formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region, and formed on the first layer. A second layer in contact with the high and ferroelectric films, the first layer of the first electrode is an oxide and the second layer of the first electrode is a metal, and the second layer is
A semiconductor device in which the electrode of the above is made of an oxide. 【請求項２】 基板上の絶縁膜、多結晶シリコン膜ある
いは半導体拡散領域上に形成された第１の電極と、前記
第１の電極上に形成された高，強誘電体膜と、前記高，
強誘電体膜上に形成された第２の電極とを有する半導体
装置において、 前記第１の電極が絶縁膜、多結晶シリコン膜あるいは半
導体拡散領域上に形成される第一層とその上に形成され
前記高，強誘電体膜と接する第二層とから構成され、前
記第１の電極の第一層が酸化物で且つ前記第１の電極の
第二層が金属からなり、さらに前記第２の電極が前記
高，強誘電体膜上に形成される第一層とその上に形成さ
れる第二層とから構成され、前記第２の電極の第一層が
酸化物で且つ前記第２の電極の第二層が金属からなるこ
とを特徴とする半導体装置。2. A first electrode formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region on a substrate, a high and ferroelectric film formed on the first electrode, and the high electrode. ，
In a semiconductor device having a second electrode formed on a ferroelectric film, the first electrode is formed on a first layer formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film, or a semiconductor diffusion region, and formed on the first layer. A second layer in contact with the high and ferroelectric films, the first layer of the first electrode is an oxide and the second layer of the first electrode is a metal, and the second layer is Is composed of a first layer formed on the high and ferroelectric film and a second layer formed thereon, and the first layer of the second electrode is an oxide and the second layer The semiconductor device, wherein the second layer of the electrode is made of metal. 【請求項３】 基板上の絶縁膜、多結晶シリコン膜ある
いは半導体拡散領域上に形成された第１の電極と、前記
第１の電極上に形成された高，強誘電体膜と、前記高，
強誘電体膜上に形成された第２の電極とを有する半導体
装置において、 前記第１の電極が酸化物であり、さらに前記第２の電極
が前記高，強誘電体膜上に形成される第一層とその上に
形成される第二層とから構成され、前記第２の電極の第
一層が酸化物で且つ前記第２の電極の第二層が金属から
なることを特徴とする半導体装置。3. A first electrode formed on an insulating film, a polycrystalline silicon film or a semiconductor diffusion region on a substrate, a high and ferroelectric film formed on the first electrode, and the high electrode. ，
A semiconductor device having a second electrode formed on a ferroelectric film, wherein the first electrode is an oxide, and the second electrode is formed on the high ferroelectric film. A first layer and a second layer formed thereon, wherein the first layer of the second electrode is an oxide and the second layer of the second electrode is a metal. Semiconductor device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09507342A (en) * 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 Semiconductor device having a ferroelectric memory element having a lower electrode provided with an oxygen barrier
JPH1027888A (en) * 1996-07-12 1998-01-27 Sony Corp Laminated electrode for ferroelectrics capacity insulating film and ferroelectrics capacity element using the same
JP2009010114A (en) * 2007-06-27 2009-01-15 Murata Mfg Co Ltd Dielectric thin-film capacitor

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