KR100509851B1 - 용량 소자 및 그 제조 방법, 및 반도체 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (10)
- 기판 위에 형성된 버퍼 구조체와,상기 버퍼 구조체 위에 형성된 하부 전극과,상기 하부 전극 위에 형성되고, 상기 버퍼 구조체의 열팽창 계수보다도 작은 열팽창 계수를 갖고, 상기 하부 전극의 면과 실질적으로 수직한 방향으로 결정이 배향(配向)되고 전계 인가 방향과 분극축(分極軸)이 평행한 페로브스카이트(perovskite)형 강유전체 재료로 이루어진 커패시터 유전체막과,상기 커패시터 유전체막 위에 형성된 상부 전극을 가지고,상기 버퍼 구조체는 높이가 폭보다 크고, 상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수차에 기초한 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지는 것을 방지하는것을 특징으로 하는 용량 소자.
- 기판 위에 형성되고, 도전성 재료로 이루어진 버퍼 구조체와,상기 버퍼 구조체 위에 형성되고, 상기 기판의 열팽창 계수보다도 큰 열팽창 계수를 가지며, 상기 버퍼 구조체의 면과 실질적으로 수직한 방향으로 결정이 배향되고 전계 인가 방향과 분극축이 평행한 페로브스카이트형 강유전체 재료로 이루어진 커패시터 유전체막과,상기 커패시터 유전체막 위에 형성된 상부 전극을 가지고,상기 버퍼 구조체는 하부 전극을 겸하고, 높이가 폭보다 크며, 상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수차에 기초한 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지는 것을 방지하는것을 특징으로 하는 용량 소자.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 커패시터 유전체막은 결정 구조가 정방정(tetragonal crystal structure)이고 (001)방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 한 용량 소자.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 커패시터 유전체막은 결정 구조가 능면체정(rhombohedral crystal structure)이고 (111)방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 용량 소자.
- 반도체 기판 위에 형성되고, 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측의 상기 반도체 기판 중에 각각 형성된 소스/드레인 확산층을 갖는 메모리 셀 트랜지스터와,상기 메모리 셀 트랜지스터가 형성된 상기 반도체 기판 위를 덮는 절연막과,상기 절연막 위에 형성된 버퍼 구조체와,상기 버퍼 구조체 위에 형성되고, 상기 소스/드레인 확산층에 전기적으로 접속된 하부 전극과, 상기 하부 전극 위에 형성되고, 상기 버퍼 구조체의 열팽창 계수보다도 작은 열팽창 계수를 갖고, 상기 하부 전극의 면과 실질적으로 수직한 방향으로 결정이 배향되고 전계 인가 방향과 분극축이 평행한 페로브스카이트형 강유전체 재료로 이루어진 커패시터 유전체막과, 상기 커패시터 유전체막 위에 형성된 상부 전극을 갖는 용량 소자를 가지고,상기 버퍼 구조체는 높이가 폭보다 크고, 상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수차에 기초한 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지는 것을 방지하는것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 반도체 기판 위에 형성되고, 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측의 상기 반도체 기판 중에 각각 형성된 소스/드레인 확산층을 갖는 메모리 셀 트랜지스터와,상기 메모리 셀 트랜지스터가 형성된 상기 반도체 기판 위를 덮는 절연막과,상기 절연막 위에 형성되고, 도전성 재료로 이루어지며, 상기 소스/드레인 확산층에 전기적으로 접속된 버퍼 구조체와, 상기 버퍼 구조체 위에 형성되고, 상기 반도체 기판의 열팽창 계수보다도 큰 열팽창 계수를 갖고, 상기 버퍼 구조체의 면과 실질적으로 수직한 방향으로 결정이 배향되고 전계 인가 방향과 분극축이 평행한 페로브스카이트형 강유전체 재료로 이루어진 커패시터 유전체막과, 상기 커패시터 유전체막 위에 형성된 상부 전극을 갖는 용량 소자를 가지고,상기 버퍼 구조체는 하부 전극을 겸하고, 높이가 폭보다 크며, 상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수차에 기초한 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지는 것을 방지하는것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 기판 위에 높이가 폭보다 큰 버퍼 구조체를 형성하는 공정과,상기 버퍼 구조체 위에 하부 전극을 형성하는 공정과,상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수차에 기초한 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지는 것을 상기 버퍼 구조체에 의해 억제함으로써, 상기 하부 전극 위에 상기 버퍼 구조체의 열팽창 계수보다도 작은 열팽창 계수를 갖고, 상기 하부 전극의 면과 실질적으로 수직한 방향으로 결정이 배향되고 전계 인가 방향과 분극축이 평행한 페로브스카이트형 강유전체 재료로 이루어진 커패시터 유전체막을 형성하는 공정과,상기 커패시터 유전체막 위에 상부 전극을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 용량 소자의 제조 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 버퍼 구조체를 형성하는 공정에서는, 상기 커패시터 유전체막을 형성하는 공정에서 상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수 차에 기초하여 인장 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지지 않도록 상기 버퍼 구조체의 형상을 설정하는 것을 특징으로 한 용량 소자의 제조 방법.
- 기판 위에 하부 전극을 겸하며 높이가 폭보다 큰 버퍼 구조체를 형성하는 공정과,상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수차에 기초한 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지는 것을 상기 버퍼 구조체에 의해서 억제함으로써, 상기 버퍼 구조체 위에 상기 기판의 열팽창 계수보다도 큰 열팽창 계수를 갖고, 상기 버퍼 구조체의 면과 실질적으로 수직한 방향으로 결정이 배향되고 전계 인가 방향과 분극축이 평행한 페로브스카이트형 강유전체 재료로 이루어진 커패시터 유전체막을 형성하는 공정과,상기 커패시터 유전체막 위에 상부 전극을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 용량 소자의 제조 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 버퍼 구조체를 형성하는 공정에서는, 상기 커패시터 유전체막을 형성하는 공정에서 상기 기판과 상기 커패시터 유전체막의 열팽창계수 차에 기초하여 인장 응력이 상기 커패시터 유전체막에 가해지지 않도록 상기 버퍼 구조체의 형상을 설정하는 것을 특징으로 하는 용량 소자의 제조 방법.
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