特許
J-GLOBAL ID:200903037497303440

半導体装置およびその製造方法

発明者:
出願人/特許権者:
代理人 (1件): 青山 葆 (外1名)
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願2000-313509
公開番号(公開出願番号):特開2002-124644
出願日: 2000年10月13日
公開日(公表日): 2002年04月26日
要約:
【要約】【課題】 高い集積度と良品率とを容易に実現する。【解決手段】 導電性プラグ24はポリシリコンによって形成されている。誘電体キャパシタ25は、導電性プラグ24上に、基板側からシリサイド膜31,拡散バリア膜32,下部電極28,誘電体膜29および上部電極30を順次積層して形成されている。こうして、高い熱処理温度による誘電体の結晶化過程においても、導電性プラグ24と下部電極28とに材料拡散が起こらず、誘電体膜29の強誘電体特性が良好になる。また、下部電極28をIrあるいはIr/IrO2によって形成した際に、誘電体膜29としてSBTを用いることによって、例えば6インチウェハにおけるIr析出物を100個以下に抑えて、256kビットの集積化FeRAMの良品率を90%以上にできる。また、分極反転電荷量を10μC/cm2以上にして誤りの生じない判定を行うことができる。
請求項(抜粋):
上部電極,誘電体膜および下部電極を有するキャパシタにおける上記下部電極の下に位置して上記下部電極を選択トランジスタに電気的に接続する導電性プラグと、上記導電性プラグと下部電極との間に在って上記導電性プラグと下部電極との間の拡散反応を防ぐ拡散バリア膜と、上記導電性プラグと拡散バリア膜との間に在って金属元素を含むシリサイド膜を備えた半導体装置であって、上記シリサイド膜の金属元素は、IV-A族(Ti,Zr,Hf)、V-A族(V,Nb,Ta)、VI-A族(Cr,Mo,W)、および、VIII族(Ru,Os,Co,Rh,Ir,Ni,Pd,Pt)の少なくとも一つのグループから選択された少なくとも一つの元素であり、上記拡散バリア膜は、AをTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Ru,Os,Co,Rh,Ir,Ni,PdおよびPtから選択された何れか一つの元素とし、BをZr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Ru,Os,Co,Rh,Ir,Ni,PdおよびPtから選択された何れか一つの元素として、A<SB>x</SB>Si<SB>1-x</SB>N<SB>y</SB>,A<SB>x</SB>Al<SB>1-x</SB>N<SB>y</SB>およびBN<SB>z</SB>(0.2≦x≦1,0≦y≦1,0≦z<1)の少なくとも一つによって表わされる組成物で構成され、上記下部電極は、Ir膜あるいはIr膜とIrO<SB>2</SB>膜とを含む多層膜で構成され、上記導電性プラグは、ポリシリコンによって構成され、上記誘電体膜は、Bi<SB>4</SB>Ti<SB>3</SB>O<SB>12</SB>,SrBi<SB>2</SB>(Ta<SB>x</SB>,Nb<SB>1-x</SB>)<SB>2</SB>O<SB>9</SB>(0≦x<1),BaBi<SB>2</SB>Nb<SB>2</SB>O<SB>9</SB>,BaBi<SB>2</SB>Ta<SB>2</SB>O<SB>9</SB>,PbBi<SB>2</SB>Ta<SB>2</SB>O<SB>9</SB>,PbBi<SB>2</SB>Nb<SB>2</SB>O<SB>9</SB>,PbBi<SB>4</SB>Ti<SB>4</SB>O<SB>15</SB>,SrBi<SB>4</SB>Ti<SB>4</SB>O<SB>15</SB>,BaBi<SB>4</SB>Ti<SB>4</SB>O<SB>15</SB>,Sr<SB>2</SB>Bi<SB>4</SB>Ti<SB>5</SB>O<SB>18</SB>,Ba<SB>2</SB>Bi<SB>4</SB>Ta<SB>5</SB>O<SB>18</SB>,Pb<SB>2</SB>Bi<SB>4</SB>Ti<SB>5</SB>O<SB>18</SB>,Na<SB>0.5</SB>Bi<SB>4.5</SB>Ti<SB>4</SB>O<SB>15</SB>,K<SB>0.5</SB>Bi<SB>4.5</SB>Ti<SB>4</SB>O<SB>15</SB>,(SrBi<SB>2</SB>(Ta<SB>x</SB>,Nb<SB></SB><SB>1-x</SB>)<SB>2</SB>O<SB>9</SB>)<SB>y</SB><HAN>・</HAN>(Bi<SB>3</SB>TiTaO<SB>9</SB>)<SB>1-y</SB>(0≦x<1,0.6≦y<1)を含むBi系層状ぺロブスカイト型強誘電体材料、(Pb<SB>1-x</SB>,La<SB>x</SB>)(Zr<SB>1-y</SB>,Ti<SB>y</SB>)O<SB>3</SB>(0≦x<0.2,0.48≦y<1)を含むPb系ペロブスカイト型強誘電体材料、SrTiO<SB>3</SB>,(Ba,Sr)TiO<SB>3</SB>を含むペロブスカイト型高誘電体材料の何れか一つの誘電体材料を用いて構成されていることを特徴とする半導体装置。
IPC (4件):
H01L 27/105 ,  H01L 21/8247 ,  H01L 29/788 ,  H01L 29/792
FI (3件):
H01L 27/10 444 B ,  H01L 27/10 444 A ,  H01L 29/78 371
Fターム (24件):
5F001AA17 ,  5F001AD12 ,  5F083AD21 ,  5F083FR02 ,  5F083FR05 ,  5F083FR07 ,  5F083GA09 ,  5F083GA25 ,  5F083JA15 ,  5F083JA17 ,  5F083JA35 ,  5F083JA38 ,  5F083JA39 ,  5F083JA40 ,  5F083JA43 ,  5F083MA05 ,  5F083MA06 ,  5F083MA17 ,  5F083NA02 ,  5F083PR22 ,  5F083PR23 ,  5F083PR33 ,  5F101BA62 ,  5F101BD02
引用特許:
審査官引用 (5件)
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