电容元件及半导体存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电容元件及半导体存储装置，电容元件（２２），具有立体形状的下部电极（１９），和该下部电极（１９）相对形成的上部电极（２１），和在下部电极（１９）和上部电极（２１）之间形成的由结晶化的铁电体构成的电容绝缘膜（２０）。电容绝缘膜（２０）的膜厚设定在１２．５ｎｍ以上而且在１００ｎｍ以下，进一步，铁电体具有多结晶结构时，其结晶粒径设定在１２．５ｎｍ以上而且在２００ｎｍ以下。从而在具有立体形状的下部电极和由铁电体构成的电容绝缘膜的电容元件及使用它的半导体存储装置中，通过简易的方法，防止铁电体中的极化特性劣化，不给电容元件的数据保持特性带来不良影响。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以铁电体为电容绝缘膜、具有立体结构的电容元件及使用它的半导体存储装置。
技术介绍
近几年来，为了将现有技术所没有的可以低电压和高速度进行写入及读出动作的非易失性RAM(Nonvolatile Random Access Memory)实用化，对具有自然极化特性的铁电体膜的研制开发正在积极地进行。特别是为了实现将兆比特级的半导体存储装置搭载在用设计尺寸在0.18μm以下的互补型MOS晶体管(CMOSComplementary Metal-Oxide Semiconductor)构成的大规模集成电路(LSILarge-Scale Integrated circuit)上，就必须开发尽管面积小却能够实现大容量的具有立体结构的电容元件。具有这种立体结构的电容元件，通常必须在表面形成凹凸状的下部电极之上，形成电容绝缘膜——铁电体膜。为了更加高集成化，一方面需要将电容元件立体化，缩小其横向(与基板主面平行的方向)的尺寸；另一方面为了确保该电容元件的电容，又需要尽量使铁电体膜的膜厚变薄。所以，对于膜厚很薄的铁电体膜，必须实现良好的极化特性。下面，使用图6及图7，讲述现有技术示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容元件，其特征在于：具有：立体形状的下部电极、与所述下部电极相对向形成的上部电极、以及在所述下部电极和所述上部电极之间形成的由结晶化的铁电体构成的电容绝缘膜，将所述电容绝缘膜的膜厚设定在１２．５ｎｍ以上而且在１ ００ｎｍ以下。

【技术特征摘要】
JP 2003-9-2 2003-3094811.一种电容元件，其特征在于具有立体形状的下部电极、与所述下部电极相对向形成的上部电极、以及在所述下部电极和所述上部电极之间形成的由结晶化的铁电体构成的电容绝缘膜，将所述电容绝缘膜的膜厚设定在12.5nm以上而且在100nm以下。2.如权利要求1所述的电容元件，其特征在于所述铁电体具有多结晶结构，其结晶粒径在12.5nm以上而且在200nm以下。3.如权利要求1或2所述的电容元件，其特征在于给所述电容绝缘膜外加的电压，在0.3V以上而且在2.5V以下。4.如权利要求1或2所述的电容元件，其特征在于给所述电容绝缘膜外加的电场，在250KV/cm2以上。5.如权利要求1或2所述的电容元件，其特征在于所述电容绝缘膜由从SrBi2(TaxNb1-x)2O9、Pb(ZrxTi1-x)O3及(BixLa1-x)4T...

【专利技术属性】
技术研发人员：长野能久，林慎一郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]