半导体器件及其制造方法技术

电容元件（２６）具有：在设置在半导体衬底（１０）的第三层间绝缘膜（２２）上的开口部（２２ａ）的底面和壁面上形成的由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物的多晶体构成的下部电极（２３）、形成在该下部电极（２３）之上的由介质构成的电容绝缘膜（２４）和形成在该电容绝缘膜（２４）上的由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物的多晶体构成的上部电极（２５）。通过该结构，能防止对电容绝缘膜（２４）的用于介质结晶的热处理时产生的下部电极（２３）和上部电极（２５）的断线、构成电容绝缘膜（２４）的原子的扩散。能防止由于对介质进行比较高温的热处理而产生的电极断线。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有三维构造的所谓立体电容器的半导体器件，特别是涉及在构成立体电容器的电极的导电膜中使用贵重金属的。
技术介绍
在动态随机存取存储器(DRAM)或铁磁性体随机存取存储器(FeRAM)那样的半导体存储器装置中使用的由具有钙钛矿型结晶构造的高介质或铁磁性体构成的电容绝缘膜为了提高结晶化和膜质量，有必要进行比较高温的氧气氛下的热处理。在热处理时，通过电容绝缘膜和电极材料的反应，电容绝缘膜的组成比从设计值偏移时，引起电容绝缘膜的极化量的减少或泄漏电流的增大等特性的恶化。因此，在形成与这样的电容绝缘膜挨着的下部电极或上部电极的导电膜材料中，为了具有耐氧化性，并且能防止电容绝缘膜的组成偏移，一般使用极缺乏化学反应性的白金(Pt)或钌(Ru)。此外，伴随着半导体集成电路的微细化和高集成化，对DRAM器件、FeRAM器件中的存储单元也要求微细化。结果，构成存储单元的电容元件为了提高单位面积的电容，要谋求立体形状或三维形状。例如以下的专利文献1沿着具有截面凹凸形状的底层衬底上，通过有机金属化学气相沉积(MOCVD)法形成包含白金或铟的下部电极，在形成的下部电极上依次形成介质膜和上部电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于：　　　　具有：由形成在设在衬底上的绝缘膜上的口部的底面和壁面上的第一导电膜、形成在所述第一导电膜上的介质膜、以及形成在所述介质膜上的第二导电膜所构成的电容元件，　　　　所述电容元件中的所述介质膜被结晶化，　　　　所述第一导电膜和所述第二导电膜由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物的多晶体构成。

【技术特征摘要】
JP 2003-7-8 2003-271834;JP 2003-7-29 2003-2814431.一种半导体器件，其特征在于具有由形成在设在衬底上的绝缘膜上的口部的底面和壁面上的第一导电膜、形成在所述第一导电膜上的介质膜、以及形成在所述介质膜上的第二导电膜所构成的电容元件，所述电容元件中的所述介质膜被结晶化，所述第一导电膜和所述第二导电膜由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物的多晶体构成。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于在所述第一导电膜和所述第二导电膜的至少一方中，构成所述多晶体的结晶粒径为该导电膜的膜厚的1/3以下。3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于所述第一导电膜和所述第二导电膜的至少一方包含高熔点金属。4.一种半导体器件，其特征在于包括在衬底上的绝缘膜上形成岛状或沿着截面具有凹凸形状的绝缘膜的该凹凸形状形成的第一导电膜；形成在所述第一导电膜上的介质膜；以及形成在所述介质膜上的第二导电膜，所述第一导电膜和所述第二导电膜由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物构成，所述第一导电膜和所述第二导电膜的至少一方包含高熔点金属。5.根据权利要求1或4所述的半导体器件，其特征在于在所述绝缘膜和所述第一导电膜之间，还具有提高所述第一导电膜对于所述绝缘膜的紧贴性的紧贴层。6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于所述紧贴层由难以被对所述介质膜进行的膜质量提高处理所氧化的导电性材料构成。7.根据权利要求3或4所述的半导体器件，其特征在于所述高熔点金属包含在所述第一导电膜或所述第二导电膜中的比例为0.5质量％以上并且在30质量％以下。8.根据权利要求1或4所述的半导体器件，其特征在于所述贵重金属以铟为主成分。9.根据权利要求1或4所述的半导体器件，其特征在于所述介质膜是由钙钛矿类氧化物构成的铁磁性膜。10.一种半导体器件的制造方法，其特征在于包括在衬底上的绝缘膜上形成开口部后，在形成的所述开口部的底面和壁面上形成由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物构成的第一导电膜的步骤(a)；在所述第一导电膜上形成介质膜的步骤(b)；在所述介质膜上形成由贵重金属的氧化物、氮化物或氮氧化物构成的第二导电膜的步骤(c)；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏目进也，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]