JPH08335680A - Method and equipment for forming internal electrode in high-density and high-permittivity memory device - Google Patents
Method and equipment for forming internal electrode in high-density and high-permittivity memory deviceInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には電子素子
の分野に係わり、更に詳細には高誘電率材料を使用した
高密度メモリ装置内の内部電極を形成するための改善さ
れた方法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the field of electronic devices, and more particularly to an improved method for forming internal electrodes in high density memory devices using high dielectric constant materials. .
【0002】[0002]
【従来の技術】特にメモリシステムに於いて高密度素子
構築に関して必要性が増してきており、特にメモリセル
内の容量性記憶素子を形成するために、高誘電率材料を
使用することで対処する方向にある。メモリ配列内の個
々のメモリセルの記憶容量は高誘電率キャパシタ誘電体
の誘電率並びに誘電体とキャパシタの内部及び外部電極
間のインタフェースの表面積とに関係している。BACKGROUND OF THE INVENTION There is an increasing need for high density device construction, especially in memory systems, and is addressed by the use of high dielectric constant materials, particularly to form capacitive storage elements in memory cells. In the direction. The storage capacity of individual memory cells in a memory array is related to the dielectric constant of the high-k capacitor dielectric and the surface area of the interface between the dielectric and the internal and external electrodes of the capacitor.
【0003】種々の新型材料が現在高誘電率材料として
使用されている。これらの材料の多くが酸素雰囲気の中
で蒸着されるので、内部電極としては酸化しない材料、
例えば白金、ルテニウムまたはその他の貴金属が必要で
ある。先に述べたように、与えられたメモリセルの記憶
容量の面からは、キャパシタの誘電体と接触する広い表
面積を有する内部電極を持つことが有利である。従って
内部電極の形状は極端に大きな幾何的な縦横比を有する
白金電極体を形成する場合が多々ある。構造として必要
な縦横比は、内部電極として必然的に使用され無ければ
ならない材質の特性と相まって、処理上の問題を発生さ
せこれは集積回路の形成に関してかって経験したことの
無い種類のものである。解決しなければならない最も困
難な問題のひとつは、内部電極を形成する際に用いられ
るエッチング操作中に内部電極の外隅に”耳”を形成す
る事である。ここに述べたように、耳とはエッチング処
理中に外側に構築された被エッチング材料の延長部であ
る。耳を形成することによって隣接する構造を汚染する
可能性が生じ、内部電極を形成した後に行う誘電材料の
均質な蒸着が実際上不可能となる。加えて、高誘電率材
料蒸着工程を均質に行わうことに関して問題があるた
め、底電極を垂直側壁の代わりに傾斜が付いた側壁を具
備するように生成することが望ましい。”耳”を除去す
るために使用される工程は傾斜が付いた側壁を形成する
のに適している。Various new materials are currently used as high dielectric constant materials. Since many of these materials are deposited in an oxygen atmosphere, materials that do not oxidize as internal electrodes,
For example platinum, ruthenium or other noble metals are required. As previously mentioned, in view of the storage capacity of a given memory cell, it is advantageous to have an internal electrode with a large surface area in contact with the dielectric of the capacitor. Therefore, the shape of the internal electrode often forms a platinum electrode body having an extremely large geometrical aspect ratio. The aspect ratio required for the structure, combined with the characteristics of the material that must necessarily be used for the internal electrodes, creates processing problems that are of a type never experienced in the formation of integrated circuits. . One of the most difficult problems to solve is the formation of "ears" in the outer corners of the inner electrodes during the etching operation used to form the inner electrodes. As mentioned herein, an ear is an extension of the material to be etched that is built up during the etching process. The formation of ears can contaminate adjacent structures, making homogeneous deposition of dielectric material after forming the internal electrodes virtually impossible. In addition, it is desirable to produce the bottom electrode with sloping sidewalls instead of vertical sidewalls because of the problems associated with performing the high dielectric constant material deposition process homogeneously. The process used to remove the "ears" is suitable for forming beveled sidewalls.
【0004】従って、メモリセルの高誘電率容量性記憶
素子の内部電極構造を生成するために使用される処理手
順の途中で、耳の形成を除去する処理技術に対する必要
性が高まってきている。Accordingly, there is an increasing need for processing techniques that eliminate the formation of ears during the processing procedure used to create the internal electrode structure of high dielectric constant capacitive storage elements of memory cells.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の教えるところ
によれば、メモリセルの生成に関する処理方法が提供さ
れており、これは従来の処理技術に関連する欠点を基本
的に減じるかまたは取り除いたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The teachings of the present invention provide a processing method for the generation of memory cells, which essentially reduces or eliminates the drawbacks associated with conventional processing techniques. It is a thing.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のひとつの実施例
によれば、メモリセルの形成方法が提供されており、こ
れは内部電極が蒸着される平板に対して斜めの傾斜を有
する内部電極を形成する手順を含む。本発明のひとつの
実施例によれば、斜めの傾斜を有する内部電極は、酸化
し難い材料の層を蒸着し次にフォトレジスト層を蒸着
し、かつパターン取りを行って酸化し難い材料の層の外
部表面に対して斜めの傾斜した側壁を有するフォトマス
ク体を生成することにより形成される。According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of forming a memory cell, the internal electrode having an oblique inclination with respect to a flat plate on which the internal electrode is deposited. Including the step of forming. According to one embodiment of the present invention, the internal electrodes having an oblique inclination are formed by depositing a layer of a material that is difficult to oxidize, then depositing a photoresist layer, and patterning to form a layer of a material that is difficult to oxidize. Formed by producing a photomask body having oblique sidewalls with respect to the outer surface of the.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の特長の更に完全な理解
は、添付図を参照する事により得られるであろう、添付
図に於いて同一の番号は同一の項目を示す。A more complete understanding of the features of the present invention may be gained by reference to the accompanying drawings, wherein like numerals indicate like items.
【0008】[0008]
【実施例】図1A−1Cは、結果として問題となる、メ
モリ装置の高誘電率容量素子の内部電極上に”耳”が形
成される一連の処理手順を図示する。図1Aには、二つ
のメモリ記憶素子、全体として10及び12で示され
る、が基板14の外側に形成されている途中であり、こ
の基板は外部表面18に近接して活性領域16を有す
る。基板14は、例えば珪素で構成されている。これと
は別に基板14を別の単一成分半導体、例えばゲルマニ
ウムまたはダイアモンドで構成しても構わない。これに
加えて基板14を例えば、砒素化ガリウム、燐化インジ
ウム、珪素ゲルマニウム、または炭化珪素の様な合成半
導体で構成しても構わない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIGS. 1A-1C illustrate the resulting problematic sequence of "ears" formed on the internal electrodes of a high dielectric constant capacitive element of a memory device. In FIG. 1A, two memory storage elements, shown generally at 10 and 12, are in the process of being formed on the outside of a substrate 14, which substrate has an active region 16 proximate an outer surface 18. The substrate 14 is made of, for example, silicon. Alternatively, the substrate 14 may be composed of another single component semiconductor, such as germanium or diamond. In addition to this, the substrate 14 may be made of a synthetic semiconductor such as gallium arsenide, indium phosphide, silicon germanium, or silicon carbide.
【0009】活性領域16は基板14内に形成された従
来型集積回路の拡散領域および非拡散領域で構成され
る。例えば活性領域16は、基板14の外部表面18を
通して拡散された適当なドーピング物質により形成され
たトランジスタ、導電性内部接続、及び抵抗器で構成さ
れる。Active region 16 comprises the diffused and non-diffused regions of a conventional integrated circuit formed in substrate 14. For example, active region 16 comprises transistors, conductive interconnects, and resistors formed of a suitable doping material diffused through outer surface 18 of substrate 14.
【0010】素子10は導電プラグ20並びに障壁層2
2を含み、これは内部レベル絶縁層24を通した開口の
中に形成されている。同様に素子12は内部レベル絶縁
層24を通した第二開口の中に形成された導電プラグ2
6及び障壁層28を含む。The element 10 includes a conductive plug 20 and a barrier layer 2.
2, which is formed in an opening through the inner level insulating layer 24. Similarly, element 12 is a conductive plug 2 formed in a second opening through an inner level insulating layer 24.
6 and barrier layer 28.
【0011】内部レベル絶縁層24は、例えば二酸化珪
素、燐化硼素珪化ガラス、またはスピンオンガラスで構
成される。内部レベル絶縁層24はまた、例えば窒化珪
素で構成された拡散障壁を含む複数層で構成されていて
も構わない。拡散障壁は特に層が合成物を含む内部レベ
ル絶縁層24から形成されているときに有用であり、こ
れらの合成物は内部レベル絶縁層24を通して移動し活
性領域16の中に拡散する場合が有るからである。例え
ば、仮に外部層が鉛合成物を含む場合、内部レベル絶縁
層24内の障壁はその様な鉛合成物が活性領域16の中
に拡散するのを防止出来る。The inner level insulating layer 24 is made of, for example, silicon dioxide, boron phosphide silicide glass, or spin-on glass. The inner level insulating layer 24 may also be composed of a plurality of layers including a diffusion barrier composed of, for example, silicon nitride. Diffusion barriers are particularly useful when the layer is formed from an inner level insulating layer 24 containing a compound, which may migrate through the inner level insulating layer 24 and diffuse into the active region 16. Because. For example, if the outer layer contains a lead compound, the barrier in the inner level insulating layer 24 may prevent such lead compound from diffusing into the active region 16.
【0012】導電プラグ20及び26は、酸化し易い材
料、例えば多結晶珪素で構成され、これは導電性を持つ
ようにドーピングされている。導電プラグ20はまた、
窒化チタン、珪化チタン、またはその他の反応性金属合
成物例えば窒化ジルコニウム、珪化タンタル、珪化タン
グステン、珪化モリブデン、珪化ニッケル、または硼化
チタンで構成されていても構わない。更に、導電プラグ
20は反応性金属、例えばタングステン、タンタル、チ
タン、またはモリブデンで構成されていても構わない。
導電プラグ20はまた導電性炭化物または硼化物例えば
炭化硼素で構成されていても構わない。導電プラグ20
はまたドーピングされた合成半導体、例えば砒化ガリウ
ム、燐化インジウム、珪素とゲルマニウムの組み合わ
せ、または炭化珪素で構成されていても構わない。導電
プラグ20はまた上に示した材料を種々組み合わせたも
のであっても構わない。The conductive plugs 20 and 26 are made of a material that easily oxidizes, for example, polycrystalline silicon, which is doped to have conductivity. The conductive plug 20 also
It may be composed of titanium nitride, titanium silicide, or other reactive metal compounds such as zirconium nitride, tantalum silicide, tungsten silicide, molybdenum silicide, nickel silicide, or titanium boride. Further, the conductive plug 20 may be made of a reactive metal such as tungsten, tantalum, titanium, or molybdenum.
The conductive plug 20 may also be composed of a conductive carbide or boride such as boron carbide. Conductive plug 20
May also be composed of doped synthetic semiconductors such as gallium arsenide, indium phosphide, a combination of silicon and germanium, or silicon carbide. The conductive plug 20 may also be a combination of various materials shown above.
【0013】障壁層22及び28は、例えば窒化チタン
で構成されていても構わない。更に、障壁層22は三成
分合成物または巨大非結晶窒化物、例えばTa−Si−
N,Ta−B−N,またはTi−B−Nで構成されてい
ても構わない。障壁層22はまた種々の新種導電性窒化
物、例えば窒化ジルコニウム、窒化ハフニウム、窒化イ
ットリウム、窒化スカンジウム、窒化ランタン、及びそ
の他の窒化希土類例えばTi−Al−N,N欠乏窒化ア
ルミニウム、Alドーピング窒化アルミニウム、窒化マ
グネシウム、窒化カルシウム、窒化ストロンチウム、そ
して窒化バリウムで構成されていても構わない。更に、
障壁層22は上記の新種導電性窒化物と一般的な珪素処
理材料、例えば窒化チタン、窒化ガリウム、窒化ニッケ
ル、窒化コバルト、窒化タンタル、並びに窒化タングス
テンとの合金で構成されていても構わない。更に、障壁
層22は種々の貴金属絶縁合金、例えば、Pt−Si−
N,Pd−Si−O,Pd−B−(O,N),Pd−A
l−N,Ru−Si−(O,N),Ir−Si−O,R
e−Si−N,Rh−Al−O,Au−Si−N,また
はAg−Si−Nで構成されていても構わない。更に、
障壁層22は多重層を含む不均質構造及び上記の材料の
組み合わせで構成されていても構わない。The barrier layers 22 and 28 may be made of titanium nitride, for example. Further, the barrier layer 22 is a ternary compound or a large amorphous nitride, such as Ta-Si-.
It may be made of N, Ta-BN, or Ti-BN. Barrier layer 22 also includes various new types of conductive nitrides such as zirconium nitride, hafnium nitride, yttrium nitride, scandium nitride, lanthanum nitride, and other rare earth nitrides such as Ti-Al-N, N-deficient aluminum nitride, Al-doped aluminum nitride. , Magnesium nitride, calcium nitride, strontium nitride, and barium nitride. Furthermore,
The barrier layer 22 may be made of an alloy of the above-mentioned new-type conductive nitride and a general silicon processing material such as titanium nitride, gallium nitride, nickel nitride, cobalt nitride, tantalum nitride, and tungsten nitride. Further, the barrier layer 22 is made of various noble metal insulating alloys such as Pt-Si-.
N, Pd-Si-O, Pd-B- (O, N), Pd-A
1-N, Ru-Si- (O, N), Ir-Si-O, R
It may be composed of e-Si-N, Rh-Al-O, Au-Si-N, or Ag-Si-N. Furthermore,
The barrier layer 22 may be composed of a heterogeneous structure including multiple layers and a combination of the above materials.
【0014】一般的に素子10は、障壁層22と電気的
に接触しその外部に形成されたキャパシタを含む。同様
に素子12は障壁層28に電気的に接続されその外部に
形成されたキャパシタを含む。キャパシタの内部電極は
酸素に対して安定な材料からなる単一層30から形成さ
れ、この材料は例えば、白金または酸化ルテニウムを含
む。酸素に対して安定な層30そしてそこから形成され
る内部電極はまた、その他の貴金属または白金族または
それらの合金、例えばパラジウム、イリジウム、レニウ
ム、ロジウム、金または銀で構成されていても構わな
い。更に、内部レベル絶縁層24は導電性金属合成物、
例えば酸化ルテニウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化
レニウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化イリジ
ウム、またはドーピングされた錫、インジウム、または
酸化亜鉛で構成されていても構わない。更に、内部レベ
ル絶縁層24は導電性ペロフスカイト様材料、例えばY
Ba 2 Cu3 O7-X ,(La,Sr)CoO3 で構成さ
れていても構わない。更に、内部レベル絶縁層24は上
記の材料を組み合わせから成る不均質構造で構成されて
いても構わない。In general, device 10 is electrically coupled to barrier layer 22.
And a capacitor formed on the outside of the capacitor. As well
And the device 12 is electrically connected to the barrier layer 28 and
Including formed capacitors. The internal electrode of the capacitor is
Formed from a single layer 30 of oxygen stable material
This material contains, for example, platinum or ruthenium oxide.
Mu. Oxygen stable layer 30 and formed from it
The internal electrodes are also made of other precious metals or platinum group or
Their alloys, such as palladium, iridium, Reniu
May consist of aluminum, rhodium, gold or silver
Yes. Further, the inner level insulating layer 24 is a conductive metal compound,
For example, ruthenium oxide, tin oxide, indium oxide, oxide
Rhenium, osmium oxide, rhodium oxide, iridium oxide
Um, or doped tin, indium, or
It may be made of zinc oxide. In addition, the internal level
The insulating layer 24 is a conductive perovskite-like material, such as Y
Ba 2Cu3O7-X, (La, Sr) CoO3Composed of
It doesn't matter. Further, the inner level insulating layer 24 is on top.
Composed of a heterogeneous structure consisting of a combination of the listed materials
It doesn't matter.
【0015】先に説明したように、図1A−1Cは従来
式の写真食刻技術を使用して層30から内部電極を形成
する際に生じる問題を図示している。図1Aに戻ると、
フォトレジスト材の層が層30の外部表面上に蒸着さ
れ、結果としてマスク体32及び34が形成されるよう
に現像される。マスク体32は障壁層22から外側に蒸
着され、そして同様にマスク体34は障壁層28から外
側に形成される。図1Bでは、層30にエッチング処理
が施されて、内部レベル絶縁層24の外部表面の部分が
むき出しにされる。酸素に対して安定な材料から成る層
30を食刻するために用いられるエッチング処理の結果
マスク体32及び34の側面に物質が形成される。図1
Bに示されるように、これは耳36及び38をマスク体
32の側壁上に、先に説明した層30から形成された内
部電極体40から外側に延びる形で形成する。同様に、
耳42及び44がマスク体34の側壁上に、層30から
形成された内部電極体46から外側に延びる形で形成さ
れる。As explained above, FIGS. 1A-1C illustrate the problems encountered in forming internal electrodes from layer 30 using conventional photolithographic techniques. Returning to FIG. 1A,
A layer of photoresist material is deposited on the exterior surface of layer 30 and developed so that mask bodies 32 and 34 are formed. The mask body 32 is deposited outward from the barrier layer 22, and similarly the mask body 34 is formed outward from the barrier layer 28. In FIG. 1B, layer 30 has been etched to expose portions of the outer surface of inner level insulating layer 24. A material is formed on the sides of the mask bodies 32 and 34 as a result of the etching process used to etch the layer 30 of oxygen stable material. FIG.
As shown at B, this forms ears 36 and 38 on the sidewalls of the mask body 32 and extending outwardly from the internal electrode body 40 formed from the layer 30 previously described. Similarly,
Ears 42 and 44 are formed on the sidewalls of mask body 34 and extend outwardly from internal electrode bodies 46 formed from layer 30.
【0016】図1Cには、先に説明した構造からマスク
体32及び34を取り除いた後のものを図示している。
素子10及び12の形状を完成させるために、内部電極
体40及び46から外側に高誘電率材料の等質な蒸着を
行わなければならない。更に、外部電極材料の等質な蒸
着を高誘電率材料の層から外側に行わなければならな
い。これらの均質な蒸着を行うことは、内部電極体40
及び46を作る際に形成された耳36、38、42及び
44のために不可能である。外部層の効率的で均質な蒸
着を妨げる以外に、耳36、38、42及び44は極端
に脆弱な構造で剥がれ易く、後続の処理手順の間に自由
粒子汚染の原因ともなる。纏めると、内部電極体40及
び46を形成する途中に、耳36、38、42及び44
が形成されることを防止することが非常に重要である。FIG. 1C illustrates the structure described above after removing the mask bodies 32 and 34.
In order to complete the shape of the devices 10 and 12, a uniform vapor deposition of high dielectric constant material must be performed from the inner electrode bodies 40 and 46 to the outside. In addition, a uniform vapor deposition of the external electrode material must be carried out from the layer of high dielectric constant material. Performing the uniform vapor deposition of these internal electrode bodies 40
Impossible because of the ears 36, 38, 42 and 44 formed in making Besides preventing efficient and uniform deposition of the outer layers, the ears 36, 38, 42 and 44 are extremely brittle and prone to flaking, which also contributes to free particle contamination during subsequent processing procedures. In summary, the ears 36, 38, 42 and 44 are formed during the formation of the internal electrode bodies 40 and 46.
It is very important to prevent the formation of
【0017】図2A−2Cは本発明の処理方法を図示
し、これは結果として内部電極体の効率的な形成を行
い、上記の耳36、38、42及び44の形成を防止す
るものである。図2Aに於いて、素子10及び12の内
部領域の構築は図1A−1Cは参照して説明したものと
変わらない。すなわち、素子10及び12は基板14の
活性領域16から外側に蒸着される。素子10は導電プ
ラグ20及び障壁層22を含む。同様に素子12は導電
プラグ26及び障壁層28を含む。内部レベル絶縁層2
4は活性領域16を酸素に対して安定な材料から成る層
30から分離している、この層は素子10及び12の内
部電極を形成するために用いられる。2A-2C illustrate the treatment method of the present invention, which results in efficient formation of internal electrode bodies and prevents the formation of ears 36, 38, 42 and 44 as described above. . In FIG. 2A, the construction of the internal regions of elements 10 and 12 is the same as that described with reference to FIGS. 1A-1C. That is, devices 10 and 12 are deposited outward from active region 16 of substrate 14. The device 10 includes a conductive plug 20 and a barrier layer 22. Similarly, device 12 includes a conductive plug 26 and a barrier layer 28. Inner level insulation layer 2
4 separates the active region 16 from a layer 30 of a material which is stable to oxygen, which layer is used to form the internal electrodes of the devices 10 and 12.
【0018】耳36、38、42及び44の形成は、マ
スク体50及び52を形成することで防止される。マス
ク体50及び52は層30の外部表面に対して斜めの角
度を有する側壁を有する。此処に示されるように、マス
ク体50及び52の側壁の角度は層30から形成される
内部電極の形状に移される。側壁が斜めの角度を持つこ
とにより、耳36、38、42及び44の形成が防止さ
れ、外部層の均質な蒸着を更に効率的にかつ効果的に進
めることが可能となる。The formation of ears 36, 38, 42 and 44 is prevented by forming mask bodies 50 and 52. The mask bodies 50 and 52 have sidewalls that have an oblique angle to the outer surface of layer 30. As shown here, the sidewall angles of mask bodies 50 and 52 are transferred to the shape of the internal electrodes formed from layer 30. The oblique angle of the sidewalls prevents the formation of ears 36, 38, 42 and 44 and allows for more efficient and effective progress in the uniform deposition of the outer layer.
【0019】内部電極54及び56を生成するためにエ
ッチング処理が使用された後、少量の珪素またはその他
の物質が電極54及び56の傾斜した側壁に付着する場
合がある。この珪素は内部レベル絶縁層24の外部表面
の中への過剰食刻の結果である。この物質は構造体を、
後続の処理に先立ってフッ化水素蒸気食刻に曝すことに
より除去できる。フッ化水素蒸気食刻は好ましくない物
質を電極54及び56の側壁から除去するが、酸素に対
して安定な物質から成る電極54及び56はそのまま残
す。After the etching process is used to produce the inner electrodes 54 and 56, a small amount of silicon or other material may be deposited on the sloping sidewalls of the electrodes 54 and 56. This silicon is the result of over-etching into the outer surface of the inner level insulating layer 24. This substance is a structure
It can be removed by exposure to hydrogen fluoride vapor etching prior to subsequent processing. Hydrogen fluoride vapor etching removes unwanted material from the sidewalls of electrodes 54 and 56, while leaving electrodes 54 and 56 of oxygen stable materials intact.
【0020】図2Bは異方性食刻処理の後の素子10及
び12の構造を図示し、この処理は素子10に関連する
内部電極54、また素子12に関連する内部電極56の
部分を除いて層30の全てを除去する。先に説明したよ
うに、内部電極54及び56は例えば、白金またはその
他の先に説明した酸素に対して安定な物質から構成され
ている。FIG. 2B illustrates the structure of the devices 10 and 12 after the anisotropic etching process, except for the portion of the inner electrode 54 associated with device 10 and the inner electrode 56 associated with device 12. Remove all of layer 30. As explained above, the internal electrodes 54 and 56 are composed of, for example, platinum or other oxygen-stable material described above.
【0021】図2Bに示されるように、マスク体50及
び52の形状は内部電極体54及び56の形状に、内部
電極体54及び56を形成するために用いられた食刻処
理の間に移される。従って、内部電極体54及び56は
内部レベル絶縁層24の外部表面に斜めに傾斜した側壁
を有する。As shown in FIG. 2B, the shape of the mask bodies 50 and 52 is transferred to the shape of the inner electrode bodies 54 and 56 during the etching process used to form the inner electrode bodies 54 and 56. Be done. Therefore, the inner electrode bodies 54 and 56 have obliquely inclined side walls on the outer surface of the inner level insulating layer 24.
【0022】マスク体50及び52の傾斜した側壁は種
々の方法で作ることが出来る。マスク体50及び52を
層30の外部表面に垂直な側壁を有するように形成する
ことが出来る。次にマスク体を食刻工程に入れて、そこ
で外側の鋭い角を効果的に削り取り、マスク体50及び
52の傾斜した側壁を生成する。これとは別に、傾斜し
た側壁を具備したマスク体50及び52を、鋭角的な幾
何形状を維持することのないフォトレジスト物質を用い
て創り出すことも可能である。従って、マスク体50及
び52の鋭角的な外側の角が、現像の途中及びマスク体
50及び52を生成するために用いられたフォトレジス
ト層を処理する途中で取り除かれる。これとは別にマス
ク体50及び52を定義するために写真食刻技術を使用
し、意識的にピントをぼかすことも可能である。マスク
体のピントをぼかすことにより、露光されたマスク体5
0及び52の境界がぼんやりと定義され、傾斜を有する
側壁が生成される。The sloped sidewalls of mask bodies 50 and 52 can be made in a variety of ways. The mask bodies 50 and 52 can be formed with sidewalls perpendicular to the outer surface of layer 30. The mask body is then put into an etching process, where the sharp edges on the outside are effectively shaved off, creating sloping sidewalls of the mask bodies 50 and 52. Alternatively, mask bodies 50 and 52 with sloping sidewalls can be created using a photoresist material that does not maintain a sharp geometry. Thus, the sharp outer corners of the mask bodies 50 and 52 are removed during development and during processing of the photoresist layer used to create the mask bodies 50 and 52. Alternatively, a photolithographic technique may be used to define the mask bodies 50 and 52 to intentionally defocus. The mask body 5 exposed by defocusing the mask body 5
The boundaries of 0 and 52 are dimly defined, producing sloping sidewalls.
【0023】図2Cは素子10及び12の完成された構
造を図示する。素子は高誘電率材料から成る層58を内
部電極54及び56の外側に均質に蒸着する事により完
成される。FIG. 2C illustrates the completed structure of devices 10 and 12. The device is completed by uniformly depositing a layer 58 of high dielectric constant material on the outside of the inner electrodes 54 and 56.
【0024】層58は、例えばチタン酸バリウム・スト
ロンチウムまたはその他のペロフスカイト、パイロ電気
物質、強誘電体、またはその他の高誘電率酸化物、例え
ば、(Ba,Sr,Ca,Pb)(Ti,Zr)O3 ,
(Pb,La)(Zr,Ti)O3 、チタン酸ビスマ
ス、ニオブ酸鉛、ニオブ酸ポタジウム、ニオブ酸鉛亜
鉛、ニオブ酸鉛マグネシウム、五酸化タンタル、または
酸化イットリウムを含む。高誘電率層58はまた上記の
物質の組み合わせ、または上記物質の多重層で構成され
ていても構わない。Layer 58 is, for example, barium strontium titanate or other perovskite, pyroelectric material, ferroelectric, or other high dielectric constant oxide, such as (Ba, Sr, Ca, Pb) (Ti, Zr). ) O 3 ,
(Pb, La) (Zr, Ti) O 3 , bismuth titanate, lead niobate, potassium niobate, lead zinc niobate, lead magnesium niobate, tantalum pentoxide, or yttrium oxide. The high dielectric constant layer 58 may also be a combination of the above materials or multiple layers of the above materials.
【0025】外部電極層60が次に高誘電率層58の外
側に均質に蒸着される。外部電極層60は白金またはそ
の他の貴金属または白金族金属、例えばパラジウム、ル
テニウム、ロジウム、金、イリジウム、または銀で構成
される。更に外部電極60は導電性金属合成物、例えば
窒化チタン、窒化ルテニウム、窒化錫、窒化ジルコニウ
ム、窒化タングステン、二酸化ルテニウム、酸化錫、酸
化亜鉛、ドーピングされた酸化亜鉛、酸化イリジウム、
珪化チタン、珪化タンタル、珪化タングステン、珪化モ
リブデン、珪化ニッケル、炭化タンタル、または硼化チ
タンで構成されていても構わない。更に外部電極60は
タンタル、チタン、モリブデンまたはタングステンの様
な反応性金属で構成されていても構わない。更に外部電
極60は、半導体処理並びに金属化処理で使用される典
型的な導電性材料、例えばアルミニウム、ドーピングさ
れた珪素、またはゲルマニウムで構成されていても構わ
ない。外部電極60は上記の物質の組み合わせ、または
上記の物質の多重層として構成されても構わない。The outer electrode layer 60 is then uniformly deposited on the outside of the high dielectric constant layer 58. The outer electrode layer 60 is composed of platinum or other noble metal or platinum group metal, such as palladium, ruthenium, rhodium, gold, iridium, or silver. In addition, the outer electrode 60 is a conductive metal compound such as titanium nitride, ruthenium nitride, tin nitride, zirconium nitride, tungsten nitride, ruthenium dioxide, tin oxide, zinc oxide, doped zinc oxide, iridium oxide,
It may be made of titanium silicide, tantalum silicide, tungsten silicide, molybdenum silicide, nickel silicide, tantalum carbide, or titanium boride. Further, the external electrode 60 may be made of a reactive metal such as tantalum, titanium, molybdenum, or tungsten. Furthermore, the outer electrode 60 may be composed of typical conductive materials used in semiconductor processing as well as metallization, such as aluminum, doped silicon, or germanium. The external electrode 60 may be configured as a combination of the above substances or as a multi-layer of the above substances.
【0026】素子10及び12は外部環境またはその他
の外部の活性回路から外部絶縁層62を使用して絶縁さ
れており、これは外部電極層60の外側を覆うように均
質に蒸着されている。層62は例えば、酸化珪素、珪化
燐硼素ガラス、またはスピンオンガラスを含む。The elements 10 and 12 are insulated from the external environment or other external active circuitry using an external insulating layer 62, which is homogeneously deposited over the outer electrode layer 60. Layer 62 comprises, for example, silicon oxide, borophosphorus silicide glass, or spin-on glass.
【0027】先に説明したように、高誘電率層58並び
に外部電極層60の蒸着は、内部電極54及び56の側
壁が内部レベル絶縁層24の外部表面に対して斜めに角
度を有していることにより助けられている。内部電極5
4及び56の側壁が角度を持っているために、層58並
びに60の厚さを一定に維持することが更に簡単にな
る。高誘電率層58の厚さが一定であることは、本発明
の処理手順を使用して形成されたメモリ装置の配列の中
に在る異なる記憶要素に対して一定の素子特性を維持す
る上で、非常に重要である。As described above, the vapor deposition of the high dielectric constant layer 58 and the external electrode layer 60 is performed by forming the sidewalls of the internal electrodes 54 and 56 at an angle with respect to the external surface of the internal level insulating layer 24. Helped by being Internal electrode 5
The angled sidewalls of 4 and 56 make it easier to keep the thickness of layers 58 and 60 constant. The constant thickness of the high-k layer 58 helps maintain constant device characteristics for different storage elements in an array of memory devices formed using the process of the present invention. So it's very important.
【0028】パターン取りされた、酸素に対して安定な
内部電極の角並びに側壁部分の誘電体の厚さを制御する
事は重要である。例えばスパッタリング、ゾル−ゲルま
たはその他の液蒸着技術、また同様にプラズマ強化CV
D技術の様な蒸着技術の中には側壁被服範囲が貧弱なも
のがある。従って、きれいに傾斜した側壁を持つことが
有用である。もしも内部電極がかなり大きい場合は、内
部電極の寸法を制御することは側壁が傾斜しているため
に大きな問題とはならない。仮に側壁角度を側壁が完全
に垂直の時に90度と定義すれば、側壁が傾斜すればす
るほど、均一の厚さを維持する上で有益である。ひとつ
の実施例では、Pt内部電極が30度の側壁を具備する
ようにパターン取りされて食刻されている。大きな(2
ミクロン以上)のPt内部電極で、50ナノメートルか
ら100ナノメートルの厚さのものが、O2 の中で5分
間予焼鈍され、続いてN2 で5分間、50から100℃
のBST蒸着温度で焼鈍される。次に高誘電率材料(B
ST)が450℃でスパッタリング蒸着される。湿式ま
たは乾式HF蒸気のいずれかを使用した化学洗浄が、P
t食刻、フォトレジスト除去の後、そして予焼鈍の前に
も行われる。同一のまたは同様の技術を使用して50度
−60度、40度−50度、30度−40度そして20
度−30度の側壁角度を有する内部電極を形成すること
が可能であり、これらの角度は個々の応用例または動作
環境に依存してそれぞれ適切なものである。It is important to control the corner and sidewall thickness of the patterned, oxygen stable inner electrode. For example sputtering, sol-gel or other liquid deposition techniques, as well as plasma enhanced CV
Some vapor deposition techniques such as D technique have poor sidewall coverage. Therefore, it is useful to have neatly sloped sidewalls. If the inner electrode is rather large, controlling the size of the inner electrode is not a major issue due to the sloped sidewalls. If the side wall angle is defined as 90 degrees when the side wall is completely vertical, the more inclined the side wall, the more beneficial it is to maintain a uniform thickness. In one embodiment, Pt internal electrodes are patterned and etched to have 30 degree sidewalls. Big (2
Micron or larger) Pt internal electrode, 50 to 100 nanometers thick, is pre-annealed in O 2 for 5 minutes, followed by N 2 for 5 minutes at 50 to 100 ° C.
Annealed at the BST deposition temperature of. Next, high dielectric constant material (B
ST) is sputter deposited at 450 ° C. Chemical cleaning using either wet or dry HF vapor is
Also performed after t-etching, photoresist removal, and before pre-annealing. 50 ° -60 °, 40 ° -50 °, 30 ° -40 ° and 20 using the same or similar techniques
It is possible to form inner electrodes with sidewall angles of -30 degrees, these angles being each appropriate depending on the particular application or operating environment.
【0029】本発明を詳細に渡って説明してきたが、種
々の変化、変更、そして置き換えをここに説明した方法
並びにシステムを用いて、本発明の精神並びに範囲から
逸脱することなく実施することが可能であることを理解
されたい、本発明の精神並びに範囲は添付の特許請求の
項でのみ定義されるものである。以上の説明に関して更
に以下の項を開示する。Although the present invention has been described in detail, various changes, modifications and substitutions can be made using the methods and systems described herein without departing from the spirit and scope of the invention. It is to be understood that the spirit and scope of the present invention are defined only by the appended claims. The following items are further disclosed with respect to the above description.
【0030】(1)半導体基板の外部表面内に蒸着され
た活性領域に近接してメモリ装置を形成するための方法
であって;活性領域に電気的に接続された導電性ブラグ
を形成し;導電性プラグと導電的に結合され、導電性プ
ラグを取り囲む内部レベル絶縁層の外部表面上に部分的
に露出された内部電極を形成し、この内部電極は内部レ
ベル絶縁層の外部表面に対して斜めに傾斜した角度の側
壁を有し;内部電極の外側を覆うように高誘電率層を均
質に蒸着し;高誘電率層の外側を覆うように外部電極層
を均質に蒸着する、以上の手順を含む前記方法。(1) A method for forming a memory device proximate to an active region deposited in an outer surface of a semiconductor substrate; forming a conductive plug electrically connected to the active region; Forming a partially exposed inner electrode on the outer surface of the inner level insulating layer that is conductively coupled with the conductive plug and surrounds the conductive plug, the inner electrode being relative to the outer surface of the inner level insulating layer. A side wall having an obliquely inclined angle; a high dielectric constant layer is uniformly vapor-deposited so as to cover the outside of the internal electrode; an external electrode layer is vapor-deposited uniformly so as to cover the outside of the high dielectric constant layer, Such a method comprising a procedure.
【0031】(2)第1項記載の方法が更に:内部電極
と導電性プラグとの間に、内部電極を導電性プラグに電
気的に接続するように配置された障壁層を形成する手順
を含む、前記方法。(2) The method of claim 1 further comprises: forming a barrier layer between the inner electrode and the conductive plug, the barrier layer being arranged to electrically connect the inner electrode to the conductive plug. Including the method.
【0032】(3)第1項記載の方法において、内部電
極を形成するための手順が更に:酸素に対して安定な材
料から成る層を内部レベル絶縁層並びに導電性プラグか
ら外側に蒸着し;酸素に対して安定な材料から成る層の
外部表面に対して斜めに傾斜した角度の側壁を有するマ
スク体を形成し;そしてマスク体と酸素に対して安定な
材料から成る層を食刻して、内部レベル絶縁層の外部表
面に対して斜めに傾斜した角度の側壁を有する内部電極
を形成する、以上の手順を含む前記方法。(3) In the method of claim 1, the procedure for forming the internal electrodes further comprises: depositing a layer of oxygen stable material outwardly from the inner level insulating layer and the conductive plug; Forming a mask body having side walls at an oblique angle to the outer surface of the layer of oxygen-stable material; and etching the mask body and the layer of oxygen-stable material Forming an internal electrode having side walls at an angle oblique to the outer surface of the inner level insulating layer.
【0033】(4)第3項記載の方法に於いて、マスク
体を形成するための手順が:酸素に対して安定な材料か
ら成る層の外部表面に対して基本的に垂直な側壁を有す
るマスク体を形成し;そしてマスク体を食刻して、マス
ク体の側壁が酸素に対して安定な材料から成る層の外部
表面に対して斜めに傾斜するようにさせる手順を含む、
前記方法。(4) In the method according to the third aspect, the procedure for forming the mask body is: having sidewalls that are essentially perpendicular to the outer surface of the layer of oxygen stable material. Forming a mask body; and etching the mask body such that the sidewalls of the mask body are inclined at an angle to the outer surface of the layer of oxygen stable material.
The method.
【0034】(5)第3項記載の方法に於いて、マスク
体を形成するための手順が更に:フォトレジスト層を酸
素に対して安定な材料から成る層の外側に蒸着し;フォ
トレジストに対して放射エネルギーを、そのフォトレジ
ストが現像された時に酸素に対して安定な材料から成る
層に対して斜めに傾斜した側壁を有するマスク体が残る
ように焦点を合わせて露光する、以上の手順を含む、前
記方法。(5) In the method of claim 3, the procedure for forming the mask body further comprises: depositing a photoresist layer on the outside of the layer of oxygen stable material; And exposing the radiant energy in focus to leave a mask body with obliquely sloping sidewalls with respect to the layer of oxygen stable material when the photoresist is developed. The method comprising:
【0035】(6)第1項記載の方法に於いて、内部電
極を形成するための手順が、内部レベル絶縁層の外部表
面に対して50度から60度の角度を持つ側壁を有する
内部電極を形成する手順を含む、前記方法。(6) In the method according to the first aspect, the procedure for forming the internal electrode is such that the internal electrode has a sidewall having an angle of 50 to 60 degrees with respect to the outer surface of the inner level insulating layer. Said method comprising the step of forming a.
【0036】(7)第1項記載の方法に於いて、内部電
極を形成するための手順が、内部レベル絶縁層の外部表
面に対して40度から50度の角度を持つ側壁を有する
内部電極を形成する手順を含む、前記方法。(7) In the method described in the first item, the procedure for forming the internal electrode is such that the internal electrode has a sidewall having an angle of 40 to 50 degrees with respect to the outer surface of the inner level insulating layer. Said method comprising the step of forming a.
【0037】(8)第1項記載の方法に於いて、内部電
極を形成するための手順が、内部レベル絶縁層の外部表
面に対して30度から40度の角度を持つ側壁を有する
内部電極を形成する手順を含む、前記方法。(8) In the method according to the first aspect, the procedure for forming the internal electrode is such that the internal electrode has a sidewall having an angle of 30 to 40 degrees with respect to the outer surface of the inner level insulating layer. Said method comprising the step of forming a.
【0038】(9)第1項記載の方法に於いて、内部電
極を形成するための手順が、内部レベル絶縁層の外部表
面に対して20度から30度の角度を持つ側壁を有する
内部電極を形成する手順を含む、前記方法。(9) In the method according to the first aspect, the procedure for forming the internal electrode is such that the internal electrode has a sidewall having an angle of 20 to 30 degrees with respect to the outer surface of the inner level insulating layer. Said method comprising the step of forming a.
【0039】(10)半導体基板の外部表面内に蒸着さ
れた活性領域に近接してメモリ装置を形成するための方
法であって;活性領域に電気的に接続された導電性プラ
グを形成し;導電性プラグに電気的に接続された障壁層
を形成し;酸素に対して安定な材料から成る層を内部レ
ベル絶縁層並びに導電性プラグから外側に蒸着し;酸素
に対して安定な材料から成る層の外部表面に対して斜め
に傾斜した角度の側壁を有するマスク体を形成し;そし
てマスク体と酸素に対して安定な材料から成る層を食刻
して、内部レベル絶縁層の外部表面に対して斜めに傾斜
した角度の側壁を有し、障壁層を通して導電性プラグに
電気的に接続された内部電極を形成し;内部電極の外側
を覆うように高誘電率層を均質に蒸着し;そして高誘電
率層の外側を覆うように外部電極層を均質に蒸着する、
以上の手順を含む前記方法。(10) A method for forming a memory device proximate to an active region deposited in an outer surface of a semiconductor substrate; forming a conductive plug electrically connected to the active region; Forming a barrier layer electrically connected to the conductive plug; depositing a layer of oxygen stable material outward from the inner level insulating layer and the conductive plug; of oxygen stable material Forming a mask body having side walls at an angle oblique to the outer surface of the layer; and etching a layer of the mask body and an oxygen stable material on the outer surface of the inner level insulating layer. Forming an inner electrode having obliquely inclined side walls with respect to it and electrically connected to the conductive plug through a barrier layer; uniformly depositing a high dielectric constant layer so as to cover the outside of the inner electrode; And covers the outside of the high-k layer Homogeneously depositing urchin outer electrode layer,
The method including the above steps.
【0040】(11)第6項記載の方法に於いて、マス
ク体を形成する手順が:酸素に対して安定な材料から成
る層の外部表面に対して基本的に垂直な側壁を有するマ
スク体を形成し;そしてマスク体を食刻して、マスク体
の側壁が酸素に対して安定な材料から成る層の外部表面
に対して斜めに傾斜するようにさせる手順を含む、前記
方法。(11) In the method according to the sixth aspect, the procedure for forming the mask body is: a mask body having sidewalls that are basically perpendicular to the outer surface of the layer made of an oxygen stable material. And etching the mask body such that the sidewalls of the mask body are inclined at an angle to the outer surface of the layer of oxygen stable material.
【0041】(12)第6項記載の方法に於いて、マス
ク体を形成するための手順が更に:フォトレジスト層を
酸素に対して安定な材料から成る層の外側に蒸着し;フ
ォトレジストに対して放射エネルギーを、そのフォトレ
ジストが現像された時に酸素に対して安定な材料から成
る層に対して斜めに傾斜した側壁を有するマスク体が残
るように焦点を合わせて露光する、以上の手順を含む、
前記方法。(12) In the method of claim 6, the procedure for forming the mask body further comprises: evaporating a photoresist layer outside a layer of oxygen stable material; And exposing the radiant energy in focus to leave a mask body with obliquely sloping sidewalls with respect to the layer of oxygen stable material when the photoresist is developed. including,
The method.
【0042】(13)半導体基板の外部表面内に配置さ
れた活性領域に接したメモリ装置であって;活性領域に
電気的に接続された導電性プラグと;導電性プラグに導
電的に結合され、導電性プラグを囲む内部レベル絶縁層
の外部表面上に部分的に配置され、内部レベル絶縁層の
外部表面に対して斜めの角度を持つ側壁を有する、内部
電極と;内部電極を覆うように、その外側に配置された
高誘電率層と;高誘電率層を覆うように、その外側に配
置された外部電極層とを含む、前記メモリ装置。(13) A memory device in contact with an active region disposed in an outer surface of a semiconductor substrate; a conductive plug electrically connected to the active region; and conductively coupled to the conductive plug. An inner electrode partially disposed on the outer surface of the inner level insulating layer surrounding the conductive plug and having a sidewall having an oblique angle with respect to the outer surface of the inner level insulating layer; A memory device having a high dielectric constant layer disposed on the outer side thereof; and an external electrode layer disposed on the outer side thereof so as to cover the high dielectric constant layer.
【0043】(14)第9項記載のメモリ装置であっ
て、更に:内部電極と導電性プラグとの間に、内部電極
と導電性プラグとを電気的に接続するように配置された
障壁層を含む、前記メモリ装置。(14) The memory device according to item 9, further comprising: a barrier layer disposed between the internal electrode and the conductive plug so as to electrically connect the internal electrode and the conductive plug. The memory device, including:
【0044】(15)メモリ装置(10)および(1
2)を形成するための方法が提示されており、これは内
部レベル絶縁層(24)の外部表面に対して斜めの角度
に傾斜した側壁を有する内部電極体(54)及び(5
6)を形成する手順を含む。内部電極体(54)及び
(56)の側壁が傾斜していることにより、高誘電率層
(58)並びに外部電極層(60)をより均質に蒸着し
て装置(10)および(12)の形成を完成することが
可能となる。(15) Memory devices (10) and (1
2) is presented, which comprises inner electrode bodies (54) and (5) having sidewalls inclined at an oblique angle to the outer surface of the inner level insulating layer (24).
6) is included. The sloping sidewalls of the inner electrode bodies (54) and (56) allow the high dielectric constant layer (58) and the outer electrode layer (60) to be more evenly deposited to allow the devices (10) and (12) to be more uniformly deposited. It is possible to complete the formation.
【0045】関連する明細書 本明細書は米国特許明細書連続番号第
、1995年6月6日提出、名称”高誘電率材料並
びに接着層を使用した半導体構造並びにその形成方
法”、(代理人審理予定番号TI−19508)及び、
米国特許明細書連続番号第 、19
95年6月6日提出、名称”高誘電率材料の方法”、
(代理人審理予定番号TI−19509)に関連する。
以下の以前に提出された明細書は、現審理中の明細書に
関連する。米国特許明細書連続番号第08/283、8
81、名称”薄白金層を含む改善された高誘電率材料電
極”、(代理人審理予定番号TI−17950)、サマ
ーフェルト、ベラタン、カーリン、並びにグネードによ
り発明;米国特許明細書連続番号第08/283、46
8、名称”ペロフスカイト誘電用導電性ペロフスカイト
核層を含む改善された電極”、(代理人審理予定番号T
I−17952)、サマーフェルト並びにベラタンによ
り発明;米国特許明細書連続番号第08/283、44
2、名称”薄酸化ルテニウム層を含む改善された高誘電
率材料電極”、(代理人審理予定番号TI−1915
3)、サマーフェルト、ベラタン、カーリン、並びにグ
ネードにより発明;米国特許明細書連続番号第08/2
83、467、名称”予酸化高誘電率材料電極”、(代
理人審理予定番号TI−19189)、ニシオカ、サマ
ーフェルト、パーク並びにパタチャラヤにより発明;米
国特許明細書連続番号第08/283、871、名称”
側壁間隙板を含む高誘電率材料電極”、(代理人審理予
定番号TI−19272)、ニシオカ、パーク、パタチ
ャラヤ並びにサマーフェルトにより発明;米国特許明細
書連続番号第08/283、441、名称”高誘電率材
料電極用導電性アモルファス窒化障壁層”、(代理人審
理予定番号TI−19554)、サマーフェルトにより
発明;米国特許明細書連続番号第08/283、87
3、名称”高誘電率材料電極用導電性新型窒化障壁
層”、(代理人審理予定番号TI−19555)、サマ
ーフェルトにより発明;米国特許明細書連続番号第08
/276、191、名称”高誘電率材料電極用のドナー
を軽くドーピングした電極”、(代理人審理予定番号T
I−17660.1)、サマーフェルト、ベラタン並び
にグネードにより発明;米国特許明細書連続番号第08
/009、521、名称”誘電材料への改善された電気
接続”、(代理人審理予定番号TI−17339)、グ
ネード並びにサマーフェルトにより発明;米国特許明細
書連続番号第08/260、149、名称”高誘電率材
料電極用のドナーを軽くドーピングした電極”、(代理
人審理予定番号TI−17339.1)、サマーフェル
ト、ベラタン並びにグネードにより発明;米国特許明細
書連続番号第08/040、946、名称”高誘電率材
料電極用のドナーを軽くドーピングした電極”、(代理
人審理予定番号TI−17660)、サマーフェルト、
ベラタン並びにグネードにより発明;そして米国特許明
細書連続番号第08/041、025、名称”高誘電率
材料電極用の改善された電極インタフェース”、(代理
人審理予定番号TI−17661)、サマーフェルト並
びにベラタンにより発明。RELATED SPECIFICATIONS This specification contains US patent specification serial no.
, Filed June 6, 1995, entitled "Semiconductor Structure Using High Dielectric Constant Material and Adhesive Layer and Method for Forming It", (Attorney's Schedule No. TI-19508), and
US Patent Specification Serial No. 19,
Submitted June 6, 1995, Name "Method of high dielectric constant material",
(Representative Inquiry Schedule Number TI-19509).
The following previously filed specifications relate to the currently pending specification. U.S. Patent Specification Serial No. 08 / 283,8
81, Invented by the name "Improving High Dielectric Constant Material Electrodes Including Thin Platinum Layers" (Scheduled Attorney's Trial No. TI-17950), Summerfeld, Beratan, Carlin, and Gnade; U.S. Patent Serial No. 08 / 283, 46
8, name "improved electrode containing conductive perovskite nuclear layer for perovskite dielectric", (attorney trial schedule number T
I-17952), invented by Summerfelt and Beratan; U.S. Pat. No. 08 / 283,44
2, name "improved high dielectric constant material electrode containing thin ruthenium oxide layer", (attorney's scheduled trial number TI-1915
3), invented by Summerfelt, Bellatan, Carlin and Gnade; U.S. Patent Specification Serial No. 08/2
83, 467, name "preoxidized high dielectric constant material electrode", (Scheduled attorney trial number TI-19189), invented by Nishioka, Summerfelt, Park and Patachalaya; U.S. Pat. No. 08 / 283,871, name"
High-permittivity material electrode including sidewall gap plate ", (Scheduled Attorney's Trial No. TI-19272), invented by Nishioka, Park, Patachalaya and Summerfelt; US Patent Specification Serial No. 08 / 283,441, Name" High Conductive Amorphous Nitride Barrier Layer for Permittivity Material Electrodes, "(Attorney Schedule No. TI-19554), invented by Summerfeld; US Patent Serial No. 08 / 283,87.
3, name "conductive new type nitrided barrier layer for high dielectric constant material electrode", (Scheduled trial attorney no. TI-19555), invented by Summerfelt; US Patent Serial No. 08
/ 276, 191, name "Electrode lightly doped with donor for high dielectric constant material electrode", (Attorney trial plan number T
I-17660.1), invented by Summerfelt, Beratan and Gnade; U.S. Patent Specification Serial No. 08
/ 009,521, "improved electrical connection to dielectric material", (attorney attentive number TI-17339), invented by Gnedo and Summerfeld; U.S. patent specification serial number 08 / 260,149, title "Lightly doped donor electrode for high dielectric constant material electrodes", (Scheduled Attorney's Trial No. TI-17339.1), invented by Summerfelt, Beratan and Gneed; US Patent Serial No. 08 / 040,946 , Name "Lightly Doped Donor Electrode for High Dielectric Material Electrodes", (Attorney Scheduled TI-17660), Summerfelt,
Invented by Beratan and Gnade; and U.S. Patent Specification Serial No. 08 / 041,025, entitled "Improved Electrode Interface for High Permittivity Material Electrodes", (Attorney's Schedule No. TI-17661), Summerfelt and Invented by Beratan.
【図1】メモリ装置の高誘電率容量素子の内部電極上の
耳を形成するための一連の処理手順を図示する。FIG. 1 illustrates a sequence of processing steps for forming ears on internal electrodes of a high dielectric constant capacitive element of a memory device.
【図2】本発明の処理方法を図示し、これはメモリ装置
の高誘電率容量素子の内部電極上の耳の形成を除去する
ものである。FIG. 2 illustrates the processing method of the present invention, which eliminates the formation of ears on the internal electrodes of a high dielectric constant capacitive element of a memory device.
【符号の説明】 10、12 メモリ装置 14 半導体基板 16 活性領域 18 活性領域の外部表面 20、26 導電プラグ 22、28 障壁層 24 内部レベル絶縁層 30 酸素に対して安定な層 32、34、50、52 マスク体 36、38、42、44 耳 40、46、54、56 内部電極体 58 高誘電率層 60 外部電極層 62 外部絶縁層[Description of Reference Signs] 10, 12 Memory Device 14 Semiconductor Substrate 16 Active Region 18 External Surface of Active Region 20, 26 Conductive Plug 22, 28 Barrier Layer 24 Inner Level Insulating Layer 30 Oxygen Stable Layer 32, 34, 50 , 52 mask body 36, 38, 42, 44 ear 40, 46, 54, 56 internal electrode body 58 high dielectric constant layer 60 external electrode layer 62 external insulating layer
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 27/04 21/822 (72)発明者 ポール ジェイ.スクエレ アメリカ合衆国アイダホ州ボイセ,スター サークル 2835Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical indication location H01L 27/04 21/822 (72) Inventor Paul Jay. Square Square Star Circle, Boise, Idaho, USA 2835
Claims (2)
性領域に近接してメモリ装置を形成するための方法であ
って;活性領域に電気的に接続された導電性ブラグを形
成し;導電性プラグと導電的に結合され、導電性プラグ
を取り囲む内部レベル絶縁層の外部表面上に部分的に露
出された内部電極を形成し、この内部電極は内部レベル
絶縁層の外部表面に対して斜めに傾斜した角度の側壁を
有し;内部電極の外側を覆うように高誘電率層を均質に
蒸着し;高誘電率層の外側を覆うように外部電極層を均
質に蒸着する、以上の手順を含む前記方法。1. A method for forming a memory device proximate to an active region deposited in an outer surface of a semiconductor substrate; forming a conductive plug electrically connected to the active region; Conductively coupled to the conductive plug and forming a partially exposed inner electrode on the outer surface of the inner level insulating layer surrounding the conductive plug, the inner electrode being oblique to the outer surface of the inner level insulating layer. The step of uniformly depositing the high dielectric constant layer so as to cover the outer side of the internal electrode; and uniformly depositing the outer electrode layer so as to cover the outer side of the high dielectric constant layer. The method comprising:
性領域に接したメモリ装置であって;活性領域に電気的
に接続された導電性プラグと;導電性プラグに導電的に
結合され、導電性プラグを囲む内部レベル絶縁層の外部
表面上に部分的に配置され、内部レベル絶縁層の外部表
面に対して斜めの角度を持つ側壁を有する、内部電極
と;内部電極を覆うように、その外側に配置された高誘
電率層と;高誘電率層を覆うように、その外側に配置さ
れた外部電極層とを含む、前記メモリ装置。2. A memory device in contact with an active region disposed within an outer surface of a semiconductor substrate; a conductive plug electrically connected to the active region; conductively coupled to the conductive plug; An inner electrode partially disposed on the outer surface of the inner level insulating layer surrounding the conductive plug and having sidewalls with an oblique angle to the outer surface of the inner level insulating layer; The memory device according to claim 1, further comprising: a high dielectric constant layer disposed on the outer side of the high dielectric constant layer; and an external electrode layer disposed on the outer side of the high dielectric constant layer so as to cover the high dielectric constant layer.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US48166195A | 1995-06-06 | 1995-06-06 | |
| US481661 | 1995-06-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335680A true JPH08335680A (en) | 1996-12-17 |
Family
ID=23912876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8143170A Pending JPH08335680A (en) | 1995-06-06 | 1996-06-05 | Method and equipment for forming internal electrode in high-density and high-permittivity memory device |
Country Status (1)
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1996
- 1996-06-05 JP JP8143170A patent/JPH08335680A/en active Pending
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