專利名稱：強電介質(zhì)電容器及其制造方法以及半導體存儲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種強電介質(zhì)電容器及其制造方法，特別是涉及一種使強電介質(zhì)薄膜容易進行極化反轉(zhuǎn)，并增大極化反轉(zhuǎn)電荷的強電介質(zhì)電容器及其制造方法。
強電介質(zhì)電容器的一般構(gòu)成是，在基片101上順序形成下部電極105、強電介質(zhì)薄膜106、上部電極107(參照圖12)。強電介質(zhì)薄膜106使用PZT(PbZrxTi1-xO3)、PLZT(Pb1-yLayZrxTi1-xO3)、SBT(SrBi2Ta2O9)等具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復合氧化膜。以往的強電介質(zhì)電容器的下部電極105和上部電極107使用由從耐高溫氧化性高的Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Au及Ag的集合中選擇的一種以上構(gòu)成的金屬(合金)，和由從RuOx、ReOx、RhOx、IrOx以及OsOx的集合中選擇的一種以上構(gòu)成的導電性氧化物。下部電極105和上部電極107使用這種金屬和導電性氧化物時能夠抑制極化劣化，這是因為可以抑制強電介質(zhì)和電極的界面處的強電介質(zhì)氧的缺損。
但是，以往的強電介質(zhì)電容器的下部電極或上部電極使用金屬或合金(不含氧)時，在強電介質(zhì)薄膜的表面出現(xiàn)氧的缺陷時不能補充氧，使得強電介質(zhì)的剩余極化變小，或誘發(fā)絕緣不良而增大泄漏電流。
另外，下部電極或上部電極使用導電性氧化物時，盡管在強電介質(zhì)薄膜的表面出現(xiàn)氧的缺陷時能夠從上部電極向強電介質(zhì)薄膜補充氧，但眾多場合時剩余極化的絕對值降低。這是因為強電介質(zhì)構(gòu)成元素(特別是Pb)和電極中的金屬與氧容易產(chǎn)生反應，在電極和強電介質(zhì)薄膜的界面附近能夠生成強電介質(zhì)以外的反應物。結(jié)果，強電介質(zhì)的剩余極化變小，同時劣化了電容器的絕緣特性。
本發(fā)明的第1觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述上部電極由Ru1-xOx(X在0.005以上0.05以下；Ru金屬中的氧含量為0.5～5atm％)構(gòu)成，同時具有Ru金屬晶相。
本發(fā)明的第2觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述上部電極及上述下部電極中的任一方或雙方電極由Ru1-xOx(X在0.005以上0.05以下)構(gòu)成，同時具有Ru金屬晶相。
本發(fā)明的第3觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述上部電極是具有金屬晶相，同時含有氧，并且不具有金屬氧化物晶相的金屬。
本發(fā)明的第4觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述上部電極及上述下部電極中的任一方或雙方電極是具有金屬晶相，同時含有氧，并且不具有金屬氧化物晶相的金屬。
本發(fā)明的強電介質(zhì)電容器的上述金屬的主要成分優(yōu)選自白金族元素中的一種以上元素，更優(yōu)選自Ir及Ru中的一種以上元素。
本發(fā)明的強電介質(zhì)電容器的上述強電介質(zhì)優(yōu)選以具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復合氧化膜為主要成分，更優(yōu)選以Pb(ZrxTi1-x)O3或向其添加了La、Ba、Ca、Nb、Ta、Mn等添加物的組成的強電介質(zhì)為主要成分。
本發(fā)明的強電介質(zhì)電容器的上述下部電極、上述強電介質(zhì)薄膜和上述上部電極優(yōu)選被層疊在形成于基片上的階梯部或含有溝道的區(qū)域上。
本發(fā)明的第5觀點，半導體存儲裝置的特征在于，具有1個或2個以上的本發(fā)明的上述強電介質(zhì)電容器。
本發(fā)明的第6觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，在含氧的氛圍中通過濺射Ru金屬靶來形成電極層時，通過控制惰性氣體和氧氣的流量比，將作為上述電極層而形成的Ru1-xOx中的氧含量X控制在0.005以上0.05以下(Ru金屬中的氧含量為0.5～5atm％)。
本發(fā)明的第7觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，在含氧的氛圍中通過濺射金屬靶來形成電極層時，通過控制惰性氣體和氧氣的流量比，控制作為上述電極層而形成的金屬薄膜中的氧含量。
本發(fā)明的第8觀點，具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，通過使供給的有機金屬原料及氧氣產(chǎn)生氣相反應來形成電極層時，通過控制上述氧氣的供給量，控制作為上述電極層而形成的金屬薄膜中的氧含量。
本發(fā)明的強電介質(zhì)電容器的制造方法中的上述強電介質(zhì)薄膜優(yōu)選在500℃以下的溫度成膜，更優(yōu)選在450℃以下成膜。
本發(fā)明的強電介質(zhì)電容器的制造方法中的上述強電介質(zhì)薄膜優(yōu)選利用MOCVD法或濺射法形成。
圖2是示意地表示用于說明本發(fā)明的實施例1涉及的強電介質(zhì)電容器的制造方法的構(gòu)成局部工序截面圖。
圖3是用于說明極化反轉(zhuǎn)時電荷(Psw)及極化反轉(zhuǎn)時電荷(Pnsw)的磁滯回線的示意圖。
圖4是表示表5的氧流量和氧含量的曲線圖。
圖5是表示表5的氧流量和極化量的曲線圖。
圖6是表示表5的氧含量和極化量的曲線圖。
圖7是表示表5的氧流量和泄漏電流密度的關(guān)系曲線圖。
圖8是表示表5的氧含量和泄漏電流密度的關(guān)系曲線圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施例1涉及的強電介質(zhì)電容器的極化反轉(zhuǎn)周期特性的曲線圖。
圖10是示意表示本發(fā)明的實施例6涉及的強電介質(zhì)存儲單元(平面結(jié)構(gòu)型電容器)的構(gòu)成的局部截面圖。
圖11是示意表示本發(fā)明的實施例7涉及的強電介質(zhì)存儲單元(立體結(jié)構(gòu)型電容器)的構(gòu)成的局部截面圖。
圖12是示意表示以往的一實例涉及的強電介質(zhì)電容器的構(gòu)成的局部截面圖。
具有下部電極(圖1中的5)、強電介質(zhì)薄膜(圖1中的6)以及上部電極(圖1中的7)由Ru1-xOx(X在0.005以上0.05以下)同時具有Ru金屬晶相上部電極中的Ru金屬中的氧含量有0.5atm％以上時，就可以補償強電介質(zhì)(例如PZT)表面的氧缺陷。另外，上部電極的Ru金屬中的氧含量在5atm％以下時，可以抑制上部電極中的金屬、氧、強電介南構(gòu)成元素間的反應物的生成，同時不會引起反轉(zhuǎn)電荷量的降低和漏電流的增大。
即上部電極的Ru金屬中的氧含量在0.5～5atm％(Ru1-xOxX在0.005以上0.05以下)時，由于強電介質(zhì)靠補償?shù)难跆岣吡私缑娓浇慕Y(jié)晶的完整性(完整結(jié)晶的結(jié)構(gòu))二增大了極化。另外由于上部電極具有Ru金屬晶相，界面的肖特基勢壘變高，則可抑制降低漏電流的電平。
上部電極中的氧由于在金屬晶相中作為晶格間隙原子存在，氧原子的結(jié)合弱，比金屬氧化物中的氧容易移動，容易向強電介質(zhì)中提供，對強電介質(zhì)表面的氧缺陷的補償效果非常高。這樣的上部電極的性質(zhì)強電介質(zhì)的成膜溫度低，對所得的極化值小(極化寫入電壓低)的情況特別有效。
參照圖1，氧化物強電介質(zhì)電容器在基片1(表面具有氧化硅薄膜)上具有緩沖層2、3、4、下部電極5、強電介質(zhì)薄膜6、上部電極7。緩沖層是從基片一側(cè)順序?qū)盈B了Ti層2、TiN層3、Ti層4而構(gòu)成的層。Ti層2、4用來提高和鄰接膜的密接性。下部電極5是由Ru金屬構(gòu)成，形成于緩沖層(Ti層4)上，同時形成于強電介質(zhì)薄膜6下部的電極。強電介質(zhì)薄膜6是形成于下部電極5上的PZT(PbZr0.37Ti0.63O3)。上部電極7是由含有金屬晶相及0.5～5atm％(Ru1-xOx；X＝0.005～0.05)的Ru金屬構(gòu)成的、形成于強電介質(zhì)薄膜6上部的電極。
下面說明實施例1涉及的強電介質(zhì)電容器的制造方法。圖2是示意地表示用于說明本發(fā)明的實施例1涉及的強電介質(zhì)電容器的制造方法的構(gòu)成的局部工序截面圖。
首先，在表面具有氧化硅薄膜的基片1上形成緩沖層2、3、4(參照圖2(B))。緩沖層上順序形成有Ti層2、TiN層3、Ti層4。Ti層2的膜厚約20nm、Ti層3的膜厚約50nm、Ti層4的膜厚約20nm。緩沖層的各層的成膜條件·方法是公知的成膜條件·方法(濺射法)。Ti層2、TiN層3、Ti層4各層是多結(jié)晶。
然后，在緩沖層(Ti層4)上形成下部電極層5(參照圖2(C))。下部電極層5通過用濺射法制作Ru金屬薄膜而形成。下部電極層5的成膜條件如表1所示。此處的Ru金屬薄膜是多結(jié)晶。
表1
之后，在下部電極層5的表面形成強電介質(zhì)薄膜6(參照圖2(D))。強電介質(zhì)薄膜6以PZT為主要成分，使用MOCVD法而制作。強電介質(zhì)薄膜的成膜條件如下所示。
原料氣體是加熱到180℃的Pb(DPM)2氣體，加熱到80℃的Zr(O-tBu)4氣體，以及加熱到85℃的Ti(O-iPr)4氣體。這些原料氣體不使用載氣，而通過被加熱后的質(zhì)量流量控制器及配管被輸送到成膜室，從加熱到200℃的噴頭供給到基片薄膜上。氧化原料氣體的氧化氣體是NO2氣體。氧化氣體和原料氣體一樣從噴頭供給到基片薄膜上，但在噴頭內(nèi)不和原料氣體混合地被隔離開。成膜室的壓力約6.7Pa。成膜溫度(基片溫度)為450℃。這里，為使PZT在450℃下也能充分結(jié)晶，在成膜前制作了PbTiO3(以下稱PTO)層(籽晶)。
下面詳細說明強電介質(zhì)薄膜的成膜工序，把MOCVD裝置的基片溫度設(shè)定為450℃，將基片(已形成有下部電極層5)輸送到成膜室內(nèi)之后，把NO2氣體的流量設(shè)定為20sccm、Pb(DPM)2氣體的流量設(shè)定為0.18sccm、把Ti(O-iPr)4氣體的流量設(shè)定為0.24sccm，同時供給氣體20秒制作PTO層。然后，把NO2氣體的流量設(shè)定為20sccm、Pb(DPM)2氣體的流量設(shè)定為0.18sccm、把Zr(O-tBu)4氣體的流量設(shè)定為0.15sccm，把Ti(O-iPr)4氣體的流量設(shè)定為0.14sccm，同時供給氣體，以制作膜厚約250nm的PZT。這樣，即形成以PZT為主要成分的強電介質(zhì)薄膜6。
然后，進行已形成有強電介質(zhì)薄膜6的基片的退火處理。退火條件如表2所示。這樣，提高了強電介質(zhì)薄膜作為結(jié)晶的完整性。
表2
之后，在已退火的基片的強電介質(zhì)薄膜6表面形成上部電極層7(參照圖2(E))。上部電極層7是通過在氧氣比得到控制的氛圍下用濺射法制作Ru金屬薄膜而形成的。上部電極層7的成膜條件如表3所示。
表3
然后，僅把上部電極層7細微加工成100μm見方(參照圖2(F))。在該工序利用光刻技術(shù)形成抗蝕劑圖形(未圖示)，把抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模對上部電極層7進行干蝕刻(蝕刻氣體為Ar/Cl2、溫度80℃)，通過灰化清除抗蝕劑圖形(240℃、150秒)。這樣，即得到電容器面積達10000μm2的并行平板電容器。
最后，對已形成了電容器的基片進行退火處理。退火條件如表4所示。這樣，提高了強電介質(zhì)薄膜作為結(jié)晶的完整性。
表4
下面，說明實施例1的強電介質(zhì)電容器的極化特性試驗。
進行極化特性試驗時，做了(1)初始狀態(tài)特性試驗、(2)極化反轉(zhuǎn)周期特性試驗。
首先說明初始狀態(tài)特性試驗。在初始狀態(tài)特性試驗中，對于試樣(強電介質(zhì)電容器)的初始狀態(tài)(極化反轉(zhuǎn)試樣)，測定了①上部電極中的含氧量(Ru1-xOx中的x的值)、②極化反轉(zhuǎn)時電荷(施加-3V后又施加了+3V時的電荷；參照圖3的Psw)和極化反轉(zhuǎn)時電荷(施加+3V后再次施加+3V時的電荷；參照圖3的Pnsw)的差(相當于剩余極化的2倍)、和③施加3V時的泄漏電流密度，④利用X線衍射進行了晶相的確認。并利用SIMS測定了含氧量。
初始狀態(tài)特性試驗所使用的試樣是用上述實施例1的制造方法制作的強電介質(zhì)電容器，但在上部電極成膜時的氧流量準備了0、2.5、5、10、15、20、25及30sccm(合計流量為45sccm、余量為Ar氣)時的8種試樣。除上部電極成膜條件中的氛圍以外，制作各試樣時的其他條件(緩沖層、下部電極、強電介質(zhì)電容器面積的條件)都相同。各試樣的初始狀態(tài)特性試驗結(jié)果如表5所示。另外，還做了氧流量為0及30sccm時的試樣的比較例。
表5
對初始狀態(tài)特性試驗的X線衍射評價，在氧流量為0～25sccm范圍的試樣(參照表5)觀察到了Ru金屬晶相，未觀察到RuO2金屬晶相。在氧流量為30sccm的試樣觀察到了RuO2金屬晶相。
參照表示表5的氧流量和氧含量關(guān)系的圖4，氧流量超過25sccm時，上部電極的氧含量急劇增加。這意味著氧流量超過25sccm時，通過控制氧流量來控制上部電極的氧含量開始變得困難。另外，氧流量在5sccm左右時，上部電極的氧含量急劇減少。這意味著氧流量在5sccm左右時，通過控制氧流量來控制上部電極的氧含量開始變得困難。因此，可以說在氧含量變動小的氧流量5～26sccm范圍內(nèi)，通過控制氧流量(或氧分壓)能夠把氧含量控制為0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)。根據(jù)溫度和氧分壓等成膜條件，有必要變換氧流量的范圍。
參照表示表5的氧流量和極化量關(guān)系的圖5可以得知，氧流量小于15sccm范圍內(nèi)的試樣，具有氧流量越小極化值就越小的趨勢(參照圖3)。另外，氧流量為30sccm的試樣的極化值極小。
參照表示表5的氧含量和極化量關(guān)系的圖6可以得知，上部電極的氧含量在0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)范圍時，能得到剩余極化值為10μC/cm2以上的良好的強電介質(zhì)電容器。
參照表示表5的氧流量和泄漏電流密度關(guān)系的圖7可以得知，具有RuO2晶相的氧流量為30sccm的試樣的泄漏電流密度大。這可以認為是由于上部電極中具有RuO2晶相而引起的。
參照表示表5的氧含量和泄漏電流密度關(guān)系的圖8可以得知，上部電極的氧含量在0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)范圍時，能得到泄漏電流密度沒有增大的良好的強電介質(zhì)電容器。
下面，說明極化反轉(zhuǎn)周期特性試驗。在極化反轉(zhuǎn)周期特性試驗中，測定了把3.3V的雙極性脈沖連續(xù)施加到108次時的極化反轉(zhuǎn)時電荷(施加-3.3V后又施加了+3.3V時的電荷；參照圖3的Psw)和極化反轉(zhuǎn)時電荷(施加+3.3V后再次施加+3.3V時的電荷；參照圖3的Pnsw)。
極化反轉(zhuǎn)周期特性試驗所使用的試樣是用上述實施例1的制造方法制作的強電介質(zhì)電容器，但上部電極成膜時的氧流量是10sccm(合計流量為45sccm、余量為Ar氣體)(氧含量為2atm％)。使用該試樣(實施例涉及的強電介質(zhì)電容器)時的極化反轉(zhuǎn)周期特性如圖9所示。
參照圖9可以得知，剩余極化值(Psw-Pnsw)在周期初期增大后基本取一定值，未發(fā)現(xiàn)伴隨周期增大而出現(xiàn)的極化劣化現(xiàn)象(所謂疲勞現(xiàn)象)。
下面說明其他實施例。
實施例2的強電介質(zhì)電容器的下部電極所用的材料，不使用實施例1的Ru金屬，代之以使用具有金屬晶相，同時含有0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)氧的Ru金屬。此時，泄漏電流密度沒有增大，未發(fā)現(xiàn)極化的劣化現(xiàn)象，可以獲得強電介質(zhì)薄膜的極化反轉(zhuǎn)容易進行并能增大極化反轉(zhuǎn)電荷的強電介質(zhì)電容器。
實施例3的強電介質(zhì)電容器的強電介質(zhì)薄膜所用的材料，不使用實施例1的PZT，代之以使用以PZT為主要成分的鈣鈦礦型強電介質(zhì)，例如，向PZT添加了La、Ba、Ca、Nb、Ta、Mn等添加物的組成的強電介質(zhì)。此時，可以控制電介質(zhì)性質(zhì)，使強電介質(zhì)薄膜的極化反轉(zhuǎn)容易進行，并能增大極化反轉(zhuǎn)電荷。
實施例4的強電介質(zhì)電容器的上部電極或下部電極所用的材料，不使用實施例1的Ru，代之以使用以Ir為主要成分的薄膜。使用Ir的場合，也能獲得具有金屬晶相的同時含有氧，并且不具有金屬氧化物的金屬。
實施例5的強電介質(zhì)電容器的上部電極或下部電極，不采用實施例1的濺射法，代之以采用MOCVD法形成，成膜條件如表6所示。
表6
這里使用氧氣作為原料分解氣體，所以Ru金屬膜中可以含有氧。Ru金屬膜中的氧混入量(含量)可以通過控制成膜時的氧供給量(原料分解氣體供給量)來進行控制。而且，階梯覆蓋性比濺射法好，電容器結(jié)構(gòu)除形成平面結(jié)構(gòu)外，還能形成疊層結(jié)構(gòu)、溝槽結(jié)構(gòu)、冠狀結(jié)構(gòu)、翼片結(jié)構(gòu)等三維結(jié)構(gòu)。
使用


實施例6。圖10是示意表示本發(fā)明的實施例6涉及的強電介質(zhì)存儲單元(平面結(jié)構(gòu)型電容器)的構(gòu)成的局部截面圖。該強電介質(zhì)存儲單元是多層布線結(jié)構(gòu)，在上面平坦的絕緣層23(第3通路芯柱15c)上通過阻擋層17形成成為平面結(jié)構(gòu)型(平行平板型)強電介質(zhì)電容器的下部電極18、強電介質(zhì)薄膜19、上部電極20。下部電極18或上部電極20可以使用含有0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)氧的Ru金屬。
使用

實施例7。圖11是示意表示本發(fā)明的實施例7涉及的強電介質(zhì)存儲單元(立體結(jié)構(gòu)型電容器)的構(gòu)成的局部截面圖。該強電介質(zhì)存儲單元是多層配線結(jié)構(gòu)，具有含有露出第3通路芯柱35c和絕緣層43的一部分的溝槽的絕緣層44，在該溝槽表面乃至其周邊的絕緣44上，通過阻擋層37形成成為立體結(jié)構(gòu)型(溝道型)強電介質(zhì)電容器的下部電極38、強電介質(zhì)薄膜39、上部電極40。
實施例7的下部電極38或上部電極40也可以使用含有0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)氧的Ru金屬(參照圖11)。下部電極38和上部電極40即使有類似溝槽的凹部，也可以利用實施例5所示的MOCVD法邊良好保持階梯覆蓋性邊成膜，而且可以通過MOCVD法把下部電極38或上部電極40的氧含量控制在0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)范圍內(nèi)。強電介質(zhì)薄膜39也可以利用MOCVD法邊良好保持階梯覆蓋性邊成膜。這樣，可以增大電容器表面積，使容量增大，所以能夠縮小單元尺寸。
根據(jù)本發(fā)明，強電介質(zhì)電容器的電極使用含有0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)氧的Ru金屬，所以泄漏電流密度沒有增大，未發(fā)現(xiàn)極化劣化現(xiàn)象，可以獲得使電極間的強電介質(zhì)薄膜的極化反轉(zhuǎn)容易進行并增大極化反轉(zhuǎn)電荷的強電介質(zhì)電容器。
另外，如果強電介質(zhì)電容器的電極的氧含量在0.5～5atm％(Ru1-xOx；x＝0.005～0.05)范圍內(nèi)，可以提高強電介質(zhì)電容器成膜時及其之后的加工、熱處理等工藝的特性穩(wěn)定性。
此外，可以做成立體結(jié)構(gòu)型電容器，所以能夠增大電容器的表面積，使容量增大，因此能縮小單元尺寸。
權(quán)利要求
1.一種強電介質(zhì)電容器，具有下部電極；設(shè)于上述下部電極上面的強電介質(zhì)薄膜；以及設(shè)于上述強電介質(zhì)薄膜上面的上部電極，其特征在于，上述上部電極由Ru1-xOx(X在0.005以上0.05以下)構(gòu)成，同時具有Ru金屬晶相。
2.一種強電介質(zhì)電容器，具有下部電極；設(shè)于上述下部電極上面的強電介質(zhì)薄膜；以及設(shè)于上述強電介質(zhì)薄膜上面的上部電極，其特征在于，上述上部電極及上述下部電極中的任一方或雙方電極由Ru1-xOx(X在0.005以上0.05以下)構(gòu)成，同時具有Ru金屬晶相。
3.一種強電介質(zhì)電容器，具有下部電極；設(shè)于上述下部電極上面的強電介質(zhì)薄膜；以及設(shè)于上述強電介質(zhì)薄膜上面的上部電極，其特征在于，上述上部電極具有金屬晶相，同時含有氧，并且含有不具有金屬氧化物晶相的金屬。
4.一種強電介質(zhì)電容器，具有第1和第2電極，以及設(shè)于上述第1和第2電極之間的強電介質(zhì)薄膜，其特征在于，上述第1和第2電極中的至少一個電極具有金屬晶相，同時含有氧，并且含有不具有金屬氧化物晶相的金屬。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述金屬的主要成分是由選自Ir及Ru中的至少一種元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述金屬的主要成分是由選自Ir及Ru中的至少一種元素。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述金屬是Ru，上述金屬晶相是Ru晶相，上述Ru晶相中的氧含量為0.5-5atm％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述強電介質(zhì)以Pb(ZryTi1-y)O3(y是0＜y＜1的規(guī)定數(shù)值)為主要成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述強電介質(zhì)以Pb(ZryTi1-y)O3(y是0＜y＜1的規(guī)定數(shù)值)為主要成分。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述強電介質(zhì)以Pb(ZryTi1-y)O3(y是0＜y＜1的規(guī)定數(shù)值)為主要成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述強電介質(zhì)以Pb(ZryTi1-y)O3(y是0＜y＜1的規(guī)定數(shù)值)為主要成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述下部電極、上述強電介質(zhì)薄膜及上述上部電極被層疊在形成于基片上的階梯部或含有溝道的區(qū)域上。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述下部電極、上述強電介質(zhì)薄膜及上述上部電極被層疊在形成于基片上的階梯部或含有溝道的區(qū)域上。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述下部電極、上述強電介質(zhì)薄膜及上述上部電極被層疊在形成于基片上的階梯部或含有溝道的區(qū)域上。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強電介質(zhì)電容器，其特征在于，上述第1電極、上述強電介質(zhì)薄膜及上述第2電極被層疊在形成于基片上的階梯部或含有溝道的區(qū)域上。
16.一種半導體存儲裝置，其特征在于，具有1個或2個以上權(quán)利要求1所述的強電介質(zhì)電容器。
17.一種半導體存儲裝置，其特征在于，具有1個或2個以上權(quán)利要求2所述的強電介質(zhì)電容器。
18.一種半導體存儲裝置，其特征在于，具有1個或2個以上權(quán)利要求3所述的強電介質(zhì)電容器。
19.一種半導體存儲裝置，其特征在于，具有1個或2個以上權(quán)利要求4所述的強電介質(zhì)電容器。
20.一種強電介質(zhì)電容器的制造方法，具有形成下部電極的工序；在上述下部電極上形成強電介質(zhì)薄膜的工序；和在上述強電介質(zhì)薄膜上形成上部電極的工序，其特征在于，具有下述工序，即在含氧的氛圍中通過濺射Ru金屬靶來形成電極層時，通過控制惰性氣體和氧氣的流量比，將作為上述電極層而形成的Ru1-xOx中的氧含量X控制在0.005以上0.05以下的工序。
21.一種強電介質(zhì)電容器的制造方法，具有形成下部電極的工序；在上述下部電極上形成強電介質(zhì)薄膜的工序；和在上述強電介質(zhì)薄膜上形成上部電極的工序，其特征在于，具有下述工序，即在含氧的氛圍中通過濺射金屬靶來形成電極層時，通過控制惰性氣體和氧氣的流量比，來控制作為上述電極層而形成的金屬薄膜中的氧含量的工序。
22.一種強電介質(zhì)電容器的制造方法，具有形成下部電極的工序；在上述下部電極上形成強電介質(zhì)薄膜的工序；和在上述強電介質(zhì)薄膜上形成上部電極的工序，其特征在于，具有下述工序，即通過使供給的有機金屬原料及氧氣產(chǎn)生氣相反應來形成電極層時，通過控制上述氧氣的供給量，來控制作為上述電極層而形成的金屬薄膜中的氧含量的工序。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，強電介質(zhì)薄膜是在500℃以下溫度下形成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，強電介質(zhì)薄膜是在500℃以下溫度下形成的。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，強電介質(zhì)薄膜是在500℃以下溫度下形成的。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，強電介質(zhì)薄膜是通過MOCVD法或濺射法形成的。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，強電介質(zhì)薄膜是通過MOCVD法或濺射法形成的。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的強電介質(zhì)電容器的制造方法，其特征在于，強電介質(zhì)薄膜是通過MOCVD法或濺射法形成的。
全文摘要
提供一種強電介質(zhì)電容器及其制造方法，可以使強電介質(zhì)薄膜的極化反轉(zhuǎn)容易進行，并增大極化反轉(zhuǎn)電荷。具有下部電極、強電介質(zhì)薄膜和上部電極的強電介質(zhì)電容器的特征在于，上述上部電極由Ru
文檔編號H01L21/02GK1461055SQ0313643
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者長谷卓 申請人:恩益禧電子股份有限公司