发明名称 介电电容器及记忆体及其制造方法
摘要 在一基材部分上循序设置底电极,介电膜及顶电极。底电极包括循序设置在基材部分上之:一包括IrHf之黏着层,一包括Ir之贵重金属层,一包括IrHfO之含氧层,及包含Ir之一贵重金属层。在形成介电膜时,执行RTA(快速热回火)及接着等于或高于RTA之温度下执行惰性气体热回火,或减少热回火,因而避免氢回火时发生之特性劣化。此外,在黏着层与含氧层之间设置贵重金属层。因此即使执行惰性气体热回火或减少热回火仍可固定地黏着底电极,以避免特性劣化。
申请公布号 TW469633 申请公布日期 2001.12.21
申请号 TW089110706 申请日期 2000.06.01
申请人 新力股份有限公司 发明人 香取 健二
分类号 H01L27/10 主分类号 H01L27/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种介电电容器,由一基材部分支撑,其中一第一电极及一第二电极各接到一介电膜,第一电极包括:一含氧之含氧层,其设置在基材部分与介电膜之间,一贵重金属层,包括选自一贵重金属元素群之至少一者,该群由铂(Pt),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),及钯(Pd)组成,其设置在含氧层与基材部分之间,及一黏着层设置在贵重金属层与基材部分之间。2.如申请专利范围第1项之介电电容器,其中含氧层包括一含氧材料,由以下制造:选自一贵重金属元素群之至少一者,选自一转移金属元素群之至少一者,该群由铪(Hf),钽(Ta),锆(Zr),铌(Nb),钒((V),钼(Mo),钨(W),及稀土元素组成,及氧(O),及以MIaMIIbOc表示含氧材料之组成化学式,其中贵重金属元素群中之元素系MI,及转移金属元素群中之元素系MII,而其组成范围系90≧a≧4,15≧b≧2,c≧4,a+b+c=100原子百分比。3.如申请专利范围第2项之介电电容器,其中黏着层包括一合金由选自一贵重金属元素群之至少一者及选自一转移金属元素群之至少一者所制造,及以MIIIdMIVe表示合金之组成化学式,其中贵重金属元素群中之元素系MIII,及转移金属元素群中之元素系MIV,而其组成范围系97≧d≧90,10≧e≧3,d+e=100原子百分比。4.如申请专利范围第3项之介电电容器,其中以95≧d≧91,9≧e≧5,d+e=100原子百分比表示组成化学式MIIIdMIVe之组成范围。5.如申请专利范围第1项之介电电容器,其中黏着层包括选自包括一群之至少一者,该群包括:钛(Ti),锆,铪,钽,铌,铬(Cr),钼,及钨。6.如申请专利范围第1项之介电电容器,其中第一电极更包括另一贵重金属层包括选自贵重金属元素群之至少一者,其设置在介电膜与含氧层之间。7.如申请专利范围第1项之介电电容器,其中介电膜由包含铋之结构氧化物层之铁电制造。8.如申请专利范围第1项之介电电容器,其中介电膜包括层结构氧化物,由以下制造:选自锶(Sr),钙(Ca),及钡(Ba)组成群之至少一者,钽及铌组成群之至少一者,及氧,及以Bix(Sr,Ca,Ba)y(Ta,Nb)2O9+z表示层结构氧化物之组成化学式,而其组成范围系2.50≧x≧1.70,1.20≧y≧0.60,-1.00≧z≧1.00莫耳比。9.如申请专利范围第8项之介电电容器,其中以组成化学式BixSryTa2O9+z表示层结构氧化物,而其组成范围系2.50≧x≧1.70,1.20≧y≧0.60,-1.00≧z≧1.00莫耳比。10.一种介电电容器,其中一第一电极及一第二电极各接到一介电膜,其中:第一电极及第二电极之至少一者具有一层包括一选自一贵重金属元素群之至少一者之合金制造,该群由铂(Pt),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),及钯(Pd)组成,及选自一转移金属元素群之至少一者,该群由铪(Hf),钽(Ta),锆(Zr),铌(Nb),钒((V),钼(Mo),钨(W),及稀土元素组成,及以MIIIdMIVe表示合金之组成化学式,其中贵重金属元素群中之元素系MIII,及转移金属元素群中之元素系MIV,而其组成范围系97≧d≧90,10≧e≧3,d+e=100原子百分比。11.如申请专利范围第10项之介电电容器,其中以95≧d≧91,9≧e≧5,d+e=100原子百分比表示组成化学式MIIIdMIVe之组成范围。12.一种记忆体,具有一介电电容器,其由一基材部分支撑,而其中一第一电极及一第二电极各接到一介电膜,第一电极包括:一含氧之含氧层,其设置在基材部分与介电膜之间,一贵重金属层,包括选自一贵金属元素群之至少一者,该群由铂(Pt),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),及钯(Pd)组成,其设置在含氧层与基材部分之间,及一黏着层,设置在贵重金属层与基材部分之间。13.如申请专利范围第12项之记忆体,更包括一电晶体经由一柱塞层而接到第一电极,该柱塞层包括基材部分之至少一部分。14.一种记忆体,具有一介电电容器,其中一第一电极及一第二电极各接到一介电膜,其中第一电极及第二电极之至少一者具有一层包括一选自一贵重金属元素群之至少一者合金制造,该群由铂(Pt),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),及钯(Pd)组成,及选自一转移金属元素群之至少一者,该群由铪(Hf),钽(Ta),锆(Zr),铌(Nb),钒((V),钼(Mo),钨(W),及稀土元素组成,及以MIIIdMIVe表示合金之组成化学式,其中贵重金属元素群中之元素系MIII,及转移金属元素群中之元素系MIV,而其组成范围系97≧d≧90,10≧e≧3,d+e=100原子百分比。15.一种制造介电电容器之方法,该介电电容器由一基材部分支撑,及其中一第一电极及一第二电极各接到一介电膜,而第一电极包括一黏着层,其中形成第一电极之步骤包括以下步骤:沈积一第一层在基材部分上,该第一层包括黏着层,使用选自一贵重金属元素群之至少一者,该群由铂(Pt),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),及钯(Pd)组成,以沈积一第二层在第一层上,及沈积包括氧之第三层在第二层上。16.如申请专利范围第15项之制造介电电容器方法,其中使用一含氧材料以沈积第三层,该含氧材料由以下制造:选自贵金属元素群之至少一者,选自一转移金属元素群之至少一者,该群由铪(Hf),钽(Ta),锆(Zr),铌(Nb),钒((V),钼(Mo),钨(W),及稀土元素组成,及氧(O),及以组成化学式以MIaMIIbOc表示含氧材料之组成化学式,其中贵重金属元素群中之元素系MI,及转移金属元素群中之元素系MII,而其组成范围系90≧a≧4,15≧b≧2,c≧4,a+b+c=100原子百分比。17.如申请专利范围第16项之制造介电电容器方法,其中使用一合金以沈积第一层,该合金由选自贵重金属元素群之至少一者及选自转移金属元素群之至少一者所制造,及以MIIIdMIVe表示合金之组成化学式,其中贵重金属元素群中之元素系MIII,及转移金属元素群中之元素系MIV,而其组成范围系97≧d≧90,10≧e≧3,d+e=100原子百分比。18.如申请专利范围第15项之制造介电电容器方法,其中使用选自一群之至少一者以沈积第一层,该群包括:钛(Ti),锆,铪,钽,铌,铬(Cr),钼,及钨。19.如申请专利范围第15项之制造介电电容器方法,其中形成第一电极之步骤更包括使用选自贵重金属元素群之至少一者以沈积一第四层在第三层上之步骤。20.如申请专利范围第15项之制造介电电容器方法,其中形成介电膜之步骤包括:沈积第三层之后在含氧大气中执行氧热回火,及在热行氧热回火之后,在等于或高于氧热回火之温度于一惰性气体大气中执行惰性气体热回火。21.如申请专利范围第15项之制造介电电容器方法,其中形成介电膜之步骤包括:沈积第三层之后在含氧大气中执行氧热回火,及在执行氧热回火之后,经由氧热回火而减少第一层,第二层,及第三层产生之部分氧化物。22.如申请专利范围第21项之制造介电电容器方法,其中形成介电膜之步骤更包括在减少之后于一惰性气体大气中执行惰性气体热回火之步骤。23.如申请专利范围第22项之制造介电电容器方法,其中形成介电膜之步骤更包括在减少之后及惰性气体热回火之前于一含氧大气中执行另一氧热回火之步骤,该惰性气体热回火所在之温度低于一物质氧化之温度,该物质已于减少热回火中减少。24.一种制造记忆体之方法,该记忆体具有一介电电容器,其由一基材部分支撑,及其中一第一电极及一第二电极各接到一介膜,及第一电极包括一黏着层,形成第一电极之步骤包括以下步骤:沈积一第一层在基材部分上,该第一层包括黏着层,使用选自一贵重金属元素群之至少一者,该群由铂(Pt),铱(Ir),钌(Ru),铑(Rh),及钯(Pd)组成,以沈积一第二层在第一层上,及沈积包括氧之第三层在第二层上。25.如申请专利范围第24项之制造记忆体方法,其中记忆体更包括一电晶体,其经由一柱塞层而接到介电电容器,该柱塞层包括基材部分之至少一部分,其中形成介电膜之步骤包括以下步骤:沈积第三层之后在一含氧大气中执行氧热回火,及接着在一温度执行惰性气体热回火,该温度等于或高于在一惰性气体大气中氧热回火之温度,及执行惰性气体热回火后,在一含氢大气中执行氢回火以恢复电晶体之功能。26.如申请专利范围第24项之制造记忆体方法,记忆体更包括一电晶体,其经由一柱塞层而接到介电电容器,该柱塞层包括基材部分之至少一部分,其中形成介电膜之步骤包括以下步骤:沈积第三层之后在一含氧大气中执行氧热回火,及接着减少一氧化物其已在氧热回火中之部分第一层,第二层,及第三层中产生,及减少后在一含氢大气中执行氢回火以恢复电晶体之功能。图式简单说明:第一图的剖视图显示根据本发明实施例的介电电容器结构。第二图的流程图显示第一图介电电容器的制造方法步骤。第三图的流程图显示第一图介电电容器的另一制造方法步骤。第四图的流程图显示第一图介电电容器的又一制造方法步骤。第五图的剖视图显示一记忆体结构,其中使用第一图的介电电容器。
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