发明名称 电容器及其制造方法
摘要 一种电容器,具备下部电极;在该下部电极上形成之含有Ba及Sr中至少一者且以含有Ti和氧的结晶为主成分之介电体薄膜,与在该介电体薄膜上形成之上部电极;其中介电体薄膜连接上述上部电极之最少厚度也有5毫米以上之膜层是相对由奥格电子分光法测定该薄膜所得Ti引起之一阶微分光谱,在410电子伏特附近所示上凸的第1峰与在邻接第1峰高能量侧所示下凸第2峰之差的绝对值B,该光谱在420电子伏特附近所示下凸的第3峰与在邻接第3峰低能量侧所示上凸第4峰之差的绝对值A的比值, A/B为0.3以下者。
申请公布号 TW530411 申请公布日期 2003.05.01
申请号 TW089117512 申请日期 2000.08.29
申请人 东芝股份有限公司 发明人 丹羽 祥子;富田 宽;江口 和弘;稗田 克彦
分类号 H01L27/108 主分类号 H01L27/108
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种电容器,其特征系:具备:下部电极;介电体薄膜,形成在该下部电极上且以含有Ba及Sr中至少一者、Ti和氧的结晶为主成分;与上部电极,形成在该介电体薄膜上;且介电体薄膜连接上述上部电极之最少厚度为5奈米以上之膜层,该薄膜由欧杰电子能谱测定,在所得Ti引起之一阶微分光谱中,于410电子伏特附近所示上凸的第1峰与在邻接第1峰边高能量侧所示下凸第2峰之差,其绝对値定为B,该光谱于420电子伏特附近所示下凸的第3峰与在邻接第3峰边低能量侧所示上凸第4峰之差,其绝对値定为A,此A/B比値为0.3以下者。2.如申请专利范围第1项之电容器,其中以介电体膜为主所构成之结晶是选自BaxSr1-xTiO3.SrTiO3及BaTiO3中之任一种结晶者。3.如申请专利范围第1项之电容器,其中上部电极是包含Sr、Ru、Pt中任何一种材料与O。4.一种电容器之制造方法,其特征系包含形成下部电极之步骤;堆积步骤,在该下部电极上,堆积包含以Ba及Sr中至少一者、Ti和O为主成分之非晶质构造之介电体薄膜;退火步骤,对上述介电薄膜,在氧化氛围中,于未达上述非晶质构造之结晶化的温度下进行;结晶化步骤,对于上述介电体薄膜以上述非晶质构造之结晶化温度以上的温度退火,而使上述非晶质构造结晶化;及形成上部电极之步骤,在上述介电体薄膜上形成该上部电极。5.如申请专利范围第4项之电容器制造方法,其中在堆积包含非晶质构造之介电体膜之步骤中,是堆积选自BaxSr1-xTiO3.SrTiO3及BaTiO3中任一种非晶质构造之薄膜。6.如申请专利范围第4项之电容器制造方法,其中在堆积上部电极步骤中,是于含氧氛围中进行。7.如申请专利范围第6项之电容器制造方法,其中上部电极材为选自Sr、Ru、Pt中任何一种之材料。8.如申请专利范围第4项之电容器制造方法,其中在堆积上部电极之后,对该上部电极于氧化氛围中进行退火。9.如申请专利范围第8项之电容器制造方法,其中上部电极材为含有选自由Sr、Ru及Pt所组之材料族群中任一项材料与O的材料所构成者。10.如申请专利范围第8项之电容器制造方法,其中对该上部电极材之退火,是在85~300℃之温度范围内进行。图式简单说明:图1是显示有关第1实施形态之相关电容器构成之断面图。图2是为了说明电容器制造步骤之流程图。图3是显示BST薄膜之典型电流电压特性图。图4是显示第1实施形态中相关之BST薄膜之电流电压测定图。图5是显示第1实施形态中相关之(Ba、Sr)TiO3薄膜试料密度图。图6是显示一般之BST薄膜用AES测定所对应Ti之410eV附近一阶微分光谱图。图7是显示第1实施形态中相关BST薄膜之A/B与深度相关连性图。图8是显示针对A/B値在0.25以下之表面层厚度的缓和电流电场领域之电场范围图。图9是显示针对A/B値在0.3以下之表面层厚度的缓和电流电场领域之电场范围图。图10是显示针对A/B値在0.3以下之表面层厚度的缓和电流电场领域之电场范围图。图11是BST薄膜之AES纵剖面图及A/B之深度相关性特性图。图12是BST薄膜中组成比与深度相关连性特性图。图13是第2实施形态中相关试料之电流电压特性图。图14是第2实施形态中相关试料之电流电压特性图。图15是第2实施形态中相关试料之电流电压特性图。图16是BST薄膜之A/B与深度相关连性图。图17是BST薄膜之A/B与深度相关连性图。
地址 日本