发明名称 半导体记忆装置之制造方法
摘要
申请公布号 TWI332241 申请公布日期 2010.10.21
申请号 TW095128129 申请日期 2006.08.01
申请人 尔必达存储器股份有限公司 发明人 荒尾孝;小柳贤一;米田贤司;中西成彦;五味秀树
分类号 H01L21/316 主分类号 H01L21/316
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼;周良吉 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 一种半导体记忆装置的制造方法,包含下列步骤:下电极形成步骤,在其上形成了储存单元之主要部分的基体结构上形成下电极;热处理步骤,以600℃或更高的温度热处理该下电极;电容性绝缘膜形成步骤,在该下电极上形成电容性绝缘膜;及上电极形成步骤,在该电容性绝缘膜上形成上电极,其中热处理该下电极之该热处理步骤在形成该上电极之前发生,且包含以3℃/分钟或更低的温度下降速率从该600℃或更高的温度进行缓慢冷却的步骤,且在该以3℃/分钟或更低的温度下降速率进行缓慢冷却的步骤期间,该温度降低至约550℃。如申请专利范围第1项之半导体记忆装置的制造方法,其中该下电极包括多晶矽,热处理该下电极的该热处理步骤为热氮化该多晶矽的步骤。如申请专利范围第1项之半导体记忆装置的制造方法,其中该下电极系由金属或金属化合物制成。如申请专利范围第1项之半导体记忆装置的制造方法,其中该电容性绝缘膜包括氧化铝(Al2O3)。如申请专利范围第4项之半导体记忆装置的制造方法,其中该电容性绝缘膜包括具有氧化铝(Al2O3)和氧化铪(HfO2)的多层膜。如申请专利范围第1项之半导体记忆装置的制造方法,其中使用可同时加热复数个该基体结构的高温炉来进行热处理该下电极的该热处理步骤。一种半导体记忆装置的制造方法,包含下列步骤:下电极形成步骤,形成下电极;电容性绝缘膜形成步骤,在该下电极上形成电容性绝缘膜;及上电极形成步骤,在该电容性绝缘膜上形成上电极,其中形成该电容性绝缘膜的电容性绝缘膜形成步骤包括用于形成第一绝缘膜的第一步骤与用于形成由与该第一绝缘膜不同之材料所制成之第二绝缘膜的第二步骤,此方法更包含在形成该下电极之下电极形成步骤与该第二步骤之间加热至600℃或更高的温度之后以3℃/分钟或更低的温度下降速率从该600℃或更高的温度进行冷却的加热/缓慢冷却步骤,其中在该以3℃/分钟或更低的温度下降速率从该600℃或更高的温度进行冷却的期间,该温度降低至约550℃。如申请专利范围第7项之半导体记忆装置的制造方法,其中该第二绝缘膜的结晶温度低于该第一绝缘膜的结晶温度。如申请专利范围第8项之半导体记忆装置的制造方法,其中该第一绝缘膜包括氧化铝(Al2O3),该第二绝缘膜包括氧化铪(HfO2)。如申请专利范围第8项之半导体记忆装置的制造方法,其中该600℃或更高的温度低于该第一绝缘膜的该结晶温度而高于该第二绝缘膜的该结晶温度。如申请专利范围第7项之半导体记忆装置的制造方法,其中该加热/缓慢冷却步骤在形成该下电极之该下电极形成步骤与该第一步骤之间进行。如申请专利范围第7项之半导体记忆装置的制造方法,其中该加热/缓慢冷却步骤在该第一与第二步骤之间进行。如申请专利范围第12项之半导体记忆装置的制造方法,更包含在形成该下电极之该下电极形成步骤之后与在该第一步骤之前以预定温度热处理该下电极的步骤。如申请专利范围第13项之半导体记忆装置的制造方法,其中该下电极包括多晶矽,而该热处理该下电极的步骤为热氮化该多晶矽之步骤。一种半导体记忆装置的制造方法,包含下列步骤:下电极形成步骤,形成下电极;第一热处理步骤,热处理该下电极;第一绝缘膜形成步骤,在该下电极上形成第一绝缘膜;第二热处理步骤,以600℃或更高的温度热处理该第一绝缘膜;第二绝缘膜形成步骤,在该第二热处理步骤之后,在该第一绝缘膜上形成第二绝缘膜;及上电极形成步骤,在该第二绝缘膜上形成上电极,其中该第二热处理步骤中的冷却期间以3℃/分钟或更低的温度下降速率从该600℃或更高的温度进行冷却,且比该第一热处理步骤中的冷却期间更长,且在该以3℃/分钟或更低的温度下降速率从该600℃或更高的温度所进行之该第二热处理步骤中的该冷却期间,该温度降低至约550℃。如申请专利范围第15项之半导体记忆装置的制造方法,其中该第一绝缘膜包括氧化铝(Al2O3),该第二绝缘膜包括氧化铪(HfO2)。如申请专利范围第15项之半导体记忆装置的制造方法,其中该第二热处理步骤中的加热温度低于该第一绝缘膜的结晶温度且高于该第二绝缘膜的结晶温度。
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