发明名称 供用于铁电电容器制造之对铱(Ir)障蔽具高度选择性的硬光罩
摘要 本发明提供一种相对地不具围墙之铁电装置,使用一对下面障蔽层具有高蚀刻选择性之硬光罩。本发明亦包括一种方法,用以抑制黏附在铁电装置之侧壁上之围墙。另外,本发明提供一种铁电装置,其相较于知之装置,具有一比下方障蔽层相对薄的硬光罩。
申请公布号 TWI284250 申请公布日期 2007.07.21
申请号 TW093102158 申请日期 2004.01.30
申请人 因芬奈昂技术股份有限公司;东芝股份有限公司 KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA 日本 发明人 艾葛 伍里希;庄豪仁;久村善纪;富冈和宏;金谷弘幸
分类号 G03F7/00(2006.01) 主分类号 G03F7/00(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种铁电电容器,包含有: 一铁电层,位在一顶部电极与一底部电极之间; 一接触插头,其穿过该铁电电容器的一次结构并且 将底部电极电气连结至一工作层; 一障蔽层,其组成中包含铱,将底部电极与次结构 及接触插头分离,以抑止氧气从铁电层扩散至接触 插头; 一第一硬光罩,其覆盖顶部电极,以在一用以对顶 部电极形成图案之第一蚀刻步骤中保护顶部电极 的一些部份;及 一外加之硬光罩,其组成中包含氧化铝(Al2O3),沈积 在第一硬光罩的其余部份及底部电极上,用以对底 部电极及障蔽层进行图案蚀刻。 2.如申请专利范围第1项之电容器,其中该氧化铝(Al 2O3)硬光罩相对于障蔽层之蚀刻选择性为原矽酸乙 酯(TEOS)相对于相同障蔽层之蚀刻选择性的至少5倍 。 3.一种铁电装置,其包含: 一障蔽层,于其组成中含有铱,用以阻挡污染物从 一中间层扩散出来;及 一硬光罩,于其组成中含有氧化铝(Al2O3),该硬光罩 相对于障蔽层之蚀刻选择性为铱(Ir)相对于原矽酸 乙酯(TEOS)之蚀刻选择性的至少5倍,该硬光罩在该 障蔽层进行蚀刻期间能保护该中间层,其中该硬光 罩具有侧壁,该侧壁具有足够小的推拔角度,使得 由于溅射效应,在障蔽层溅射蚀刻之后,没有任何 围墙黏附在侧壁上。 4.如申请专利范围第3项之铁电装置,其中构成障蔽 层之材料包括有IrO2。 5.如申请专利范围第3项之铁电装置,其中该污染物 包括有氧。 6.如申请专利范围第3项之铁电装置,其中该中间层 包括一顶部电极、一底部电极以及位在顶部电极 与底部电极铁电层以形成一铁电电容器。 7.如申请专利范围第6项之铁电装置,更包含一接触 插头,用以将底部电极与一工作区电气连结,且其 中该障蔽层能减低从铁电层扩散至接触插头之氧 气的量。 8.一种使用申请专利范围第6项之铁电电容器之铁 电随机存取记忆体(FeRAM)单元,供用以储存资料。 9.如申请专利范围第6项之铁电装置,其中该硬光罩 将该电容器密封以保护铁电层防止氢离子及电子 之破坏以减少铁电性能之降低。 10.如申请专利范围第3项之铁电装置,其中该硬光 罩具有侧壁,该侧壁具有足够小的推拔角度,使得 由于溅射效应,在障蔽层溅射蚀刻之后,没有任何 围墙黏附在侧壁上。 11.如申请专利范围第3项之铁电装置,其中该障蔽 层厚度大于200nm。 12.一种用以制造铁电电容器的方法,包含下列步骤 : 形成该铁电电容器之一次结构,其具有一接触插头 穿过其中以将该电容器之一底部电极与下面的一 工作层电气连结; 在该次结构上沈积该底部电极,包括一障蔽层介于 其间,该障蔽层之组成包含铱; 在该底部电极上沈积一铁电层,使得该中间障蔽层 能抑止氧气从铁电层扩散至接触插头; 在铁电层上沈积一顶部电极; 在该顶部电极、其下之铁电层及该底部电极上沈 积一第一硬光罩; 使用该第一硬光罩进行蚀刻以对顶部电极形成图 案; 在该第一硬光罩之其余部份及该底部电极上沈积 一外加之硬光罩,该外加硬光罩含有Al2O3;及 进行溅射蚀刻以对底部电极及障蔽层形成图案,使 得溅射效应能够大致去除该外加硬光罩侧壁上之 所有围墙。 13.如申请专利范围第12项之方法,其中该氧化铝(Al2 O3)硬光罩相对于障蔽层之蚀刻选择性为原矽酸乙 酯(TEOS)相对于相同障蔽层之蚀刻选择性的至少5倍 。 图式简单说明: 第1图显示一晶圆1,其系依据习知技术之加工步骤 而得。 第2图显示在对底部电极及障蔽层进行习知之图案 形成步骤之后之该晶圆1。 第3A图显示一习知之厚的硬光罩,其具有陡峭角度 之侧壁,由于该硬光罩对于障蔽层的Ir与硬光罩的 TEOS之间之选择性低,因此该侧壁是必需的。 第3B图显示第3A图之习知晶圆在底部电极与障蔽层 进行溅射控制蚀刻之后,并进一步显示黏附在硬光 罩侧壁上之围墙。 第4A图显示本发明之一晶圆,其使用一薄的硬光罩, 该硬光罩在底部电极形成图案之前对于障蔽层具 有高的蚀刻选择性。 第4B图显示第4A图之晶圆,在底部电极与障蔽层进 行蚀刻之后。 第5图显示本发明之制造步骤。
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