| 主权项 |
1.一种半导体装置,包含:一电晶体,其包括形成在半导体基板上的闸极,该闸极及该半导体基板之间形成有闸极绝缘膜,以及一源极╱汲极扩散层,其系形成在该半导体基板之该闸极的两侧上;第一绝缘膜,其系形成在该半导体基板及该电晶体上;第一导体插塞,其系包埋在形成于该源极╱汲极扩散层下方的第一接触孔中;电容器,其系形成在该第一绝缘膜上,且具有一下部电极、形成在该下部电极上的介电薄膜,以及形成在该介电薄膜上的上部电极;第一氢扩散防止膜,其系形成在该第一绝缘膜上,覆盖该电容器,以防止氢之扩散;第二绝缘膜,其系形成在该第一氢扩散防止膜上,该第二绝缘膜之表面系经平面化;第二氢扩散防止膜,其系形成在该第二绝缘膜上,用于防止氢之扩散;第二导体插塞,其系包埋在形成于该下部电极或该上部电极下方的第二接触孔中;第三导体插塞,其系包埋在形成于第一导体插塞下方的第三接触孔;以及一互连,其系形成在该第二氢扩散防止膜上,并连接至该第二导体插塞或第三导体插塞。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该第二氢扩散防止膜为一多层膜。3.如申请专利范围第1项之半导体装置,进一步包含第三绝缘膜,其系形成在该第二氢扩散防止膜上及在该互连下。4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该第二绝缘膜为无机膜。5.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中该无机膜为氧化矽膜。6.如申请专利范围第1项之半导体装置,进一步包含:第三绝缘膜,其系形成在该第一绝缘膜上及在该第一氢扩散防止膜下。7.如申请专利范围第1项之半导体装置,进一步包含:TiN膜,其系直接形成在该上部电极或该下部电极下,于该第二接触孔中,以及其中该第二导体插塞系包埋在形成有该TiN膜之该第二接触孔中。8.如申请专利范围第7项之半导体装置,其中该第二导体插塞系由钨所形成。9.如申请专利范围第1项之半导体装置,进一步包含:第三绝缘膜,其系形成在该第二绝缘膜及该互连上,该第三绝缘膜之一表面系经平坦化;第三氢扩散防止膜,其系形成在该第三绝缘膜上,用于防止氢之扩散;以及另一互连,其系形成在该第三氢扩散防止膜上。10.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该第二氢扩散防止膜包括一金属氧化物膜。11.如申请专利范围第10项之半导体装置,其中该金属氧化物膜为氧化铝膜、氧化钛膜或氧化钽膜。12.如申请专利范围第l项之半导体装置,其中该第二氢扩散防止膜包括氮化矽膜或氮氧化矽膜。13.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该介电薄膜为铁电膜或高介电常数膜。14.如申请专利范围第13项之半导体装置,其中该铁电膜为PbZr1-XTiXO3膜、Pb1-XLaXZr1-YTiYO3膜、SrBi2(TaXNb1-X)2O9膜或Bi4Ti2O12膜。15.如申请专利范围第13项之半导体装置,其中该高介电常数膜为(BaSr)TiO3膜、SrTiO3膜或Ta2O5膜。16.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该第二氢扩散防止膜的膜应力为5108dyn/cm2或更低。17.一种制造半导体装置之方法,包含下述步骤:形成一闸极于一半导体基板上,该半导体基板具有一闸极绝缘膜界于该半导体基板及该闸极之间;形成一源极╱汲极扩散层于该半导体基板之该闸极两侧;形成第一绝缘膜于该半导体基板、该闸极,及该源极╱汲极扩散层上;形成第一接触孔于该源极╱汲极扩散层下方之该第一绝缘膜中;包埋第一导体插塞于该第一接触孔中;形成一电容器在该第一绝缘膜上,该电容器包括一下部电极、形成于该下部电极上的介电薄膜,以及形成于该介电薄膜上的上部电极;形成第一氢扩散防止膜,用于防止该第一绝缘膜及该电容器上的氢扩散;形成第二绝缘膜于该第一氢扩散防止膜上;抛光该第二绝缘膜之一表面以平面化该第二绝缘膜之表面;形成第二氢扩散防止膜,用于防止该第二绝缘膜上的氢扩散;形成第二接触孔于该第一氢扩散防止膜、该第二绝缘膜以及位在该下部电极或该上部电极下方之该第二氢扩散防止膜中;形成第三接触孔于该第一氢扩散防止膜、该第二绝缘膜以及位在该第一导体插塞下方之该第二氢扩散防止膜中;包埋第二导体插塞于该第二接触孔中,以及包埋第三导体插塞于第三接触孔中;以及在该第二氢扩散防止膜上形成与该第二导体插塞或该第三导体插塞接触之互连。18.如申请专利范围第17项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在形成该第二绝缘膜之步骤后及形成该第二氢扩散防止膜之步骤前,进行一热加工的步骤。19.如申请专利范围第18项之制造半导体装置之方法,其中在进行热加工的步骤中,该热加工系在藉由使用至少N2O气体所产生之电浆气体环境中进行。20.如申请专利范围第18项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在进行热加工的步骤后以及在形成该第二氢扩散防止膜之步骤前,将第二绝缘膜暴露至藉由使用至少N2O气体所产生的电浆气体环境之步骤。21.如申请专利范围第17项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在包埋该第一导体插塞的步骤后以及在形成该电容器之步骤前,形成第三绝缘膜在该第一绝缘膜及该第一导体插塞的步骤。22.如申请专利范围第21项之制造半导体装置之方法,其中该第三绝缘膜为氮化矽膜或氮氧化矽膜。23.如申请专利范围第21项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在形成该第二氢扩散防止膜之步骤后以及在形成该互连之步骤前,在该第二氢扩散防止膜上形成第三绝缘膜的步骤。24.如申请专利范围第17项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在形成该第二接触孔之步骤后以及在形成该第三接触孔之步骤前,于含有氧或臭氧之气体环境中热加工该电容器的步骤。25.一种半导体装置,包含:形成在一半导体基板上的电容器,该电容器包括一下部电极,形成在该下部电极上的介电薄膜以及形成在该介电薄膜上的一上部电极;一绝缘膜,其系形成在该半导体基板以及该电容器上,该绝缘膜之一平面系经平坦化;以及一平坦阻障膜,其系形成在该绝缘膜上,以供防止氢及水之扩散,该阻障膜包括用于防止氢及水之扩散的第一膜,以及用于减轻因第一膜所产生之应力的第二膜。26.如申请专利范围第25项之半导体装置,其中该阻障膜包含多数该第一膜,以及该第二膜系形成在该多数第一膜之间。27.如申请专利范围第25项之半导体装置,其中该阻障膜包括多数该第二膜,以及该多数第二膜系分别地形成在该第一膜之上及下。28.如申请专利范围第25项之半导体装置,该第一膜系由金属氧化物所形成。29.如申请专利范围第28项之半导体装置,其中该金属氧化物为氧化铝或氧化钛。30.如申请专利范围第25项之半导体装置,其中该第二膜为氮化矽膜或氮氧化矽膜。31.如申请专利范围第25项之半导体装置,进一步包含:一互连,其系形成在该电容器上且电气地连接至该下部电极或该上部电极,以及其中该阻障膜系形成于该电容器及该互连之间。32.如申请专利范围第25项之半导体装置,其包含:第一互连,其形成在该电容器上并电气地连接至该下部电极或该上部电极;以及第二互连,其系形成在该第一互连上,以及其中该阻障膜系形成于该第一互连及该第二互连之间。33.如申请专利范围第25项之半导体装置,其进一步包含:第一互连,其系形成在该电容器上且电气地连接至该下部电极及该上部电极;第二互连,其系形成在该第一互连上;以及第三互连,其系形成在该第二互连上,以及其中该阻障膜系形成于该第二互连及该第三互连之间。34.如申请专利范围第25项之半导体装置,进一步包含:第一互连,其系形成在该电容器上并电气地连接至该下部电极或该上部电极;第二互连,其系形成在该第一互连上;以及第三互连,其系形成在该第二互连上,以及其中该阻障膜系分别地形成于该电容器及该第一互连之间,该第一互连及该第二互连之间,以及该第二互连及该第三互连之间。35.一种制造半导体装置之方法,包括下述步骤:形成一电容器于一半导体基板上之步骤,该电容器包括下部电极,形成于该下部电极上的介电薄膜,以及形成于该介电薄膜上的上部电极;形成一绝缘膜于该半导体基板及该电容器上之步骤;抛光该绝缘膜之一表面之步骤,以平坦化该绝缘膜之该表面;以及形成一阻障膜于该绝缘膜上之步骤,以供防止氢及水之扩散,形成阻障膜之步骤包括形成防止氢及水之扩散的第一膜之步骤,以及形成用于减轻因第一膜所产生之应力的第二膜之步骤。36.如申请专利范围第35项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在平坦化该绝缘膜之该表面的步骤后以及在形成阻障膜的步骤前,在氮气气体环境中进行热加工的步骤,以氮化该绝缘膜的表面。37.一种半导体装置,包含:形成于一半导体基板上之电容器,该电容器包括下部电极、形成在该下部电极上的介电薄膜,以及形成在该介电薄膜上的上部电极;形成在该半导体基板及该电容器上的一绝缘膜,该绝缘膜之一表面系经平坦化;以及形成于该绝缘膜上的一平坦阻障膜,其系用于防止氢及水之扩散,该阻障膜系形成于用防止氢及水之扩散的多数第一膜上,该多数第一膜系彼此相叠,且其间形成有介电物质之第二膜。38.如申请专利范围第37项之半导体装置,其中该第一膜系由金属氧化物所形成。39.如申请专利范围第38项之半导体装置,其中该金属氧化物为氧化铝或氧化钛。40.如申请专利范围第37项之半导体装置,其中该第二膜为氧化矽膜、氮化矽膜或氮氧化矽膜。41.一种制造半导体装置之方法,包含:形成一电容器于一半导体基板上之步骤,该电容器包括下部电极、形成在该下部电极上的介电薄膜,以及形成在该介电薄膜上的上部电极;形成一绝缘膜在该半导体基板及该电容器上之步骤;抛光该绝缘膜之一表面之步骤,以平坦化该绝缘膜之该表面;以及形成一平坦阻障膜于该绝缘膜上之步骤,以供防止氢及水之扩散,于形成阻障膜之步骤中,多数用于防止氢及水之扩散的第一膜系彼此相叠,且其间形成有介电物质之第二膜。42.如申请专利范围第41项之制造半导体装置之方法,进一步包含:在平坦化该绝缘膜之表面的步骤后以及在形成该阻障膜之步骤前,在氮气气体环境中进行热加工的步骤,以氮化该绝缘膜的表面。图式简单说明:第1图为根据本发明之第一具体实施例的半导体装置之截面图;第2A图及第2B图为藉由热脱附光谱仪(thermaldesorption spectroscopy)评估氢扩散防止膜之结果的图形;第3图为电容器之切换电荷量QSW改变的图形;第4A图及第4B图为下部电极之接触电阻分散的图形;第5A图及第5B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分1)之步骤中的截面图;第6A图及第6B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分2)之步骤中的截面图;第7A图及第7B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分3)之步骤中的截面图;第8A图及第8B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分4)之步骤中的截面图;第9A图及第9B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分5)之步骤中的截面图;第10A图及第10B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分6)之步骤中的截面图;第11A图及第11B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分7)之步骤中的截面图;第12A图及第12B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分8)之步骤中的截面图;第13A图及第13B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分9)之步骤中的截面图;第14A图及第14B图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分10)之步骤中的截面图;第15图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分11)之步骤中的截面图;第16图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分12)之步骤中的截面图;第17图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分13)之步骤中的截面图;第18图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分14)之步骤中的截面图;第19图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分15)之步骤中的截面图;第20图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分16)之步骤中的截面图;第21图为根据本发明之第一具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分17)之步骤中的截面图;第22图为氢扩散防止膜之膜应力图;第23图为根据本发明之第一具体实施例之改良1的半导体装置之截面图;第24图为根据本发明之第一具体实施例之改良2的半导体装置之截面图;第25图为根据本发明之第一具体实施例之改良3的半导体装置之截面图;第26图为根据本发明之第二具体实施例的半导体装置之截面图;第27A图及第27B图为根据本发明之第二具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分1)之步骤中的截面图;第28图为根据本发明之第二具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分2)之步骤中的截面图;第29图为根据本发明之第二具体实施例之改良1的半导体装置之截面图;第30图为根据本发明之第二具体实施例之改良2的半导体装置之截面图;第31图为根据本发明之第二具体实施例之改良3的半导体装置之截面图;第32图为根据本发明之第二具体实施例之改良4的半导体装置之截面图;第33图为根据本发明之第二具体实施例之改良5的半导体装置之截面图;第34图为根据本发明之第二具体实施例之改良6的半导体装置之截面图;第35图为根据本发明之第三具体实施例的半导体装置之截面图;第36A图及第36B图为根据本发明之第三具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分1)之步骤中的截面图;第37图为根据本发明之第二具体实施例之半导体装置,在制造此半导体装置之方法的解释说明此方法(部分2)之步骤中的截面图;第38图为根据本发明之第三具体实施例之改良1的半导体装置之截面图;以及第39图为根据本发明之第三具体实施例之改良2的半导体装置之截面图。 |
