发明名称 具有电容器的半导体装置及其制造方法
摘要 一种使用于记忆体单元之半导体装置,包括:主动矩阵,提供有矽基体;电晶体,形成在矽基体上;电晶体结构,形成在电晶体上;金属互连部,用于电气连接电容器结构到电晶体;障层,形成在金属互连部及介金属间介电质(IMD)层之顶部上,其中该障层是由诸如A1203等之材料所构成。IMD层是使用电浆化学蒸汽沈积法(CVD)法在大量氢气大气中来形成,其中该障层使用来防止电容器结构之氢害。
申请公布号 TW503559 申请公布日期 2002.09.21
申请号 TW089112795 申请日期 2000.06.28
申请人 现代电子产业股份有限公司 发明人 梁佑硕;廉胜振;刘龙植
分类号 H01L27/04 主分类号 H01L27/04
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种用于记忆体单元之半导体装置,包含:主动矩阵,提供有半导体基体,在该半导体基体上所形成之电晶体、用于隔离该电晶体之隔离区及形戎在该电晶体及形成在该隔离区之顶部上的第一绝缘层;电容器结构,形成在该第一绝缘层之顶部上,包含底电极、在该底电极之顶部上所安置的电容器薄膜、及在该电容器薄膜之顶部上所形成之顶电极;第二绝缘层,形成在该电晶体及该电容器结构之顶部上;金属互连部,形成在该第二绝缘层之顶部上来电气连接该电晶体到该电容器结构;障层,形成在该金属互连部之顶部上;及介金属间介电质(IMD)层,使用电浆化学蒸汽沈积法在大量氢气大气中形成在该障层之顶部上,其中该障层使用来防止电容器结构之氢害。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该电容器薄膜是由选自包含SBT(SrBiTaOx)、PZT(PbZrTiOx)等族群之铁电材料所构成。3.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中IMD层是由诸如SiO2之氧化材料所构成。4.如申请专利范围第3项之半导体装置,其中该电浆CVD法是在低温使用矽烷(SiH4)做为源气体来实施。5.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该障层是由诸如Al2O3之材料所构成。6.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中该障层具有厚度范围约自50至150。7.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中该障层是使用原子层沈积(ALD)法来形成。8.如申请专利范围第7项之半导体装置,其中该ALD方法是使用三甲基铝(TMA)及H2O做为源气体而N2做为清洁气体来实施。9.如申请专利范围第1项之半导体装置,进一步包含:金属线,形成在该IMD层之顶部上;多加障层,形成在该金属层之顶部上;钝化层,使用电浆CVD法在大量氢气大气中来形成在该多加障层之顶部上,其中该多加障层使用来防止该电容器结构之氢害。10.如申请专利范围第9项之半导体装置,其中该多加障层是由诸如Al2O3之材料所构成。11.如申请专利范围第10项之半导体装置,其中该多加障层是以ALD方法来形成。12.一种用于制造使用在记忆体单元之半导体装置的方法,包含下列步骤:a)制备主动矩阵,提供有电晶体及形成在该电晶体周围之第一绝缘层;b)在该第一绝缘层之顶部上形成电容器结构,其中该电容器结构包括由铁电材料所构成之电容器薄膜;c)形成第一金属层,且图型化成第一预定构造来电气连接该电晶体到该电容器结构;d)在该图型化之第一金属层之顶部上形成第一障层;及e)使用电浆化学蒸汽沈积法(CVD)法在大量氢气大气中来形成介金属间介电质(IMD)层,其中该障层使用来防止电容器结构之氢害。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该电容器薄膜是由选自包含SBT、PZT等族群之材料所构成。14.如申请专利范围第13项之方法,其中该IMD层是由诸如Al2O3之氧化材料所构成。15.如申请专利范围第14项之方法,其中该电浆CVD是在低温使用SiH4做为源气体来实施。16.如申请专利范围第15项之方法,其中该第一障层是由诸如Al2O3之材料所构成。17.如申请专利范围第16项之方法,其中该障层具有厚度范围约在50至150。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该第一障层是以ALD方法来形成。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该ALD方法是以TMA及H2O做为源气体而使用N2做为清洁气体来实施。20.如申请专利范围第12项之方法,在步骤e)之后进一步包含下列步骤:f)在该IMD层之顶部上形成第二金属层;g)在该第二金属层之顶部上形成第二障层;及h)以电浆CVD方法在大量氢气大气中来形成钝化层在该多加障层之顶部上,其中该多加障层使用来防止电容器结构之氢害。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该第二障层是由诸如Al2O3之材料所构成。22.如申请专利范围第21项之方法,其中该步骤g)是使用ALD方法来实施。图式简单说明:第1图表示具有电容器结构之习用技术半导体记忆体装置的横剖面图示;第2A至2E图是说明用于制造半导体记忆体装置之习用技术方法的概略横剖面图示;第3图是根据本发明之半导体装置的横剖面图示;第4A至4H图是说明根据本发明之半导体装置制造方法的概略横剖面图示。
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