发明名称 减少迁移物由金属氧化物陶瓷扩散之方法
摘要 提供一种得以,避免过量迁移物由金属氧化物陶瓷扩散进入基板中之阻障层。该阻障层系设置于金属氧化物陶瓷下方而将其与底下的基板隔离。
申请公布号 TW478176 申请公布日期 2002.03.01
申请号 TW088122022 申请日期 1999.12.15
申请人 印芬龙科技股份有限公司 发明人 法兰克S 辛特麦尔
分类号 H01L29/92;H01L21/02 主分类号 H01L29/92
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
主权项 1.一种半导体装置,其包括: 于一基板上之介电层; 导电层,其系形成于部分的该介电层上; 金属氧化物陶瓷层,其系位于该介电层与底部电极 上; 阻障层,其系于该介电层上而将金属氧化物陶瓷与 基板隔离,该阻障层将减少过量迁移物由该金属氧 化物陶瓷扩散进入基板中。2.如申请专利范围第1 项之半导体装置,其中该金属氧化物陶瓷包括铋基 金属氧化物陶瓷。3.如申请专利范围第2项之半导 体装置,其中该过量的迁移物包括铋。4.如申请专 利范围第3项之半导体装置,其中该阻障层包括与 含铋过量迁移物反应的材料。5.如申请专利范围 第4项之半导体装置,其中试阻障层包括过渡金属 的氧化物。6.如申请专利范围第5项之半导体装置, 其中该氧化物系由包括Sc2 O3,Y2 O3,TiO2,ZrO2,HfO2,V2 O5, Nb2 O5,Ta2 O5及TiO2组成的族群中所选择的氧化物。7. 如申请专利范围第4项之半导体装置,其中该阻障 层包括TiO2或Ta2 O5。8.如申请专利范围第7项之半导 体装置,其中该过渡金属氧化物更与镧系氧化物结 合。9.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中该 阻障层系由包括Pr2 O3,Ho2 O3及La2 O3组成之族群所选 择的氧化物,而在与过量迁移物反应后形成PrBi3 Ti3 O12,HoBi3 Ti3 O12以及LaBi3 Ti3 O12。10.如申请专利范围 第4项之半导体装置,其中该阻障层包括化学式为 MTiO3的钛氧化物,其中M包含至少一种由Ca,Sr及Ba组 成之族群所选择的元素。11.如申请专利范围第4项 之半导体装置,其中该阻障层系由包括SrTiO3,BaTiO3,( Ba,Sr)TiO3组成之族群所选择的氧化物。12.如申请专 利范围第4项之半导体装置,其中该阻障层包括硷 土族金属之氧化物。13.如申请专利范围第4项之半 导体装置,其中该阻障层供由包括MgO,CaO,SrO及BaO组 成之族群所选择的氧化物。14.如申请专利范围第4 项之半导体装置,其中该阻障层包括过渡金属之氮 化物。15.如申请专利范围第14项之半导体装置,其 中该氮化物系由包括下列物质的族群所选择之氮 化物: TiNX,ZrNX及HfNX,0<x<1; TaNX,及NbNX,0<x<1.5;以及 WNX及MoNX,0<x<2。16.如申请专利范围第3项之半导体 装置,其中该阻障层包括一致密材枓,其可减少含 铋过量迁移物由金属氧化物陶瓷迁移进入基板中 。17.如申请专利范围第16项之半导体装置,其中该 阻障层系由包括A12 O3,Sc2 O3,Y2 O3,MgO,BeO,TiO2及Ta2 O5 组成之族群中所选择的氧化物。18.如申请专利范 围第3项之半导体装置,其中该阻障层包括具有第 一与第二阻障层的阻障堆垒,该第一阻障层包括一 种具有微小的过量迁移物扩散常数的材料,而第二 阻障层包含一种与迁移物具有高反应性的材料。 19.如申请专利范围第18项之半导体装置,其中该第 一阻障层系位于介电层上,而第二阻障层系位于该 第一阻障层上。20.如申请专利范围第19项之半导 体装置,其中该第二阻障层易于吸引迁移物,以形 成稳定的化合物,而第一阻障层基于其致密性而阻 绝过量迁移物通过。21.一种用以形成半导体装置 的方法,包括: 提供包含于其表面上具有介电层之部分形成半导 体装置的基板; 沈积阻障层于该介电层上; 沈积导电层于该介电层上并刻画该导电层,而形成 底部电极; 沈积金属氧化物陶瓷层于基板上,该金属氧化物陶 瓷层将阻障层与底部电极覆盖;以及 将基板进行退火而制造具有极佳电性的金属氧化 物陶瓷,其中该退火将造成过量迁移物由金属氧化 物陶瓷扩散, 该阻障层将减少过量迁移物扩散进入基板中。22. 如申请专利范围第21项之方法,其中该金属氧化物 陶瓷包括一铋基金属氧化物陶瓷。23.如申请专利 范围第22项之方法,其中该过量迁移物包括铋。24. 如申请专利范围第23项之方法,其中该阻障层包括 与含铋过量迁移物反应的材料。25.如申请专利范 围第24项之方法,其中该阻障层包括过渡金属的氧 化物。26.如申请专利范围第25项之方法,其中该氧 化物系由包括Sc2 O3,Y2 O3,TiO2,ZrO2,HfO2,V2 O5,Nb2 O5,Ta2 O 5及TiO2组成的族群中所选择者之氧化物。27.如申 请专利范围第24项之方法,其中该阻障层包括化式 为MTiO3的钛氧化物,其中M包含至少一种由Ca,Sr及Ba 组成之族群所选择的元素。28.如申请专利范围第 24项之方法,其中该阻障层包括硷土族金属之氧化 物。29.如申请专利范围第24项之方法,其中该阻障 层包括过渡金属之氮化物。30.如申请专利范围第 23项之方法,其中该阻障层包括一致密材料,其可减 少含铋过量迁移物由金属氧化物陶瓷迁移进入基 板中。31.如申请专利范围第30项之方法,其中该阻 障层系由包括A12 O3,Sc2 O3,Y2 O3,MgO,BeO,TiO2及Ta2 O5组 成之族群中所选择的氧化物。32.如申请专利范围 第23项之方法,其中用于沈积该阻障层的步骤包括 沈积第一与第二阻障层而形成一阻障堆垒,该第一 阻障层包括一种具有微小的过量迁移物扩散常数 的材料,而第二阻障层包括一种与迁移物具有高反 应性的材料。33.如申请专利范围第32项之方法,其 中该第一阻障层系位于介电层上,而第二阻障层系 位于该第一阻障层上。34.如申请专利范围第33项 之方法,其中该第二阻障层易于吸引迁移物,以形 成稳定的化合物,而第一阻障层基于其致密性而阻 绝过量迁移物通过。35.如申请专利范围第25,26,27, 28,29或31项之方法,其中该阻障层供以金属的形式 被沈积并被氧化而形成阻障层。36.如申请专利范 围第25,26,27,28,29或31项之方法,其中该阻障层系缺 氧状态被沈积而形成一次氧化物,并被氧化而形成 该阻障层。图式简单说明: 第1图系表示本发明之举例实施例的示意图; 第2图系表示本发明之一实施例之剖面图; 第3a-b图系表示根据本发明之一种用于形成装置的 制程; 第4a-4d图系表示用于形成本发明之另一个实施例 的制程; 第5a-5c图系表示一种用于形成本发明之另一个实 施例的制程; 第6a-6b图系表示一种用于形成本发明之另一个实 施例的制程; 第7a-7b图系表示一种用于形成本发明之另一个实 施例的制程。
地址 德国