发明名称 阻挡可扩散之材料成分用之扩散位障和材料层所形成之层配置
摘要 一种具有材料层和扩散位障之层配置,其是用来阻挡可扩散之材料成份,此种层配置是配置在材料层之层边界之区域中,其中此扩散位障主要是形成在材料层之颗粒边界中。
申请公布号 TW437010 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW088115028 申请日期 1999.09.01
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 克里斯汀德姆;卡罗斯马苏艾斯佩裘
分类号 H01L21/8239 主分类号 H01L21/8239
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 1.一种阻挡可扩散之材料成份用之扩散位障(12)和材料层(9)所形成之层配置,其是配置在材料层(9)之层边界之区域中,其特征为:扩散位障(12)主要是形成在材料层(9)之颗粒边界中。2.如申请专利范围第1项之层配置,其中扩散位障(12)是由对材料层(9)是完全钝化之此种物质所构成。3.如申请专利范围第1项之层配置,其中扩散位障(12)是由此种能与材料层(9)之材料形成一种化学上之化合物时所用之物质所构成。4.如申请专利范围第1.2或3项之层配置,其中材料层(9)是由一种层所构成,可扩散之材料成份可由此种层中漏出。5.如申请专利范围第1.2或3项之层配置,其中材料层(9)邻接于另一材料层(8)或邻接于一种区域或一种空间,可扩散之材料成份由此种区域或空间中漏出。6.如申请专利范围第1,2或3项之层配置,其中扩散位障(12)是以氮化物或碳之储存区形式而形成在材料层(9)之颗粒边界中。7.如申请专利范围第1,2或3项之层配置,其中扩散位障(12)形成在材料层(9)之颗粒边界中至少至一种由材料层(9)之表面算起之30nm处之深度中。8.如申请专利范围第1项之层配置,其中此种层配置构成积体电路用之半导体配置。9.如申请专利范围第8项之层配置,其中此半导体配置是一种积体电路用之记忆胞(2,4),其具有记忆电容器(4)和选择电晶体(2),其中扩散位障(12)是配置在记忆体之铁电性介电质(或介电常数较大之介电质)(8)和对扩散敏感之材料层(5)之间。10.如申请专利范围第9项之层配置,其中作为扩散位障(12)用之储存区配置在电极层(7,9)中至少一层-或记忆电容器(4)之介电质(12)之颗粒边界中。11.如申请专利范围第9或10项之层配置,其中铁电性介电质或介电常数较高之介电质(8)是由SBT SrBi2Ta2O9.SBTN SrBi2(Ta1-xNbx)2O9.PZT PbxZr1-x TiO3或BST BaxSr1-xTiO3所构成。12.一种扩散位障(12)之制造方法,扩散位障(12)是用来阻挡材料层(9)之层边界之区域中之可扩散之材料成份,其特征为:扩散位障(12)主要是形成在材料层(9)之颗粒边界中。13.如申请专利范围第12项之制造方法,其中引入至材料层(9)之物质须达到一种浓度,使其超过此种物质在材料层(9)中之溶解度。14.如申请专利范围第12项之制造方法,其中引入至材料层(9)之物质须达到一种浓度,使其超过由此种物质以及此材料层(9)中之材料所构成之化学上之化合物之溶解度。15.如申请专利范围第13或14项之制造方法,其中使氮化物或碳储存在材料层(9)中。16.如申请专利范围第12,13或14项之制造方法,其中使物质储存在材料层(9)中是藉由植入步骤及随后之热恢复(cure)作用来达成。17.如申请专利范围第15项之制造方法,其中使物质储存在材料层(9)中是藉由植入步骤及随后之热恢复(cure)作用来达成。18.如申请专利范围第12,13或14项之制造方法,其中物质之储存是由下述步骤来达成:材料层(9)之表面之氧化作用,使物质储存在整个氧化层(10)中,较佳是藉由此物质与氧化层形成化学上之化合物而达成,将材料层(9)之表面上之已改变之氧化层(11)整平。19.如申请专利范围第15项之制造方法,其中物质之储存是由下述步骤来达成:材料层(9)之表面之氧化作用,使物质储存在整个氧化层(10)中,较佳是藉由此物质与氧化层形成化学上之化合物而达成,将材料层(9)之表面上之已改变之氧化层(11)整平。20.如申请专利范围第18项之制造方法,其中材料层(9)之氧化作用是藉由热氧化作用来进行。21.如申请专利范围第18项之制造方法,其中已改变之氧化层(11)之整平作用是以一种蚀刻步骤来达成。22.如申请专利范围第20项之制造方法,其中已改变之氧化层(11)之整平作用是以一种蚀刻步骤来达成。23.如申请专利范围第12,13或14项之制造方法,其中使物质储存在至少一个电极层(7,9)中或储存在积体电路之记忆电容器(4)之介电质(12)中。图式简单说明:第一图依据先前技艺由记忆电容器和选择电晶体所构成之记忆胞之横切面。第二图已氧化之材料层。第三图氮化之氧化层。第四图在去除氧化之氮化层之后颗粒边界中具有氮化物之材料层。第五图记忆电容器之层配置,其在电极层中具有一些扩散位障。
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