发明名称 具高介电常数介电层的半导体装置之电容器的制法
摘要 一种半导体装置之电容器的制造方法,其中一储存电极,一高介电层,一平板电极和一中间介电层乃依序在半导体基板上形成,其包括之步骤有:在沉积一高介电层之后,在惰性气氛之第一温度下后退火该半导体基板,形成一平板电极或一中间介电层,然后在第二温度下后退火该半导体基板,或在形成高介电层之后,于第一温度下后退火该半导体,然后在形成平板电极之后,在第二温度下后退火。第一温度在600~900℃,且第二温度在100~600℃。因此,高介电层之介电常数增加了,且漏电流降低了。
申请公布号 TW408449 申请公布日期 2000.10.11
申请号 TW087114458 申请日期 1998.09.01
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 李泽;李起薰
分类号 H01L21/8242 主分类号 H01L21/8242
代理机构 代理人 林镒珠 台北市长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种半导体装置之电容器的制造方法,包含的步骤为:形成一储存电极于一半导体基板上;形成一高介电层于该储存电极上;在第一温度之惰性气氛下,后退火储存电极和高介电层形成其上的半导体基板;在低于第一温度之第二温度下,后退火已在第一温度下后退火的半导体基板;及于已在第一和第二温度后退火的半导体基板之高介电层上,形成一平板电极。2.如申请专利范围第1项之方法,其中高介电层由包含(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3及(Pb,La)(ZrTi)O3所组成之群集其中之一选择出来。3.如申请专利范围第1项之方法,其中平板电极和储存电极由包含铂,钌,铱,二氧化铱,二氧化钌,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3,包含铂之合金,包含钌之合金,和包含铱之合金所组成之群集其中之一选择出来。4.如申请专利范围第1项之方法,其中第一温度为600sim900℃。5.如申请专利范围第1项之方法,其中第二温度为100sim600℃。6.如申请专利范围第1项之方法,其中在第一和第二温度之后退火,系分别或同步当场(in-situ)执行。7.如申请专利范围第1项之方法,其中在第一和第二温度之后退火,系在一炉或一快速真空热退火装置中所执行的。8.一种半导体装置之电容器的制造方法,包含的步骤为:形成一储存电极于半导体基板上;形成一高介电层于该储存电极上;形成一平板电极于该高介电层上;在第一温度之惰性气氛下,后退火平板电极形成其上的半导体基板;及在低于第一温度之第二温度下,后退火已在第一温度下后退火的半导体基板。9.如申请专利范围第8项之方法,其中高介电层由包含(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3及(Pb,La)(ZrTi)O3所组成之群集其中之一选择出来。10.如申请专利范围第8项之方法,其中平板电极和储存电极由包含铂,钌,铱,二氧化铱,二氧化钌,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3,包含铂之合金,包含钌之合金,和包含铱之合金所组成之群集其中之一选择出来。11.如申请专利范围第8项之方法,其中第一温度为600sim900℃。12.如申请专利范围第8项之方法,其中第二温度为100sim600℃。13.如申请专利范围第8项之方法,其中在第一和第二温度之后退火,系分开或同步当场执行。14.如申请专利范围第8项之方法,其中在第一和第二温度之后退火,系在一炉或一快速热真空退火装置中所执行的。15.一种半导体装置之电容器的制造方法,包含的步骤为:形成一储存电极于一半导体基板上;形成一高介电层于该储存电极上;形成一平板电极于该高介电层上;形成一中间介电层于该平板电极上;在第一温度之惰性气氛下,后退火中间介电层形成其上的半导体基板;及在低于第一温度之第二温度下,后退火已在第一温度下后退火的半导体基板。16.如申请专利范围第15项之方法,其中高介电层由包含(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3及(Pb,La)(ZrTi)O3所组成之群集其中之一选择出来。17.如申请专利范围第15项之方法,其中平板电极和储存电极由包含铂,钌,铱,二氧化铱,二氧化钌,SrRuO3,CaSfRuO3,BaSrRuO3,包含铂之合金,包含钌之合金,和包含铱之合金所组成之群集其中之一选择出来。18.如申请专利范围第15项之方法,其中第一温度为600sim900℃。19.如申请专利范围第15项之方法,其中第二温度为100sim600℃。20.如申请专利范围第15项之方法,其中在第一和第二温度之后退火,系分开或同步当场执行。21.如申请专利范围第15项之方法,其中在第一和第二温度之后退火,系在一炉或一快速热真空退火装置中所执行的。22.一种半导体装置之电容器之制造方法,其中一储存电极,一高介电层,一平板电极和一中间介电层乃依序在半导体基板上形成,更包含下列步骤:在选自包含高介电层,平板电极和中间介电层所组成之群集其中之一形成之后,在第一温度之一惰性气氛下,后退火该半导体基板;及在低于第一温度之第二温度下,后退火已在第一温度下后退火的半导体基板。23.如申请专利范围第22项之方法,其中高介电层由包含(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3及(Pb,La)(ZrTi)O3所组成之群集其中之一选择出来。24.如申请专利范围第22项之方法,其中平板电极和储存电极由包含铂,钌,铱,二氧化铱,二氧化钌,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3,包含铂之合金,包含钌之合金,和包含铱之合金所组成之群集其中之一选择出来。25.如申请专利范围第22项之方法,其中第一温度为600sim900℃。26.如申请专利范围第22项之方法,其中第二温度为100sim600℃。27.一种半导体装置之电容器的制造方法,包含的步骤为:形成一储存电极于一半导体基板上;形成一高介电层于该储存电极上;在第一温度之惰性气氛下,后退火储存电极和高介电层形成其上的半导体基板;形成一平板电极于该高介电层上;在低于第一温度之第二温度下,后退火平板电极形成其上的半导体基板;及形成一中间介电层于该平板电极上。28.如申请专利范围第27项之方法,其中高介电层由包含(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3及(Pb,La)(ZrTi)O3所组成之群集其中之一选择出来。29.如申请专利范围第27项之方法,其中平板电极和储存电极由包含铂,钌,铱,二氧化铱,二氧化钌,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3,包含铂之合金,包含钌之合金,和包含铱之合金所组成之群集其中之一选择出来。30.如申请专利范围第27项之方法,其中第一温度为600sim900℃。31.如申请专利范围第27项之方法,其中第二温度为100sim600℃。图式简单说明:第一图sim第四图之截面视图所显示的,为依照本发明之第一实施例,例举说明制造半导体装置之电容器的方法;第五图所显示的,为依照本发明之第一实施例的制造半导体装置之电容器之方法的流程图;第六图所显示的,为依照本发明之第二实施例的制造半导体装置之电容器之方法的流程图;第七图所显示的,为依照本发明之第三实施例的制造半导体装置之电容器之方法的流程图;第八图所显示的,为依照本发明之第四实施例的制造半导体装置之电容器之方法的流程图;第九图所显示的,为依照传统的后退火方法形成的半导体装置之电容器的电容値的图形;第十图所显示的,为依照本发明之后退火方法,例举说明了半导体装置之电容器的电容値的图形;第十一图所显示的,为依照本发明之后退火方法,例举说明了半导体装置之电容器的漏电流特性的图形;及第十二图所显示的,例举说明了依照本发明之半导体装置之电容器的漏电流特性的图形。
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