发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 在对设在电容元件上面,具有釱膜之金属配线的热处理步骤,来防止釱膜之釱原子通过构成电容上部电极之金属结晶的结晶粒晶界,而扩散到电容绝缘膜中之情形。在半导体基板10上面形成由下部电极ll、电容绝缘膜12和上部电极13所构成之电容元件。在夹层绝缘膜14形成用于下部电极之接触孔15和用于上部电极之接触孔16。在用于上部电极之接触孔16之底面和墙面、及夹层绝缘膜14上面之用于上部电极的接触孔16之周边部,形成由氮化釱膜所构成之防止扩散用导电膜17。在含有用于下部电极之接触孔15和用于上部电极之接触孔16内部的夹层绝缘膜14之上面,形成由釱膜18a、第l氮化釱膜18b、铝膜l8c和第2氮化釱膜18d所构成之金属配线18。
申请公布号 TW395037 申请公布日期 2000.06.21
申请号 TW087112092 申请日期 1998.07.24
申请人 松下电子工业股份有限公司 发明人 中尾 圭策;松田明浩;井筒康文;伊东丰二;三河巧;那须彻;长野 能久
分类号 H01B3/12;H01L23/48 主分类号 H01B3/12
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征在于具备有: 基板; 电容元件,是设在上述基板上面,是由电容下部电 极、绝缘性金属氧化物膜所构成之电容绝缘膜、 和由电容上部电极所构成之电容元件; 夹层绝缘膜,是设在上述电容元件上面,具有到达 上述电容上部电极之开口部的夹层绝缘膜; 金属配线,在上述夹层绝缘膜上面,介着上述开口 部与上述电容上部电极电气连接而设置,且具有钛 膜之金属配线;和 防止扩散膜,是设在上述电容上部电极和上述金属 配线之间,该防止扩散膜具有导电性,能防止构成 上述金属配线之钛膜的钛原子通过上述电容上部 电极,而扩散到上述电容绝缘膜。2.如申请专利范 围第1项之半导体装置,其中上述防止扩散膜是具 有导电性之金属氮化膜或是金属氧化膜。3.如申 请专利范围第1项之半导体装置,其中上述电容绝 缘膜是强电介质膜或是高电介质膜。4.如申请专 利范围第1项之半导体装置,上述钛膜是设在上述 金属配线下层,该钛膜是黏着层,能提升上述金属 配线和上述上部电极之黏着性,其中该半导体装置 之上述防止扩散膜是氮化钛膜。5.如申请专利范 围第1项之半导体装置,其中上述电容上部电极是 具有结晶粒晶界之结晶构造。6.一种半导体装置 制造方法,其特征在于具备有: 形成电容元件步骤,在基板上面,形成:由电容下部 电极、绝缘性金属氧化物膜所构成之电容绝缘膜 、和电容上部电极所构成之电容元件; 形成夹层绝缘膜步骤,在上述电容元件上面,形成 具有到达上述电容上部电极之接触孔的夹层绝缘 膜; 堆积导电性膜步骤,在含有上述接触孔之上述夹层 绝缘膜上面,全面地堆积能阻止钛原子通过之导电 性膜; 形成防止扩散膜步骤,对上述导电性膜,进行形成 图案,使位于至少在该导电性膜之上述接触孔内部 部分残存,形成由上述导电性膜所构成之防止扩散 膜;和 形成金属配线步骤,在上述夹层绝缘膜上面,介着 上述防止扩散膜,与上述电容上部电极电气连接, 形成具有钛膜之金属配线。7.一种半导体装置制 造方法,其特征在于具备有: 依序堆积导电性膜步骤,在基板上面,依序堆积第1 金属膜、绝缘性金属氧化物膜、第2金属膜和能阻 止钛原子通过之导电性膜; 形成防止扩散膜步骤,同相同之蚀刻掩膜,来对上 述第2金属膜和导电性膜形成图案,并形成:由上述 第2金属膜所构成之电容上部电极,和由上述导电 性膜所构成之防止扩散膜; 形成电容绝缘膜和电容下部电极步骤,对上述绝缘 性金属氧化膜进行形成图案来形成电容绝缘膜,且 ,对上述第1金属膜形成图案来形成电容下部电极; 形成夹层绝缘膜步骤,在上述电容下部电极,电容 绝缘膜和电容上部电极所构成之电容元件上面,形 成夹层绝缘膜,该夹层绝缘膜具有到达上述电容上 部电极之接触孔;和 形成金属配线步骤,在上述夹层绝缘膜上面,介着 上述防止扩散膜,与上述电容上部电极电气连接, 来形成具有钛膜之金属配线。8.一种半导体装置 制造方法,其特征在于具备有: 形成电容绝缘膜步骤,在基板上面,形成由电容下 部电极和绝缘性金属氧化物膜所构成之电容绝缘 膜; 堆积夹层绝缘膜步骤,在含有上述电容绝缘膜上面 之上述基板上面,于形成电容上部电极之领域,堆 积着具有开口部之夹层绝缘膜; 依序形成导电性膜步骤,在含有上述开口部之上述 夹层绝缘膜上面,全面地依序形成金属膜和能阻止 钛原子通过之导电性膜; 形成耐久图案步骤,在与上述导电性膜上面之上述 开口部对应部位,形成耐久图案; 形成电容上部电极和防止扩散膜步骤,对上述金属 膜和导电性膜,以上述耐久图案来作为掩膜而进行 乾蚀刻,藉着使位于上述金属膜和导电性膜之上述 开口部部分残存,来形成:由上述金属膜所构成之 上述电容上部电极、和由上述导电性膜所构成之 防止扩散膜;和 形成金属配线步骤,在除去上述耐久图案之后,在 上述夹层绝缘膜上面,介着上述防止扩散膜来与上 述电容上部电极电气连接,而形成具有钛膜之金属 配线。9.如申请专利范围第6-8项中之任一项的半 导体制造方法,其中上述导电性膜是具有导电性之 金属氮化膜或是金属氧化膜。10.如申请专利范围 第6-8项中之任一项的半导体装置制造方法,其中上 述电容绝缘膜是强电介质膜或是高电介质膜。11. 如申请专利范围第6-8项中之任一项的半导体装置 制造方法,其中上述钛膜是设在上述金属配线下层 ,该上述钛膜是黏着层,能提升上述金属配线和上 述电容上部电极的黏着性,其中,该半导体装置制 造方法之上述防止扩散膜是氮化钛膜。12.如申请 专利范围第6-8项中之任一项的半导体装置制造方 法,其中上述电容上部电极是具有结晶粒晶界之结 晶构造。图式简单说明: 第一图是与本发明之第1实施例有关的半导体装置 之截面图。 第二图是与本发明之第2实施例有关的半导体装置 之截面图。 第三图是截面图,是与本发明之第2实施例的变更 例有关的半导体装置。 第四图是截面图,是与本发明之第3实施例的半导 体装置有关。 第五图是截面图,是与本发明之第4实施例的半导 体装置有关。 第六图(a)-(c)是截面图,是图示与本发明之第1实施 例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第七图(a)-(c)是截面图,是图示与本发明之第1实施 例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第八图(a)-(c)是截面图,是图示与本发明之第2实施 例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第九图(a)-(c)是截面图,是图示与本发明之第2实施 例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第十图(a)-(e)是截面图,是图示与本发明之第3实施 例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第十一图(a)-(c)是截面图,是图示与本发明之第4实 施例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第十二图(a)-(c)是截面图,是图示与本发明之第4实 施例有关的半导体装置制造方法之各步骤。 第十三图是习知半导体装置之截面图。 第十四图(a)-(e)是截面图,是图示习知半导体装置 制造方法之各步骤。
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