專利名稱：具有高介電常數(shù)介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件電容器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造電容器的方法，更具體的涉及制造具有高介電常數(shù)的介質(zhì)層(高介質(zhì)層)的電容器的方法。
隨著動態(tài)隨機存取存儲器半導(dǎo)體器件的集成度的增加，用作電容器的區(qū)域減小至限定的單元面積，采用諸如氧化層和氮化層作為介質(zhì)層難于獲得為半導(dǎo)體器件工作所需的電容量。為了增加電容量，已經(jīng)提出了以三維結(jié)構(gòu)制備電容器的存儲電極的方法。然而，即使采用了三維存儲電極，利用常規(guī)介質(zhì)層仍然難于獲得高集成半導(dǎo)體器件所需的電容量。
為解決上述問題，對半導(dǎo)體器件電容器已提出采用高介質(zhì)層，例如(Ba,Sr)TiO3[BST]層的方法。如果為電容器提供高介質(zhì)層，必須采用稀有金屬電極作為平板和存儲電極，這是為了在連續(xù)加工過程中借助于抑制高介質(zhì)層與平板和存儲電極的反應(yīng)而獲得高電容量。稀有金屬電極還與硅有強烈反應(yīng)，所以在稀有金屬電極與高介質(zhì)層之間必須制備阻擋層。然而，若為半導(dǎo)體器件提供高介質(zhì)層，在連續(xù)加工過程中阻擋層被氧化因而使電極短路或使漏電流增大。
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，其中在為電容器提供高介質(zhì)層時避免阻擋層被氧化并減小漏電流。
因此，為達(dá)到上述目的，制造半導(dǎo)體器件電容器(其中在半導(dǎo)體襯底上相繼形成存儲電極，高介質(zhì)層，平板電極以及中間介質(zhì)層)的方法包括以下步驟制備高介質(zhì)層，平板電極或中間介質(zhì)層，之后在惰性氣氛下于第一溫度，例如600～900℃進(jìn)行半導(dǎo)體襯底的后退火；然后于低于第一溫度的第二溫度，例如100～600℃進(jìn)行半導(dǎo)體襯底的后退火。
另外，制造半導(dǎo)體器件電容器(其中在半導(dǎo)體襯底上相繼形成存儲電極，高介質(zhì)層，平板電極以及中間介質(zhì)層)的方法包括以下步驟對制備有高介質(zhì)層的半導(dǎo)體襯底在惰性氣氛下于第一溫度，例如600～900℃進(jìn)行后退火；然后在制備平板電極后于低于第一溫度的第二溫度，例如100～600℃進(jìn)行半導(dǎo)體襯底的后退火。
高介質(zhì)層可用具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3或(Pb,La)(ZrTi)O3的介質(zhì)材料制備，平板電極和存儲電極可用Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2，具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3的導(dǎo)電材料，含Pt的合金，含有Ru的合金，或含有Ir的合金制備。在第一和第二溫度的后退火可分別執(zhí)行或者在原位進(jìn)行。另外，在第一和第二溫度的后退火也可在爐子中進(jìn)行或者在快速真空熱退火裝置中進(jìn)行。
按照本發(fā)明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，淀積高介質(zhì)層，制備平板電極或中間介質(zhì)層后在惰性氣氛下進(jìn)行高溫后退火，然后進(jìn)行低溫后退火，或者是制備高介質(zhì)層后進(jìn)行高溫后退火，然后在制備平板電極后進(jìn)行低溫后退火，以此來增大高介質(zhì)層的介電常數(shù)并抑制阻擋層的氧化，從而降低漏電流。
借助于參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實施例將使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點變得更清楚，其中

圖1至圖4為按照本發(fā)明第一實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的剖面圖。
圖5為按照本發(fā)明第一實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。
圖6為按照本發(fā)明第二實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。
圖7為按照本發(fā)明第三實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。
圖8為按照本發(fā)明第四實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。
圖9圖示說明由常規(guī)后退火方法制備的半導(dǎo)體器件電容器的電容量。
圖10圖示說明由本發(fā)明后退火方法制備的半導(dǎo)體器件電容器的電容量。
圖11圖示說明按照本發(fā)明后退火方法的半導(dǎo)體器件電容器的漏電流特性。
圖12圖示說明按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件電容器的漏電流特性。
圖1至圖4為按照本發(fā)明第一實施例說明具有高介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件電容器的制造方法的剖面圖。圖5為按照本發(fā)明第一實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。
參照圖1，在制備有晶體管(未示出)的半導(dǎo)體襯底1，例如硅襯底上制備帶有接觸孔2的第一中間介質(zhì)層3(步驟100)。接觸孔2制備成使半導(dǎo)體襯底1的預(yù)定部位例如晶體管的源區(qū)暴露。
參照圖2，在制備有接觸孔2的半導(dǎo)體襯底1的整個表面上淀積摻諸如雜質(zhì)磷的多晶硅層，然后對已淀積多晶硅層的所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)/機械拋光從而形成接觸孔2中的隱埋層5。然后，在制備有第一中間介質(zhì)層3和隱埋層5的襯底的整個表面上淀積金屬層，例如鈦，對已淀積鈦的所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火和腐蝕，從而選擇性地在隱埋層5上形成金屬硅化物7。這樣，在接觸孔2中制備了由隱埋層5和金屬硅化物7組成的栓(步驟105)。
參照圖3，在制備有栓的半導(dǎo)體襯底1的整個表面上制備阻擋層9。阻擋層9防止栓的硅與用于制備存儲電極的第一導(dǎo)電層11發(fā)生反應(yīng)。阻擋層9由Ti,TiN,TiAlN,TiSiN,TaN,TaAlN或TaSiN形成。然后，在阻擋層9上制備用于半導(dǎo)體器件的存儲電極的第一導(dǎo)電層11(步驟110)。第一導(dǎo)電層11由Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2,具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3的導(dǎo)電材料，含有Pt的合金，含有Ru的合金，或含有Ir的合金形成。這是因為上述非氧化的金屬是惰性材料，當(dāng)在高溫下制備高介質(zhì)層時能防止第一導(dǎo)電層11氧化。然后，在用于存儲電極的第一導(dǎo)電層11上制備氧化層掩模圖形13。
參照圖4，用掩模圖形13作為掩模對第一導(dǎo)電層11和阻擋層9進(jìn)行等離子體刻蝕從而形成阻擋層圖形9a和第一導(dǎo)電層圖形11a。這樣，阻擋層圖形9a和第一導(dǎo)電層圖形11a成為電容器的存儲電極14(步驟115)。接著，去除掩模圖形13。利用400～510℃溫度下的濺射在制備有存儲電極的半導(dǎo)體襯底1的整個表面上制備厚度為400～500埃的高介質(zhì)層15(步驟120)。高介質(zhì)層15由具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，諸如(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3，或(Pb,La)(ZrTi)O3的介質(zhì)材料形成。
然后，為了獲得高電容量和低漏電流的電容器，對制備有高介質(zhì)層15的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行后退火(步驟125)。詳細(xì)而言，對制備有高介質(zhì)層15的半導(dǎo)體襯底1在第一溫度，例如600～900℃下進(jìn)行第一次后退火。這個在第一溫度下的初始后退火是在一種惰性氣氛，例如含有≤100ppm氧的氮氣氛下于爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行的。然后，經(jīng)初始后退火的半導(dǎo)體襯底1在溫度低于第一溫度的第二溫度，例如100～600℃的氧氣氛下再次后退火。這個在第二溫度的二次后退火也在爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行。另外，在第一和第二溫度的后退火為分別進(jìn)行或在原位進(jìn)行。本實施例中在二個溫度作為兩步進(jìn)行的后退火也可在三個或更多個溫度下進(jìn)行多步，那三個溫度為第一溫度，低于第一溫度的第二溫度，以及低于第二溫度的第三溫度。
然后，在高介質(zhì)層15上制備用于平板電極的第二導(dǎo)電層17，從而完成電容器(步驟130)。用于平板電極的第二導(dǎo)電層17由Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2，具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3的導(dǎo)電材料，含有Pt的合金，含有Ru的合金或含有Ir的合金形成。接著，在制備有平板電極17的半導(dǎo)體襯底1的整個表面上制備第二中間介質(zhì)層19(步驟135)。然后，用與制造半導(dǎo)體器件的常規(guī)方法相同的方式進(jìn)行后續(xù)加工。
圖6為按照本發(fā)明第二實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。
與圖1至圖5中相同的參考數(shù)代表相同的元件。除了在形成平板電極后進(jìn)行多步退火以外，本發(fā)明的第二實施例與第一實施例是相同的。詳細(xì)而言，在半導(dǎo)體襯底1上進(jìn)行第一實施例圖1至圖4的步驟100～120，從而制備與第一實施例相同的存儲電極和高介質(zhì)層15。高介質(zhì)層15由具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3，或(Pb,La)(ZrTi)O3的介質(zhì)材料形成。
然后，以與第一實施例的步驟130相同的方法在高介質(zhì)層15上制備平板電極17(步驟140)。平板電極17由Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2，具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3的導(dǎo)電材料，含有Pt的合金，含有Ru的合金或含有Ir的合金形成。
為了獲得高電容量和低漏電流的電容器，對制備有平板電極17的半導(dǎo)體襯底1進(jìn)行多步后退火(步驟145)。詳細(xì)而言，制備有平板電極17的半導(dǎo)體襯底1在第一溫度，例如600～900℃進(jìn)行第一次后退火。在第一溫度下的初始后退火是在一種惰性氣氛，例如含有≤100ppm氧的氮氣氛下于爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行的。然后，經(jīng)初始后退火的半導(dǎo)體襯底1在溫度低于第一溫度的第二溫度，例如100～600℃下再次進(jìn)行后退火。在第二溫度下的二次后退火是在爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行的。另外，在第一和第二溫度的后退火為分別進(jìn)行或在原位進(jìn)行。本實施例中在第一溫度和低于第一溫度的第二溫度作為兩步進(jìn)行的多步后退火也可在第一溫度，低于第一溫度的第二溫度及低于第二溫度的第三溫度作為多步進(jìn)行。
其后，在制備有存儲電極14，高介質(zhì)層15及平板電極17的半導(dǎo)體襯底的整個表面上制備第二中間介質(zhì)層19(步驟150)。接著，用與制造半導(dǎo)體器件的常規(guī)方法相同的方式進(jìn)行后續(xù)加工。
圖7為按照本發(fā)明第三實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。與圖1至圖5中相同的參考數(shù)代表相同的元件，除了在形成第二中間介質(zhì)層以后進(jìn)行多步退火以外，本發(fā)明的第三實施例與第二實施例是相同的。
詳細(xì)而言，在半導(dǎo)體襯底1上用與第一實施例圖1至圖4的步驟100至120相同的方法制備存儲電極和高介質(zhì)層15(步驟120)。然后，用與第一實施例步驟130相同的方法制備平板電極17(步驟155)。高介質(zhì)層15由具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，諸如(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3，或(Pb,La)(ZrTi)O3的介質(zhì)材料形成。此外，平板電極17由Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2，具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3的導(dǎo)電材料，含Pt的合金，含Ru的合金或含Ir的合金形成。
其后，在制備有平板電極17的半導(dǎo)體襯底的整個表面上制備第二中間介質(zhì)層19(步驟160)。然后，為了獲得高電容量和低漏電流的電容器，對制備有第二中間介質(zhì)層19的半導(dǎo)體襯底1進(jìn)行后退火(步驟165)。詳細(xì)而言，制備有第二中間介質(zhì)層19的半導(dǎo)體襯底1在第一溫度，例如600～900℃進(jìn)行第一次后退火。在第一溫度下的初始后退火是在一種惰性氣氛，例如含有≤100ppm氧的氮氣氛下于爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行的。然后，經(jīng)初始后退火的半導(dǎo)體襯底在低于第一溫度的第二溫度，例如100～600℃下再次進(jìn)行后退火。于第二溫度的二次后退火是在氧氣氛下在爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行的。在第一和第二溫度的后退火可分別進(jìn)行或在原位進(jìn)行。本實施例中在第一溫度和低于第一溫度的第二溫度作為兩步進(jìn)行的多步后退火也可在第一溫度，低于第一溫度的第二溫度及低于第二溫度的第三溫度作為多步進(jìn)行。
圖8為按照本發(fā)明第四實施例說明制造半導(dǎo)體器件電容器的方法的流程。與第一實施例圖1至圖5中相同的參考數(shù)代表相同的元件。除了在制備高介質(zhì)層時的第一溫度進(jìn)行后退火，再在制備平板電板后在第二溫度進(jìn)行后退火以外，本發(fā)明的第四實施例與第一實施例是相同的。
詳細(xì)而言，在半導(dǎo)體襯底上用與第一實施例的圖1至圖4的步驟100至120相同的方法制備存儲電極14和高介質(zhì)層15(步驟120)。然后，對制備有高介質(zhì)層15的半導(dǎo)體襯底1在第一溫度例如600～900℃進(jìn)行第一次后退火(步驟170)。在第一溫度下的初始后退火是在一種惰性氣氛，例如含有≤100ppm氧的氮氣氛下于爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行的。然后，用與第一實施例步驟130相同的方法在高介質(zhì)層15上制備平板電極17(步驟175)。高介質(zhì)層15由Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2，具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)諸如SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3的導(dǎo)電材料，含有Pt的合金，含有Ru的合金或含有Ir的合金形成。
形成平板電極17，然后經(jīng)初始后退火的半導(dǎo)體襯底1在溫度低于第一溫度的第二溫度，例如100～600℃的氧氣氛下再次進(jìn)行后退火(步驟180)。在第二溫度的后退火在爐子或快速真空退火裝置中進(jìn)行。本實施例中在第一溫度和低于第一溫度的第二溫度進(jìn)行的多步后退火也可在第一溫度，低于第一溫度的第二溫度和低于第二溫度的第三溫度作為多步進(jìn)行。
其后，在制備有平板電極17的半導(dǎo)體襯底1的整個表面上制備第二中間介質(zhì)層19(步驟185)。用與制造半導(dǎo)體器件的常規(guī)方法相同的方式進(jìn)行后續(xù)加工。
此處，為了按照本發(fā)明的第一實施例制造半導(dǎo)體器件電容器，電容量和漏電流描述如下。
圖9圖示說明按照常規(guī)退火方法制備的半導(dǎo)體器件電容器的電容量。
詳細(xì)而言，圖9表示具有在400℃淀積的厚度為400埃的高介電BST層的每單元電容器的電容量。此處，參考符號a代表形成電容器后(圖6步驟140)的電容量，參考符號b代表在爐子中550℃氧氣氛下進(jìn)行后退火以后的電容量，參考符號c代表在爐子中650℃氧氣氛下后退火以后的電容量。
詳細(xì)而言，形成電容器后電容器的電容量a接近5fF/單元，而在氧氣氛下后退火以后的電容量b增加到16.5fF/單元。然而，在650℃氧氣氛下后退火以后的電容量c由于阻擋層的氧化為≤1fF/單元，故未表現(xiàn)出高介質(zhì)層電容器的性能。
根據(jù)上述結(jié)果，在阻擋層不氧化的溫度下后退火使電容量增加至預(yù)定等級，但在阻擋層氧化的溫度下由于阻擋層的氧化而使電容量降低。因此，為了將高介質(zhì)層用于電容器，需要在高溫退火的同時抑制阻擋層的氧化。
圖10圖示說明按照本發(fā)明后退火半導(dǎo)體器件電容器的電容量。
詳細(xì)而言，圖10表示具有在450℃淀積的厚度為400埃的高介電BST層的電容器每單元的電容量。此處，參考符號a代表形成電容器后的電容量，參考符號b代表在爐子中700℃的含氧≤100ppm的氮氣氛下后退火后的電容量，參考符號c代表在爐子中700℃的氮氣氛下初始后退火，然后在爐子中400℃含氧下二次后退火后的電容量。
詳細(xì)而言，圖10的BST層淀積溫度高于圖9電容器的BST層淀積溫度，故而形成電容器后的電容量a為7.5fF/單元，高于圖9的電容量a。另外，在不含氧的氮氣氛下后退火的電容器的電容量b的值為21fF/單元。如上所述，在將BST層用于電容器的加工過程中，為了獲得高的電容量，后退火必須在阻擋層不氧化的氣氛下進(jìn)行。
然而，如果電容器在類似參考符號b那樣進(jìn)行高溫下后退火，電容量是增加了，但如圖11所示漏電流增加了，因而不能獲得可靠的電容量。漏電流的增加是高溫退火時BST層與平板和存儲電極之間應(yīng)力變化產(chǎn)生的應(yīng)力失配引起的。為要解決應(yīng)力失配，進(jìn)行了多步退火，即在氮氣氛下的高溫初始退火及低溫下二次退火。如參考符號c所表示，在700℃氮氣氛下進(jìn)行初始后退火，然后在400℃氧氣氛下進(jìn)行二次后退火。此處，借助于多步退火的電容器的電容量c為21fF/單元，與電容量b相同。按此結(jié)果，借助于多步退火的電容器的電容量沒有改變。同樣，在多級退火后，如圖10所示，在1V偏壓下，漏電流降低5～6個數(shù)量級。
圖11圖示說明按照本發(fā)明后退火的半導(dǎo)體器件電容器的漏電流。
詳細(xì)而言，圖11表示對制成的電容器進(jìn)行后退火以后電容器的漏電流。具體說，參考符號a代表700℃后退火后的電容量，參考符號b代表在爐子中700℃氮氣氛下初始后退火，然后在爐子中400℃含氧下二次后退火后的電容量。如曲線b所示，后退火的漏電流與在氮氣氛下只經(jīng)高溫退火的電容量a相比較，在1V偏壓下降低5～6個數(shù)量級。
圖12圖示說明按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件電容器的漏電流。
詳細(xì)而言，圖12表示形成第二中間介質(zhì)層及后退火后電容器的漏電流。參考符號a代表在650℃氮氣氛下后退火的電容器的電容量，參考符號b代表在650℃氮氣氛下的爐子中進(jìn)行初始后退火，然后在400℃含氧的爐子中進(jìn)行二次后退火的電容器的電容量。在淀積第二中間介質(zhì)層后的多步后退火的電容器的曲線b中，對于形成電容器(圖6步驟140)的后退火電容器，與在氮氣氛下對電容器后退火的曲線a相比較，漏電流下降了。
按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件電容器的制造方法進(jìn)行了多步后退火，其中淀積高介質(zhì)層，制備平板電極或中間介質(zhì)層后在高溫惰性氣氛下進(jìn)行初始后退火，并在低溫下進(jìn)行二次后退火，或者淀積高介質(zhì)層后在高溫惰性氣體下進(jìn)行初始后退火并在制備平板電極后進(jìn)行二次后退火，因而使高介質(zhì)層的介電常數(shù)增加并抑制阻擋層的氧化從而降低漏電流。
應(yīng)該了解本發(fā)明不限于說明的實施例，本領(lǐng)域的熟練人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出許多的變更和修改。
權(quán)利要求
1．制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底上制備存儲電極；在存儲電極上制備高介質(zhì)層；對制備有存儲電極和高介質(zhì)層的半導(dǎo)體襯底在惰性氣氛下于第一溫度進(jìn)行后退火；對在第一溫度下后退火的半導(dǎo)體襯底在低于第一溫度的第二溫度下進(jìn)行后退火；以及在經(jīng)第一和第二溫度后退火的半導(dǎo)體襯底的高介質(zhì)層上制備平板電極。
2．權(quán)利要求1的方法，其中高介質(zhì)層由選自(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3和(Pb,La)(ZrTi)O3組成的組中的一種形成。
3．權(quán)利要求1的方法，其中平板電極和存儲電極是由從Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3，含Pt的合金，含Ru的合金及含Ir合金組成的組中選擇之一形成。
4．權(quán)利要求1的方法，其中第一溫度為600～900℃。
5．權(quán)利要求1的方法，其中第二溫度為100～600℃，
6．權(quán)利要求1的方法，其中在第一和第二溫度的后退火分別進(jìn)行或在原位進(jìn)行，
7．權(quán)利要求1的方法，其中在第一和第二溫度的后退火在爐子中或在快速真空熱退火裝置中進(jìn)行。
8．制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底上制備存儲電極；在存儲電極上制備高介質(zhì)層；在高介質(zhì)層上制備平板電極；對制備有平板電極的半導(dǎo)體襯底在第一溫度惰性氣氛下后退火；以及對在第一溫度下后退火的半導(dǎo)體襯底在低于第一溫度的第二溫度下后退火。
9．權(quán)利要求8的方法，其中高介質(zhì)層是由從(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3或(Pb,La)(ZrTi)O3組成的組中選擇之一形成。
10．權(quán)利要求8的方法，其中平板電極和存儲電極是由從Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3，含Pt的合金，含Ru的合金和含Ir合金組成的組中選擇之一形成。
11．權(quán)利要求8的方法，其中第一溫度為600～900℃。
12．權(quán)利要求8的方法，其中第二溫度為100～600℃。
13．權(quán)利要求8的方法，其中在第一和第二溫度的后退火為分別進(jìn)行或在原位進(jìn)行。
14．權(quán)利要求8的方法，其中在第一和第二溫度的后退火在爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行。
15．制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底上制備存儲電極；在存儲電極上制備高介質(zhì)層；在高介質(zhì)層上制備平板電極；在平板電極上制備中間介質(zhì)層；對制備有中間介質(zhì)層的半導(dǎo)體襯底在第一溫度惰性氣氛下后退火；以及對第一溫度下后退火的半導(dǎo)體襯底在低于第一溫度的第二溫度下進(jìn)行后退火。
16．權(quán)利要求15的方法，其中高介質(zhì)層是由從(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3和(Pb,La)(ZrTi)O3組成的組中選擇之一形成。
17．權(quán)利要求15的方法，其中平板電極和存儲電極是由從Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3，含Pt的合金，含Ru合金和含Ir合金組成的組中選擇之一形成。
18．權(quán)利要求15的方法，其中第一溫度為600～900℃。
19．權(quán)利要求15的方法，其中第二溫度為100～600℃。
20．權(quán)利要求15的方法，其中在第一和第二溫度的后退火為分別進(jìn)行或在原位進(jìn)行。
21．權(quán)利要求15的方法，其中在第一和第二溫度的后退火在爐子或快速真空熱退火裝置中進(jìn)行。
22．制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，其中在半導(dǎo)體襯底上相繼制備有存儲電極，高介質(zhì)層，平板電極和中間介質(zhì)層，該方法包括以下步驟在制備從高介質(zhì)層，平板電極和中間介質(zhì)層組成的組中的一種后，對半導(dǎo)體襯底在第一溫度惰性氣氛下后退火；以及對在第一溫度下后退火的半導(dǎo)體襯底在低于第一溫度的第二溫度下后退火。
23．權(quán)利要求22的方法，其中高介質(zhì)層是由從(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3和(Pb,La)(ZrTi)O3組成的組中選擇之一形成。
24．權(quán)利要求22的方法，其中平板電極和存儲電極是由從Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3，含Pt合金，含Ru合金和含Ir合金組成的組中選擇之一形成。
25．權(quán)利要求22的方法，其中第一溫度為600～900℃。
26．權(quán)利要求22的方法，其中第二溫度為100～600℃。
27．制造半導(dǎo)體器件電容器的方法，包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底上制備存儲電極；在存儲電極上制備高介質(zhì)層；對制備有存儲電極和高介質(zhì)層的半導(dǎo)體襯底在第一溫度惰性氣氛下后退火。在高介質(zhì)層上制備平板電極；對制備有平板電極的半導(dǎo)體襯底在低于第一溫度的第二溫度下后退火；以及在平板電極上制備中間介質(zhì)層。
28．權(quán)利要求27的方法，其中高介質(zhì)層是由從(Sr,Ti)O3,(Ba,Sr)TiO3,Pb(Zr,Ti)O3和(Pb,La)(ZrTi)O3組成的組中選擇之一形成。
29．權(quán)利要求27的方法，其中平板電極和存儲電極是由從Pt,Ru,Ir,IrO2,RuO2,SrRuO3,CaSrRuO3,BaSrRuO3，含Pt合金，含Ru合金和含Ir合金組成的組中選擇之一形成。
30．權(quán)利要求27的方法，其中第一溫度為600～900℃。
31．權(quán)利要求27的方法，其中第二溫度為100～600℃。
全文摘要
制造半導(dǎo)體器件電容器的方法,其中在半導(dǎo)體襯底上相繼制備有存儲電極,高介質(zhì)層,平板電極和中間介質(zhì)層,該方法的步驟為:淀積高介質(zhì)層,制備平板電極或中間介質(zhì)層后對半導(dǎo)體襯底在第一溫度惰性氣氛下后退火,然后對半導(dǎo)體襯底在第二溫度下后退火,或者制備高介質(zhì)層后對半導(dǎo)體襯底在第一溫度下后退火,然后制備平板電極后在第二溫度下后退火。第一溫度為600～900℃,第二溫度為100～600℃。因此增加了高介質(zhì)層的介電常數(shù),降低了漏電流。
文檔編號H01L27/04GK1230784SQ9811851
公開日1999年10月6日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月26日
發(fā)明者李秉澤, 李起熏 申請人:三星電子株式會社