專利名稱：半導(dǎo)體存儲器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲器件以及制造這種器件的一種方法，更具體地講是涉及包括由絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜的半導(dǎo)體存儲器件及其制造方法。
隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，已產(chǎn)生了處理和存儲大容量數(shù)據(jù)的趨勢，這使得提高了電子裝置的復(fù)雜化，并且對于這些裝置中使用的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體元件尺寸已大為減小。
順應(yīng)這種趨勢，為了實(shí)現(xiàn)動態(tài)RAM的更高集成度，采用高介電性材料替代常規(guī)的氧化硅或氮化硅制造絕緣電容器薄膜的技術(shù)正得到了廣泛地研究和開發(fā)。
此外，為了獲得能夠低壓工作并且具有高讀出/寫入速度的實(shí)用的非易失性RAM，對具有自發(fā)極化特性的鐵電薄膜的研究和開發(fā)正在積極地進(jìn)行。
為了實(shí)現(xiàn)這種半導(dǎo)體存儲器件，最重要的任務(wù)是開發(fā)一種工藝，這種工藝能夠在不降低特性的情況下將電容器元件集成于CMOS集成電路上。
下面將參照圖6對常規(guī)的半導(dǎo)體存儲器件500及其制造方法進(jìn)行說明。
如圖6中所示，半導(dǎo)體存儲器件500包括一個半導(dǎo)體襯底33，襯底上形成有一個晶體管34，此晶體管包括源極和漏極區(qū)21以及柵極22。為覆蓋半導(dǎo)體襯底33的整個表面，形成有第一保護(hù)性絕緣薄膜23。
在第一保護(hù)性絕緣薄膜23上形成有一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件35。此電容器元件35包括下電極24、由絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜25和上電極26。
為覆蓋數(shù)據(jù)存儲電容器元件35，形成有一個具有互連層功能的氫阻擋層27。為覆蓋第一保護(hù)性絕緣薄膜23和氫阻擋層27的整個表面，形成有第二保護(hù)性絕緣薄膜28。
通過蝕刻第二保護(hù)性絕緣薄膜28和氫阻擋層27，形成有多個接觸孔29和一個接觸孔30，接觸孔29部分地使上電極26暴露，接觸孔30部分地使下電極24暴露。通過蝕刻第一保護(hù)性絕緣薄膜23和第二保護(hù)性絕緣薄膜28，形成有多個接觸孔31，接觸孔31部分地使晶體管34暴露。最后，在預(yù)定的位置中形成一個互連層32，它連接晶體管34和電容器元件35。
在此常規(guī)的半導(dǎo)體存儲器件500中，為了覆蓋電容器元件35，形成有氫阻擋層27。由于氫阻擋層27是由這樣的材料形成的，即這種材料在互連層32形成之后的工藝中起到阻擋氫的作用，因此氫阻擋層27能夠抑制電容器元件35的特性降低，這種特性降低是由絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜25的還原反應(yīng)引起的。
不過，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述的常規(guī)方法在形成互連層32之前的工藝中還存在另一個沒有解決的問題?，F(xiàn)在參照圖7A-7D說明這個問題。
如圖7A中所示，為了形成通過第二保護(hù)性絕緣薄膜28和氫阻擋層27(它形成在由鉑形成的上電極26上)的接觸孔29，在第二保護(hù)性絕緣薄膜28上形成有一個抗蝕劑層61。
如圖7B中所示，隨后采用氧等離子體，抗蝕劑層61被去除。在這個工藝中，在去除抗蝕劑層61的過程中產(chǎn)生的OH基62的一部分，通過上電極26的表面26A上的催化反應(yīng)而分解。結(jié)果，如圖7C中所示，產(chǎn)生了活性的氫63。
如圖7C中所示，活性的氫63分(擴(kuò))散于上電極26中。結(jié)果，如圖7D中所示，氫63分散于電容器元件35中。這意味著，通過接觸孔29和接觸孔30，活性的氫63分散于電容器薄膜25中。這使得由絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜25還原，并且由此使得電容器元件35的特性變差。
在為形成接觸孔31(此接觸孔使得均由鉑形成的上電極26和下電極24暴露)而進(jìn)行的蝕刻步驟之后，在采用O2等離子體去除抗蝕劑層61的步驟中，在上電極26的表面26A和下電極24的表面24A上不可避免地會產(chǎn)生催化反應(yīng)引生的活性氫63，如圖8中所示。
常規(guī)半導(dǎo)體存儲器件500不能抑制這種催化反應(yīng)。因此，常規(guī)半導(dǎo)體存儲器件500存在由于絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜25的還原反應(yīng)導(dǎo)致電容器元件35的特性降低的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種半導(dǎo)體存儲器件包括一個半導(dǎo)體襯底，它包括一個晶體管；第一保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋半導(dǎo)體襯底；至少一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件，其形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜上；第二保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋第一保護(hù)性絕緣薄膜和電容器元件；一個氫阻擋層；和一個互連層，用于電連接晶體管和電容器元件，其中，電容器元件包括一個下電極，它形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜上；一層電容器薄膜，它形成在下電極上；以及一個上電極，它形成在電容器薄膜上，電容器薄膜包括一種絕緣金屬氧化物，第二保護(hù)性絕緣薄膜具有到達(dá)上電極的第一接觸孔和到達(dá)下電極的第二接觸孔，并且氫阻擋層設(shè)置在第一和第二接觸孔中，以不暴露上電極和下電極。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，氫阻擋層包括一種材料，這種材料是導(dǎo)電的并且不會導(dǎo)致催化反應(yīng)引生活性氫。氫阻擋層包括至少一種從下列材料組中選出的材料氮化鈦、氮化鉭、氧化銥、氧化釕或氧化銠。絕緣金屬氧化物包括至少一種從下列材料組中選出的材料具有帶鉍覆層的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電材料、鋯酸鈦酸鉛、鈦酸鍶鋇或五氧化鉭。上電極和下電極各自包括至少一種從下列材料組中選出的材料鉑、銥、釕和銠。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種制造半導(dǎo)體存儲器件的方法包括以下步驟形成第一保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋一個半導(dǎo)體襯底，此襯底包括一個晶體管；在第一保護(hù)性絕緣薄膜上形成至少一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件，數(shù)據(jù)存儲電容器元件包括一個下電極、一層由絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜和一個上電極；形成第二保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋第一保護(hù)性絕緣薄膜和電容器元件；形成到達(dá)上電極的第一接觸孔和到達(dá)下電極的第二接觸孔；在第一和第二接觸孔中形成一個氫阻擋層，以不暴露上電極和下電極；在第二保護(hù)性絕緣薄膜和氫阻擋層上形成一個抗蝕劑層，并且形成到達(dá)晶體管的第三接觸孔；和形成一個互連層，用于電連接電容器元件和晶體管。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括以下步驟采用氧等離子體灰化去除抗蝕劑層。
根據(jù)本發(fā)明，通過用氫阻擋層鑲襯在到達(dá)上電極和下電極的接觸孔內(nèi)，可以抑制在采用氧等離子體去除抗蝕劑層的過程中發(fā)生的上電極和下電極表面上的催化反應(yīng)引生氫，并且防止由于電容器薄膜的還原反應(yīng)引起的電容器元件的特性降低。
根據(jù)本發(fā)明，還可以抑制上電極和下電極表面上的催化反應(yīng)引生氫以及保證在上電極和下電極連接至互連層的部分的良好導(dǎo)電性。
在形成到達(dá)上電極和下電極的接觸孔之后，在采用氧等離子體去除抗蝕劑層的過程中，在上電極和下電極的表面上會產(chǎn)生催化反應(yīng)引生的氫，根據(jù)本發(fā)明，即使產(chǎn)生催化反應(yīng)，也可以通過在氧氣氛中熱處理而使電容器薄膜再次氧化。
在形成到達(dá)晶體管的接觸孔之后，采用氧等離子體去除抗蝕劑層。不過，根據(jù)本發(fā)明，在這個工藝過程中，在上電極和下電極的表面上不會產(chǎn)生催化反應(yīng)，因?yàn)闅渥钃鯇右呀?jīng)形成，從而覆蓋了上電極和下電極，使得在抗蝕劑去除過程中上電極和下電極不暴露。由此電容器薄膜不還原。
因此，獲得了具有優(yōu)異特性的電容器元件。
由此，這里描述的本發(fā)明使得可以有益地提供具有簡單的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲器件以及制造這種半導(dǎo)體存儲器件的方法，通過抑制在鉑表面上催化反應(yīng)引生的活性氫，并且由此抑制因?yàn)橛山^緣金屬氧化物形成的電容器薄膜的還原反應(yīng)導(dǎo)致的電容器元件的特性降低。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在閱讀和理解參照附圖所做的以下詳細(xì)說明的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將變得很清楚，附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個例子的半導(dǎo)體存儲器件的局部剖視圖；圖2A-2C是顯示圖1中所示的半導(dǎo)體存儲器件的制造方法的剖視圖；圖3是圖1中所示的半導(dǎo)體存儲器件的制造方法的流程圖；圖4是一個曲線圖，用于比較根據(jù)本發(fā)明的電容器元件和常規(guī)的電容器元件的剩余極化強(qiáng)度；圖5是一個曲線圖，用于比較根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件和常規(guī)的半導(dǎo)體器件的差錯比特發(fā)生率；圖6是常規(guī)的半導(dǎo)體存儲器件的局部剖視圖；圖7A-7D是剖視圖，用于顯示在圖6中所示的常規(guī)半導(dǎo)體存儲器件的制造過程中缺陷產(chǎn)生的機(jī)理；圖8是圖6中所示的常規(guī)半導(dǎo)體存儲器件的剖視圖，所示狀態(tài)是處于產(chǎn)生缺陷的制造步驟中。
下面將參照圖1、2A、2B、2C和3描述本發(fā)明的一個例子。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個例子的半導(dǎo)體存儲器件100的局部剖視圖。圖2A-2C是半導(dǎo)體存儲器件100的剖視圖，用于顯示其制造方法。圖3是半導(dǎo)體存儲器件100的制造方法的流程圖。
參照圖1，半導(dǎo)體存儲器件100包括一個半導(dǎo)體襯底41，其中形成一個晶體管42；第一保護(hù)性絕緣薄膜3，用以覆蓋半導(dǎo)體襯底41；一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件43，它形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜3上；以及第二保護(hù)性絕緣薄膜7，用以覆蓋第一保護(hù)性絕緣薄膜3和數(shù)據(jù)存儲電容器元件43。
數(shù)據(jù)存儲電容器元件43包括一個下電極4，它形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜3上；一層電容器薄膜5，它形成在下電極4上；以及一個上電極6，它形成在電容器薄膜5上。電容器薄膜5包括絕緣金屬氧化物。
第二保護(hù)性絕緣薄膜7具有多個接觸孔8和一個接觸孔9，接觸孔8穿過薄膜7到達(dá)上電極6，接觸孔9穿過薄膜7到達(dá)下電極4。
半導(dǎo)體存儲器件100還包括分別鑲襯接觸孔8和9的氫阻擋層10和11。氫阻擋層10是如此形成的，即，上電極6不被暴露。氫阻擋層11是如此形成的，即，下電極4不被暴露。
半導(dǎo)體存儲器件100還包括一個互連層13，用于電連接晶體管42和數(shù)據(jù)存儲電容器元件43。晶體管42包括源極和漏極區(qū)1以及柵極區(qū)2。
下面將參照圖2A-2C和圖3描述制造該半導(dǎo)體存儲器件100的方法。
參照圖2A，第一保護(hù)性絕緣薄膜3形成為覆蓋半導(dǎo)體襯底41的整個表面(步驟S301)，而在襯底41中形成有包括源極和漏極區(qū)1以及柵極區(qū)2的晶體管42。
隨后，通過濺射方法，在第一保護(hù)性絕緣薄膜3上由鉑形成下電極4；通過金屬有機(jī)分解方法或?yàn)R射方法，由SrBi2(Ta1-xNbx)O9形成電容器薄膜5；并且通過濺射方法，由鉑形成上電極6。此后，通過于蝕刻方法，將下電極4、電容器薄膜5和上電極6處理成各自預(yù)定的形狀，并且由此形成數(shù)據(jù)存儲電容器元件43(步驟S302)。
隨后，第二保護(hù)性絕緣薄膜7形成為覆蓋第一絕緣薄膜3和數(shù)據(jù)存儲電容器元件43的整個表面(步驟S303)。隨后，在第二保護(hù)性絕緣薄膜7的整個表面上形成一個抗蝕劑層(未示出)，并且通過光刻方法，在抗蝕劑層上形成一個掩模圖形(未示出)，此圖形用于形成接觸孔8和9。此后，根據(jù)掩模圖形對第二保護(hù)性絕緣薄膜7進(jìn)行處理，以形成接觸孔8和接觸孔9(步驟S304)。
隨后，采用氧等離子體，灰化去除抗蝕劑層，并且接著對所得到的各層進(jìn)行熱處理，熱處理是在650℃的溫度下在氧氣氛中進(jìn)行的(步驟S305)。
參照圖2B，然后，通過濺射方法，在所得到的各層的整個表面上形成氮化鈦層，用以形成氫阻擋層10和11。通過光刻方法，在氮化鈦層上形成一個掩模圖形(未示出)，以便形成氫阻擋層10和11，從而防止接觸孔8下面的上電極6和接觸孔9下面的下電極4曝光。隨后，根據(jù)掩模圖形，通過干蝕刻方法對氮化鈦層進(jìn)行處理，使氫阻擋層10鑲襯接觸孔8并且氫阻擋層11鑲襯在接觸孔9內(nèi)(步驟S306)。
參照圖2C，隨后，在第二保護(hù)性絕緣薄膜7以及氫阻擋層10和11的整個表面上形成一個抗蝕劑層(未示出)，并且通過光刻方法，在抗蝕劑層上形成一個掩模圖形(未示出)，用于形成到達(dá)晶體管42的接觸孔12。接著，根據(jù)掩模圖形，通過采用干蝕刻方法對第一保護(hù)性絕緣薄膜3和第二保護(hù)性絕緣薄膜7進(jìn)行處理，形成接觸孔12(步驟S307)。
然后，采用氧等離子體，灰化去除抗蝕劑層(步驟S308)。最后，通過按照圖2C中所示的次序，在接觸孔12中和第二保護(hù)性絕緣薄膜7上淀積鈦、氮化鈦、鋁和氮化鉭，形成互連層13，以便電連接數(shù)據(jù)存儲電容器元件43和晶體管42(步驟S309)。
半導(dǎo)體存儲器件100具有多個電容器元件部分，這些部分具有各自的地址編號A0、A1...An，如圖1中所示。如上所述，根據(jù)這個例子，在灰化(去除抗蝕劑層)之后，電容器薄膜5可以通過在氧氣氛中熱處理而再次氧化，即使在形成接觸孔8和9之后采用氧等離子體灰化去除抗蝕劑層時，在上電極6和下電極4的表面上產(chǎn)生催化反應(yīng)引生的氫，也會因再次氧化而被去除。按這種方式，就制成了半導(dǎo)體存儲器件100。
另外，根據(jù)這個例子，由于氫阻擋層10和11形成為實(shí)質(zhì)上完全覆蓋接觸孔8和9，以致于當(dāng)在形成接觸孔12之后采用氧等離子體灰化去除抗蝕劑層時不會使上電極6和下電極4暴露，這樣在上電極6和下電極4的表面上就不會產(chǎn)生催化反應(yīng)引生的氫，并且因此電容器薄膜不會還原(反應(yīng))。
下面將對常規(guī)半導(dǎo)體存儲器件500和根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件100之間的特性比較的結(jié)果進(jìn)行說明。
圖4是一個曲線圖，用于比較根據(jù)本發(fā)明的電容器元件43和常規(guī)的電容器元件的剩余極化強(qiáng)度。
這個曲線圖的水平軸代表圖1中所示的多個地址編號中的每一個，垂直軸代表數(shù)據(jù)存儲電容器元件43的剩余極化強(qiáng)度。如圖1中所示，地址編號A0、A1、A2...An是從最靠近下電極4上方的接觸孔9的電容器元件部分開始順序編號的。在本說明書中，具有地址編號A0的電容器元件部分將被稱為電容器元件部分A0，具有地址編號A1的電容器元件部分將被稱為電容器元件部分A1，其它依此類推。
在圖4中，線51表示半導(dǎo)體存儲器件500的剩余極化強(qiáng)度，線52表示僅設(shè)置有鑲襯接觸孔8并到達(dá)上電極6的氫阻擋層的半導(dǎo)體器件的剩余極化強(qiáng)度，線53為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件100的剩余極化強(qiáng)度。
參照圖4，可以發(fā)現(xiàn)，對于由線51表示的半導(dǎo)體存儲器件500，在全部電容器元件部分A0-An中的剩余極化強(qiáng)度約為5μC/cm2，這表明了顯著的特性降低。這是因?yàn)樵谏想姌O6和下電極4的表面上產(chǎn)生了催化反應(yīng)，使得電容器薄膜5還原反應(yīng)。
對于由線52表示的半導(dǎo)體存儲器件，在靠近下電極4的電容器元件部分A0和A1中，特性降低可由剩余極化強(qiáng)度的降低來表示。這是因?yàn)橛捎诮佑|孔9內(nèi)下電極4表面上的催化反應(yīng)使得氫63從接觸孔9擴(kuò)散到達(dá)數(shù)據(jù)存儲電容器元件部分A0和A1，并且由此引起了電容器薄膜5的還原反應(yīng)。
在根據(jù)本發(fā)明的這個例子的半導(dǎo)體存儲器件100中，在接觸孔8內(nèi)的上電極6和接觸孔9內(nèi)的下電極4的表面上，設(shè)置有由氮化鈦形成的氫阻擋層10和11，正如線53所示的，在如何電容器元件部分中都沒有產(chǎn)生可由剩余極化強(qiáng)度的降低表示的特性降低。這是因?yàn)樵谏想姌O6和下電極4上有效地防止了催化反應(yīng)引生氫，因此沒有發(fā)生電容器元件5的還原反應(yīng)。
圖5是一個曲線圖，用于比較根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件100和常規(guī)的半導(dǎo)體器件的差錯比特發(fā)生率。
這個曲線圖的水平軸代表圖1中所示的多個地址編號中的每一個，垂直軸代表差錯比特發(fā)生率。線54表示半導(dǎo)體存儲器件500的差錯比特發(fā)生率，線55表示僅在上電極6上的接觸孔8中設(shè)置氫阻擋層的半導(dǎo)體器件的差錯比特發(fā)生率，線56為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件100的差錯比特發(fā)生率。
對于由線54表示的半導(dǎo)體存儲器件500，全部電容器元件部分A0-An都呈現(xiàn)出100％的差錯比特發(fā)生率，這是由于由剩余極化強(qiáng)度的降低所表示的顯著的特性降低。對于由線55表示的半導(dǎo)體存儲器件，在靠近到達(dá)下電極4的接觸孔9的電容器元件部分A0和A1中產(chǎn)生了差錯。對于由線56表示的本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件，在全部電容器元件部分A0-An中差錯率都達(dá)到0％。
因此，根據(jù)這個例子能夠理解，半導(dǎo)體存儲器件的特性大大地改善了。圖5示出了圖1中所示的電容器元件的特性。
正如圖4和5中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所顯示的，根據(jù)這個例子獲得了包含具有優(yōu)異特性的電容器元件的半導(dǎo)體存儲器件。
雖然在根據(jù)這個例子的半導(dǎo)體存儲器件100的制造步驟中，灰化(去除抗蝕劑)之后的熱處理是在650℃溫度下在氧氣氛中進(jìn)行的，但本發(fā)明不局限于這個條件。只要溫度在600-850℃范圍內(nèi)，電容器薄膜的氧化就是可能的，由此就可獲得相似的效果。
雖然在這個例子中，采用氮化鈦?zhàn)鳛闅渥钃鯇?0和11，但本發(fā)明不局限于這種材料。只要是不會導(dǎo)致催化反應(yīng)引生氫并且具有良好的傳導(dǎo)性的材料，都可以實(shí)現(xiàn)相似的效果，例如，采用氮化鉭、氧化銥、氧化釕或氧化銠，或者順序地淀積這些材料中的至少兩種。
雖然在這個例子中，采用SrBi2(Ta1-xNbx)O9作為電容器薄膜5，但本發(fā)明不局限于這種材料。采用其它材料也可以實(shí)現(xiàn)相似的效果，例如，具有帶鉍覆層的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電材料、鋯酸鈦酸鉛、鈦酸鍶鋇或五氧化鉭。
根據(jù)這個例子，采用鉑作為上電極6和下電極4，但本發(fā)明不局限于這種材料。采用包括具有銥、釕或銠、或者這些材料的組合的淀積層的電極也可以實(shí)現(xiàn)相似的效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在采用氧等離子體去除抗蝕劑層的過程中發(fā)生的上電極和下電極表面上的催化反應(yīng)引生氫被抑制，這減輕了由于電容器薄膜的還原反應(yīng)引起的特性降低。因此，通過一種更簡單的方法獲得具有更好的特性的半導(dǎo)體存儲器件是可能的。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種其它的變換方式將是清楚的和容易作出的。因此，所附權(quán)利要求的范圍不是要局限于以上的說明，而是應(yīng)當(dāng)從寬的范圍上進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲器件，包括一個半導(dǎo)體襯底，它包括一個晶體管；第一保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋半導(dǎo)體襯底；至少一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件，其形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜上；第二保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋第一保護(hù)性絕緣薄膜和電容器元件；一個氫阻擋層；和一個互連層，用于電連接晶體管和電容器元件，其中電容器元件包括一個下電極，它形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜上；一層電容器薄膜，它形成在下電極上；以及一個上電極，它形成在電容器薄膜上，電容器薄膜包括一種絕緣金屬氧化物，第二保護(hù)性絕緣薄膜具有到達(dá)上電極的第一接觸孔和到達(dá)下電極的第二接觸孔，并且氫阻擋層設(shè)置在第一和第二接觸孔中，以不暴露上電極和下電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲器件，其中，氫阻擋層包括一種材料，這種材料是導(dǎo)電的并且不會導(dǎo)致催化反應(yīng)引生活性氫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲器件，其中，氫阻擋層包括至少一種從下列材料組中選出的材料氮化鈦、氮化鉭、氧化銥、氧化釕或氧化銠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲器件，其中，絕緣金屬氧化物包括至少一種從下列材料組中選出的材料具有帶鉍覆層的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電材料、鋯酸鈦酸鉛、鈦酸鍶鋇或五氧化鉭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體存儲器件，其中，上電極和下電極各自包括至少一種從下列材料組中選出的材料鉑、銥、釕和銠。
6.一種制造半導(dǎo)體存儲器件的方法，包括以下步驟形成第一保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋一個半導(dǎo)體襯底，此襯底包括一個晶體管；在第一保護(hù)性絕緣薄膜上形成至少一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件，數(shù)據(jù)存儲電容器元件包括一個下電極、一層由絕緣金屬氧化物形成的電容器薄膜和一個上電極；形成第二保護(hù)性絕緣薄膜，用于覆蓋第一保護(hù)性絕緣薄膜和電容器元件；形成到達(dá)上電極的第一接觸孔和到達(dá)下電極的第二接觸孔；在第一和第二接觸孔中形成一個氫阻擋層，以不暴露上電極和下電極；在第二保護(hù)性絕緣薄膜和氫阻擋層上形成一個抗蝕劑層，并且形成到達(dá)晶體管的第三接觸孔；和形成一個互連層，用于電連接電容器元件和晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制造半導(dǎo)體存儲器件的方法，還包括以下步驟采用氧等離子體灰化去除抗蝕劑層。
全文摘要
一種半導(dǎo)體存儲器件包括:一個含晶體管的半導(dǎo)體襯底;第一保護(hù)性絕緣薄膜;至少一個數(shù)據(jù)存儲電容器元件;第二保護(hù)性絕緣薄膜;一個氫阻擋層;和一個互連層,用于電連接晶體管和電容器元件,其中,電容器元件包括:一個下電極,它形成在第一保護(hù)性絕緣薄膜上;一層電容器薄膜,它形成在下電極上;一個上電極,它形成在電容器薄膜上,電容器薄膜包括一種絕緣金屬氧化物,第二保護(hù)性絕緣薄膜具有到達(dá)上電極的第一接觸孔和到達(dá)下電極的第二接觸孔,氫阻擋層設(shè)置在第一和第二接觸孔中,以不暴露上電極和下電極。
文檔編號H01L21/8246GK1257310SQ9912774
公開日2000年6月21日 申請日期1999年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月3日
發(fā)明者長野能久, 田中圭介, 那須徹 申請人:松下電子工業(yè)株式會社