JP3570472B2

High temperature electrode-barriers for ferroelectric and other capacitor structures

Abstract

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JP3570472B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 9

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Expired 9 July 2017, 9.2 years ago.

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22 claims: 4 independent, 18 dependent

  1. 1
    基板上に形成された下部電極、上部電極および該下部電極と該上部電極との間に挟持された誘電体を備えるキャパシタであって、該下部電極が、Pt-Rh-O X からなる第1層、Pt-Rhからなる第2層、およびPt-Rh-O X からなる第3層を備え、該第3層が該誘電体に隣接する、キャパシタ。
  2. 2
    前記誘電体が強誘電体である、請求項1に記載のキャパシタ。
  3. 3
    前記上部電極が、Pt-Rh-O X からなる第1層、Pt-Rhからなる第2層、およびPt-Rh-O X からなる第3層を備え、該第1層が該誘電体に隣接する、請求項2に記載のキャパシタ。
  4. 4
    前記下部電極の第1層が約15nmの厚さを有し、前記下部電極の第2層が約50nmの厚さを有し、そして前記下部電極の第3層が約30nmの厚さを有する、請求項1に記載のキャパシタ。
  5. 5
    前記下部電極の第2層がPt-13%Rhからなる、請求項1に記載のキャパシタ。
  6. 6
    前記下部電極の第1層がPt:Rh:O=66:14:20の原子組成比を有し、前記第2層がPt:Rh=約87:13の原子組成比を有し、前記第3層がPt:Rh:O=約50:20:30の原子組成比を有する、請求項1に記載のキャパシタ。
  7. 7
    前記基板が、シリコン、ゲルマニウム、GaAsまたは他の半導体のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載のキャパシタ。
  8. 8
    前記基板が、n + Si(100)、n + ポリシリコン/SiO 2 /SiおよびSiO 2 /Siからなる群から選択される、請求項7に記載のキャパシタ。
  9. 9
    高温電極バリアを備えるキャパシタを製造する方法であって、(a) 基板上にPt-Rh-O X からなる第1層を形成する工程と、(b) 該第1層上にPt-Rhからなる第2層を形成する工程と、(c) 該第2層上にPt-Rh-O X からなる第3層を形成し、これにより、該第1層、第2層および第3層が下部電極を構成する工程と、(d) 該第3層上に誘電体を形成する工程と、(e) 該下部電極上に上部電極を形成する工程と、を包含する製造方法。
  10. 10
    前記工程(a)、(b)および(c)が、RFスパッタリングによって行われる、請求項9に記載の製造方法。
  11. 11
    前記第1層が、Ar+O 2 雰囲気中でスパッタリングされ、前記第2層が、Ar雰囲気中でスパッタリングされ、そして前記第3層が、Ar+O 2 雰囲気中でスパッタリングされる、請求項10に記載の製造方法。
  12. 12
    前記Ar雰囲気が、約5mTorrのガス圧を有し、そして前記Ar+O 2 雰囲気が、約7mTorrのガス圧を有する、請求項11に記載の製造方法。
  13. 13
    前記 Ar + O 2 雰囲気における Ar:O 2 比が約20:4sccmで一定に保たれる、請求項12に記載の製造方法。
  14. 14
    前記第1層が、約3分間で形成され、前記第2層が、約17分間で形成され、そして前記第3層が、約6分間で形成される、請求項13に記載の製造方法。
  15. 15
    前記RFパワー密度が1平方インチ当たり約16ワットである、請求項14に記載の製造方法。
  16. 16
    前記基板温度が、前記形成工程の間約450°Cである、請求項15に記載の製造方法。
  17. 17
    前記キャパシタをアニールする工程をさらに包含する、請求項16に記載の製造方法。
  18. 18
    前記アニール工程が、約650°Cにて約30分間行われる、請求項17に記載の製造方法。
  19. 19
    前記アニール工程が少なくとも500°Cを上回る温度にて行われる、請求項17に記載の製造方法。
  20. 20
    前記第1層が、n + Si(100)、n + ポリシリコン/SiO 2 /SiおよびSiO 2 /Siからなる群から選択される基板上に形成される、請求項9に記載の製造方法。
  21. 21
    基板上に形成された下部電極、上部電極、および該下部電極と該上部電極との間に挟持された誘電体を備えるキャパシタを備え、該下部電極が、Pt-Rh-O X からなる第1層、Pt-Rhからなる第2層、およびPt-Rh-O X からなる第3層を備え、該第3層が該誘電体に隣接する FeRAM であって、該誘電体が、SrBi 2 (Ta 1-X Nb X ) 2 O 9 、および固溶体、PZT、ならびに強誘電体からなる群から選択される、 FeRAM 。
  22. 22
    基板上に形成された下部電極、上部電極、および該下部電極と該上部電極との間に挟持された誘電体を備えるキャパシタを備え、該下部電極が、Pt-Rh-O X からなる第1層、Pt-Rhからなる第2層、およびPt-Rh-O X からなる第3層を備え、該第3層が該誘電体に隣接するDRAMであって、該誘電体が、Sr 1-X Ba X TiO 3 、BaBi 2 Ta 2 O 9 、および高誘電体からなる群から選択される、DRAM。
Independent claims22