JPH02184079A - 強誘電体記憶装置の形成法 - Google Patents
強誘電体記憶装置の形成法Info
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- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は強誘電体記憶装置の表面保護膜及び電極膜材料
構成に関する。
構成に関する。
従来、強誘電体記憶装置の表面保護膜は形成されないか
、あるいは形成されたとしてもＳｉＯ２膜であるのが通
例であった。
、あるいは形成されたとしてもＳｉＯ２膜であるのが通
例であった。
また従来、強誘電体記憶装置の’ｍ極膜は、通常Ａ１膜
を用いていた。
を用いていた。
しかし、」二記従来技術によると、強誘電体記憶装置に
おける強誘電体膜からの酸素等の成分離脱が防止できず
、強誘電体記憶装置の書き込み、消去回数が１０目回程
度に制限されるという課題があった０本発明はかかる従
来技術の課題を解決し、強誘電体記憶装置の書き込み、
消去回数をＩＱ１１回以上にする為に必要な強誘電体膜
表面の保護膜材寧゛１構成及び電（セ膜材料構成を提供
する事を目的とする。
おける強誘電体膜からの酸素等の成分離脱が防止できず
、強誘電体記憶装置の書き込み、消去回数が１０目回程
度に制限されるという課題があった０本発明はかかる従
来技術の課題を解決し、強誘電体記憶装置の書き込み、
消去回数をＩＱ１１回以上にする為に必要な強誘電体膜
表面の保護膜材寧゛１構成及び電（セ膜材料構成を提供
する事を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は強訴電体記憶装置
の形成法に関し、 （１）強誘電体膜の保護膜にアルカリ土類金属の弗化物
膜を形成する手段をとる事、及び（２）強誘電体膜の保
護膜として、りんガラス膜を形成する手段をとる事、及
び （３）強誘電体膜の保護膜として、強誘電体組成成分の
酸化膜、あるいは窒化膜、あるいは弗化膜を形成する手
段をとる事、及び （４）強誘電体記憶膜への形成？ｌｃ極膜として、Ｔｉ
Ｓ ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、ＣｒやＴｉＷ等の高融点金
属膜あるいは該高融点金属の硅化膜あるいは窒化膜を形
成する手段をとる事、等である。
の形成法に関し、 （１）強誘電体膜の保護膜にアルカリ土類金属の弗化物
膜を形成する手段をとる事、及び（２）強誘電体膜の保
護膜として、りんガラス膜を形成する手段をとる事、及
び （３）強誘電体膜の保護膜として、強誘電体組成成分の
酸化膜、あるいは窒化膜、あるいは弗化膜を形成する手
段をとる事、及び （４）強誘電体記憶膜への形成？ｌｃ極膜として、Ｔｉ
Ｓ ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、ＣｒやＴｉＷ等の高融点金
属膜あるいは該高融点金属の硅化膜あるいは窒化膜を形
成する手段をとる事、等である。
強訴電体記憶装置における強誘電体膜の劣化の原因は、
例えば酸化物系強誘電体の場合には、主として、電界印
加による還元反応すなわち、酸素の離脱によるものと考
えられる。該酸素の離脱を防ぐには、まず、適当な保護
膜を形成する事であり、できれば該保護膜に過剰な酸素
等のガス成分を有しているものを用いるのも、又一方法
である。
例えば酸化物系強誘電体の場合には、主として、電界印
加による還元反応すなわち、酸素の離脱によるものと考
えられる。該酸素の離脱を防ぐには、まず、適当な保護
膜を形成する事であり、できれば該保護膜に過剰な酸素
等のガス成分を有しているものを用いるのも、又一方法
である。
又、強誘電体膜に形成する電極膜材料も大いに酸素等の
ガス成分の離脱と関係があり、Ａ１等の酸化され易い金
属膜を′ｒｒｊ、極膜に用いると、強誘電体膜からＡ１
が酸素を離脱させる訳で、該酸素等のガス成分の離脱を
防ぐには、高融点金属等が好ましい作用をなす訳である
。
ガス成分の離脱と関係があり、Ａ１等の酸化され易い金
属膜を′ｒｒｊ、極膜に用いると、強誘電体膜からＡ１
が酸素を離脱させる訳で、該酸素等のガス成分の離脱を
防ぐには、高融点金属等が好ましい作用をなす訳である
。
以下、実施例により本発明を詳述する。
いま、チタン酸バリウム強誘電体膜表面にＣａＦ２等の
アルカリ土類金属の弗化物膜を形成するか、Ｍ ｇ Ｆ
２の如き、吸湿性のアルカリ土類金属の弗化物膜には
更に５ｉｓＮ４膜を積層に形成し、電極膜をＴｉ、
Ｗ、 Ｍｏ、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｒ＋ ＴｉＷ、ＴｉＳｉ、ＷＳｉ、ＭｏＳｉ、ＮｂＳ
ｉ。
アルカリ土類金属の弗化物膜を形成するか、Ｍ ｇ Ｆ
２の如き、吸湿性のアルカリ土類金属の弗化物膜には
更に５ｉｓＮ４膜を積層に形成し、電極膜をＴｉ、
Ｗ、 Ｍｏ、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｒ＋ ＴｉＷ、ＴｉＳｉ、ＷＳｉ、ＭｏＳｉ、ＮｂＳ
ｉ。
Ｔ ａ ３ ｉ、 Ｎ ｉ Ｓ ｉ、 Ｃｒ Ｓ
ｉ、 Ｔ ｉ Ｎ、 Ｗ Ｎ。
ｉ、 Ｔ ｉ Ｎ、 Ｗ Ｎ。
Ｍ ｏ Ｎ、 Ｎ ｂ Ｎ、 Ｔ ａ Ｎ、 Ｎ
ｉ Ｎ、 Ｃｒ Ｎ等の高融点金ｌ１ｉｉＩＩ！４
やその硅化膜や窒化膜を用いる事により、強誘電体膜に
電圧を印加して記憶の書き込み、消去を１０１５回以上
行なっても、記憶電圧の劣化は殆んど無くなる １０＋
ｓ回と言う書き込み、消去回数は、例えばＩＭＨ２で動
作させた場合、２５年間程度は連続して動作させる事が
出来るわけで、強誘電体記憶装置を一時的な記憶保持と
して用いるのみでなく、連続的に、不揮発なランダム・
アクセス・メモリとして作用させても良い事となる。
ｉ Ｎ、 Ｃｒ Ｎ等の高融点金ｌ１ｉｉＩＩ！４
やその硅化膜や窒化膜を用いる事により、強誘電体膜に
電圧を印加して記憶の書き込み、消去を１０１５回以上
行なっても、記憶電圧の劣化は殆んど無くなる １０＋
ｓ回と言う書き込み、消去回数は、例えばＩＭＨ２で動
作させた場合、２５年間程度は連続して動作させる事が
出来るわけで、強誘電体記憶装置を一時的な記憶保持と
して用いるのみでなく、連続的に、不揮発なランダム・
アクセス・メモリとして作用させても良い事となる。
また、チタン酸バリウム強誘電体膜表面にりんガラス膜
を保護膜として形成してもりんガラス膜中のＰ２Ｏ５が
酸素の供給源となり、強誘電体膜からの動作時の酸素の
離脱に対し、酸素の供給源となり、前記弗化物膜の例と
同様の効果がある。前例の弗化物膜の場合は、弗素が酸
素の離脱を埋めて代替する作用があり、強誘電体膜が弗
化物の場合には、強誘電体膜ｔｆｓの弗素の離脱を表面
弗化膜中の弗素が補給する作用がある。
を保護膜として形成してもりんガラス膜中のＰ２Ｏ５が
酸素の供給源となり、強誘電体膜からの動作時の酸素の
離脱に対し、酸素の供給源となり、前記弗化物膜の例と
同様の効果がある。前例の弗化物膜の場合は、弗素が酸
素の離脱を埋めて代替する作用があり、強誘電体膜が弗
化物の場合には、強誘電体膜ｔｆｓの弗素の離脱を表面
弗化膜中の弗素が補給する作用がある。
尚、りんガラス膜の場合には、吸湿性があるので更に表
面は耐湿性のある３ｉ＊Ｎａ膜を形成して用いるのが好
ましい。
面は耐湿性のある３ｉ＊Ｎａ膜を形成して用いるのが好
ましい。
また、チタン酸バリウム強誘電体膜を例にとると、チタ
ン酸バリウムの組成成分であるＴｉの酸化膜を保護膜と
して用いても同様の効果があり、更に、強誘電体膜は、
チタン酸バリウムに限らずＰＺＴ （Ｋ−Ｚｎ−Ｔｉ酸
化物）等の他の強誘電体膜であっても良い事は、本例以
前の例示の場合でも同様であり、ＰＺＴ強銹強請膜表面
に、酸化亜鉛膜等の保護膜を形成しても良く、又、組成
成分の酸化膜のみならず組成成分の窒化膜や弗化膜の中
で絶縁性のあるものを保護膜として用いても良い。又、
弗化物膜はアルカリ土類金属の弗化物膜に限らず、Ｃｒ
Ｆ、ＮｉＦ等他の金属弗化物膜であっても良い。
ン酸バリウムの組成成分であるＴｉの酸化膜を保護膜と
して用いても同様の効果があり、更に、強誘電体膜は、
チタン酸バリウムに限らずＰＺＴ （Ｋ−Ｚｎ−Ｔｉ酸
化物）等の他の強誘電体膜であっても良い事は、本例以
前の例示の場合でも同様であり、ＰＺＴ強銹強請膜表面
に、酸化亜鉛膜等の保護膜を形成しても良く、又、組成
成分の酸化膜のみならず組成成分の窒化膜や弗化膜の中
で絶縁性のあるものを保護膜として用いても良い。又、
弗化物膜はアルカリ土類金属の弗化物膜に限らず、Ｃｒ
Ｆ、ＮｉＦ等他の金属弗化物膜であっても良い。
更に、強誘電体膜が窒化物膜の場合には、５ｔｓＮ４膜
による保護膜はより効果的である。
による保護膜はより効果的である。
本発明により、強訴電体記憶装置を一時的な不揮発メモ
リとしてのみならず、連続動作可能な不揮発メモリとし
て動作させる事ができる効果があると井に、例えば、半
導体集積回路基板上に、積層して形成することができる
効果等もある。
リとしてのみならず、連続動作可能な不揮発メモリとし
て動作させる事ができる効果があると井に、例えば、半
導体集積回路基板上に、積層して形成することができる
効果等もある。
Claims (4)
- （１）強誘電体膜の保護膜として、アルカリ土類金属の
弗化物膜を形成する事を特徴とする強誘電体記憶装置の
形成法。 - （２）強誘電体膜の保護膜として、りんガラス膜を形成
する事を特徴とする強誘電体記憶装置の形成法。 - （３）強誘電体膜の保護膜として、強誘電体組成成分の
酸化膜あるいは窒化膜あるいは弗化膜を形成する事を特
徴とする強誘電体記憶装置の形成法。 - （４）強誘電体記憶膜への形成電極膜として、Ｔｉ、Ｗ
、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、ＣｒやＴｉＷ等の高融点金
属膜あるいは、該高融点金属の硅化膜あるいは窒化膜を
形成する事を特徴とする強誘電体記憶装置の形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004041A JPH02184079A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 強誘電体記憶装置の形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004041A JPH02184079A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 強誘電体記憶装置の形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184079A true JPH02184079A (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=11573859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004041A Pending JPH02184079A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 強誘電体記憶装置の形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02184079A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992003849A1 (fr) * | 1990-08-21 | 1992-03-05 | Seiko Epson Corporation | Dispositif a semi-conducteur, memoire a semi-conducteur l'utilisant, circuit integre a semi-conducteur cmos et procede de production de ce dispositif |
| US5396095A (en) * | 1991-05-08 | 1995-03-07 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device comprising a capacitor with a ferroelectric dielectric, and semiconductor device comprising such a capacitor |
| US5438023A (en) * | 1994-03-11 | 1995-08-01 | Ramtron International Corporation | Passivation method and structure for a ferroelectric integrated circuit using hard ceramic materials or the like |
| JPH09116115A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-05-02 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子のキャパシター製造方法 |
| EP0738009A3 (en) * | 1993-08-05 | 1998-04-15 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor device having capacitor |
| EP0766319A3 (en) * | 1995-09-29 | 1998-04-22 | Sony Corporation | Capacitor having ferroelectric film for nonvolatile memory cell, and method of manufacturing the same |
| US5902131A (en) * | 1997-05-09 | 1999-05-11 | Ramtron International Corporation | Dual-level metalization method for integrated circuit ferroelectric devices |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1004041A patent/JPH02184079A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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