JPH04249358A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置及びその製
造方法に関し、特に、キャパシタを備えた半導体記憶装
置において、キャパシタの静電容量を大きくできる構造
ならびにその構造を得るための製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体記憶装置にはＭＯＳＦＥＴとキャ
パシタの直列回路でその記憶素子が構成されるものがあ
る。以下、この種の半導体記憶装置を記憶保持動作の必
要なメモリ、略してダイナミックランダムアクセスメモ
リ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍ
ｅｍｏｒｙ）と呼ぶ。

【０００３】図２に従来からよく用いられてきたダイナ
ミックランダムアクセスメモリの構造の一例を示す。こ
の図ではＰ型シリコン基板１上に第１の多結晶シリコン
膜５、その下に設けられた第１のゲート誘電体膜４、上
記シリコン基板１上に形成されたＮ＋　拡散層３，１３
でＭＯＳＦＥＴを形成している。さらにこのＭＯＳＦＥ
ＴのＮ＋　拡散層３とこの上に設けられた第２のゲート
誘電体膜１４とこの上に形成された第２の多結晶シリコ
ン膜１５でキャパシタが形成される。

【０００４】近年、半導体装置の高集積化にともない、
この種のダイナミックランダムアクセスメモリにおいて
も個々の素子を微細化していく必要に迫られている。図
２に示すような構造の半導体装置において、キャパシタ
の部分を微細化し、かつその静電容量を確保するために
は第２のゲート誘電体膜１４を薄くしなければならない
が、例えば１Ｍビットの集積度を持つダイナミックラン
ダムアクセスメモリにおいて、この第２のゲート誘電体
膜１４はシリコン基板１を酸素または水蒸気雰囲気中に
おいて、８００℃から１０００℃程度の温度で熱酸化す
ることで得られ、その膜厚は１０ｎｍ程度であり、集積
度がさらに上がった場合にはこれに伴うシリコン酸化膜
の薄膜化は困難である。

【０００５】そこで、キャパシタの面積を大きくとるた
めに、図２に示すようにＮ型拡散層１３と第２の多結晶
シリコン膜１５を電極としてキャパシタを構成するので
はなく、図３にその例を示すように第２の多結晶シリコ
ン膜１５と第３の多結晶シリコン膜２５を電極としてＭ
ＯＳＦＥＴの上にもキャパシタを構成する方法が提案さ
れている。

【０００６】図３ではＰ型シリコン基板１上に第１の多
結晶シリコン膜５、その下に設けられた第１のゲート誘
電体膜４、上記シリコン基板１上に形成されたＮ型拡散
層３，１３でＭＯＳＦＥＴを形成している。このＭＯＳ
ＦＥＴ上には第１の層間絶縁膜６が設けられ、この上に
第２の多結晶シリコン膜１５と第３の多結晶シリコン膜
２５ならびにその間に挟まれた第２のゲート誘電体膜１
４でキャパシタが構成され、上記Ｎ型拡散層１３を通じ
て上記ＭＯＳＦＥＴに接続されている。

【０００７】ここで第２の絶縁体膜は減圧気相成長法な
どを用いて形成されたシリコン窒化膜を熱酸化して得ら
れる酸化膜窒化膜構造が用いられている。上記キャパシ
タ上に第２の層間絶縁膜１６を介して、タングステンシ
リサイドなどを材質とする第１の導電層７が設けられ、
この第１の導電層７は上記ＭＯＳＦＥＴのＮ型拡散層３
にコンタクトホール１８で接続されている。この第１の
導電層７の上には第３の層間絶縁膜２６を介して、アル
ミシリコン合金などからなる第２の導電層１７が設けら
れている。

【０００８】この構造を用いると半導体基板上に占める
キャパシタの面積が節減できるので、図２に示すシリコ
ン基板上にキャパシタを設ける形の半導体記憶装置より
集積度の高い半導体記憶装置を製造することができる。

【０００９】しかしながら、１６Ｍｂｉｔ／　チップ以
上の集積度を得る場合には図３に示す構造を用いてもキ
ャパシタに十分な静電容量が得られない。キャパシタの
静電容量を増やすためにはその電極面積を広くすること
以外に電極の間に入れられる誘電体膜を薄くしたり、ま
たこの誘電体膜の材質としてより誘電率の高い物を用い
る方法がある。

【００１０】従来、誘電体膜として用いられていた酸化
膜と窒化膜からなる誘電体膜はその膜厚が酸化膜換算で
６ｎｍ程度までしか薄膜化できないことが知られている
。 これに対し、誘電率が窒化膜の９に対して１０から２０
と高い五酸化タンタル（Ｔａ２　Ｏ５　）を用いること
で静電容量を大きくすることができる。この五酸化タン
タルは金属タンタルをスパッタ法などで電極上に被着し
、後にこれを５００℃程度の低温で酸化する方法、酸素
中でタンタルをスパッタするリアクティブスパッタ法を
用いて被着する方法、五塩化タンタル等のタンタル化合
物と酸素等の酸化性ガスを反応させる気相成長法を用い
て形成する方法等がある。

【００１１】以下、これらの手法のうちその膜質，段差
被覆性に優れた気相成長法について説明する。図４に気
相成長法で用いられる減圧気相成長装置の一例を示す。 半導体ウェハ１０７は通常石英ガラス又は炭化硅素から
なるボート１０６に載せられ同様の材質からなる反応管
１０８の中に置かれ、反応管１０８は同様の材質からな
る圧力容器１０２の中に置かれる。圧力容器１０２の下
にはフランジ１０３があり、一本又は複数の原料ガス導
入管１０４と真空排気装置１０５がバルブ１２５を備え
た排気配管１１５を介して接続されている。圧力容器１
０２の外側にはヒータ１０１が置かれ、反応管１０８内
を加熱できるようになっている。ボート１０６はボート
保持具１１０を用いて反応管１０８へ出し入れされる。 五酸化タンタル膜の原料１２１は通常常温では液体で供
給されるため原料タンク１２０内に貯蔵され、原料タン
ク１２０は保温ヒータ１１１により５０℃から３００℃
程度の温度に保たれている。キャリアガス供給管１１４
から窒素ガスなどのキャリアガスが原料ガスタンクに供
給されると原料ガス導入管１０４には一定濃度の原料ガ
スを含んだキャリアガスが流れる。

【００１２】次に、この減圧気相成長装置を用いて五酸
化タンタル膜を形成する方法について説明する。まずウ
ェハ１０７はフランジ１０３から炉内に挿入される。炉
内に挿入されたウェハ１０７はその温度が安定するまで
窒素ガスなど不活性ガスを流しながら通常１０Ｔｏｒｒ
以下の減圧状態で保持された後、原料ガスタンク１２０
に蓄えられた例えば五塩化タンタルがフランジ１０３に
設けられた原料ガス導入管１０４から圧力容器１０２内
に導入される。同時に酸化剤として酸素などが原料ガス
供給管１２４から反応管１０８内に供給される。所望の
膜厚を得られるだけの時間、上記原料ガスを反応管１０
８内に流し、ウェハ１０７上に五酸化タンタル膜を形成
する。

【００１３】以下、図５，図６及び図７を用いて五酸化
タンタル膜をキャパシタ誘電体膜として利用した半導体
記憶装置の製造方法について説明する。まず図５（ａ）
　に示すように、Ｐ型シリコン基板１上にまず素子分離
の酸化膜２を形成する。そして図５（ｂ）　に示すよう
に第１のゲート誘電体膜（絶縁膜）４を形成し、その上
に減圧気相成長法により第１の多結晶シリコン膜５を形
成する。 さらにこの第１の多結晶シリコン膜５を整形し、この上
からイオン注入法などで自己整合的にＮ型拡散層３，１
３を形成する。その後、第１の多結晶シリコン膜５、Ｎ
型拡散層３，１３と第１のゲート誘電体膜４からなるＭ
ＯＳＦＥＴの上から第１の層間絶縁膜６を形成する。さ
らにこの第１の層間絶縁膜６上にフォトリソグラフィー
により開口部を定義し、反応性イオンエッチング法など
により開口部８を設ける（図５（ｃ）　）。

【００１４】次に、図５（ｄ）　に示すように、この第
１の層間絶縁膜６の上に減圧気相成長法により第２の多
結晶シリコン膜１５を形成し、リンや砒素のイオン注入
またはホスフィンなどを用いたリンデポジションにより
Ｎ型不純物原子を添加する。この第２の多結晶シリコン
膜１５もフォトリソグラフィーと反応性イオンエッチン
グなどを用いて整形する（図６（ａ）　）。

【００１５】そして、既に説明した減圧気相成長法によ
り、五酸化タンタル膜等を第２のゲート誘電体膜１４と
して形成する（図６（ｂ）　）。この五酸化タンタルは
多結晶シリコン膜の間に置かれ、かつ、８００℃以上の
熱処理を受けると電極の多結晶シリコンと反応し、タン
タルシリサイドが形成されてしまい、絶縁性を失ってし
まう。このためキャパシタの上部電極２５としては、気
相成長法などによるタングステンなどの高融点金属を用
い、これが第２のゲート誘電体膜１４の上に形成される
。そして、さらにフォトリソグラフィーと反応性イオン
エッチングなどを用いて図６（ｃ）　に示すように整形
する。

【００１６】そして、図７（ａ）　に示すように第２の
層間絶縁膜１６を気相成長法によるシリコン酸化膜など
により形成し、コンタクトホール１８を開口し、タング
ステンシリサイドなどの第１の導電層７を形成する。第
１の導電層７上にはさらに第３の層間絶縁膜２６を気相
成長法によるシリコン酸化膜などによって形成し、その
上にアルミシリコン合金などの第２の導電層１７を形成
する（図７（ｂ）　）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで図８（ａ）　
に示すキャパシタ部の詳細な断面図のように、五酸化タ
ンタル膜２４形成時には気相成長法，スパッタ法のいず
れの製法を用いても多結晶シリコン膜電極１５は酸素等
酸化雰囲気中に置かれるために、上記多結晶シリコン膜
からなる電極１５上には１ｎｍから４ｎｍ程度のシリコ
ン酸化膜３４が形成されてしまう。このため、五酸化タ
ンタルを用いた誘電体膜は実際は電極１５上のシリコン
酸化膜３４と五酸化タンタル膜２４からなる複合膜とな
り、五酸化タンタル自身の膜厚も考慮すると全体として
酸化膜換算で５ｎｍ程度までしか薄膜化できない。

【００１８】そこで、シンキ，ニシオカ，オウジ，ムラ
イ等による、アイ・イー・イー・イー　　エレクトロン
　　デバイシィズ　　３６卷　　１９８９年　　３２８
９頁（Ｈ．Ｓｈｉｎｎｋｉ┨．Ｎｉｓｈｉｏｋａ，Ｙ．
Ｏｈｉｊｉ，ａｎｄ　Ｋ．Ｍｕｋａｉ，ＩＥＥＥ　Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｖｏｌ．３６（１９８
９）　Ｐ．Ｐ．３２８９）に報告されているように、多
結晶シリコン膜電極１５上に五酸化タンタル膜を形成す
る前に、予め気相成長法によりシリコン窒化膜５４を形
成し、その上に五酸化タンタル膜２４を形成することで
、五酸化タンタル膜形成時に多結晶シリコンからなる電
極１５が酸化されることは防止できる（図８（ｂ）　）
。しかしながら、連続的なシリコン窒化膜５４を得るた
めには少なくとも２ｎｍから４ｎｍ程度の膜厚が必要で
あり、またシリコン窒化膜５４を形成するため半導体ウ
ェハを気相成長装置に挿入する際、空気中の酸素のため
に１ｎｍから２ｎｍの自然酸化膜４４がシリコン窒化膜
５４と電極１５の間に形成されてしまい、結果的には、
酸化膜換算の膜厚としては４ｎｍ程度までしか薄膜化さ
れていない。

【００１９】このように従来技術では高誘電率を有する
金属酸化膜を誘電体膜として用いるキャパシタを形成す
る際、その実質的な膜厚を薄くすることができないとい
う問題点があった。

【００２０】この発明は上記のような問題点を解決し、
高誘電率を有する金属酸化膜を形成する際の下地膜の酸
化を抑制し、結果としてキャパシタ誘電体膜を実質的に
薄膜化することができる半導体装置の構造ならびにその
製造方法を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の係る半導体装置
は、一導電型を有する半導体基板上に少なくとも一層の
絶縁膜が設けられ、該絶縁膜上にあって該絶縁膜の開口
部を通じて上記半導体基板に電気的に接続した多結晶シ
リコン膜と、該多結晶シリコン膜上に設けた誘電体膜と
、該誘電体膜上に設けた導電体膜とで構成されるキャパ
シタを備えたものにおいて、誘電体膜を、高融点金属膜
の酸化物，窒化物，ケイ化物，ホウ化物，炭化物，また
は硫化物からなる膜と、その上に形成された金属酸化膜
とから構成したものである。

【００２２】また、この発明に係る半導体装置の製造方
法は、一導電型を有する半導体基板上に少なくとも一層
の絶縁膜を形成し、この上に絶縁膜の開口部を通じて上
記基板に電気的に接続された多結晶シリコン膜を形成し
、この上に誘電体膜を形成し、誘電体膜上に導電体膜を
形成してキャパタを形成する工程を有するものにおいて
、誘電体膜の形成を、多結晶シリコン膜上に高融点金属
膜を形成する工程、この上に金属酸化膜を形成する工程
、高融点金属膜形成工程，あるいは金属酸化膜形成工程
，または後工程のウエハプロセス時に含まれる、酸化剤
及び熱により、多結晶シリコン膜表面に自然形成されて
いる自然酸化膜を高融点金属膜により還元するとともに
高融点金属自身を酸化し、上記多結晶シリコン膜と上記
金属酸化膜との間に上記高融点金属膜の酸化物を形成す
る工程とから構成したものである。

【００２３】

【作用】この発明においては、多結晶シリコン膜上には
通常１ｎｍ以下程度の自然酸化膜が存在するが、この上
にＴｉ等の高融点金属膜を成膜するとこの高融点金属膜
は酸素等の酸化剤の障壁となり、上記多結晶シリコン膜
が酸化雰囲気におかれた場合に、該高融点金属膜の表面
が酸化し、その酸化膜が緻密であるため酸素が内部に拡
散してゆくことができず、多結晶シリコン膜が酸化する
のを防ぐ。また、この高融点金属は多結晶シリコン膜上
に存在する１ｎｍ以下の自然酸化膜を還元し、取り除く
と同時に高融点金属の酸化膜となり、酸素が多結晶シリ
コン膜に拡散して行くのを防ぐ。このため五酸化タンタ
ル膜などの金属酸化膜を上記多結晶シリコン膜上に形成
する際、シリコン酸化膜が上記多結晶シリコン膜上に形
成されることがない。このため、金属酸化膜を誘電体膜
として用いたキャパシタを形成した場合にも蓄積容量の
低下が防止できる。

【００２４】さらに、Ｔｉ酸化膜は高誘電体膜であり、
かつ、絶縁性が良好であるため、五酸化タンタル膜とＴ
ｉ酸化膜の複合膜を用いたキャパシタは高い信頼性を有
する。

【００２５】

【実施例】以下、図１を用いて本発明の一実施例による
半導体装置の製造方法として、五酸化タンタル膜を用い
たキャパシタの形成過程の一実施例を示す。

【００２６】図５（ａ）　〜（ｄ）　及び図６（ａ）　
で説明したように、第２の多結晶シリコン膜１５を形成
するまでは従来例と同一である。この第２の多結晶シリ
コン膜１５が形成されたあと、図１（ａ）　に示すよう
に、上記第２の多結晶シリコン膜１５上に存在する自然
酸化膜３４を沸化水素酸水溶液などを用いて除去する。 この状態では、約１ｎｍ以下程度の自然酸化膜３４が常
温の大気中で形成され、なお、多結晶シリコン膜１５上
に残っている。

【００２７】このあとスパッタ法等のＰＶＤ法あるいは
ＣＶＤ法によりＴｉ膜６４を成膜する（図１（ｂ）　）
。このＴｉ膜６４はＴｉ膜６４の形成時あるいはこの上
に後に形成する五酸化タンタル膜の形成時，あるいはそ
の後のウェハプロセス時にかかる熱処理や酸化剤により
、多結晶シリコン１５上に形成されていた自然酸化膜３
４を還元すると同時に、Ｔｉ膜６４自身は酸化されＴｉ
酸化膜６５となる（図１（ｃ）　）。また、この段階で
Ｔｉ酸化膜６５と第２の多結晶シリコン膜１５の界面に
はＴｉシリサイド膜６６が薄く自然形成される。

【００２８】この多結晶シリコン膜１５上にＴｉ酸化膜
６５が形成された状態で図４に示すような減圧気相成長
装置を用いて五酸化タンタル膜２４を形成し、さらに減
圧気相成長法を用いてタングステンなどの上部電極３５
を形成する（図１（ｄ）　）。

【００２９】なお、キャパシタの形成方法以外のその後
の工程は図７に示した従来例と全く同様であるのでその
説明を省略する。

【００３０】本実施例で形成したＴｉ酸化膜６５は酸化
剤に対してマスク効果があるため、五酸化タンタル膜３
５の形成時に酸化雰囲気中で熱処理を受けても多結晶シ
リコン膜１５上に成膜したＴｉ膜６４のうち、多結晶シ
リコン膜１５上に存在した自然酸化膜３４を還元して生
成したＴｉ酸化膜６５になりきっていないＴｉが酸化す
るのみで、酸化が内部に拡散していって、多結晶シリコ
ン膜が酸化することはない。従って本発明によるキャパ
シタ絶縁膜は、Ｔｉ酸化膜２４と五酸化タンタル膜３５
の２層構造となる。

【００３１】以上のように、本実施例によれば、多結晶
シリコン膜１５上には通常１ｎｍ以下程度の自然酸化膜
３４が存在するが、この上にスパッタあるいはＣＶＤ法
によりＴｉ６４を成膜するとこのＴｉ膜６４は酸素等の
酸化剤の障壁となり、多結晶シリコン膜１５が酸化雰囲
気におかれた場合に、Ｔｉ膜６４の表面が酸化し、その
表面に形成されたＴｉ酸化膜が緻密であるため酸素が内
部に拡散することができず、これにより多結晶シリコン
膜１５表面の酸化を防止できる。

【００３２】また、このＴｉ膜６４は多結晶シリコン膜
１５上に存在する１ｎｍ以下の自然酸化膜を還元し、こ
れを取り除くと同時にそれ自身は酸化されてＴｉ酸化膜
６５となり、これにより、酸素が多結晶シリコン膜１５
に拡散して行くのを防止する。

【００３３】このため五酸化タンタル膜６５を多結晶シ
リコン膜１５上に成膜する際に従来のように、多結晶シ
リコン膜１５上にシリコン酸化膜が形成される恐れがな
い。

【００３４】よって、キャパシタ誘電体膜の膜厚を、そ
の下のＴｉ酸化膜２４と五酸化タンタル膜３５の２層の
膜厚のみで決めることができ、実質的なキャパシタ誘電
体膜の膜厚を薄くすることができ、キャパシタ蓄積容量
の低下を防止することができる。

【００３５】さらに、Ｔｉ酸化膜６５自身も五酸化タン
タルと同様に高誘電体膜であるため、従来よりもゲート
誘電体膜の薄膜化，高信頼化を図ることができ、よりキ
ャパシタの小型化ができ、従来よりも集積度の高いダイ
ナミックランダムアクセスメモリの製造が可能となる。

【００３６】なお、上記実施例では沸化水素酸水溶液で
まず多結晶シリコン膜１５上の自然酸化膜３４を除去す
る工程を設けたが、Ｔｉ膜成膜時にスパッタエッチ又は
ガス状の沸化水素酸により、自然酸化膜を除去し、Ｔｉ
膜を成膜後に五酸化タンタル膜を成膜してもよい。

【００３７】また上記実施例では、多結晶シリコン膜形
成後にＴｉを成膜するとしたが、この他にＷ，Ｍｏ，Ｔ
ａ等の高融点金属でも同様の効果が得られる。

【００３８】更には、五酸化タンタル膜形成時の酸化剤
による多結晶シリコン膜の酸化を防ぐために、Ｔｉ酸化
膜を設けるようにしたが、これは上記Ｔｉ酸化膜の他に
Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ等の高融点金属の酸化物，窒化物，ケイ
化物，ホウ化物，炭化物，硫化物でもよく、この場合に
おいても上記実施例と同様の効果が得られる。

【００３９】また、上記実施例では、誘電体膜として五
酸化タンタル膜を用いた例を示したが、これ以外に、例
えば二酸化チタン膜などの金属酸化膜を用いても構わな
い。

【００４０】また上部電極の材質もタングステンに限定
されるものではなく、他の材質からなるものであっても
よい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、下部電極
として多結晶シリコン膜を持ち、誘電体膜として熱また
はプラズマ酸化により得られるＴｉ等高融点酸化膜と五
酸化タンタル等の金属酸化膜を用い、上部電極としてタ
ングステンなど高融点金属や多結晶シリコン膜からなる
キャパシタを有するようにしたので、五酸化タンタル膜
形成時または形成後の酸素雰囲気中でのアニール時には
、五酸化タンタル膜と電極の多結晶シリコン膜の間には
酸化剤に対してマスク効果のあるＴｉ酸化膜が形成され
ることとなり、多結晶シリコン膜が酸化され、シリコン
酸化膜が形成される心配はない。よって、誘電体膜の膜
圧はＴｉ酸化膜と五酸化タンタル２層の膜圧のみで決ま
り、実質的な膜圧をうすくできる効果がある。また、さ
らにはＴｉ酸化膜自身も五酸化タンタル膜と同様に高誘
電体膜であるため、従来よりもよりゲート誘電体膜の薄
膜化，高信頼化を図ることができ、キャパシタの小型化
ができ、従来よりも集積度の高いダイナミックランダム
アクセスメモリを実現することが可能となる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す図。

【図２】従来のダイナミックアクセスメモリの一例を示
す図。

【図３】従来の他のダイナミックアクセスメモリの一例
を示す図。

【図４】減圧気相成長装置の例を示す図。

【図５】従来のダイナミックアクセスメモリの製造方法
の一例を示す図。

【図６】従来のダイナミックアクセスメモリの製造方法
の一例を示す図。

【図７】従来のダイナミックアクセスメモリの製造方法
の一例を示す図。

【図８】従来技術によるキャパシタの断面図。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　半導体基板 ２　　　　　　　　　　素子分離酸化膜３，１３　　　
　Ｎ型拡散層 ４　　　　　　　　　　第１のゲート誘電体膜５　　　
　　　　　　　第１の多結晶シリコン膜６　　　　　　
　　　　第１の層間絶縁膜７　　　　　　　　　　第１
の導電体膜８　　　　　　　　　　第１のコンタクトホ
ール１４　　　　　　　　第２のゲート誘電体膜１５　
　　　　　　　第２の多結晶シリコン膜１６　　　　　
　　　第２の層間絶縁膜１７　　　　　　　　第２の導
電体膜 １８　　　　　　　　第２のコンタクトホール２５　　
　　　　　　第３の多結晶シリコン膜２４　　　　　　
　　五酸化タンタル膜２６　　　　　　　　第３の層間
絶縁膜３４，４４　　シリコン酸化膜 ３５　　　　　　　　キャパシタ上部電極６４　　　　
　　　　チタン酸化膜 ６５　　　　　　　　チタン膜 ６６　　　　　　　　チタンシリサイド膜１０１　　　
　　　ヒータ １０２　　　　　　圧力容器 １０３　　　　　　フランジ １０４　　　　　　原料ガス導入管 １０５　　　　　　真空排気装置 １０６　　　　　　ボート １０７　　　　　　半導体ウエハ １０８　　　　　　反応管 １１０　　　　　　ボート保持具 １１１　　　　　　保温ヒータ １１４　　　　　　キャリアガス供給管１１５　　　　
　　排気配管 １２０　　　　　　原料タンク １２１　　　　　　五酸化タンタルの原料１２４　　　
　　　原料ガス供給管 １２５　　　　　　バルブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一導電型を有する半導体基板上に少な
   くとも一層の絶縁膜が設けられ、該絶縁膜上にあって該
   絶縁膜の開口部を通じて上記半導体基板に電気的に接続
   した多結晶シリコン膜と、該多結晶シリコン膜上に設け
   た誘電体膜と、該誘電体膜上に設けた導電体膜とで構成
   されるキャパシタを備えた半導体装置において、上記誘
   電体膜は、高融点金属の酸化物，窒化物，ケイ化物，ホ
   ウ化物，炭化物，または硫化物からなる膜と、その上に
   形成された金属酸化膜とからなることを特徴とする半導
   体装置。
2. 【請求項２】上記高融点金属はチタン，タングステン，
   モリブデン，あるいはタンタルであり、上記金属酸化膜
   は、五酸化タンタル，あるいは二酸化チタンからなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】一導電型を有する半導体基板上に少なくと
   も一層の絶縁膜を形成する工程、該絶縁膜上に、該絶縁
   膜の開口部を通じて上記半導体基板に電気的に接続され
   た多結晶シリコン膜を形成する工程、該多結晶シリコン
   膜上に誘電体膜を形成する工程、該誘電体膜上に導電体
   膜を形成する工程からなる、キャパタ形成工程を有する
   半導体装置の製造方法において、上記誘電体膜形成工程
   は、上記多結晶シリコン膜上に高融点金属膜を形成する
   工程と、該高融点金属膜上に金属酸化膜を形成する工程
   と、上記高融点金属膜形成工程，あるいは上記金属酸化
   膜形成工程，または後工程のウエハプロセス時に含まれ
   る、酸化剤及び熱により、上記多結晶シリコン膜表面に
   自然形成されている自然酸化膜を上記高融点金属膜によ
   り還元するとともに、上記高融点金属自身を酸化し、上
   記多結晶シリコン膜と上記金属酸化膜との間に上記高融
   点金属膜の酸化物を形成する工程と、からなることを特
   徴とする半導体装置の製造方法。