JPH05206382A - 強誘電体膜の結晶化方法 - Google Patents
強誘電体膜の結晶化方法Info
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- JPH05206382A JPH05206382A JP1447292A JP1447292A JPH05206382A JP H05206382 A JPH05206382 A JP H05206382A JP 1447292 A JP1447292 A JP 1447292A JP 1447292 A JP1447292 A JP 1447292A JP H05206382 A JPH05206382 A JP H05206382A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板１上に下部キャパシタ電極２を形成した
後、Ｐｂを有する強誘電体膜３，例えば、ＰＺＴ膜を形
成する。その後、キャップ層４として、Ｐｔ又は酸化物
導電材料であるＩＴＯ，ＲｕＯ3，ＳｎＯ2をスパッタ法
で、又はシリコン酸化膜等を熱ＣＶＤ法で膜厚２００Å
以上形成する。その後、熱処理を行い、結晶構造をペロ
ブスカイト構造とする。次に、Ｐｔ又は酸化物導電膜を
キャップ層４とした場合、該キャップ層４を、また、シ
リコン酸化膜をキャップ層４とした場合、ＨＦ溶液で除
去した後、Ｐｔ膜等を形成して、上部キャパシタ電極と
する。 【効果】 熱処理時におけるＰｂの蒸発を防止すること
により、ストイキオメトリーなペロブスカイト構造の、
ち密な強誘電体膜を形成することができる。
後、Ｐｂを有する強誘電体膜３，例えば、ＰＺＴ膜を形
成する。その後、キャップ層４として、Ｐｔ又は酸化物
導電材料であるＩＴＯ，ＲｕＯ3，ＳｎＯ2をスパッタ法
で、又はシリコン酸化膜等を熱ＣＶＤ法で膜厚２００Å
以上形成する。その後、熱処理を行い、結晶構造をペロ
ブスカイト構造とする。次に、Ｐｔ又は酸化物導電膜を
キャップ層４とした場合、該キャップ層４を、また、シ
リコン酸化膜をキャップ層４とした場合、ＨＦ溶液で除
去した後、Ｐｔ膜等を形成して、上部キャパシタ電極と
する。 【効果】 熱処理時におけるＰｂの蒸発を防止すること
により、ストイキオメトリーなペロブスカイト構造の、
ち密な強誘電体膜を形成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、組成にＰｂを有する強
誘電体膜の結晶化方法に関するものである。
誘電体膜の結晶化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、強誘電体膜材料であるＰＺＴある
いはＰＬＺＴ膜の結晶構造をペロブスカイト型結晶構造
とするには、まず、スパッタリングにより、基板温度を
２００〜３００℃程度で膜を成長させ、６００〜７００
℃で熱処理を行う方法が用いられている。
いはＰＬＺＴ膜の結晶構造をペロブスカイト型結晶構造
とするには、まず、スパッタリングにより、基板温度を
２００〜３００℃程度で膜を成長させ、６００〜７００
℃で熱処理を行う方法が用いられている。
【０００３】しかしながら、ＰＺＴ（ＰｂＺｒxＴｉ1-x
Ｏ3），ＰＬＺＴ（（Ｐｂ1-xＬａx）（Ｚｒ1-YＴｉY）
1-Y/4Ｏ3）膜中のＰｂがＺｒ，Ｔｉ，Ｌａに比べ蒸気圧
が高いため、熱処理中にＰｂＯの形で蒸発し、熱処理後
の膜中のＰｂの組成比が減少し、化学的に最も安定な組
成を有する（以下「ストイキオメトリーな」とする）ペ
ロブスカイト型結晶構造は得られない。
Ｏ3），ＰＬＺＴ（（Ｐｂ1-xＬａx）（Ｚｒ1-YＴｉY）
1-Y/4Ｏ3）膜中のＰｂがＺｒ，Ｔｉ，Ｌａに比べ蒸気圧
が高いため、熱処理中にＰｂＯの形で蒸発し、熱処理後
の膜中のＰｂの組成比が減少し、化学的に最も安定な組
成を有する（以下「ストイキオメトリーな」とする）ペ
ロブスカイト型結晶構造は得られない。
【０００４】このため、あらかじめＰｂを過剰に含んだ
膜を形成し、熱処理により、ストイキオメトリーなペロ
ブスカイト型結晶構造の強誘電体膜を得ている。
膜を形成し、熱処理により、ストイキオメトリーなペロ
ブスカイト型結晶構造の強誘電体膜を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記方法を用いる場
合、膜中にＰｂを過剰にするためには、ストイキオメト
リーなＰＺＴ又はＰＬＺＴ膜にＰｂＯを１５〜２０ｍｏ
ｌ程度過剰に含ませる必要がある。しかし、この様にＰ
ｂＯを過剰に有するＰＺＴ又はＰＬＺＴ膜を熱処理した
場合、ＰｂＯが蒸発するため、ピンホールが発生しやす
く、ち密な膜を形成することは困難である。
合、膜中にＰｂを過剰にするためには、ストイキオメト
リーなＰＺＴ又はＰＬＺＴ膜にＰｂＯを１５〜２０ｍｏ
ｌ程度過剰に含ませる必要がある。しかし、この様にＰ
ｂＯを過剰に有するＰＺＴ又はＰＬＺＴ膜を熱処理した
場合、ＰｂＯが蒸発するため、ピンホールが発生しやす
く、ち密な膜を形成することは困難である。
【０００６】本発明は、ストイキオメトリーなＰｂを含
む強誘電体膜表面にキャップ層を形成することによっ
て、Ｐｂの組成比の減少を防止する強誘電体膜の結晶化
方法を提供することを目的とする。
む強誘電体膜表面にキャップ層を形成することによっ
て、Ｐｂの組成比の減少を防止する強誘電体膜の結晶化
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のＰｂを有する強
誘電体膜の熱処理による結晶化方法は、熱処理前の前記
強誘電体膜表面にキャップ層を形成し、その後、前記熱
処理を行うことを特徴とするものである。
誘電体膜の熱処理による結晶化方法は、熱処理前の前記
強誘電体膜表面にキャップ層を形成し、その後、前記熱
処理を行うことを特徴とするものである。
【０００８】キャップ層とは、熱処理工程時に、Ｐｂが
ＰｂＯの形で蒸発するのを防止する層をいい、白金（Ｐ
ｔ），酸化物導電体（ＩＴＯ，ＲｕＯ3，ＳｎＯ2，Ｒｅ
Ｏ3，ＬａＣｏＯ3，Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3，ＬａＣａＭ
ｎＯ3等）又は熱ＣＶＤ法により形成されるシリコン酸
化膜等が用いられる。
ＰｂＯの形で蒸発するのを防止する層をいい、白金（Ｐ
ｔ），酸化物導電体（ＩＴＯ，ＲｕＯ3，ＳｎＯ2，Ｒｅ
Ｏ3，ＬａＣｏＯ3，Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3，ＬａＣａＭ
ｎＯ3等）又は熱ＣＶＤ法により形成されるシリコン酸
化膜等が用いられる。
【０００９】
【作用】上記組成にＰｂを含む強誘電体膜の結晶化方法
を用いることにより、熱処理時のＰｂＯの蒸発を防ぐこ
とができ、ストイキオメトリーなペレブスカイト型結晶
構造を有する強誘電体膜を形成することができる。
を用いることにより、熱処理時のＰｂＯの蒸発を防ぐこ
とができ、ストイキオメトリーなペレブスカイト型結晶
構造を有する強誘電体膜を形成することができる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説
明する。
明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例の強誘電体膜の
結晶化工程を示す。次に、図１を用いて、本発明に係る
結晶化方法を用いたキャパシタ形成工程について説明す
る。
結晶化工程を示す。次に、図１を用いて、本発明に係る
結晶化方法を用いたキャパシタ形成工程について説明す
る。
【００１２】まず、基板１上に下部キャパシタ電極２と
してＰｔをスパッタリング法等を用いて堆積させ、（図
１（ａ）），次に、ＰＺＴ，ＰＬＺＴ等のＰｂを有する
強誘電体膜材料をスパッタリング，ＭＯＣＶＤ法等によ
って堆積させ、膜厚０．２〜０．５μｍの強誘電体膜３
を形成する。（図１（ｂ））。この時点では、上記強誘
電体膜３は、ストイキオメトリーな、アモルファス状態
又はパイロクロア構造となっている。
してＰｔをスパッタリング法等を用いて堆積させ、（図
１（ａ）），次に、ＰＺＴ，ＰＬＺＴ等のＰｂを有する
強誘電体膜材料をスパッタリング，ＭＯＣＶＤ法等によ
って堆積させ、膜厚０．２〜０．５μｍの強誘電体膜３
を形成する。（図１（ｂ））。この時点では、上記強誘
電体膜３は、ストイキオメトリーな、アモルファス状態
又はパイロクロア構造となっている。
【００１３】次に、上記強誘電体膜上にスパッタ法によ
り、Ｐｔあるいは酸化膜導電材料であるＩＴＯ，ＲｕＯ
3，ＬａＣｏＣ3，Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3，ＬａＣａＭｎ
Ｏ3等を堆積するか、又は熱ＣＶＤ法によりシリコン酸
化膜等を堆積することによりキャップ層４を形成する
（図１（ｃ））。ＰｂＯの蒸発を防ぐために、このキャ
ップ層４の膜厚は２００Å以上必要である。
り、Ｐｔあるいは酸化膜導電材料であるＩＴＯ，ＲｕＯ
3，ＬａＣｏＣ3，Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3，ＬａＣａＭｎ
Ｏ3等を堆積するか、又は熱ＣＶＤ法によりシリコン酸
化膜等を堆積することによりキャップ層４を形成する
（図１（ｃ））。ＰｂＯの蒸発を防ぐために、このキャ
ップ層４の膜厚は２００Å以上必要である。
【００１４】次に、強誘電体膜３の結晶構造をアモルフ
ァス状態又はパイロクロア構造からペロブスカイト状態
とするために、６００〜７００℃常圧で不活性ガス雰囲
気中で０．５〜２時間程度の熱処理を行う。その後、キ
ャップ層４としてＰｔ又は酸化物導電材料を用いた場
合、そのキャップ層４を上部キャパシタ電極として用
い、熱酸化膜等の絶縁膜を用いた場合、ＨＦ溶液等によ
りキャップ層４を除去し、その後、上部キャパシタ電極
として、例えば、スパッタリング法でＰｔ膜を形成す
る。
ァス状態又はパイロクロア構造からペロブスカイト状態
とするために、６００〜７００℃常圧で不活性ガス雰囲
気中で０．５〜２時間程度の熱処理を行う。その後、キ
ャップ層４としてＰｔ又は酸化物導電材料を用いた場
合、そのキャップ層４を上部キャパシタ電極として用
い、熱酸化膜等の絶縁膜を用いた場合、ＨＦ溶液等によ
りキャップ層４を除去し、その後、上部キャパシタ電極
として、例えば、スパッタリング法でＰｔ膜を形成す
る。
【００１５】本発明は、上記実施例に限定されず、組成
にＰｂを有する強誘電体膜の結晶化工程において、適用
可能である。
にＰｂを有する強誘電体膜の結晶化工程において、適用
可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、本発明を用
いることにより、Ｐｂの蒸発を防ぐことができるので、
ストイキオメトリーなペロブスカイト構造のち密な強誘
電体膜を形成することができる。
いることにより、Ｐｂの蒸発を防ぐことができるので、
ストイキオメトリーなペロブスカイト構造のち密な強誘
電体膜を形成することができる。
【００１７】また、特に、キャップ層に（１、１、１）
配向したＰｔ膜を用いるとＣ軸配向したＰＺＴ，ＰＬＺ
Ｔ膜が得られる。
配向したＰｔ膜を用いるとＣ軸配向したＰＺＴ，ＰＬＺ
Ｔ膜が得られる。
【図１】本発明の一実施例の製造工程図である。
【符号の説明】 １ 基板 ２ 下部キャパシタ電極 ３ 強誘電体膜 ４ キャップ層（上部キャパシタ電極）
Claims (1)
- 【請求項１】 組成にＰｂを有する強誘電体膜の熱処理
による結晶化方法において、 上記熱処理前の上記強誘電体膜表面にキャップ層を形成
し、その後上記熱処理を行うことを特徴とする、強誘電
体膜の結晶化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1447292A JP2753170B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 強誘電体膜の結晶化方法 |
| US08/321,470 US5443030A (en) | 1992-01-08 | 1994-10-11 | Crystallizing method of ferroelectric film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1447292A JP2753170B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 強誘電体膜の結晶化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206382A true JPH05206382A (ja) | 1993-08-13 |
| JP2753170B2 JP2753170B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=11862006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1447292A Expired - Fee Related JP2753170B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-30 | 強誘電体膜の結晶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753170B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000025577A (ko) * | 1998-10-13 | 2000-05-06 | 윤종용 | 질소 분위기 열처리에 의한 pzt 캐패시터의 제조 방법 |
| US6194228B1 (en) | 1997-10-22 | 2001-02-27 | Fujitsu Limited | Electronic device having perovskite-type oxide film, production thereof, and ferroelectric capacitor |
| US6300212B1 (en) | 1997-07-29 | 2001-10-09 | Nec Corporation | Method of fabricating semiconductor device having memory capacitor including ferroelectric layer made of composite metal oxide |
| KR20030013123A (ko) * | 2001-08-07 | 2003-02-14 | 삼성전자주식회사 | 커패시터를 갖는 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
| WO2004079311A1 (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Fujitsu Limited | 電磁放射線センサ及びその製造方法 |
| WO2005081317A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Fujitsu Limited | 半導体装置の製造方法 |
| JP2015122528A (ja) * | 2015-02-09 | 2015-07-02 | 株式会社ユーテック | 強誘電体膜の製造方法 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1447292A patent/JP2753170B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300212B1 (en) | 1997-07-29 | 2001-10-09 | Nec Corporation | Method of fabricating semiconductor device having memory capacitor including ferroelectric layer made of composite metal oxide |
| US6194228B1 (en) | 1997-10-22 | 2001-02-27 | Fujitsu Limited | Electronic device having perovskite-type oxide film, production thereof, and ferroelectric capacitor |
| KR100329533B1 (ko) * | 1997-10-22 | 2003-12-31 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 페로브스카이트형산화물막을포함한전자장치와그제조방법및강유전체커패시터 |
| KR20000025577A (ko) * | 1998-10-13 | 2000-05-06 | 윤종용 | 질소 분위기 열처리에 의한 pzt 캐패시터의 제조 방법 |
| KR20030013123A (ko) * | 2001-08-07 | 2003-02-14 | 삼성전자주식회사 | 커패시터를 갖는 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
| US7365327B2 (en) | 2003-03-07 | 2008-04-29 | Fujitsu Limited | Electromagnetic radiation sensor and method for fabricating the same |
| WO2004079311A1 (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Fujitsu Limited | 電磁放射線センサ及びその製造方法 |
| WO2005081317A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Fujitsu Limited | 半導体装置の製造方法 |
| JPWO2005081317A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2007-08-09 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US7419837B2 (en) | 2004-02-19 | 2008-09-02 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing semiconductor device |
| CN100452404C (zh) * | 2004-02-19 | 2009-01-14 | 富士通微电子株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
| JP4579236B2 (ja) * | 2004-02-19 | 2010-11-10 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2015122528A (ja) * | 2015-02-09 | 2015-07-02 | 株式会社ユーテック | 強誘電体膜の製造方法 |
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|---|---|
| JP2753170B2 (ja) | 1998-05-18 |
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