JPH08236719A

JPH08236719A - 白金薄膜、半導体装置及びそれらの製造方法

Info

Publication number: JPH08236719A
Application number: JP7041534A
Authority: JP
Inventors: Keiko Kushida; 恵子櫛田; Kazunari Torii; 和功鳥居; Yuzuru Oji; 譲大路; Yoshihisa Fujisaki; 芳久藤崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】強誘電体をキャパシタ絶縁膜に用い、高集積化
に好適な微細なメモリを有する半導体装置を提供するこ
と。【構成】拡散防止用導電層であるＴｉＮ膜６１の上に、
白金下部電極６２、その上に強誘電体薄膜６３が設けら
れ、白金下部電極６２、強誘電体薄膜６３等により強誘
電体キャパシタが構成されている。白金下部電極には、
導電性窒化物を形成する元素が添加され、かつ、この元
素の一部又は全部が窒化されている。そのため、強誘電
体薄膜６３の形成時に、ＴｉＮ膜６１が酸化されること
がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）に好適なメモリのキャパシタを有する半導体装置及
びその製造方法並びに白金薄膜及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ダイナミック・ランダム・アクセス・メ
モリ（ＤＲＡＭ）を初めとするＬＳＩを有する半導体装
置は、高集積化に伴うキャパシタ面積の増大、構造の複
雑化が問題となっている。そのため、従来よりキャパシ
タ絶縁膜として使用されているシリコン酸化物、窒化物
の代わりに、数百から数千と極めて大きな比誘電率を持
つ強誘電体を使用することが検討されるようになった。
また、強誘電体は自発分極をもち、外部電場によりその
方向を反転させることができるので、この特性を用いて
不揮発性メモリを形成することも試みられている。な
お、従来の強誘電体を用いたメモリについては、例え
ば、特開昭６３−２０１９９８号に記載されている。

【０００３】上記メモリに使用される強誘電体薄膜とし
ては、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ストロンチウム
バリウム等の酸化物強誘電体が一般的である。強誘電体
の多くは５００℃以上の結晶化温度を有するため、耐熱
性を有する白金電極を酸化マグネシウム等の単結晶基板
上へ形成し、この上に強誘電体薄膜を形成して使用して
きた。しかしメモリへ適用するためにはシリコン基板上
に白金電極を形成しなければならない。白金はシリコン
と反応してシリサイドを形成するので、白金電極とシリ
コン基板や多結晶シリコンを直接接する構造を採ること
はできない。そのため、例えば、１９８９アイ・イー
・イー・イーインターナショナルソリッドステー
トサーキットコンファレンスダイジェスト第２
４２頁〜第２４３頁（1989 IEEE Int． Solid−State C
ircuits Conf．Digest pp．242〜243）に記載されてい
るように、層間絶縁膜の上に強誘電体キャパシタを形成
し、ＭＯＳトランジスタのソース又はドレインへの接続
は、キャパシタの領域外からアルミニウム等の配線用導
電層を用いて行っていた。

【０００４】しかし、ＭＯＳトランジスタのソース又は
ドレインへの接続にアルミニウム等の配線用導電層を用
いる方法はメモリセル面積を小さくすることが難しく、
強誘電体を用いて高集積化するメリットが半減されてし
まう。より高集積なメモリを実現するためには、例え
ば、ＭＯＳトランジスタを形成した半導体基板を絶縁物
質で覆い、その上に強誘電体キャパシタを形成し、強誘
電体キャパシタの一方の電極とＭＯＳトランジスタのソ
ース又はドレインへの接続は、絶縁物質に穿設したコン
タクトホ−ル内部に埋め込んだ導電物質により行うこと
が特開平３ー２５６３５８号に記載されている。

【０００５】この構造を実現するためには、強誘電体キ
ャパシタの一方の電極とＭＯＳトランジスタのソース又
はドレインを導電性物質で接続する必要がある。この導
電性物質には多結晶シリコンが一般に用いられる。しか
し前述のように白金とシリコンが直接接すると反応して
シリサイドを形成したり、Ｓｉが白金中を拡散し白金表
面でＳｉ酸化膜を形成して強誘電体キャパシタの特性が
劣化してしまう。また、強誘電体を構成する元素がＳｉ
基板へ拡散する等の問題が生じる。

【０００６】これらの問題を解決する方法としては、特
開平４−１４８６２号や特開平４−１８１７６６号に記
載されているように、白金電極とＳｉの間に、Ｔｉ、Ｔ
ａ、ＴｉＮ等の拡散防止用導電層を設ける方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−１４８
６２号や特開平４−１８１７６６号に記載の従来技術
は、次ぎのような問題があった。すなわち、酸化物強誘
電体薄膜を形成するには、５００℃以上の高温酸化雰囲
気下で成膜するか又は低温で形成した膜を高温酸化雰囲
気下で熱処理する必要があり、このような条件下では酸
素が白金中を拡散して拡散防止用導電層を酸化し、接触
抵抗を増大させたり、拡散防止用導電材料が白金中を拡
散して酸化し、直列寄生容量を発生させる。この問題を
解決する方法として、白金層の膜厚を厚くすることが考
えられる。しかし微細なキャパシタではアスペクト比が
大きくなり、白金の加工が困難になる他、強誘電体膜を
形成すると側壁部でリーク電流の増大や絶縁耐圧の低下
が起こる。従って、白金層の膜厚を厚くすることは適切
ではない。

【０００８】本発明の第１の目的は、強誘電体をキャパ
シタ絶縁膜に用い、高集積化に好適な微細なメモリを有
する半導体装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、そのような半導体
装置の製造方法を提供することにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、酸素の拡散を抑え
ることのできる白金薄膜を提供することにある。

【００１１】本発明の第４の目的は、そのような白金薄
膜の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の半導体装置は、基板上に、白金を主
成分とする下部導電膜と、その上に設けられた強誘電体
薄膜と、さらにその上に設けられた上部導電膜とからな
る強誘電体キャパシタが配置され、下部導電膜に導電性
窒化物を形成する元素が添加され、かつ、この元素の一
部又は全部が窒化されているようにしたものである。

【００１３】基板と下部導電膜の間には、Ｔｉ、Ｔａ及
びＴｉＮの内の少なくとも１種の物質等からなる拡散防
止用導電層を配置することが好ましい。下部導電膜は、
この拡散防止用導電層を介して、半導体素子の所望の領
域、例えば、ＭＯＳトランジスタのソース領域又はドレ
イン領域と電気的に接続されることが好ましい。

【００１４】導電性窒化物を形成する元素としては、チ
タン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ、バナジウム、
タングステン等の元素を用いることができる。これらの
元素の２種以上を同時に用いてもよい。また、これらの
元素は、この元素の白金への固溶限界以上の量が導電膜
に添加されていることが好ましい。さらに、これらの元
素の添加量は、元素がタンタルであるときは６５モル％
以下、他の元素であるときは５０モル％以下とすること
が好ましい。窒化された元素は、導電膜の結晶粒界に偏
析していることが多い。また、強誘電体薄膜は、酸化物
強誘電体、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジ
ルコン酸バリウム鉛、チタン酸バリウムストロンチウ
ム、ビスマス系層状強誘電体等を用いることが好まし
い。

【００１５】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明の半導体装置の製造方法は、窒素を含む雰囲気中
で、白金と導電性窒化物を形成する元素をスパッタ又は
蒸着して、白金を主成分とし、一部又は全部が窒化され
た上記元素を含んだ下部導電膜を基板上に形成し、下部
導電膜上に強誘電体薄膜を形成し、さらにその上に上部
導電膜を形成し、この上部及び下部導電膜と強誘電体薄
膜とが強誘電体キャパシタを構成するようにしたもので
ある。

【００１６】下部導電膜を形成する前に、基板上に、拡
散防止用導電層を形成し、その拡散防止用導電層の上
に、上記の下部導電膜を形成するようにすることが好ま
しい。下部導電膜は、この拡散防止用導電層を介して、
例えば、ＭＯＳトランジスタのソース領域又はドレイン
領域と電気的に接続するようにすることができる。

【００１７】また、上記第３の目的を達成するために、
本発明の白金薄膜は、導電性窒化物を形成する元素が添
加され、該元素の一部又は全部が窒化されているように
したものである。導電性窒化物を形成する元素は、上記
した元素であり、その好ましい添加量も上記の通りであ
る。

【００１８】さらにまた、上記第４の目的を達成するた
めに、本発明の白金薄膜の製造方法は、窒素を含む雰囲
気中で、白金と導電性窒化物を形成する元素とをスパッ
タ又は蒸着して、一部又は全部が窒化された上記元素を
含む白金薄膜を基板上に形成するようにしたものであ
る。

【００１９】スパッタにより白金薄膜を形成するとき
は、不活性ガス、例えば、アルゴン中に、窒素を１０〜
９０モル％含む雰囲気で、基板温度が２００〜８００℃
の範囲で行うことが好ましい。蒸着により白金薄膜を形
成するときは、０．０１〜１００ｍＴｏｒｒの範囲の圧
力の窒素ガス雰囲気で、基板温度が２００〜８００℃の
範囲で行うことが好ましい。

【００２０】

【作用】上記のように、強誘電体キャパシタを構成する
ためには、白金を主成分とする下部導電膜上に、強誘電
体薄膜を形成する。この強誘電体薄膜の形成時に、或は
結晶化に必要な酸素雰囲気中での熱処理時に、白金の導
電膜中を酸素が拡散するが、その拡散は主に結晶粒界で
起こっている。白金に上記チタン、タンタル等の添加物
を加えると、ある原子量比までは白金原子に置き変わっ
て固溶体を形成するが、添加量を増加させると添加物が
結晶粒界により多く析出するようになる。

【００２１】このような添加物を含有する導電膜を形成
するときに、窒素原子又は窒素分子が存在すると、チタ
ン、タンタル等の元素が窒化され、粒界に導電性窒化物
が偏析する。この導電性窒化物はバリアとしての効果が
あり、酸素の主な拡散経路である粒界での酸素の拡散を
抑制する。従って、上記添加物を加えると、導電膜の膜
厚を薄くしても膜の酸素透過性が低いので拡散防止用導
電層が酸化されることがない。

【００２２】

【実施例】

〈実施例１〉接着強化、かつ、拡散防止用導電層として
ＴｉＮを用い、その上に形成する白金電極にどの程度の
添加物を加えればＴｉＮ下地層の酸化を防止できるかに
ついて検討を行った。低抵抗シリコン基板上に１００ｎ
ｍのＴｉＮ膜を形成後、白金ターゲット上にチタン又は
タンタルのペレットを所望の量置いて、窒素雰囲気中で
スパッタすることにより、それぞれ約５、１０、１５、
２０モル％のチタン又はタンタルを含有した膜厚１００
ｎｍの白金を主成分とする膜を形成した。スパッタ条件
は表１に示す通りである。

【００２３】表１白金膜のスパッタ条件パワー４００Ｗスパッタガスアルゴン（５０％）−窒素（５０％）ガス圧２Ｐａ基板温度５００ ℃ この白金膜を走査型オージェ電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、結晶粒界にそってチタン又はタンタルと窒素の濃度
が高くなっていることが確認された。さらに１００ｎｍ
のチタン酸ジルコン酸鉛薄膜をゾルゲル法で形成した。
使用したゾルは、酢酸鉛、チタンイソプロポキシド、ジ
ルコニウムイソプロポキシドをメトキシエタノ−ル中で
反応させたものである。酸素雰囲気中で６５０℃、２分
間のラピッド・サーマル・アニーリングを行い結晶化さ
せた。さらにチタン酸ジルコン酸鉛薄膜を除去し、ホト
マスクを用いて白金を主成分とする薄膜、ＴｉＮ膜を順
次イオンミリングで１００μｍ²に微細加工した試料に
ついて、白金電極−基板間の抵抗を測定した結果を図１
（ａ）に示した。この図から分かるように、チタン又は
タンタルの添加量が増加するにつれ、下地ＴｉＮ層の酸
化度が低減されるため、抵抗値が減少していることが分
かる。特に、チタンの添加量が５モル％以上のとき、タ
ンタルの添加量が１０モル％以上のときその効果が大き
い。白金中のチタン含有量が２％を越えると白金との化
合物が析出することが分かっており、またタンタルの固
溶限界は約１９％であるので、抵抗値が減少するのは各
々固溶限界に相当している。他の添加元素であるジルコ
ニウム、ニオブ、バナジウム、タングステンについても
同様の効果が認められた。

【００２４】また、１００ｎｍの窒化チタン層上に上記
スパッタ法で１０％チタンを含有した白金層を１００ｎ
ｍ形成し、上述のゾルゲル法で厚さ１００ｎｍのチタン
酸ジルコン酸鉛を形成した試料に、メタルマスクを用い
て金上部電極を形成して、上部電極−基板間に電圧を印
加して誘電特性を調べた。図１（ｂ）に示すように良好
なヒステリシスカーブが得られており、拡散防止用導電
層の酸化が抑制され、基板から給電されていることが分
かる。また、本実施例では白金電極をスパッタ法により
形成した場合について述べたが、真空蒸着法により形成
した白金電極についても同様の結果が得られた。以下、
この白金を主成分とする電極膜を使用してメモリセルを
形成した例について述べる。

【００２５】〈実施例２〉図２から図６は、本発明の一
実施例の半導体装置の製造工程図である。本実施例で
は、キャパシタが平坦な構造のメモリセルを有する半導
体装置を製造した。まず、図２に示すように、スイッチ
用トランジスタを従来のＭＯＳＦＥＴ形成工程により形
成する。ここで２１はｐ型半導体基板、２２は素子間分
離絶縁膜、２３はゲート酸化膜、２４はゲート電極とな
るワード線、２５、２６はｎ型不純物拡散層（リン）、
２７はＳｉＯ₂からなる層間絶縁膜である。つぎに、Ｃ
ＶＤ法（化学気相成長法）により、表面全体に厚さ５０
ｎｍのＳｉＯ₂２８と、厚さ６００ｎｍのＳｉ₃Ｎ₄２９
をそれぞれ堆積させ、膜厚分のＳｉ₃Ｎ₄２９をエッチン
グすることによりワード線間に絶縁膜を埋め込む。Ｓｉ
Ｏ₂２８は、次の工程でビット線を加工する際の下地と
なり、基板表面が露出したり素子間分離絶縁膜が削られ
るのを防ぐ働きがある。

【００２６】次に、図３に示すように、ビット線が基板
表面のｎ型不純物拡散層２５と接触する部分及びキャパ
シタ電極が基板表面のｎ型不純物拡散層２６と接触する
部分をホトリソグラフィ法とドライエッチング法を用い
て開孔する。ＣＶＤ法を用いて厚さ６００ｎｍのｎ型不
純物を含む非晶質シリコンを堆積させた後熱処理し、膜
厚分のエッチングをすることにより、前述のエッチング
により形成された穴の内部に多結晶シリコン３１、３２
を埋め込む。

【００２７】次に、図４に示すように、表面全体にＣＶ
Ｄ法によりＳｉＯ₂からなる絶縁膜４１を堆積させ、ビ
ット線が基板のｎ型不純物拡散層２５と電気的に接続す
るように、多結晶シリコン３１の上部の絶縁膜４１を、
ホトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて開孔
する。次に、ビット線４２を形成する。ビット線の材料
としては、金属のシリサイドと多結晶シリコンの積層膜
を用いた。この上に、厚さ２００ｎｍのＳｉＯ₂４３を
堆積させる。ＳｉＯ₂４３とビット線４２をホトリソグ
ラフィ法とドライエッチング法を用いて加工し、ビット
線４２を所望のパターンとする。次に、膜厚１５０ｎｍ
のＳｉ₃Ｎ₄をＣＶＤ法により堆積し、ドライエッチング
法によりエッチングして、ビット線４２の側壁部にＳｉ
₃Ｎ₄のサイドウォールスペーサ４４を形成し、ビット線
４２を絶縁する。多結晶シリコン３２の上部の絶縁膜４
１をホトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて
開孔する。

【００２８】次に、図５に示すように、ＢＰＳＧ（ホウ
素リンシリケートガラス）等のシリコン酸化膜系の絶縁
膜５１を堆積させ、平坦化する。この絶縁膜５１は、基
板表面を平坦化するのに十分な膜厚とする必要がある。
本実施例では、絶縁膜５１の膜厚を５００ｎｍとした。
ＣＶＤ法により基板表面にＳｉＯ₂を堆積し、エッチバ
ック法により平坦化する方法を用いてもよい。次ぎに、
ホトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて開孔
し、埋め込み用のリンドープ非晶質シリコン膜をＣＶＤ
法により厚さ２００ｎｍ堆積した後熱処理し、ドライエ
ッチング法によりエッチバックしてコンタクト孔を埋め
て多結晶シリコン５２とした。

【００２９】次に、図６に示すように、拡散防止用導電
層として１００ｎｍのＴｉＮ膜６１を形成する。さらに
白金下部電極６２を形成する。本実施例では、白金にチ
タンの金属板を置いたターゲットを用い、ＤＣスパッタ
法を用いて５モル％のチタンを含有している白金を主成
分とする膜を厚さ約１００ｎｍ被着した。ＤＣスパッタ
法により５０ｎｍＴｉＮを被着し、フォトレジストをマ
スクにＳＦ₆を用いたドライエッチング法によりＴｉＮ
にパターンを転写し、このＴｉＮをマスクに用いたスパ
ッタエッチング法により白金下部電極６２をパターンニ
ングする。ウェットエッチング法によりマスクに用いた
ＴｉＮを除去した後、強誘電体薄膜６３を形成する。本
実施例では、前述のゾルゲル法により、厚さ約１００ｎ
ｍのチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ_0.5Ｔｉ_0.5）Ｏ
₃）薄膜を形成した後、酸素雰囲気中で６５０℃、１２
０秒の熱処理（Rapid Thermal Annealing）を行ない結
晶化させた。プレート電極を被着し、これをパターンニ
ングしてメモリセルのキャパシタを完成させる。但し図
６においては、図面が複雑になるためプレート電極は示
されていない。このキャパシタの誘電特性を、図２に示
したものと同様な方法で測定した。キャパシタの面積を
０．２〜１００μｍ²まで変化させた試料について調べ
たところ、いずれも基板からの給電が可能であり、良好
なヒステリシスカーブが得られた。

【００３０】チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ_0.5Ｔ
ｉ_0.5）Ｏ₃）薄膜の形成方法としては、高周波マグネト
ロンスパッタ法を用い、表２に示す条件で形成しても同
様の特性が得られた。従って、非晶質の強誘電体をポス
トアニールで結晶化する方法でも、或は結晶化した膜を
直接形成する方法でも拡散防止膜を酸化する心配がな
い。よって、反応性蒸着法やＣＶＤ法を用いてもよい。

【００３１】表２スパッタ条件高周波パワー２００Ｗスパッタガスアルゴン（９０％）−酸素（１０％）ガス圧１０Ｐａ基板温度６５０ ℃ 上記実施例は、強誘電体としてチタン酸ジルコン酸鉛
（Ｐｂ（Ｔｉ_xＺｒ_1-x）Ｏ₃、ｘ＝０．５の場合）を例
として示したが、組成の異なるチタン酸ジルコン酸鉛や
チタン酸バリウム・ストロンチウム（（Ｂａ_xＳｒ_1-x）
ＴｉＯ₃（ｘ＝０〜１））、チタン酸ジルコン酸バリウ
ム鉛、ビスマス系層状強誘電体を用いても同様にメモリ
セルを形成できた。また、拡散防止用導電層としてＴｉ
Ｎ膜を用いたが、これに代えてＴｉ膜、Ｔａ膜を用いて
も同様の効果が得られた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
白金電極の厚さを薄くしても、拡散防止用導電層が酸化
されることなく、メモリセルを形成できた。そのため、
接触抵抗の増大や直列寄生容量の発生を抑制した、高集
積化に適した微細なメモリセルを有する半導体装置を得
ることができた。また、そのような半導体装置を容易に
製造することができた。さらに、酸素の拡散を抑えるこ
とのできる白金薄膜を得ることができた。また、そのよ
うな白金薄膜を容易に製造することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための図である。

【図２】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程図で
ある。

【図３】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程図で
ある。

【図４】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程図で
ある。

【図５】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程図で
ある。

【図６】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程図で
ある。

【符号の説明】

２１…ｐ型半導体基板２２…素子間分離絶縁膜２３…ゲート酸化膜２４…ワード線２５、２６…ｎ型不純物拡散層２７…層間絶縁膜２８、４３…ＳｉＯ₂ ２９…Ｓｉ₃Ｎ₄ ３１、３２、５２…多結晶シリコン４１、５１…絶縁膜４２…ビット線４４…サイドウォールスペーサ６１…ＴｉＮ膜６２…白金下部電極６３…強誘電体薄膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤崎芳久東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に設けられた白金を主成
分とする下部導電膜と、該下部導電膜上に設けられた強
誘電体薄膜と、該強誘電体薄膜上に設けられた上部導電
膜とを有し、上記上部及び下部導電膜と強誘電体薄膜
は、強誘電体キャパシタを構成し、上記下部導電膜は、
導電性窒化物を形成する元素が添加され、該元素の一部
又は全部が窒化されていることを特徴とする半導体装
置。
【請求項２】上記基板上にＭＯＳトランジスタが配置さ
れ、上記下部導電膜は、上記ＭＯＳトランジスタのソー
ス領域又はドレイン領域と電気的に接続されたことを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】上記基板と上記下部導電膜の間に、拡散防
止用導電層が配置されたことを特徴とする請求項１又は
２記載の半導体装置。
【請求項４】上記拡散防止用導電層は、Ｔｉ、Ｔａ及び
ＴｉＮからなる群から選ばれた少なくとも１種の物質で
あることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】上記導電性窒化物を形成する元素は、チタ
ン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ、バナジウム及び
タングステンからなる群から選ばれた少なくとも１種の
元素であることを特徴とする請求項１から４のいずれか
一に記載の半導体装置。
【請求項６】上記下部導電膜は、上記元素が、該元素の
白金への固溶限界以上の量添加されていることを特徴と
する請求項１から５のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項７】上記窒化された元素は、上記下部導電膜の
結晶粒界に偏析していることを特徴とする請求項１から
６のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項８】上記強誘電体薄膜は、酸化物強誘電体から
なることを特徴とする請求項１から７のいずれか一に記
載の半導体装置。
【請求項９】上記酸化物強誘電体は、チタン酸ジルコン
酸鉛であることを特徴とする請求項８記載の半導体装
置。
【請求項１０】上記酸化物強誘電体は、チタン酸ジルコ
ン酸バリウム鉛であることを特徴とする請求項８記載の
半導体装置。
【請求項１１】上記酸化物強誘電体は、チタン酸バリウ
ムストロンチウムであることを特徴とする請求項８記載
の半導体装置。
【請求項１２】上記酸化物強誘電体は、ビスマス系層状
強誘電体であることを特徴とする請求項８記載の半導体
装置。
【請求項１３】窒素を含む雰囲気中で、白金と導電性窒
化物を形成する元素とをスパッタ又は蒸着して、白金を
主成分とし、一部又は全部が窒化された上記元素を含ん
だ下部導電膜を基板上に形成する工程と、上記下部導電
膜上に、強誘電体薄膜を形成する工程と、上記強誘電体
薄膜上に、上部導電膜を形成する工程とを有し、上記上
部及び下部導電膜と強誘電体薄膜が強誘電体キャパシタ
を構成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】上記下部導電膜を形成する工程の前に、
上記基板上に、拡散防止用導電層を形成する工程を有
し、上記下部導電膜は、上記拡散防止用導電層の上に形
成されることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項１５】上記拡散防止用導電層を形成する工程の
前に、上記基板に、ＭＯＳトランジスタの少なくとも１
部を形成する工程を有し、上記下部導電膜は、該ＭＯＳ
トランジスタのソース領域又はドレイン領域と電気的に
接続されることを特徴とする請求項１３又は１４記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項１６】基板と、該基板上に設けられた白金薄膜
とよりなり、上記白金薄膜は、導電性窒化物を形成する
元素が添加され、該元素の一部又は全部が窒化されてい
ることを特徴とする白金薄膜。
【請求項１７】上記導電性窒化物を形成する元素は、チ
タン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ、バナジウム及
びタングステンからなる群から選ばれた少なくとも１種
の元素であることを特徴とする請求項１６記載の白金薄
膜。
【請求項１８】上記白金薄膜は、上記元素が、該元素の
白金への固溶限界以上の量添加されていることを特徴と
する請求項１６又は１７記載の白金薄膜。
【請求項１９】上記窒化された元素は、上記白金薄膜の
結晶粒界に偏析していることを特徴とする請求項１６か
ら１８のいずれか一に記載の白金薄膜。
【請求項２０】窒素を含む雰囲気中で、白金と導電性窒
化物を形成する元素とをスパッタ又は蒸着し、一部又は
全部が窒化された上記元素を含む白金薄膜を基板上に形
成することを特徴とする白金薄膜の製造方法。
【請求項２１】上記基板上への白金薄膜の形成はスパッ
タにより行われ、上記窒素を含む雰囲気は、不活性ガス
中に窒素を１０〜９０モル％含む雰囲気であることを特
徴とする請求項２０記載の白金薄膜の製造方法。
【請求項２２】上記基板上への白金薄膜の形成は蒸着に
より行われ、上記窒素を含む雰囲気は、０．０１〜１０
０ｍＴｏｒｒの範囲の圧力の窒素ガス雰囲気であること
を特徴とする請求項２０記載の白金薄膜の製造方法。