JPS63318009A - 誘電体膜 - Google Patents
誘電体膜Info
- Publication number
- JPS63318009A JPS63318009A JP62154647A JP15464787A JPS63318009A JP S63318009 A JPS63318009 A JP S63318009A JP 62154647 A JP62154647 A JP 62154647A JP 15464787 A JP15464787 A JP 15464787A JP S63318009 A JPS63318009 A JP S63318009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- elements
- ta2o5
- leak current
- leakage current
- Prior art date
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ｄＲＡＭ及びＫＬ素子等に用いられるＴａ２
Ｏ５よりなる誘電体膜に関するものである。
Ｏ５よりなる誘電体膜に関するものである。
従来の技術
従来、Ｔａ２Ｏ５膜を形成するには、反応性スパッタ、
ＣＶＤ等の方法が用いられていた。
ＣＶＤ等の方法が用いられていた。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような方法では、反応性スパッタの
場合、酸素が膜中に取シ込捷れにくく、２ヘープ 酸素が不足するだめの格子欠陥が増加し、リーク電流が
増加する。
場合、酸素が膜中に取シ込捷れにくく、２ヘープ 酸素が不足するだめの格子欠陥が増加し、リーク電流が
増加する。
また、ＣＶＤ法を用いると、基板が高温のため形成した
膜が結晶化を始めリーク電流が増加しやすいといった問
題点を有していた。
膜が結晶化を始めリーク電流が増加しやすいといった問
題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、リーク電流の少ない高品質な
Ｔａ２Ｏ５膜を提供することを目的とする。
Ｔａ２Ｏ５膜を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、Ｂａ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｌａ
、Ｓｉのうち少なくとも１種類以上の元素を含み、各元
素は望ましくは０．１〜１ｏ ａＴｏｍ％の範囲で含１
れているＴ１Ｌ２ｏ５膜テアル。
、Ｓｉのうち少なくとも１種類以上の元素を含み、各元
素は望ましくは０．１〜１ｏ ａＴｏｍ％の範囲で含１
れているＴ１Ｌ２ｏ５膜テアル。
作用
本発明は前記した元素が格子欠陥に入シ込んだり、結晶
粒界表面に析出し酸化物を形成することにより、リーク
電流の原因となるそれら欠陥に絶縁性を生じさせ、リー
ク電流の少ないＴａ２ｏ５膜を形成することが可能と々
る。
粒界表面に析出し酸化物を形成することにより、リーク
電流の原因となるそれら欠陥に絶縁性を生じさせ、リー
ク電流の少ないＴａ２ｏ５膜を形成することが可能と々
る。
実施例
本発明の一実施例としてＴａ２ｏ５膜にＨａを添加３′
・−・ する場合について述べる。
・−・ する場合について述べる。
上記元素を膜中に取込ませる方法は、どのような方法で
もよいが、今回は反応性スパッタ法を用いた。ターゲッ
トはＴ ａ ２Ｏ５とＢａＯをＢａ／Ｔａ＝１ａｔｏｍ
％に調合し、焼結させた。放電ガスには、Ａｒと０２を
それぞれ４：１で混合したものを用いる。シリコン（Ｓ
ｌ）基板の基板温度は２Ｏ０°Ｃ〜４００°Ｃの範囲に
設定した。形成するＴａ２Ｏ５の膜厚１Ｉｉ３０朋に固
定し、電極としてＡ７を用いた。図はリーク電流測定に
用いたＬＯＣ：Ｏ３構造のキヤ、クシターの断面図であ
る。
もよいが、今回は反応性スパッタ法を用いた。ターゲッ
トはＴ ａ ２Ｏ５とＢａＯをＢａ／Ｔａ＝１ａｔｏｍ
％に調合し、焼結させた。放電ガスには、Ａｒと０２を
それぞれ４：１で混合したものを用いる。シリコン（Ｓ
ｌ）基板の基板温度は２Ｏ０°Ｃ〜４００°Ｃの範囲に
設定した。形成するＴａ２Ｏ５の膜厚１Ｉｉ３０朋に固
定し、電極としてＡ７を用いた。図はリーク電流測定に
用いたＬＯＣ：Ｏ３構造のキヤ、クシターの断面図であ
る。
Ｓｉ基板５に、ＬＯＣＯ８法（選択酸化法）で５１０２
膜２を形成し、基板温度を２Ｏ０″Ｃ〜４００°Ｃの範
囲に設定し、上記スパッタ法でＢａの添加されたＴａ２
Ｏ５膜１を形成する。Ａ４電極６を形成１さらにＰ−８
ｉＯ２膜３を形成し、リーク測定用の測定パッド用人７
！４を形成する、測定バンド用のＡ１４と電１’ＭＡ７
！６の層間絶縁膜となる５１０２膜３はプラズマＣｖＤ
で堆積した５ｉｎ２を用いた。測定の結果、Ｂａを含ま
ない試料に比べてリークの減少が見られた。しかし、Ｂ
ａの濃度が１０ ａｔｏｍ％を越えると逆にリーク電流
が増加するのでこの範囲の濃度が望ましい。また、添加
元素の量は微量のため誘電率の大きな減少は観測されな
かった。ＩＪ ＋り電流減少の原因として、添加元素膠
脩子欠陥や粒界」−に入り込むことにより、電荷のアン
バランスを補ったり、結晶性を回復させたシする作用を
行なうものと考えられる。
膜２を形成し、基板温度を２Ｏ０″Ｃ〜４００°Ｃの範
囲に設定し、上記スパッタ法でＢａの添加されたＴａ２
Ｏ５膜１を形成する。Ａ４電極６を形成１さらにＰ−８
ｉＯ２膜３を形成し、リーク測定用の測定パッド用人７
！４を形成する、測定バンド用のＡ１４と電１’ＭＡ７
！６の層間絶縁膜となる５１０２膜３はプラズマＣｖＤ
で堆積した５ｉｎ２を用いた。測定の結果、Ｂａを含ま
ない試料に比べてリークの減少が見られた。しかし、Ｂ
ａの濃度が１０ ａｔｏｍ％を越えると逆にリーク電流
が増加するのでこの範囲の濃度が望ましい。また、添加
元素の量は微量のため誘電率の大きな減少は観測されな
かった。ＩＪ ＋り電流減少の原因として、添加元素膠
脩子欠陥や粒界」−に入り込むことにより、電荷のアン
バランスを補ったり、結晶性を回復させたシする作用を
行なうものと考えられる。
Ｂａ以外の他の元素も、たとえばＦｅ 、 Ｐｂ 、
Ｓｃ 、 Ｓｒ 。
Ｓｃ 、 Ｓｒ 。
Ｚｎ、Ｌａ、ＳｉもＴａ２Ｏ，と反応してタンタル酸（
ＴａＯ２−）と化合物を作シやすいため、同様な効果が
得られる。
ＴａＯ２−）と化合物を作シやすいため、同様な効果が
得られる。
また、スパッタリングの代わシにＣＶＤ法でＴａ２Ｏ５
を形成する場合も、Ｔ２Ｌａ１５及びＢａＣをＣａ１４
と反応して塩化バリウムにして導入することで、Ｔλ。
を形成する場合も、Ｔ２Ｌａ１５及びＢａＣをＣａ１４
と反応して塩化バリウムにして導入することで、Ｔλ。
Ｂａを堆積させることができる。さらにＣＶＤ法では段
差被覆性が良いのでグイナミソクランダムアクセスメモ
リのトレンチ内の膜形成に有利である。
差被覆性が良いのでグイナミソクランダムアクセスメモ
リのトレンチ内の膜形成に有利である。
発明の効果
５ノ・−・
以上説明したように、本発明によれば、Ｔ ａ ２Ｏ５
を形成した時に微量の元素添加により、リーク電流が減
少し、１だ、添加による誘電率の大きな減少も、ないた
め誘電材料としての高品質なＴａ２Ｏ，薄膜の実用的効
果は大きく、高密度大容量の半導体メモリならびに高誘
電率の誘電体膜の必要な装置に大きく寄与するものであ
る。
を形成した時に微量の元素添加により、リーク電流が減
少し、１だ、添加による誘電率の大きな減少も、ないた
め誘電材料としての高品質なＴａ２Ｏ，薄膜の実用的効
果は大きく、高密度大容量の半導体メモリならびに高誘
電率の誘電体膜の必要な装置に大きく寄与するものであ
る。
図は本発明の一実施例における誘電体膜を用いた、リー
ク電流測定用に使用した半導体デバイスの断面図である
。 １・・・・・・Ｔａ２Ｏ５膜（元素の添加を行ったもの
）、２・・・・・・ＳｉＯ□、３・・・・・プラズマ５
１０２．４，６・・・・・・ｊＪ電極、５・・・・・・
Ｓｉ基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
−− ＴａｚＯｇ ２−−− 、ＳさＯ２ ３−ｐ−ｓシＯ之 ４−−−シス１１り【バ、ノドＭＡＬ Ｓ−−−δｉ基仄 ５−−−を岨擾
ク電流測定用に使用した半導体デバイスの断面図である
。 １・・・・・・Ｔａ２Ｏ５膜（元素の添加を行ったもの
）、２・・・・・・ＳｉＯ□、３・・・・・プラズマ５
１０２．４，６・・・・・・ｊＪ電極、５・・・・・・
Ｓｉ基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
−− ＴａｚＯｇ ２−−− 、ＳさＯ２ ３−ｐ−ｓシＯ之 ４−−−シス１１り【バ、ノドＭＡＬ Ｓ−−−δｉ基仄 ５−−−を岨擾
Claims (2)
- （１）Ｂａ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｌａ、Ｓ
ｉの元素のうち少なくとも１種類以上の元素を含んだＴ
ａ＿２Ｏ＿５よりなる誘電体膜。 - （２）各元素をそれぞれ１０＾−＾３〜１０ａｔｏｍ％
の範囲で含有している特許請求の範囲第１項記載の誘電
体膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154647A JPS63318009A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 誘電体膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154647A JPS63318009A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 誘電体膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318009A true JPS63318009A (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=15588799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62154647A Pending JPS63318009A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 誘電体膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63318009A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339467A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタ用ターゲットの製造方法 |
| JPH04366504A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 誘電体薄膜 |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62154647A patent/JPS63318009A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339467A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタ用ターゲットの製造方法 |
| JPH04366504A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 誘電体薄膜 |
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