JPS6364895B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6364895B2 JPS6364895B2 JP57013005A JP1300582A JPS6364895B2 JP S6364895 B2 JPS6364895 B2 JP S6364895B2 JP 57013005 A JP57013005 A JP 57013005A JP 1300582 A JP1300582 A JP 1300582A JP S6364895 B2 JPS6364895 B2 JP S6364895B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- tantalum oxide
- tantalum
- oxide film
- ion beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/63—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the formation processes
- H10P14/6302—Non-deposition formation processes
- H10P14/6304—Formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate
- H10P14/6314—Formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of a metallic layer
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明はコンデンサの誘電皮膜などに利用され
るタンタルオキサイド皮膜の製造法に関するもの
で、特に緻密なタンタルオキサイド皮膜の製造法
に関するものである。
るタンタルオキサイド皮膜の製造法に関するもの
で、特に緻密なタンタルオキサイド皮膜の製造法
に関するものである。
(b) 技術の背景
タンタルオキサイド（TaOx）は勝れた誘電性
を有し、コンデンサの誘電体膜として利用され
る。その比誘電率は約11.5であり、二酸化珪素の
それの二倍以上であることから、高密度１トラン
ジスタ型ダイナミツクRAMのキヤパシタに利用
することが考えられている。
を有し、コンデンサの誘電体膜として利用され
る。その比誘電率は約11.5であり、二酸化珪素の
それの二倍以上であることから、高密度１トラン
ジスタ型ダイナミツクRAMのキヤパシタに利用
することが考えられている。
(c) 従来技術と問題点
しかしながら、通常の方法で形成したタンタル
オキサイド皮膜は多孔質的なものとなるため、リ
ークが多く、耐圧も低いものであり、該皮膜を密
に形成することは困難であつた。特にICの構成
素子として、キヤパシタをシリコン（Si）基板上
或いは多結晶Si層上に形成するような場合、タン
タルオキサイド皮膜を十分に密に形成することは
殆ど不可能であつた。
オキサイド皮膜は多孔質的なものとなるため、リ
ークが多く、耐圧も低いものであり、該皮膜を密
に形成することは困難であつた。特にICの構成
素子として、キヤパシタをシリコン（Si）基板上
或いは多結晶Si層上に形成するような場合、タン
タルオキサイド皮膜を十分に密に形成することは
殆ど不可能であつた。
(d) 発明の目的
本発明はICの製造工程の一環として、他の素
子の形成に何等の影響を及ぼすことなく、シリコ
ン基板上或いは多結晶Si層上に、タンタルオキサ
イド皮膜を密に形成する技術を提供することであ
る。
子の形成に何等の影響を及ぼすことなく、シリコ
ン基板上或いは多結晶Si層上に、タンタルオキサ
イド皮膜を密に形成する技術を提供することであ
る。
(e) 発明の構成
本発明のタンタルオキサイド皮膜製造法は、基
板物体表面に被着したタンタル皮膜にイオンビー
ムを照射した後、該タンタル皮膜への電子線、レ
ーザ光等のエネルギー線照射と、該タンタル皮膜
の酸化とを行うことを特徴とする。
板物体表面に被着したタンタル皮膜にイオンビー
ムを照射した後、該タンタル皮膜への電子線、レ
ーザ光等のエネルギー線照射と、該タンタル皮膜
の酸化とを行うことを特徴とする。
(f) 発明の実施例
第１図〜第５図に本発明の一実施例を示す。
第１図に示すようにSi基板１の表面にタンタル
（Ta）膜２を50nmの厚さに被着する。これは真
空蒸着、スパツタリング、CVD法のいずれによ
つてもよい。また、本例では１はSi基板である
が、多結晶Si層或いはその他の材料であつても、
以下の工程を同様に実施することができる。
（Ta）膜２を50nmの厚さに被着する。これは真
空蒸着、スパツタリング、CVD法のいずれによ
つてもよい。また、本例では１はSi基板である
が、多結晶Si層或いはその他の材料であつても、
以下の工程を同様に実施することができる。
このTa膜２に窒素イオン（Ｎ＋）ビームを照
射し、該皮膜をアモルフアス化する（第２図）。
照射された窒素イオンがSi基板にまで達すること
は好ましくないので、その大部分はTa膜中に留
まるよう加速エネルギーが定められる。また、ド
ーズ量は、例えば１×1016／cm2である。
射し、該皮膜をアモルフアス化する（第２図）。
照射された窒素イオンがSi基板にまで達すること
は好ましくないので、その大部分はTa膜中に留
まるよう加速エネルギーが定められる。また、ド
ーズ量は、例えば１×1016／cm2である。
使用するイオンビームの種類は窒素イオンに限
定されるものではないが、アモルフアス化を効果
的に行い、しかも電気的特性に無用の影響を及ぼ
すことが無いという条件から窒素イオンが最適で
ある。タンタルオキサイド中の窒素には其のリー
ク特性を軽減する作用もある。
定されるものではないが、アモルフアス化を効果
的に行い、しかも電気的特性に無用の影響を及ぼ
すことが無いという条件から窒素イオンが最適で
ある。タンタルオキサイド中の窒素には其のリー
ク特性を軽減する作用もある。
このイオンビーム照射によつてTa膜はアモル
フアス化されると共に、より高密化される。これ
らの効果を目的としてイオンビームを照射するこ
とは通常行われることである。
フアス化されると共に、より高密化される。これ
らの効果を目的としてイオンビームを照射するこ
とは通常行われることである。
イオンビーム照射を受けたTa膜は、続いて第
３図に示すようにレーザ光照射によつてアニール
される。該レーザ光照射に使用するレーザ３はア
ルゴンレーザが適当であり、例えば18Wの出力の
アルゴンレーザを、10cm／secの速度で、走査し
て照射する。
３図に示すようにレーザ光照射によつてアニール
される。該レーザ光照射に使用するレーザ３はア
ルゴンレーザが適当であり、例えば18Wの出力の
アルゴンレーザを、10cm／secの速度で、走査し
て照射する。
このアニールの目的はイオンビーム照射によつ
て生じた応力の解消であるが、レーザアニールに
よれば、単なる加熱処理によつては得られない効
果、阻ち、皮膜の緻密化という効果が得られる。
これはレーザ光照射によつて皮膜中のボイドやピ
ンホールなどが潰される為である。
て生じた応力の解消であるが、レーザアニールに
よれば、単なる加熱処理によつては得られない効
果、阻ち、皮膜の緻密化という効果が得られる。
これはレーザ光照射によつて皮膜中のボイドやピ
ンホールなどが潰される為である。
以上の処理を受けたTa膜が続く工程で酸化さ
れるわけであるが、タンタルはアルミニウムと同
じように、表面にオキサイド膜ができると、酸化
が進み難くなるので、第４図のように、陽極酸化
によつて酸化される。高圧酸化によつても目的を
達することができる。４は形成されたタンタルオ
キサイド膜である。
れるわけであるが、タンタルはアルミニウムと同
じように、表面にオキサイド膜ができると、酸化
が進み難くなるので、第４図のように、陽極酸化
によつて酸化される。高圧酸化によつても目的を
達することができる。４は形成されたタンタルオ
キサイド膜である。
このようにして形成されたタンタルオキサイド
皮膜は極めて緻密であり、第５図に示すように電
極５を設けてキヤパシタを構成した場合のリーク
特性は、従来のものに比べて１桁乃至２桁向上し
た。
皮膜は極めて緻密であり、第５図に示すように電
極５を設けてキヤパシタを構成した場合のリーク
特性は、従来のものに比べて１桁乃至２桁向上し
た。
上記工程中、レーザアニール工程と陽極酸化工
程の順序を入換え、レーザアニール工程を陽極酸
化工程の後で実施しても、同様の効果が得られる
が、タンタルオキサイド皮膜のレーザ光の吸収率
の波長依存性を考慮し、最も効率のよい波長の光
を選ぶ必要がある。
程の順序を入換え、レーザアニール工程を陽極酸
化工程の後で実施しても、同様の効果が得られる
が、タンタルオキサイド皮膜のレーザ光の吸収率
の波長依存性を考慮し、最も効率のよい波長の光
を選ぶ必要がある。
(g) 発明の効果
本発明によれば、低リーク、高耐圧のタンタル
オキサイド皮膜が得られるので、ダイナミツク
RAMのキヤパシタを小面積で形成することが可
能となつた。また、既述したように、多結晶Si上
にもタンタルオキサイド皮膜の形成が可能なの
で、キヤパシタ部分を立体的に構成することも出
来る。
オキサイド皮膜が得られるので、ダイナミツク
RAMのキヤパシタを小面積で形成することが可
能となつた。また、既述したように、多結晶Si上
にもタンタルオキサイド皮膜の形成が可能なの
で、キヤパシタ部分を立体的に構成することも出
来る。
第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示す図
であつて、図に於て１はSi基板、２はTa膜、３
はアルゴンレーザ、４はタンタルオキサイド皮
膜、５はキヤパシタの一方の電極である。
であつて、図に於て１はSi基板、２はTa膜、３
はアルゴンレーザ、４はタンタルオキサイド皮
膜、５はキヤパシタの一方の電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板物体表面に被着したタンタル皮膜にイオ
ンビームを照射した後、該タンタル皮膜へのエネ
ルギー線照射と、該タンタル皮膜の酸化とを行う
ことを特徴とするタンタルオキサイド膜の製造
法。 ２ 前記イオンビーム照射が窒素イオンビームの
照射であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のタンタルオキサイド膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57013005A JPS58131735A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | タンタルオキサイド膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57013005A JPS58131735A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | タンタルオキサイド膜の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131735A JPS58131735A (ja) | 1983-08-05 |
| JPS6364895B2 true JPS6364895B2 (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=11821057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57013005A Granted JPS58131735A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | タンタルオキサイド膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131735A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0246756A (ja) * | 1988-08-08 | 1990-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体容量素子の製造方法 |
| JP2786071B2 (ja) * | 1993-02-17 | 1998-08-13 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR20020058427A (ko) * | 2000-12-30 | 2002-07-12 | 박종섭 | 커패시터의 제조방법 |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57013005A patent/JPS58131735A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58131735A (ja) | 1983-08-05 |
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