高集積ロジックICに向けた強誘電体薄膜キャパシタ/プラグ構造 : Wプラグ上へのPZT薄膜キャパシター形成技術における課題とその解

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概要

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高集積化に向けた強誘電体メモリーセル混載ロジックLSI製造工程ステップの簡素化とキャパシター動作の低電圧化について検討した。本来TiNとwはPZTの形成温度よりも低い温度で酸化損傷を受ける。ところがIr電極を用いてPZT薄膜を形成した場合、その酸素バリヤー効果によって電極下側のTiNとWプラグを損傷することなく良好なPZT薄膜が形成された。これによって極めて簡素なIr/PZT/Ir/TiN/W-plug構造が実現された。一方、低電圧化においては、PZT薄膜キャバシターの電圧スケーリングは単に誘電体を薄膜化するのではなく、その薄膜化に従ってTi含有量を増加することによって約1.5Vで動作可能なキャパシター形成が可能であることを確認した。このキャパシターは良好な残留分極飽和特性にみならず、スイッチング特性、保持特性、耐疲労特性も満足した。
社団法人電子情報通信学会の論文
1999-02-15

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