説明

半導体装置及びその製造方法

【課題】導電プラグの酸化を抑止し、コンタクト抵抗の安定化された信頼性の高い半導体装置を実現する。
【解決手段】下部電極１０１と上部電極１０３とで強誘電体膜１０２を挟持してなる強誘電体キャパシタ構造１００と、導電プラグ１１０との間に、酸化しても導電性を有する導電材料（例えば金属）からなる導電層１１２を形成し、ここでは、導電プラグ１１０の下地膜を導電層１１２（Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓから選ばれた少なくとも１種を材料として形成される。）とする。

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板の上方に形成された導電構造と、
前記導電構造と電気的に接続される導電プラグと、
前記導電構造と前記導電プラグとの間に形成された、酸化しても導電性を有する導電材料を含む導電層と
を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記導電材料は、Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓから選ばれた少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導電層上又は前記導電層下に、水素の透過を抑制する導電性保護膜を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記水素の透過を抑制する導電材料は、ＴｉＮ，ＴｉＳｉＮ，ＴａＮ，ＣｒＮ，ＨｆＮ，ＺｒＮ，ＴｉＡｌＮ，ＴａＡｌＮ，ＣｒＡｌＮ，ＨｆＡｌＮから選ばれた少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電構造は、下部電極と上部電極との間に誘電体膜を挟持してなるキャパシタ構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
下部電極と上部電極との間に誘電体膜を挟持してなるキャパシタ構造を更に含み、
前記導電構造は、配線であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記誘電体膜は、強誘電特性を有する強誘電材料からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記導電構造は、上層部に貴金属層を有しており、
前記貴金属層は、当該貴金属の触媒作用を抑制する触媒被毒物質を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記触媒被毒物質は、ＣＯ，塩素化合物，硫黄化合物，リン化合物，珪素化合物から選ばれた少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
半導体基板の上方に導電構造を形成する工程と、
前記導電構造上に、酸化しても導電性を有する導電材料を含む導電層を形成する工程と、
前記導電構造及び前記導電層を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜に前記導電層の表面の一部を露出させる開口を形成する工程と、
前記開口を充填してなる導電プラグを形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【公開番号】特開２０１０−２０６２１３（Ｐ２０１０−２０６２１３Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０８６６３（Ｐ２０１０−１０８６６３）
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【分割の表示】特願２００５−２９５４５３（Ｐ２００５−２９５４５３）の分割
【原出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】

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