[发明专利]半导体装置的电容器的制造方法

权利要求书

1．一种半导体装置的电容器的制造方法，其特征是包含：

在半导体晶片的下部构造物上形成下部电极的步骤；

在上述下部电极的上部蒸镀非晶质TaON薄膜后，在含有氮或氧的气氛中至少进行1次以上退火工序，形成多层构造的TaON电介质膜的步骤；

在上述TaON电介质膜的上部形成上部电极的步骤。

2．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述下部电极和上部电极分别单独使用掺杂的多晶硅和金属物质，或者将它们层叠使用。

3．如权利要求2记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述金属物质选择使用TiN、Ti、TaN、W、WN、WSi、Ru、RuO₂、Ir以及Pt中的任何1种。

4．如权利要求2记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：在使用掺杂的多晶硅作为上述下部电极时，还包含在上述下部电极的表面生长半球形凹凸构造的多晶硅的工序。

5．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：在蒸镀上述非晶质TaON前，还包含就地或在外面通过使用HF、SiF₆以及NF₃中任何一种的干式洗净工序或者使用HF溶液的湿式洗净工序，除去下部电极表面的自然氧化膜和微粒的步骤。

6．如权利要求5记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：在进行上述洗净工序的前/后，使用NH₄OH或H₂SO₄溶液的化合物洗净界面。

7．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述非晶质TaON膜的蒸镀在600℃以下的低压化学气相蒸镀室中完成。

8．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述非晶质TaON膜的蒸镀由为了得到Ta成分的化学蒸气而维持在150～200℃温度的蒸发器蒸发Ta(OC₂H₅)₅以后，使该Ta成分的化学蒸气通过150℃以上的供给管注入到低压化学气相蒸镀室(LP-CVD)内完成。

9．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述非晶质TaON膜，在通过流量调节器将Ta化学蒸气和作为反应气体的NH₃气体供给300～600℃的低压化学气相蒸镀室内以后，在100torr以下气氛中通过诱导表面化学反应进行蒸镀。

10．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：在上述非晶质TaON膜的蒸镀工序时，为了改善膜质，而根据低压化学气相蒸镀室的温度、压力和Ta化学蒸气注入量，在5～500sccm范围定量供给O₂气体。

11．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述非晶质TaON膜，通过安装在低压化学气相蒸镀室上部的喷射头，将含有Ta化学蒸气的反应气体垂直均匀喷射到晶片上进行蒸镀。

12．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述非晶质TaON膜，通过安装在低压化学气相蒸镀室上部或侧面的喷射器，将含有Ta化学蒸气的反应气体按抛物线状均匀喷射到晶片上进行蒸镀。

13．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述非晶质TaON膜，通过安装在低压化学气相蒸镀室上部的喷射器，将含有Ta化学蒸气的反应气体按逆流方式均匀喷射到晶片上进行蒸镀。

14．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述退火工序由在NH₃或N₂O气氛中的等离子体处理来完成。

15．如权利要求1记载的半导体装置的电容器的制造方法，其特征是：上述退火工序由在UV-O₃气氛中的低温退火工序来完成。