[发明专利]半导体存储器件

说明书

本发明涉及半导体存储器件，尤其涉及到提高半导体存储器件的可靠性。

近年来，随着数码技术的进步，处理大量数据的电子仪器向高性能化发展，因此，使用于电子仪器的半导体器件的高集成化也在迅速发展。

以前，在DRAM中，作为存储电容器的电容绝缘膜，采用的是氧化硅膜或者氮化硅膜。但是，为了实现DRAM产品的高集成化，正在广泛研究开发采用高电介质膜作为存储电容器的电容绝缘膜的技术。更进一步，还在积极研究开发采用具有自发极化作用的强电介质膜作为存储电容器电容绝缘膜的新技术，其目标是，使在低压下能够动作，且具有高速的写入速度和读出速度的非易失性RAM(随机存取存储器)得到实际使用。

以往的半导体存储器件，其存储单元构造是平面型的。然而，使用了高电介质膜或强电介质膜作为存储电容器的电容绝缘膜的半导体存储器件，为了实现兆位级的高集成存储，采用了叠式存储单元构造。

以下参照附图来说明以往的半导体存储器件。

图7是特开平11-3977所公开的半导体存储器件的存储单元100的剖面图。如图7所示，存储单元100是由MIS(金属-绝缘体-半导体)晶体管101和存储电容器102经集成化而形成。MIS晶体管101由在半导体基片上形成的源极区103a、漏极区103b、和栅电极104构成。而且，在基片上形成保护绝缘膜105。存储电容器102是由下部电极106、强电介质膜107和上部电极108构成，其中下部电极106由从下面开始依次是Ti膜106a、氧阻挡膜106b和Pt膜(未画出)构成。MIS晶体管101和存储电容器102是通过贯穿保护绝缘膜105到达漏极区103b，与下部电极106相接触的连接柱109来相互连接。

然而，以往的半导体存储器件，存储电容器102的连接柱109与下部电极106会发生接触不良这样的不良现象。

本发明的目的就是为了解决上述不良现象，提供可靠性更高的半导体存储器件。

本发明的半导体存储器件，具有存储数据用的存储电容器，此存储电容器由与连接柱相连接的第1电极、第2电极和介于第1电极与第2电极之间的电容绝缘膜组成。所述第1电极包含有与所述连接柱相接触的第1阻挡膜和设置在所述第1阻挡膜上具有防止氧扩散功能的第2阻挡膜；所述第2阻挡膜覆盖在所述第1阻挡膜的上面和侧面。

本发明的半导体存储器件，第1电极的第1阻挡膜被具有防止氧扩散功能的第2阻挡膜完全覆盖。因此，根据氧化作用形成电容绝缘膜时，向第1阻挡膜内的氧扩散会被阻滞。从而，能够防止因连接柱的氧化而导致的接触不良。

理想的是所述第1阻挡膜包含有防止构成所述连接柱的元素向所述电容绝缘膜扩散的扩散防止膜。

据此，能够防止电容绝缘膜的特性下降。

所述第1阻挡膜可以从TiN膜，TiAlN膜，TiSiN膜，TaN膜，TaSiN膜及TaAlN膜之中选择出。

所述第1阻挡膜由上层膜和下层膜构成，所述下层膜也可以是Ti膜或者Ta膜的其中之一。

所述第2阻挡膜也可以包含Ir膜或者IrO₂膜的其中之一。

本发明的另一半导体存储器件，具有存储数据用的存储电容器，该存储电容器由与连接柱连接的第1电极、第2电极和介于第1电极与第2电极之间的电容绝缘膜组成。所述第1电极包含有与所述连接柱相接触的第1阻挡膜和覆盖在所述第1阻挡膜上面的第2阻挡膜和覆盖在所述第1阻挡膜侧面的第3阻挡膜，所述第2阻挡膜和第3阻挡膜具有防止氧扩散功能。

本发明的半导体存储器件，第1电极的第1阻挡膜上面被具有防止氧扩散功能的第2阻挡膜覆盖，第1电极的第1阻挡膜侧面被具有防止氧扩散功能的第3阻挡膜完全覆盖。因此，根据氧化作用形成电容绝缘膜时，能够阻滞氧向第1阻挡膜内扩散。从而，能够防止由于连接柱的氧化导致的接触不良。

理想的是所述第1阻挡膜含有防止构成所述连接柱的元素向电容绝缘膜扩散的扩散防止膜。

所述第1阻挡膜是可以包含从TiN膜，TiAlN膜，TiSiN膜，TaN膜，TaSiN膜，TaAlN膜中选择出的膜。

所述第1阻挡膜由上层膜和下层膜构成，所述下层膜也可以是Ti膜或者Ta膜的其中之一。

所述第2阻挡膜和所述第3阻挡膜也可以包含Ir膜或者IrO₂膜的其中之一。

下面简要说明附图及符号：

图1是实施例1的半导体存储器件的存储单元剖面图。

图2表示实施例1的半导体存储器件制造方法的剖面图。

图3是本发明的半导体存储器件的电性能图。