SEMICONDUCTOR DEVICE AND PRODUCTION METHOD THEREOF

• Main Authors: SUZUKI, MASAYUKI, ISHIDA, SHIN-ICHI, TSUGANE, HIDEAKI, NISHIHARA, SHINJI, MIKI, HIROSHI, ABE, HIROMI, SAHARA, MASASHI
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 06.06.1996
• Edition: 6
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

A method of producing a semiconductor device using a perovskite dielectric film, which improves processes and production efficiency. A Si-diffusion barrier film such as TiN, a lower electrode film such as Pt and an insulating film of a pervoskite dielectric are sequentially deposited on a Si substrate. Between the conductive Si-diffusion barrier film and the lower electrode film is formed an oxygen-diffusion barrier, which contains a component oxidizable by application of oxygen to oxygen-deficient parts of the perovskite dielectric and a nonoxidizable component that keeps electrical conductivity. In the oxygen-diffusion barrier, the nonoxidizable component is a conductive, simple metal that keeps electric conductivity, while the oxidizable component is oxidized by heat treatment in an oxidizing atmosphere, that is, it captures oxygen, thereby preventing diffusion of oxygen into the Si-diffusion barrier film, that is, preventing its oxidation. Accordingly, since the thickness of the lower electrode film can be reduced, a machining margin and reliability and productivity of a capacitor can be improved. L'invention concerne un procédé amélioré de production, à efficacité augmentée, d'un dispositif à semi-conducteur, au moyen d'une couche diélectrique perovskite. Une couche barrière de diffusion de Si, telle que du TiN, une couche électrode inférieure, telle que du Pt, et une couche isolante constituée d'un diélectrique perovskite sont déposées l'une après l'autre sur un substrate de Si. Entre la couche barrière de diffusion de Si et la couche électrode inférieure, est formée une barrière de diffusion d'oxygène, laquelle contient un composant oxydable par application d'oxygène sur des parties déficientes en oxygène du diélectrique perovskite et un composant non oxydable qui maintient la conductivité électrique. Dans la barrière de diffusion d'oxygène, le composant non oxydable est un métal simple conducteur qui maintient la conductivité électrique, tandis que le composant oxydable est oxydé par traitement thermique dans une atmosphère d'oxydation, c'est-à-dire qu'il capte l'oxygène et empêche ainsi la diffusion de celui-ci dans la couche barrière de diffusion de Si, et donc qu'il empêche l'oxydation de celle-ci. En conséquence, étant donnée que l'épaisseur de la couche électrode inférieure peut être réduite, il est possible d'améliorer la marge d'usinage ainsi que la fiabilité et la productivité d'un condensateur.