DE10204644A1

DE10204644A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10204644A1
Application number: DE10204644A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Tohda
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: KR20050079001A; JP3901949B2; JP2002231902A; US6800922B2; DE10204644B4; KR20020065396A; TW529161B; US20020105018A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben. Um ein Schicht-Abschälen in einer solchen Halbleitervorrichtung mit wenigstens einer ferroelektrischen Schicht (14) und einer darauf gebildeten oberen Elektrode (17) zu verhindern, während die elektrischen Eigenschaften der ferroelektrischen Schicht (14) beibehalten werden, ist vorgesehen, dass die obere Elektrode (17) und die ferroelektrische Schicht (14) einen konvexen Bereich haben. Durch diese Gestaltung kann ein Schicht-Abschälen unterdrückt werden. Ein konvexer Bereich ist auf einer Schicht vorgesehen, jedoch kann auf einer Schicht auch eine Vielzahl von konvexen Bereichen vorhanden sein. Alternativ kann ein konkaver Bereich anstelle des konvexen Bereiches vorliegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere einen Kondensator für einen ferroelektri schen Speicher oder dergleichen sowie ein Verfahren zum Herstellen dieses Kon densators. Der Kondensator hat eine untere Elektrodenschicht, eine ferroelektri sche Schicht und eine obere Elektrodenschicht, wobei ein Abschälen zwischen diesen Schichten unterdrückt werden kann, während die elektrischen Eigen schaften der ferroelektrischen Schicht beibehalten werden.

In letzter Zeit haben ferroelektrische Speicher auf dem Halbleitergebiet an Bedeutung gewonnen. Ein ferroelektrischer Speicher ist nämlich ein Speicher der nächsten Generation, der sich durch schnelles Ansprechen, wahlfreien Zugriff (random access), mehrfaches Neubeschreiben, niedrigen Energiever brauch und dergleichen auszeichnet. Bei der Herstellung eines gegenwärtigen ferroelektrischen Speichers wird zunächst ein Transistor gebildet, worauf sich die Erzeugung eines Kondensators mit einer Elektrode und einer ferroelektri schen Schicht anschließt. Diese Schritte sind gewöhnliche Prozesse, wie sie in einem Beispiel in der JP-A-11-214655 beschrieben sind. Ein Ausführungs beispiel für den Stand der Technik wird im Folgenden anhand der Fig. 5 und 6 erläutert.

Zunächst wird auf einem unten liegenden Substrat 21, auf welchem ein Tran sistor gebildet wurde, eine Haftschicht 22 bis zu 50 nm durch Sputtern bzw. Zerstäuben von beispielsweise TiO₂, TiN und dergleichen aufgetragen. Eine untere Elektrodenschicht 23 wird darauf bis 200 nm (Dicke) durch Sputtern von beispielsweise Pt, Ir, IrO₃ und dergleichen aufgetragen bzw. abgelagert. Zusätz lich wird beispielsweise SBT (Strontiumwismuttantalat), PZT (Bleizirkonium titanat) und dergleichen durch ein Sol-Gel-Verfahren, MOD (metallorganische Abscheidung), LSMC (mit Flüssigkeitsquelle getrübte CVD), Sputtern, CVD und dergleichen bis 200 nm aufgetragen, um darauf eine ferroelektrische Schicht 24 zu bilden, welche dann in einer O₂-Atmosphäre gesintert wird. Sodann wird eine obere Elektrodenschicht 25 darauf bis 100 nm durch Sputtern von beispiels weise Pt, Ir, IrO₃ und dergleichen aufgetragen (vergleiche Fig. 5A).

Danach wird ein 1,5 µm dickes Fotoresistmuster 26 zum Prozessieren der oberen Elektrode auf der oberen Elektrodenschicht 25 gebildet, und danach wird die obere Elektrode 25 durch Trockenätzen prozessiert (vergleiche Fig. 5B). Ein Trockenätzen wird hauptsächlich durch Sputterätzen mit Ar durch starkes Dissozüeren eines Mischgases von Cl₂ und Ar unter einem Hochvakuum bei 3 mTorr oder weniger beispielsweise in einem Hochdichteplasma-Ätzgerät mittels eines Induktivkopplungsplasmas (ICP) und dergleichen vorgenommen. Da die Dampfdrücke von Pt und Ir aufgrund ihrer niedrigen Reaktivität sehr niedrig sind, haften im Allgemeinen Pt und Ir, die durch Sputterätzen dissoziiert sind, erneut an einer Seitenwand des Musters, selbst nach einem Ätzen. Durch Bei fügen von Cl₂, F₂ und dergleichen zu Ätzgas werden Materialien, die an der Sei tenwand haften, in Chlorgas oder Fluorgas und dergleichen umgewandelt, so dass sie in einem späteren Waschschritt entfernt werden können.

Sodann wird ein Ätzdepot bzw. eine Ätzablagerung 27, die an der Seitenwand des Musters haftet, entfernt, und anschließend wird ein verbleibendes Resistmuster mittels eines Abstrom-O₂-Veraschungsgerätes oder dergleichen entfernt (vergleiche Fig. 5C).

Anschließend wird ein 2,0 µm dickes Fotoresistmuster 28 zum Prozessieren einer ferroelektrischen Schicht auf der prozessierten oberen Elektrodenschicht 25 und der ferroelektrischen Schicht 24 gebildet, und die ferroelektrische Schicht 24 wird durch Trockenätzen prozessiert (vergleiche Fig. 5D). Da eine fer roelektrische Schicht ähnliche Ätzeigenschaften zu denjenigen von Pt, Ir und dergleichen hat, wird ein Ätzen unter ähnlichen Bedingungen und durch einen ähnlichen Mechanismus durchgeführt, wie diese beim Ätzen der oberen Elektro denschicht vorliegen.

Danach wird die Ätzablagerung 29, die an der Musterseitenwand haftet, durch Waschen entfernt, und sodann wird ein verbleibendes Resist durch Abstrom-O₂- Veraschen und dergleichen abgetragen (vergleiche Fig. 6E).

In ähnlicher Weise wird ein 2,0 µm dickes Fotoresistmuster 30 zum Prozessieren einer ferroelektrischen Schicht auf der prozessierten oberen Elektrodenschicht 25, der prozessierten ferroelektrischen Schicht 24 und der unteren Elektroden schicht 23 gebildet, und die untere Elektrodenschicht 23 wird durch Trocken ätzen prozessiert (vergleiche Fig. 6F).

Da die untere Elektrodenschicht aus einem ähnlichen Material wie dasjenige für die obere Elektrodenschicht gebildet ist, wird ein Ätzen mittels ähnlicher Bedin gungen und Mechanismen vorgenommen.

Danach wird die Ätzablagerung 31, die an der Musterseitenwand haftet, durch Waschen entfernt, und sodann wird ein verbleibendes Resist durch Abstrom-O₂- Veraschen und dergleichen abgetragen (vergleiche Fig. 6G).

Wenn die Kondensatorgestaltung gemäß den obigen Schritten vorgenommen wird, werden die ferroelektrischen Eigenschaften durch Trockenätzen und Waschen beeinträchtigt. Daher wird bei dem letzten Schritt nach dem Prozessie ren des Kondensators die ferroelektrische Schicht erneut durch Glühen bei einer Temperatur gesintert, die so hoch oder höher als die Calzinier-(oder Sin ter-)Temperatur ist, bei welcher die ferroelektrische Schicht gebildet wird, um ihre elektrischen Eigenschaften wiederzugewinnen. Durch Duchführen der obigen Schritte wird der Kondensator mit der ferroelektrischen Schicht gebildet.

Jedoch weist dieses herkömmliche Verfahren das Problem auf, dass ein Schichtabschälen zwischen einer Elektrodenschicht und einer ferroelektrischen Schicht auftritt, wenn ein Kondensator gebildet wird.

Das Schichtabschälen tritt auf, wenn eine Ablagerung nach einem Ätzen jeder der Schichten gewaschen wird, und beim Endglühen. Daher kann angenommen werden, dass eine Abhebeerscheinung infolge Eindringens einer zum Waschen einer Ablagerung vorgesehenen Lösung in einen Spalt zwischen der Elektroden schicht und der ferroelektrischen Schicht und eine Zwischenschichttrennung aufgrund einer Differenz in der Schichtschrumpfrate zwischen der Elektroden schicht und der ferroelektrischen Schicht beim Glühen direkt im Schicht-Ab schälen resultieren.

Bei einer Untersuchung der herkömmlichen Halbleitervorrichtung kann gezeigt werden, dass ein Abschälen der oberen Elektrodenschicht bei schlechter Ober flächenmorphologie der ferroelektrischen Schicht tendenziell nicht auftritt und dass eine bessere Oberflächenmorphologie der ferroelektrischen Schicht, d. h. eine dichtere Filmdichte, in besseren elektrischen Eigenschaften resultiert. Da her ist es gegenwärtig schwierig, gleichzeitig elektrische Eigenschaften zu ver bessern und ein Filmabschälen zu vermindern, was ein großes Problem darstellt.

Obwohl in Anbetracht des obigen Problems bereits ein Verfahren zum Verhin dern eines Abschälens vorgeschlagen wurde, bei dem eine dielektrische Schicht mit großem Haftvermögen zwischen der Elektrodenschicht und der ferroelektri schen Schicht eingebracht ist, hat dieses Verfahren Nachteile, wie beispielsweise eine Verschlechterung in elektrischen Eigenschaften der ferroelektrischen Schicht, eine Prozesskomplizierung und dergleichen, so dass bis jetzt noch kein optimales Verfahren vorliegt.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, bei denen ein Abschälen in der Halbleitervorrichtung mit wenigstens einer ferroelektrischen Schicht und einer darauf gebildeten oberen Elekrodenschicht vermieden wird, während die elektri schen Eigenschaften der ferroelektrischen Schicht aufrechterhalten sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Halbleiter vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Halbleitervorrichtung mit den Merkmalen des Patent anspruches 7 vor. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Da bei der vorliegenden Erfindung ein konvexer oder konkaver Bereich auf einer Oberfläche einer ersten Schicht durch Ätzen gebildet wird, wird ein Abschälen zwischen der ersten Schicht, auf welcher der konvexe oder konkave Bereich gebildet wurde, und einer oberen Schicht, die auf der ersten Schicht gebildet ist, was durch Eindringen eines Bades oder eine Schichtschrumpfung beim Heiz schritt verursacht ist, verhindert (auch als "Ankereffekt" bezeichnet).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung, die eine Halbleitervorrichtung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ver anschaulicht,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung, die einen Herstellungsschritt einer Halbleitervorrichtung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vor liegenden Erfindung veranschaulicht,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die einen Herstellungsschritt einer Halbleitervorrichtung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vor liegenden Erfindung veranschaulicht,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung, die einen Herstellungsschritt einer Halbleitervorrichtung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vor liegenden Erfindung veranschaulicht,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung, die einen Herstellungsschritt einer Halbleitervorrichtung gemäß einer herkömmlichen Technik ver anschaulicht,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung, die einen Herstellungsschritt einer Halbleitervorrichtung gemäß einer herkömmlichen Technik ver anschaulicht, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung, die ein Filmabschälen zeigt, das in einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung auftritt.

Im Folgenden wird ein Verfahren in Einzelheiten näher beschrieben.

Zunächst wird das Problem des Abschälens zwischen einer oberen Elektrode und einer ferroelektrischen Schicht unterhalb der oberen Elektrodenschicht erläu tert. Nachdem eine ferroelektrische Schicht gebildet ist, wird ein Resistmuster auf einem Bereich gebildet, in welchem die obere Elektrode prozessiert und er zeugt ist. Die ferroelektrische Schicht wird dann geätzt, um ein konvexes Muster auf der Oberfläche der ferroelektrischen Schicht zu bilden. Die Abmessung bzw. Größe dieses Musters sollte so gesteuert werden, dass das konvexe Muster nicht über die Außenseite des oberen Elektrodenmusters bei dem folgenden Schritt der Erzeugung der oberen Elektrode unter Berücksichtigung einer Schwankung in der Musterlinienbreite, einer Justierabweichung und dergleichen lappt. Das heißt, eine Linienbreite des Resistmusters zum Herstellen des konvexen Musters ist um eine Spanne für die Justierabweichung schmaler gemacht als die mini male Linienbreite der oberen Elektrode.

Eine Ätztiefe der ferroelektrischen Schicht ist auf die Dicke der oberen Elektro de oder kleiner eingestellt, da dann, wenn die Ätztiefe größer als die Dicke der oberen Elektrode ist, die obere Elektrode nicht erfolgreich gesputtert werden kann, und die Ätztiefe der ferroelektrischen Schicht ist auf eine Hälfte der Dicke der oberen Elektrode oder größer eingestellt, um den Ankereffekt aufzuweisen. Weiterhin ist es unter dem Gesichtspunkt der elektrischen Eigenschaften der ferroelektrischen Schicht erforderlich, dass die Ätztiefe der ferroelektrischen Schicht auf eine Hälfte ihrer Dicke oder weniger eingestellt ist.

Nach einem Ätzen der ferroelektrischen Schicht werden eine Ablagerung und die verbleibende Resistschicht durch Waschen und Veraschen entfernt, und sodann wird eine obere Elektrode durch Sputtern gebildet. Durch Ausführen folgender Prozesse nach Bildung der oberen Elektrode kann ein Abschälen aufgrund des Ankereffektes im Vergleich mit dem Fall verhindert werden, in welchem die obere Elektrode eine glatte ferroelektrische Schicht berührt bzw. an dieser ange bracht ist. Die oben erwähnten Mittel können auf eine Zwischenfläche zwischen der unteren Elektrode und der ferroelektrischen Schicht angewandt werden, um den Ankereffekt zu erhalten.

Beispiel

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Einzelheiten anhand der folgen den Ausführungsbeispiele beschrieben.

Eine Halbleitervorrichtung nach dem Beispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, zeichnet sich die erfindungsgmäße Halbleitervorrichtung dadurch aus, dass eine obere Elektrode 17 und eine ferro elektrische Schicht 14 einen konvexen Bereich haben. Durch diesen Aufbau kann ein Schichtabschälen unterdrückt werden. In diesem Beispiel ist ein kon vexer Bereich auf einer Schicht gebildet; jedoch können auf einer Schicht viele konvexe Bereiche erzeugt sein. Alternativ kann ein konkaver Bereich anstelle des konvexen Bereiches gebildet werden.

Die Fig. 2A bis 2D, die Fig. 3E bis 3H und die Fig. 4I bis 4K sind schematische Darstellungen, die Prozesse zum Herstellen der in Fig. 1 veranschaulichten Halbleitervorrichtung zeigen.

Zunächst wird auf einem Halbleitersubstrat 11, auf dem ein Transistor gebildet ist und das mit einer Isolierschicht bedeckt ist, eine Haftschicht 12 mit einer Dicke bis 50 nm beispielsweise durch Sputtern von TiO₂, TiN, Al₂O₃, TaSiN und dergleichen aufgetragen. Diese Schichten können auch durch Bilden einer Ti-, Al-, TaSi-Schicht und dergleichen durch Sputtern und Oxidieren oder Nitridie ren erhalten werden.

Eine untere Elektrodenschicht 13 wird darauf bis 200 nm beispielsweise durch Sputtern von Pt, Ir, IrO₃ und dergleichen aufgetragen. Eine ferroelektrische Schicht 14 mit einer Dicke von 200 nm wird durch Wiederholen eines Schrittes des Beschichtens von beispielsweise SrBi₂Ta₂O₉ (SBT) durch ein metallorgani sches Abscheidungsverfahren (MOD-Verfahren) und einen Schritt eines Calzinie rens von dieser unter einer Sauerstoffatmosphäre während 30 Minuten oder län ger bei 650°C oder höher gebildet (vergleiche Fig. 2A). Ein Verfahren zum Her stellen einer ferroelektrischen Schicht, das von MOD verschieden ist, umfasst einen Sol-Gel-Prozess, eine mit einer Flüssigkeitsquelle getrübte bzw. nebelige chemische Dampfabscheidung (LSMCVD), ein Sputtern, einen chemischen Dampfabscheidungsprozess (CVD-Prozess) und dergleichen.

Danach wird ein Fotoresist auf die ferroelektrische Schicht 14 mit einer Dicke von 2 µm durch Spin- bzw. Schleuderbeschichten aufgetragen. Sodann wird ein Fotoretikel bzw. Fadenkreuz zum Herstellen der oberen Elektrode verwendet, und dessen Justierung wird auf einen Bereich eingestellt, in welchem eine obere Elektrode in einem folgenden Schritt erzeugt wird. Ein Resistmuster 15 wird in Schritten des Belichtens und Entwickelns erzeugt (vergleiche Fig. 2B). Die Musterabmessung bzw. -größe ist um eine Spanne für eine Justierverschiebung kleiner als der Mindestwert für die Abmessung bzw. Größe der oberen Elektrode. Das heißt, wenn die Spezifikation für die Abmessung der oberen Elektrode in nerhalb 1,0 µm ± 0,1 µm liegt, und diejenige für die Justierverschiebung 0,2 µm beträgt, dann ist die Spezifikation für die Resistmusterabmessung innerhalb 0,7 µm.

Danach wird das Resistmuster 15 als eine Maske verwendet, um die ferroelektri sche Schicht 14 zu ätzen (vergleiche Fig. 2C). Als Ätzbedingungen wird bei spielsweise ein hochdichtes Plasma-ICP-Ätzen (bzw. -Ätzgerät) verwendet, und die Einstellungen sind wie folgt: Strom- bzw. Spannungsquelle 2000 W, Vor strom- bzw. Vorspannung 500 W, Druck 3 mTorr, Cl₂/Ar-Durchsatz 30/90 sccm (Standard cm³/min), Ätztiefe 50 nm oder größer und unterhalb 100 nm.

Nach einem Ätzen wird eine Ätzablagerung 16, die an der Musterseitenwand haf tet, durch Waschen entfernt (beispielsweise durch Eintauchen in Salzsäure mit 10-%iger Konzentration für 30 Sekunden), und sodann wird das verbleibende Resistmuster 15 durch Veraschen entfernt (beispielsweise in einem Mikrowellen- Abstrom-Veraschungsgerät mit einer Mikrowellenleistung von 1000 W, einer Wafertemperatur von 250°C, einem O₂-Durchsatz von 1000 sccm und einer Behandlungszeit von 3 Minuten; vergleiche Fig. 2D).

Eine obere Elektrodenschicht 17 wird auf der so hergestellten ferroelektrischen Schicht 14 durch Ablagern bzw. Auftragen von beispielsweise Pt, Ir, IrO₃ und dergleichen mit einer Dicke von 100 nm mittels einer herkömmlichen Methode, wie beispielsweise Sputtern, gebildet (vergleiche 3E).

Dann wird ein Fotoresist auf die obere Elektrode 17 mit einer Dicke von 1,5 µm durch Spin- bzw. Schleuderbeschichten aufgetragen. Anschließend wird ein Fotoretikel bzw. Fadenkreuz zum Herstellen der oberen Elektrode verwendet, um das Fororesist zu belichten und zu entwickeln, damit ein Resistmuster 18 gebil det wird. Danach wird das Resistmuster 18 als eine Maske verwendet, um die obere Elektrodenschicht 17 zu ätzen (vergleiche Fig. 3F). Als Ätzbedingungen wird beispielsweise ein hochdichtes Plasma-ICP-Ätzen (bzw. -Ätzgerät) einge setzt, und die Einstellungen sind wie folgt: Strom- bzw. Spannungsquelle 2000 W, Vorstrom bzw. Vorspannung 500 W, Druck 3 mTorr, Cl₂/Ar-Durchsatz 30/90 sccm, Ätztiefe 115 nm (15% Überätzen aufgrund der Dicke der oberen Elek trode unter Berücksichtigung einer Dickenschwankung von 10% und einer Ätz ratenschwankung von 10%).

Nach einem Ätzen wird eine Ätzablagerung 1b, die an der Musterseitenwand haftet, durch Waschen entfernt (beispielsweise durch Eintauchen in Salzsäure mit 10-%iger Konzentration für 30 Sekunden), und dann wird das verbleibende Resistmuster 18 durch Veraschen entfernt (beispielsweise in einem Mikrowellen- Abstrom-Veraschungsgerät: Mikrowellenleistung 1000 W, Wafertemperatur 250°C, O₂-Durchsatz 1000 sccm, Behandlungszeit 3 Minuten; vergleiche Fig. 3G).

Als Nächstes wird ein Fotoresist mit einer Dicke von 1,5 µm durch Spin- bzw. Schleuderbeschichten aufgetragen. Dann wird ein Retikel bzw. ein Fadenkreuz zum Herstellen der ferroelektrischen Schicht verwendet, um das Fotoresist zur Bildung eines Resistmusters 1a zu belichten und zu entwickeln. Anschließend wird das Resistmuster 1a als eine Maske zum Ätzen der ferroelektrischen Schicht 14 verwendet (vergleiche Fig. 3H). Als Ätzbedingungen wird beispiels weise ein hochdichtes Plasma-ICP-Ätzen (bzw. -Ätzgerät) verwendet und die Ein stellungen sind wie folgt: Strom- bzw. Spannungsquelle 2000 W, Vorstrom zw. Vorspannung 500 W, Druck 3 mTorr, Cl₂/Ar-Durchsatz 30/90 sccm, Ätztiefe 115% aufgrund der Dicke der verbleibenden ferroelektrischen Schicht.

Nach einem Ätzen wird eine Ätzablagerung 1b, die auf der Musterseitenwand haftet, durch Waschen entfernt (beispielsweise durch Eintauchen in Salzsäure mit 10-%iger Konzentration für 3 Sekunden), und sodann wird das verbleibende Resistmuster 1a durch Veraschen entfernt (beispielsweise in einem Mikrowellen- Abstrom-Veraschungsgerät: Mikrowellenleistung 1000 W, Wafertemperatur 250°C, O₂-Durchsatz 1000 sccm, Behandlungszeit 3 Minuten; vergleiche Fig. 4I).

Als Nächstes wird ein Fotoresist mit mit einer Dicke von 2,0 µm durch Spin- bzw. Schleuderbeschichten darauf aufgetragen. Dann wird ein Fotoretikel bzw. Fadenkreuz zum Herstellen der oberen Elektrode verwendet, um das Fororesist zur Bildung eines Resistmusters 1c zu belichten und entwickeln. Anschließend wird das Resistmuster 1c als eine Maske zum Ätzen der unteren Elektroden schicht 13 verwendet (vergleiche Fig. 4J). Als Ätzbedingungen wird beispielswei se ein hochdichtes Plasma-ICP-Ätzen (bzw. -Ätzgerät) verwendet und die Einstel lungen sind wie folgt: Strom- bzw. Spannungsquelle 2000 W, Vorstrom bzw. Vorspannung 500 W, Druck 3 mTorr, Cl₂/Ar-Durchsatz 30/90 sccm, Ätztiefe 230 nm (15-%iges Überätzen aufgrund der Dicke der oberen Elektrode unter Be rücksichtigung einer Dickenschwankung von 10% und einer Ätzratenschwan kung von 10%).

Nach einem Ätzen wird eine Ätzablagerung 1d, die an der Musterseitenwand haftet, durch Waschen entfernt (beispielsweise durch Eintauchen in Salzsäure mit 10-%iger Konzentration für 30 Sekunden), und dann wird das verbleibende Resistmuster 1c durch Veraschen entfernt (beispielsweise in einem Mikrowellen- Abstrom-Veraschungsgerät: Mikrowellenleistung 1000 W, Wafertemperatur 250°C, O₂-Durchsatz 1000 sccm, Behandlungszeit 3 Minuten; vergleiche Fig. 4K).

Um schließlich die ferroelektrische Schicht von einer Beschädigung in den elek trischen Eigenschaften infolge des Ätzens, Waschens und Veraschens zurück zugewinnen, wird ein Glühen beispielsweise unter einer N₂-Atmosphäre bei 650°C für 30 Minuten durchgeführt.

Eine Halbleitervorrichtung, die schließlich erhalten wird, zeigt gute elektrische Eigenschaften. Zusätzlich wird kein Auftreten eines Abschälens beobachtet.

Erfindungsgemäß kann so ein Schicht-Abschälen, das in einem gewöhnlichen Prozess zum Herstellen eines ferroelektrischen Kondensators auftritt, wirksam verhindert werden.

Claims

1. Halbleitervorrichtung, die einen Kondensator mit einer unteren Elektro denschicht (13), einer ferroelektrischen Schicht (14) und einer oberen Elektro denschicht (17) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein konvexer oder kon kaver Bereich auf der oberen Oberfläche der ferroelektrischen Schicht (14) gebil det ist.

2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe oder konkave Bereich, der auf der oberen Oberfläche der ferroelek trischen Schicht (14) gebildet ist, durch und durch mit der oberen Elektroden schicht (17) bedeckt ist.

3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein konvexer oder konkaver Bereich auch auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrodenschicht (13) gebildet ist.

4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe oder konkave Bereich, der auf der oberen Oberfläche der ferroelek trischen Schicht (14) gebildet ist, durch und durch mit der oberen Elektroden schicht (17) bedeckt ist, und dass der konvexe oder konkave Bereich, der auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrodenschicht (13) gebildet ist, durch und durch mit der ferroelektrischen Schicht (14) bedeckt ist.

5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe oder Tiefe des konvexen oder konkaven Berei ches, der auf der oberen Oberfläche der ferroelektrischen Schicht (14) gebildet ist, die Hälfte oder weniger als die Dicke der ferroelektrischen Schicht (14) beträgt und in einem Bereich wie der Hälfte der Dicke der oberen Elektroden schicht (17) liegt.

6. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe oder Tiefe des konvexen oder konkaven Berei ches, der auf der oberen Oberfläche der ferroelektrischen Schicht (14) gebildet ist, die Hälfte oder weniger als die Dicke der ferroelektrischen Schicht(14) beträgt und in einem Bereich wie der Hälfte der Dicke der oberen Elektroden schicht (17) liegt, und dass die Höhe oder Tiefe des konvexen oder konkaven Bereiches, der auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrodenschicht (13) gebildet ist, die Hälfte oder weniger als die Dicke der unteren Elektrodenschicht (13) beträgt und in einem Bereich wie der Hälfte der Dicke der ferroelektrischen Schicht (4) liegt.

7. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die einen Konden sator mit einer unteren Elektrodenschicht (13), einer ferroelektrischen Schicht (14) und einer oberen Elektrodenschicht (17) aufweist, gekennzeichnet durch einen Schritt des Bildens eine konvexen oder konkaven Bereiches auf der oberen Oberfläche der ferroelektrischen Schicht, so dass die obere Elektroden schicht (17) durch und durch den konvexen oder konkaven Bereich bedeckt, der auf der oberen Oberfläche der ferroelektrischen Schicht (14) gebildet ist.

8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Schritt des Bildens eines konvexen oder konkaven Bereiches auch auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrodenschicht (13), so dass die ferro elektrische Schicht (14) durch und durch den konvexen oder konkaven Bereich bedeckt, der auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrodenschicht (17) gebildet ist.