DE19620185C2 - Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitereinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitereinrichtung.

Im allgemeinen verringert sich die Kondensatorfläche einer Halbleiter­ einrichtung mit größer werdender Packungsdichte von Halbleiterein­ richtungen, was zu einer Reduzierung der Kapazität führt. Um dieser Kapazitätsverringerung entgegenzuwirken, wurde bereits daran gedacht, die Dicke der dielektrischen Schicht des Kondensators zu verringern. In diesem Fall besteht jedoch die Gefahr, daß aufgrund von Tunnelungs­ prozessen ein Leckstrom erzeugt wird. Dadurch können sich die Betriebs­ eigenschaften der Einrichtung erheblich verschlechtern.

Um eine zu starke Verringerung der Dicke der dielektrischen Schicht zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, die Oberfläche des Kondensators extrem aufzurauhen, um auf diese Weise die wirksame Kondensatorfläche zu vergrößern. Auch wurden als dielektrische Kondensatorschicht bereits eine Nitrid-Oxid-Schicht oder eine reoxidierte Nitrid-Oxid-Schicht mit hoher Dielektrizitätskonstanten verwendet.

Die genannten Verfahren führten jedoch zu Stufen in der Oberfläche der Einrichtung, was die Durchführung photolithographischer Prozesse erschwert und die Herstellungskosten vergrößert. Höchstintegrierte Ein­ richtungen lassen sich mit den bekannten Verfahren kaum herstellen, z. B. 256M DRAMs.

Eine sehr starke Vergrößerung der Kapazität des Kondensators bei gleich­ zeitiger Verringerung der Oberflächenrauhigkeit läßt sich dann erhalten, wenn als dielektrische Schicht des Kondensators ein Material mit sehr hoher Dielektrizitätskonstanten zum Einsatz kommt. Diesbezüglich wurden schon die verschiedensten Untersuchungen angestellt. Ein Material mit sehr hoher Dielektrizitätskonstanten, das bereits ausführ­ lich untersucht wurde, ist z. B. Ta₂O₅. Seine Verwendung führt zu mehreren Vorteilen, ermöglicht z. B. die Verringerung der Dicke der dielektrischen Schicht und eine Verbesserung der Eigenschaften der Einrichtung. Insofern lassen sich auch die Probleme im Hinblick auf die Integration der Einrichtung lösen. Allerdings wird auch durch Ta₂O₅ noch keine ausreichend große Dielektrizitätskonstante zur Verfügung gestellt, so daß es nach wie vor schwierig ist, dem Trend immer höher werdender Packungsdichten folgen zu können.

Von größerem Interesse sind Oxide vom Perovskit-Typ, etwa ferroelektri­ sche Materialien, die derzeit intensiv untersucht werden. Zu den Oxiden vom Perovskit-Typ gehören Pb(Zr, Ti)O₃(PZT), (Pb, La), (Zr, Ti) O₃(PLZT), (Ba, Sr)TiO₃(BST), BaTiO₃ und SrTiO₃. Diese Materialien reagieren aller­ dings mit Silicium und Siliciden, die Substrate bilden, und sind einer star­ ken oxidierenden Umgehung ausgesetzt, wenn es um die Bildung eines Dünnfilms aus diesen Materialien geht, um die Elektrode des Kondensa­ tors zu oxidieren. Gegenwärtig ist man dabei, die hiermit verbundenen Probleme zu studieren und gegebenenfalls zu lösen.

Wird zur Bildung einer dielektrischen Schicht aus den zuvor erwähnten ferroelektrischen Materialien z. B. PZT oder BST verwendet, so kann deren Dicke größer sein als die herkömmlich verwendete Siliciumoxidschicht, wobei dann eine Kapazität erhalten wird, die fünf- bis zehnmal größer ist als die der Siliciumoxidschicht. Trotz einer Kondensatorelektrode mit vergleichsweise geringer Oberflächenrauhigkeit läßt sich somit eine Kapazität erzielen, die zur Speicherung von Information ausreichend ist. Wird der zuvor erwähnte ferrodielektrische Dünnfilm als dielektrische Schicht einer Speichereinrichtung verwendet, läßt sich darüber hinaus auch eine Elektrode bei der Herstellung des Kondensators zum Einsatz bringen, die eine einfache Stapelstruktur oder Planarstruktur aufweist.

Ein konventionelles Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter­ einrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1a bis 1e Querschnittsansichten zur Erläuterung des konventionellen Herstellungsverfahrens des Kondensators.

Gemäß Fig. 1a wird eine Zwischenisolationsschicht 2 auf einem Substrat 1 gebildet, auf dem ein nicht dargestellter Transistor zu liegen kommt. Diese Zwischenisolationsschicht 2 wird auf photolithographischem Wege selektiv entfernt, um das Substrat 1 bereichsweise freizulegen. Auf diese Weise entsteht ein Kontaktloch 3, wie die Fig. 1b zeigt. Es reicht hinab bis zur Oberfläche des Substrats 1.

Entsprechend der Fig. 1c wird ein Material 4 zur Bildung einer Elektrode auf die Zwischenisolationsschicht 2 aufgebracht, sowie auf das Kontakt­ loch 3, wobei das Kontaktloch 3 vollständig mit Material 4 ausgefüllt wird. Sodann wird gemäß Fig. 1d das Material 4 selektiv entfernt, um eine untere Elektrode 4A zu erhalten. Die Elektrode 4A besteht somit aus einem vertikalen Teil und einem damit verbundenen Horizontalteil, der jedoch nicht mehr vollständig die Zwischenisolationsschicht 2 bedeckt. Schließlich wird gemäß Fig. 4e eine dielektrische Schicht 5 auf die untere Elektrode 4A sowie auf die Zwischenisolationsschicht 2 aufgebracht, wonach eine obere Elektrode 6 auf der dielektrischen Schicht gebildet wird.

Bei diesem konventionellen Verfahren treten jedoch einige Probleme auf. Zunächst wird bei einem Kondensator mit ferrodielektrischem Material im allgemeinen Pt als Elektrodenmaterial verwendet. Allerdings ist es schwierig, Pt zu ätzen, während andererseits die Gefahr besteht, das ein von der Pt-Schicht während ihres Strukturierungsprozesses abgetragener Teil sich an der Seitenwand eines Photoresistmusters ablagert, was zu scharfen Vorsprüngen um das Photoresistmuster herum führt. Diese Vorsprünge sind so dünn, daß sie während nachfolgender Verfahrens­ schritte beschädigt werden können, so daß die Gefahr besteht, daß eine ungleichförmige Kapazität zwischen verschiedenen Kondensatoren erhalten wird.

Werden die vorspringenden Teile nach Niederschlagung der dielektrischen Schicht beschädigt, können die obere und die untere Elektrode des Kondensators miteinander kurzgeschlossen werden. Dies kann zu einem fehlerhaften Betrieb des gesamten Speichers führen. Auch Teile von Vorsprüngen, die beschädigt wurden und entfernt werden, können sich an anderen Teilen eines Wafers anlagern, wodurch weitere Schwierigkeiten hervorgerufen werden können. Da die zuvor erwähnten Vorsprünge aus demselben Material bestehen, aus dem auch die untere Elektrode hergestellt wird, lassen sie sich nur schwer trockenätzen. Vielmehr sind zur weiteren Gestaltung Prozesse erforderlich, bei denen mechanische Kräfte wirken müssen.

Nicht zuletzt ist ein separater Strukturierungsprozeß erforderlich, also ein separater photolithographischer Prozeß, um die Elektrode des Kondensators zu bilden, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.

Die US 5,332,685 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines DRAM-Spei­ cherbausteins. Nach der Bildung einer ersten Isolationsschicht auf einer Struktur, die eine von einer Isolationsschicht abgedeckte Bitleitung mit Seitenabstandshaltern enthält, erfolgt ein Zurückätzen der Isolations­ schicht, bis die die Bitleitung abdeckende Isolationsschicht freigelegt ist. Auf die so erhaltene Struktur wird eine Photoresistschicht aufgebracht, die als Maske zur Bildung von Kontaktlöchern benachbart zu den Seiten­ abstandhaltern der Bitleitung verwendet wird. Zum Bilden der Kontaktlö­ cher wird die erste Isolationsschicht isotrop geätzt, bis eine Seite der Sei­ tenabstandshalter freigelegt ist. Nach dem Entfernen der Photoresist­ schicht werden auf der gesamten Oberfläche eine leitende Schicht und darauf wieder eine Photoresistschicht aufgebracht. Die Photoresist­ schicht und die leitende Schicht werden dann zurückgeätzt, bis die erste Isolationsschicht und die die Bitleitung abdeckende Isolationsschicht vollständig freigelegt sind. Anschließend werden die verbleibende Photo­ resistschicht und die erste Isolationsschicht entfernt, um obere und seitli­ che Teile der leitenden Schicht zur Bildung von Speicherelektroden freizu­ legen. Abschließend werden ein dielektrischer Film und eine weitere lei­ tende Schicht auf der Speicherelektrode aufgebracht.

Die US 5,208,180 betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Kondensators auf einem Halbleiterwafer. Nach Bildung einer Maske über einer auf dem Wafer ausgebildeten isolierenden dielektrischen Schicht wird letztere ei­ nem isotropischen Ätzvorgang unterzogen, um eine erste Kontaktöffnung zu definieren. Danach erfolgt ein anisotropischer Ätzvorgang, um eine zweite Kontaktöffnung zu definieren, die sich von der Basis der ersten Kon­ taktöffnung aus erstreckt. Nach Entfernen der Maske wird eine Polysilizi­ umschicht auf der Waferoberfläche aufgebracht, die die erste und zweite Kontaktöffnung teilweise ausfüllt. Die Polysiliziumschicht wird dann se­ lektiv im Bereich der ersten und zweiten Kontaktöffnung maskiert und an­ isotrop geätzt, um die Polysiliziumschicht vollständig von der oberen Oberfläche der isolierenden Schicht zu entfernen. Anschließend wird die Isolationsschicht isotrop nach unten geätzt, um die Polysiliziumschicht freizulegen. Abschließend werden eine Siliziumnitridschicht sowie eine kontinuierlich ausgebildete Polysiliziumschicht aufgebracht.

Die US 5,442,213 betrifft ein Halbleiterbauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Nach Bildung eines Isolationsfilms auf der gesamten Oberfläche einer Halbleiterstruktur wird in dem Isolationsfilm ein Kon­ taktloch gebildet. Anschließend wird ein dotierter Polysiliziumfilm über der gesamten Oberfläche des Isolationsfilms aufgebracht, bis das Innere des Kontaktlochs gefüllt ist. Der Polysiliziumfilm wird dann zurückgeätzt, bis die Oberfläche des Isolationsfilms freiliegt. Es erfolgt dann die Bildung einer begrabenen leitenden Schicht in dem Kontaktloch, wobei auf der Oberfläche der begrabenen leitenden Schicht und des Isolationsfilms eine Diffusionssperrschicht und eine Elektrodenschicht gebildet werden. Um die Oberfläche der Elektrodenschicht und des Isolationsfilms zu be­ decken, werden der Reihe nach ein stark dielektrischer Film und eine obe­ re Elektrodenschicht gebildet. Abschließend wird auf die so erhaltene Struktur ein Isolationsfilm aufgebracht, um den Kondensator zu be­ decken.

Die JP 2-219 264 A offenbart eine Halbleiterstruktur, wobei der Reihe nach eine erste Isolationsschicht, eine Ätzstopschicht und eine zweite Isola­ tionsschicht gebildet werden, um auf der gesamten Oberfläche eines Sub­ strats eine Vielschicht-Isolationsschicht zu erhalten. Danach werden die zweite Isolationsschicht, die Ätzstopschicht und die erste Isolations­ schicht geätzt, um ein leicht V-förmiges Kontaktloch zu bilden. In dem Kontaktloch und auf der zweiten Isolationsschicht wird dann ein leitendes Material aufgebracht. Nach dem Mustern des leitenden Materials zur Bil­ dung einer ersten Elektrode wird die zweite Isolationsschicht entfernt, um die erste Elektrode freizulegen. Abschließend wird eine dielektrische Schicht nur auf der freigelegten erste Elektrode und ein leitendes Material auf der gesamten Oberfläche der so erhaltenen Struktur aufgebracht, um eine zweite Elektrode zu bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleiterstruktur mit einer vergrößerten wirk­ samen Kondensatoroberfläche zur Verfügung zu stellen, bei dem auch schwer zu ätzendes Material in einfacher Weise zur Bildung der unteren Elektrode des Kondensators verwendet werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist dem Anspruch 1 zu entnehmen. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1e Querschnitte zur Erläuterung eines konventionellen Ver­ fahrens zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitereinrichtung;

Fig. 2a bis 2f Querschnitte zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbei­ spiels mit erfindungsgemäßen Verfahrensschritten zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitereinrichtung; und

Fig. 3a bis 3f Querschnitte zur Erläuterung eines zweiten Ausführungs­ beispiels mit erfindungsgemäßen Verfahrensschritten zur Herstellung ei­ nes Kondensators einer Halbleitereinrichtung;

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Entsprechend der Fig. 2a wird zunächst auf einem Substrat 1 eine Zwi­ schenisolationsschicht 2 gebildet. Die Zwischenisolationsschicht 2 wird zu diesem Zeitpunkt dicker als eine konventionelle Zwischenisolations­ schicht hergestellt, und zwar mit einer Dicke von etwa 200 nm, wobei die Zwischenisolationsschicht 2 durch ein LPCVD-Verfahren (chemisches Dampfphasen-Beschichten bei niedrigem Druck) oder durch ein APCVD- Verfahren (chemisches Dampfphasen-Beschichten bei Atmosphären­ druck) gebildet wird.

Sodann wird die Zwischenisolationsschicht 2 selektiv geätzt, um eine Aus­ nehmung 8 und ein Kontaktloch 3 zu erhalten. Dieses Kontaktloch 3 legt einen vorbestimmten Teil des Substrats 1 frei. Ausnehmung 8 und Kon­ taktloch 3 werden auf photolithographischem Wege erhalten. Zu diesem Zweck wird ein isotroper Ätzvorgang durchgeführt, beispielsweise Naßätzen und chemisches Trockenätzen, und zwar unter Verwendung eines vorbestimmten Resistmusters, um unterhalb des Resistmusters ei­ ne Unter- bzw. Hinterschneidung zu erhalten. Das Resistmuster kommt auf der Zwischenisolationsschicht 2 zu liegen und weist eine Öffnung auf, die die Zwischenisolationsschicht 2 dort freilegt, wo später das Kontakt­ loch 3 entstehen soll. Durch den isotropen Ätzeprozeß wird der Bereich der Zwischenisolationsschicht 2 weggeätzt, der unterhalb des Randbereichs der Öffnung des Resistmusters liegt. Dadurch wird die Ausnehmung 8 er­ halten. Nach Ausbildung der Ausnehmung 8 bzw. der Unterschneidung wird die Zwischenisolationsschicht 2 geätzt, um das Substrat 1 freizule­ gen. Zu diesem Zweck wird ein anisotroper Ätzvorgang durchgeführt, bei­ spielsweise ein RIE-Verfahren bzw. reaktives Ionenätzen, um auf diese Weise das Kontaktloch 3 zu bilden. Dabei liegt nach wie vor das Resistmu­ ster auf der Zwischenisolationsschicht 2. Es ist somit möglich, das Kon­ taktloch 3 und die Ausnehmung 8 nur durch einen einmaligen photolitho­ graphischen Vorgang zu erhalten, wobei die Ausnehmung 8 am oberen En­ de des Kontaktlochs 3 liegt und dieses in Richtung zur freien Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 2 erweitert.

Gemäß Fig. 2b wird sodann Polysilicium 9 auf die Zwischenisolations­ schicht 2 aufgebracht sowie in die Ausnehmung 8 und das Kontaktloch 3 hinein. Dabei füllt das Polysilicium 9 zumindest das Kontaktloch 3 voll­ ständig aus. Anschließend wird das Polysilicium 9 zurückgeätzt, so daß es nur noch im Kontaktloch 3 verbleibt. Zu dieser Zeit besteht die Poly­ siliciumschicht 9 aus phosphordotiertem Polysilicium mit exzellenten Niederschlagseigenschaften, wobei es nicht mit dem Halbleitersubstrat 1 reagiert.

Sodann wird in einem weiteren Schritt gemäß Fig. 2c das Material Ti auf die Polysiliciumschicht 9 niedergeschlagen sowie auf die Zwischen­ isolationsschicht 2, und zwar mit einer Dicke von etwa 20 nm. Diese erfolgt durch Sputtern, wonach eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von etwa 800°C über etwa eine Minute ausgeführt wird, und zwar in einer Atmosphäre von inertem Gas, das etwa Ar sein kann. Es handelt sich hier um einen RTP-Schritt (rapid thermal processing), um selektiv Ti-Silicid nur auf der im Kontaktloch 3 liegenden Polysiliciumschicht 9 zu erhalten. Sodann wird nach Bildung des Ti-Silicids verbliebenes Ti durch Naßätzen entfernt. Erneut erfolgt eine Temperaturbehandlung (RTP) bei einer Temperatur von etwa 800°C über etwa eine Minute in Stickstoff­ umgebung, praktisch in einer Umgebung aus N₂ und/oder NH₃. Auf diese Weise wird das Ti-Silicid nitrifiziert, um eine TiN-Diffusionsstoppschicht 10 zu erhalten. Sie liegt auf der Polysiliciumschicht 9, und nur dort.

Sodann wird gemäß Fig. 2d Material für eine untere Elektrode 4 auf die gesamte Oberfläche der so erhaltenen Struktur aufgebracht, und zwar auf die Zwischenisolationsschicht 2 sowie in die Ausnehmung 8 hinein, so daß das Material für die untere Elektrode 4 auch auf der Diffusionsstopp­ schicht 10 zu liegen kommt. Das Aufbringen des Materials 4 für die untere Elektrode erfolgt durch Sputtern, wonach das aufgebrachte Material 4 zurückgeätzt wird, so daß es nur noch in der Ausnehmung 8 verbleibt. Hier kann ein Trockenätzverfahren, ein Naßätzverfahren und/oder ein chemisch-mechanisches Polieren durchgeführt werden. Auf diese Weise wird die untere Elektrode 4 in der Ausnehmung 8 erhalten. Die untere Elektrode 4 kann aus einem Material bestehen, das aus der Gruppe Pt, Ir, Ru, IrO₂, RuO₂, SrRuO₃, YBa_2, Cu₃O₇ und (La, Sr)CoO₃ ausgewählt ist und welches nicht mit der dielektrischen Schicht reagiert, z. B. mit (Ba, Sr) TiO₃ oder Pb(Zr, Ti)O₃.

Schließlich wird gemäß Fig. 2e in einem nächsten Schritt die Zwischeniso­ lationsschicht 2 unter Zuhilfenahme eines Resists zurückgeätzt, um den in der Ausnehmung 8 liegenden oberen Teil der unteren Elektrode 4A freizulegen. Das Zurückätzen der Zwischenisolationsschicht 2 kann soweit erfolgen, daß ihre Oberfläche mit dem oberen Bereich des Poly­ siliciums 9 im Kontaktloch 3 fluchtet. Sodann wird gemäß Fig. 2f ein dielektrischer Dünnfilm 5 auf die gesamte Oberfläche der so erhaltenen Struktur aufgebracht, also auf die Zwischenisolationsschicht 2 sowie auf sämtliche freiliegenden Bereiche der unteren Elektrode 4A. Danach wird auf der gesamten Oberfläche des dielektrischen Dünnfilms 5 eine obere Elektrode 6 gebildet. Beim dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die untere Elektrode des Kondensators aus einem Mate­ rial, das nicht mit einem Material reagiert, welches eine hohe Dielektrizi­ tätskonstante aufweist. Polysilicium mit guter Stufenabdeckeigenschaft, das nicht mit dem Halbleitersubstrat reagiert, befindet sich innerhalb des Kontaktlochs 3.

Entsprechend der Fig. 3a wird zunächst auf einem Substrat 1 bzw. Halb­ leitersubstrat eine Zwischenisolationsschicht 2 gebildet. Diese Zwischen­ isolationsschicht 2 wird selektiv weggeätzt, um eine Ausnehmung 8 und ein Kontaktloch 3 zu erhalten. Das Kontaktloch 3 legt einen vorbestimm­ ten Teil des Substrats 1 frei. Ausnehmung 8 und Kontaktloch 3 werden auf photolithographischem Wege erhalten, wobei sich die Ausnehmung 8 am oberen Ende des Kontaktlochs 3 befindet und dieses in Richtung zur freien Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 2 erweitert.

Gemäß Fig. 3b werden der Reihe nach übereinanderliegend eine erste Metallschicht 4, eine Diffusionsstoppschicht 10 und eine Polysilicium­ schicht 9 auf die Zwischenisolationsschicht 2 aufgebracht, in der sich die Ausnehmung 8 und das Kontaktloch 3 befinden. Die Schichten 4, 10 und 9 kommen in dieser Reihenfolge auch auf dem Boden des Substrats 1 inner­ halb des Kontaktlochs 3 sowie an den Seitenwänden des Kontaktlochs 3 und der Ausnehmung 8 zu liegen. Das Kontaktloch 3 ist gegenüber der Fig. 3a in Fig. 3b etwas verbreitert dargestellt, um die Verhältnisse deutlicher zu machen. Die erste Metallschicht 4 kann z. B. aus Pt, Ir, Ru, IrO₂, RuO₂, SrRuO₃, YBa₂Cu₃O₇, oder aus (La, Sr)CoO₃ bestehen und reagiert nicht mit der dielektrischen Schicht. Die erste Diffusionsstoppschicht 10 ist aus einem Material gebildet, dessen Hauptkomponenten Titan und Stickstoff sind, während die Polysiliciumschicht 9 eine Phosphor enthaltende Poly­ siliciumschicht ist. Sämtliche Schichten 4, 10 und 9 können durch ein LPCVD-Verfahren gebildet werden.

Entsprechend der Fig. 3c werden sodann die Polysiliciumschicht 9, die erste Diffusionsstoppschicht 10 und die erste Metallschicht 4 zurück­ geätzt, und zwar soweit, daß die Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 2 freigelegt wird. Sodann wird entsprechend der Fig. 3d die Zwischen­ isolationsschicht 2 ohne Verwendung eines Resists zurückgeätzt, um den gesamten Bereich der ersten Metallschicht 4 innerhalb der Ausnehmung 8 sowie einen Teil der ersten Metallschicht 4 innerhalb des Kontaktlochs 3 freizulegen. Mit anderen Worten verbleibt eine dünnere Zwischen­ isolationsschicht 2 auf dem Substrat 1, wobei die obere Fläche der Zwischenisolationsschicht 2 im Abstand unterhalb des Bodens der Ausnehmung 8 endet.

In einem weiteren Schritt wird gemäß Fig. 3e Material 10a für eine zweite Diffusionsstoppschicht 10a und Material 4a für eine zweite Metallschicht nacheinander und aufeinanderliegend auf die gesamte Oberfläche der so erhaltenen Struktur aufgebracht, und zwar durch schattenwurfartiges Aufbringen bzw. Sputtern, um sowohl auf der Polysiliciumschicht 9 als auch auf der Zwischenisolationsschicht 2, allerdings getrennt vonein­ ander, die zweite Diffusionsstoppschicht 10a mit jeweils daraufliegender zweiter Metallschicht 4a zu erhalten. Es besteht zu diesem Zeitpunkt also keine Verbindung zwischen der Kombination der Schichten 10a, 4a auf der Zwischenisolationsschicht 2 einerseits und den Schichten 10a, 4a auf der Oberfläche der Polysiliciumschicht 9 andererseits.

Sodann werden gemäß Fig. 3f die zweite Diffusionsstoppschicht 10a und die zweite Metallschicht 4a, die sich auf der Zwischenisolationsschicht 2 befinden, entfernt. Es wird somit eine untere Elektrode mit einer Struktur erhalten, bei der die Polysiliciumschicht 9 durch die Diffusionsstopp­ schichten 10a und 10 einerseits sowie durch die Metallschichten 4a und 4 andererseits abgedeckt ist.

Schließlich wird ein dielektrischer Dünnfilm 5 auf die gesamte Oberfläche der so erhaltenen Struktur aufgebracht, also auf die Zwischenisolations­ schicht 2 und auf sämtliche freiliegenden Bereiche der unteren Elektrode, wonach eine obere Elektrode 6 auf den gesamten Bereich des so gebildeten dielektrischen Dünnfilms 5 aufgebracht wird. Bei diesem Ausführungs­ beispiel der Erfindung wird somit Material, daß nur schwach mit dem dielektrischen Dünnfilm 5 reagiert, nur auf der Oberfläche der unteren Elektrode verwendet.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleitereinrichtung führt zu einigen vorteil­ haften Effekten. Im Unterschied zur konventionellen Technologie, bei dem ein schwer zu ätzendes Material wie Pt nicht für einen Kondensator mit einem Dielektrikum verwendet werden kann, das eine hohe Dielek­ trizitätskonstante aufweist, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine einfache Bildung der unteren Elektrode unter Verwendung der leicht herzustellenden Zwischenisolationsschicht. Deswegen kann selbst schwer zu ätzendes Edelmetall in einfacher Weise zur Bildung der unteren Elektrode des Kondensators zum Einsatz kommen.

Darüber hinaus erfordert die Bildung der Elektrode des Kondensators nur einen photolithographischen Prozeß zur Bildung des Kontaktlochs. Es ist somit möglich, gegenüber dem Stand der Technik wenigstens einen photo­ lithographischen Prozeß einzusparen, was das Herstellungsverfahren ver­ einfacht.

Schließlich kann der Bodenbereich der Elektrode als Kondensator­ elektrode verwendet werden, was die wirksame Fläche des Kondensators vergrößert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators einer Halbleiter­ einrichtung mit folgenden Schritten:

• 1. Aufbringen einer Isolationsschicht (2) auf ein Substrat (1) und anschließendes selektives Entfernen der Isolationsschicht (2) zur Bildung eines Kontaktlochs (3);
• 2. sequentielles Aufbringen einer ersten Metallschicht (4), einer ersten Diffusionsstoppschicht (10) und einer leitenden Halbleiterschicht (9) auf die gesamte Oberfläche der isolierenden Schicht (2) und des Kontaktlochs (3);
• 3. Rückätzen der leitenden Halbleiterschicht (9), der ersten Diffusionsstoppschicht (10) und der ersten Metallschicht (4), so daß sie nur noch im Kontaktloch (3) verbleiben und dort eine erste Elektrode bilden;
• 4. Entfernen der Isolationsschicht (2) über eine vorbestimmte Tiefe;
• 5. sequentielles Aufbringen einer zweiten Diffusionsstoppschicht (10a) und einer zweiten Metallschicht (4a) auf die erste Elektrode; und
• 6. Bildung einer dielektrischen Schicht (5) und einer darauf liegenden zweiten Elektrode (6) auf den freiliegenden Oberflächen der ersten und der zweiten Metallschichten (4, 4a).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (2) durch isotropes und anisotropes Ätzen entfernt wird, so daß das Kontaktloch (3) in seinem oberen Teil eine Ausnehmung (8) auf­ weist bzw. erweitert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus einem oder mehreren der nachfolgend genann­ ten Materialien besteht: Pt, Ir, Ru, IrO₂, RuO₂, SrRuO₃, YBa₂Cu₃O₇ und (La, Sr)CoO₃.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Diffusionsstoppschicht jeweils aus nitriertem Metall bestehen, das als Hauptkomponenten Titan und Stickstoff enthält.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die leitende Halbleiterschicht (9) aus Polysilicium hergestellt ist, das Phosphor enthält.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die leitende Halbleiterschicht (9) durch ein LPCVD- Verfahren hergestellt wird.