專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把強(qiáng)電介質(zhì)或高電介質(zhì)用做電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
把強(qiáng)電介質(zhì)(鐵電體)或高電介質(zhì)用做電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件，由于具有因電滯特性引起的剩余極化及高介電常數(shù)，在非易失性存儲(chǔ)裝置和DRAM裝置的領(lǐng)域，有可能替換具有由氧化硅或者氮化硅構(gòu)成電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件。
但是，由于強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)是晶體結(jié)構(gòu)自身決定它的物理特性的氧化物，因氫引起的還原作用影響很大。一方面，在MOS晶體管的形成工藝、多層布線的形成工藝及保護(hù)膜的形成工藝等工藝中，使用氫氣的工序自不待言，還包括使用了含有氫原子的硅烷氣體、抗蝕劑材料及水(水分)等的工序。
因此，近年，提出了在電容部的側(cè)面設(shè)置氫阻擋層，以每個(gè)電容部單體或者以多個(gè)電容部為單位，用氫阻擋層將它的整體覆蓋起來(lái)的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。
(現(xiàn)有例1)以下，參照?qǐng)D32，說(shuō)明第1現(xiàn)有例的具有使用強(qiáng)電介質(zhì)電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件(例如，專利文獻(xiàn)1)。
如圖32所示，首先，在半導(dǎo)體襯底1的上面上，形成MOS開(kāi)關(guān)晶體管2，該MOS開(kāi)關(guān)晶體管2由硅氧化物構(gòu)成的隔離層4覆蓋，硅氧化物例如由SiO2(TEOS)或者BPSG(硼磷硅酸玻璃)構(gòu)成。在隔離層4中的MOS開(kāi)關(guān)晶體管2的漏區(qū)上，形成由鉑等構(gòu)成的下部電極7、由強(qiáng)電介質(zhì)或者普通電介質(zhì)(順電性材料)構(gòu)成的電介質(zhì)層8及由鉑等構(gòu)成的上部電極9，由此構(gòu)成電容部。
MOS開(kāi)關(guān)晶體管2的漏區(qū)和電容部的下部電極7，通過(guò)形成在該下部電極下側(cè)的氧阻擋層6和用摻雜多晶硅填充到設(shè)置在隔離層4上的接觸孔3中構(gòu)成的接觸以謀求導(dǎo)通。
這里，在隔離層4中的電容部下側(cè)的周緣部上，埋入由氮化硅構(gòu)成的第1氫阻擋層5。另外，隔離層4中的包含電容部區(qū)的周緣部被圖形化成臺(tái)面型，使得第1氫阻擋層5的端部露出，該臺(tái)面型部分，即電容部的上部電極9的上面及側(cè)端面、電介質(zhì)層8的側(cè)端面、以及隔離層4中的第1氫阻擋層5的上側(cè)部分的側(cè)端面被第2氫阻擋層10覆蓋。此外，第1氫阻擋層5的露出部分與第2氫阻擋層10的剖面L形的端部連接。
這樣，第1現(xiàn)有例的電容部的下方由第1氫阻擋層覆蓋，另外，它的上側(cè)及側(cè)面由第2氫阻擋層10覆蓋。
(現(xiàn)有例2)下面，參照?qǐng)D33，說(shuō)明第2現(xiàn)有例的、具有使用強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)的電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件(例如，專利文獻(xiàn)2)。
如圖33所示，在硅襯底101的上面上，形成多個(gè)存儲(chǔ)單元晶體管102作為半導(dǎo)體有源元件。這里，存儲(chǔ)單元晶體管102是在由下部電極108、強(qiáng)電介質(zhì)109及上部電極110構(gòu)成的多個(gè)信息存儲(chǔ)用電容部的下邊形成的半導(dǎo)體有源元件。
在電容部層與晶體管層之間，形成將二者電絕緣的層間絕緣層104，這些電容部層和晶體管層由第1插針105和第2插針106電連接起來(lái)。
在層間絕緣層104和電容部層之間，配置氫擴(kuò)散阻止層107，氫擴(kuò)散阻止層107由氫擴(kuò)散程度比該層間絕緣膜104還小的絕緣物構(gòu)成。
電容部層的上部電極110的上面及側(cè)面由氫吸收分解阻止層111覆蓋，氫吸收分解阻止層111的端部與氫擴(kuò)散阻止層107的側(cè)端面連接。
在包含氫吸收分解阻止層111的層間絕緣膜104的上面，形成層間絕緣膜112，在該層間絕緣膜112的上面，形成上部布線層114。上部布線層和形成在硅襯底101上的外圍晶體管103，由設(shè)置在層間絕緣膜112上的連接插針113和設(shè)置在層間絕緣膜104上的第1及第2插針105、106導(dǎo)通。
這樣，第2現(xiàn)有例的多個(gè)信息存儲(chǔ)用電容部，下側(cè)由氫擴(kuò)散阻止層107覆蓋，另外，它們的上側(cè)及側(cè)面由氫吸收分解阻止層111覆蓋。
特開(kāi)2001-237393號(hào)公報(bào)(第4-5頁(yè)、第1-3圖)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)平11-126881號(hào)公報(bào)(第3-5頁(yè)、第1、7-10圖)發(fā)明內(nèi)容(發(fā)明要解決的課題)但是，如上述第1及第2現(xiàn)有例所示，在電容部的側(cè)方也設(shè)置氫阻擋層，在由該氫阻擋層以單體或者多個(gè)電容部為單位覆蓋電容部全體的結(jié)構(gòu)中，存在下層的氫阻擋膜和上層的氫阻擋膜的連接面積小，對(duì)氫的阻擋性不充分的問(wèn)題。
即，在第1現(xiàn)有例中，在下層的氫阻擋膜5的端部中，由于采用剖面L形的上層的氫阻擋膜10直接連接的結(jié)構(gòu)，特別是由于上層的氫阻擋膜10對(duì)從電容部的側(cè)方來(lái)的氫的侵入成為單層結(jié)構(gòu)，在剖面L形的彎曲部中，在氫阻擋膜10上難于得到足夠的覆蓋膜厚度。
另外，在第2現(xiàn)有例中，由于也是采用上層的氫阻擋膜111僅僅在下層的氫阻擋膜107的端面連接的結(jié)構(gòu)，連接面積極小。
因此，在任何一個(gè)結(jié)構(gòu)中，在下層與上層的氫阻擋膜彼此之間的連接部分中，氫阻擋性都不充分。
此外，如第2現(xiàn)有例那樣，在用氫阻擋膜覆蓋多個(gè)電容部整體的結(jié)構(gòu)的情況下，通常，為了提高設(shè)計(jì)的自由度，使配置在存儲(chǔ)單元區(qū)(具體的說(shuō)是電容部)上方的位線，一面要避開(kāi)覆蓋位置在它的下方的電容部的氫阻擋膜，以不增大存儲(chǔ)單元區(qū)的面積，一面又要進(jìn)一步與下方的選擇晶體管連接，這是困難的事情。
鑒于上述現(xiàn)有的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于在具有使用強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)的電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件中，能夠可靠地防止電容絕緣膜因氫引起的劣化，另外，能夠一面防止電容絕緣膜因氫引起的劣化、同時(shí)又能夠抑制存儲(chǔ)單元區(qū)面積的增大。
(解決課題的手段)為達(dá)到上述目的，本發(fā)明將具有使用強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)的電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件，用氫阻擋膜覆蓋在一個(gè)以上的電容部、特別是包含多個(gè)電容部的電容部列的周邊的同時(shí)，即在用氫阻擋膜覆蓋上方、下方及側(cè)方的三方向的同時(shí)，使覆蓋氫阻擋膜中的電容部的側(cè)方部分的剖面形狀成為梯狀或者成為剖面凹狀。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，其特征在于具備下部氫阻擋膜；形成在上述下部氫阻擋膜的上邊的電容部；覆蓋上述電容部、且使上述電容部的周緣部的上述下部氫阻擋膜露出的第1層間絕緣膜，以及形成在上述第1層間絕緣膜和上述露出的下部氫阻擋膜的上邊的上部氫阻擋膜；上述上部氫阻擋膜在上述周緣部與上述下部氫阻擋膜接觸，覆蓋上述電容部側(cè)方的上述第1層間絕緣膜的側(cè)面與上述下部氫阻擋膜的上面所成的角度是鈍角。
具體地說(shuō)，本發(fā)明的第1半導(dǎo)體器件具備下部氫阻擋膜；形成在下部氫阻擋膜的上邊、由下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容部；覆蓋電容部形成的第1層間絕緣膜；以及覆蓋電容部的上方及側(cè)方的上部氫阻擋膜，于第1層間絕緣膜，在電容部的周圍形成梯狀的開(kāi)口部分，開(kāi)口部分的底面是露出上述下部氫阻擋膜、而且在上方展寬的梯狀開(kāi)口部分；上部氫阻擋膜沿開(kāi)口部分的側(cè)面及底面形成，在開(kāi)口部分中與下部氫阻擋膜接觸。
根據(jù)第1半導(dǎo)體器件，由下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容部，它的下側(cè)由下部氫阻擋膜覆蓋，它的上方及側(cè)方由上部氫阻擋膜覆蓋，而且，在下層的氫阻擋膜上形成直接連接的上層氫阻擋膜，上層氫阻擋膜側(cè)面與底面所成的角度為鈍角的剖面L形狀。因此，由于即使在剖面L形的彎曲部分中，在氫阻擋膜上也能得到足夠的覆蓋膜厚，在下部氫阻擋膜與上部氫阻擋膜的連接部中，各氫阻擋膜的氫阻擋性足夠高，其結(jié)果是，能夠可靠地防止構(gòu)成電容部的電容絕緣膜因氫引起的退化。
另外，本發(fā)明的第2半導(dǎo)體器件具備下部氫阻擋膜；形成在下部氫阻擋膜的上邊、由下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容部；覆蓋電容部形成的第1層間絕緣膜；以及覆蓋電容部的上方及側(cè)方的上部氫阻擋膜，于第1層間絕緣膜，在電容部的周圍形成開(kāi)口溝，上述開(kāi)口溝的底面是露出上述下部氫阻擋膜的上述開(kāi)口溝，上部氫阻擋膜具有沿開(kāi)口溝形成的凹部，上述凹部與上述下部氫阻擋膜接觸。
根據(jù)第2半導(dǎo)體器件，能夠減少?gòu)牡?層間絕緣膜露出下部氫阻擋膜時(shí)、對(duì)第1層間絕緣膜的刻蝕量。再加上，由于在上部氫阻擋膜中開(kāi)口溝的彼此相向的內(nèi)壁面上成膜的兩側(cè)部，對(duì)電容部的側(cè)方雙重地形成，對(duì)從電容部的側(cè)方侵入的氫的阻擋性明顯地提高。
在這種情況下，上部氫阻擋膜凹部的剖面形狀最好是在上方展寬的梯狀。這樣做時(shí)，由于上部氫阻擋膜在開(kāi)口溝的內(nèi)壁面上及底面上也能可靠地成膜，能夠提高上部氫阻擋膜的覆蓋性，能夠確保上部氫阻擋膜的阻擋性。
另外，在這種情況下，上部氫阻擋膜最好填充在凹部。這樣做時(shí)，在上部氫阻擋膜的上面上形成第2層間絕緣膜的情況下，由于上部氫阻擋膜的凹部已經(jīng)填充，能夠減小第2層間絕緣膜的厚度，故容易將半導(dǎo)體器件微細(xì)化。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，電容部的下部電極、電容絕緣膜及上部電極是剖面凹狀，它的側(cè)部的剖面形狀最好是在上方展寬的梯狀。這樣做時(shí)，即使當(dāng)使電容部的剖面凹狀成為立體形狀時(shí)，由于能夠提高下部電極、電容絕緣膜及上部電極中各凹狀部分側(cè)面上、底面上及角部中的覆蓋性，能夠防止電容部中的漏電流，能夠得到希望的電容部特性。
第1或者第2半導(dǎo)體器件還具備第2層間絕緣膜，第2層間絕緣膜形成在第1層間絕緣膜的上邊、覆蓋電容部，于第1層間絕緣膜形成露出下部氫阻擋膜的開(kāi)口溝，上部氫阻擋膜最好由第1氫阻擋膜和第2氫阻擋膜構(gòu)成，第1氫阻擋膜沿開(kāi)口溝形成，呈剖面凹狀，第2氫阻擋膜形成在第2層間絕緣膜的上邊，而且，上述第2氫阻擋膜的端部與第1氫阻擋膜接觸。
這樣，由于將上部氫阻擋膜分成第1氫阻擋膜和第2氫阻擋膜分別構(gòu)成，第1氫阻擋膜形成在第1層間絕緣膜上、呈剖面凹狀，第2氫阻擋膜形成在第1層間絕緣膜上的第2層間絕緣膜的上面上，露出下部氫阻擋膜的開(kāi)口溝僅僅形成在第1層間絕緣膜上。其結(jié)果是，由于僅僅形成在第1層間絕緣膜上的開(kāi)口溝的縱橫比的值減小，能夠提高剖面凹狀的第1氫阻擋膜的開(kāi)口溝中的覆蓋性。
第1或者第2半導(dǎo)體器件還具備在第1層間絕緣膜的上邊被形成為使得把上部氫阻擋膜的覆蓋起來(lái)的第2層間絕緣膜和在電容部的側(cè)方、而且在第2層間絕緣膜上邊形成的第3層間絕緣膜，最好在第2層間絕緣膜中的電容部的側(cè)方區(qū)域，形成貫通第2層間絕緣膜的下部接觸插針，在第3層間絕緣膜中的電容部的側(cè)方的區(qū)域，形成貫通第3層間絕緣膜、而且與下部接觸插針電連接的上部接觸插針。這樣，由于把要設(shè)置在電容部的側(cè)方區(qū)域上的接觸插針?lè)珠_(kāi)為設(shè)置在第2層間絕緣膜上的下部接觸插針和設(shè)置在它的上邊的第3層間絕緣膜中的上部接觸插針地形成，故當(dāng)形成下部和上部的各接觸插針時(shí)，由于能夠減小各接觸孔的縱橫比的值，能夠容易形成接觸插針。
在第2半導(dǎo)體器件中，在第1層間絕緣膜上，相互并行地形成露出下部氫阻擋膜的多個(gè)開(kāi)口溝，上部氫阻擋膜的側(cè)部上具有沿多個(gè)開(kāi)口溝形成的多個(gè)凹部，多個(gè)凹部最好分別與下部氫阻擋膜接觸。這樣做時(shí)，由于位置在電容部側(cè)方上的上部氫阻擋膜至少成為四重，能夠進(jìn)一步提高對(duì)從電容部側(cè)方侵入的氫的阻擋性。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，下部氫阻擋膜或者上部氫阻擋膜由絕緣性材料構(gòu)成，絕緣性材料最好是氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鈦鋁、氧化鉭鋁、氧化硅鈦或者氧化硅鉭構(gòu)成。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，在電容部的下側(cè)，最好設(shè)置防止氧擴(kuò)散的氧阻擋膜。這樣做時(shí)，當(dāng)在電容部的下側(cè)上設(shè)置接觸插針的情況下，由于能夠抑制來(lái)自該接觸插針的上方的氧擴(kuò)散，能夠防止接觸插針的上部的氧化。
這種情況下，氧阻擋膜最好是由銥、氧化銥、釕或者氧化釕構(gòu)成。
另外，這種情況下，氧阻擋膜最好是由包括氧化銥、從下層順序形成的銥和氧化銥構(gòu)成的疊層膜、氧化釕、及從下層順序形成的釕和氧化釕構(gòu)成的疊層膜中的任何一個(gè)，或者由這些中的至少2個(gè)的疊層膜構(gòu)成。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，最好在電容部的下側(cè)，設(shè)置防止氫擴(kuò)散的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜。這樣做時(shí)，當(dāng)在電容部的下側(cè)設(shè)置接觸插針的情況下，能夠防止來(lái)自該接觸插針下方的氫的侵入。
這種情況下，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜最好是氮化鈦鋁、鈦鋁、氮化硅鈦、氮化鉭、氮化硅鉭、氮化鉭鋁、或者鉭鋁。
另外，在這種情況下，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜最好由包含氮化鈦鋁、鈦鋁、氮化硅鈦、氮化鉭、氮化硅鉭、氮化鈦鋁、及鉭鋁中的至少2個(gè)的疊層膜構(gòu)成。
另外，在這種情況下，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜最好是包含由防止氧及氫擴(kuò)散的第1導(dǎo)電性阻擋層和防止氧擴(kuò)散的第2導(dǎo)電性阻擋層構(gòu)成的疊層膜。
在第1及第2半導(dǎo)體器件中，多個(gè)電容部列狀配置構(gòu)成電容部列，構(gòu)成該電容部列的上部電極相互連接構(gòu)成單元板，多個(gè)電容部最好以單元板為單位由上部氫阻擋膜覆蓋。
另外，在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，配置多個(gè)電容部構(gòu)成電容部塊，多個(gè)電容部最好以塊為單位由上部氫阻擋膜覆蓋。
另外，在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，多個(gè)電容部行列狀配置構(gòu)成電容部陣列，多個(gè)電容部最好以電容部陣列為單位由上部氫阻擋膜覆蓋。
另外，在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，多個(gè)電容部列狀配置構(gòu)成電容部列，構(gòu)成該電容部列的上部電極相互連接構(gòu)成單元板，多個(gè)電容部列配置構(gòu)成塊，而且，多個(gè)塊配置構(gòu)成電容部陣列，多個(gè)電容部最好以單元板單位、塊單位或者電容部陣列單位由上部氫阻擋膜覆蓋，或者單元板單位及塊單位混在由上部氫阻擋膜覆蓋。
當(dāng)如上所述把多個(gè)電容部以單元板單位，包含多個(gè)單元板的塊單位或者包含多個(gè)塊的電容部陣列單位形成氫阻擋膜時(shí)，由于例如能夠抑制由單元選擇晶體管和電容部構(gòu)成的單位單元自身的面積增大，故不會(huì)妨礙半導(dǎo)體器件微細(xì)化。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，配置多個(gè)電容部，多個(gè)電容部中與上部氫阻擋膜的周緣部鄰接的電容部，最好是不進(jìn)行電學(xué)動(dòng)作的非工作虛擬電容部。這樣，由于與上部氫阻擋膜的外圍部鄰接的電容部是非工作的虛擬電容部，即便是假如產(chǎn)生了氫阻擋膜不能防止氫向電容部擴(kuò)散的事態(tài)，半導(dǎo)體器件也能夠進(jìn)行規(guī)定的動(dòng)作。
第1或者第2半導(dǎo)體器件，還具備形成在半導(dǎo)體襯底上的選擇晶體管和在半導(dǎo)體襯底上與選擇晶體管電連接的位線，位線最好在下部氫阻擋膜及上部氫阻擋膜的外側(cè)與其他的布線連接。這樣做時(shí)，即使假定電容部的周邊包括它的上下都由氫阻擋膜覆蓋，未使該氫阻擋膜形成開(kāi)口，也能夠?qū)卧x擇晶體管進(jìn)行存取。
另外，在這種情況下，位線最好在電容部的下方，而且在下部氫阻擋膜的下方上形成。這樣，由于因?qū)⑽痪€配置在電容部的下方上，而沒(méi)有必要將連接擴(kuò)散層和位線的接觸插針設(shè)置在電容部之間，故能夠降低連接擴(kuò)散層和位線的接觸插針的寬余量。此外，由于可以去掉電容部之間的下部氫阻擋膜和上部氫阻擋膜的接合部，可以削減在接合部所需要的寬余量。借助于此，能夠減小單位單元的占有面積。即，可以配置位線而不增加單位單元的面積。
另外，在這種情況下，位線最好形成在下部氫阻擋膜和半導(dǎo)體襯底之間。這樣，由于將位線配置在下部氫阻擋膜的下面，而且比半導(dǎo)體襯底更上面，故可以把擴(kuò)散層與位線之間的接觸和位線與布線之間的接觸形成得淺。因此，能夠減少用于形成接觸插針的刻蝕量。此外，由于能夠?qū)㈦娙莶康纳戏降牟季€與位線的連接設(shè)置在上部氫阻擋膜及下部氫阻擋膜的接合部的外側(cè)上，故可以配置位線而無(wú)須貫通上部氫阻擋膜和下部氫阻擋膜。
這種情況下，位線最好設(shè)置為使得在下部氫阻擋膜的下側(cè)與下部氫阻擋膜接觸。這樣做時(shí)，由于不需要位線與下部氫阻擋膜之間的層間絕緣膜，故可以謀求半導(dǎo)體器件的微細(xì)化。
在第2半導(dǎo)體器件中，上部氫阻擋膜中的凹部最好是在它的底部與下部氫阻擋膜接觸。這樣做時(shí)，與上部氫阻擋膜在它的凹部的側(cè)面與下部氫阻擋膜連接的情況相比，由于相互接合部分的面積增大，故能夠提高對(duì)接合部分中的氫的阻擋性。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，最好是電容部中的上部電極與上部氫阻擋膜相互接觸。這樣做時(shí)，由于不需要上部電極與上部氫阻擋膜之間的層間絕緣膜，能夠謀求半導(dǎo)體器件的微細(xì)化。
第1或者第2半導(dǎo)體器件，最好還具備直接形成在上部氫阻擋膜上邊的布線。這樣做時(shí)，由于不需要上部氫阻擋膜與布線之間的層間絕緣膜，故能夠謀求半導(dǎo)體器件的微細(xì)化。
第1或者第2半導(dǎo)體器件，最好還具備在半導(dǎo)體襯底上形成、具有源區(qū)及漏區(qū)的單元選擇晶體管、在半導(dǎo)體襯底上覆蓋單元選擇晶體管的第4層間絕緣膜、將第4層間絕緣膜中的源區(qū)或者漏區(qū)與下部電極電連接的接觸插針。
這樣做時(shí)，由于能夠構(gòu)成由電容部和能夠存取該電容部的單元選擇晶體管構(gòu)成的迭式型存儲(chǔ)單元，將該存儲(chǔ)單元集成化，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置。
另外，第1或者第2半導(dǎo)體器件，還具備在半導(dǎo)體襯底上形成的多個(gè)單元選擇晶體管，多個(gè)電容部列狀配置構(gòu)成電容部列的同時(shí)，多個(gè)電容部的上部電極相互連接構(gòu)成單元板，各單元選擇晶體管和各電容部用接觸插針電連接，電容部列包含具有與電容部同一結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通用虛擬電容部，單元板最好由導(dǎo)通用虛擬電容部中的上部電極和下部電極電連接，通過(guò)接觸插針處于與半導(dǎo)體襯底導(dǎo)通的狀態(tài)。
這樣做時(shí)，即使在電容部列的上方被氫阻擋膜覆蓋的狀態(tài)下，也能夠從半導(dǎo)體襯底對(duì)上部電極供給規(guī)定的電位。
這種情況下，下部氫阻擋膜由形成在各單元選擇晶體管及各電容部之間的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜和形成在電容部列之間的絕緣性下部氫阻擋膜構(gòu)成，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜最好在絕緣性下部氫阻擋膜上邊形成、而且要形成為使得把接觸插針的上面覆蓋起來(lái)。
另外，這種情況下，下部氫阻擋膜由形成在各單元選擇晶體管及各電容部之間的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜和形成在電容部列之間的絕緣性下部氫阻擋膜構(gòu)成，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜中的端面最好與絕緣性下部氫阻擋膜接觸。
另外，這種情況下，下部氫阻擋膜由形成在各單元選擇晶體管及各電容部之間的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜和形成在電容部列之間的絕緣性下部氫阻擋膜構(gòu)成，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜最好形成在接觸插針的側(cè)面上，與絕緣性下部氫阻擋膜接觸。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，下部電極或者上部電極主成分最好包含鉑族元素。
在第1或者第2半導(dǎo)體器件中，電容絕緣膜最好由通式為SrBi2(TaxNb1-x)2O9、Pb(ZrxTi1-x)O3、(BaxSr1-x)TiO3、(BixLa1-x)4Ti3O12(其中，任何一個(gè)x都是0≤x≤1)或者Ta2O5等的電介質(zhì)構(gòu)成。
本發(fā)明的第1半導(dǎo)體器件的制造方法包含下述工序在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)單元選擇晶體管的工序；在半導(dǎo)體襯底上形成與單元選擇晶體管電連接的位線的工序；在位線的上方上形成絕緣性下部氫阻擋膜的工序；貫通絕緣性下部氫阻擋膜、形成達(dá)到各選擇晶體管的多個(gè)第1接觸插針的工序；在絕緣性下部氫阻擋膜的上面上、選擇性地形成多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，覆蓋各第1接觸插針的上面的工序；在各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的上面，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；在電容部列的上方上形成上部氫阻擋膜的工序，形成上部氫阻擋膜的工序包括使上述上部氫阻擋膜在絕緣性下部氫阻擋膜的電容部列的外側(cè)區(qū)域上進(jìn)行接觸的工序。
根據(jù)第1半導(dǎo)體器件的形成方法，由于貫通絕緣性下部氫阻擋膜、形成達(dá)到各選擇晶體管的多個(gè)第1接觸插針，然后，在絕緣性下部氫阻擋膜的上面上，選擇性地形成多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，使之覆蓋各第1接觸插針的上面，因此，氫不能從絕緣性下部氫阻擋膜與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜之間侵入。除此之外，由于上部氫阻擋膜及絕緣性下部氫阻擋膜是作為電容部列一起覆蓋而不是覆蓋各個(gè)電容部，故不會(huì)增大由單元選擇晶體管和電容部構(gòu)成的單位單元的面積。此外，由于在電容部列的外側(cè)的區(qū)域上連接上部氫阻擋膜和絕緣性下部氫阻擋膜，故能夠可靠地防止構(gòu)成電容部的電容絕緣膜因氫引起的劣化。
本發(fā)明的第2半導(dǎo)體器件的制造方法包含下述工序在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)單元選擇晶體管的工序；在半導(dǎo)體襯底上形成與單元選擇晶體管電連接的位線的工序；形成達(dá)到各選擇晶體管的多個(gè)第1接觸插針的工序；在各第1接觸插針的上面、選擇性地形成多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜、覆蓋它的上面的工序；形成絕緣性下部氫阻擋膜，使之在覆蓋各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的側(cè)方區(qū)域的同時(shí)，覆蓋導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的各端面的工序；在各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的上面上形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；在電容部列的上方上形成上部氫阻擋膜的工序，形成上部氫阻擋膜的工序包括使上述上部氫阻擋膜在絕緣性下部氫阻擋膜的電容部列的外側(cè)區(qū)域上進(jìn)行接觸的工序。
根據(jù)第2半導(dǎo)體器件的制造方法，在第1接觸插針的上面選擇性地形成多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，以覆蓋第1接觸插針的上面，然后，形成絕緣性下部氫阻擋膜，使得在覆蓋各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的側(cè)方區(qū)域的同時(shí)覆蓋導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的各端面，由于各導(dǎo)電性氫阻擋膜的端面與絕緣性下部氫阻擋膜接觸，沒(méi)有來(lái)自絕緣性下部氫阻擋膜與各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜之間的氫的侵入。再加上，上部氫阻擋膜及絕緣性下部氫阻擋膜不是覆蓋各個(gè)電容部，而是作為電容部列一起覆蓋，不增大由單元選擇晶體管和電容部構(gòu)成的單位單元的面積。此外，由于在電容部列的外側(cè)的區(qū)域連接上部氫阻擋膜和絕緣性下部氫阻擋膜，能夠可靠地防止構(gòu)成電容部的電容絕緣膜因氫引起的退化。
本發(fā)明的第3半導(dǎo)體器件的制造方法包含下述工序在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)單元選擇晶體管的工序；在半導(dǎo)體襯底上形成與單元選擇晶體管電連接的位線的工序；在位線的上方形成絕緣性下部氫阻擋膜的工序；貫通絕緣性下部氫阻擋膜、形成達(dá)到各選擇晶體管的多個(gè)接觸孔的工序；在各接觸孔的壁面及底面上，形成其上端部與絕緣性下部氫阻擋膜連接的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，形成至少包含導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的第1接觸插針的工序；在各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的上面，形成含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；在電容部列的上方上形成上部氫阻擋膜的工序，形成上部氫阻擋膜的工序包括使上述上部氫阻擋膜在絕緣性下部氫阻擋膜的電容部列的外側(cè)區(qū)域上進(jìn)行接觸的工序。
根據(jù)第3半導(dǎo)體器件的形成方法，貫通絕緣性下部氫阻擋膜、形成達(dá)到各選擇晶體管的多個(gè)接觸孔后，在各接觸孔的壁面及底面上，形成它的上端部與絕緣性下部氫阻擋膜連接的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，形成至少包含導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的第1接觸插針。因此，由于各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜在它的表面上與包含導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的第1接觸插針接觸，氫不能從絕緣性下部氫阻擋膜與第1接觸插針之間侵入。再加上，上部氫阻擋膜及絕緣性下部氫阻擋膜不是覆蓋各個(gè)電容部，而是作為電容部列一起覆蓋，不增大由單元選擇晶體管和電容部構(gòu)成的單位單元的面積。此外，由于在電容部列的外側(cè)的區(qū)域上連接上部氫阻擋膜和絕緣性下部氫阻擋膜，故可以可靠地防止構(gòu)成電容部的電容絕緣膜因氫引起的劣化。
第1～第3半導(dǎo)體器件的制造方法最好還具備在形成上部氫阻擋膜的工序后，在半導(dǎo)體襯底的上面上，在包含上部氫阻擋膜的整個(gè)面上形成層間絕緣膜的工序；在層間絕緣膜中的形成上部氫阻擋膜的區(qū)域的外側(cè)部分上，形成與位線連接的第2接觸插針的工序；以及在層間絕緣膜的上面上，形成與第2接觸插針連接的布線的工序。
這種情況下，在層間絕緣膜上形成第2接觸插針的工序最好包含如下工序在上部氫阻擋膜的上面上形成下層層間絕緣膜，在形成的下層層間絕緣膜上形成下部接觸插針的工序；在下層層間絕緣膜的上面上形成上層層間絕緣膜，在形成的上層層間絕緣膜上形成與下部接觸插針連接的上部接觸插針的工序。
本發(fā)明的第4半導(dǎo)體器件的制造方法具備下述工序在半導(dǎo)體襯底上形成下部氫阻擋膜的工序；在下部氫阻擋膜的上面上，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；形成覆蓋電容部列的上方的層間絕緣膜的工序；在層間絕緣膜上，形成露出下部氫阻擋膜中的電容部列的外側(cè)區(qū)域的開(kāi)口溝的工序；以及在層間絕緣膜的上面上，形成上部氫阻擋膜，使之在開(kāi)口溝的底面與下部氫阻擋膜接觸的工序。
根據(jù)第4半導(dǎo)體器件的制造方法，形成覆蓋電容部列的上方的層間絕緣膜，在形成的層間絕緣膜上，形成露出下部氫阻擋膜中的電容部列的外側(cè)區(qū)域的溝部后，在層間絕緣膜的上面上形成上部氫阻擋膜，使之在溝的底面與下部氫阻擋膜接觸。這樣，由于在覆蓋電容部列的層間絕緣膜上設(shè)置溝部，由于形成在層間絕緣膜的上面上的上部氫阻擋膜由該溝部的底面與下部氫阻擋膜接觸，沒(méi)有增加單位單元面積，能夠確保對(duì)電容部的側(cè)方的氫阻擋性。另外，由于設(shè)置在層間絕緣膜上的溝部?jī)H僅是它的形成部分被除去，當(dāng)將上部氫阻擋膜圖形化時(shí)，沒(méi)有減小電容部列上的抗蝕劑膜的膜厚。再加上，由于成膜在上部氫阻擋膜中的開(kāi)口溝的相互對(duì)向的內(nèi)壁面上的兩側(cè)部，是對(duì)于電容部的側(cè)方雙重地形成的，能夠明顯提高對(duì)從電容部的側(cè)方侵入的氫的阻擋性。此外，由于每電容部列地形成溝，在將上部氫阻擋膜圖形化后，即使在它的上面上形成其他的層間絕緣膜，也能夠提高向其他的層間絕緣膜中的溝部埋入后的平坦度。
在第4半導(dǎo)體器件的制造方法中，在層間絕緣膜上形成開(kāi)口溝的工序最好包含相互并行形成多個(gè)開(kāi)口溝的工序。
在第4半導(dǎo)體器件的制造方法中，開(kāi)口溝最好形成為其剖面形狀是在上方上展寬的梯狀。
第1～第4半導(dǎo)體器件的制造方法，在形成絕緣性下部氫阻擋膜的工序中，絕緣性下部氫阻擋膜最好直接形成在位線的上面上。
本發(fā)明的第5半導(dǎo)體器件的制造方法，具備如下工序在半導(dǎo)體襯底上形成下部氫阻擋膜的工序；在下部氫阻擋膜的上面上，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；形成側(cè)壁氫阻擋膜，使之在覆蓋電容部列的側(cè)壁的同時(shí)，與下部氫阻擋膜中的電容部列的外側(cè)部分接觸的工序；以及形成上部氫阻擋膜，使之在覆蓋電容部列的上方的同時(shí)，與側(cè)壁氫阻擋膜接觸的工序。
根據(jù)第5半導(dǎo)體器件的制造方法，形成側(cè)壁氫阻擋膜，使之在覆蓋電容部列的同時(shí)，與下部氫阻擋膜中的電容部列的外側(cè)部分接觸，然后，形成上部氫阻擋膜，使之在覆蓋電容部列的上方的同時(shí)與側(cè)壁氫阻擋膜接觸。這樣，由于電容部列被側(cè)壁氫阻擋膜和與該側(cè)壁氫阻擋膜連接的上部氫阻擋膜覆蓋，能夠確保對(duì)電容部的側(cè)方的氫阻擋性而不增加單位單元面積。另外，由于側(cè)壁氫阻擋膜的形成與上部氫阻擋膜的形成獨(dú)立，即使在電容部列的高差大的情況下，上部氫阻擋膜的覆蓋性也良好。
在第1～第5半導(dǎo)體器件的制造方法中，各電容部中的下部電極、電容絕緣膜及上部電極最好形成為使它的剖面形狀成為在上方上展寬的梯狀。
在第1～第5半導(dǎo)體器件的制造方法中，在形成上部氫阻擋膜的工序中，上部氫阻擋膜最好直接在上部電極的上面上形成。
在第1～第5半導(dǎo)體器件的制造方法中，在形成上部氫阻擋膜的工序后，最好還具備在上部氫阻擋膜的上面上直接形成布線的工序。
在第1～第5半導(dǎo)體器件的制造方法中，形成電容部列的工序最好包含采用把多個(gè)電容部的上部電極連接起來(lái)的辦法形成單元板，采用電連接與所形成的單元板連接的一個(gè)電容部中的上部電極和下部電極的辦法，使該一個(gè)電容部變成為使其上部電極與下部電極導(dǎo)通的導(dǎo)通用虛擬電容部的工序。
(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件及其制造方法，在將電容部設(shè)置在它的周圍的、上方展寬的梯狀開(kāi)口部分中，由于覆蓋為將下部氫阻擋膜和上部氫阻擋膜連接起來(lái)，而使得在上部氫阻擋膜中的側(cè)面上也能夠得到足夠的覆蓋膜厚，因此，能夠確實(shí)地防止構(gòu)成電容部的電容絕緣膜因氫引起的劣化。
另外，由于在與下部氫阻擋膜接觸的上部氫阻擋膜的端部上設(shè)置沿開(kāi)口溝的凹部，開(kāi)口溝設(shè)置在由形成電容部的層間絕緣膜構(gòu)成的底層膜上，而使得上部氫阻擋膜中的電容部的側(cè)方部分成為雙重結(jié)構(gòu)，能夠更可靠地防止氫的侵入。


圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的單元塊的平面圖。
圖2是圖1的II-II線中的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是圖1的III-III線中的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖4是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件中第1接觸插針、位線及第2接觸插針的布局的平面圖。
圖5(a)～(c)是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖6(a)及(b)是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖7是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖8是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖9是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖10是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的單元塊的平面圖。
圖11是示出本發(fā)明實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖12(a)及(b)是示出本發(fā)明實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法的一部分工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖13是示出本發(fā)明實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖14是示出本發(fā)明實(shí)施方式3的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖15(a)及(b)是示出本發(fā)明實(shí)施方式3的半導(dǎo)體器件的制造方法的一部分工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖16是示出本發(fā)明實(shí)施方式3的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖17是示出本發(fā)明實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖18是示出本發(fā)明實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖19是示出本發(fā)明實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖20是示出本發(fā)明實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖21是示出本發(fā)明實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖22是示出本發(fā)明實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖23是示出本發(fā)明實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖24是示出本發(fā)明實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)工序的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖25是示出本發(fā)明實(shí)施方式6的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖26是示出本發(fā)明第7實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖27是示出本發(fā)明實(shí)施方式8的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖28是示出本發(fā)明實(shí)施方式9的半導(dǎo)體器件的單元塊的平面圖。
圖29是示出本發(fā)明實(shí)施方式10的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖30是示出本發(fā)明實(shí)施方式11的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖31是示出本發(fā)明實(shí)施方式12的半導(dǎo)體器件的部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖32是示出第1現(xiàn)有例的具有使用強(qiáng)電介質(zhì)的電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖33是示出第2現(xiàn)有例的具有使用強(qiáng)電介質(zhì)的電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)剖面圖。
符號(hào)說(shuō)明10-P型半導(dǎo)體襯底；11-元件隔離區(qū)；12-柵絕緣膜；13-柵電極；14A-漏擴(kuò)散層；14B-源擴(kuò)散層；14C-布線用擴(kuò)散層；15-第1層間絕緣膜；16-第1接觸插針；17-位線；18-第2層間絕緣膜；19-絕緣性下部氫阻擋膜；19a-接觸孔；20-第2接觸插針；21-導(dǎo)電性下部氫阻擋膜；22-氧阻擋膜；23-第3層間絕緣膜；23a-接觸孔；23b-溝部；24-下部電極；25-電容絕緣膜；25a-開(kāi)口部分；26-上部電極；27-電容部；27A-導(dǎo)通用虛擬電容部；27B-非工作虛擬電容部；28-第4層間絕緣膜；28a-溝部(第1溝部)；28b-第2溝部；29-上部氫阻擋膜；29a-第2連接部；30-第5層間絕緣膜；31-第3接觸插針；31a-下部接觸插針；31b-上部接觸插針；32-布線；39-絕緣性下部氫阻擋膜；40-第2接觸插針；40a-導(dǎo)電性下部氫阻擋膜；40b-接觸插針主體；42-氧阻擋膜；49-側(cè)壁氫阻擋膜；49a-第1連接部；50-單元板；51-第6層間絕緣膜；60-單元塊。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式1)參照

本發(fā)明的實(shí)施方式1。
圖1示出本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的單元塊的平面結(jié)構(gòu)，圖2示出圖1的II-II線中的剖面結(jié)構(gòu)，圖3示出圖1的III-III線中的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，例如，在由硅(Si)構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底上，形成由氮化硅(Si3N4)構(gòu)成的絕緣性下部氫阻擋膜19，在該絕緣性下部氫阻擋膜19的上面上，形成行列狀配置的多個(gè)電容部27。
在多個(gè)電容部27中，配置在與后述的位線延伸方向交叉的方向上的一群，例如65個(gè)上部電極相互連接構(gòu)成單元板50。這里，位置在各單元板50的一端部上的電容部27A是謀求半導(dǎo)體襯底與單元板50電導(dǎo)通的導(dǎo)通用虛擬電容部。因此，一個(gè)單元板實(shí)質(zhì)上包含64個(gè)電容部27。另外，作為一個(gè)例子，在位線延伸方向上例如配置64列單元板50，構(gòu)成一個(gè)單元塊60。
實(shí)施方式1的特征是包含多個(gè)單元板50的一個(gè)單元塊60被上部氫阻擋膜29覆蓋，該上部氫阻擋膜29由具有絕緣性的例如氧化鈦鋁(TiAlO)構(gòu)成，該上述上部氫阻擋膜29的端部(周緣部)由連接部29a與絕緣性下部氫阻擋膜19的端部(周緣部)連接。
作為一個(gè)示例，例如，若在單元板50延伸的方向上配置16個(gè)單元塊60，則可以構(gòu)成作為一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的電容部陣列。此外，每一個(gè)單元板的電容部27的個(gè)數(shù)，每一個(gè)單元塊的單元板50的個(gè)數(shù)，每一個(gè)電容部陣列的單元塊60的個(gè)數(shù)，并不限于這些數(shù)目，這是毫無(wú)疑問(wèn)的。
另外，在實(shí)施方式1中，雖然將導(dǎo)通用虛擬電容部27A形成為位于各單元板50的一端部，但是并不限于這種位置，即使形成在各單元板50的中側(cè)也沒(méi)有關(guān)系。但是，像本實(shí)施方式那樣，在將導(dǎo)通用虛擬電容部27A形成在位于各單元板50的一端部的情況下，即使因?yàn)槟撤N原因覆蓋電容部列的周邊整體的氫阻擋膜的一部分消失或者薄膜化了，氫侵入電容部列的內(nèi)部，由于位置在最容易受氫影響的端部的導(dǎo)通用虛擬電容部27A，實(shí)質(zhì)上不是作為電容部發(fā)揮功能的，故能夠更加有效抑制內(nèi)部的電容部27的電學(xué)特性的劣化。
此外，絕緣性下部氫阻擋膜19及上部氫阻擋膜29覆蓋各電容部27的單位，可以以電容部為單位，也可以以單元板為單位，也可以以單元塊為單位，也可以以單元陣列為單位。另外，也可以將電容部單位、單元板單位及單元塊單位組合起來(lái)構(gòu)成。
其次，詳細(xì)說(shuō)明單元塊60的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖2及圖3所示，例如在P型半導(dǎo)體襯底10的上部上，選擇性地形成深度約300nm的元件隔離區(qū)11，在P型半導(dǎo)體襯底10的主面中由元件隔離區(qū)11劃分成區(qū)的區(qū)域上，形成膜厚約10nm的柵絕緣膜12，在柵絕緣膜12上形成由膜厚約200nm的多晶硅構(gòu)成的柵電極13，在該柵電極13的側(cè)面上形成膜厚約50nm的側(cè)壁絕緣膜(圖中未示出)。在P型半導(dǎo)體襯底10的上部上，以柵電極13作為掩模進(jìn)行離子注入，形成漏擴(kuò)散層14A、源擴(kuò)散層14B及布線用擴(kuò)散層14C。這樣，各個(gè)由柵絕緣膜12、柵電極13、漏擴(kuò)散層14A及源擴(kuò)散層14B構(gòu)成的多個(gè)MOS晶體管，就構(gòu)成各存儲(chǔ)單元的單元選擇晶體管。
各MOS晶體管被第1層間絕緣膜15覆蓋，第1層間絕緣膜15由在柵電極13的上側(cè)中膜厚約200nm的平坦化了的氧化硅(SiO2)構(gòu)成，在第1層間絕緣膜15中的各漏擴(kuò)散層14A的上側(cè)部分，形成多個(gè)第1接觸插針16，使之與各漏擴(kuò)散層14A連接，各個(gè)接觸插針16由鎢(W)構(gòu)成。這里，雖然未在圖中示出，在各第1接觸插針16的下部上形成阻擋膜，該阻擋膜與半導(dǎo)體襯底10連接，由膜厚約10nm的鈦(Ti)和疊層在鈦上的膜厚約20nm的氮化鈦(TiN)構(gòu)成，以提高對(duì)鎢的漏擴(kuò)散層14A的粘附性。
在第1層間絕緣膜15的上面上，順序淀積膜厚約10nm的鈦及膜厚約100nm的鎢形成位線17，使之與第1接觸插針16連接，這樣，MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A和位線17就由第1接觸插針16電連接起來(lái)。
位線17由第2層間絕緣膜18覆蓋，第2層間絕緣膜18由在位線17的上側(cè)部分的膜厚約為100nm、已平坦化了的氧化硅構(gòu)成。
在第2層間絕緣膜18的上面上，形成絕緣性下部氫阻擋膜19，絕緣性氫阻擋膜19由氮化硅構(gòu)成，膜厚為5nm～200nm左右，最好是約100nm。此外，在本實(shí)施方式中，雖然是使用氮化硅作為絕緣性下部氫阻擋膜19，但不是僅限于氮化硅，例如也可以使用氮氧化硅(SiON)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦鋁(TiAlO)、氧化鉭鋁(TaAlO)、氧化鈦硅(TiSiO)或者氧化鉭硅(TaSiO)。
在絕緣性下部氫阻擋膜19、第2層間絕緣膜18及第1層間絕緣膜15中的源擴(kuò)散層14B的上側(cè)部分上，形成多個(gè)第2接觸插針20，第2接觸插針20由鎢構(gòu)成，貫通絕緣性下部氫阻擋膜19、第2層間絕緣膜18及第1層間絕緣膜15與源擴(kuò)散層14B連接。此外，即使在這里，在各第2接觸插針20的下部上也形成對(duì)源擴(kuò)散層14B的阻擋膜(未在圖中示出)，與第1接觸插針16同樣，該阻擋膜分別由膜厚約10nm的鈦和約20nm的氮化鈦?lái)樞虔B層而成。
這里，圖4示出了第1接觸插針16、位線17及第2接觸插針20布局。
單位存儲(chǔ)單元包含由形成在P型半導(dǎo)體襯底10上的漏擴(kuò)散層14A、源擴(kuò)散層14B和柵電極13構(gòu)成的MOS晶體管；通過(guò)該MOS晶體管的源擴(kuò)散層14B和第2接觸插針20連接的上方的電容部27(未在圖中示出)；以及通過(guò)MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A和第1接觸插針16連接的位線17。
在絕緣性下部氫阻擋膜19的上面上，選擇性地形成由膜厚約50nm的氮化鈦鋁(TiAlN)構(gòu)成的多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21，該下部氫阻擋膜21分別覆蓋各第2接觸插針20，各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21在與各自對(duì)應(yīng)的第2接觸插針20連接的同時(shí)，也與它的周邊的絕緣性下部氫阻擋膜19連接。另外，在各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21的上面上，形成氧阻擋膜22，氧阻擋膜22與該導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21形狀相同、由膜厚約50nm的銥(Ir)和厚度約50nm的氧化銥(IrO2)構(gòu)成。
氧阻擋膜22由第3層間絕緣膜23覆蓋，第3層間絕緣膜23由上側(cè)部的膜厚約500nm、平坦化了的氧化硅構(gòu)成，在第3層間絕緣膜23上形成接觸孔23a，接觸孔23a使各氧阻擋膜22的至少一部分露出，各自的剖面是在上方展寬的梯狀。
在第3層間絕緣膜23的各接觸孔23a的底面上及壁面上，形成下部電極24，下部電極24沿各接觸孔的底面及壁面、由膜厚約5nm的氧化銥和膜厚約50nm的鉑(Pt)構(gòu)成。
在包含各接觸孔23a的第3層間絕緣膜23的上面上，形成電容絕緣膜25，電容絕緣膜25由膜厚約50nm、以鍶(Sr)、鉍(Bi)、鉭(Ta)及鈮(Nb)為主要成分的鉍層狀鈣鈦礦型氧化物的強(qiáng)電介質(zhì)構(gòu)成，覆蓋下部電極24。這里，在位于電容絕緣膜25中的端部(圖2中的右端)的接觸孔23a內(nèi)的下部電極24的平坦部分上，形成開(kāi)口部分25a，開(kāi)口部分25a使該下部電極24露出。
在電容絕緣膜25的上面上，形成單元板50的上部電極26，上部電極26由膜厚約50nm的鉑構(gòu)成，覆蓋該電容絕緣膜25。借助于此，形成由下部電極24、電容絕緣膜25及上部電極26構(gòu)成的電容部27，例如形成以1024個(gè)電容部27作為一個(gè)塊的電容部列。
如上所述，作為單元板50結(jié)構(gòu)的上部電極26由設(shè)置在電容絕緣膜25上的開(kāi)口部分25a與下部電極24電連接。其結(jié)果是，位置在電容部列的右端上的電容部成為不具有作為本來(lái)的電容部功能的導(dǎo)通用虛擬電容部27A，它的下部電極24通過(guò)與它連接的第2接觸插針20與布線用擴(kuò)散層14C電連接。這樣，在實(shí)施方式1的各電容部27的上部電極26上，能夠從半導(dǎo)體襯底10、通過(guò)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21及第2接觸插針20，供給規(guī)定的電位。
各電容部27的上部電極26，在該上部電極26位置于第3層間絕緣膜23的平坦部分上的部分中，由第4層間絕緣膜28覆蓋，該第4層間絕緣膜28膜厚約300nm、由平坦化了的氧化硅構(gòu)成。這里，第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23中的電容部列的外側(cè)部分被除去，被除去的部分在俯視時(shí)露出絕緣性下部氫阻擋膜19，而且剖面視時(shí)呈在上方展寬的梯狀。第4層間絕緣膜28、第3層間絕緣膜23及絕緣性下部氫阻擋膜19的各露出面被上部氫阻擋膜29覆蓋，上部氫阻擋膜29由膜厚約50nm、具有絕緣性的氧化鈦鋁(TiAlO)構(gòu)成。此外，在上部氫阻擋膜29上，形成連接部29a，連接部29a在與絕緣性下部氫阻擋膜19的平坦部分中的連接寬度約為500nm，比上部氫阻擋膜29的連接部29a更外側(cè)部分與絕緣性下部氫阻擋膜19一同被除去，使得第2層間絕緣膜18露出。
上部氫阻擋膜29及第2層間絕緣膜18的露出部分被第5層間絕緣膜30覆蓋，第5層間絕緣膜30由平坦化了的氧化硅構(gòu)成，使得上部氫阻擋膜29中的電容部列的上側(cè)的膜厚變成為約300nm。
在第5層間絕緣膜30上，在電容部列的外側(cè)的區(qū)域中，即在上部氫阻擋膜29的外側(cè)的區(qū)域中，形成第3接觸插針31，第3接觸插針31由鎢構(gòu)成，與位線17連接。
在第5層間絕緣膜30的上邊，使得包含第3接觸插針31那樣地形成布線32，布線32由從下層開(kāi)始順序疊層膜厚約10nm的鈦(Ti)、膜厚約50nm的氮化鈦(TiN)、膜厚約500nm的鋁(Al)及膜厚約50nm的氮化鈦(TiN)構(gòu)成，該布線32通過(guò)第3接觸插針31與位線17連接。
根據(jù)實(shí)施方式1，由于因構(gòu)成單元塊60的電容部列，被由設(shè)置在它的下側(cè)上的絕緣性下部氫阻擋膜19、與第2接觸插針20電連接的導(dǎo)電性氫阻擋膜21、以及設(shè)置在電容部列的上方及側(cè)方上的上部氫阻擋膜29，從襯底面的上下方向及平行方向的全部方向覆蓋，而且，在絕緣性下部氫阻擋膜19的周緣部的上面上，形成側(cè)面和底面所成角度是鈍角而且剖面是L形的上部氫阻擋膜29，使之直接連接，而使得在剖面L形的彎曲部中在上部氫阻擋膜29上能夠得到足夠的覆蓋膜厚，故結(jié)果變成為在連接部中的氫阻擋性能夠充分發(fā)揮功能，其結(jié)果是，能夠可靠地防止構(gòu)成電容部27的由強(qiáng)電介質(zhì)構(gòu)成電容絕緣膜25因氫引起的劣化。
另外，由于上部氫阻擋膜29是以包含多個(gè)電容部27的單元塊為單位形成的，與由一對(duì)MOS晶體管和電容部27構(gòu)成單位單元、每個(gè)單位單元地設(shè)置氫阻擋膜的情況不同，能夠確保對(duì)橫向(平行襯底面的方向)的氫阻擋性而不增大單元面積。
另外，由于在各電容部27的下部電極24和各第2接觸插針20之間上，分別設(shè)置導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21，故能夠確保各MOS晶體管的源擴(kuò)散層14B與各電容部27的導(dǎo)通。
圖3中，用箭頭示出了從布線32施加到一個(gè)電容部27的下部電極24上的一個(gè)電流路徑。
以下，參照

上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。
圖5(a)～圖5(c)、圖6、圖7、圖8及圖9示出了本發(fā)明實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法的工序順序的剖面結(jié)構(gòu)。這里的剖面方向，是沿圖1的III-III線的方向，即位線延伸的方向(與單元板延伸方向交叉的方向)。
首先，如圖5(a)所示，用光刻法及干法刻蝕法，在例如由硅構(gòu)成的P型半導(dǎo)體襯底10的上部上，形成深度約300nm的溝部。接著，用CVD法，向P型半導(dǎo)體襯底10上邊淀積氧化硅，用化學(xué)機(jī)械研磨法(CMP)對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化處理，向溝部?jī)?nèi)埋入氧化硅膜，選擇性地形成元件隔離區(qū)11。然后，例如用熱氧化法，在P型半導(dǎo)體襯底10的主面上形成膜厚約10nm的柵絕緣膜，接著，用低壓CVD法，淀積膜厚約200nm的多晶硅，用光刻及干法刻蝕法對(duì)所淀積的多晶硅進(jìn)行圖形化，形成由多晶硅構(gòu)成的多個(gè)柵電極13。接著，雖然未在圖中示出，用CVD法，向P型半導(dǎo)體襯底10的上面上淀積膜厚約50nm的氧化硅，使之把柵電極13覆蓋起來(lái)，進(jìn)行刻蝕形成側(cè)壁絕緣膜。接著，以柵電極13及側(cè)壁作為掩模對(duì)P型半導(dǎo)體襯底10進(jìn)行例如高濃度的砷離子注入，形成N型漏擴(kuò)散層14A及N型源擴(kuò)散層14B，得到MOS晶體管。這時(shí)，在P型半導(dǎo)體襯底10中、除MOS晶體管形成區(qū)域外的有源區(qū)域上，選擇性地形成布線用擴(kuò)散層14C。
其次，如圖5(b)所示，用CVD法，向P型半導(dǎo)體襯底10的上邊，遍及包含柵電極13的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化加工，使之在柵電極13的上側(cè)部分的膜厚成為200nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第1層間絕緣膜15。接著，用光刻法及干法刻蝕法在第1層間絕緣膜15中的N型漏擴(kuò)散層14A的上側(cè)部分上形成接觸孔，使該N型漏擴(kuò)散層14A露出。然后，用CVD法，在第1層間絕緣膜15的上邊，順序淀積膜厚約10nm的鈦、膜厚約20nm的氮化鈦及膜厚約300nm的鎢，填充接觸孔，接著，用CMP法除去淀積膜中的第1層間絕緣膜15上殘留的部分，在該第1層間絕緣膜15上形成與MOS晶體管的N型漏擴(kuò)散層14A連接的第1接觸插針16。接著，用濺射法，在第1層間絕緣膜15的上面上，順序淀積膜厚約10nm的鈦及膜厚約100nm的鎢，然后，用光刻法及干法刻蝕法，對(duì)所淀積的金屬疊層膜進(jìn)行圖形化，用該金屬疊層膜形成與第1接觸插針6連接的位線17。
此外，在實(shí)施方式1中，位線17也可以使用利用MOS晶體管的擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，位線17能夠配置在比第1層間絕緣膜15更下方的半導(dǎo)體襯底10中。因此，能夠減少第1層間絕緣膜15的膜厚，能夠降低對(duì)半導(dǎo)體襯底10的垂直方向的存儲(chǔ)單元的高度。另外，還可以削減此后形成的第2層間絕緣膜18的工序。因此，能夠謀求向半導(dǎo)體襯底的高度方向的高集成化。
此外，第1層間絕緣膜15使用的是氧化硅，更詳細(xì)的說(shuō)，也可以使用摻硼(B)及磷(P)的所謂的BPSG(Boro-Phospho-Silicare Glass；硼磷硅玻璃)，和用高密度等離子體形成的、不摻硼和磷的所謂的HDP-NSG(High Density Plasma-Non Silicate Glass；高濃度等離子體非摻雜硅玻璃)，或者在氧化氣氛中使用臭氧(O3)的O3-NSG。另外，第1層間絕緣膜15的平坦后的膜厚，在柵電極13的上側(cè)可以是100nm～500nm即可。
這里，雖然作為一個(gè)例子說(shuō)明的是把P型半導(dǎo)體襯底10用做由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底，在該P(yáng)型半導(dǎo)體襯底10上形成Nch(N溝道)型MOS晶體管的情況，但是，本發(fā)明對(duì)使用N型半導(dǎo)體襯底，在該N型半導(dǎo)體襯底上形成Pch型MOS晶體管的情況也是有效的。
接著，如圖5(c)所示，例如用CVD法，向第1層間絕緣膜15的上邊、遍及包含位線17的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化處理，使之在位線17的上側(cè)部分的膜厚成為100nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第2層間絕緣膜18。接著，用CVD法，在第2層間絕緣膜18的上邊，淀積由膜厚約100nm的氮化硅構(gòu)成的絕緣性下部氫阻擋膜19。然后，用光刻法及干法刻蝕法，在MOS晶體管的源區(qū)14B及布線用擴(kuò)散層14C的上側(cè)部分上形成接觸孔，使源擴(kuò)散層14B及布線用擴(kuò)散層14C分別露出。接著，用CVD法，在絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊，順序淀積膜厚約10nm的鈦、膜厚約20nm的氮化鈦及膜厚約300nm的鎢，填充接觸孔，接著，由CMP法除去在淀積膜中的絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊殘留的部分，通過(guò)絕緣性下部氫阻擋膜19、第2層間絕緣膜18及第1層間絕緣膜15，形成與MOS晶體管的源擴(kuò)散層14B及布線用擴(kuò)散層14C分別連接的第2接觸插針20。
這里，第2層間絕緣膜18，也可以使用BPSG、HDP-NSG或者O3-NSG等氧化硅膜。另外，第2層間絕緣膜18的平坦化后的厚度，在位線17的上側(cè)中可以是0nm～500nm左右即可。
接著，如圖6(a)所示，例如用濺射法，向絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊，遍及包含第2接觸插針20的整個(gè)面上地順序淀積膜厚分別為約50nm的氮化鈦鋁、銥及氧化銥。接著，用光刻法及干法刻蝕法，對(duì)這些疊層進(jìn)行圖形化，圖形化包含各第2接觸插針20的上側(cè)的區(qū)域，形成由氮化鈦鋁構(gòu)成的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21和由銥及氧化銥構(gòu)成的氧阻擋膜22。借助于此，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21，在它的下面的中央部與第2接觸插針20連接，另一方面，在它的周緣部中與絕緣性下部氫阻擋膜19連接。
此外，絕緣性下部氫阻擋膜19，使用的是膜厚100nm的氮化硅，但是，并不僅限于氮化硅，也可以使用氮氧化硅(SiON)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦鋁(TiAlO)、氧化鉭鋁(TaAlO)、氧化鈦硅(TiSiO)或者氧化鉭硅(TaSiO)代替氮化硅。此外，只要把絕緣性下部氫阻擋膜19的厚度作成為5nm～200nm左右，就是有效的。
另外，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21雖然使用的是膜厚約50nm的氮化鈦鋁，但也可以使用氮化硅鈦(TiSiN)、氮化鉭(TaN)、氮化硅鉭(TaSiN)、氮化鉭鋁(TaAlN)或者鉭化鋁(TaAl)來(lái)代替氮化鈦鋁。另外，只要它的膜厚作成為從5nm到200nm左右就是有效的。
另外，雖然氧阻擋膜22使用的是膜厚分別為約50nm的銥及氧化銥構(gòu)成的疊層膜，但是，也可以使用膜厚50nm～300nm左右的氧化銥或者氧化釕(RuO2)代替銥及氧化銥。另外，也可以使用從下層開(kāi)始順序形成的膜厚分別為50nm～300nm左右的釕及氧化釕構(gòu)成的疊層膜。此外，也可以用包含這些的單層膜及疊層膜中的至少2個(gè)的疊層膜構(gòu)成。
另外，在實(shí)施方式1中，雖然在絕緣性下部氫阻擋膜19的形成中使用了CVD法，在導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21的形成中使用了濺射法，但是，不是僅限于這些方法，例如，也可以在絕緣性下部氫阻擋膜19的形成中使用濺射法，在導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21的形成中使用CVD法。
下面，如圖6(b)所示，用CVD法，在向絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊，遍及包含氧阻擋膜22的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使氧阻擋膜22的上側(cè)部分的膜厚成為約500nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第3層間絕緣膜23。這里，第3層間絕緣膜23，也可以使用BPSG、HDP-NSG或者O3-NSG等的氧化硅。另外，決定電容部尺寸的第3層間絕緣膜23平坦后的膜厚只要作成為100nm～1000nm左右即可。這里，由于第3層間絕緣膜23的平坦后的膜厚越厚，電容部的有效面積增加，電容部的容量就增加得越大。相反，平坦后的膜厚越薄，電容部的加工就會(huì)變得越容易。
接著，用光刻法及干法刻蝕法，在第3層間絕緣膜23中的各氧阻擋膜22的上側(cè)部分上，形成使該氧阻擋膜22露出的接觸孔23a。從能夠在各接觸孔23a的壁面上及底面上形成電容部出發(fā)，各接觸孔23a的剖面形狀最好是上方展寬的梯狀，以提高它的壁面上及底部的角部中的下部電極24等的覆蓋性。為了實(shí)現(xiàn)該梯狀，例如可以使用以氟碳化合物為主成分的刻蝕氣體。
接著，用濺射法，向第3層間絕緣膜23的邊、遍及包含接觸孔23a的壁面及底面的整個(gè)面上地順序淀積膜厚約5nm的氧化銥及膜厚約50nm的鉑。然后，用光刻法及干法刻蝕法，在包含接觸孔23a的區(qū)域上進(jìn)行淀積膜的圖形化，用該淀積膜形成下部電極24。接著，用有機(jī)金屬氣相淀積(MOCVD)法，向第3層間絕緣膜23的上邊、遍及包含接觸孔23a的整個(gè)面地淀積厚度約50nm，以鍶、鉍、鉭或者鈮為主成分的鉍層狀鈣鈦礦型氧化物的強(qiáng)電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜25。然后，對(duì)電容絕緣膜25，在多個(gè)第2接觸插針20中例如位于在后工序中形成的電容部列的端部的接觸插針和與該接觸插針鄰接的接觸插針之間，形成使下部電極24露出的開(kāi)口部分25a。接著，用濺射法，向電容絕緣膜25的上邊淀積膜厚約50nm的鉑，然后，在包含下部電極24的區(qū)域上對(duì)所淀積的鉑和電容絕緣膜25進(jìn)行圖形化，形成由鉑構(gòu)成、兼作單元板50的上部電極26。借助于此，在各接觸孔23a內(nèi)分別形成由下部電極24、電容絕緣膜25及上部電極26構(gòu)成的多個(gè)電容部27，各自通過(guò)下部電極24、氧阻擋膜22、導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21及第2接觸插針20，與MOS晶體管的源擴(kuò)散層14B電連接。這里，在與布線用擴(kuò)散層14C連接的第2接觸插針20上形成的電容部，如圖2所示，向露出下部電極24的開(kāi)口部分25a內(nèi)，填充上部電極26的構(gòu)成材料，使上部電極26與導(dǎo)通用虛擬電容部27A的下部電極24短路，形成導(dǎo)通用虛擬電容部27A。
此外，雖然下部電極24及上部電極26使用的是膜厚約50nm的鉑，但是也可以使用其他的鉑族元素，即，也可以使用釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)或者銥(Ir)來(lái)代替鉑。這里，下部電極24及上部電極26的厚度最好是10nm～200nm左右。
另外，在本實(shí)施方式中，雖然在下部電極24的最下層上設(shè)置了由氧化銥構(gòu)成的氧阻擋膜，但是也可以使用氧化釕代替氧化銥。此外，如果導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21具有氧阻擋性，就不一定需要設(shè)置在下部電極24的最下層上的氧阻擋膜。
另外，電容絕緣膜25，可以使用膜厚約50nm的，以鍶、鉍、鉭或者鈮為主成分的鉍層狀鈣鈦礦型氧化物的強(qiáng)電介質(zhì)，例如，可以使可用通式為SrBi2(TaxNb1-x)2O9、Pb(ZrxTi1-x)O3、(BaxSr1-x)TiO3或者(BixLa1-x)4Ti3O12的強(qiáng)電介質(zhì)(其中，任何一個(gè)X都是0≤X≤1)。另外，還能夠使用高電介質(zhì)材料的五氧化鉭(Ta2O5)。這里，電容絕緣膜25的膜厚最好是50nm～200nm左右。
下面，如圖7所示，在用CVD法，向第3層間絕緣膜23的上面，遍及包含電容部27的上部電極26的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使得位于第3層間絕緣膜23的平坦部分上的上部電極26的上側(cè)部分的膜厚變成為約300nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第4層間絕緣膜28。接著，用光刻法及干法刻蝕法，以覆蓋第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23中的單元塊的區(qū)域作為掩模，除去它的外側(cè)部分，露出絕緣性下部氫阻擋膜19。這里，除去第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23的俯視中的電容部列的外側(cè)部分，使得在剖視中成為在上方展寬的梯狀。接著，用濺射法，向第4層間絕緣膜28的上面及端面、第3層間絕緣膜23的端面以及絕緣性下部氫阻擋膜19的露出面上，淀積由膜厚約50nm的氧化鈦鋁構(gòu)成的上部氫阻擋膜29。借助于此，在單元塊的外側(cè)中，上部氫阻擋膜29與絕緣性下部氫阻擋膜19連接。然后，用干法刻蝕除去上部氫阻擋膜29及絕緣性下部氫阻擋膜19中的單元塊的外側(cè)部分，僅僅剩下上部氫阻擋膜29中的連接部29a的寬度約500nm的部分。
這里，第4層間絕緣膜28，也可以使用BPSG、HDP-NSG或者O3-NSG等的氧化硅。另外，第4層間絕緣膜28的平坦后的膜厚，在上部電極26的上側(cè)上只要作成為0nm～500nm左右即可。
下面，如圖8所示，在用CVD法，向上部氫阻擋膜29及第2層間絕緣膜18的上邊整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使得上部氫阻擋膜29中的電容部列的上側(cè)部分的膜厚成為約300nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第5層間絕緣膜30。
此外，雖然上部氫阻擋膜29使用的是膜厚約50nm的氧化鈦鋁，但是不是僅限于氧化鈦鋁，也可以使用氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭鋁、氧化鈦硅或者氧化鉭硅。此外，只要把上部氫阻擋膜29的膜厚作成為5nm～200nm左右，就能夠發(fā)揮足夠的對(duì)氫的阻擋性。
另外，第5層間絕緣膜30，也可以使用BPSG、HDP-NSG或者O3-NSG等的氧化硅。另外，只要把第5層間絕緣膜30的平坦化后的膜厚作成為0nm～500nm即可。
下面，如圖9所示，在第5層間絕緣膜30中的單元塊的外側(cè)，選擇性地形成露出位線17的接觸孔。接著，用CVD法，在第5層間絕緣膜30上順序淀積膜厚約10nm的鈦、膜厚約20nm的氮化鈦及膜厚約300nm的鎢，填充接觸孔，接著，用CMP法，除去淀積膜中的第5層間絕緣膜30的上邊的殘留部分，在該第5層間絕緣膜30上形成與位線17連接的第3接觸插針31。接著，用濺射法，在第5層間絕緣膜30的上邊順序淀積膜厚約10nm的鈦、膜厚約50nm的氮化鈦、膜厚約500nm的鋁及膜厚約50nm的氮化鈦，使得與第3接觸插針31連接，然后，用干法刻蝕法對(duì)所淀積的疊層膜進(jìn)行圖形化，用疊層膜形成布線32。
接著，雖然沒(méi)有在圖中示出，但用多層布線的形成、保護(hù)膜形成及焊接區(qū)形成等公知的制造工藝，得到所希望的半導(dǎo)體器件。
如上所述，倘采用實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件的制造方法，則可以在包含多個(gè)電容部27及導(dǎo)通用虛擬電容部27A的單元塊的下側(cè)上，設(shè)置絕緣性下部氫阻擋膜19，單元塊的上側(cè)及側(cè)方用上部氫阻擋膜29被絕緣性下部氫阻擋膜19和具有連接部29a的上部氫阻擋膜29圍了起來(lái)。此外，由于在貫通絕緣性下部氫阻擋膜19的第2接觸插針20的上邊，還形成了導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21，使得在其周圍與絕緣性下部氫阻擋膜19接觸而且覆蓋第2接觸插針20的上面，因此，氫就不會(huì)從絕緣性下部氫阻擋膜19與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21之間侵入。
另外，如上所述，本身為構(gòu)成各單元板50的部件的電容部27的上部電極26，可借助于設(shè)置在電容部列的端部的導(dǎo)通用虛擬電容部27A，與半導(dǎo)體襯底10的布線用擴(kuò)散層14C電連接。因此，在上部氫阻擋膜29上，由于沒(méi)有必要設(shè)置對(duì)上部電極26供給電位的布線的開(kāi)口部分，故可以可靠地維持上部氫阻擋膜29的阻擋特性。除此之外，設(shè)置在半導(dǎo)體襯底10上的布線用擴(kuò)散層14C可以用與形成MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A及源擴(kuò)散層14B的同一離子注入工序形成，另外，由于第2接觸插針20及導(dǎo)通用虛擬電容部27A能夠在形成電容部列的工序中同時(shí)形成，沒(méi)有必要特意增加制造工藝。
另外，如圖3所示，實(shí)施方式1的半導(dǎo)體器件，是這樣的結(jié)構(gòu)在電容部27的下方、而且在絕緣性下部氫阻擋膜19和P型半導(dǎo)體襯底10之間，配置位線17，位線17通過(guò)第1接觸插針16與MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A連接。
因此，與將位于電容部的上方的布線和擴(kuò)散層連接起來(lái)的位線接觸設(shè)置在電容部之間上的現(xiàn)有的方法進(jìn)行比較，在本發(fā)明中，可以減少現(xiàn)有的位線接觸的寬余量的單位存儲(chǔ)單元的面積。借助于此，如從圖3的上方觀察時(shí)的存儲(chǔ)單元的平面圖的圖10所示，能夠以最小的寬余量將第1接觸插針16配置在電容部27之間的下方。
這里，詳細(xì)說(shuō)明圖10。圖10是實(shí)施方式1半導(dǎo)體器件的單元塊的平面圖。如圖10所示，該單元塊由行列狀配置在半導(dǎo)體襯底上的多個(gè)電容部27構(gòu)成。圖中，上下排列的一方的電容部27列的上部電極(圖中沒(méi)有示出)相互連接，構(gòu)成單元板50。
另外，與MOS晶體管的擴(kuò)散層(圖中沒(méi)有示出)連接的位線17，形成在圖中左右排列的電容部27的下方，這一方向是與上述一方的電容部27列垂直的方向。而且，在電容部27的下面的相互鄰接的第2接觸插針20之間，形成第1接觸插針16，第1接觸插針與位線17連接。這里，第1接觸插針16形成在每隔一個(gè)相互鄰接的電容部27之間。在圖10中，區(qū)域X是圖4所示的單位存儲(chǔ)單元。
另外，在單元塊60的外側(cè)中，位線17通過(guò)接觸插針31與形成在電容部27的上方上的布線(圖中沒(méi)有示出)連接。
此外，用絕緣性下部氫阻擋膜19和上部氫阻擋膜29覆蓋上述行列狀的電容部27。另外，絕緣性下部氫阻擋膜19和上部氫阻擋膜29在單元塊60的周邊接觸。
圖2是圖10中的單元板50方向的剖面圖。另外，圖3是圖10中的位線17方向的剖面圖。
此外，由于在絕緣性下部氫阻擋膜19的下方配置位線17，故可以用上部氫阻擋膜29和絕緣性下部氫阻擋膜19同時(shí)覆蓋多個(gè)電容部27。因此，能夠削除設(shè)置在現(xiàn)有的電容部之間的上部氫阻擋膜與絕緣性下部氫阻擋膜之間的接合部分和它的寬余量。借助于此，如圖10所示，就可以僅僅在多個(gè)電容部27列的端部29a上，形成上部氫阻擋膜29與絕緣性下部氫阻擋膜19的接觸部分，就能夠?qū)D4所示的單位存儲(chǔ)單元的占有面積比現(xiàn)有的減少約一半。
即，由于將位線17設(shè)置在絕緣性下部氫阻擋膜19的下方，故能夠?qū)崿F(xiàn)在位線方向上的存儲(chǔ)單元的高集成化。
另外，由于將位線17設(shè)置在半導(dǎo)體襯底10與絕緣性下部氫阻擋膜19之間，故能夠使MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A和位線17的第1接觸插針16形成得淺。因此，能夠減少用于形成與MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A接觸的第1層間絕緣膜15的刻蝕量。
此外，如圖3所示，是這樣的結(jié)構(gòu)在將位線17設(shè)置在絕緣性下部氫阻擋膜19的下方的同時(shí)，如圖3及圖10所示，在避開(kāi)覆蓋電容部27的絕緣性下部氫阻擋膜19和上部氫阻擋膜29的位置中，是通過(guò)第3接觸插針31把電容部27的上方的布線(圖中沒(méi)有示出)和位線17連接起來(lái)。
因此，與在擴(kuò)散層的正上方形成連接電容部的上方的布線和擴(kuò)散層的接觸插針的現(xiàn)有方法相比，在本發(fā)明中，沒(méi)有必要將與布線連接的第3接觸插針31形成在MOS晶體管的漏擴(kuò)散層14A的正上方。即，無(wú)須貫通絕緣性下部氫阻擋膜19及上部氫阻擋膜29，就能夠?qū)⑽痪€17和布線(圖中沒(méi)有示出)連接起來(lái)。
因此，由于各氫阻擋膜沒(méi)有被破壞，所以能夠用各氫阻擋膜防止氫向電容絕緣膜25的侵入。
另外，與現(xiàn)有的連接擴(kuò)散層和布線的接觸插針相比，連接形成在半導(dǎo)體襯底10的上邊、而且在絕緣性下部氫阻擋膜的下面上的位線17和布線的第3接觸插針31的接觸深度淺。因此，能夠減少形成第3接觸插針31時(shí)的層間絕緣膜的刻蝕量。借助于此，就可以減小刻蝕對(duì)電容部27的影響，就可以降低電容部27的特性劣化。
(實(shí)施方式2)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式2。
圖11示出本發(fā)明實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖11中，在與圖3所示結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上，注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)是將覆蓋第2接觸插針20的上面的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21直接形成在覆蓋位線17的第2層間絕緣膜18的上邊，而第2接觸插針20與MOS晶體管的源擴(kuò)散區(qū)14B或者布線用擴(kuò)散層14C連接，此外，在第2層間絕緣膜18上形成由氧化鈦鋁構(gòu)成的絕緣性下部氫阻擋膜39，使之覆蓋導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21及氧阻擋膜22的側(cè)端面。
以下，參照

上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。這里，僅說(shuō)明與實(shí)施方式1制造方法的不同點(diǎn)。
圖12(a)、圖12(b)及圖13示出本發(fā)明實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法的一部分剖面結(jié)構(gòu)。
如圖12(a)所示，與實(shí)施方式1同樣，在由氧化硅構(gòu)成的第1層間絕緣膜15的上邊，選擇性地形成由膜厚約10nm的鈦及膜厚約100nm的鎢構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。接著，例如，在用CVD法，向第1層間絕緣膜15的上邊遍及包含位線17的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使得位線17的上側(cè)部分的膜厚成為約100nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第2層間絕緣膜18。接著，用光刻法及干法刻蝕法，在MOS晶體管的N型源區(qū)14B及布線用擴(kuò)散層14C的上側(cè)部分上，形成分別露出各擴(kuò)散層14B、14C的接觸孔。然后，用CVD法，在第2層間絕緣膜18的上面上，順序淀積膜厚約10nm的鈦、膜厚約20nm的氮化鈦及膜厚約300nm的鎢，使之填充接觸孔，接著，用CMP法，除去淀積膜中的在第2層間絕緣膜18上的殘留部分，貫通第2層間絕緣膜18及第1層間絕緣膜15，形成分別與MOS晶體管的源擴(kuò)散層14B及布線用擴(kuò)散層14C連接的第2接觸插針20。
其次，如圖12(b)所示，例如，用濺射法，向第2層間絕緣膜18的上邊遍及包含第2接觸插針20的上面的整個(gè)面地順序淀積膜厚約50nm的氮化鈦鋁、膜厚約50nm的銥及膜厚約50nm的氧化銥。接著，用光刻法及干法刻蝕法，對(duì)這些疊層膜，順序進(jìn)行包含各第2接觸插針20的上側(cè)的區(qū)域那樣地圖形化，形成由氮化鈦鋁構(gòu)成的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21和由銥及氧化銥構(gòu)成的氧阻擋膜22。
接著，如圖13所示，例如用濺射法，向第2層間絕緣膜18的上邊，遍及包含導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21及氧阻擋膜22的整個(gè)面地淀積由膜厚約50nm的氧化鈦鋁構(gòu)成的絕緣性下部氫阻擋膜39。借助于此，絕緣性下部氫阻擋膜39與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21的側(cè)端面連接。然后，雖然圖中沒(méi)有示出，在第3層間絕緣膜23中形成接觸孔23a時(shí)，分別選擇性地除去絕緣性下部氫阻擋膜39中的各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21的上側(cè)部分。
這樣，實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件，與實(shí)施方式1同樣，具有絕緣性下部氫阻擋膜39及導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21和上部氫阻擋膜29，絕緣性下部氫阻擋膜39及導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21覆蓋包含多個(gè)電容部27的單元塊的下側(cè)，上部氫阻擋膜29覆蓋單元塊的上側(cè)及側(cè)方。因此，與在每個(gè)單位單元中都設(shè)置氫阻擋膜的情況不同，可以確保對(duì)橫向方向(與襯底面平行的方向)的氫阻擋性而不增大單元面積。
另外，在絕緣性下部氫阻擋膜39的周緣部的上邊，由于直接連接地形成上部氫阻擋膜29，上部氫阻擋膜29的側(cè)面和底面所成角度是鈍角、而且剖面呈L形，在剖面L形的彎曲部中，由于在上部氫阻擋膜29上能夠得到足夠的覆蓋膜厚，能夠充分發(fā)揮連接部中的氫阻擋性功能。
除此之外，在實(shí)施方式2中，由于絕緣性氫阻擋膜39與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21的側(cè)端面接觸，故能夠防止氫從絕緣性下部氫阻擋膜39與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21之間的侵入。
(實(shí)施方式3)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式3。
圖14示出本發(fā)明實(shí)施方式3的半導(dǎo)體器件部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖14中，在與圖3所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，省略了其說(shuō)明。
實(shí)施方式3的半導(dǎo)體器件，是在與MOS晶體管的源擴(kuò)散區(qū)14B或者布線用擴(kuò)散層14C連接的第2接觸插針40的側(cè)部及下部，設(shè)置由膜厚約50nm的氮化鈦鋁構(gòu)成的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜40a的結(jié)構(gòu)。這里，在第2接觸插針40的內(nèi)部上形成由鎢構(gòu)成的接觸插針主體40b。
另外，在各第2接觸插針40和各電容部27的下部電極24之間，形成由從下層算起膜厚約10nm的鈦、膜厚約50nm的銥及膜厚約50nm的氧化銥構(gòu)成的氧阻擋膜42，使之覆蓋第2接觸插針40。
以下，參照

上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。在這里也是僅僅說(shuō)明與實(shí)施方式1的制造方法的不同點(diǎn)。
圖15(a)、圖15(b)及圖16示出本發(fā)明的實(shí)施方式3半導(dǎo)體器件的制造方法一部分工序的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖15(a)所示，與實(shí)施方式1同樣，在由氧化硅構(gòu)成的第1層間絕緣膜15的上邊，選擇性地形成位線17，位線17具有由膜厚約10nm的鈦及膜厚約100nm的鎢構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。接著，例如在用CVD法，向第1層間絕緣膜15的上邊、遍及包含位線17的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使得位線17的上側(cè)部分的膜厚成為100nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第2層間絕緣膜18。接著，用CVD法，向第2層間絕緣膜18的上邊，淀積例如由膜厚約100nm的氮化硅構(gòu)成的絕緣性下部氫阻擋膜19，然后，用光刻法及干法刻蝕法，在MOS晶體管的源區(qū)14B及布線用擴(kuò)散層14C的上側(cè)部分上，形成分別露出各擴(kuò)散層14B、14C的接觸孔19a。
其次，如圖15(b)所示，例如用CVD法，向絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊，淀積由膜厚約50nm的氮化鈦鋁構(gòu)成的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜40a，使之淀積在接觸孔19a的底面及壁面上，接著，淀積膜厚約300nm的鎢，填充到接觸孔19a中。然后，用CMP法，除去在所淀積的疊層膜中的絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊剩下的部分，在接觸孔19a中的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜40a的內(nèi)側(cè)上，形成由鎢構(gòu)成的接觸插針主體40b。借助于此，貫通絕緣性下部氫阻擋膜19、第2層間絕緣膜18及第1層間絕緣膜15，形成分別與MOS晶體管的源擴(kuò)散層14B及布線用擴(kuò)散層14C連接的第2接觸插針40。
接著，如圖16所示，例如用濺射法，向絕緣性下部氫阻擋膜19的上邊、遍及包含第2接觸插針40的上面的整個(gè)面地順序淀積膜厚約10nm的鈦、膜厚約50nm的銥及膜厚約50nm的氧化銥。接著，用光刻法及干法刻蝕法，使之含有各第2接觸插針40的上側(cè)的區(qū)域那樣地對(duì)這些疊層膜進(jìn)行圖形化，形成從下層起由鈦、銥及氧化銥構(gòu)成的氧阻擋膜22。
這樣，實(shí)施方式3的半導(dǎo)體器件，與實(shí)施方式1同樣，具有把含有多個(gè)電容部27的單元塊的下側(cè)覆蓋起來(lái)的絕緣性下部氫阻擋膜19及導(dǎo)電性下部氫阻擋膜40a，和把單元塊的上側(cè)和側(cè)方覆蓋起來(lái)的上部氫阻擋膜29，因此，與在每個(gè)單位單元上都設(shè)置氫阻擋膜的情況不同，可以確保對(duì)橫方向(與襯底面平行的方向)的氫阻擋性而不會(huì)增大單元面積。
另外，由于因在絕緣性下部氫阻擋膜19中的周緣部的上邊，直接連接形成上部氫阻擋膜29，上部氫阻擋膜29側(cè)面和底面所形成的角度是鈍角而且剖面呈L形，而使得在剖面L形的彎曲部中、在上部氫阻擋膜29上能夠得到足夠的覆蓋膜厚，故結(jié)果變成為連接部中的氫阻擋性將充分地發(fā)揮作用。
除此之外，在實(shí)施方式3中，由于在接觸孔19a的底面及壁面上設(shè)置有導(dǎo)電性下部氫阻擋膜40a，且已與絕緣性下部氫阻擋膜19的接觸孔19a側(cè)的端面接觸，所以氫不會(huì)從絕緣性下部氫阻擋膜19和導(dǎo)電性下部氫阻擋膜40a之間侵入。
(實(shí)施方式4)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式4。
圖17示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖17中，在與圖3所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件是將與上部氫阻擋膜29中的絕緣性下部氫阻擋膜19的連接部29a設(shè)置在溝部28a的底面上的結(jié)構(gòu)，溝部28a設(shè)置在第3層間絕緣膜23及第4層間絕緣膜28上。
以下，參照

上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。這里，也僅僅說(shuō)明與實(shí)施方式1的制造方法的不同點(diǎn)。
圖18～圖20示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件的制造方法中一部分工序的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖18所示，在用CVD法，向第3層間絕緣膜23的上邊，遍及包含電容部27的上部電極26的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使位于第3層間絕緣膜23的平坦部分上的上部電極26的上側(cè)部分的膜厚成為約300nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第4層間絕緣膜28。接著，用光刻法及干法刻蝕法，在第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23上形成溝部28a，溝部28a在包圍單元塊的同時(shí)、使絕緣性下部氫阻擋膜19露出。這里，為了在該溝部28a的壁面上及底面上、在下一工序中形成上部氫阻擋膜29，最好使溝部28a的剖面形狀成為上方展寬的梯狀，以提高它的壁面上及底部的角部中的上部氫阻擋膜29的覆層。為了實(shí)現(xiàn)該梯狀，例如可以使用以氟碳化合物為主成分的刻蝕氣體。
其次，如圖19所示，例如用濺射法，向第4層間絕緣膜28的上邊、遍及包含溝部28a的底面及壁面的整個(gè)面地淀積由膜厚約50nm的氧化鈦鋁構(gòu)成的上部氫阻擋膜29。借助于此，在上部氫阻擋膜29中的單元塊的外側(cè)的區(qū)域中，形成與從溝部28a露出的絕緣性下部氫阻擋膜19連接的連接部29a。
然后，如圖20所示，選擇性地除去上部氫阻擋膜29中的溝部28a的外側(cè)部分。然后，在用CVD法，向包含溝部28a的上部氫阻擋膜29的上邊遍及整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使上部氫阻擋膜29中的電容部列的上側(cè)部分的膜厚成為約300nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第5層間絕緣膜30。
此外，在實(shí)施方式4中，可在淀積第3層間絕緣膜23之前，除去絕緣性下部氫阻擋膜19中的比溝部28a的形成區(qū)域更外側(cè)部分。
這樣，實(shí)施方式4的半導(dǎo)體器件，與實(shí)施方式1同樣，具有絕緣性下部氫阻擋膜19及導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21和上部氫阻擋膜29，絕緣性下部氫阻擋膜19及導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21覆蓋包含多個(gè)電容部的單元塊的下側(cè)，上部氫阻擋膜29覆蓋單元塊的上側(cè)及側(cè)方。因此，與在每個(gè)單位單元中都設(shè)置氫阻擋膜的情況不同，能夠不增大單元面積，并能夠確保對(duì)橫方向(與襯底面平行的方向)的氫阻擋性。
除此之外，還變成為這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)形成用于將上部氫阻擋膜29與絕緣性下部氫阻擋膜19連接起來(lái)的連接部29a時(shí)，在第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23上設(shè)置溝部28a。其結(jié)果是，在半導(dǎo)體襯底10的上邊，由于第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23的大部分未被除去殘留下來(lái)，故當(dāng)使上部氫阻擋膜29圖形化時(shí)，不會(huì)使形成在單元塊的上面上的抗蝕劑圖形的厚度減小。除此之外，覆蓋上部氫阻擋膜29的第5層間絕緣膜30的平坦度也提高。
另外，由于因上部氫阻擋膜29設(shè)置在溝部28a的底面上及兩壁面上，溝部28a已設(shè)置在第4層間絕緣膜28及第3層間絕緣膜23上，而使得在電容部列的側(cè)方中，上部氫阻擋膜29雙重地形成，故提高了對(duì)從電容部列的側(cè)方侵入的氫的阻擋性。
此外，在實(shí)施方式4中，既可以像實(shí)施方式2那樣采用將絕緣性下部氫阻擋膜與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的端面連接的結(jié)構(gòu)，也可以像實(shí)施方式3那樣，采用形成在第2接觸插針的底面及側(cè)面上的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施方式5)下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式5。
圖21示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖21中，在與圖3所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略了其說(shuō)明。
實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件，在第3層間絕緣膜23中的單元塊的外側(cè)區(qū)域上，形成使絕緣性下部氫阻擋膜19露出的溝部23b，在所形成的溝部23b的底面及壁面上，形成由膜厚約50nm的氧化鈦鋁構(gòu)成的側(cè)壁氫阻擋膜49，采用這種結(jié)構(gòu)代替將上部氫阻擋膜29直接地與設(shè)置在單元塊的下側(cè)上的絕緣性下部氫阻擋膜19連接的結(jié)構(gòu)。借助于此，就可以在側(cè)壁氫阻擋膜49上，在溝部23b的底部上形成第1連接部49a。
此外，在上部氫阻擋膜29和側(cè)壁氫阻擋膜49的外側(cè)部分上，設(shè)置第2連接部29a。借助于此，就可以用絕緣性下部氫阻擋膜19、導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21、側(cè)壁氫阻擋膜49及上部氫阻擋膜29把單元塊覆蓋起來(lái)。
圖22～圖24示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件的制造方法的一部分工序的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖22所示，用光刻法及干法刻蝕法，對(duì)第3層間絕緣膜23形成溝部23b，溝部23b包圍單元塊而且使絕緣性下部氫阻擋膜19露出。這里，由于在溝部23a的壁面上及底面上、在其次的工序中形成側(cè)壁氫阻擋膜49，最好使溝部23a的剖面形狀成為上方展寬的梯狀，以提高在它的壁面上及底部的角部中的側(cè)部氫阻擋膜49的覆蓋性。為了實(shí)現(xiàn)該梯狀形狀，例如可以使用以氟碳化合物為主成分的刻蝕氣體。
其次，如圖23所示，例如用濺射法，向第3層間絕緣膜23中的溝部23b的底面及壁面上，淀積由膜厚約50nm的氧化鈦鋁構(gòu)成的側(cè)壁氫阻擋膜49。借助于此，所淀積的側(cè)壁氫阻擋膜49、在溝部23b的底部形成與絕緣性下部氫阻擋膜19連接的第1連接部49a。接著，在包含溝部23b的區(qū)域上對(duì)側(cè)壁氫阻擋膜49進(jìn)行圖形化。
接著，如圖24所示，在用CVD法，向第3層間絕緣膜23的上邊、遍及包含電容部27的上部電極26及側(cè)壁氫阻擋膜49的整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使位于第3層間絕緣膜23的上邊的上部電極26的上側(cè)部分的膜厚成為約300nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第4層間絕緣膜28。接著，用光刻法及干法刻蝕法，以覆蓋第4層間絕緣膜28中的單元塊的區(qū)域作為掩模，在上方展寬的梯狀地除去它的外側(cè)部分，露出側(cè)壁氫阻擋膜49的外側(cè)的上端部。
接著，用濺射法，向第4層間絕緣膜28的上面、第3層間絕緣膜23的上面以及側(cè)壁氫阻擋膜49的露出面上邊，淀積由膜厚約50nm的氧化鈦鋁構(gòu)成的上部氫阻擋膜29。借助于此，上部氫阻擋膜29就可以用第2連接部29a和側(cè)壁氫阻擋膜49的露出面進(jìn)行連接。然后，用干法刻蝕法除去上部氫阻擋膜29及側(cè)壁氫阻擋膜49中的單元塊的外側(cè)部分，使得僅僅留下上部氫阻擋膜29中的第2連接部29a的寬度約500nm的部分。接著，在用CVD法，向上部氫阻擋膜29及第3層間絕緣膜23的上邊遍及整個(gè)面地淀積上氧化硅后，用CMP法，對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行平坦化，使上部氫阻擋膜29中的電容部列的上側(cè)部分的膜厚成為約300nm，形成由氧化硅構(gòu)成的第5層間絕緣膜30。
此外，在實(shí)施方式5中，也可以在淀積第3層間絕緣膜23之前，除去絕緣性下部氫阻擋膜19中比溝部23b形成區(qū)域更往外側(cè)的部分。
如上所述，實(shí)施方式5的半導(dǎo)體器件具有絕緣性下部氫阻擋膜19、導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21、側(cè)壁氫阻擋膜49以及上部氫阻擋膜29，絕緣性下部氫阻擋膜19及導(dǎo)電性下部氫阻擋膜21覆蓋包含多個(gè)電容部27的單元塊的下側(cè)，側(cè)壁氫阻擋膜49覆蓋單元塊的側(cè)方，上部氫阻擋膜29覆蓋單元塊的上方。因此，與在每個(gè)單位單元中都設(shè)置氫阻擋膜的情況不同，可以確保對(duì)橫方向(與襯底面平行的方向)的氫阻擋性，而無(wú)須增大單元面積。
再加上，由于側(cè)壁氫阻擋膜49在上方展寬的梯狀溝部23b的底面及壁面上形成的同時(shí)，上部氫阻擋膜29已被形成為在側(cè)面與底面所成角度是鈍角的剖面L形，故在側(cè)壁氫阻擋膜49及上部氫阻擋膜29上，在剖面凹型或者剖面L形的彎曲部中，就可以得到足夠的覆蓋膜厚。因此，充分提高電容部列的側(cè)方部分中的氫阻擋性的結(jié)果，能夠可靠地防止由構(gòu)成電容部27的強(qiáng)電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜25因氫引起的劣化。
另外，在實(shí)施方式5中，由于側(cè)壁氫阻擋膜49是與上部氫阻擋膜29獨(dú)立地不公用的結(jié)構(gòu)，即使在各電容部27的高差比較大的情況下，上部氫阻擋膜29的覆蓋性也可以改善。
此外，即使在實(shí)施方式5中，也可以采用實(shí)施方式2那樣的使絕緣性下部氫阻擋膜與導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的端面連接的結(jié)構(gòu)，另外，也可以采用實(shí)施方式3那樣的在第2接觸插針的底面及側(cè)面上形成的結(jié)構(gòu)。
另外，雖然在第1～第5的各實(shí)施方式中，具有絕緣性的氫阻擋層使用的是氧化鈦鋁(TiAlO)，但是也可以使用氧化鋁(Al2O3)或者氧化鉭鋁(TaAlO)來(lái)代替氧化鈦鋁。另外，也可以使用包含這些中的至少2個(gè)的疊層膜。
另外，在各實(shí)施方式中，雖然具有導(dǎo)電性的阻擋層使用的是氮化鈦鋁(TiAlN)，但是也可以使用包含鈦鋁(TiAl)、氮化硅鈦(TiSiN)、氮化鉭(TaN)、氮化硅鉭(TaSiN)、氮化鉭鋁(TaAlN)及鉭鋁(TaAl)中的任何一個(gè)，或者這些中的至少2個(gè)的疊層膜，來(lái)代替氮化鈦鋁。
(實(shí)施方式6)
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式6。
圖25示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖25中，在與圖3所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
實(shí)施方式6采用將第3接觸插針31分割為下部接觸插針31a和上部接觸插針31b形成的結(jié)構(gòu)。
具體地說(shuō)，如圖25所示，用干法刻蝕法，將第5層間絕緣膜30中的單元塊的外側(cè)區(qū)域、第3接觸插針31的形成區(qū)域及其附近區(qū)域，形成挖下的凹部，挖下的凹部與第3層間絕緣膜23的上面的高度同等程度。
接著，在第5層間絕緣膜30上形成的凹部的底面上，形成使位線17露出的接觸孔，在形成的接觸孔上，用與實(shí)施方式1同樣的方法，形成下部接觸插針31a。但是，由于下部接觸插針31a形成在形成于第5層間絕緣膜30上的凹部的底部上，例如用以六氟化硫(SF6)為主成分的干法刻蝕法除去淀積在接觸孔的周邊的插針形成材料。
接著，用CVD法，向第5層間絕緣膜30的上邊，淀積由氧化硅構(gòu)成的第6層間絕緣膜51，填充凹部，然后，用CMP法，平坦化第5層間絕緣膜30和第6層間絕緣膜51的上面。然后，在已填充上第5層間絕緣膜30的凹部的第6層間絕緣膜51上形成接觸孔，使下部接觸插針31a露出，用與實(shí)施方式1同樣的方法，在形成的接觸孔上形成上部接觸插針31b，形成由下部接觸插針31a及上部接觸插針31b構(gòu)成的第3接觸插針31。
如上所述，根據(jù)實(shí)施方式6，在第5層間絕緣膜30上設(shè)置凹部，減薄膜厚，然后，在第5層間絕緣膜30的凹部的下側(cè)上形成下部接觸插針31a。接著，用第6層間絕緣膜51填充凹部，在該第6層間絕緣膜51上，形成與下部接觸插針31a連接的上部接觸插針31b。因此，下部接觸插針形成用的接觸孔及上部接觸插針形成用的接觸孔的縱橫比的值，與一次形成第3接觸插針31的情況相比，任何一個(gè)都減小，因而能夠可靠地形成第3接觸插針31。
此外，上下分割的第3接觸插針，也可以應(yīng)用于實(shí)施方式1～3的半導(dǎo)體器件。
(實(shí)施方式7)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式7。
圖26示出本發(fā)明的實(shí)施方式7的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖26中，在與圖17所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
實(shí)施方式7，采用向溝部28a內(nèi)填充上部氫阻擋膜29的結(jié)構(gòu)，溝部28a設(shè)置在第3層間絕緣膜23及第4層間絕緣膜28上。這里，溝部28a的開(kāi)口寬度約為200nm～250nm。因此，上部氫阻擋膜29，例如用CVD法成膜厚度為150nm的氧化鋁后，用CMP法，進(jìn)行研磨直到在第4層間絕緣膜28中的平坦部分上的膜厚成為50nm。
根據(jù)實(shí)施方式7，由于向溝部28a內(nèi)填充上部氫阻擋膜29，溝部28a設(shè)置在第3層間絕緣膜23及第4層間絕緣膜28上，在后工序中，當(dāng)在上部氫阻擋膜29的上面上淀積第5層間絕緣膜30時(shí)，能夠減少絕緣膜的淀積量。其結(jié)果是，由于能夠抑制第5層間絕緣膜30的膜厚，故可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的微細(xì)化。
(實(shí)施方式8)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式8。
圖27示出本發(fā)明的實(shí)施方式8的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖27中，在與圖17所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
實(shí)施方式8，把在第3層間絕緣膜23及第4層間絕緣膜28上設(shè)置的溝部作成為第1溝部28a和并設(shè)在它的外側(cè)的第2溝部28b的2重結(jié)構(gòu)。借助于此，能夠進(jìn)一步提高對(duì)單元塊的橫向方向(與襯底面平行的方向)的氫阻擋性。
此外，多個(gè)溝部28a、28b不是僅限于2重結(jié)構(gòu)，也可以是3重以上的結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)溝部的數(shù)目增加時(shí)，由于與它成比例絕緣性下部氫阻擋膜19和上部氫阻擋膜29的連接部29a的面積增大，故最好還是2重左右。
(實(shí)施方式9)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式9。
圖28示出本發(fā)明的實(shí)施方式9的半導(dǎo)體器件重要部位的平面結(jié)構(gòu)。
如圖28所示，實(shí)施方式9，把與上部氫阻擋膜29的周緣部鄰接的電容部作成為不進(jìn)行通常的工作的非工作虛擬電容部27B的結(jié)構(gòu)。這里，如上所述，由于設(shè)置在各電容部列的一部分上的導(dǎo)通用虛擬電容部27A是能夠使上部電極與下部電極短路的結(jié)構(gòu)，從根本上不作為電容部工作。
如上所述，根據(jù)實(shí)施方式9，即使發(fā)生了上部氫阻擋膜29對(duì)各電容部不能防止氫擴(kuò)散的事態(tài)，由于使位于單元塊60的周緣部各電容部全部不工作，半導(dǎo)體器件仍能夠原樣的進(jìn)行規(guī)定的工作。
此外，毫無(wú)疑問(wèn)，非工作虛擬電容部27B也能夠應(yīng)用于其他實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件。
(實(shí)施方式1O)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式10。
圖29示出本發(fā)明的實(shí)施方式10的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖29中，在與圖17所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
如圖29所示，實(shí)施方式10的半導(dǎo)體器件采用如下結(jié)構(gòu)例如用CMP法研磨設(shè)置在位線17和絕緣性下部氫阻擋膜19之間的第2層間絕緣膜18，直到位線17露出，在埋入到露出的位線17和該位線17彼此之間的間隙上的第2層間絕緣膜18的上邊，直接地設(shè)置絕緣性下部氫阻擋膜19。
歸因于此，由于將減小目的為形成采用貫通第3層間絕緣膜23、第4層間絕緣膜28及第5層間絕緣膜30的辦法與位線17連接的第3接觸插針31的接觸孔的縱橫比減小，故能夠可靠地形成第3接觸插針31。除此之外，由于還可以抑制半導(dǎo)體器件的高度，故該半導(dǎo)體器件容易微細(xì)化。
此外，使位線17與絕緣性下部氫阻擋膜19接觸的結(jié)構(gòu)，也能夠應(yīng)用于其他實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中。
(實(shí)施方式11)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式11。
圖30示出本發(fā)明的實(shí)施方式11的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖30中，在與圖17所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
如圖30所示，實(shí)施方式11的半導(dǎo)體器件采用如下結(jié)構(gòu)例如用CMP法，研磨設(shè)置在各電容部27與上部氫阻擋膜29之間的第4層間絕緣膜28，直到露出各電容部27為止，第4層間絕緣膜28埋入到露出的各電容部27和該電容部27彼此之間的間隙內(nèi)，直接地在第4層間絕緣膜28上設(shè)置上部氫阻擋膜29。
歸因于此，由于將減小目的為形成采用貫通第3層間絕緣膜23、第4層間絕緣膜28及第5層間絕緣膜30的辦法與位線17連接的第3接觸插針31的接觸孔的縱橫比減小，故能夠可靠地形成第3接觸插針31。除此之外，由于還可以抑制半導(dǎo)體器件的高度，故該半導(dǎo)體器件容易微細(xì)化。
此外，使電容部27和上部氫阻擋膜29接觸的結(jié)構(gòu)，也能夠應(yīng)用于其他的半導(dǎo)體器件。
(實(shí)施方式12)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式12。
圖31示出本發(fā)明的實(shí)施方式12的半導(dǎo)體器件的部分的剖面結(jié)構(gòu)。這里，在圖31中，在與圖17所示的結(jié)構(gòu)部件同一的結(jié)構(gòu)部件上注以同一的標(biāo)號(hào)，故省略其說(shuō)明。
如圖31所示，實(shí)施方式12的半導(dǎo)體器件采用如下的結(jié)構(gòu)例如用CMP法，研磨設(shè)置在上部氫阻擋膜29和布線32之間的第5層間絕緣膜30，直到上部氫阻擋膜29露出為止，第5層間絕緣膜30埋入到露出的上部氫阻擋膜29的上邊和上部氫阻擋膜29彼此之間的間隙以及溝部28a上，直接地在第5層間絕緣膜30的上邊設(shè)置布線32。
歸因于此，由于將減小目的為形成采用貫通第3層間絕緣膜23、第4層間絕緣膜28及第5層間絕緣膜30的辦法與位線17連接的第3接觸插針31的接觸孔的縱橫比減小，故能夠可靠地形成第3接觸插針31。除此之外，由于還可以抑制半導(dǎo)體器件的高度，故該半導(dǎo)體器件容易微細(xì)化。
此外，使上部氫阻擋膜29和布線32接觸的結(jié)構(gòu)，也能夠應(yīng)用于其他的半導(dǎo)體器件。
(產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能性)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有能夠可靠地防止構(gòu)成電容部的電容絕緣膜因氫引起的劣化的效果，在將強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)用做電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件等中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具備下部氫阻擋膜；形成在上述下部氫阻擋膜的上邊的電容部；覆蓋上述電容部、且使上述電容部的周緣部的上述下部氫阻擋膜露出的第1層間絕緣膜，以及形成在上述第1層間絕緣膜和上述露出的下部氫阻擋膜的上邊的上部氫阻擋膜；上述上部氫阻擋膜在上述周緣部與上述下部氫阻擋膜接觸，覆蓋上述電容部側(cè)方的上述第1層間絕緣膜的側(cè)面與上述下部氫阻擋膜的上面所成的角度是鈍角。
2.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具備下部氫阻擋膜；形成在上述下部氫阻擋膜的上邊、由下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容部；覆蓋上述電容部形成的第1層間絕緣膜；以及覆蓋上述電容部的上方及側(cè)方的上部氫阻擋膜，于上述第1層間絕緣膜，在上述電容部的周圍形成梯狀的開(kāi)口部分，梯狀的開(kāi)口部分的底面是露出上述下部氫阻擋膜、而且在上方上擴(kuò)展的上述梯狀開(kāi)口部分；上述上部氫阻擋膜沿上述開(kāi)口部分的側(cè)面及底面形成，在上述開(kāi)口部分中與上述下部氫阻擋膜接觸。
3.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具備下部氫阻擋膜；形成在上述下部氫阻擋膜的上邊，由下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容部；覆蓋上述電容部形成的第1層間絕緣膜；以及覆蓋上述電容部的上方及側(cè)方的上部氫阻擋膜；于上述第1層間絕緣膜，在上述電容部的周圍形成開(kāi)口溝，上述開(kāi)口溝的底面是露出上述下部氫阻擋膜的上述開(kāi)口溝，上述上部氫阻擋膜具有沿上述開(kāi)口溝形成的凹部，上述凹部與上述下部氫阻擋膜接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述上部氫阻擋膜的凹部的剖面形狀是在上方展寬的梯狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述上部氫阻擋膜填充在上述凹部?jī)?nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述電容部中的上述下部電極、上述電容絕緣膜及上述上部電極的剖面形狀是在上方展寬的梯狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還具備形成在上述第1層間絕緣膜的上邊的第2層間絕緣膜，第2層間絕緣膜覆蓋上述電容部；于上述第1層間絕緣膜，形成使上述下部氫阻擋膜露出的開(kāi)口溝；上述上部氫阻擋膜由第1氫阻擋膜和第2氫阻擋膜構(gòu)成，上述第1氫阻擋膜沿上述開(kāi)口溝形成，呈剖面凹狀，上述第2氫阻擋膜形成在上述第2層間絕緣膜的上邊，而且上述第2氫阻擋膜的端部與上述第1氫阻擋膜接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還具備在上述第1層間絕緣膜的上邊形成的第2層間絕緣膜，上述第2層間絕緣膜覆蓋上述上部氫阻擋膜；在上述電容部的側(cè)方，而且形成在上述第2層間絕緣膜的上邊的第3層間絕緣膜；于上述第2層間絕緣膜的上述電容部的側(cè)方區(qū)域，形成貫通上述第2層間絕緣膜的下部接觸插針；于上述第3層間絕緣膜的上述電容部的側(cè)方區(qū)域，形成貫通上述第3層間絕緣膜、而且與上述下部接觸插針電連接的上部接觸插針。
9.根據(jù)權(quán)利要求3～8中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于于上述第1層間絕緣膜，相互并行地形成使上述下部氫阻擋膜露出的多個(gè)開(kāi)口溝；上述上部氫阻擋膜的側(cè)部上具有多個(gè)凹部，凹部沿上述多個(gè)開(kāi)口溝形成，上述多個(gè)凹部分別與上述下部氫阻擋膜接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述下部氫阻擋膜或者上述上部氫阻擋膜由絕緣性材料構(gòu)成；上述絕緣性材料由氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鈦鋁、氧化鉭鋁、氧化硅鈦或者氧化硅鉭構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于于上述電容部的下側(cè)，設(shè)置防止氧擴(kuò)散的氧阻擋膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述氧阻擋膜由銥、氧化銥、釕或者氧化釕構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或者12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述氧阻擋膜由含有氧化銥、從下層開(kāi)始順序形成的銥和氧化銥構(gòu)成的疊層膜、氧化釕、及從下層順序形成的釕和氧化釕構(gòu)成的疊層膜中的任何一者，或者這些中的至少2個(gè)的疊層膜構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于于上述電容部的下側(cè)，設(shè)置防止氫擴(kuò)散的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜由氮化鈦鋁、鈦鋁、氮化硅鈦、氮化鉭、氮化硅鉭、氮化鉭鋁、或者鉭鋁構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，由包含氮化鈦鋁、鈦鋁、氮化硅鈦、氮化鉭、氮化硅鉭、氮化鉭鋁、以及鉭鋁中的至少2個(gè)的疊層膜構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，是包含由防止氧及氫擴(kuò)散的第1導(dǎo)電性阻擋層和防止氧擴(kuò)散的第2導(dǎo)電性阻擋層構(gòu)成的疊層膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求1～17中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于多個(gè)上述電容部列狀配置構(gòu)成電容部列，構(gòu)成該電容部列的上部電極相互連接構(gòu)成單元板，上述多個(gè)電容部，以上述單元板為單位，用上述上部氫阻擋膜覆蓋。
19.根據(jù)權(quán)利要求1～17中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述電容部多個(gè)配置構(gòu)成塊，上述多個(gè)電容部，以上述塊為單位，用上述上部氫阻擋膜覆蓋。
20.根據(jù)權(quán)利要求1～17中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于多個(gè)上述電容部行列狀配置構(gòu)成電容部陣列，上述多個(gè)電容部，以上述電容部陣列為單位，用上述上部氫阻擋膜覆蓋。
21.根據(jù)權(quán)利要求1～17中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述多個(gè)電容部列狀配置構(gòu)成電容部列，構(gòu)成該電容部列的上部電極相互連接構(gòu)成單元板，上述電容部列多個(gè)配置構(gòu)成塊，而且，上述塊多個(gè)配置構(gòu)成電容部陣列，上述多個(gè)電容部，或者是以上述單元板為單位、以上述塊為單位或者以上述電容部陣列為單位，用上述上部氫阻擋膜覆蓋起來(lái)，或者是混合存在于上述單元板單位及上述塊單位內(nèi)，用上述上部氫阻擋膜覆蓋起來(lái)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1～21中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于配置多個(gè)上述電容部，在上述多個(gè)電容部中，那些與上述上部氫阻擋膜的周緣部分鄰接的電容部，是不進(jìn)行電工作的非工作虛擬電容部。
23.根據(jù)權(quán)利要求1～22中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還具備形成在半導(dǎo)體襯底上的單元選擇晶體管；和在上述半導(dǎo)體襯底上，與上述單元選擇晶體管電連接的位線；上述位線，在上述下部氫阻擋膜及上述上部氫阻擋膜的外側(cè)上與其他的布線連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述位線形成在上述下部氫阻擋膜的下方。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或者24所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述位線形成在上述下部氫阻擋膜和上述半導(dǎo)體襯底之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求23～25中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于在上述下部氫阻擋膜的下側(cè)，上述位線與該下部氫阻擋膜接觸。
27.根據(jù)權(quán)利要求3～26中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述上部氫阻擋膜中的上述凹部，在它的底部與上述下部氫阻擋膜接觸。
28.根據(jù)權(quán)利要求1～27中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述電容部中的上述上部電極和上述上部氫阻擋膜相互接觸。
29.根據(jù)權(quán)利要求1～28中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還具備直接形成在上述上部氫阻擋膜的上邊的布線。
30.根據(jù)權(quán)利要求1～29中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還具備形成在半導(dǎo)體襯底上，具有源區(qū)及漏區(qū)的單元選擇晶體管；在上述半導(dǎo)體襯底的上邊，覆蓋上述單元選擇晶體管的第4層間絕緣膜；將上述第4層間絕緣膜中的上述源區(qū)或者上述漏區(qū)與上述下部電極電連接的接觸插針。
31.根據(jù)權(quán)利要求1～29中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還具備形成在半導(dǎo)體襯底上的多個(gè)單元選擇晶體管；上述電容部多個(gè)列狀配置構(gòu)成電容部列的同時(shí)，上述多個(gè)電容部的上部電極相互連接構(gòu)成單元板；上述各單元選擇晶體管和上述各電容部用接觸插針電連接；上述電容部列包含具有與上述電容部同一結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通用虛擬電容部；歸因于上述導(dǎo)通用虛擬電容部中的上部電極和下部電極電連接，上述單元板通過(guò)上述接觸插針處于與上述半導(dǎo)體襯底導(dǎo)通狀態(tài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述下部氫阻擋膜由導(dǎo)電性下部氫阻擋膜和絕緣性下部氫阻擋膜構(gòu)成，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜形成在上述各單元選擇晶體管及各電容部之間，絕緣性下部氫阻擋膜形成在上述電容部列之間；上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜形成在上述絕緣性下部氫阻擋膜上，而且覆蓋上述接觸插針的上面。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述下部氫阻擋膜由導(dǎo)電性下部氫阻擋膜和絕緣性下部氫阻擋膜構(gòu)成，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜形成在上述各單元選擇晶體管及各電容部之間，絕緣性下部氫阻擋膜形成在上述電容部列之間；上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜中的端面與上述絕緣性下部氫阻擋膜接觸。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述下部氫阻擋膜由導(dǎo)電性下部氫阻擋膜和絕緣性下部氫阻擋膜構(gòu)成，導(dǎo)電性下部氫阻擋膜形成在上述各單元選擇晶體管及各電容部之間，絕緣性下部氫阻擋膜形成在上述電容部列之間；上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜形成在上述接觸插針的側(cè)面上，與上述絕緣性下部氫阻擋膜接觸。
35.根據(jù)權(quán)利要求1～34所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于在上述下部電極或者上述上部電極的主要成分中包含鉑族元素。
36.根據(jù)權(quán)利要求1～35所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述電容絕緣膜由通式為SrBi2(TaxNb1-x)2O9、Pb(ZrxTi1-x)O3、(BaxSr1-x)TiO3、(BixLa1-x)4Ti3O12(其中，任何一個(gè)x都是0≤x≤1)或者Ta2O5等的電介質(zhì)構(gòu)成。
37.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于具備在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)單元選擇晶體管的工序；在上述半導(dǎo)體襯底上邊，形成與上述單元選擇晶體管電連接的位線的工序；在上述位線的上方，形成絕緣性下部氫阻擋膜的工序；貫通上述絕緣性下部氫阻擋膜，形成達(dá)到上述各選擇晶體管的多個(gè)第1接觸插針的工序；在上述絕緣性下部氫阻擋膜的上邊，選擇性地形成多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，覆蓋上述各第1接觸插針的上面的工序；在上述各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的上邊，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，每一個(gè)電容部都具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；以及在上述電容部列的上方形成上部氫阻擋膜的工序；形成上述上部氫阻擋膜的工序，包括使上述上部氫阻擋膜在上述絕緣性下部氫阻擋膜的上述電容部列的外側(cè)區(qū)域上進(jìn)行接觸的工序。
38.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于具備在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)單元選擇晶體管的工序；在上述半導(dǎo)體襯底上邊，形成與上述單元選擇晶體管電連接的位線的工序；形成達(dá)到上述各選擇晶體管的多個(gè)第1接觸插針的工序；在上述各第1接觸插針的上邊，選擇性地形成多個(gè)導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，覆蓋各第1接觸插針的上面的工序；形成絕緣性下部氫阻擋膜，使之在覆蓋上述各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的側(cè)方區(qū)域的同時(shí)，覆蓋上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的各端面的工序；在上述各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的上邊，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，每一個(gè)電容部都具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；以及在上述電容部列的上方形成上部氫阻擋膜的工序，形成上述上部氫阻擋膜的工序、包括使上述上部氫阻擋膜在上述絕緣性下部氫阻擋膜的上述電容部列的外側(cè)區(qū)域上進(jìn)行接觸的工序。
39.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于具備在半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)單元選擇晶體管的工序；在上述半導(dǎo)體襯底上邊，形成與上述單元選擇晶體管電連接的位線的工序；在上述位線的上方，形成絕緣性下部氫阻擋膜的工序；貫通上述絕緣性下部氫阻擋膜，形成達(dá)到上述各選擇晶體管的多個(gè)接觸孔的工序；在上述各接觸孔的壁面及底面上邊，形成它的上端部與上述絕緣性下部氫阻擋膜連接的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜，形成至少包含上述導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的第1接觸插針的工序；在上述各導(dǎo)電性下部氫阻擋膜的上邊，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，每一個(gè)電容部都具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；以及在上述電容部列的上方形成上部氫阻擋膜的工序；形成上述上部氫阻擋膜的工序是包括使上述上部氫阻擋膜在上述絕緣性下部氫阻擋膜的上述電容部列的外側(cè)區(qū)域上進(jìn)行接觸的工序。
40.根據(jù)權(quán)利要求37～39中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在形成上述上部氫阻擋膜的工序之后，還具備如下工序在上述半導(dǎo)體襯底的上邊，遍及包含上述上部氫阻擋膜的整個(gè)面地形成層間絕緣膜的工序；于上述層間絕緣膜的上述上部氫阻擋膜形成的區(qū)域的外側(cè)部分，形成與上述位線連接的第2接觸插針的工序；以及在上述層間絕緣膜的上邊，形成與上述第2接觸插針連接的布線的工序。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在上述層間絕緣膜上形成上述第2接觸插針的工序包含如下工序在上述上部氫阻擋膜的上邊形成下層層間絕緣膜，在所形成的層間絕緣膜上形成下部接觸插針的工序；以及在上述下層層間絕緣膜的上邊形成上層層間絕緣膜，于所形成的上層層間絕緣膜，形成與上述下部接觸插針連接的上部接觸插針的工序。
42.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于具備如下工序在半導(dǎo)體襯底上形成下部氫阻擋膜的工序；在上述下部氫阻擋膜的上邊，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；形成覆蓋上述電容部列的上方的層間絕緣膜的工序；于上述層間絕緣膜，形成使上述下部氫阻擋膜中的上述電容部列的外側(cè)區(qū)域露出的開(kāi)口溝的工序；以及在上述層間絕緣膜上形成上部氫阻擋膜，使得它在上述開(kāi)口溝的底面上與上述下部氫阻擋膜接觸的工序。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于于上述層間絕緣膜形成開(kāi)口溝的工序包含相互并行地形成多個(gè)上述開(kāi)口溝的工序。
44.根據(jù)權(quán)利要求42或者43所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述開(kāi)口溝的剖面形狀形成為在上方展寬的梯狀。
45.根據(jù)權(quán)利要求37～44中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在形成上述絕緣性下部氫阻擋膜的工序中，上述絕緣性下部氫阻擋膜直接地形成在上述位線的上邊。
46.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于具備如下工序在半導(dǎo)體襯底上形成下部氫阻擋膜的工序；在上述下部氫阻擋膜的上邊，形成包含多個(gè)電容部的電容部列的工序，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜；形成側(cè)壁氫阻擋膜的工序，側(cè)壁氫阻擋膜在覆蓋上述電容部列的側(cè)方的同時(shí)，與上述下部氫阻擋膜中的上述電容部列的外側(cè)部分接觸；以及形成上部氫阻擋膜的工序，上部氫阻擋膜在覆蓋上述電容部列的上方的同時(shí)，與上述側(cè)壁氫阻擋膜接觸。
47.根據(jù)權(quán)利要求37～46中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述各電容部中的上述下部電極、電容絕緣膜及上部電極是剖面凹狀，它的側(cè)部形狀形成為在上方展寬的梯狀。
48.根據(jù)權(quán)利要求37～47中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于于形成上述上部氫阻擋膜的工序，上述上部氫阻擋膜直接形成在上述上部電極的上邊。
49.根據(jù)權(quán)利要求34～45中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在形成上述上部氫阻擋膜的工序后，還具備直接在上述上部氫阻擋膜的上邊形成布線的工序。
50.根據(jù)權(quán)利要求37～49中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于形成上述電容部列的工序包含如下工序?qū)⑸鲜龆鄠€(gè)電容部的上部電極連接起來(lái)形成單元板，使與形成的單元板連接的一個(gè)電容部中的上部電極和下部電極電連接，將上述一個(gè)電容部作為導(dǎo)通用虛擬電容部使用的工序，導(dǎo)通用虛擬電容部的上部電極和下部電極導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。是在具有使用強(qiáng)電介質(zhì)或者高電介質(zhì)的電容絕緣膜的半導(dǎo)體器件中，在可以防止電容絕緣膜因氫引起的劣化的同時(shí)，還可以減小單位單元的面積。該器件具備形成在半導(dǎo)體襯底(10)上的單元選擇用晶體管；與各晶體管的源擴(kuò)散層(14B)連接、包含多個(gè)電容部(27)的電容部列，各個(gè)電容部具有由強(qiáng)電介質(zhì)構(gòu)成的電容絕緣膜(25)；以及形成在比該電容部列更下方的位線(17)。電容部列在包含上下的整個(gè)周圍被氫阻擋膜覆蓋，該氫阻擋膜，由形成在晶體管和電容部(27)之間的導(dǎo)電性下部氫阻擋膜(21)、形成在位線(17)及電容部列之間的絕緣性下部氫阻擋膜(19)和形成在電容部列的上側(cè)的上部氫阻擋膜(29)構(gòu)成。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1501502SQ200310118118
公開(kāi)日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
發(fā)明者伊東豐二, 藤井英治, 梅田和男, 治, 男 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社