公开(公告)号：US06897501B2

公开(公告)日：2005-05-24

申请号：US10248897

申请日：2003-02-28

申请人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jingyu Lian ,  Gerhard Beitel ,  Karl Hornik

发明人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jingyu Lian ,  Gerhard Beitel ,  Karl Hornik

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/08 ,  H01L27/115 ,  H01L29/76 ,  H01L29/94 ,  H01L31/062 ,  H01L31/113 ,  H01L31/119

CPC分类号： H01L27/11502 ,  H01L27/0805 ,  H01L27/11507 ,  H01L28/55

摘要： A capacitor structure having a capacitor with a top electrode, a bottom electrode, and a capacitor dielectric layer between the top and bottom electrodes is disclosed. The capacitor includes upper and lower portions. The demarcation between the upper and lower portion is located between top and bottom surfaces of the capacitor dielectric layer. A dielectric layer is provided on the sidewalls of the upper portion of the capacitor to prevent shorting between the electrodes that can be caused by a conductive fence formed during processing.

摘要翻译： 公开了一种电容器结构，其具有在顶部电极和底部电极之间具有顶部电极，底部电极和电容器电介质层的电容器。 电容器包括上部和下部。 上部和下部之间的分界位于电容器介电层的顶表面和底表面之间。 在电容器的上部的侧壁上设置有电介质层，以防止在加工过程中形成的导电栅栏引起的电极之间的短路。

公开(公告)号：US07042705B2

公开(公告)日：2006-05-09

申请号：US10356690

申请日：2003-01-30

申请人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Kazuhiro Tomioka ,  Jingyu Lian ,  Nicolas Nagel ,  Andreas Hilliger ,  Gerhard Beitel

发明人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Kazuhiro Tomioka ,  Jingyu Lian ,  Nicolas Nagel ,  Andreas Hilliger ,  Gerhard Beitel

IPC分类号： H01G4/10

CPC分类号： H01L28/55 ,  H01L21/31116 ,  H01L28/57

摘要： The present invention provides a sidewall oxygen diffusion barrier and a method for fabricating the sidewall oxygen diffusion barrier that reduces the diffusion of oxygen into contact plugs during a CW hole reactive ion etch of a ferroelectric capacitor of an FeRAM device. In one embodiment the sidewall barrier is formed from a substrate fence. In another embodiment, the sidewall barrier is formed by etching back an oxygen barrier.

摘要翻译： 本发明提供一种侧壁氧扩散阻挡层和制造侧壁氧扩散阻挡层的方法，该方法在FeRAM器件的铁电电容器的CW孔反应离子蚀刻期间减少氧气扩散到接触塞中。 在一个实施例中，侧壁屏障由衬底围栏形成。 在另一个实施例中，通过蚀刻回氧屏障来形成侧壁屏障。

公开(公告)号：US07001780B2

公开(公告)日：2006-02-21

申请号：US10635140

申请日：2003-08-06

申请人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jingyu Lian ,  Stefan Gernhardt ,  Hiroyuki Kanaya

发明人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jingyu Lian ,  Stefan Gernhardt ,  Hiroyuki Kanaya

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L28/86 ,  H01L27/11507 ,  H01L28/55 ,  H01L28/65 ,  H01L28/90

摘要： A ferroelectric device includes a bottom electrode on which are formed ferrocapacitor elements and, over the ferroelectric elements, top electrodes. The bottom electrodes are connected to lower layers of the device via conductive plugs, and the plugs and bottom electrodes are spaced apart by barrier elements of Ir and/or IrO2. The barrier elements are narrower than the bottom electrode elements, and are formed by a separate etching process. This means that Ir fences are not formed during the etching of the bottom electrode. Also, little Ir and/or IrO2 diffuses through the bottom electrode to the ferroelectric elements, and therefore there is little risk of damage to the ferroelectric material.

摘要翻译： 铁电体元件包括底电极，其上形成有铁电体元件，并且在铁电元件上形成顶电极。 底部电极通过导电插头连接到器件的下层，并且插头和底部电极被Ir和/或IrO 2的阻挡元件隔开。 阻挡元件比底部电极元件窄，并且通过单独的蚀刻工艺形成。 这意味着在底电极的蚀刻期间不形成Ir栅栏。 此外，很少的Ir和/或IrO 2 <2>通过底部电极扩散到铁电体元件，因此几乎不会损坏铁电体材料的风险。

公开(公告)号：US20050029563A1

公开(公告)日：2005-02-10

申请号：US10635140

申请日：2003-08-06

申请人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jingyu Lian ,  Stefan Gernhardt ,  Hiroyuki Kanaya

发明人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jingyu Lian ,  Stefan Gernhardt ,  Hiroyuki Kanaya

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L21/8246 ,  H01L31/119

CPC分类号： H01L28/86 ,  H01L27/11507 ,  H01L28/55 ,  H01L28/65 ,  H01L28/90

摘要： A ferroelectric device includes a bottom electrode on which are formed ferrocapacitor elements and, over the ferroelectric elements, top electrodes. The bottom electrodes are connected to lower layers of the device via conductive plugs, and the plugs and bottom electrodes are spaced apart by barrier elements of Ir and/or IrO2. The barrier elements are narrower than the bottom electrode elements, and are formed by a separate etching process. This means that Ir fences are not formed during the etching of the bottom electrode. Also, little Ir and/or IrO2 diffuses through the bottom electrode to the ferroelectric elements, and therefore there is little risk of damage to the ferroelectric material.

摘要翻译： 铁电体元件包括底电极，其上形成有铁电体元件，并且在铁电元件上形成顶电极。 底部电极通过导电插头连接到器件的下层，并且插头和底部电极被Ir和/或IrO 2的屏障元件隔开。 阻挡元件比底部电极元件窄，并且通过单独的蚀刻工艺形成。 这意味着在底电极的蚀刻期间不形成Ir栅栏。 另外，少量Ir和/或IrO 2通过底部电极扩散到铁电体元件，因此几乎不会损坏铁电体材料。

公开(公告)号：US20050074979A1

公开(公告)日：2005-04-07

申请号：US10678758

申请日：2003-10-02

申请人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Rainer Bruchhaus ,  Karl Hornik ,  Jenny Lian ,  Stefan Gernhardt

发明人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Rainer Bruchhaus ,  Karl Hornik ,  Jenny Lian ,  Stefan Gernhardt

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L21/311 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/115 ,  H01L21/302 ,  H01L21/461

CPC分类号： H01L27/11502 ,  H01L21/31122 ,  H01L27/11507 ,  H01L28/55 ,  H01L28/60

摘要： Ferrocapacitors having a vertical structure are formed by a process in which a ferroelectric layer is deposited over an insulator. In a first etching stage, the ferroelectric material is etched to form openings in it, leaving the insulating layer substantially intact. Then a conductive layer is deposited into the openings formed in the ferroelectric layer, forming electrodes on the sides of the openings. Further etching is performed to form gaps in the Al2O3 layer, for making connections to conductive elements beneath it. Thus, by the time the second etching step is performed; there are already electrodes overlying the sides of the ferroelectric material, without insulating fences in between.

摘要翻译： 具有垂直结构的铁电体通过在绝缘体上沉积铁电层的工艺形成。 在第一蚀刻阶段中，铁电材料被蚀刻以在其中形成开口，从而使绝缘层基本上完好无损。 然后，将导电层沉积到形成在铁电层中的开口中，在开口的侧面形成电极。 进行进一步蚀刻以在Al 2 O 3层中形成间隙，用于连接到其下方的导电元件。 因此，在进行第二蚀刻步骤的时候， 已经有电极覆盖在铁电材料的两侧，其间没有绝缘栅栏。

公开(公告)号：US06785119B2

公开(公告)日：2004-08-31

申请号：US10307230

申请日：2002-11-29

申请人： Ulrich Egger ,  Haoren Zhuang ,  Karl Hornik

发明人： Ulrich Egger ,  Haoren Zhuang ,  Karl Hornik

IPC分类号： H01G4228

CPC分类号： H01L28/55 ,  H01L21/02178 ,  H01L21/02266 ,  H01L21/31116 ,  H01L21/3162

摘要： Forming a capacitor, by (a) forming a matrix of ferroelectric capacitor elements on a substrate, (b) forming a CAP layer over the ferroelectric capacitor elements, and (c) etching the CAP layer to a more uniform thickness. A capacitor that has a substrate layer, a matrix of ferroelectric capacitor elements including a first electrode layer substantially fixed relative to the substrate, a second electrode layer, and a ferroelectric layer sandwiched between the first and second electrode layers is disclosed. The capacitor has a shoulder layer extending from the substrate to the matrix, and a CAP layer etched to have substantially constant thickness covering sides of the matrix extending beyond the substrate.

摘要翻译： 通过（a）在基板上形成铁电电容器元件的矩阵，（b）在铁电电容器元件上形成CAP层，形成电容器，（c）将CAP层蚀刻到更均匀的厚度。 公开了具有基板层的电容器，包括相对于基板大致固定的第一电极层的铁电电容器元件的矩阵，第二电极层和夹在第一和第二电极层之间的铁电层。 电容器具有从基板延伸到基体的肩层，并且CAP层被蚀刻以具有基本上恒定的厚度，覆盖延伸超过基底的基体的侧面。

公开(公告)号：US07071506B2

公开(公告)日：2006-07-04

申请号：US10655757

申请日：2003-09-05

申请人： Bum-Ki Moon ,  Karl Hornik ,  Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jenny Lian ,  Andreas Hilliger

发明人： Bum-Ki Moon ,  Karl Hornik ,  Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jenny Lian ,  Andreas Hilliger

IPC分类号： H01L29/76

CPC分类号： H01L28/57 ,  H01L27/0805 ,  H01L27/11507

摘要： A ferroelectric capacitor device comprises a substrate, a contact plug passing through the substrate, a first electrode formed on the substrate, the first electrode being electrically connected to said plug, a ferroelectric layer formed on the first electrode, a second electrode formed on the ferroelectric layer, one or more first encapsulation layers on the second electrode, the encapsulation layers extending over the device, and one or more hydrogen storage material layers on the encapsulation layers. One or more second encapsulation layers may be formed on the one or more hydrogen storage material layers.

摘要翻译： 铁电电容器装置包括基板，穿过基板的接触插塞，形成在基板上的第一电极，第一电极电连接到所述插头，形成在第一电极上的铁电层，形成在铁电体上的第二电极 层，在第二电极上的一个或多个第一封装层，在器件上延伸的封装层以及封装层上的一个或多个储氢材料层。 一个或多个第二封装层可以形成在一个或多个储氢材料层上。

公开(公告)号：US06734057B2

公开(公告)日：2004-05-11

申请号：US10260229

申请日：2002-09-27

申请人： Jenny Lian ,  Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Karl Hornik

发明人： Jenny Lian ,  Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Karl Hornik

IPC分类号： H01L218242

CPC分类号： H01L28/55 ,  H01L21/31122

摘要： A method of forming a ferroelectric capacitor, in particular for use in a FeRAM or high-k DRAM application, and a capacitor made by the method. The method comprises forming a first layer which is patterned, for example by a reactive ion etching method. A ferroelectric material is then formed over the patterned first layer. The morphology of the ferroelectric material will be dependent upon the patterning of the first layer. The ferroeletric layer is then patterned, for example using a wet etching or a reactive ion etching method. The etching will depend upon the morphology of the ferroelectric layer. After etching the ferroelectric layer, a conductive layer is provided over the ferroelectric layer to form a first electrode of the capacitor. If the first layer is a conductive layer, this forms the second electrode. If the first layer is a non-conductive layer, the conductive layer is patterned to form both the first and second electrodes.

摘要翻译： 形成铁电电容器的方法，特别是用于FeRAM或高k DRAM应用的方法，以及由该方法制成的电容器。 该方法包括形成图案化的第一层，例如通过反应离子蚀刻方法。 然后在图案化的第一层上形成铁电材料。 铁电材料的形态将取决于第一层的图案化。 然后将铁素体层图案化，例如使用湿蚀刻或反应离子蚀刻方法。 蚀刻将取决于铁电层的形态。 在对铁电体层进行蚀刻之后，在铁电层上设置导电层，形成电容器的第一电极。 如果第一层是导电层，则形成第二电极。 如果第一层是非导电层，则导电层被图案化以形成第一和第二电极。

公开(公告)号：US07316980B2

公开(公告)日：2008-01-08

申请号：US10678758

申请日：2003-10-02

申请人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Rainer Bruchhaus ,  Karl Hornik ,  Jenny Lian ,  Stefan Gernhardt

发明人： Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Rainer Bruchhaus ,  Karl Hornik ,  Jenny Lian ,  Stefan Gernhardt

IPC分类号： H01L21/302

CPC分类号： H01L27/11502 ,  H01L21/31122 ,  H01L27/11507 ,  H01L28/55 ,  H01L28/60

摘要： Ferrocapacitors having a vertical structure are formed by a process in which a ferroelectric layer is deposited over an insulator. In a first etching stage, the ferroelectric material is etched to form openings in it, leaving the insulating layer substantially intact. Then a conductive layer is deposited into the openings formed in the ferroelectric layer, forming electrodes on the sides of the openings. Further etching is performed to form gaps in the Al2O3 layer, for making connections to conductive elements beneath it. Thus, by the time the second etching step is performed; there are already electrodes overlying the sides of the ferroelectric material, without insulating fences in between.

摘要翻译： 具有垂直结构的铁电体通过在绝缘体上沉积铁电体层的工艺形成。 在第一蚀刻阶段中，铁电材料被蚀刻以在其中形成开口，从而使绝缘层基本上完好无损。 然后，将导电层沉积到形成在铁电层中的开口中，在开口的侧面形成电极。 执行进一步蚀刻以在Al 2 O 3层中形成间隙，以便连接到其下方的导电元件。 因此，在进行第二蚀刻步骤的时候， 已经有电极覆盖在铁电材料的两侧，其间没有绝缘栅栏。

公开(公告)号：US20050051819A1

公开(公告)日：2005-03-10

申请号：US10655757

申请日：2003-09-05

申请人： Bum-Ki Moon ,  Karl Hornik ,  Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jenny Lian ,  Andreas Hilliger

发明人： Bum-Ki Moon ,  Karl Hornik ,  Haoren Zhuang ,  Ulrich Egger ,  Jenny Lian ,  Andreas Hilliger

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/08 ,  H01L29/76

CPC分类号： H01L28/57 ,  H01L27/0805 ,  H01L27/11507

摘要： A ferroelectric capacitor device comprises a substrate, a contact plug passing through the substrate, a first electrode formed on the substrate, the first electrode being electrically connected to said plug, a ferroelectric layer formed on the first electrode, a second electrode formed on the ferroelectric layer, one or more first encapsulation layers on the second electrode, the encapsulation layers extending over the device, and one or more hydrogen storage material layers on the encapsulation layers. One or more second encapsulation layers may be formed on the one or more hydrogen storage material layers.

摘要翻译： 铁电电容器装置包括基板，穿过基板的接触插塞，形成在基板上的第一电极，第一电极电连接到所述插头，形成在第一电极上的铁电层，形成在铁电体上的第二电极 层，在第二电极上的一个或多个第一封装层，在器件上延伸的封装层以及封装层上的一个或多个储氢材料层。 一个或多个第二封装层可以形成在一个或多个储氢材料层上。