[发明专利]半导体存储装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体存储装置，它具有达到设在形成了有源元件的半导体衬底上的层间绝缘膜表面的插头，在所述插头上，由阻挡层、下部电极、强电介质膜或者高电介质膜组成的电容膜及上部电极按这样的顺序叠层而成电容元件，是具有这样电容元件的半导体存储装置，其特征在于：

所述阻挡层，有3层以上的叠层结构，在所述插头表面或者与所述层间绝缘膜表面连接的一侧有第1金属层，在与所述下部电极连接的一侧有第2金属层，

在所述第1金属和所述第2金属的层之间，至少具备一层金属氮化膜。

2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述金属氮化膜是所述第1金属或者第2金属的氮化膜。

3.根据权利要求1或2所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述下部电极至少包含在含有Ru及Ir的铂族元素和铂族元素的导电性氧化物中的一个。

4.根据权利要求1或2所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述第1金属和所述第2金属的组合至少是Ti和Ti、Ti和Ta、Ta和Ti、Ta和Ta中的一种。

5.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述第2金属由Pt组成，所述第1金属由Ti或者Ta组成。

6.根据权利要求5所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述金属氮化物是TiN或者TaN。

7.根据权利要求1或2所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述插头是含有以W作为主成分的插头。

8.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述电容膜是用溅射法或者溶胶凝胶法形成的。

9.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述电容膜是用CVD(化学气相生长)法形成的。

10.根据权利要求9所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述电容膜是在500℃以下的成膜温度下形成的。

11.根据权利要求9所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述电容膜是在475℃以下的成膜温度下形成的。

12.一种半导体存储装置，它具备在半导体衬底上的电容元件，电容元件具有电介质膜、夹持所述电介质膜的下部电极和上部电极；所述下部电极在它的下面设有阻挡层、通过导电部材与它的下层电气连接，其特征在于：

所述阻挡层，包含从下开始依次为第1金属膜、金属氮化膜及第2金属膜的至少3层。

13.根据权利要求12所述的半导体存储装置，其特征在于：

所述金属氮化膜，由第1金属膜或第2金属膜的金属元素的氮化物组成。

14.根据权利要求12所述的半导体存储装置，其特征在于：

根据需要在所述上部电极的上面设置导电性帽盖层，所述上部电极是与上层的布线层接触或者通过转接插头与上层的布线层连接。

15.一种半导体存储装置制造方法，作为在半导体衬底上形成电容元件的工程，它至少包含：

在一端与底层连接的导电部材的另一端上形成阻挡层的工程、

在所述阻挡层上形成下部电极的工程、

在所述下部电极上形成电介质膜的工程、

在所述电介质膜上形成上部电极的工程；其特征在于：

所述阻挡层形成工程，包含依次叠层生长第1金属膜、金属氮化膜、第2金属膜的工程。

16.根据权利要求15所述的半导体存储装置制造方法，其特征在于：

所述导电部材，一端达到设在所述半导体衬底上的层间绝缘膜表面上、另一端延伸到下层的导电层或者所述半导体衬底表面上，

在所述层间绝缘膜表面上依次堆积所述阻挡层、所述下部电极、所述电介质膜及所述上部电极形成叠层膜，将所述叠层膜图形化，作成所述下部电极通过所述阻挡层与所述导电部材电气连接的电容元件，

形成所述阻挡层的工程包含：

在所述层间绝缘膜表面上形成成为所述阻挡层最下层的所述第1金属膜的工程、

在所述第1金属膜上形成所述金属氮化膜的工程、

形成成为所述阻挡层最上层的所述第2金属膜的工程。