SolGel法制备的铁电薄膜和PtTi下电极的反应离子刻蚀技术.pdfVIP

　第 20 卷第 2 期　　　　　　　　半　导　体　学　报　　　　　　　　 . 20, . 2　 V o l N o 　1999 年 2 月　　　　　　CH IN E SE JOU RN AL O F SEM ICON DU CTO R S　　　　　　F eb. , 1999　 - 法制备的铁电薄膜和 Sol Gel P t T i 下电极的反应离子刻蚀技术 陈　峥　汤庭鳌　邹斯洵 ( 复旦大学电子工程系　上海　200433) (A S IC 和系统国家重点实验室　上海　200433) 摘要　为制备 1 电容, 研究了采用 等离子体对 ( , ) 及 底 A PZT P t T i SF 6 A r Pb Zr T i O 3 P t T i 电极进行反应离子刻蚀( ) 的技术. 较系统地研究了 功率, 流量比及气压对刻蚀 R IE R F SF 6 A r 速率的影响, 找到了对 PZT 及 T i 进行R IE 的优化工艺条件. 在不同的条件下得到对 PZT 的 刻蚀速率为 2～ 7 ; 采用纯 气体时 的刻蚀速率为 2～ 6 ; 对于 可用 nm m in A r P t nm m in T i H C l 及H O 溶液进行腐蚀. 2 2 EEACC: 2860, 26 10F 1　引言 铁电不挥发存储器( ) 与 2 相比具有速度快, 功耗低, 可读写次数多等优 FRAM E PROM 异的特性, 因此受到人们广泛的重视. 国际不少著名的大学和公司对其开展了深入的研究工 作, 并取得了较大的进展[ 1, 2 ]. 通常用两个M O S 晶体管和两个铁电薄膜电容作为存储器的 一个单元. 故而设计和制备优质的铁电薄膜电容成为制造 FRAM 的关键技术. 为了制备性 能优良的铁电电容, 除了薄膜本身的淀积技术外, 刻蚀出具有一定大小的电容以及上下电极 也是非常关键的工艺. 如果采用基于稀释H F 溶液的湿法工艺, 由于边缘的粗糙以及腐蚀速 率的不规则性, 很难得到边长为微米级的优 良的电容图形. 用R IE 方法可以克服湿法腐蚀 所遇到的困难. [3 ] 本文用 方法制备 铁电薄膜 , 以 作为下电极. 为了用 法刻蚀 So l Gel PZT P t T i R IE , 人们曾用过各种气体, 例如 1[4 ] , 1 [ 5 ] , 1 [ 6 ] , 以及 [7 ]. 本文用 PZT CF 4 H C CC 4 CC 2 F 2 O 2 CF 4 A r 作为对 进行反应离