DE69610368T2

DE69610368T2 - Ferroelektrische Kapazität für integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69610368T2
Application number: DE69610368T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Noma; Daisuke Ueda
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2016-06-13
Also published as: KR100366961B1; CN1147695A; JPH08340090A; US5818079A; KR970003926A; EP0749167A1; DE69610368D1; TW300331B; EP0749167B1; JP3076507B2; CN1082248C

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung derselben und insbesondere die Verbesserung der Kondensatorstrukturen der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung, in der der Kondensator unter Verwendung eines keramischen Dünnfilms mit einer Perowskitstruktur, der wohlbekannt als Material mit einer sehr hohen dielektrischen Konstante ist, auf einem Halbleitersubstrat zusammen mit einem Transistor und einem Widerstand integriert ist.
Das Prozessieren von Datenmassen mit hoher Geschwindigkeit ist mit dem Fortschritt des Informations-Kommunikationsumfeldes notwendig geworden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde eine hohe Integrationsdichte für integrierte Halbleiterschaltungen, wie etwa Halbleiterspeicher, entwickelt. Zuzüglich wurden durch die hohe Integration die Chipfläche und die Anzahl der Teile reduziert, um eine Informations- Kommunikationseinrichtung von kleiner Größe zu erhalten und die Kosten zu senken.
Unter diesen Umständen ist die Technologie zum Herstellen eines Kondensators auf einer integrierten Halbleiterschaltung unter Verwendung eines keramischen Materials mit einer Perowskitstruktur (z. B. Bariumstrontiumtitanat, Bleititanat usw.) genau untersucht worden. Im allgemeinen hat der Kapazitätsisolationsfilm, der aus einem keramischen Dünnfilm erzeugt ist, der aus dem zuvor genannten keramischen Material ausgebildet ist, eine hohe dielektrische Konstante, die mehrere zehn bis hundertmal größer ist als die eines Kapazitätsisolationsfilms, in Form eines Siliciumoxidfilms oder Siliciumnitridfilms, die in einer integrierten Schaltungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ausgebildet sind.
Unter Verwendung des Kapazitätsisolationsfilms in Form eines keramischen Dünnfilms zur Ausbildung des Kondensators kann die Fläche, die von dem Kondensator in der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung besetzt ist, mehrere zehn bis mehrere hundertmal im Vergleich zum Stand der Technik, reduziert werden. Folglich kann eine hohe Integrationsdichte der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung realisiert werden.
Wenn ein Kapazitätsisolationsfilm unter Verwendung einer ferroelektrischen Keramik gebildet wird (nachfolgend als ferroelektrische Substanz bezeichnet), die wiederum die Eigenschaften aufweist, daß eine spontane Polarisation bestehen bleibt, selbst wenn ein angelegtes elektrisches Feld entfernt wird, ist es möglich, einen nichtflüchtigen Speicher zu implementieren, in dem der gespeicherte Inhalt nicht zerstört wird, selbst wenn die Energieversorgung ausgeschaltet wird.
Eine integtierte Hatbleiterschaltungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik wird nachfolgend unter Bezugnahme der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt der Struktur der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist ein Substratisolationsfilm 52 des Kondensators in Form eines Siliciumoxidfilms, auf einem Halbleitersubstrat 51 ausgebildet. Ein Kondensator, der eine untere Elektrode 53A aus Platin, einen Kapazitätsisolationsfilm 54A in Form eines keramischen Dünnfilms mit einer Perowskitstruktur und eine obere Elektrode 55A aus Platin umfaßt, ist auf dem Substratisolationsfilm 52 vorgesehen. Zusätzlich ist ein Schichtisolationsfilm 56 in Form eines Siliciumoxidfilms, auf dem Halbleitersubstrat 51 ausgebildet, um so den Kondensator zu bedecken. Eine Elektrodenverdrahtung 57 ist auf dem Schichtisolationsfilm 56 ausgebildet. Die untere Elektrode 53A, die obere Elektrode 55A und die Elektrodenverdrahtung 57 sind durch eine Öffnung verbunden, die auf dem schichtisolierenden Film 56 gebildet ist.
Das Verfahren zur Herstellung der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik wird nachfolgend unter Bezugnahme der Fig. 12 beschrieben.
Wie in Fig. 12(a) gezeigt ist, wird ein Substratisolationsfilm 52 des Kondensators auf dem Halbleitersubstrat 51 abgeschieden. Dann werden nacheinander eine erste Metallschicht 53 als untere Elektrode des Kondensators, ein keramischer Dünnfilm 54 als Kapazitätsisolationsfilm mit einer Perowskitstruktur und eine zweite Metallschicht 55 als obere Elektrode des Kondensators auf dem Substratisolationsfilm 52 ausgebildet, wie in Fig. 12(b) gezeigt ist.
Wie in Fig. 12(c) gezeigt ist, werden die zweite Metallschicht 55 und der keramische Dünnfilm 54 durch ein RIE Verfahren oder durch ein "ion milling" Verfahren unter Verwendung einer Photolackmaske geätzt. So werden die obere Elektrode 55A und der Kapazitätsisolationsfilm 54A gebildet. In gleicher Weise wird die erste Metallschicht 53 geätzt, um die untere Elektrode 53A zu bilden, wie in Fig. 12(d) gezeigt ist.
Wie in Fig. 12(e) gezeigt ist, wird der Schichtisolationsfilm 56 abgeschieden und die Öffnung wird dann in der vorbestimmten Fläche des Schichtisolationsfilms 56 gebildet. Danach wird die Elektrodenverdrahtung 57 auf dem Schichtisolationsfilm 56 gebildet, wie in Fig. 12(f) gezeigt ist. Somit ist der Kondensator, der die untere Elektrode 53A, den Kapazitätsisolationsfilm 54A und die obere Elektrode 55A umfaßt, fertig. Bei der oben genannten Struktur wird der Kondensator, der die obere Elektrode 55A, den Kapazitätsisolationsfilm 54A und die untere Elektrode 53A umfaßt, durch Ätzen unter Verwendung des "ion milling" Verfahrens des RIE Verfahrens oder ähnlichem gebildet. In diesem Fall werden die zweite Metallschicht 55 und der keramische Dünnfilm 54 nachfolgend unter Verwendung der gleichen Maske geätzt. Demzufolge wird der periphere Endbereich der oberen Elektrode 55A an der gleichen Stelle wie die des Kapazitätsisolationsfilms 54A plaziert. Damit ein Leckstrom fließt, wenn eine Spannung an den Kondensator angelegt wird, ist ein erster und zweiter Weg bereitgestellt. Der erste Weg geht durch die Kristallpartikel, die den Kapazitätsisolationsfilm 54A bilden und deren Korngrenzen. Der zweite Weg geht durch den peripheren Endbereich (Seite) des Kapazitätsisolationsfilms 54A. Die Durchbruchspannung des Kondensators wird durch den Weg bestimmt, durch welchen der größere Leckstrom fließt.
Die Kristallstruktur wird auf der Seite des Kapazitätsisolationsfilms 54A während des Ätzens gestört. Zusätzlich wird sie für den Fall, daß ein Siliciumoxidfilm oder ein Siliciumnitridfilm als Schichtisolationsfilm 56 verwendet wird, direkt einer reduzierenden Atmosphäre wie etwa einem Silangas oder einem Wasserstoffgas während der Abscheidung ausgesetzt und unterliegt einer Reduktionsreaktion und bekommt Sauerstoffdefekte. Folglich fließt der Leckstrom sehr leicht.
Bei dem Kondensator mit der vorgenannten Struktur gemäß dem Stand der Technik ist der periphere Endbereich der oberen Elektrode 55A an der gleichen Position wie die des Kapazitätsisolationsfilms 54A plaziert. Aus diesem Grund fließt eine Menge an Leckstrom in dem Weg, der durch die Seite des Kapazitätsisolationsfilms 54A geht. Zuzüglich wird die Durchbruchspannung des Kondensators durch den Weg gesteuert, der durch die Seite des Kapazitätsisolationsfilms 54A geht. Demzufolge wird die Durchbruchspannung des Kondensators erheblich herabgesetzt.
Zum Beispiel hat die japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2-232961 vorgeschlagen, daß die Oberfläche des Kapazitätsisolationsfilms und eine Elektrodenverdrahtung mit SiN beschichtet werden sollen, so daß die Zuverlässigkeit heraufgesetzt wird. Gemäß einer solchen Struktur ist die Ausbildung eines SiN Films unabkömmlich, was im Hinblick auf die Betriebseigenschaften nicht immer von Vorteil ist.
Zum Beispiel wurde in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 4-356958 vorgeschlagen, daß ein Kapazitätsisolationsfilm gebildet wird, um eine untere Elektrode zu bedecken, so daß eine Gegenmaßnahme gegen das Lecken unternommen wird. Da es notwendig ist, die gesamte untere Elektrode mit dem Kapazitätsisolationsfilm zu bedecken, kann eine solche Struktur nicht für den Fall angewendet werden, wo eine Elektrodenverdrahtung direkt auf die untere Elektrode geformt wird.
Thin Solid Films Bd. 259, Nr. 2, 15. April 1995, Lausanne, Schweiz, S. 264 bis 269 XP000512226 von Q. X. Jia et al.: "Low Leakage Currrent BaTiO&sub3; Thin Film Capacitors Using a Multilayer Construction" zeigt einen mehrschichtigen Kondensator, bei dem die Seite der oberen Elektrode auf der Innenseite der Seite eines keramischen Kapazitätsfilms plaziert ist und die Seite des keramischen Kapazitätsfilms ist auf der Innenseite der Seite einer unteren Elektrode plaziert, wobei die Länge der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms, die zwischen einem Schnitt der Seite der oberen Elektrode mit der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms und einem Schnitt der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit der Oberseite der unteren Elektrode liegt, und eine Dicke des keramischen Kapazitätsfilms ein Verhältnis zueinander haben, in dem die Länger größer oder gleich zweimal der Dicke ist.
Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der EP-A-0557937 bekannt.
Weitere Kapazitätsstrukturen, bei denen die Seite der oberen Elektrode auf der Innenseite der Seite eines keramischen Kapazitätsfilms angeordnet ist, und die Seite des ke ramischen Kapazitätsfilms auf der Innenseite der Seite einer unteren Elektrode angeordnet ist, sind aus der US-A-5258093 bekannt und dem 1994 Bericht der 44. Electronic Components and Technology Conference, (Cat. Nr. 94CH3241-7); 1994 Bericht der 44. Electronic Components and Technology Conference, Washington, D. C., USA, 1.-4. Mai 1994, ISBN 0-7503-0914-6, 1994, New York, N. Y., USA, IEEE, USA Seiten 894-899, XP000479199 von D. Dimos et al.: "Thin-Film Decoupling Capacitors for Multichip Moduls".
EP-A-0557937 zeigt eine Kapazitätsvorrichtung, in der eine Seite der oberen Elektrode auf der Innenseite der Seite eines dielektrischen Films angeordnet ist. Der periphere Bereich des dielektrischen Films ist auf der Außenseite einer unteren Elektrode vorgesehen.
Die Patentzusammenfassung Japan, Bd. 17, Nr. 230 (E-1361), 11. Mai 1993 und JP-A- 04360507 zeigt einen Dünnfilmkondensator, der eine untere Elektrode einschließt, einen keramischen Kondensatorfilm mit einer Perowskitstruktur und eine untere Elektrode, die in dieser Reihenfolge auf einer Hauptfläche eines Halbleitersubstrats vorgesehen sind. Die Seite der oberen Elektrode ist auf der Innenseite der Seite des mehrschichtigen Kapazitätsfilms an einer Stelle des peripheren Bereichs der oberen Elektrode angeordnet und die Seite des keramischen Kapazitätsfilms ist auf der Innenseite der Seite der unteren Elektrode in einem Bereich des peripheren Bereichs des laminierten Kondensators angeordnet. Der periphere Bereich des keramischen Kapazitätsfilms ist auf der Außenseite der Seite der unteren Elektrode in der restlichen Fläche des peripheren Bereich des laminierten Kondensators vorgesehen.
Um die zuvor genannten Probleme zu lösen, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Leckstrom des gesamten Kondensators beträchtlich zu reduzieren, um die Durchbruchspannung des Kondensators zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und durch ein Verfahren zur Herstellung mit den Merkmaien des Anspruchs 4.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Steuerung der Erzeugung des Leckstroms durch die Seite des Kapazitätsisolationsfilms aus keramischem Material und das Eliminieren des Einflusses der Seite des keramischen Kapazitätsfilms auf die Durchbruchspannung des Kondensators, so daß die Ausbeute und die Zuverlässigkeit der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung erhöht werden.
Um die zuvor genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erzielen, gibt es einen ersten und einen zweiten Weg für einen Leckstrom, der fließt, wenn eine Spannung an 4en Koriäensator angelegt wird, wobei der zweite Weg, der durch die Seite des Kapazitätsfilms hindurchgeht, länger als der erste Weg ist, der durch die Kristallpartikel, die den Kapazitätsfilm bilden, und deren Komgrenzen hindurchgeht. Folglich wird die 4 Durchbruchspannung des Kondensators durch den ersten Weg bestimmt.
Gemäß der erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung ist die Länge des Bereichs, der zwischen der Seite der oberen Elektrode auf der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und der Seite der keramischen Kapazitätsfilms vorgesehen ist, größer als die Dicke des keramischen Kapazitätsfilms in dem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators.
Aus diesem Grund ist in diesen Teil ein Weg für einen Strom, der durch die Oberfläche und die Seite des keramischen Kapazitätsfilms fließt, länger als der Weg für den Strom, der durch den inneren Bereich des keramischen Kapazitätsfilms fließt.
Dementsprechend wird die Durchbruchspannung des Kondensators durch den Leckstrom bestimmt, der durch den inneren Bereich des keramischen Kapazitätsfilms fließt. Folglich kann der Einfluß des Seitenwandbereichs des keramischen Kapazitätsfilms auf die Durchbruchspannung des Kondensators eliminiert werden.
Außerdem haben die Länge L2 der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms, die zwischen dem Schnitt der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats und dem Schnitt der Seite der unteren Elektrode mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms das Verhältnis von L2 ≥ D in der verbleibenden Flächen des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators. Folglich ist die Länge einer Fläche, zwischen der Seite des keramischen Kapazitätsfilms auf der unteren Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und der Seite der unteren Elektrode, größer als die Dicke des keramischen Kapazitätsfilms.
Demgemäß ist ein Weg für einen Strom, der durch die Fläche und Seite des keramischen Kapazitätsfilms fließt, länger als ein Weg für den Strom, der durch den inneren Bereich des keramischen Kapazitätsfilms in all den Flächen des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators fließt.
Gemäß der erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung wird die Durchbruchspannung des Kondensators in hohem Maß erhöht. Demzufolge kann die Ausbeute und Zuverlässigkeit der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung beträchtlich erhöht werden.
Bei der erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung sollte die Fläche des keramischen Kapazitätsfilms, die zwischen dem Schnitt der Seite der oberen Elektrode mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und dem Schnitt der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit der Oberfläche der unteren Elektrode liegt, vorzugsweise eine erste Fläche einschließen, die zwischen der Seite der oberen Elektrode auf der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und der Seite des keramischen Kapazitätsfilms angeordnet ist und eine zweite Fläche, die durch die Seite keramischen Kapazitätsfilms gebildet wird.
Folglich ist die Länge der Fläche, die zwischen der Seite der oberen Elektrode und der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms und der Seite des keramischen Kapazitätsfilms angeordnet ist, sicher größer als die Dicke des keramischen Kapazitätsfilms. Folglich ist der Weg für den Strom, der durch die Oberfläche und Seite des keramischen Kapazitätsfilms fließt, sicher länger als der Weg für den Strom, der durch den inneren Bereich des keramischen Kapazitätsfilms fließt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung umfaßt folgende Schritte: Strukturieren des keramischen Dünnfilms zur Herstellung des keramischen Kapazitätsfilms, so daß die Länge L2 der Fläche des keramischen Dünnfilms, die zwischen dem Schnitt der Seite des keramischen Dünnfilms mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats und dem Schnitt der Seite der unteren Elektrode mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms ein Verhältnis von L2 > D in der verbleibenden Fläche des peripheren Bereichs des keramischen Dünnfilms aufweisen und Strukturieren des zweiten Metallfilms zur Ausbildung der oberen Elektrode, so daß die Länge L1 der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms, die zwischen dem Schnitt der Seite des zweiten Metallfilms mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und dem Schnitt der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit der oberen Fläche der unteren Elektrode liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms das Verhältnis L1 ≥ 2D in dem Teil des peripheren Bereichs des keramischen Dünnfilms haben. Aus diesem Grund haben die Länge L1 der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms, die zwischen dem Schnitt der Seite der oberen Elektrode mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und dem Schnitt der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit der oberen Fläche der unteren Elektrode liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms das Verhältnis L1 > 2D in dem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators und die Länge L2 der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms, die zwischen dem Schnitt der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats und dem Schnitt der Seite der unteren Elektrode mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms das Verhältnis L2 > D in der verbleibenden Fläche des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators. Demzufolge kann die zweite integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung sicher gefertigt werden.
Die vorherigen und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlich, wenn sie in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden.
Fig. 1 ist ein Schnitt, der eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung zeigt, die hilfreich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2(a) bis 2(d) sind Schnitte, die jeden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 1 zeigen;
Fig. 3(a) bis 3(d) sind Schnitte, die jeden Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zeigen, die nach den Schritten in Fig. 2 folgen;
Fig. 4 ist ein Schnitt, der die Struktur des peripheren Bereich eines Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt;
Fig. 5(a) und 5(b) sind Darstellungen zum Erklären der Funktion des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und einer weiteren Vorrichtung, wobei Fig. 5A ein Schnitt ist, der den Kondensator einer anderen Vorrichtung zeigt und Fig. 5B ein Schnitt ist, der den Kondensator der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt;
Fig. 6 ist eine Übersicht, die das Verhältnis zwischen einer Spannung und einer Leckstromdichte des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und der anderen Vorrichtung zeigt;
Fig. 7 ist eine Übersicht, die das Verhältnis zwischen einer Zeit und der Leckstromdichte des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und der anderen Vorrichtung zeigt;
Fig. 8 ist ein Schnitt, der eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9(a) bis 9(d) sind Schnitte, die jeden Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zeigen;
Fig. 10(a) bis 10(c) sind Schnitte, die jeden Schritt des Verfahrens zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zeigen, die nach den Schritten der Fig. 9 folgen;
Fig. 11 ist ein Schnitt, der die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 12(a) bis 12(f) sind Schnitte, die jeden Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigen.
Eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Schnitt, der die Struktur eines Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zeigt, die hilfreich zum Verstehen der vorliegenden Erfindung ist. Gemäß diesem Beispiel wird ein Kondensator mit einem keramischen Kapazitätsfilm in Form eines ferroelektrischen Dünnfilms auf einem Halbleitersubstrat erzeugt.
Ein Substratisolationsfilm 12 des Kondensators in Form eines Siliciumoxidfilms wird auf ein Halbleitersubstrat 11, das ein halbisolierendes GaAs umfaßt, gebildet. Ein ferroelektrischer Kondensator, der eine untere Elektrode 13A aus Platin, einen keramischen Kapazitätsfilm 14A mit einer Dicke von 0,2 um aus einer ferroelektrischen Substanz, z. B. einem Bariumstrontiumtitanatfilm (nachfolgend als BST Film bezeichnet) und eine obere Elektrode 15A aus Platin umfaßt, wird auf den Substratisolationsfilm 12 ausgebildet. Ein Schichtisolationsfilm 16 in Form eines Siliciumoxidfilms wird auf dem Halbleitersubstrat 11 ausgebildet, so daß er den ferroelektrischen Kondensator bedeckt. Eine Elektrodenverdrahtung 17 wird auf den Schichtisolationsfilm 16 ausgebildet. Die untere Elektrode 13A, die oberen Elektrode 15A und die Elektrodenverdrahtung 17 werden durch eine Öffnung, die auf dem Schichtisolationsfilm 16 ausgebildet ist, verbunden.
Als Merkmal dieses Beispiels hat die Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 14A, die zwischen einem Schnitt A der Seite der oberen Elektrode 15A mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 14A und einem Schnitt B der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A mit der oberen Fläche der unteren Elektrode 13A liegt, eine Lange von 0,7 um. Die Seitenwand der oberen Elektrode 15A ist auf der Innenseite der Seitenwand des keramischen Kapazitätsfilms 14A um 0,5 um beabstandet angeordnet.
Ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß diesem Beispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme der Fig. 2 und 3 beschrieben.
Wie in Fig. 2(a) gezeigt wird, wird ein Substratisolationsfilm 12 des Kondensators in 4 Form eines Siliciumoxidfilms auf einem Halbleitersubstrat 11, das GaAs umfaßt, mit Hilfe einer CVD Methode aufgebracht. Wie in Fig. 2(b) gezeigt, wird ein Photolack 18 mit einer Öffnung an einer bestimmten Fläche auf dem Substratisolationsfilm 12 aufgebracht und ein erster Platinfilm 13 wird über die gesamte Fläche des Halbleitersubstrats 11 abgeschieden.
Wie in Fig. 2(c) gezeigt, wird der erste Platinfilm 13, der auf dem Photolack 18 hergestellt wurde, unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels abgehoben. Folglich wird eine untere Elektrode 13A aus Platin gebildet. Dann wird eine Lösung, die durch das Verdünnen von metallischem Barium-, Strontium- und Titanatalkoxid mit dem organischen Lösungsmittel erhalten wird, auf das GaAs Substrat 11 gespinnt. Danach erfolgt eine Behandlung bei einer Temperatur von 700ºC, um einen ferroelektrischen Film (nachfolgend als BST Film bezeichnet) 14 mit einer Dicke von 0,2 um, wie in Fig. 2(d) gezeigt, zu erzeugen.
Als nächstes wird der BST Film 14 unter Verwendung einer HF Säureätzlösung geätzt, um den keramischen Kapazitätsfilm 14A auf einer Fläche auf der unteren Elektrode 13A, die innerhalb der unteren Elektrode 13A, wie in Fig. 3(a) gezeigt ist, liegt, herzustellen. Mit den gleichen Schritten wie in Fig. 2(b) und 2(c) wird ein zweiten Platinfilm (nicht gezeigt) gebildet und dann abgehoben. Wie in Fig. 3(b) gezeigt ist, wird dann eine obere Elektrode 15A auf einer Fläche auf dem keramischen Kapazitätsfilm 14A gebildet, die innerhalb des keramischen Kapazitätsfilms 14A liegt, so daß die Seite der oberen Elek trode 15A um 0,5 um innerhalb der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A plaziert ist.
Wie in Fig. 3(c) gezeigt ist, wird ein Schichtisolationsfilm 16 in Form eines Siliciumoxidfilms mit Hilfe einer CVD Methode abgeschieden. Als nächstes wird eine Öffnung in einer vorbestimmten Fläche des Schichtisolationsfilms 16 ausgebildet und eine Elektrodenverdrahtung 17 wird dann auf den Schichtisolationsfilm 16, wie in Fig. 3(d) gezeigt, ausgebildet. Wenn notwendig, wird ein Schutzfilm aus Siliciumnitrid (nicht gezeigt) auf die Elektrodenverdrahtung 17 aufgebracht. Danach wird auf dem Schutzfilm ein Kontaktfleck gebildet.
Die Funktion des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß diesem Beispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 4 ist ein Schnitt, der die Struktur des peripheren Bereichs des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß diesem Beispiel zeigt. In Fig. 4 haben eine Länge (L) der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms 14, die zwischen einem Schnitt A der Seite der oberen Elektrode 15A mit einer der Hauptflächen des keramischen Kapazitätsfilms 14A und einem Schnitt B der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A mit einer der Hauptflächen der unteren Elektrode 13A liegt, und eine Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms 14A ein Verhältnis von L > 2D.
Bei der Kondensatorstruktur der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß diesem Beispiel gibt es zwei Leckstromwege des Kondensators, d. h., einen ersten Weg (z. B. E-F), der durch die Kristallpartikel des keramischen Kapazitätsfilms 14A, der zwischen der oberen Elektrode 15A und der unteren Elektrode 13A vorgesehen ist, und dessen Korngrenze hindurchgeht, und ein zweiter Weg (A-C-B), der durch die Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 14A zwischen dem Schnitt A der Seite der oberen Elektrode 15A mit einer der Hauptflächen des keramischen Kapazitätsfilms 14A und dem Schnitt B der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A mit einer der Hauptflächen der unteren Elektrode 13A hindurchgeht. Bei dem zweiten Weg (A-C-B) fließt ein Leckstrom sehr leicht im Seitenbereich des keramischen Kapazitätsfilms 14A (C-B). Selbst wenn der Seitenbereich (C-B) kurzgeschlossen wird, ist die Leckstrommenge, die durch den zweiten Weg (A-C-B) hindurchtritt, nicht größer als der Leckstrom, der durch den ersten Weg (E-F) geht, da der Abstand (L) von A-C-B doppelt so groß wie die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms 14A ist oder sogar größer, so daß der Abstand zwischen A und C gleich oder größer als der Abstand zwischen C und B ist. Demgemäß ist es möglich, den Einfluß der Seite des keramischen Kapazitätsfilms, der eine Menge Leckstrom erzeugt, zu eliminieren. Demzufolge kann der Leckstrom beträchtlich reduziert werden. Die Durchbruchspannung des Kondensators wird in großem Maß erhöht, da sie durch den ersten Weg (E-F) bestimmt wird. Folglich können die Ausbeute und Zuverlässigkeit der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung erhöht werden.
Die zuvor genannten Inhalte werden zur Vorstellung unter Bezugnahme der Fig. 5(a) und 5(b) beschrieben. Fig. 5(a) ist ein Schnitt, der die Struktur eines Kondensators zeigt. Fig. 5(b) ist ein Schnitt, der die Struktur des Kondensators gemäß dem obigen Beispiel zeigt. Wie in Fig. 5(a) und 5(b) gezeigt, hat ein Seitenwandbereich (mit "a" bezeichnet) des keramischen Kapazitätsfilms 14A ein hohes Maß an Defekten, weil die Kristallpartikel während des Ätzens in Stücke geschnitten werden. Folglich fließt der Leckstrom leicht in den Seitenwandbereich des keramischen Kapazitätsfilms. Aus diesem Grund leidet gerne die Zuverlässigkeit. Bei der in Fig. 5(a) gezeigten Struktur ist die Seite der oberen Elektrode 5(a) in der entsprechend gleichen Position wie die Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A. Demzufolge wird eine Menge Leckstrom leicht durch die Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A erzeugt. Bei der Struktur des Beispiels in Fig. 5(b) ist die Seite der oberen Elektrode 15A um einen Abstand (mit "b" bezeichnet) auf den keramischen Kapazitätsfilm 14A nach innen versetzt, wobei der Abstand gleich 4 oder größer als die Dicke des keramischen Kapazitätsfilms 14A ist. Eine Fläche (mit "b" bezeichnet), die zwischen der Seite der oberen Elektrode 15A auf der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 14A und der Seite der unteren Elektrode 13A angeordnet ist, weist perfekte kristalline Eigenschaften auf. In Bezug auf einen einfachen Leckstromfluß kann die Fläche "b" mit einem Bereich verglichen werden, der zwischen der oberen Elektrode 15A in dem keramischen Kapazitätsfilm 14A und der unteren Elektrode 13A vorgesehen ist. Folglich kann der Einfluß der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A auf den Leckstrom vermieden werden. Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeit erhöht werden.
Fig. 6 zeigt den Leckstrom und die Durchbruchspannungscharakteristik des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß dem obigen Beispiel der Fig. 5B. In Fig. 6 ist zum Vergleich auch der Leckstrom und die Durchbruchspannungscharakteristik des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 5(a) gezeigt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird der Leckstrom auf etwa ein Tausendstel in dem Beispiel der Fig. 5(b) im Vergleich zu der Vorrichtung der Fig. 5(a) reduziert.
Fig. 7 zeigt die Änderung des Leckstrom (nachfolgend als TDDB Charakteristik bezeichnet), die erhalten wird, wenn eine DC Spannung von 10 V kontinuierlich an den Kondensator der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 5(b) bei einer Temperatur von 125ºC angelegt wird, und die TDDB Charakteristik des Kondensators der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 5(a). Der Kondensator der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 5(a) bricht in mehreren zehn Stunden zusammen. Auf der anderen Seite arbeitet der Kondensator der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 5 tausend Stunden lang in stabiler Weise. Praktisch wird eine Durchbruchspannung von 1 OV oder mehr erhalten.
Wie zuvor beschrieben, haben die Länge (L) der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms 14A, die zwischen dem Schnitt A der Seite der oberen Elektrode 15A mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 14A und dem Schnitt B der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 14A mit der oberen Fläche der unteren Elektrode 13A liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms 14A ein Verhältnis von L > 2D. Folglich wird der Einfluß des Leakweges, der durch den Seitenwandbereich des keramischen Kapazitätsfilms 14A hindurchgeht, eliminiert. So kann die Durchbruchspannung des Kondensators erhöht werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren sind die untere Elektrode 13A, der keramische Kapazitätsfilm 14A und die obere Elektrode 15A nur auf der bestimmten Fläche vorgesehen, um den Kondensator unter Verwendung des "lift off" Verfahrens und der Naßätzmethode herzustellen. Auch für den Fall, daß ein erster Platinfilm, ein keramischer Dünnfilm und ein zweiter Platinfilm nacheinander über die gesamte Fläche des Halbleitersubstrats 11 abgeschieden werden und jede Schicht dann nacheinander unter Verwendung des "ion milling" Verfahrens und der RIE Methode geätzt wird, um ei nen Kondensator mit der gleichen Struktur wie der zuvor genannte Kondensator herzustellen, ist es möglich, genau die gleichen Effekte zu erhalten.
Bei diesem Herstellungsverfahren ist das Verfahren zur thermischen Zersetzung des Metallalkoxdids zur Abscheidung des BST Films 14 verwendet worden. Auch für den Fall von anderen Abscheidemethoden, wie etwa der Sputtermethode oder der MOCVD Methode, ist es möglich, genau die gleichen Effekte zu erhalten.
Wenn die Methode zum thermischen Zersetzen des Metallalkoxids zum Abscheiden des BST Films 14 verwendet wird, werden Pinholes und Mikrosprünge auf dem BST Film 14 infolge von Streß erzeugt, der durch das Schrumpfen des Films bei der thermischen Zersetzung bewirkt wird, so daß die Durchbruchspannung einfach verschlechtert wird. In diesem Fall ist eine andere Herstellungsmethode, bei der der BST Film 14 mit den folgenden Schritten gebildet wird, zur Erhöhung der Durchbruchspannung sehr effektiv.
Der Schritt zum Herstellen des BST Films bei diesen Herstellungsverfahren wird nachfolgend beschrieben. Genauer wird eine Lösung, die erhalten wird, indem Metallalkoxid mit einem organischen Lösungsmittel verdünnt wird, aufgespinnt. Dann wird da organische Lösungsmitte verdampft, um einen Metallalkoxidfilm abzuscheiden. Danach wird der Metallalkoxidfilm unter Verwendung einer Flußsäureätzlösung geätzt. Dann wird der metallische Alkoxidfilm nur in dem notwendigen Bereich übriggelassen. Nachfolgend wird eine Behandlung bei einer Temperatur von 700ºC durchgeführt, um den BST Film 14 zu bilden.
Gemäß diesem Herstellungsverfahren wird der Metallalkoxidfilm auf einer sehr kleinen Fläche im Voraus gebildet. Aus diesem Grund kann der Streß, der durch das Schrumpfen des Metallalkoxidfilms bei der thermischen Zersetzung während der Hochtemperaturbehandlung bedingt ist, beträchtlich entspannt werden. Demzufolge ist es möglich die Pinholes und Mikrosprünge in dem BST Film 14, der hergestellt wird, zu reduzieren.
Der Leckstrom des Kondensators mit dem keramischen Kapazitätsfilm 14A, der durch dieses Herstellungsverfahren hergestellt wird, wurde auf ein Zehntel des Leckstroms des Kondensators mit dem keramischen Kapazitätsfilm 14A, der durch das Herstellungsverfahren der Fig. 2 und 3 gebildet wurde, reduziert. Bezieht man sich auf die TDDB Charakteristik bei einer Temperatur von 125ºC und einer Spannung von 15 V, so wurde bestätigt, daß der Kondensator, der mit Hilfe des Herstellungsverfahrens der Fig. 2 und 3 hergestellt worden ist, nach mehreren hundert Stunden zusammengebrochen ist, während der Kondensator, der durch das andere Herstellungsverfahren hergestellt worden ist, nach tausend Stunden in stabiler Weise arbeitet, so daß die Durchbruchspannung noch mehr erhöht wird.
Die Struktur der Fig. 1 und Fig. 5(b) ist unerläßlich für die Erhöhung der Durchbruchspannung des Kondensators, der durch die andere Herstellungsmethode hergestellt worden ist. Bei der Struktur gemäß Fig. 5(a) wird die Durchbruchspannung des Kondensators durch den zweiten Weg bestimmt, der durch den Seitenwandbereich des keramischen Kapazitätsfilms hindurchgeht. Demzufolge können die Effekte nicht erhalten werden, selbst wenn die Pinholes und Mikrorisse in dem keramischen Kapazitätsfilm reduziert werden.
Fig. 8 ist ein Schnitt, der die Struktur eines Kondensators einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Substratisolationsfilm 22 eines Kondensators in Form eines Siliciumoxidfilms, wird auf ein Halbleitersubstrat 21, das halbisolierendes GaAs umfaßt, gebildet. Ein ferroelektrischer Kondensator, der eine untere Elektrode 23A aus Platin, einen keramischen Kapazitätsfilm 24A aus einer ferroelektrischen Substanz mit einer Dicke von 02, um und eine obere Elektrode 25A aus Platin umfaßt, wird auf den Substratisolationsfilm 22 gebildet. Ein Schichtisolationsfilm 26 in Form eines Siliciumoxidfilms, wird gebildet, so daß er den ferroelektrischen Kondensator bedeckt. Eine Elektrodenverdrahtung 27 wird auf den Schichtisolationsfilm 26 gebildet. Die untere Elektrode 23A, die obere Elektrode 25A und die Elektrodenverdrahtung 27 sind durch eine Öffnung verbunden, die in dem Schichtisolationsfilm 26 gebildet ist.
Als Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat die Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 24A zwischen einem Schnitt A der Seite der oberen Elektrode 25A mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 24A und einem Schnitt B der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 24A mit der oberen Fläche der unteren Elektrode 23A in einem Teil des peripheren Bereichs des Kondensators eine Länge von 0,7 um. Auf der anderen Seite hat die Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 24A, die zwischen einem Schnitt C der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 24A mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 21 und einem Schnitt E der Seite der unteren Elektrode 23A mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 21 liegt, eine Länge von 0,7 um auf der verbleibenden Fläche des peripheren Bereichs des Kondensators.
Eine Länge L1 der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 24A, die zwischen einem Schnitt A der Seite der oberen Elektrode 25A mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms 24A und dem Schnitt B der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 24A mit der oberen Fläche der unteren Elektrode 23A liegt, und eine Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms 24A haben ein Verhältnis von L1 > D2 in einem weiteren Teil des peripheren Bereichs des Kondensators in gleicher Weise wie bei dem Beispiel in Fig. 1. Zusätzlich ist ein Teil der Seite der oberen Elektrode 25A an gleicher Stelle oder innerhalb der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 24A angeordnet und eine Länge L2 der Oberfläche des keramischen Kapazitätsfilms 24A, die zwischen dem Schnitt C der Seite des keramischen Kapazitätsfilms 24A mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 21 und dem Schnitt E der Seite der unteren Elektrode 23A mit der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 21 liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms 24A ein Verhältnis von L2 ≥ D in dieser Region.
Der Einfluß des Seitenwandbereichs des keramischen Kapazitätsfilms 24A auf den Leckstrom kann in gleicher Weise wie bei dem ersten Beispiel verhindert werden. Demzufolge kann die Zuverlässigkeit der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung erhöht werden.
In gleicher Weise wie in dem Beispiel der Fig. 1 kann die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der Erfindung durch die Abheb- und Ätzmethode gebildet werden.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme der Fig. 9 und 10 beschrieben.
Wie in Fig. 9(a) gezeigt ist, wird ein Substratisolationsfilm 32 des Kondensators in Form eines Siliciumoxidfilms auf ein Halbleitersubstrat 31, das GaAs umfaßt, z. B. mit Hilfe der CVD Methode gebildet.
Dann werden nacheinander ein erster Platinfilm 33, ein BST Film 34 und ein zweiter Platinfilm 35 auf dem Substratisolationsfilm 32, wie in Fig. 9(b) gezeigt, abgeschieden.
Wie in Fig. 9(c) gezeigt ist, wird eine Photolackmaske verwendet, um den zweiten Platinfilm 35 mit Hilfe der "Ion milling" Methode oder der RIE Methode zu ätzen. So wird eine obere Elektrode 35A gebildet. Wie in Fig. 9(d) gezeigt ist, werden der BST Film 34 und der erste Platinfilm 33 dann gleichzeitig in gleicher Weise geätzt. Als Folge werden ein keramische Kapazitätsfilm 34A und eine untere Elektrode 33A hergestellt.
Wie in Fig. 10(a) gezeigt ist, wird ein Schichtisolationsfilm 36 in Form eines Siliciumoxidfilms durch die CVD Methode abgeschieden. Wie in Fig. 10(b) gezeigt ist, wird dann eine Öffnung durch das RIE Verfahren oder das Naßätzverfahren in der bevorzugten Fläche des Schichtisolationsfilms 36 hergestellt, d. h., eine Fläche zu der die obere Elektrode 25A freigelegt ist und eine Fläche zu der gleichzeitig die untere Elektrode 33A freigelegt ist. Danach wird eine Elektrodenverdrahtung 37 auf den Schichtisolationsfilm 36 hergestellt.
Gemäß dem ersten oder zweiten Herstellungsverfahren, die oben beschrieben worden sind, werden die untere Elektrode, der keramische Kapazitätsfilm und die obere Elektrode nacheinander einzeln hergestellt. Demzufolge wird die Anzahl von notwendigen Schritten mehr als bei dem Herstellungsverfahren erhöht, so daß die Kosten ansteigen können. Gemäß einem weiteren Herstellungsverfahren ist es jedoch möglich, eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung zu erhalten, die die gleichen Effekte wie die des ersten Beispiels aufweist ohne jedoch die Anzahl der für die Herstellung des Kondensators notwendigen Schritte zu erhöhen.
Während das halbleitende GaAs Substrat als Halbleitersubstrat verwendet worden ist, kann auch anstatt dessen ein Siliciumsubstrat verwendet werden.
Obwohl der BST Film, der die ferroelektrische Substanz darstellt, als ein keramischer Dünnfilm für den Kapazitätsisolationsfilm des Kondensators verwendet worden ist, wird der BST Film nicht immer benötigt und es kann auch ein keramischer Dünnfilm mit einer Perowskitstruktur verwendet werden, um die gleichen Effekte zu erzielen. Mit anderen Worten bezieht sich die vorliegende Erfindung nicht auf das Vorhandensein einer spontanen Polarisation, die ein Merkmal eines ferroelektrischen Materials ist. Wenn man die Tatsache in Erwägung zieht, daß der Kondensator während dem Abscheiden des Schichtisolationsfilms einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, um Sauerstoffdefekte zu erhalten, so daß der Leckstrom leicht fließt, ist es leicht zu verstehen, daß die gleichen Effekte erhalten werden können, indem Strontiumtitanat mit einer hohen dielektrischen Konstante und keiner spontanen Polarisation oder andere allgemeine keramische Materialien mit einer Perowskitstruktur verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme der begleitenden Zeichnungen ganz als Beispiel beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen dem Fachmann klar sind. Solange solche Änderungen und Modifikationen nicht vom Schutzumfang der Erfindung abweichen, sollten sie deshalb als darin enthalten betrachtet werden.

Claims

1. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung umfassend:

ein Halbleitersubstrat (21); und

einen mehrschichtigen Kondensator, der eine untere Elektrode (23A), einen keramischen Kapazitätsfilm (24A) in Form eines keramischen Dünnfilms mit einer Perowskitstruktur und eine oberer Elektrode (25A) einschließt, die in dieser Reihenfolge auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats vorgesehen sind;

wobei eine Seite der oberen Elektrode (25A) auf der Innenseite einer Seite des keramischen Kapazitätsfilms in einem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators angeordnet ist und die Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) auf der Innenseite einer Seite der unteren Elektrode (23A) in dem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators angeordnet ist, und

eine Länge L1 der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A), die zwischen dem Schnitt (A) der Seite der oberen Elektrode (25A) mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A) und einem Schnitt (B) der Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) mit der oberen Fläche der unteren Elektrode (23A) liegt, und eine Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms (24A) ein Verhältnis von L1 ≥ 2D in dem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators aufweisen, und wobei in einem weiteren Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators eine weitere Seite der oberen Elektrode auf gleicher Position wie eine weitere Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) oder auf deren Innenseite angeordnet ist, und in dem weiteren Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators die Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) außerhalb der Seite der unteren Elektrode (23A) vorgesehen ist, und eine Länge (L2) der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A), die zwischen einem Schnitt (C) der Seite des keramischen Kapazitätsfilms mit einer Fläche, auf der die untere Elektrode (23A) angeordnet ist und einem Schnitt (E) der Seite der unteren Elektrode (23A) mit der Fläche, auf der sie angeordnet ist, liegt, und die Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms ein Verhältnis von L2 ≥ D haben.

2. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Isolationsschicht (22) zwischen der Hauptfläche des Halbleitersubstrats (21) und der unteren Elektrode (23A).

3. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A), die zwischen dem Schnitt (A) der Seite der oberen Elektrode (25A) mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms und dem Schnitt (B) der Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) mit der oberen Fläche der unteren Elektrode (23A) liegt, eine erste Fläche einschließt, die zwischen der Seite der oberen Elektrode (25A) auf der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A) und der Seite des keramischen Kapazitätsfilms liegt und eine zweite Fläche, die durch die Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) gebildet ist.

4. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung, die ein Halbleitersubstrat (21) umfaßt, und einen mehrschichtigen Kondensator, der eine untere Elektrode (23A), einen keramischen Kapazitätsfilm (24A) in Form eines keramischen Dünnfilms mit einer Perowskitstruktur und eine obere Elektrode (25A), die in dieser Reihenfolge auf die Hauptfläche des Halbleitersubstrats bereitgestellt sind, einschließt, umfassend folgende Schritte:

Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (21) mit einer Hauptfläche;

Abscheiden eines ersten Metallfilms darauf;

Strukturieren des ersten Metallfilms, um eine untere Elektrode (23A) zu bilden;

Abscheiden eines keramischen Dünnfilms mit einer Perowskitstruktur auf der unteren Elektrode (23A) und ihrer Umgebung;

Strukturieren des keramischen Dünnfilms, um einen keramischen Kapazitätsfilm (24A) zu bilden, so daß eine Seite des keramischen Dünnfilms auf der Innenseite der Seite der unteren Elektrode (23A) in einem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators angeordnet ist, eine weitere Seite des keramischen Dünnfilms auf der Umgebung in einem weiteren Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators verbleibt und eine Länge L2 der Fläche des keramischen Dünnfilms (24A), die zwischen einem Schnitt (C) der Seite des keramischen Dünnfilms mit einer Fläche, auf der die untere Elektrode abgeschieden worden ist und einem Schnitt E der Seite der unteren Elektrode (23A) mit der Fläche, auf der sie abgeschieden worden ist, liegt, und eine Dicke D des keramischen Kapazitätsfilms (24A) ein Verhältnis von 12 ≥ D aufweisen, Abscheiden eines zweiten Metallfilms auf den keramischen Kapazitätsfilm (24A); und

Strukturieren des zweiten Metallfilms, um eine obere Elektrode (25A) herzustellen, so daß eine Seite des zweiten Metallfilms auf der Innenseite der Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) in dem Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators liegt, und eine Länge L1 der Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A), die zwischen einem Schnitt (A) der Seite des zweiten Metallfilms (25A) mit der oberen Fläche des keramischen Kapazitätsfilms (24A) und einem Schnitt (B) der Seite des keramischen Kapazitätsfilms (24A) mit der oberen Fläche der unteren Elektrode (23A) liegt, und eine Dicke D des ke ramischen Kapazitätsfilms (24A) ein Verhältnis von L1 ≥ 2D in dem weiteren Teil des peripheren Bereichs des mehrschichtigen Kondensators aufweisen.

5. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abscheiden des ersten Metallfilms eine Isolationsschicht (22) bereitgestellt wird.