【手続補正書】
【提出日】平成16年7月21日(2004.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体装置の製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体基板上にバリア層となる第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に白金族金属または銅のいずれかからなる第２導電体を形成する工程と、
（ｃ）前記第２導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後で、水と水素を含む雰囲気中で、前記半導体基板に熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｄ）の後で前記第２導電体が酸化しないで前記第１絶縁膜が酸化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｄ）の後で前記第１絶縁膜が結晶化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｄ）における前記水と水素の分圧比はほぼ１：１であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記白金族金属は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）の中から選ばれた金属であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁膜は、Ｔａ2Ｏ5、ＢａXＳｒ1-XＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3の中から選ばれる酸化物であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
（ａ）半導体基板上にシリコンを含む第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に第２導電体を形成する工程と
（ｃ）前記第２導電体上に白金族金属または銅のいずれかからなる第３導電体を形成する工程と、
（ｄ）前記第３導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、水と水素を含む雰囲気中で、前記半導体基板に熱処理を行う工程と、
を有し、前記第２導電体は前記第１導電体と第３導電体の反応を防止するバリア層として形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｅ）の後で前記第１から第３導電体が酸化しないで前記第１絶縁膜が酸化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｅ）の後で前記第１絶縁膜が結晶化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｅ）における前記水と水素の分圧比はほぼ１：１であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
それぞれ前記第１導電体はポリシリコン、前記第２導電膜はタングステンおよび窒化タングステンからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
それぞれ前記第１導電体はシリコンを含むタングステン、前記第２導電膜はタングステンおよび窒化タングステンからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
前記白金族金属は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）の中から選ばれた金属であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁膜は、Ｔａ2Ｏ5、ＢａXＳｒ1-XＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3の中から選ばれる酸化物であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
半導体基板上に、ソース、ドレインおよびゲートからなる複数の選択用ＭＩＳＦＥＴと、複数の情報蓄積用容量と、からなるメモリセルを有する半導体装置の製造方法であって、
（ａ）前記ＭＩＳＦＥＴのソースまたはドレインと電気的に接続されたシリコンを含む第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に第２導電体を形成する工程と、
（ｃ）前記第２導電体上に、白金族金属または銅のいずれかからなる第３導電体を形成する工程と、
（ｄ）前記第３導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｅ）水と水素を含む雰囲気中で、前記半導体基板に熱処理を行う工程と、
（ｆ）前記第１絶縁膜上に第４導電体を形成する工程と、
を有し、前記第２導電体は前記第１導電体と第３導電体の反応を防止するバリア層として形成し、前記第１絶縁膜をＴａ2Ｏ5、ＢａXＳｒ1-XＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3の中から選ばれた酸化物で形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
前記第３導電体、第１絶縁膜および第４導電体は、前記情報蓄積用容量を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｅ）の後で前記第１から第３導電体が酸化しないで前記第１絶縁膜が酸化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｅ）の後で前記第１絶縁膜が結晶化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｅ）における前記水と水素の分圧比はほぼ１：１であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
それぞれ前記第１導電体はポリシリコン、前記第２導電膜はタングステンおよび窒化タングステンからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
それぞれ前記第１導電体はシリコンを含むタングステン、前記第２導電膜はタングステンおよび窒化タングステンからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
前記白金族金属は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）の中から選ばれた金属であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
（ａ）半導体基板上にシリコンを含む第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に第２導電体を形成する工程と、
（ｃ）前記第２導電体上に白金族金属または銅のいずれかからなる第３導電体を形成する工程と、
（ｄ）前記第３導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｅ）前記半導体基板に、水と水素を含む雰囲気中において、２００℃〜４００℃で熱処理を行う工程と、
を有し、前記第２導電体は前記第１導電体と第３導電体の反応を防止するバリア層として形成し、前記第１絶縁膜をＴａ2Ｏ5、ＢａXＳｒ1-XＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3の中から選ばれた酸化物で形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
半導体基板上に、ソース、ドレインおよびゲートからなる複数の選択用ＭＩＳＦＥＴと、複数の情報蓄積用容量と、からなるメモリセルを有する半導体装置の製造方法であって、
（ａ）前記ＭＩＳＦＥＴのソースまたはドレインと電気的に接続されたシリコンを含む第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に第２導電体を形成する工程と、
（ｃ）前記第２導電体上に、白金族金属または銅のいずれかからなる前記第３導電体を形成する工程と、
（ｄ）前記第３導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｅ）前記半導体基板に、水と水素を含む雰囲気中において、２００℃〜４００℃で熱処理を行う工程と、
（ｆ）前記第１絶縁膜上に第４導電体を形成する工程と、
を有し、前記第２導電体は前記第１導電体と第３導電体の反応を防止するバリア層として形成し、前記第１絶縁膜をＴａ2Ｏ5、ＢａXＳｒ1-XＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3の中から選ばれた酸化物で形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
（ａ）半導体基板上に第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後で、前記第１絶縁膜が酸化され、前記第１導電膜は酸化されない条件下で水と水素を含む雰囲気中で２００℃〜４００℃の温度で熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
（ａ）半導体基板上に白金族金属または銅のいずれかからなる第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上にＴａ2Ｏ5を含む第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後で、水と水素を含む雰囲気中で、前記半導体基板に熱処理を行う工程であって、前記熱処理の温度における前記水素に対する前記水の分圧比（［Ｈ2Ｏ］／［Ｈ2］）が、
前記温度において系１（前記第１絶縁膜＋Ｈ2）と系２（前記第１絶縁膜を組成する金属＋Ｈ2Ｏ）が平衡状態となる際のＨ2に対するＨ2Ｏの分圧比（［Ｈ2Ｏ］ｅｑ1／［Ｈ2］ｅｑ1）より大きく、
また、前記温度において系３（前記第１導電体の酸化物＋Ｈ2）と系４（前記第１導電体＋Ｈ2Ｏ）が平衡状態となる際のＨ2に対するＨ2Ｏの分圧比（［Ｈ2Ｏ］ｅｑ2／［Ｈ2］ｅｑ2）より小さくなる条件下で熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
（ａ）半導体基板上に第１導電体を形成する工程と、
（ｂ）前記第１導電体上に第２導電体を形成する工程と、
（ｃ）前記第２導電体上に白金族金属または銅のいずれかからなる第３導電体を形成する工程と、
（ｄ）前記第３導電体上にＴａ2Ｏ5を含む第１絶縁膜を形成する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、水と水素を含む雰囲気中で、前記半導体基板に熱処理を行う工程であって、前記熱処理の温度における前記水素に対する前記水の分圧比（［Ｈ2Ｏ］／［Ｈ2］）が、
前記温度において系１（前記第１絶縁膜＋Ｈ2）と系２（前記第１絶縁膜を組成する金属＋Ｈ2Ｏ）が平衡状態となる際のＨ2に対するＨ2Ｏの分圧比（［Ｈ2Ｏ］ｅｑ1／［Ｈ2］ｅｑ1）より大きく、
また、前記温度において系３（前記第１導電体の酸化物＋Ｈ2）と系４（前記第１導電体＋Ｈ2Ｏ）が平衡状態となる際のＨ2に対するＨ2Ｏの分圧比（［Ｈ2Ｏ］ｅｑ2／［Ｈ2］ｅｑ2）より小さくなる条件下で熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。