(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金の粗面化層を形成するための方法であって、該方法は、
反応室内に基板を提供する過程と、
前記反応室内に酸化ガスを流入させる過程と、
前記反応室内に白金前駆体を流入させ、前記酸化ガスの存在のもと、前記基板上に前記白金前駆体から白金を堆積する過程と、
堆積処理中、前記反応室内の温度を約０℃から３００℃より低い温度に維持する過程と、
を有することを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、該方法は更に、前記白金の粗面化層に接触するように反応物を提供し、前記反応物から製品への変換のために前記白金を触媒作用として用いる過程を有することを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記白金前駆体を流入する過程は、白金前駆体を搬送するキャリアガスを流入させることであり、前記キャリアガスの流量が約３０sccmより多くなく、また前記酸化ガスの流量は少なくとも約５０sccmであることを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記酸化ガスはＯ２，Ｎ２Ｏ，ＳＯ３，Ｏ３，Ｈ２Ｏ２，又はＮＯｘ（ｘは１から３までの数値）のうちの少なくとも一つであることを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記白金前駆体は、例えば、ＭｅＣｐＰｔＭｅ３，ＣｐＰｔＭｅ３，Ｐｔ（アセチルアセトン酸塩）２，Ｐｔ（ＰＦ３）４，Ｐｔ（ＣＯ）２Ｃｌ２，ｃｉｓ−〔ＰｔＭｅ２（ＭｅＮＣ）２〕、又はヘキサフルオロアセチルアセトン酸白金のうちの少なくとも一つであることを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記温度を維持する過程は、温度を約２００℃から３００℃より低い温度の間に維持することを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、前記温度を維持する過程は、温度を約２２０℃から約２８０℃の間に維持することを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、該方法は更に、前記基板上に接着層を形成すると共に、該接着層の上に白金を堆積する過程を有することを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、前記接着層は、窒化チタン，イリジウム，ロジウム，ルテニウム，白金，パラジウム，オスミウム，銀，ロジウム−白金合金、ＩｒＯ２，ＲｕＯ２，ＲｈＯ２，ＯｓＯ２のうちの少なくとも一つからなることを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、該方法は更に、白金前駆体に加えて少なくとももう一つの金属前駆体を前記反応室内に流入させる過程を有し、白金が白金と少なくとももう一つの金属との合金として堆積されることを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法であって、該方法は更に、第２金属前駆体を前記反応室に流入させる過程を有し、白金が白金と前記第２金属との合金として堆積されることを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、前記第２金属はロジウム，イリジウム，ルテニウム，パラジウム，オスミウムまたは銀であることを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法であって、前記白金は少なくとも約４００Åの層厚に堆積されることを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法であって、前記温度を維持する過程は、温度を約２００℃から３００℃より低い温度に維持することであり、白金が約４０秒より短い時間で少なくとも約６００Åの層厚に堆積されることを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項１５】
白金の粗面化層を形成するための方法であって、該方法は、
反応室内に基板を提供する過程と、
前記反応室内に酸化ガスを流入させる過程と、
前記反応室内に白金前駆体を流入させ、前記酸化ガスの存在のもと、前記基板上に前記白金前駆体から白金を堆積する過程と、
堆積処理中、前記反応室内の温度を約０℃から２８０℃より低い温度に維持する過程であって、もし、３００℃又はそれ以上の温度で堆積された場合よりもより粗い表面が形成される過程と、
を有することを特徴とする粗面化白金層を形成する方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、前記堆積された白金は、少なくとも４×１０６平方Åの表面領域上に連続的な層を形成することを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法であって、前記堆積された白金は、半球粒状白金であることを特徴とする粗面化白金層の形成方法。
【請求項１８】
キャパシタを形成するための方法であって、該方法は、
反応室内に基板を提供する過程と、
前記反応室内に第１酸化ガスを流入させる過程と、
前記反応室内に白金前駆体を流入させ、前記酸化ガスの存在のもと、前記反応室内の温度を約０℃から３００℃以下に維持しながら、前記基板上に前記白金前駆体から白金を堆積し、前記堆積した白金層を第１キャパシタ電極に提供する過程と、
前記第１キャパシタ電極の近傍に第２キャパシタ電極を形成する過程と、
前記第１キャパシタ電極の近傍に、該第１キャパシタ電極と前記第２キャパシタ電極との間に位置する誘電体層を形成する過程と、
を具備することを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法であって、前記第１白金前駆体を流入する過程は、白金前駆体を搬送するキャリアガスを流入させることであり、前記キャリアガスの流量は３０sccmより多くなく、また前記第１酸化ガスの流量は少なくとも５０sccmであることを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の方法であって、前記第２キャパシタ電極を形成する過程は、第２酸化ガスの存在のもと、第２白金前駆体から白金を堆積することを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法であって、前記第２白金前駆体は前記第１白金前駆体と同一であることを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２２】
請求項２０記載の方法であって、前記第２酸化ガスは前記第１酸化ガスと同一であることを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２３】
請求項２０記載の方法であって、該方法は更に、前記反応室内に前記第１白金前駆体と一緒に第２金属前駆体を流入させる過程を有し、前記白金は白金と前記第２金属との合金として堆積されることを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法であって、前記第２金属はロジウム，イリジウム，ルテニウム，パラジウム，オスミウム又は銀であることを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２５】
請求項１８記載の方法であって、該方法は更に、前記基板上に接着層を形成し、前記接着層の上に白金を堆積する過程を有することを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法であって、前記接着層は、窒化チタン，イリジウム，ロジウム，ルテニウム，白金，パラジウム，オスミウム，銀，ロジウム−白金合金，ＩｒＯ２，ＲｕＯ２，ＲｈＯ２，ＯｓＯ２のうちの少なくとも一つであることを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２７】
請求項１８記載の方法であって、前記温度を維持する過程は、温度を約２００℃から３００℃より低い温度の間に維持することを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２８】
請求項１８記載の方法であって、前記温度を維持する過程は、温度を約２２０℃から約２８０度の間に維持することを特徴とするキャパシタ形成方法。
【請求項２９】
半導体基板と、
ドーム状の頭部で終端している円柱状白金ペデスタルからなる、前記基板上の粗面化白金層と、
を具備する回路。
【請求項３０】
請求項２９記載の回路であって、前記粗面化白金層は少なくとも約４×１０６平方Åである基板の領域上に連続しており、前記白金ペデスタルは前記領域内に少なくとも約３００Åの高さを有することを特徴とする回路。
【請求項３１】
請求項３０記載の回路であって、前記白金層は半球粒状白金からなることを特徴とする回路。
【請求項３２】
請求項３０記載の回路であって、前記基板の前記領域の形状は正方形であることを特徴とする回路。
【請求項３３】
請求項２９記載の回路であって、前記粗面化白金層は、白金層の全厚の約１／３と同等又はそれ以上の高さの円柱状白金ペデスタルとして特徴化された連続した面を有することを特徴とする回路。
【請求項３４】
請求項３３記載の回路であって、前記白金層の層厚は少なくとも約６００Åであることを特徴とする回路。
【請求項３５】
請求項３３記載の回路であって、前記白金層の層厚は約４００Åと同等又はそれより厚いことを特徴とする回路。
【請求項３６】
請求項３３記載の回路であって、前記白金層の層厚は約１００Åと同等又はそれより厚いことを特徴とする回路。
【請求項３７】
請求項３３記載の回路であって、該回路は更に、前記白金層と前記基板との間に接着層を具備し、該接着層は、窒化チタン，イリジウム，ロジウム，ルテニウム，白金，パラジウム，オスミウム，銀，ロジウム−白金合金，ＩｒＯ２，ＲｕＯ２，ＲｈＯ２，ＯｓＯ２のうちの少なくとも一つからなることを特徴とする回路。
【請求項３８】
第１キャパシタ電極と、
第２キャパシタ電極と、
前記第１キャパシタ電極と第２キャパシタ電極との間の誘電体層とからなり、
前記第１及び第２キャパシタ電極のうちの少なくとも一方の電極は粗面化白金層からなり、該粗面化白金層はその厚さが約４００Åから約１０００Åであり、また少なくとも約３００Åの高さでありドーム状の頭部で終端している白金ペデスタルを有していることを特徴とするキャパシタ。
【請求項３９】
請求項３８記載のキャパシタであって、前記粗面化白金層は半球粒状白金からなることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４０】
請求項３８記載のキャパシタであって、前記粗面化白金層はある面の上に設けられ、且つその面のうち少なくとも約４×１０６平方Åの領域上に連続して設けられることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４１】
請求項３８記載のキャパシタであって、前記領域の形状は正方形であることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４２】
第１キャパシタ電極と、
第２キャパシタ電極と、
前記第１キャパシタ電極と第２キャパシタ電極との間の誘電体層とからなり、
前記第１及び第２キャパシタ電極のうちの少なくとも一方の電極は粗面化白金層からなり、該粗面化白金層は、その高さが白金層の全厚さの約１／３と同等又はそれよりも高くドーム上の頭部で終端している円柱状白金ペデスタルによって特徴化される連続状の表面を有していることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４３】
請求項４２記載のキャパシタであって、前記両方のキャパシタ電極は白金からなるが、そのうちの一方の電極のみが粗面化白金層を有していることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４４】
請求項４２記載のキャパシタであって、前記両方のキャパシタは粗面化白金層を有していることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４５】
請求項４２記載のキャパシタであって、前記白金ペデスタルは半球状の頭部で終端していることを特徴とするキャパシタ。
【請求項４６】
白金含有材料であって、該材料は、
基板と、
前記基板上の粗面化白金層であって、該白金層はその高さが白金層の全厚さの約１／３と同等又はそれよりも高くドーム上の頭部で終端している円柱状白金ペデスタルによって特徴化される連続した表面を有している粗面化白金層と、
を具備することを特徴とする材料。
【請求項４７】
請求項４６記載の材料であって、前記白金ペデスタルは半球状の頭部で終端していることを特徴とする材料。
【請求項４８】
少なくとも約１００Åの高さでありドーム状の頭部で終端している複数の円柱状白金ペデスタルからなる白金の外側表面部分によって特徴化される反応触媒。
【請求項４９】
請求項４８記載の触媒であって、前記円柱状白金ペデスタルの高さは少なくとも約４００Åであることを特徴とする反応触媒。
【請求項５０】
請求項４８記載の触媒であって、前記白金は半球粒状白金からなることを特徴とする反応触媒。
【請求項５１】
請求項４８記載の触媒であって、前記表面部分は基板上に設けられ、且つ前記基板のうち少なくとも約４×１０６平方Åの領域上に連続して設けられることを特徴とする反応触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白金含有材料の形成及び使用方法に関する。また、本発明は、白金の粗面化層を採用した回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
白金は、先進化された半導体処理過程における導電材料としての利用候補となるものである。白金は基本形式のままでも又は合金（例えば、ロジウム−白金合金など）としても利用でき、さらに、例えばスパッタリング堆積法または化学気相堆積（ＣＶＤ）法によって基板上に堆積することができる。白金は典型的にはかなり平滑な上表面を有するものとして形成される。そのような平滑な上表面であることは、例えば、回路をその白金層の上に形成する実施例においては有利である。特に、かなり平滑な表面は、その上に他の回路が形成される実質的に平坦なプラットホームを提供することができる。しかしながら、キャパシタ電極のように広い表面領域であることが望まれる応用例では、集積回路に粗面化導電層を採り入れることが有利である。したがって、粗面化された外側表面を具えた白金層を形成する方法を開発することが望まれていた。
【０００３】
従来技術の他の態様として、白金含有材料は、例えば石油産業において、また同様に自動車の排気装置において触媒としてしばしば利用されている。しばしば、触媒の効率は触媒の表面領域を拡大することにより向上することができる。したがって、白金含有材料の表面領域を拡大する方法の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施例を添付図面を参照しながら説明する。一つの態様として、本発明は、白金の粗面化層を形成する方法に関する。先ず、基板は反応室の中に提供される。酸化ガスが反応室の中に導入され、白金前駆体が反応室に導入される。酸化ガスの存在のもと、白金が白金前駆体から基板上に堆積される。堆積作用が実施されている間は、反応室内の温度は、約０℃から３００℃以下まで間の温度に維持される。
【０００５】
本発明の他の態様は、基板の上に粗面化された白金層を有する回路に関する。粗面化白金層は、円柱状ペデスタルとして特徴化される連続面を有する。
【０００６】
本発明の更に他の態様は、高さが少なくとも約４００Åである複数の円柱状ペデスタルの連続外表面部によって特徴化される白金触媒に関する。表面部分は、少なくとも約４×１０６平方Åの領域をカバーする。
【０００７】
本発明は、粗面化外表面を有する白金層を形成するための方法と、そのような白金層をキャパシタ構造に組入れる方法に関する。図１は、本発明の予備的処理過程における半導体ウェーハ片１０を示す。ウェーハ片１０は基板１２を含む。基板１２は、例えば、バックグラウンドｐタイプ不純物が低い濃度でドープされた単結晶シリコンウェーハからなる。請求の範囲の解釈を明確にするために、ここでの用語“半導体基板”は、半導体材料からなる如何なる構造体をも意味するものと定義され、そしてその半導体材料は、これに限定される訳ではないが、半導体ウェーハ（これ単独のもの或いはその上に他の材料を含む組合せであっても構わない）等のバルク半導体材料、及び半導体材料層（これ単独のもの或いは他の材料を含む組合せであっても構わない）を含むものである。用語“基板”は、これに限定される訳ではないが、上で説明した半導体基板を含む如何なる支持構造をも表わすものである。
【０００８】
基板１２内に拡散領域１４が形成され、この拡散領域は、キャパシタの蓄積電極の電気的接続がなされるノード位置を画定する。拡散層１４は、例えば基板１２内に導電性増強不純物を注入することによって形成される。
【０００９】
基板１２の上に拡散層１４と電気的に接触する接着層１６が形成され、そして白金含有層１８がこの接着層１６の上に形成される。接着層１６は、基板１２に対する白金含有層１８の接着性を増すために設けられる。他の実施例（図示せず）では、白金含有層はシリコン表面（基板１２の単結晶シリコン表面、または間に介在する非結晶又は多結晶表面）の上に直接設けても良い。そのような実施例は、図示実施例に比して、白金をシリコンに好ましい状態で直接付着させることの困難性からして好適性では劣るものである。
【００１０】
接着層１６は、例えば、窒化チタン，イリジウム，ロジウム，ルテニウム，白金，パラジウム，オスミウム，銀，ロジウム−白金合金，ＩｒＯ２，ＲｕＯ２，ＲｈＯ２，ＯｓＯ２のうちの少なくとも一つからなる。接着層１６は例えば化学気相堆積法によって、層厚が例えば１００Åより薄く形成される。
【００１１】
白金含有層１８は例えば白金単独で、またはロジウム−白金合金などの白金合金からなる。白金含有層１８は、粗面化された外表面２０を有するように設けられる。それは、かなり低い温度条件で且つ酸化ガス雰囲気の存在のもと、白金含有層１８の化学気相堆積によって達成される。例えば、以下のように形成された白金含有層１８は、粗面化された外表面２０を有する。
【００１２】
先ず最初に、基板１２はＣＶＤ反応室内に挿入される。酸化ガス及び白金前駆体が反応室内に導入される。酸化ガスの存在のもと、基板１２上に白金前駆体から白金が堆積される。堆積処理中、反応室内の温度は、約０℃から３００℃以下までの間の温度に維持され、そして反応器内の圧力は、約０．５Ｔｏｒｒから約２０Ｔｏｒｒまでに維持されることが好ましい。適度な温度制御と白金前駆体への酸化ガスの適度な流量制御により、粗面化された外側表面２０を有するものとして白金層１８が堆積される。白金前駆体は、例えばヘリウム又はアルゴン等の白金前駆体との反応では一般的に不活性なものとして知られている例えばガス等のキャリアガスと一緒に反応室内に導入される。白金前駆体は、例えば、ＭｅＣｐＰｔＭｅ３，ＣｐＰｔＭｅ３，Ｐｔ（アセチルアセトン酸塩）２，Ｐｔ（ＰＦ３）４，Ｐｔ（ＣＯ）２Ｃｌ２，ｃｉｓ−〔ＰｔＭｅ２（ＭｅＮＣ）２〕、又はヘキサフルオロアセチルアセトン酸白金のうちの少なくとも一つであり、ここで、Ｃｐはシクロペンタジエン基を、Ｍｅはメチル基をそれぞれ表わす。酸化ガスは、例えばＯ２，Ｎ２Ｏ，ＳＯ３，Ｏ３，Ｈ２Ｏ２，又はＮＯｘのうちの少なくとも一つであり、ここでｘは１から３までの値である。白金層１８が白金−金属合金からなる実施例では、白金と少なくとも一つの他の金属との合金として白金を堆積するためには、少なくとも一つのほかの金属前駆体を反応室に導入することが必要である。少なくとも一つの他の金属前駆体は、例えば、ロジウム，イリジウム，ルテニウム，パラジウム，オスミウム及び／又は銀である。
【００１３】
酸化ガスは、白金が堆積される間、前駆体から炭素を酸化することにより、白金含有前駆体から白金を堆積するのを補助する。また、酸化ガスは、白金含有層の堆積速度に影響する。具体的には、白金前駆体の流れに対して酸化ガスの流量が多ければ、白金含有層の堆積を早めることができる。白金前駆体の流量は、液体有機前駆体溶液を通してのキャリアガスの流量、及び前駆体溶液の温度によって影響される。本発明の好ましい実施例では、キャリアガスは、液体有機前駆体溶液を通して、流量約２ｓｃｃｍから約１０００ｓｃｃｍで、更に好ましくは３０ｓｃｃｍと同等又はこれ以下の流量で流入される。そのような好適実施例では、酸化ガスは少なくとも約５０ｓｃｃｍの流量で流入される。有機前駆体はその温度が約０℃から約１００℃までの温度、より好ましくは約３０℃から約５０℃までの温度であることが好ましい。
【００１４】
反応室内での白金含有層の成長速度は基板の温度によっても影響される。具体的には、もし白金が、基板の温度が約２２０℃から３００℃以下に維持されるという条件で堆積されれば、白金は約３０秒の間に約６００Åの速度で堆積されることになる。もし基板の温度が約２１０℃以下に下げられたら、白金の堆積速度は相当減少することになる。厚さ６００Åの白金含有層の堆積時間は、製品処理の効率を維持するために、約４０秒と同等又はこれ以下の時間であることが好ましい。したがって、基板の温度は約２１０℃以上に維持され、そして反応室内での白金含有層の堆積が行なわれている間は、約２２０℃と同等又はこれよりも高い温度に維持されることが好ましい。
【００１５】
もし温度が３００℃より高く且つ３５０℃より低ければ、堆積された白金層は、希望とする粗面化された外側表面よりも平滑な外側表面となるこも分かった。更に、基板の温度がもし４００℃を超えると、堆積された白金表面は、基板の上に横たわる連続的表面と言うよりは、白金表面の下の面にまで到達する穴を有することになる。したがって、基板の温度は４００℃より十分低く、好ましくは３００℃より低く、更により好ましくは基板の温度は約２８０℃と同等又はこれ以下の温度であることが好ましい。本発明の好ましい実施例では、基板の温度は約２２０℃から約２８０℃の間に維持され、そうすることにより、粗面化された外側表面を有する白金層が、約３０秒で約６００Åの厚さに堆積され得ることが分かった。
【００１６】
白金層１８は、該層を通って下層にまで達するような表面異常（割れ目又は穴等）の発生を避けるために、少なくとも約４００Åの層厚に堆積されることが好ましく、また、少なくとも約６００Åの厚さまで堆積されるのが好ましい。しかしながら、ある実施例では、層１８全体に亘って延びた穴が、層１８で最終的に形成された半導体回路に対して殆ど又は全く影響を与えないこともある。そのような実施例には、白金含有層１８の下に接着層１６が設けられる実施例を含むものである。したがって、白金層１８が接着層１６の上に設けられる実施例の場合には、多くのキャパシタを接近して設けるときのスペース的制約のために、白金層１８はその厚さを４００Å以下に設けることが好ましいこともある。また、白金層１８が窮屈なスペース条件を有する回路を形成するのに用いられる実施例では、層１８をかなり薄く形成することが好ましい。例えば、ある種のキャパシタ構造の場合、層１８は約１０００Åと同等又はこれよりも薄く、さらには、隣接するキャパシタ同士の電気的接触を避けるために、層１８を約３００Åから約４００Åまでに形成することが好ましい。
【００１７】
ウェーハ片１０の概略上面図が図２に示されている。層１８はその全体を横断して連続の層（図２の下層１６等の下の層まで達した穴が無い層として定義）であることが好ましい。これに代えて、層１８の一部分は連続的である。例えば、層１８と下層導電層の両方からなる回路装置を形成するために、層１８が導電層の上に横たわり且つ電気的に接触する実施例を考察する。そのような実施例の場合でも、層１８の殆どの部分は、例えば層１８と下層導電層との間に均一な電気接触状態を維持するために、連続状であることが一般的には好ましい。そのような目的で要求される領域部分は、少なくとも約４×１０６平方Åの面領域をカバーすることが好ましい。約４×１０６平方Åの面領域は、図３においては、一辺が約２０００Åの正方形５０として示されている。
【００１８】
図３は、白金含有層１８が蓄積ノードとしてキャパシタ３０内に採り入れられた場合の実施例を示すものである。具体的には、誘電体層２２とキャパシタ電極２４が、キャパシタ構造体３０を形成するために、白金層１８の上に設けられたものである。誘電体層２２は酸化シリコン又は窒化シリコンのうちの一つ又はそれ以上からなり、または、その他の誘電体材料である、例えば五酸化タンタル又はＢａＳｒＴｉＯ３からなる。キャパシタ電極２４は、例えばＴｉＮ、導電性ドープトシリコン（ポリシリコン等）、または例えば白金等の金属からなる。キャパシタ電極２４が白金からなる実施例では、キャパシタ電極２４は誘電体層２２の上に化学気相堆積法によって形成される。化学気相堆積法によれば、かなり平滑な上表面を有した上側電極２４、またはかなり粗い上表面を有した上側電極２４の何れでも目的に合わせて形成することができる。もしキャパシタ電極２４がかなり平滑な上表面を有するように白金で形成されるのであれば、温度が約３００℃以上に維持され、及び／又は酸化ガスの流量が５０ｓｃｃｍより少なく、またキャリアガスの流量が３０ｓｃｃｍより多い条件とされた反応室内で化学気相堆積することができる。また、キャパシタ電極２４に含まれる白金は、白金単体の形式であっても、または例えばロジウム−白金合金等の合金の形式であっても構わない。
【００１９】
図４及び図５は、ＭｅＣｐＰｔ（Ｍｅ）３のＣＶＤ処理によって製造された白金フィルムの走査型電子顕微鏡（ＳＭＥ）写真である。図４は、約６分で反応室内で形成された表面を表わし、このときの条件は、反応室内の温度が約２１５℃、圧力が約５Ｔｏｒｒ、キャリアガス（キャリアガスバブラの圧力が約６Ｔｏｒｒ時のヘリウム）の流量が約５ｓｃｃｍ、酸化ガス（Ｏ２）の流量が約５０ｓｃｃｍであった。形成された白金表面には、柱状成長の特徴であるペデスタルが含まれている。円柱状ペデスタルは、ドーム状（ほぼ半球状）の頭部で終わっている。堆積された白金層からキャパシタ構造体又は他の電子的回路を形成する場合、頭部が鋭利な端部であるよりも、ほぼ半球状の頭部であることの方が有利である。具体的には、相対的に丸みを帯びた半球状の表面は、堆積された白金層の表面にかなり均一な電界を形成することができる。これとは反対に、もし鋭い端部が存在すれば、そこからは高電界の軌跡が形成され、キャパシタに漏れ電流をもたらすことになる。図４に示される白金層は、従来から半球粒状ポリシリコンとして知られている材料に相似な構造を示す“半球粒状”白金と言うことができる。
【００２０】
図４の白金層は、白金層の全体の厚さの約１／３と同等又はそれ以上の高さを有する円柱状ペデスタルを特徴とするものである。図４に示されるペデスタルの多くは、その高さが、堆積された白金層の厚さにほぼ等しいものである。したがって、もし堆積された白金層の厚さが約６００Åであるなら、ペデスタル個々はその厚さが６００Åに達し得んとするものである。いくつかのペデスタルは他のペデスタルの表面から成長し、またあるものは他のペデスタルより垂直方向に低く成長しているものもあるので、上で言ったことは、ペデスタルの大きさに関して平均化した場合のことである。ペデスタルの平均直径は２００Åであり、ペデスタルは一般に密に群集している（すなわち、ペデスタルは他のペデスタルに通常は接触し、そして多くのペデスタルは他のペデスタルと溶け合った状態になっている）。しかしながら、ペデスタルの分布は典型的にはぎゅうぎゅう詰めの状態（ここで言う、ぎゅうぎゅう詰めの状態とは、全てのペデスタルが緊密に詰められ、任意表面領域において最大数となるために、六角形状に緊密に詰められるような状態のことを指す）ではない。図４に示される柱状成長は、もしＣＶＤ反応室内の温度が約３００℃より高い場合には生じないことが分かった。
【００２１】
図５は約１５０秒間で反応室内で形成された白金フィルムの表面を表わし、このときの条件は、反応室内の温度が約３００℃、圧力が約０．５Ｔｏｒｒ、キャリアガス（キャリアガスバブラの圧力が約６Ｔｏｒｒ時のヘリウム）の流量が約３０ｓｃｃｍ、酸化ガス（Ｏ２）の流量が約１０ｓｃｃｍであった。図５の条件下で堆積された白金層は、図４の条件下で堆積された白金層の表面よりさらに平滑である。図４及び図５の両図から分かることは、化学気相堆積反応室の各処理パラメータを制御することにより、化学気相堆積される白金層の表面の粒状構造を制御できることである。
【００２２】
これまで、本発明はキャパシタ構造体を形成する実施例について説明してきたが、本発明は、これ以外にも数多くの他の実施例にも利用できるものである。例えば、粗面化表面を有する白金層は触媒を形成する場合にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の方法に従って処理される半導体ウェーハ片の概略断面図である。
【図２】図２は図１の半導体ウェーハ片の概略上面図である。
【図３】図３は図１の処理過程に続く処理過程における図１の半導体ウェーハ片の概略断面図である。
【図４】図４はＭｅＣｐＰｔ（Ｍｅ）３をＣＶＤ処理して製造した白金フィルムの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図５】図５は図４のフィルムを製造するときの条件とは異なる条件のもとでＭｅＣｐＰｔ（Ｍｅ）３をＣＶＤ処理して製造した白金フィルムのＳＥＭ写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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