JP4650602B2

JP4650602B2 - Method for manufacturing ferroelectric capacitor

Info

Publication number: JP4650602B2
Application number: JP2003086320A
Authority: JP
Inventors: 賢一黒川; 立雄沢崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004296735A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦｅＲＡＭ（フェロエレクトリック・ランダム・アクセス・メモリ）等のメモリ装置に適用して好適な強誘電体キャパシタとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）が低電圧動作、高耐久性、低消費電力、不揮発性などの特長を有する理想的な記憶デバイスとして期待されており、開発が進められている。強誘電体メモリは、強誘電体薄膜を用いて形成される強誘電体キャパシタを主構成要素としている。強誘電体キャパシタは電界印加によって自発的な電気分極（自発分極）の方向を反転できるので、この自発分極の方向を“０”又は“１”に対応付けてデータ記憶に利用する。
【０００３】
強誘電体としては、鉛系酸化物のＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ_ｘＴｉ_１−ｘ）Ｏ_３）やビスマス層状化合物のＳＢＴ（ＳｒＢｉ_２Ｔａ_２Ｏ_９）などが多く用いられている。これらの強誘電体を下部電極と上部電極の間に介在させることによって強誘電体キャパシタが構成される。現在では、上部電極及び下部電極として白金（Ｐｔ）を用い、強誘電体としてＰＺＴを用いた、Ｐｔ／ＰＺＴ／Ｐｔ構造が多く用いられている。また、上記構造において、上部電極に酸化白金（ＰｔＯ_ｘ）を用いてＰｔＯ_ｘ／ＰＺＴ／Ｐｔ構造とすることによりファティーグ特性（疲労特性）を改善する技術が文献「Fabrication and Characterization of Pt-Oxide Electrode for Ferroelectric Random Access Memory Application ; Woo Sik KIM et al. , Jpn.J.Appl.Phys, 2000, vol.39, pp.7097-7099」に記載されている。
【０００４】
【非特許文献１】
「Fabrication and Characterization of Pt-Oxide Electrode for Ferroelectric Random Access Memory Application」, Woo Sik KIM et al. , Jpn.J.Appl.Phys, 2000, vol.39, pp.7097-7099
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者の検討によれば、従来の強誘電体キャパシタにおいて誘電体特性の劣化やリーク電流の増大を生じる原因の一因として、強誘電体膜の酸素欠損による影響があることが判明した。この強誘電体膜の酸素欠損は、当該強誘電体膜の上面に上部電極を形成する際に生じるものであると考えられる。例えば、上部電極をスパッタリング法によって形成した場合には、強誘電体膜の表面がスパッタ粒子やプラズマにさらされてダメージを受けることにより上記酸素欠損が生じ得る。
【０００５】
かかる酸素欠損状態は、熱処理によって強誘電体膜に酸素を供給することにより回復させることができる。しかし、当該熱処理は強誘電体膜上に電極が形成された後に行われるため、強誘電体膜に対して酸素を効率良く供給することは難しい。このため従来は、酸素欠損の回復のための熱処理が比較的に高温又は長時間になる傾向があった。このような高温又は長時間の熱処理は、強誘電体キャパシタの他の構成要素へ熱ダメージを与えたり製造時間の削減を妨げる等の不都合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、酸素欠損を回復させるための熱処理の際に強誘電体膜に対して効率よく酸素供給を行うことを可能とする技術を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、誘電体特性が良くリーク電流も少ない高性能な強誘電体キャパシタを得ることを可能とする技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の強誘電体キャパシタの製造方法は、上部電極及び下部電極の間に強誘電体膜を介在させてなる強誘電体キャパシタの製造方法であって、基体の上方に、前記下部電極を形成する第１工程と、前記下部電極上に酸化物の強誘電体膜を形成する第２工程と、前記強誘電体膜上に酸化白金からなる第１導電膜を形成する第３工程と、前記第１導電膜上にイリジウム酸化物又はルテニウム−ストロンチウム複合酸化物のいずれかからなるバリア膜を形成する第４工程と、前記第４工程の後、前記バリア膜上に第２導電膜を形成する第５工程と、前記第５工程の後、前記酸化白金からなる第１導電膜から前記強誘電体膜に酸素を供給させ、前記強誘電体膜表面の酸素欠損を回復するために窒素雰囲気中で熱処理を行う第６工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、本明細書において「キャパシタ形成面」とは、本発明にかかる強誘電体キャパシタが形成されるべき面であり、例えば、シリコン等の半導体基板やその他各種の基板等の表面が該当する。或いは、これらの基板面上に他の膜（例えば、基板面と第１電極との密着性を向上させるための膜など）が形成されている場合にはその膜の表面が該当する。
【００１０】
本発明の製造方法では、強誘電体膜に熱処理を行う際に、当該強誘電体膜と接している酸素含有膜から酸素が供給されるので、強誘電体膜に対する酸素供給を効率よく行い、酸素欠損状態を回復させることが可能となる。このように酸素供給が効率よく行われることにより、熱処理の低温下、短時間化を図ることが可能となる。また、第２電極の形成時に強誘電体膜が酸素含有膜によって保護されるのでダメージを受けにくく、強誘電体膜に酸素欠損等の不具合が生じること自体が少なくなる効果もある。そして、本発明の製造方法により、誘電体特性が良くリーク電流も少ない高性能な強誘電体キャパシタを得ることが可能となる。
【００１１】
上述した酸化白金は、熱処理によって容易に酸素を放出させ、当該酸素を強誘電体膜に供給することができる。また、酸素放出後には、酸化白金は単体金属により近い組成、或いはほぼ単体金属と見なせる組成に変わり抵抗率が低下するので都合がよい。特に第２電極として白金を用いる場合には、金属酸化物として酸化白金を用いると両者の整合性、密着性等の観点から好ましい。
【００１２】
上述した第３工程は、酸素添加反応性スパッタリング法によって酸素含有膜を形成することが好ましい。これにより、高品質な酸素含有膜を生産性良く形成することが可能となる。
【００１３】
また、酸素含有膜として酸化白金等の金属酸化物を用いる場合に、上記第３工程は、室温以上５００℃以下の雰囲気温度で当該酸素含有膜を形成することが好ましく、特に雰囲気温度を室温程度とすることが好ましい。ここで「室温」とは、概ね２０℃〜３０℃程度、より好適には２５℃程度の温度を言う。この温度条件は、特に成膜方法としてスパッタリング法を適用する際に有効である。上記温度条件を採用することにより、良質な酸素含有膜（金属酸化物の膜）を形成することができる。
【００１４】
ここで、上記第２工程は、下部電極上にＳＢＴ（ＳｒＢｉ ₂ Ｔａ ₂ Ｏ ₉ ）膜を有機金属堆積法により形成する工程であって、前記ＳＴＢの有機金属溶液を塗布、乾燥した後、熱処理を行なうことにより、結晶化する工程であることが好ましい。
【００１５】
上記酸化白金膜は白金と酸素との原子比が２０％以下であることが好ましい。
【００１６】
上記酸化白金膜は非晶質状態であることが好ましい。
【００２３】
また、第２電極は、白金、イリジウム、ルテニウム、ストロンチウム、ロジウム、レニウム、オスミウム、パラジウムの中から選択される少なくとも１種を含む金属または当該金属の酸化物を用いて構成することができる。特に、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｉｒ酸化物、Ｒｕ、Ｒｕ酸化物、ＳｒＲｕ複合酸化物あるいはこれらの合金が好適に用いられる。また、第２電極は、上述した各種の材料を用いて形成される膜を２層以上重ね合わせた積層膜であってもよい。これらの条件を採用することにより、本発明に好適な第２電極を得ることができる。
【００２４】
また、強誘電体膜は、ＳｒＢｉＴａ複合酸化物、ＰｂＺｒＴｉ複合酸化物、ＢｉＴｉ複合酸化物、ＢｉＬａＴｉ複合酸化物のいずれかを含んで構成されることが好ましい。これらの材料を用いた場合に、本発明による作用効果がより顕著に得られ、特性の優れた強誘電体キャパシタを得ることが可能となる。
【００２９】
本明細書において「電子機器」とは、本発明に係る製造方法で製造された強誘電体キャパシタを含むメモリ装置を備えた機器一般をいい、その構成に特に限定が無いが、例えば、ＩＣカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＤＡ、電子手帳等が含まれる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明を適用した一実施形態の強誘電体キャパシタの構造について説明する図である。同図に示す本実施形態の強誘電体キャパシタ１は、基板１０の一方面に形成された下地絶縁膜１２上に、密着層１４、第１電極１６、強誘電体膜１８、酸素含有膜（酸素含有性の機能膜）２０、バリア膜２２、第２電極２４を積層して構成されている。
【００３２】
基板１０は、例えばシリコン基板等の半導体基板により構成される。下地絶縁膜１２は、例えば酸化シリコン膜により構成される。
【００３３】
密着層１４は、下地絶縁膜１２と第１電極１６との密着性を向上させる機能を担うものであり、例えばＴｉ、Ｔａ、或いはこれらの酸化物であるＴｉ酸化物やＴａ酸化物などにより構成される。また、本実施形態にかかる強誘電体キャパシタ１を用いてスタック型強誘電体メモリを構成する場合などにおいては、トランジスタ等の接続に用いるプラグの酸化防止のために、密着層１４としてＴｉＮ、ＴｉＡｌＮなどを用いることが好適である。
【００３４】
第１電極１６は、例えばＰｔ、Ｒｕ、Ｒｕ酸化物、Ｉｒ、Ｉｒ酸化物、ＳｒＲｕ複合酸化物などにより構成される。強誘電体膜１８は、例えば、ＳＢＴ（ＳｒＢｉ_２Ｔａ_２Ｏ_９）膜、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ_ｘＴｉ_１−ｘ）Ｏ_３）膜、、ＳｒＢｉＴａ複合酸化物、ＰｂＺｒＴｉ複合酸化物、ＢｉＬａＴｉ複合酸化物などにより構成される。
【００３５】
酸素含有膜２０は、例えば、酸化白金（ＰｔＯ_ｘ）などの金属酸化物によって形成される。本実施形態における酸素含有膜２０とは、酸素を含有し、所定条件下（例えば高温下）においては酸素を放出し得る性質を備える機能膜である。本実施形態では、詳細を後述するように、強誘電体膜１８に対して酸素欠損を回復するための熱処理を行う際に、当該酸素含有膜２０が強誘電体膜１８に対して酸素を供給する機能を担う。このため、酸素含有膜２０としては、成膜時においては必要十分に酸素を含有すると共に、後の熱処理時には酸素を放出し、強誘電体膜１８に対して十分に酸素を供給できるような材料が選択される。
【００３６】
バリア膜２２は、酸素含有膜２０と第２電極２４との間に介在し、上述した強誘電体膜１８に対する熱処理時に酸素含有膜２０から放出される酸素の拡散を抑制する機能を担うものである。このバリア膜２２は、金属酸化物からなることが好ましく、特にイリジウム酸化物（ＩｒＯ_ｘ）やルテニウム−ストロンチウム複合酸化物（ＲｕＳｔＯ_ｘ）などが好適に用いられる。
【００３７】
第２電極２４は、例えばＰｔ、Ｉｒ、Ｉｒ酸化物、Ｒｕ、Ｒｕ酸化物、ＳｒＲｕ複合酸化物、あるいはこれらの合金などにより構成される。
【００３８】
なお、図１に示す本実施形態の強誘電体キャパシタ１は、上部電極及び下部電極の間に強誘電体膜を介在させてなる強誘電体キャパシタであって、上部電極が、酸素含有性の第１導電膜と、この第１導電膜上に配置される第２導電膜と、第１及び第２導電膜の相互間に配置され、酸素の拡散を抑制する性質を有する第３導電膜とを含む積層膜によって構成されている、と捉えることもできる。この場合には、上述した第１電極１６が下部電極に、酸素含有膜２０が第１導電膜に、バリア膜２２が第３導電膜に、第２電極２４が第２導電膜にそれぞれ対応する。
【００３９】
本実施形態の強誘電体キャパシタ１はこのような構成を有しており、次にその製造方法について詳細に説明する。
【００４０】
図２〜図３は、一実施形態の強誘電体キャパシタの製造方法について説明する図である。なお、以下の説明では、まず本実施形態にかかる製造方法について概略的に説明し、その後、更に具体的な実施例について説明する。
【００４１】
まず図２（ａ）に示すように、基板１０上に下地絶縁膜１２を形成し、この下地絶縁膜１２上に密着層１４を形成する。次に図２（ｂ）に示すように、密着層１４上に第１電極１６を形成する。次に図２（ｃ）に示すように、第１電極１６上に強誘電体膜１８を形成する。
【００４２】
次に図２（ｄ）に示すように、強誘電体膜１８上に酸素含有膜（第１導電膜）２０を形成する。上述したように、当該酸素含有膜２０としては、次工程における熱処理時に強誘電体膜１８に対して十分に酸素を供給し得る材料等が選択される。
【００４３】
次に図２（ｅ）に示すように、酸素含有膜２０上にバリア膜２２を形成する。
上述したように、当該バリア膜２２としては、次工程における熱処理時に酸素含有膜２０から放出される酸素の拡散を抑制し、当該酸素が強誘電体膜１８に対して効率的に供給されるようにし得る材料等が選択される。
【００４４】
次に図３（ａ）に示すように、バリア膜２２上に第２電極（第２導電膜）２４を形成する。このとき、酸素含有膜２０及びバリア膜２２は、第２電極２４の形成時に強誘電体膜１８の表面がダメージを受けて酸素欠損が生じることを防ぐ役割も果たす。このようなバリア膜２２等を用いない従来方法では、第２電極２４を例えばスパッタリング法によって形成した場合に、強誘電体膜１８の表面がプラズマやスパッタ粒子と直接的に接触するためにダメージを受けやすく酸素欠損を生じる場合が多いが、本実施形態ではかかる不都合を回避することが可能となる。
【００４５】
次に図３（ｂ）に示すように、強誘電体膜１８、酸素含有膜２０、バリア膜２２及び第２電極２４を所望の形状にパターニングする。本工程における当該パターニングは、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて行うことができる。
【００４６】
次に図３（ｃ）に示すように、強誘電体膜１８の酸素欠損を回復するために、強誘電体膜１８に対して熱処理を行う。熱処理の温度は、酸素含有膜２０として選択した材料等の条件により異なるが、金属酸化物を用いた場合には概ね５００℃以上とすることが好ましい。このとき、酸素含有膜２０から放出される酸素が強誘電体膜１８に供給されて、当該強誘電体膜１８の酸素欠損が回復する。このように、強誘電体膜１８上に配置された酸素含有膜２０から放出された酸素を用いることにより、酸素供給を効率よく行うことができる。また、第２電極２４の方向への酸素拡散がバリア膜２２によって抑制されることにより、酸素含有膜２０から放出される酸素を強誘電体膜１８に更に効率よく供給することが可能となる。以上の工程を経て、本実施形態の強誘電体キャパシタ１が完成する。
【００４７】
（実施例）
基板１０としてシリコン基板を用い、当該シリコン基板に対して熱酸化処理を行って、下地絶縁膜１２として酸化シリコン膜を約４００ｎｍ成膜した。次に、ＤＣスパッタリング法により酸化シリコン膜上にＴｉ膜を約２０ｎｍ成膜した。そして、当該Ｔｉ膜を６５０℃の酸素雰囲気中で３０分間加熱し、酸化することによりＴｉ酸化膜を形成し、これを密着層１４とした。次に、当該Ｔｉ酸化膜上にＤＣスパッタリング法によりＰｔ膜を約２００ｎｍ成膜し、これを第１電極１６とした。
【００４８】
次に、上記Ｐｔ膜上に、強誘電体膜１８として約１２０ｎｍのＰＺＴ膜をゾルゲル法によって形成した。具体的には、出発原料として、Ｐｂ（ＣＨ_３ＣＯＯ）_２・３Ｈ_２Ｏ、Ｚｒ（ｎ−ＯＣ_４Ｈ_９）_４、Ｔｉ（ｉ−ＯＣ_３Ｈ_７）_４の２−メトキシエタノールを溶媒とした溶液を用いた。この混合溶液をスピンコート法によって塗布した後に、１５０℃で１分間乾燥させ、さらに４００℃の酸素雰囲気中で３０分間乾燥させた。これにより、塗布膜中に含まれる不要な化合物のほとんどが酸化、分解されて膜中から消失する。以上の塗布、乾燥の工程を所望の膜厚が得られるまで何度か（例えば、２、３度）繰り返す。その後、結晶化のための熱処理を行った。当該熱処理は、６００℃〜７００℃程度の温度で行った。この結果、１６０ｎｍのＰＺＴ膜を得た。
【００４９】
次に、ＰＺＴ膜上に、酸素添加反応性スパッタリング法によりＰｔＯ_ｘ膜を約５０ｎｍ成膜し、これを酸素含有膜２０とした。成膜は、アルゴンに酸素を添加した雰囲気中（流量比Ａｒ／Ｏ_２＝２０／７ｓｃｃｍ）においてスパッタ電力を１ｋＷとして行った。
【００５０】
次に、ＰｔＯ_ｘ膜上に、酸素添加反応性スパッタリング法によりＩｒＯ_ｘ膜を約５０ｎｍ成膜し、これをバリア膜２２とした。成膜は、アルゴンに酸素を添加した雰囲気中（流量比Ａｒ／Ｏ_２＝２０／２５ｓｃｃｍ）においてスパッタ電力を１ｋＷとして行った。
【００５１】
次に、ＩｒＯ_ｘ膜上に、ＤＣスパッタリング法によりＰｔ膜を約１００ｎｍ成膜し、これを上部電極２４とした。成膜は、アルゴン雰囲気中（流量＝５０ｓｃｃｍ）においてスパッタ電力を１ｋＷとして行った。
【００５２】
次に、周知のパターニングプロセスによって、第２電極２４としてのＰｔ膜、バリア膜２２としてのＩｒＯ_ｘ膜、酸素含有膜２０としてのＰｔＯ_ｘ膜、強誘電体膜１６としてのＰＺＴ膜を所望形状にパターニングした。次に、ファーネスアニール装置を用いて７００℃３０分間の熱処理を行った。この熱処理により、上記酸素含有膜２０としてのＰｔＯ_ｘ膜からＰＺＴ膜に酸素が供給され、ＰＺＴ膜表面の酸素欠損が回復する。本実施形態においては、酸素を必要としている箇所（強誘電体膜の表面）に対して集中的に酸素補填を行うことができるので、熱処理雰囲気はＮ_２等の不活性ガスで行うことが可能となる。これにより、本実施形態の強誘電体キャパシタを含む素子にＷ（タングステン）プラグ等の酸化されやすく、或いは酸化させたくない部材が含まれる場合に、当該箇所への酸素流入を極力抑えることが可能となる。また、上部電極側がＰｔ／ＩｒＯ_ｘ構造となっているので、５００℃以上の熱処理によってＩｒＯ_ｘ膜の表面が荒れることを防ぐことができる。
【００５３】
図４は、上述した実施例の方法によって作製した強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を示す図である。また、本実施例の作用効果を説明するためにいくつかの比較例を以下に示す。
【００５４】
図５は、実施例１に対する比較例（比較例１）の強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を示す図である。この比較例１の強誘電体キャパシタは、上記実施例１と同様の方法によってＰＺＴ膜の成膜までのプロセスを行った後に、当該ＰＺＴ膜上にＤＣスパッタリング法により上部電極としてのＰｔ膜を２００ｎｍ成膜し、その後酸素雰囲気中で７００℃３０分間の熱処理を行ってＰＺＴ膜表面の酸素欠損を回復させたものである。
【００５５】
図６は、実施例１に対する他の比較例（比較例２）の強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を示す図である。この比較例２の強誘電体キャパシタは、上記実施例１と同様の方法によってＰＺＴ膜の成膜までのプロセスを行った後に、当該ＰＺＴ膜上に酸素添加反応性スパッタリング法によりＩｒＯ_ｘ膜を約５０ｎｍ成膜し、更にＩｒＯ_ｘ膜上にＤＣスパッタリング法により上部電極としてのＰｔ膜を１５０ｎｍ成膜し、その後酸素雰囲気中で７００℃３０分間の熱処理を行ってＰＺＴ膜表面の酸素欠損を回復させたものである。
【００５６】
図７は、本実施例及び比較例１，２の強誘電体キャパシタにおけるファティーグ特性を示す図である。図８は、本実施例及び比較例１，２の強誘電体キャパシタにおけるリーク特性を示す図である。図９は、本実施例及び比較例１、２の強誘電体キャパシタにおける特性差を示す図である。
【００５７】
図４〜図９に示す特性から、本実施例の強誘電体キャパシタでは、ヒステリシス特性（分極量、角型性）を犠牲にすることなくファティーグ特性の劣化が改善されていることが分かる。これに対して、比較例１の強誘電体キャパシタは、ファティーグ特性が劣っている。これは、ＰＺＴ膜の表面が上部電極の形成中にスパッタ粒子に叩かれて、酸素欠損を生じていることが要因の１つとなっていると推測される。このため、上部電極にＰｔを用いても、酸素雰囲気中での熱処理によってＰＺＴ膜の酸素欠損を十分に補うことができない。また、比較例２の強誘電体キャパシタは、ファティーグ特性は改善されるものの角型性が悪くなり、リーク特性も悪い。特に角型性に関してはクロスポイント型の強誘電体メモリにとっては重要な特性であり、比較例２の強誘電体キャパシタでは十分な特性を得られていないことが分かる。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、強誘電体膜に熱処理を行う際に、当該強誘電体膜と接している酸素含有膜から酸素が供給されるので、強誘電体膜に対する酸素供給を効率よく行い、酸素欠損状態を回復させることが可能となる。このように酸素供給の効率よく行われることにより、熱処理の低温下、短時間化を図ることが可能となる。また、第２電極の形成時に強誘電体膜が酸素含有膜によって保護されるのでダメージを受けにくく、強誘電体膜に酸素欠損等の不具合が生じること自体も少なくなる効果もある。そして、本発明の製造方法により、誘電体特性が良くリーク電流も少ない高性能な強誘電体キャパシタを得ることが可能となる。
【００５９】
本実施形態の構造を採用することにより、誘電体特性が良くリーク電流も少ない高性能な強誘電体キャパシタを得ることが可能となる。また、本発明にかかる強誘電体キャパシタを用いることにより、優れた特性を有するメモリ素子を製造することが可能となる。更に、当該メモリ素子を複数形成することにより、優れた特性を有するメモリ装置（いわゆる強誘電体メモリ）を製造することが可能となる。また、かかるメモリ装置を用いて各種の電子機器を構成することが可能である。
【００６０】
なお、本発明は上述した実施形態及び各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、本実施形態の強誘電体キャパシタは、メモリ素子以外にも、大容量のキャパシタとして用いることも可能であり、更には焦電センサや圧力センサ等のセンサに用いるなど、各種の電子素子の製造に応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】強誘電体キャパシタの構造について説明する図である。
【図２】強誘電体キャパシタの製造方法について説明する図である。
【図３】強誘電体キャパシタの製造方法について説明する図である。
【図４】実施例の方法によって作製した強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を示す図である。
【図５】実施例に対する比較例の強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を示す図である。
【図６】実施例に対する他の比較例の強誘電体キャパシタのヒステリシス特性を示す図である。
【図７】実施例及び比較例１，２の強誘電体キャパシタにおけるファティーグ特性を示す図である。
【図８】実施例及び比較例１，２の強誘電体キャパシタにおけるリーク特性を示す図である。
【図９】実施例及び比較例１，２の強誘電体キャパシタにおける特性差を示す図である。
【符号の説明】
１…強誘電体キャパシタ、１０…基板、１２…下地絶縁膜、１４…密着層、１６…第１電極（下部電極）、１８…強誘電体膜、２０…酸素含有膜（酸素含有性の機能膜）、２２…バリア膜、２４…第２電極（上部電極）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ferroelectric capacitor suitable for application to a memory device such as FeRAM (ferroelectric random access memory) and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, ferroelectric memory (FeRAM) is expected as an ideal storage device having features such as low-voltage operation, high durability, low power consumption, and non-volatility, and is being developed. A ferroelectric memory has a ferroelectric capacitor formed by using a ferroelectric thin film as a main component. Since the ferroelectric capacitor can reverse the direction of spontaneous electric polarization (spontaneous polarization) by applying an electric field, the direction of spontaneous polarization is associated with “0” or “1” and used for data storage.
[0003]
As the ferroelectric, lead-based oxides such as PZT (Pb (Zr _x Ti _1-x ) O ₃ ) and bismuth layered compounds SBT (SrBi ₂ Ta ₂ O ₉ ) are often used. A ferroelectric capacitor is formed by interposing these ferroelectrics between the lower electrode and the upper electrode. At present, a Pt / PZT / Pt structure in which platinum (Pt) is used as an upper electrode and a lower electrode and PZT is used as a ferroelectric is often used. In addition, in the above structure, a technique for improving fatigue characteristics (fatigue characteristics) by using platinum oxide (PtO _x ) as an upper electrode to form a PtO _x / PZT / Pt structure is disclosed in the document “Fabrication and Characterization of Pt-Oxide Electrode”. for Ferroelectric Random Access Memory Application; Woo Sik KIM et al., Jpn. J. Appl. Phys, 2000, vol. 39, pp. 7097-7099 ”.
[0004]
[Non-Patent Document 1]
`` Fabrication and Characterization of Pt-Oxide Electrode for Ferroelectric Random Access Memory Application '', Woo Sik KIM et al., Jpn.J.Appl.Phys, 2000, vol.39, pp.7097-7099
[Problems to be solved by the invention]
According to the study by the present inventor, it has been found that the influence of oxygen deficiency in the ferroelectric film is one cause of the deterioration of the dielectric characteristics and the increase of the leakage current in the conventional ferroelectric capacitor. This oxygen deficiency in the ferroelectric film is considered to occur when the upper electrode is formed on the upper surface of the ferroelectric film. For example, when the upper electrode is formed by a sputtering method, the surface of the ferroelectric film is exposed to sputtered particles or plasma and damaged, so that the oxygen deficiency can occur.
[0005]
Such an oxygen deficient state can be recovered by supplying oxygen to the ferroelectric film by heat treatment. However, since the heat treatment is performed after the electrodes are formed on the ferroelectric film, it is difficult to efficiently supply oxygen to the ferroelectric film. For this reason, conventionally, there has been a tendency for heat treatment for recovery of oxygen deficiency to be relatively hot or long. Such high-temperature or long-time heat treatment has disadvantages such as causing thermal damage to other components of the ferroelectric capacitor and preventing reduction in manufacturing time.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique that enables oxygen to be efficiently supplied to a ferroelectric film during a heat treatment for recovering oxygen vacancies.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to obtain a high-performance ferroelectric capacitor having good dielectric characteristics and low leakage current.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a ferroelectric capacitor according to the present invention is a method for manufacturing a ferroelectric capacitor in which a ferroelectric film is interposed between an upper electrode and a lower electrode. Above, a first step of forming the lower electrode, a second step of forming an oxide ferroelectric film on the lower electrode, and a first conductive film made of platinum oxide on the ferroelectric film. A third step of forming, a fourth step of forming a barrier film made of either iridium oxide or ruthenium-strontium composite oxide on the first conductive film, and after the fourth step, on the barrier film After the fifth step of forming a second conductive film on the substrate, oxygen is supplied to the ferroelectric film from the first conductive film made of platinum oxide after the fifth step, and oxygen vacancies on the surface of the ferroelectric film are formed. line to a heat treatment in a nitrogen atmosphere in order to recover the Characterized in that it comprises a sixth step.
[0009]
Here, in this specification, the “capacitor forming surface” is a surface on which the ferroelectric capacitor according to the present invention is to be formed. . Alternatively, when another film (for example, a film for improving the adhesion between the substrate surface and the first electrode) is formed on these substrate surfaces, the surface of the film corresponds.
[0010]
In the manufacturing method of the present invention, when heat treatment is performed on the ferroelectric film, oxygen is supplied from the oxygen-containing film in contact with the ferroelectric film, so that oxygen supply to the ferroelectric film is efficiently performed, It becomes possible to recover the oxygen deficient state. As described above, the oxygen supply is efficiently performed, so that it is possible to shorten the heat treatment time at a low temperature. Further, since the ferroelectric film is protected by the oxygen-containing film when the second electrode is formed, there is an effect that the ferroelectric film is not easily damaged and that the defects such as oxygen deficiency occur in the ferroelectric film itself. The production method of the present invention makes it possible to obtain a high-performance ferroelectric capacitor with good dielectric characteristics and low leakage current.
[0011]
The platinum oxide described above can easily release oxygen by heat treatment and supply the oxygen to the ferroelectric film. In addition, after oxygen release, platinum oxide is convenient because it changes to a composition closer to a single metal or a composition that can be regarded as a single metal, and the resistivity decreases . If platinum is used as the second electrode, especially the both integrity the use of platinum oxide as the metal oxide, preferable from the viewpoint of adhesiveness.
[0012]
In the third step described above, it is preferable to form an oxygen-containing film by an oxygen-added reactive sputtering method. As a result, a high-quality oxygen-containing film can be formed with high productivity.
[0013]
In the case where a metal oxide such as platinum oxide is used as the oxygen-containing film, it is preferable that the third step is to form the oxygen-containing film at an ambient temperature of room temperature to 500 ° C. It is preferable that Here, “room temperature” means a temperature of about 20 ° C. to 30 ° C., more preferably about 25 ° C. This temperature condition is particularly effective when a sputtering method is applied as a film forming method. By adopting the above temperature condition, a high-quality oxygen-containing film (metal oxide film) can be formed.
[0014]
Here, the second step is a step of forming an SBT (SrBi ₂ Ta ₂ O ₉ ) film on the lower electrode by an organic metal deposition method, and after applying and drying the STB organometallic solution, a heat treatment is performed. It is preferable that it is a process which crystallizes by performing.
[0015]
The platinum oxide film preferably has an atomic ratio of platinum to oxygen of 20% or less.
[0016]
The platinum oxide film is preferably in an amorphous state.
[0023]
The second electrode can be formed using a metal containing at least one selected from platinum, iridium, ruthenium, strontium, rhodium, rhenium, osmium, and palladium, or an oxide of the metal. In particular, Pt, Ir, Ir oxide, Ru, Ru oxide, SrRu composite oxide, or alloys thereof are preferably used. Further, the second electrode may be a laminated film in which two or more films formed using the various materials described above are stacked. By adopting these conditions, a second electrode suitable for the present invention can be obtained.
[0024]
In addition, the ferroelectric film preferably includes any one of SrBiTa composite oxide, PbZrTi composite oxide, BiTi composite oxide, and BiLaTi composite oxide. When these materials are used, the effect of the present invention can be obtained more remarkably, and a ferroelectric capacitor having excellent characteristics can be obtained.
[0029]
In the present specification, the “electronic device” means a general device including a memory device including a ferroelectric capacitor manufactured by the manufacturing method according to the present invention, and there is no particular limitation on the configuration thereof. Mobile phones, video cameras, personal computers, digital cameras, PDAs, electronic notebooks, and the like.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 is a diagram for explaining the structure of a ferroelectric capacitor according to an embodiment to which the present invention is applied. The ferroelectric capacitor 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 has an adhesion layer 14, a first electrode 16, a ferroelectric film 18, an oxygen-containing film (on an underlayer insulating film 12 formed on one surface of a substrate 10. The oxygen-containing functional film 20, the barrier film 22, and the second electrode 24 are stacked.
[0032]
The substrate 10 is composed of a semiconductor substrate such as a silicon substrate. The base insulating film 12 is made of, for example, a silicon oxide film.
[0033]
The adhesion layer 14 has a function of improving the adhesion between the base insulating film 12 and the first electrode 16, and is composed of, for example, Ti, Ta, or Ti oxide or Ta oxide which is an oxide thereof. Is done. In the case where a stack type ferroelectric memory is configured using the ferroelectric capacitor 1 according to the present embodiment, TiN, TiAlN is used as the adhesion layer 14 in order to prevent oxidation of plugs used for connecting transistors and the like. Etc. are preferably used.
[0034]
The first electrode 16 is made of, for example, Pt, Ru, Ru oxide, Ir, Ir oxide, SrRu composite oxide, or the like. The ferroelectric film 18 is, for example, an SBT (SrBi ₂ Ta ₂ O ₉ ) film, a PZT (Pb (Zr _x Ti _1-x ) O ₃ ) film, an SrBiTa composite oxide, a PbZrTi composite oxide, or a BiLaTi composite oxide. It consists of things.
[0035]
The oxygen-containing film 20 is formed of a metal oxide such as platinum oxide (PtO _x ), for example. The oxygen-containing film 20 in this embodiment is a functional film that contains oxygen and has the property of releasing oxygen under a predetermined condition (for example, at a high temperature). In the present embodiment, as will be described in detail later, the oxygen-containing film 20 supplies oxygen to the ferroelectric film 18 when the ferroelectric film 18 is subjected to heat treatment for recovering oxygen deficiency. It bears the function to do. For this reason, the oxygen-containing film 20 is a material that contains sufficient and necessary oxygen at the time of film formation and that can release oxygen during the subsequent heat treatment and supply oxygen sufficiently to the ferroelectric film 18. Is selected.
[0036]
The barrier film 22 is interposed between the oxygen-containing film 20 and the second electrode 24 and has a function of suppressing diffusion of oxygen released from the oxygen-containing film 20 during the heat treatment on the ferroelectric film 18 described above. is there. The barrier film 22 is preferably made of a metal oxide. In particular, iridium oxide (IrO _x ), ruthenium-strontium composite oxide (RuStO _x ), or the like is preferably used.
[0037]
The second electrode 24 is made of, for example, Pt, Ir, Ir oxide, Ru, Ru oxide, SrRu composite oxide, or an alloy thereof.
[0038]
1 is a ferroelectric capacitor in which a ferroelectric film is interposed between an upper electrode and a lower electrode, and the upper electrode has an oxygen-containing property. A first conductive film, a second conductive film disposed on the first conductive film, a third conductive film disposed between the first and second conductive films and having a property of suppressing oxygen diffusion; It can also be considered that it is constituted by a laminated film containing. In this case, the first electrode 16 corresponds to the lower electrode, the oxygen-containing film 20 corresponds to the first conductive film, the barrier film 22 corresponds to the third conductive film, and the second electrode 24 corresponds to the second conductive film. .
[0039]
The ferroelectric capacitor 1 of the present embodiment has such a configuration, and the manufacturing method thereof will be described in detail next.
[0040]
2 to 3 are diagrams illustrating a method for manufacturing a ferroelectric capacitor according to an embodiment. In the following description, first, the manufacturing method according to the present embodiment will be schematically described, and then more specific examples will be described.
[0041]
First, as shown in FIG. 2A, the base insulating film 12 is formed on the substrate 10, and the adhesion layer 14 is formed on the base insulating film 12. Next, as shown in FIG. 2B, the first electrode 16 is formed on the adhesion layer 14. Next, as shown in FIG. 2C, a ferroelectric film 18 is formed on the first electrode 16.
[0042]
Next, as shown in FIG. 2D, an oxygen-containing film (first conductive film) 20 is formed on the ferroelectric film 18. As described above, as the oxygen-containing film 20, a material or the like that can sufficiently supply oxygen to the ferroelectric film 18 during the heat treatment in the next process is selected.
[0043]
Next, as shown in FIG. 2E, a barrier film 22 is formed on the oxygen-containing film 20.
As described above, the barrier film 22 suppresses the diffusion of oxygen released from the oxygen-containing film 20 during the heat treatment in the next step so that the oxygen is efficiently supplied to the ferroelectric film 18. The material etc. which can be made are selected.
[0044]
Next, as shown in FIG. 3A, a second electrode (second conductive film) 24 is formed on the barrier film 22. At this time, the oxygen-containing film 20 and the barrier film 22 also serve to prevent the surface of the ferroelectric film 18 from being damaged when the second electrode 24 is formed, thereby causing oxygen deficiency. In the conventional method that does not use such a barrier film 22 or the like, when the second electrode 24 is formed by, for example, sputtering, the surface of the ferroelectric film 18 is in direct contact with plasma or sputtered particles, so that damage is caused. In many cases, oxygen deficiency is likely to occur, but in this embodiment, such inconvenience can be avoided.
[0045]
Next, as shown in FIG. 3B, the ferroelectric film 18, the oxygen-containing film 20, the barrier film 22, and the second electrode 24 are patterned into desired shapes. The patterning in this step can be performed using a well-known photolithography technique and etching technique.
[0046]
Next, as shown in FIG. 3C, heat treatment is performed on the ferroelectric film 18 in order to recover oxygen deficiency in the ferroelectric film 18. The temperature of the heat treatment varies depending on conditions such as the material selected for the oxygen-containing film 20, but is preferably about 500 ° C. or higher when a metal oxide is used. At this time, oxygen released from the oxygen-containing film 20 is supplied to the ferroelectric film 18, and oxygen deficiency in the ferroelectric film 18 is recovered. As described above, by using oxygen released from the oxygen-containing film 20 disposed on the ferroelectric film 18, oxygen supply can be performed efficiently. In addition, since oxygen diffusion in the direction of the second electrode 24 is suppressed by the barrier film 22, oxygen released from the oxygen-containing film 20 can be supplied to the ferroelectric film 18 more efficiently. Through the above steps, the ferroelectric capacitor 1 of the present embodiment is completed.
[0047]
(Example)
A silicon substrate was used as the substrate 10, and the silicon substrate was thermally oxidized to form a silicon oxide film having a thickness of about 400 nm as the base insulating film 12. Next, a Ti film was formed to a thickness of about 20 nm on the silicon oxide film by DC sputtering. The Ti film was heated in an oxygen atmosphere at 650 ° C. for 30 minutes and oxidized to form a Ti oxide film, which was used as the adhesion layer 14. Next, a Pt film of about 200 nm was formed on the Ti oxide film by DC sputtering, and this was used as the first electrode 16.
[0048]
Next, a PZT film of about 120 nm was formed as the ferroelectric film 18 on the Pt film by a sol-gel method. Specifically, Pb (CH ₃ COO) ₂ .3H ₂ O, Zr (n-OC ₄ H ₉ ) ₄ , Ti (i-OC ₃ H ₇ ) ₄ 2-methoxyethanol as a starting material as a solvent The solution used was used. This mixed solution was applied by spin coating, then dried at 150 ° C. for 1 minute, and further dried in an oxygen atmosphere at 400 ° C. for 30 minutes. Thereby, most of the unnecessary compounds contained in the coating film are oxidized and decomposed and disappear from the film. The above coating and drying steps are repeated several times (for example, a few times) until a desired film thickness is obtained. Thereafter, heat treatment for crystallization was performed. The heat treatment was performed at a temperature of about 600 ° C to 700 ° C. As a result, a 160 nm PZT film was obtained.
[0049]
Next, a PtO _x film having a thickness of about 50 nm was formed on the PZT film by an oxygen-added reactive sputtering method, and this was used as the oxygen-containing film 20. Film formation was performed in an atmosphere in which oxygen was added to argon (flow rate ratio Ar / O ₂ = 20/7 sccm) at a sputtering power of 1 kW.
[0050]
Next, an IrO _x film having a thickness of about 50 nm was formed on the PtO _x film by an oxygen-added reactive sputtering method, and this was used as the barrier film 22. The film formation was performed in an atmosphere in which oxygen was added to argon (flow ratio Ar / O ₂ = 20/25 sccm) with a sputtering power of 1 kW.
[0051]
Next, a Pt film having a thickness of about 100 nm was formed on the IrO _x film by DC sputtering, and this was used as the upper electrode 24. Film formation was performed in an argon atmosphere (flow rate = 50 sccm) with a sputtering power of 1 kW.
[0052]
Next, the Pt film as the second electrode 24, the IrO _x film as the barrier film 22, the PtO _x film as the oxygen-containing film 20, and the PZT film as the ferroelectric film 16 are formed into desired shapes by a known patterning process. Patterned. Next, heat treatment was performed at 700 ° C. for 30 minutes using a furnace annealing apparatus. By this heat treatment, oxygen is supplied from the PtO _x film as the oxygen-containing film 20 to the PZT film, and oxygen vacancies on the surface of the PZT film are recovered. In the present embodiment, oxygen supplementation can be performed intensively on the location where oxygen is required (the surface of the ferroelectric film), so that the heat treatment atmosphere can be performed with an inert gas such as N _2. It becomes. As a result, when the element including the ferroelectric capacitor of the present embodiment includes a member that is easily oxidized or does not want to be oxidized, such as a W (tungsten) plug, it is possible to suppress the oxygen inflow to the portion as much as possible. It becomes. In addition, since the upper electrode side has a Pt / IrO _x structure, the surface of the IrO _x film can be prevented from being roughened by a heat treatment at 500 ° C. or higher.
[0053]
FIG. 4 is a diagram showing hysteresis characteristics of the ferroelectric capacitor manufactured by the method of the above-described embodiment. In addition, some comparative examples are shown below in order to explain the operational effects of the present embodiment.
[0054]
FIG. 5 is a diagram showing hysteresis characteristics of the ferroelectric capacitor of the comparative example (Comparative Example 1) with respect to Example 1. FIG. In the ferroelectric capacitor of Comparative Example 1, after the process up to the formation of the PZT film was performed by the same method as in Example 1, a Pt film as an upper electrode was formed on the PZT film by a DC sputtering method to 200 nm. After the film formation, heat treatment is performed at 700 ° C. for 30 minutes in an oxygen atmosphere to recover oxygen deficiency on the surface of the PZT film.
[0055]
FIG. 6 is a diagram showing hysteresis characteristics of the ferroelectric capacitor of another comparative example (Comparative Example 2) with respect to Example 1. In FIG. In the ferroelectric capacitor of Comparative Example 2, the process up to the formation of the PZT film was performed by the same method as in Example 1 above, and then the IrO _x film was formed on the PZT film by an oxygen-added reactive sputtering method. A 50 nm film is formed, and a 150 nm thick Pt film as an upper electrode is formed on the IrO _x film by DC sputtering, and then heat treatment is performed at 700 ° C. for 30 minutes in an oxygen atmosphere to recover oxygen vacancies on the surface of the PZT film. It is a thing.
[0056]
FIG. 7 is a diagram showing the fatigue characteristics in the ferroelectric capacitors of this example and comparative examples 1 and 2. In FIG. FIG. 8 is a diagram showing leakage characteristics in the ferroelectric capacitors of this example and comparative examples 1 and 2. In FIG. FIG. 9 is a diagram showing a characteristic difference in the ferroelectric capacitors of this example and Comparative Examples 1 and 2. In FIG.
[0057]
From the characteristics shown in FIGS. 4 to 9, it can be seen that the deterioration of the fatigue characteristics is improved without sacrificing the hysteresis characteristics (polarization amount, squareness) in the ferroelectric capacitor of this example. On the other hand, the ferroelectric capacitor of Comparative Example 1 has inferior fatigue characteristics. This is presumed that one of the factors is that the surface of the PZT film is struck by sputtered particles during the formation of the upper electrode to cause oxygen deficiency. For this reason, even if Pt is used for the upper electrode, oxygen deficiency in the PZT film cannot be sufficiently compensated by heat treatment in an oxygen atmosphere. In addition, the ferroelectric capacitor of Comparative Example 2 has improved squareness but poor leakage characteristics although its fatigue characteristics are improved. In particular, the squareness is an important characteristic for the cross-point type ferroelectric memory, and it can be seen that the ferroelectric capacitor of Comparative Example 2 does not have sufficient characteristics.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, when heat treatment is performed on the ferroelectric film, oxygen is supplied from the oxygen-containing film in contact with the ferroelectric film, so that oxygen supply to the ferroelectric film is performed. It is possible to efficiently perform and recover an oxygen deficient state. By performing oxygen supply efficiently in this way, it is possible to shorten the heat treatment time at a low temperature. In addition, since the ferroelectric film is protected by the oxygen-containing film when the second electrode is formed, there is an effect that the ferroelectric film is not easily damaged and that the defects such as oxygen deficiency occur in the ferroelectric film itself. The production method of the present invention makes it possible to obtain a high-performance ferroelectric capacitor with good dielectric characteristics and low leakage current.
[0059]
By adopting the structure of the present embodiment, it is possible to obtain a high-performance ferroelectric capacitor having good dielectric characteristics and low leakage current. Further, by using the ferroelectric capacitor according to the present invention, a memory element having excellent characteristics can be manufactured. Further, by forming a plurality of the memory elements, it is possible to manufacture a memory device (so-called ferroelectric memory) having excellent characteristics. In addition, various electronic devices can be configured using such a memory device.
[0060]
In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above and each Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, the ferroelectric capacitor of the present embodiment can be used as a large-capacity capacitor in addition to a memory element, and further used for sensors such as pyroelectric sensors and pressure sensors. It can be applied to manufacturing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a ferroelectric capacitor.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a ferroelectric capacitor.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a ferroelectric capacitor.
FIG. 4 is a diagram showing hysteresis characteristics of a ferroelectric capacitor manufactured by the method of the example.
FIG. 5 is a diagram showing hysteresis characteristics of a ferroelectric capacitor of a comparative example with respect to an example.
FIG. 6 is a diagram showing hysteresis characteristics of a ferroelectric capacitor of another comparative example with respect to the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing fatigue characteristics in the ferroelectric capacitors of Examples and Comparative Examples 1 and 2;
FIG. 8 is a diagram showing leakage characteristics in ferroelectric capacitors of Examples and Comparative Examples 1 and 2;
FIG. 9 is a diagram showing a characteristic difference in the ferroelectric capacitors of Examples and Comparative Examples 1 and 2;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ferroelectric capacitor, 10 ... Substrate, 12 ... Underlying insulating film, 14 ... Adhesion layer, 16 ... 1st electrode (lower electrode), 18 ... Ferroelectric film, 20 ... Oxygen containing film (function containing oxygen) Film), 22 ... barrier film, 24 ... second electrode (upper electrode)

Claims

A method of manufacturing a ferroelectric capacitor having a ferroelectric film interposed between an upper electrode and a lower electrode,
A first step of forming the lower electrode above the substrate;
A second step of forming an oxide ferroelectric film on the lower electrode;
A third step of forming a first conductive film made of platinum oxide on the ferroelectric film;
A fourth step of forming a barrier film made of either iridium oxide or ruthenium-strontium composite oxide on the first conductive film;
A fifth step of forming a second conductive film on the barrier film after the fourth step;
After the fifth step , oxygen is supplied from the first conductive film made of platinum oxide to the ferroelectric film, and heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere to recover oxygen deficiency on the surface of the ferroelectric film . Including 6 steps,
A method of manufacturing a ferroelectric capacitor.

The second step includes
A step of forming an SBT (SrBi ₂ Ta ₂ O ₉ ) film on the lower electrode by an organic metal deposition method, and after applying and drying the STB organometallic solution, crystallization is performed by heat treatment. The method for manufacturing a ferroelectric capacitor according to claim 1, which is a process.

The method for manufacturing a ferroelectric capacitor according to claim 1, wherein the platinum oxide film has an atomic ratio of platinum to oxygen of 20% or less.

The method for manufacturing a ferroelectric capacitor according to claim 1, wherein the platinum oxide film is in an amorphous state.

The said 2nd electrode consists of a metal containing at least 1 sort (s) selected from platinum, iridium, ruthenium, strontium, rhodium, rhenium, osmium, and palladium, or the oxide of the said metal. A method for manufacturing a ferroelectric capacitor according to one item.