【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に配置されたチャネル形成領域と、を有する半導体膜と、
前記半導体膜のチャネル形成領域に接して形成されたボロン元素を含む窒化珪素膜からなるゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜に接して形成されたゲート電極と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に配置されたチャネル形成領域と、を有する半導体膜と、
前記半導体膜のチャネル形成領域に接して形成された第１のゲート絶縁膜と、
前記第１のゲート絶縁膜に接して形成されたボロン元素を含む窒化珪素膜からなる第２のゲート絶縁膜と、
前記第２のゲート絶縁膜に接して形成されたゲート電極と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１のゲート絶縁膜は積層構造を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に配置されたチャネル形成領域と、を有する半導体膜を有する半導体装置であって、
絶縁表面を有する基板上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたボロン元素を含む窒化珪素膜からなるゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成された前記チャネル形成領域と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に配置されたチャネル形成領域と、を有する半導体膜を有する半導体装置であって、
絶縁表面を有する基板上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたボロン元素を含む窒化珪素膜からなる第１のゲート絶縁膜と、
前記第１のゲート絶縁膜上に形成された第２のゲート絶縁膜と、
前記第２のゲート絶縁膜上に形成された前記チャネル形成領域と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域の間に配置されたチャネル形成領域と、を有する半導体膜を有する半導体装置であって、
絶縁表面を有する基板上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたボロン元素を含む窒化珪素膜からなる第１のゲート絶縁膜と、
前記第１のゲート絶縁膜上に形成された第２のゲート絶縁膜と、
前記第２のゲート絶縁膜上に形成された前記チャネル形成領域と、
前記チャネル形成領域上に形成されたボロン元素を含む窒化珪素膜からなる保護膜と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６において、
前記第２のゲート絶縁膜は積層構造を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記ボロン元素を含む窒化珪素膜中の前記ボロン元素の組成比率は０．１〜５０ａｔｏｍｓ％であることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記ボロン元素を含む窒化珪素膜中の前記ボロン元素の組成比率は０．１〜１０ａｔｏｍｓ％であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
絶縁表面を有する基板上にゲート電極を形成し、
前記ゲート電極上にボロン元素を含む窒化珪素膜からなるゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上に半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方
法。
【請求項１１】
絶縁表面を有する基板上にゲート電極を形成し、
前記ゲート電極上にボロン元素を含む窒化珪素膜からなる第１のゲート絶縁膜を形成し、
前記第１のゲート絶縁膜上に第２のゲート絶縁膜を形成し、
前記第２のゲート絶縁膜上に半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第２のゲート絶縁膜は積層構造を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
絶縁表面を有する基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜上にボロン元素を含む窒化珪素膜からなるゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方
法。
【請求項１４】
絶縁表面を有する基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜上に第１のゲート絶縁膜を形成し、
前記第１のゲート絶縁膜上にボロン元素を含む窒化珪素膜からなる第２のゲート絶縁膜を形成し、
前記第２のゲート絶縁膜上にゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記第１のゲート絶縁膜は積層構造を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１０乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記ボロン元素を含む窒化珪素膜中の前記ボロン元素の組成比率は０．１〜５０ａｔｏｍｓ％であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記ボロン元素を含む窒化珪素膜中の前記ボロン元素の組成比率は０．１〜１０ａｔｏｍｓ％であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記ボロン元素を含む窒化珪素膜は、前記ボロン元素を含むガスと不活性ガスとからなる雰囲気内において、半導体ターゲットを用いたスパッタリングを行うことにより形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１０乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記ボロン元素を含む窒化珪素膜は、前記ボロン元素を含むガスと不活性ガスとからなる雰囲気内において、
半導体ターゲットを用いて、前記ボロン元素の含有比率を連続的または段階的に変化させてスパッタリングを行うことにより形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
[Claims]
[Claim 1]
A semiconductor film having a source region, a drain region, and a channel forming region arranged between the source region and the drain region.
A gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element formed in contact with the channel forming region of the semiconductor film, and a gate insulating film.
A semiconductor device comprising a gate electrode formed in contact with the gate insulating film.
2.
A semiconductor film having a source region, a drain region, and a channel forming region arranged between the source region and the drain region.
A first gate insulating film formed in contact with the channel forming region of the semiconductor film, and
A second gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element formed in contact with the first gate insulating film, and a second gate insulating film.
A semiconductor device comprising a gate electrode formed in contact with the second gate insulating film.
3.
In claim 2,
A semiconductor device characterized in that the first gate insulating film has a laminated structure.
4.
A semiconductor device having a semiconductor film having a source region, a drain region, and a channel forming region arranged between the source region and the drain region.
A gate electrode formed on a substrate having an insulating surface and
A gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element formed on the gate electrode and
A semiconductor device having the channel forming region formed on the gate insulating film.
5.
A semiconductor device having a semiconductor film having a source region, a drain region, and a channel forming region arranged between the source region and the drain region.
A gate electrode formed on a substrate having an insulating surface and
A first gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element formed on the gate electrode, and a first gate insulating film.
The second gate insulating film formed on the first gate insulating film and
A semiconductor device having the channel forming region formed on the second gate insulating film.
6.
A semiconductor device having a semiconductor film having a source region, a drain region, and a channel forming region arranged between the source region and the drain region.
A gate electrode formed on a substrate having an insulating surface and
A first gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element formed on the gate electrode, and a first gate insulating film.
The second gate insulating film formed on the first gate insulating film and
The channel forming region formed on the second gate insulating film and
A protective film made of a silicon nitride film containing a boron element formed on the channel forming region, and
A semiconductor device characterized by having.
7.
In claim 5 or 6,
A semiconductor device characterized in that the second gate insulating film has a laminated structure.
8.
In any one of claims 1 to 7,
A semiconductor device characterized in that the composition ratio of the boron element in the silicon nitride film containing the boron element is 0.1 to 50 atoms%.
9.
In any one of claims 1 to 7,
A semiconductor device characterized in that the composition ratio of the boron element in the silicon nitride film containing the boron element is 0.1 to 10 atoms%.
10.
A gate electrode is formed on a substrate having an insulating surface, and
A gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element is formed on the gate electrode.
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises forming a semiconductor film on the gate insulating film.
Law.
11.
A gate electrode is formed on a substrate having an insulating surface, and
A first gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element is formed on the gate electrode.
A second gate insulating film is formed on the first gate insulating film, and the second gate insulating film is formed.
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises forming a semiconductor film on the second gate insulating film.
12.
11.
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second gate insulating film has a laminated structure.
13.
A semiconductor film is formed on a substrate having an insulating surface,
A gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element is formed on the semiconductor film.
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises forming a gate electrode on the gate insulating film.
Law.
14.
A semiconductor film is formed on a substrate having an insulating surface,
A first gate insulating film is formed on the semiconductor film, and the first gate insulating film is formed.
A second gate insulating film made of a silicon nitride film containing a boron element is formed on the first gate insulating film.
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises forming a gate electrode on the second gate insulating film.
15.
In claim 14,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first gate insulating film has a laminated structure.
16.
In any one of claims 10 to 15,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the composition ratio of the boron element in the silicon nitride film containing the boron element is 0.1 to 50 atoms%.
17.
In any one of claims 10 to 15,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the composition ratio of the boron element in the silicon nitride film containing the boron element is 0.1 to 10 atoms%.
18.
In any one of claims 10 to 17,
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the silicon nitride film containing the boron element is formed by performing sputtering using a semiconductor target in an atmosphere composed of the gas containing the boron element and an inert gas.
19.
In any one of claims 10 to 17,
The silicon nitride film containing the boron element is placed in an atmosphere composed of the gas containing the boron element and the inert gas.
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises using a semiconductor target to continuously or stepwise change the content ratio of the boron element to perform sputtering.