JP2002299607A - Misfet and method of manufacturing the same - Google Patents

Misfet and method of manufacturing the same

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JP2002299607A
JP2002299607A JP2001094052A JP2001094052A JP2002299607A JP 2002299607 A JP2002299607 A JP 2002299607A JP 2001094052 A JP2001094052 A JP 2001094052A JP 2001094052 A JP2001094052 A JP 2001094052A JP 2002299607 A JP2002299607 A JP 2002299607A
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Japan
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insulating film
silicon substrate
gate insulating
film
nitrogen
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Takeshi Yamaguchi
豪 山口
Hideki Satake
秀喜 佐竹
Shin Fukushima
伸 福島
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MISFET(metal insulator semiconductor field effect transistor) which is capable of preventing the diffusion of impurities and metal atoms from a gate electrode even if a metal oxide which can earn a physical film thickness is used as a gate insulation film, and is also capable of suppressing the decrease in flat band voltage shift and mobility, and also to provide a method of manufacturing the same. SOLUTION: The MISFET comprises a silicon substrate 101, a gate insulation film 103 which is formed of a metal oxide and includes nitrogen at least in a part of it and is formed on the silicon substrate 101, and a gate electrode 104 formed on the gate insulation film 103. In the gate insulation film 103, the content of nitrogen near an interface with the silicon substrate is higher than that in the other parts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】MIS型電界効果トランジス
タ及びこの製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a MIS field effect transistor and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在まで、半導体集積回路(LSI)を
高速化し、また高集積化するためには、スケーリング則
にのっとったMIS型電界効果トランジスタの微細化に
よって進められてきた。スケーリング則とは、MIS型
電界効果トランジスタの絶縁膜やゲート長さ等、素子の
高さ方向と横方向の寸法を同時に縮小することで、スイ
ッチング特性を正常に保ち、かつ高速化、高集積化を図
る方法である。
2. Description of the Related Art Up to now, high speed and high integration of a semiconductor integrated circuit (LSI) have been promoted by miniaturization of a MIS field effect transistor according to a scaling rule. The scaling rule is to simultaneously reduce the height and lateral dimensions of the device, such as the insulating film and gate length of the MIS field-effect transistor, to maintain normal switching characteristics, and to increase the speed and integration. It is a method of aiming.

【0003】このスケーリング則によると、西暦200
1年以降の次世代MIS型電界効果トランジスタでは、
ゲート絶縁膜容量がSiOに換算して厚さ2nm以下
に相当する容量が要求される。しかし、従来ゲート絶縁
膜として用いられてきたSiOでは、厚さ2nm以下
で直接トンネル電流が流れてしまいリーク電流の抑制が
できず、消費電力の増加等の問題が生じる。
According to this scaling rule, the year 200
In the next generation MIS field effect transistor after one year,
A capacitance equivalent to a gate insulating film capacitance of 2 nm or less in terms of SiO 2 is required. However, in the case of SiO 2 which has been conventionally used as a gate insulating film, a tunnel current flows directly at a thickness of 2 nm or less, so that a leak current cannot be suppressed and a problem such as an increase in power consumption occurs.

【0004】そこで次世代MIS型電界効果トランジス
タには、SiOよりも誘電率が高い材料をゲート絶縁
膜として用い、シリコン酸化膜換算実効膜厚を2nm以
下に抑えつつ、物理膜厚を稼いでリーク電流を抑えるこ
とが試みられている。
Therefore, in the next-generation MIS type field effect transistor, a material having a higher dielectric constant than SiO 2 is used as the gate insulating film, and the physical film thickness is increased while the equivalent silicon oxide film effective film thickness is suppressed to 2 nm or less. Attempts have been made to reduce leakage current.

【0005】また、MIS型電界効果トランジスタで
は、リーク電流を抑制する他にも突き抜け電圧の問題が
ある。突き抜け電圧とは、ゲート電極に多結晶シリコン
を用いると、多結晶シリコンのドーパントであるリン
(P)やボロン(B)等の不純物がゲート絶縁膜を突き
抜けてチャネル領域中に拡散し、この不純物によって閾
値電圧が変動する問題である。この現象は素子を動作し
ているときに発熱することによって、時間がたつにつれ
て不純物が拡散して閾値が変化してしまうので信頼性が
劣化するという問題を有している。
In addition, the MIS field-effect transistor has a problem of a penetration voltage in addition to suppressing a leakage current. The penetration voltage means that when polycrystalline silicon is used for a gate electrode, impurities such as phosphorus (P) and boron (B), which are dopants of polycrystalline silicon, penetrate through a gate insulating film and diffuse into a channel region. The problem is that the threshold voltage fluctuates due to the This phenomenon has a problem in that since heat is generated during operation of the element, the impurities are diffused with time and the threshold value is changed, thereby deteriorating the reliability.

【0006】この突き抜け電圧の問題を解消する方法と
して、また、ゲート電極の低抵抗化を図る手段として、
次世代MISトランジスタでは、ゲート電極に金属を用
いることが検討されている。しかしゲート電極に金属を
用いると、ゲート電極から金属原子がゲート絶縁膜中や
シリコン基板との界面にまで拡散してしまい、ゲート絶
縁膜中に固定電荷が発生し、フラットバンド電圧シフト
や、移動度の低下が問題になる。特に、ゲート絶縁膜と
して、金属酸化物を用いると、金属酸化物は、SiO
よりも金属原子の拡散度が非常に高いためゲート絶縁膜
中に多くの固定電荷が発生し、非常に大きな問題にな
る。
As a method of solving the problem of the penetration voltage and a means of reducing the resistance of the gate electrode,
In the next generation MIS transistor, the use of metal for the gate electrode is being studied. However, when a metal is used for the gate electrode, metal atoms diffuse from the gate electrode into the gate insulating film or the interface with the silicon substrate, generating fixed charges in the gate insulating film, causing a flat band voltage shift or movement. Degradation is a problem. In particular, when a metal oxide is used for the gate insulating film, the metal oxide is SiO 2
Since the degree of diffusion of metal atoms is much higher than that, a large amount of fixed charges are generated in the gate insulating film, which is a very serious problem.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、次世
代のMIS電界効果トランジスタでは、微細化を進める
にためには、種々解決しなければならない課題がある。
As described above, the next-generation MIS field-effect transistor has various problems that must be solved in order to advance the miniaturization.

【0008】本発明は、この問題点に鑑みてなされたも
ので、物理膜厚をかせげる金属酸化物をゲート絶縁膜と
して用いてもゲート電極からの不純物や金属原子の拡散
を防ぐことが可能となり、フラットバンド電圧シフトや
移動度の低下を抑制することが可能なMIS型電界効果
トランジスタ及びその製造方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of this problem, and it is possible to prevent diffusion of impurities and metal atoms from a gate electrode even when a metal oxide which increases the physical film thickness is used as a gate insulating film. An object of the present invention is to provide a MIS field-effect transistor capable of suppressing a flat band voltage shift and a decrease in mobility, and a method for manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では、ゲート絶縁
膜中の金属酸化物に窒素を含有させることで、ゲート電
極からの不純物や金属の拡散を防止し、同時にシリコン
基板との界面に窒素を含有させないことで、トランジス
タの電気的特性を向上させるものである。
According to the present invention, the metal oxide in the gate insulating film contains nitrogen to prevent diffusion of impurities and metal from the gate electrode, and at the same time, to form nitrogen at the interface with the silicon substrate. Is not contained, thereby improving the electrical characteristics of the transistor.

【0010】そこで、本発明は、 シリコン基板と、前
記シリコン基板上に形成された少なくとも一部に窒素を
含有する金属酸化物膜または金属酸窒化物膜からなるゲ
ート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート
電極とを具備し、前記金属酸化物膜または金属酸窒化物
膜のうち前記シリコン基板との界面近傍の窒素含有量が
前記ゲート絶縁膜の他の部分よりも低いことを特徴とす
るMIS型電界効果トランジスタを提供する。
Accordingly, the present invention provides a silicon substrate, a gate insulating film formed on the silicon substrate and comprising a metal oxide film or a metal oxynitride film containing nitrogen at least in part, and the gate insulating film. A gate electrode formed thereon, wherein the nitrogen content of the metal oxide film or the metal oxynitride film in the vicinity of the interface with the silicon substrate is lower than other portions of the gate insulating film. A featured MIS field-effect transistor is provided.

【0011】このとき、前記ゲート絶縁膜のうち前記シ
リコン基板との界面近傍の窒素含有量が0.1atomic%
以下であることが好ましい。
At this time, the nitrogen content of the gate insulating film near the interface with the silicon substrate is 0.1 atomic%.
The following is preferred.

【0012】また、前記ゲート絶縁膜のうち前記シリコ
ン基板との界面近傍とは、前記シリコン基板から厚さ
0.6nm以下であることが好ましい。
It is preferable that a portion of the gate insulating film near the interface with the silicon substrate has a thickness of 0.6 nm or less from the silicon substrate.

【0013】また、前記ゲート絶縁膜のうち前記ゲート
電極との界面から厚さ0.6nm以下の窒素含有量が1
0atomic%以上であることが好ましい。
The nitrogen content of the gate insulating film having a thickness of 0.6 nm or less from the interface with the gate electrode is 1%.
It is preferably 0 atomic% or more.

【0014】また、本発明は、シリコン基板と、前記シ
リコン基板上に形成された少なくとも一部に窒素を含有
する金属酸化物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ゲート電極とを具備し、前記ゲート
絶縁膜のうち前記シリコン基板との界面から厚さ0.6
nmの領域での窒素含有量が0.1atomic%以下であ
り、かつ前記ゲート絶縁膜のうち前記ゲート電極との界
面から少なくとも厚さ0.6nmの領域での窒素含有量
が10atomic%以上であることを特徴とするMIS型電
界効果トランジスタを提供する。
According to the present invention, there is provided a silicon substrate, a gate insulating film formed on the silicon substrate and made of a metal oxide containing nitrogen at least partially, and a gate electrode formed on the gate insulating film. A thickness of 0.6 from the interface with the silicon substrate in the gate insulating film.
The nitrogen content in a region of nm is 0.1 atomic% or less, and the nitrogen content in a region of the gate insulating film having a thickness of at least 0.6 nm from an interface with the gate electrode is 10 atomic% or more. A MIS field-effect transistor is provided.

【0015】このとき、前記ゲート絶縁膜中にシリコン
が含有されていることが好ましい。
At this time, it is preferable that the gate insulating film contains silicon.

【0016】また、本発明は、シリコン基板と、前記シ
リコン基板上に形成された金属酸化物からなるゲート絶
縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたシリコン窒化
膜と、前記シリコン窒化膜上に形成されたゲート電極と
を具備することを特徴とするMIS型電界効果トランジ
スタを提供する。
Further, the present invention provides a silicon substrate, a gate insulating film made of a metal oxide formed on the silicon substrate, a silicon nitride film formed on the gate insulating film, and a silicon nitride film formed on the silicon nitride film. And a gate electrode formed on the MIS-type field effect transistor.

【0017】このとき、前記金属酸化物はZr、Hf、
La、Ce、Ti、Al、Y、Mg、Ta、Biのいず
れかを含むことが好ましい。特に望ましくはZr、H
f、La、Ce、Y、Mg、Ta、Biのいずれかを含
む場合である。
At this time, the metal oxide is Zr, Hf,
It is preferable to contain any of La, Ce, Ti, Al, Y, Mg, Ta, and Bi. Particularly desirable is Zr, H
f, La, Ce, Y, Mg, Ta, or Bi.

【0018】また、窒素雰囲気中で熱処理或いは励起窒
素中に暴露することによって、窒素を前記金属酸化物に
導入することが好ましい。
Preferably, nitrogen is introduced into the metal oxide by heat treatment in a nitrogen atmosphere or exposure to excited nitrogen.

【0019】また、前記ゲート電極を形成する前に、窒
素雰囲気中で熱処理或いは励起窒素中に暴露することに
よって、窒素を前記金属酸化物に導入することが好まし
い。
Preferably, before forming the gate electrode, nitrogen is introduced into the metal oxide by heat treatment in a nitrogen atmosphere or exposure to excited nitrogen.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】先ず、以下に金属酸化物としてA
と、窒素を含む絶縁膜であるAlN中での不純
物としてボロン(B)の800℃から1200℃での拡
散度を示す。 Al膜中Bの拡散度(800℃〜1200℃)=
2〜6×10−5 AlN膜中のBの拡散度(800℃〜1200℃)=1
〜6×10−6 このように窒素を含有する絶縁膜は、窒素を含有しない
絶縁膜に比べ、不純物の拡散度は十分小さい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, A
The diffusion degree of boron (B) as an impurity in Al 2 O 3 and AlN which is an insulating film containing nitrogen is shown at 800 ° C. to 1200 ° C. Degree of diffusion of B in Al 2 O 3 film (800 ° C. to 1200 ° C.) =
2-6 × 10 −5 B diffusivity in AlN film (800 ° C. to 1200 ° C.) = 1
To 6 × 10 -6 insulating film containing such a nitrogen, compared with the insulating film not containing nitrogen, diffusion of the impurity is sufficiently small.

【0021】また、金属酸化物としてAlと、金
属酸窒化物としてAlN中での金属原子としてAl3+
の1700℃での拡散係数を示す。 Al膜中のAl3+の拡散係数(1700℃)=
1.4×10−11 AlN膜中のAl3+の拡散係数(1700℃)=4×
10−13 このように窒素を含有する絶縁膜は、窒素を含有しない
絶縁膜に比べて金属原子の拡散度も十分に小さいことが
わかる。そこで本発明では、金属酸化膜または金属酸窒
化膜からなるゲート絶縁膜中の一部に窒素を含有させる
層を形成することによって、ゲート電極を構成する元素
(不純物や金属原子)の拡散を防ぐ拡散バリア層として
用いることとした。
Al 2 O 3 as a metal oxide and Al 3+ as a metal atom in AlN as a metal oxynitride
1 shows the diffusion coefficient at 1700 ° C. Diffusion coefficient of Al 3+ in Al 2 O 3 film (1700 ° C.) =
1.4 × 10 −11 Diffusion coefficient of Al 3+ in the AlN film (1700 ° C.) = 4 ×
10 -13 As described above, it can be seen that the nitrogen-containing insulating film has a sufficiently small diffusion degree of metal atoms as compared with the nitrogen-free insulating film. Therefore, in the present invention, diffusion of elements (impurities and metal atoms) constituting a gate electrode is prevented by forming a layer containing nitrogen in a part of a gate insulating film made of a metal oxide film or a metal oxynitride film. It was used as a diffusion barrier layer.

【0022】また、金属酸化膜或いは金属酸窒化膜中の
窒素濃度を上げると不純物や金属原子の拡散度がより小
さくなり拡散バリア性は向上することが分かった。しか
しながら窒素がゲート絶縁膜のシリコン基板界面近傍に
存在すると欠陥を形成しやすくなり、欠陥にトラップさ
れた電荷によって、シリコン基板界面特性が劣化する傾
向がある。
It has also been found that when the nitrogen concentration in the metal oxide film or the metal oxynitride film is increased, the degree of diffusion of impurities and metal atoms is reduced, and the diffusion barrier property is improved. However, when nitrogen is present in the vicinity of the silicon substrate interface of the gate insulating film, a defect is easily formed, and the charge trapped by the defect tends to deteriorate the silicon substrate interface characteristic.

【0023】そこでシリコン基板表面には窒素が極低濃
度となるようにすることが必要である。この観点から実
験をしたところ、界面特性の劣化を引き起こさないため
にはXPS等の一般的な分析装置の検出限界以下の窒素
含有量である必要があることが分かった。そこで本発明
では、窒素を含有する金属酸化膜または金属酸窒化膜か
らなるゲート絶縁膜のうちシリコン基板との界面近傍の
窒素含有量が0.1atomic%以下である必要がある。よ
り望ましくは0.01atomic%以下である。さらに界面
特性の向上が要求される場合には0.001atomic%以
下であることが望ましい。
Therefore, it is necessary to make the concentration of nitrogen extremely low on the surface of the silicon substrate. Experiments from this viewpoint have revealed that the nitrogen content must be lower than the detection limit of a general analyzer such as XPS in order not to cause deterioration of the interface characteristics. Therefore, in the present invention, the nitrogen content in the vicinity of the interface with the silicon substrate in the gate insulating film made of a metal oxide film or a metal oxynitride film containing nitrogen needs to be 0.1 atomic% or less. More preferably, it is 0.01 atomic% or less. Further, when the improvement of the interface characteristics is required, the content is desirably 0.001 atomic% or less.

【0024】また、ゲート絶縁膜とシリコン基板との界
面から、窒素が界面に与える影響がある範囲を検討し
た。
Further, the range from the interface between the gate insulating film and the silicon substrate where nitrogen affects the interface was examined.

【0025】図1は、シリコン基板上に窒素を含むジル
コニウム酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成し、シリコ
ン基板表面から窒素含有量が0.1atomic%を越える位
置までの距離を横軸とし、(100)面のシリコン基板
とゲート絶縁膜との界面構造における平均配位数を縦軸
とした図である。
FIG. 1 shows that a gate insulating film made of a zirconium oxide film containing nitrogen is formed on a silicon substrate, and a horizontal axis represents a distance from the surface of the silicon substrate to a position where the nitrogen content exceeds 0.1 atomic%. It is the figure which made the average coordination number in the interface structure of the silicon substrate and gate insulating film of 100) plane the vertical axis | shaft.

【0026】図1から明らかなように、窒素含有量が
0.1atomic%を越える位置がシリコン基板表面から
0.6nm以上離れると、平均配位数が緩やかに減少し
始める。これは 平均配位数(NaV.)が2.76に
近いほど構造的に安定であるというPhilipsの理
論[J.Vac.Sci.Tech B17(4)p1
803(1999)]とよく一致している。平均配位数
が2.9以上であると界面構造が不安定になり界面準位
が発生してしまう。したがって本発明では、窒素を含有
する金属酸化膜または金属酸窒化膜からなるゲート絶縁
膜のうち、シリコン基板との界面から厚さ0.6nmで
は、窒素含有量が0.1atomic%以下であることが望ま
しい。また、窒素含有量が0.1atomic%以下である領
域は、シリコン基板との界面から厚さ1nm以上離れる
と、平均配位数がより緩やかに減少し始めるため望まし
い。さらに1.5nm以上離れるとほぼ平均配位数は最小
値で変化しないため、1.5nm以上離れることがより
望ましい。
As is clear from FIG. 1, when the position where the nitrogen content exceeds 0.1 atomic% is 0.6 nm or more away from the silicon substrate surface, the average coordination number starts to decrease gradually. This is due to the theory of Philips that the closer the average coordination number (NaV.) Is to 2.76, the more stable it is [J. Vac. Sci. Tech B17 (4) p1
803 (1999)]. If the average coordination number is 2.9 or more, the interface structure becomes unstable and an interface state is generated. Therefore, in the present invention, in a gate insulating film made of a metal oxide film or a metal oxynitride film containing nitrogen, when the thickness is 0.6 nm from the interface with the silicon substrate, the nitrogen content is 0.1 atomic% or less. Is desirable. In addition, the region where the nitrogen content is 0.1 atomic% or less is preferable when the thickness is 1 nm or more from the interface with the silicon substrate, because the average coordination number starts to decrease more gradually. Further, when the distance is 1.5 nm or more, the average coordination number does not change at the minimum value. Therefore, the distance is more preferably 1.5 nm or more.

【0027】図2は、シリコン基板上に金属酸化膜(Z
rO)と、この金属酸化膜上に形成された金属窒化膜
(ZrN)からなるゲート絶縁膜を形成し、シリコン基
板表面から金属窒化膜と金属酸化膜との界面までの距離
を横軸とし、(100)面のシリコン基板と金属酸化膜
との界面構造における平均配位数を縦軸とした図であ
る。
FIG. 2 shows a metal oxide film (Z
rO 2 ) and a gate insulating film made of a metal nitride film (ZrN) formed on the metal oxide film. The horizontal axis represents the distance from the silicon substrate surface to the interface between the metal nitride film and the metal oxide film. , The vertical axis represents the average coordination number in the interface structure between the silicon substrate and the metal oxide film on the (100) plane.

【0028】図2に示すように、シリコン基板と金属酸
化膜との界面と金属酸化膜と金属窒化膜との界面との距
離が0.6nm以上で緩やかに減少し始め、1nm以上
で漸近し始め、1.5nm以上窒化層が離れているとほぼ
変化しなくなる。したがってこの積層構造の場合では、
シリコン基板と金属酸化膜との界面と金属酸化膜と金属
窒化膜との界面との距離が、0.6nm以上であれば良
い。また、望ましくは1nm以上、さらに望ましくは
1.5nm以上である方が、安定な構造を得られ、良好
な界面特性を得られる。
As shown in FIG. 2, the distance between the interface between the silicon substrate and the metal oxide film and the interface between the metal oxide film and the metal nitride film starts to decrease gradually at 0.6 nm or more, and gradually decreases at 1 nm or more. At first, if the nitrided layer is separated by 1.5 nm or more, it hardly changes. Therefore, in the case of this laminated structure,
It is sufficient that the distance between the interface between the silicon substrate and the metal oxide film and the interface between the metal oxide film and the metal nitride film is 0.6 nm or more. Further, when the thickness is desirably 1 nm or more, more desirably 1.5 nm or more, a stable structure can be obtained and good interface characteristics can be obtained.

【0029】図3は、(a)p型シリコン基板上に形成
した金属酸化膜(Al)と、この金属酸化膜上に
形成したポリシリコンからなるキャパシタ構造のC−V
特性と、(b)p型シリコン基板上に形成した金属酸化
膜(Al)と、この金属酸化膜上に形成した金属
窒化膜(AlN)と、この金属窒化膜上に形成したポリ
シリコンからなるキャパシタ構造のC−V特性である。
FIG. 3 shows (a) a CV of a capacitor structure composed of a metal oxide film (Al 2 O 3 ) formed on a p-type silicon substrate and polysilicon formed on the metal oxide film.
Characteristics, (b) a metal oxide film (Al 2 O 3 ) formed on a p-type silicon substrate, a metal nitride film (AlN) formed on the metal oxide film, and a poly film formed on the metal nitride film 5 is a CV characteristic of a capacitor structure made of silicon.

【0030】図3から分かるように、(a)に示す窒素
を含有していない方は、フラットバンドシフト(ΔVf
b)が約0.68Vである。一方(b)で示す窒素を含
有する拡散バリア層があるほうでは、フラットバンドシ
フト(ΔVfb)が約0.15Vとなり、フラットバン
ドシフトは十分に小さい値であった。これは窒素を含有
する拡散バリア層によって、ポリシリコン中に含まれる
リン(P)の拡散が抑制された結果であり、充分な拡散
バリア性が得られていることを示している。
As can be seen from FIG. 3, the one not containing nitrogen shown in (a) has a flat band shift (ΔVf
b) is about 0.68V. On the other hand, in the case where the diffusion barrier layer containing nitrogen shown in (b) exists, the flat band shift (ΔVfb) was about 0.15 V, and the flat band shift was a sufficiently small value. This is a result of suppressing the diffusion of phosphorus (P) contained in polysilicon by the diffusion barrier layer containing nitrogen, which indicates that a sufficient diffusion barrier property is obtained.

【0031】以上のように、金属酸化物からなるゲート
絶縁膜中のゲート電極との界面近傍に窒素を含有する金
属酸化物からなる拡散バリア層を設けることで、フラッ
トバンドシフトを小さくし良好なシリコン界面特性を実
現することができる。
As described above, by providing a diffusion barrier layer made of a metal oxide containing nitrogen in the vicinity of an interface with a gate electrode in a gate insulating film made of a metal oxide, flat band shift can be reduced and good Silicon interface characteristics can be realized.

【0032】また、このゲート絶縁膜中にシリコンを含
有させたのち、窒化処理をして窒素を添加すると、Si
−Nの強い結合により、ゲート絶縁膜中のSiが吸収さ
れ、相対的にシリコン基板との界面近傍のシリコン含有
量が増加する。こうすることでシリコン基板との界面近
傍では、電気的特性が良好なシリコン含有量が高い金属
酸化物となり、ゲート電極との界面近傍では、拡散を防
止する窒素含有量が高い金属酸化物となる。
Further, after silicon is contained in the gate insulating film, a nitriding treatment is performed and nitrogen is added.
Due to the strong bond of -N, Si in the gate insulating film is absorbed, and the silicon content near the interface with the silicon substrate relatively increases. In this manner, in the vicinity of the interface with the silicon substrate, a metal oxide having good electrical characteristics and a high silicon content is obtained, and in the vicinity of the interface with the gate electrode, a metal oxide having a high nitrogen content for preventing diffusion is obtained. .

【0033】図4は、本発明の実施形態にかかるゲート
構造を有するMIS型電界効果トランジスタの断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a MIS field-effect transistor having a gate structure according to an embodiment of the present invention.

【0034】このMIS型電界効果トランジスタは、p
型シリコン基板101と、このシリコン基板101上に
形成された窒素を含有する金属酸化膜からなるゲート絶
縁膜103と、このゲート絶縁膜上に形成されたポリシ
リコンからなるゲート電極とを具備している。ゲート絶
縁膜103中のシリコン基板101との界面から厚さ
0.6nmにおける窒素含有量は0.1atomic%以下で
ある。また、ゲート絶縁膜103中のゲート電極104
との界面から厚さ0.6nmにおける窒素含有量は10
atomic%である。また、ゲート電極104としては、ポ
リシリコンの換わりに、TiN、TaN、W、Nb、Z
r、Ru、Ru酸化物等の金属を有する電極を用いても
良い。
This MIS type field effect transistor has p
A silicon substrate 101, a gate insulating film 103 made of a metal oxide film containing nitrogen formed on the silicon substrate 101, and a gate electrode made of polysilicon formed on the gate insulating film. I have. The nitrogen content in the gate insulating film 103 at a thickness of 0.6 nm from the interface with the silicon substrate 101 is 0.1 atomic% or less. Further, the gate electrode 104 in the gate insulating film 103
The nitrogen content at a thickness of 0.6 nm from the interface with
atomic%. The gate electrode 104 is made of TiN, TaN, W, Nb, Z instead of polysilicon.
An electrode containing a metal such as r, Ru, and Ru oxide may be used.

【0035】また、シリコン基板101中のゲート電極
104を挟む位置には、n型不純物が導入された拡散層
であるソース/ドレイン領域105が形成されている。
ゲート電極104の側壁にはシリコン窒化膜からなるゲ
ート側壁106が形成されている。107はシリコン酸
化膜からなる層間絶縁膜であり、層間絶縁膜107に設
けられたコンタクト孔を介して、ゲート電極104及び
ソース/ドレイン領域105にAl配線108が接続さ
れている。この形成されたMIS型電界効果トランジス
タは素子分離領域102によって、それぞれ素子分離さ
れている。
Source / drain regions 105, which are diffusion layers into which n-type impurities have been introduced, are formed in the silicon substrate 101 at positions sandwiching the gate electrode 104.
A gate sidewall 106 made of a silicon nitride film is formed on a sidewall of the gate electrode 104. Reference numeral 107 denotes an interlayer insulating film made of a silicon oxide film, and an Al wiring 108 is connected to the gate electrode 104 and the source / drain region 105 through a contact hole provided in the interlayer insulating film 107. The formed MIS field-effect transistors are separated from each other by the element separation region 102.

【0036】このMIS型電界効果トランジスタのゲー
ト長を50nmとして形成し、動作確認をしたところ、
リーク電流が抑制され、フラットバンド電圧シフトが小
さく、移動度が高いものであった。
The MIS field effect transistor was formed with a gate length of 50 nm, and its operation was confirmed.
The leakage current was suppressed, the flat band voltage shift was small, and the mobility was high.

【0037】図5は、図4に示したMIS型電界効果ト
ランジスタのゲート絶縁膜103の具体的な形成方法を
説明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a specific method of forming the gate insulating film 103 of the MIS field effect transistor shown in FIG.

【0038】先ず、図5(a)に示すように、面方位
(100)、比抵抗4〜6Ωcmのp型シリコン基板1
01上に、反応性イオンエッチングにより、素子分離の
ための溝を形成する。続いて、例えばLP(ロープレッ
シャー)−TEOS膜を埋め込むことにより素子分離領
域102を形成する。
First, as shown in FIG. 5A, a p-type silicon substrate 1 having a plane orientation (100) and a specific resistance of 4 to 6 Ωcm.
A groove for element isolation is formed on the substrate 01 by reactive ion etching. Subsequently, for example, an element isolation region 102 is formed by embedding an LP (low pressure) -TEOS film.

【0039】次に、図5(b)に示すように、例えば、
レーザーアブレーション成膜法を用いて、例えば酸素分
圧1×10Paの雰囲気中、基板温度400℃でHf
からなる金属酸化物109を厚さ5nmでシリコン
基板101上に形成する。レーザーアブレーション成膜
法を用いることで、原料ガスを光励起することによっ
て、各元素が十分なエネルギーを有し、金属原子と酸素
原子との組成比にずれが少ない膜を形成できる。組成比
にずれがないとダングリングボンドが生じ難く、欠陥が
少ない絶縁膜を形成することに有利に働く。
Next, for example, as shown in FIG.
Using a laser ablation film forming method, for example, in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 1 × 10 4 Pa, a substrate temperature of 400 ° C. and Hf
A metal oxide 109 made of O 2 is formed on the silicon substrate 101 with a thickness of 5 nm. By using a laser ablation film formation method, a film can be formed by photoexcitation of a source gas, in which each element has sufficient energy and the composition ratio between metal atoms and oxygen atoms is small. If there is no deviation in the composition ratio, dangling bonds hardly occur, which is advantageous for forming an insulating film with few defects.

【0040】また、レーザーアブレーション成膜法の変
わりに、スパッタ成膜法を用いて金属酸化物109を形
成しても良い。この場合、例えば酸素分圧40mtor
rの雰囲気中、基板温度300℃で、HfOからなる
金属酸化物109を、厚さ3nmでシリコン基板101
上に堆積した後に、600℃〜800℃の酸素雰囲気中
でアニールして、金属酸化物109を緻密化することが
望ましい。
In place of the laser ablation film forming method, the metal oxide 109 may be formed by using a sputter film forming method. In this case, for example, an oxygen partial pressure of 40 mtorr
r, at a substrate temperature of 300 ° C., a metal oxide 109 made of HfO 2 was deposited to a thickness of 3 nm on a silicon substrate 101.
After being deposited thereon, it is desirable to densify the metal oxide 109 by annealing in an oxygen atmosphere at 600 ° C. to 800 ° C.

【0041】また、蒸着法を用いて金属酸化物109を
形成しても良い。この場合、例えば基板温度200℃
で、HfOからなる金属酸化物を、厚さ4nmでシリ
コン基板101上に堆積した後、600℃〜800℃の
酸素雰囲気中でアニールして、金属酸化物109を緻密
化することが望ましい。
Further, the metal oxide 109 may be formed by an evaporation method. In this case, for example, the substrate temperature is 200 ° C.
Then, after depositing a metal oxide made of HfO 2 to a thickness of 4 nm on the silicon substrate 101, it is desirable to densify the metal oxide 109 by annealing in an oxygen atmosphere at 600 ° C. to 800 ° C.

【0042】また、CVD成膜法を用いて金属酸化物1
09を形成しても良い。この場合、例えば、C16
36HfOガスと酸素ガスの混合ガス或いはHfCl
ガスとNHガスと酸素ガスの混合ガス若しくはHf
(SOガスとNHガスと酸素ガスの混合ガス
等、Hfを含むガスと酸素ガスの混合ガスを、1Pa〜
104Paの圧力、1sccm〜1000sccmの流
量で、それぞれ供給、排気し、基板温度を室温800℃
程度の温度範囲で堆積した後、600℃〜900℃の酸
素雰囲気中でアニールして金属酸化物 109を緻密化
することが望ましい。
Further, the metal oxide 1 is formed by using the CVD film forming method.
09 may be formed. In this case, for example, C 16 H
36 Mixed gas of HfO 4 gas and oxygen gas or HfCl
Mixed gas of 4 gases, NH 3 gas and oxygen gas or Hf
A mixed gas of Hf-containing gas and oxygen gas, such as a mixed gas of (SO 4 ) 2 gas, NH 3 gas and oxygen gas, is 1 Pa to
The substrate is supplied and evacuated at a pressure of 10 4 Pa and a flow rate of 1 sccm to 1000 sccm, and the substrate temperature is set to room temperature 800 ° C.
It is preferable that the metal oxide 109 is densified by annealing in an oxygen atmosphere at 600 ° C. to 900 ° C. after the deposition in a temperature range of the order.

【0043】次に、図5(c)に示すように、例えばN
Oガス、NHガスの雰囲気中で加熱することで、金属
酸化物109の表面近傍を窒化し拡散バリア層116を
形成する。このときの拡散バリア層116の窒素含有量
は約10atomic%であった。
Next, as shown in FIG.
By heating in an atmosphere of O gas and NH 3 gas, the vicinity of the surface of the metal oxide 109 is nitrided to form a diffusion barrier layer 116. At this time, the nitrogen content of the diffusion barrier layer 116 was about 10 atomic%.

【0044】また、窒素を含有する金属酸化物からなる
拡散バリア層116を形成する方法として、窒素インプ
ラを用いて、金属酸化物109の表面にのみ窒素原子を
注入し急速加熱(RTA)によって窒素原子の安定化を
行っても良い。
As a method of forming the diffusion barrier layer 116 made of a metal oxide containing nitrogen, nitrogen atoms are implanted only into the surface of the metal oxide 109 using a nitrogen implant, and the nitrogen is implanted by rapid heating (RTA). Atomic stabilization may be performed.

【0045】また、励起(ラジカル)窒素を金属酸化物
109の表面に照射して、拡散バリア層116を形成し
ても良い。励起窒素を照射する方法では、特に金属酸化
物109の表面から窒化が進む傾向があるために、表面
層のみ窒化することが望ましい場合に特に有効である。
The surface of the metal oxide 109 may be irradiated with excited (radical) nitrogen to form the diffusion barrier layer 116. The method of irradiating with excited nitrogen is particularly effective when it is desirable to nitride only the surface layer because nitriding tends to proceed from the surface of the metal oxide 109 in particular.

【0046】また、図5(d)に示すように、窒素を含
有する金属酸化物からなる拡散バリア層116を形成す
る代わりに、300℃〜500℃、圧力1Pa〜104
Paにおいて、窒素ガスで希釈したSiHガスとNH
ガスの混合ガスを用いて、例えば膜厚1nm〜3nm
のCVDシリコン窒化膜111を堆積し、これを拡散バ
リア層としても良い。このときシリコン窒化膜111
を、さらに急速過熱(RTA)を用いることで窒素を金
属酸化物109の表面にのみ拡散させ、偏析させる手法
も有効である。
As shown in FIG. 5D, instead of forming the diffusion barrier layer 116 made of a metal oxide containing nitrogen, 300 ° C. to 500 ° C. and a pressure of 1 Pa to 104 ° C.
In Pa, SiH 4 gas diluted with nitrogen gas and NH
Using a mixed gas of three gases, for example, a film thickness of 1 nm to 3 nm
May be deposited as a diffusion barrier layer. At this time, the silicon nitride film 111
Is also effective in that nitrogen is diffused only to the surface of the metal oxide 109 by using rapid overheating (RTA) to cause segregation.

【0047】また、スパッタ、蒸着、レーザーアブレー
ション法等を用いて、HfNの様な窒化金属酸化物をシ
リコン窒化膜111の代わりに堆積し、これを拡散バリ
ア層としても良い。
Further, a metal oxide such as HfN may be deposited instead of the silicon nitride film 111 by using sputtering, vapor deposition, laser ablation, or the like, and this may be used as a diffusion barrier layer.

【0048】次に、化学気相成長法によってポリシリコ
ン膜を全面に堆積し、このポリシリコン膜をパターニン
グしてゲート電極104を形成する。続いて、例えば4
50℃、圧力1Pa〜104Paにおいて、窒素ガスで
希釈したSiHガスとNH ガスの混合ガスを用い
て、例えば5nm〜200nmのCVDシリコン窒化膜
106 を堆積する。
Next, polysilicon is deposited by chemical vapor deposition.
A polysilicon film is deposited on the entire surface, and the polysilicon film is patterned.
To form a gate electrode 104. Then, for example, 4
At 50 ° C. and a pressure of 1 Pa to 104 Pa, with nitrogen gas
Diluted SiH4Gas and NH 3Using a gas mixture
For example, a CVD silicon nitride film of 5 nm to 200 nm
Is deposited.

【0049】以後の工程は、通常のMIS型電界効果ト
ランジスタの製造工程と同様に、例えば加速電圧20K
eV、ドーズ量1×1015cm−2で砒素のイオン注
入を行い、ソース/ドレイン領域105を形成する。続
いて、化学気相成長法によって全面に酸化シリコンから
なる層間絶縁膜107を堆積し、この層間絶縁膜107
にコンタクト孔を開口する。続いて、スパッタ法によっ
て全面にAl膜を堆積し、このAl膜を反応性イオンエ
ッチングによってパターニングして、配線108を形成
する。このような工程を経て、図4に示すMIS型電界
効果トランジスタを形成することができる。
The subsequent steps are performed, for example, at an accelerating voltage of 20 K in the same manner as in the manufacturing process of a normal MIS type field effect transistor.
Arsenic ions are implanted at an eV and a dose of 1 × 10 15 cm −2 to form source / drain regions 105. Subsequently, an interlayer insulating film 107 made of silicon oxide is deposited on the entire surface by a chemical vapor deposition method.
A contact hole is opened at the bottom. Subsequently, an Al film is deposited on the entire surface by a sputtering method, and the Al film is patterned by reactive ion etching to form a wiring 108. Through such steps, the MIS field effect transistor shown in FIG. 4 can be formed.

【0050】次に、図6を参照して、図4に示すMIS
型電界効果トランジスタのゲート絶縁膜103における
別の製造方法について説明する。ここでは図4で説明し
た金属酸化物にシリコンを含有させたものである。
Next, referring to FIG. 6, the MIS shown in FIG.
Another manufacturing method for the gate insulating film 103 of the field effect transistor will be described. Here, silicon is contained in the metal oxide described with reference to FIG.

【0051】先ず、図6(a)に示すように、面方位
(100)、比抵抗4〜6Ωcmのp型シリコン基板1
01上に、反応性イオンエッチングにより、素子分離の
ための溝を形成する。続いて、例えばLP(ロープレッ
シャー)−TEOS膜を埋め込むことにより素子分離領
域102を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, a p-type silicon substrate 1 having a plane orientation (100) and a specific resistance of 4 to 6 Ωcm.
A groove for element isolation is formed on the substrate 01 by reactive ion etching. Subsequently, for example, an element isolation region 102 is formed by embedding an LP (low pressure) -TEOS film.

【0052】次に、図6(b)に示すように、例えば、
レーザーアブレーション成膜法を用いて、例えば酸素分
圧1×10Paの雰囲気中、基板温度400℃で、H
f、Si、酸素原子で構成されるターゲットを用いて、
Hfシリケイト酸化物113を厚さ5nmでシリコン基
板101上に形成する。レーザーアブレーション成膜法
を用いることで、原料ガスを光励起することによって、
各元素が十分なエネルギーを有し、金属原子と酸素原子
との組成比にずれが少ない膜を形成できる。組成比にず
れがないとダングリングボンドが生じ難く、欠陥が少な
い絶縁膜を形成することに有利に働く。
Next, as shown in FIG. 6B, for example,
Using a laser ablation film forming method, for example, in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 1 × 10 4 Pa, at a substrate temperature of 400 ° C.,
Using a target composed of f, Si, and oxygen atoms,
An Hf silicate oxide 113 is formed on the silicon substrate 101 with a thickness of 5 nm. By using a laser ablation film forming method, by optically exciting the source gas,
A film in which each element has sufficient energy and the composition ratio of metal atoms to oxygen atoms is small can be formed. If there is no deviation in the composition ratio, dangling bonds hardly occur, which is advantageous for forming an insulating film with few defects.

【0053】また、レーザーアブレーション成膜法の変
わりに、スパッタ成膜法を用いて金属シリケイト酸化物
113を形成しても良い。この場合、例えば酸素分圧4
0mtorrの雰囲気中、基板温度300℃で、Hf金
属又はHfシリサイド或いはHrシリケイトをシリコン
基板101上に堆積した後に、600℃〜800℃の酸
素雰囲気中でアニールして、Hfシリケイト酸化物11
3を形成することができる。
The metal silicate oxide 113 may be formed by a sputtering film forming method instead of the laser ablation film forming method. In this case, for example, oxygen partial pressure 4
After depositing Hf metal or Hf silicide or Hr silicate on the silicon substrate 101 at a substrate temperature of 300 ° C. in an atmosphere of 0 mtorr, annealing is performed in an oxygen atmosphere of 600 ° C. to 800 ° C. to form the Hf silicate oxide 11.
3 can be formed.

【0054】また、蒸着法を用いて金属シリケイト酸化
物113を形成しても良い。この場合、例えば基板温度
200℃で、Hf金属又はHfシリサイドを、厚さ4n
mでシリコン基板101上に堆積した後、600℃〜8
00℃の酸素雰囲気中でアニールして、Hfシリケイト
酸化物113を形成することができる。
Further, the metal silicate oxide 113 may be formed by using an evaporation method. In this case, for example, at a substrate temperature of 200 ° C., Hf metal or Hf silicide is
m, deposited on the silicon substrate 101 at 600 ° C. to 8
Annealing is performed in an oxygen atmosphere at 00 ° C. to form the Hf silicate oxide 113.

【0055】また、CVD成膜法を用いて金属シリケイ
ト酸化物113を形成しても良い。この場合、例えば、
1636HfOガスとモノシラン(SiH)ガ
スと窒素ガスの混合ガス或いはHfClガスとNH
ガスとモノシラン(SiH)ガスの混合ガス若しくは
Hf(SOガスとNHガスとモノシラン(Si
)ガスの混合ガス等、Hfを含むガスとシリコンを
含むガスの混合ガスを、1Pa〜104Paの圧力、1
sccm〜1000sccmの流量で、それぞれ供給、
排気し、基板温度を室温800℃程度の温度範囲で堆積
した後、600℃〜900℃の酸素雰囲気中でアニール
して金属シリケイト酸化物113を形成することができ
る。
Further, the metal silicate oxide 113 may be formed by using a CVD film forming method. In this case, for example,
A mixed gas of C 16 H 36 HfO 4 gas, monosilane (SiH 4 ) gas and nitrogen gas, or HfCl 4 gas and NH 3
Mixed gas of gas and monosilane (SiH 4 ) gas or Hf (SO 4 ) 2 gas, NH 3 gas and monosilane (Si
A mixed gas of a gas containing Hf and a gas containing silicon, such as a mixed gas of H 4 ) gas, is applied at a pressure of 1 Pa to 10 4 Pa,
supplied at a flow rate of sccm to 1000 sccm,
After evacuation and deposition at a substrate temperature in a temperature range of about 800 ° C., annealing is performed in an oxygen atmosphere at 600 ° C. to 900 ° C. to form the metal silicate oxide 113.

【0056】また、金属シリケイト酸化膜113を形成
する別の方法として、図6(c)に示すように、シリコ
ン基板101を酸素雰囲気中で加熱又はBOX(燃焼酸
化)或いはCVDによって、シリコン基板101上に厚
さ1nm〜4nm程度のSiO膜を形成する。次に、
例えばHf金属ターゲット或いはHf金属原子とシリコ
ン原子を少なくとも含んだターゲットを用いて、蒸着法
でシリコン基板101上に金属元素を有する膜を堆積す
る。
As another method of forming the metal silicate oxide film 113, as shown in FIG. 6C, the silicon substrate 101 is heated in an oxygen atmosphere, or BOX (combustion oxidation) or CVD is used. An SiO 2 film having a thickness of about 1 nm to 4 nm is formed thereon. next,
For example, a film containing a metal element is deposited on the silicon substrate 101 by an evaporation method using an Hf metal target or a target containing at least Hf metal atoms and silicon atoms.

【0057】その後、例えば、真空中もしくは窒素中で
400℃〜900℃の加熱によって、少なくとも金属元
素をSiO膜中に拡散させる工程を行い、シリコン基
板101上に少なくともHf原子、シリコン原子、酸素
原子を含有する金属シリケイト酸化膜113を形成して
もよい。
Thereafter, for example, a step of diffusing at least the metal element into the SiO 2 film by heating at 400 ° C. to 900 ° C. in vacuum or nitrogen is performed, and at least Hf atom, silicon atom, oxygen The metal silicate oxide film 113 containing atoms may be formed.

【0058】以上の工程により、金属シリケイト酸化膜
113を形成した後、図6(c)に示すように、例えば
NOガス、NHガスの雰囲気中で加熱することで、金
属シリケイト酸化膜113の表面近傍を窒化し拡散バリ
ア層116を形成する。このときの拡散バリア層116
の窒素含有量は約10atomic%であった。
After the metal silicate oxide film 113 is formed by the above steps, as shown in FIG. 6C, the metal silicate oxide film 113 is heated in an atmosphere of, for example, NO gas or NH 3 gas. The diffusion barrier layer 116 is formed by nitriding the vicinity of the surface. At this time, the diffusion barrier layer 116
Had a nitrogen content of about 10 atomic%.

【0059】また、窒素を含有する金属シリケイト酸化
物からなる拡散バリア層116を形成する方法として、
窒素インプラを用いて、金属シリケイト酸化物113の
表面にのみ窒素原子を注入し急速加熱(RTA)によっ
て窒素原子の安定化を行っても良い。
As a method for forming the diffusion barrier layer 116 made of a metal silicate oxide containing nitrogen,
Using nitrogen implantation, nitrogen atoms may be implanted only into the surface of the metal silicate oxide 113, and the nitrogen atoms may be stabilized by rapid heating (RTA).

【0060】また、励起(ラジカル)窒素を金属シリケ
イト酸化物113の表面に照射して、拡散バリア層11
6を形成しても良い。励起窒素を照射する方法では、特
に金属シリケイト酸化物113の表面から窒化が進む傾
向があるために、表面層のみ窒化することが望ましい場
合に特に有効である。
Further, the surface of the metal silicate oxide 113 is irradiated with excited (radical) nitrogen to form the diffusion barrier layer 11.
6 may be formed. The method of irradiating with excited nitrogen is particularly effective when it is desirable to nitride only the surface layer because nitriding tends to proceed from the surface of the metal silicate oxide 113 in particular.

【0061】また、図6(d)に示すように、窒素を含
有する金属シリケイト酸化物からなる拡散バリア層11
6を形成する代わりに、300℃〜500℃、圧力1P
a〜104Paにおいて、窒素ガスで希釈したSiH
ガスとNHガスの混合ガスを用いて、例えば膜厚1n
m〜3nmのCVDシリコン窒化膜111を堆積し、こ
れを拡散バリア層としても良い。このときシリコン窒化
膜111を、さらに急速過熱(RTA)を用いることで
窒素を金属シリケイト酸化物113の表面にのみ拡散さ
せ、偏析させる手法も有効である。
As shown in FIG. 6D, the diffusion barrier layer 11 made of a metal silicate oxide containing nitrogen is used.
6 instead of 300-500 ° C., pressure 1P
a to 104 Pa, SiH 4 diluted with nitrogen gas
For example, using a mixed gas of gas and NH 3 gas,
An m to 3 nm CVD silicon nitride film 111 may be deposited and used as a diffusion barrier layer. At this time, it is also effective to use a method in which nitrogen is diffused only into the surface of the metal silicate oxide 113 by using the rapid overheating (RTA) in the silicon nitride film 111 to cause segregation.

【0062】また、スパッタ、蒸着、レーザーアブレー
ション法等を用いて、HfNの様な窒化金属酸化物をシ
リコン窒化膜111の代わりに堆積し、これを拡散バリ
ア層としても良い。
Further, a metal oxide such as HfN may be deposited instead of the silicon nitride film 111 by using sputtering, vapor deposition, laser ablation, or the like, and this may be used as a diffusion barrier layer.

【0063】次に、化学気相成長法によってポリシリコ
ン膜を全面に堆積し、このポリシリコン膜をパターニン
グしてゲート電極104を形成する。続いて、例えば4
50℃、圧力1Pa〜104Paにおいて、窒素ガスで
希釈したSiHガスとNH ガスの混合ガスを用い
て、例えば5nm〜200nmのCVDシリコン窒化膜
106 を堆積する。
Next, polysilicon is deposited by chemical vapor deposition.
A polysilicon film is deposited on the entire surface, and the polysilicon film is patterned.
To form a gate electrode 104. Then, for example, 4
At 50 ° C. and a pressure of 1 Pa to 104 Pa, with nitrogen gas
Diluted SiH4Gas and NH 3Using a gas mixture
For example, a CVD silicon nitride film of 5 nm to 200 nm
Is deposited.

【0064】以後の工程は、通常のMIS型電界効果ト
ランジスタの製造工程と同様に、例えば加速電圧20K
eV、ドーズ量1×1015cm−2で砒素のイオン注
入を行い、ソース/ドレイン領域105を形成する。続
いて、化学気相成長法によって全面に酸化シリコンから
なる層間絶縁膜107を堆積し、この層間絶縁膜107
にコンタクト孔を開口する。続いて、スパッタ法によっ
て全面にAl膜を堆積し、このAl膜を反応性イオンエ
ッチングによってパターニングして、配線108を形成
する。このような工程を経て、図4に示すMIS型電界
効果トランジスタを形成することができる。
The subsequent steps are performed, for example, at an accelerating voltage of 20 K, in the same manner as in a normal MIS type field effect transistor manufacturing process.
Arsenic ions are implanted at an eV and a dose of 1 × 10 15 cm −2 to form source / drain regions 105. Subsequently, an interlayer insulating film 107 made of silicon oxide is deposited on the entire surface by a chemical vapor deposition method.
A contact hole is opened at the bottom. Subsequently, an Al film is deposited on the entire surface by a sputtering method, and the Al film is patterned by reactive ion etching to form a wiring 108. Through such steps, the MIS field effect transistor shown in FIG. 4 can be formed.

【0065】以上、本発明のいくつかの実施形態を示し
てきたが、本発明は、上記の範囲に限定されるものでは
ない。
Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described range.

【0066】例えば、励起酸素を照射しながら金属原子
と酸素原子を含むターゲットを使い、蒸着法やスパッタ
法によって絶縁膜を堆積させた後に、窒素原子を含む雰
囲気にさらしてゲート絶縁膜表面に窒素を浸透させても
良い。
For example, an insulating film is deposited by vapor deposition or sputtering using a target containing metal atoms and oxygen atoms while irradiating with excited oxygen, and then exposed to an atmosphere containing nitrogen atoms so that the surface of the gate insulating film is exposed to nitrogen. May be permeated.

【0067】また、金属窒化膜もしくは、金属酸窒化膜
を形成し、シリコン基板との界面に酸素をイオンインプ
ラして加熱することによって、シリコン基板表面に窒素
を含有しないSiO/Si界面構造もしくはシリケイ
ト/Si界面構造を形成しても良い。
Further, by forming a metal nitride film or a metal oxynitride film and ion-implanting oxygen at the interface with the silicon substrate and heating, the silicon substrate surface has a SiO 2 / Si interface structure containing no nitrogen or A silicate / Si interface structure may be formed.

【0068】[0068]

【発明の効果】上記したように、本発明では、金属酸化
物からなるゲート絶縁膜中の一部に窒素を含有する拡散
バリア層を形成することで、ゲート電極からの不純物や
金属原子の拡散を防止でき、フラットバンド電圧シフト
や移動度の低下を抑制することが可能なMIS型電界効
果トランジスタ及びその製造方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, by forming a diffusion barrier layer containing nitrogen in a part of a gate insulating film made of a metal oxide, diffusion of impurities and metal atoms from a gate electrode can be achieved. MIS field effect transistor capable of preventing the occurrence of a flat band voltage shift and a decrease in mobility, and a method of manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 シリコン基板上に窒素を含むジルコニウム酸
化膜からなるゲート絶縁膜を形成し、シリコン基板表面
から窒素含有量が0.1atomic%を越える位置までの距
離を横軸とし、(100)面のシリコン基板とゲート絶
縁膜との界面構造における平均配位数を縦軸とした図。
FIG. 1 shows a (100) plane in which a gate insulating film made of a zirconium oxide film containing nitrogen is formed on a silicon substrate, and a distance from a surface of the silicon substrate to a position where the nitrogen content exceeds 0.1 atomic% is abscissa. The vertical axis represents the average coordination number in the interface structure between the silicon substrate and the gate insulating film.

【図2】 シリコン基板上に金属酸化膜(ZrO
と、この金属酸化膜上に形成された金属窒化膜(Zr
N)からなるゲート絶縁膜を形成し、シリコン基板表面
から金属窒化膜と金属酸化膜との界面までの距離を横軸
とし、(100)面のシリコン基板と金属酸化膜との界
面構造における平均配位数を縦軸とした図。
FIG. 2 shows a metal oxide film (ZrO 2 ) on a silicon substrate
And a metal nitride film (Zr) formed on the metal oxide film.
N), a horizontal axis represents the distance from the surface of the silicon substrate to the interface between the metal nitride film and the metal oxide film, and the average in the interface structure between the (100) plane silicon substrate and the metal oxide film. The figure which made a coordinate number into a vertical axis | shaft.

【図3】 (a)p型シリコン基板上に形成した金属酸
化膜(Al)と、この金属酸化膜上に形成したポ
リシリコンからなるキャパシタ構造のC−V特性と、
(b)p型シリコン基板上に形成した金属酸化膜(Al
)と、この金属酸化膜上に形成した金属窒化膜
(AlN)と、この金属窒化膜上に形成したポリシリコ
ンからなるキャパシタ構造のC−V特性を示す図。
FIG. 3A shows a CV characteristic of a metal oxide film (Al 2 O 3 ) formed on a p-type silicon substrate and a capacitor structure formed of polysilicon formed on the metal oxide film;
(B) Metal oxide film (Al) formed on p-type silicon substrate
2 O 3 ), a diagram showing CV characteristics of a capacitor structure composed of a metal nitride film (AlN) formed on the metal oxide film and polysilicon formed on the metal nitride film.

【図4】 本発明の実施形態にかかるゲート構造を有す
るMIS型電界効果トランジスタの断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a MIS field-effect transistor having a gate structure according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態にかかるMIS型電界効果
トランジスタのゲート絶縁膜の具体的な形成方法を説明
するための断面図。
FIG. 5 is a sectional view for explaining a specific method for forming a gate insulating film of the MIS field-effect transistor according to the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態にかかるMIS型電界効果
トランジスタの製造工程を説明するための断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the MIS field-effect transistor according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…シリコン基板 102…素子分離領域 103…ゲート絶縁膜 104…ゲート電極 105…ソース/ドレイン領域 106…窒素を含有する金属酸化膜 107…層間絶縁膜 108…Al配線 109…金属酸化物膜 111…窒素を含有する金属シリケイト酸化膜 113…金属シリケイト酸化膜 114…SiO膜 115…金素を含む膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Silicon substrate 102 ... Element isolation region 103 ... Gate insulating film 104 ... Gate electrode 105 ... Source / drain region 106 ... Metal oxide film containing nitrogen 107 ... Interlayer insulating film 108 ... Al wiring 109 ... Metal oxide film 111 ... film containing metal silicate oxide film 113 ... metal silicate oxide film 114 ... SiO 2 film 115 ... gold containing a nitrogen-containing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 伸 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 4M104 BB01 CC05 EE03 EE12 EE14 EE16 EE17 FF18 GG08 HH04 5F058 BA01 BC02 BC03 BC04 BF02 BF12 BF17 BF22 BF23 BF24 BF27 BF29 BF30 BH03 BH04 5F140 AA06 AA19 AA24 AA28 AA39 BA01 BA20 BD01 BD04 BD07 BD11 BD12 BD15 BD17 BE05 BE09 BE10 BE13 BE15 BE17 BE19 BF04 BF05 BF07 BF10 BG08 BG14 BG28 BG52 BJ01 BJ05 BJ23 BK13 BK25 BK29 CB04 CC03 CC12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shin Fukushima 1 Tokoba, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 4T104 5F058 BA01 BC02 BC03 BC04 BF02 BF12 BF17 BF22 BF23 BF24 BF27 BF29 BF30 BH03 BH04 5F140 AA06 AA19 AA24 AA28 AA39 BA01 BA20 BD01 BD04 BD07 BD11 BD12 BD15 BD17 BE05 BE09 BE10 BE13 BG BF BF BF BF BF BF BF BG BK25 BK29 CB04 CC03 CC12

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコン基板と、 前記シリコン基板上に形成された少なくとも一部に窒素
を含有する金属酸化物膜または金属酸窒化物膜からなる
ゲート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とを具備
し、 前記金属酸化物膜または金属酸窒化物膜のうち前記シリ
コン基板との界面近傍の窒素含有量が前記ゲート絶縁膜
の他の部分よりも低いことを特徴とするMIS型電界効
果トランジスタ。
1. A silicon substrate, a gate insulating film formed of a metal oxide film or a metal oxynitride film containing nitrogen at least in part formed on the silicon substrate, and formed on the gate insulating film. A MIS comprising a gate electrode having a lower nitrogen content in the vicinity of the interface with the silicon substrate in the metal oxide film or the metal oxynitride film than in other portions of the gate insulating film. Type field effect transistor.
【請求項2】前記ゲート絶縁膜のうち前記シリコン基板
との界面近傍の窒素含有量が0.1atomic%以下である
ことを特徴とする請求項1記載のMIS型電界効果トラ
ンジスタ。
2. The MIS field-effect transistor according to claim 1, wherein the nitrogen content of the gate insulating film near the interface with the silicon substrate is 0.1 atomic% or less.
【請求項3】前記ゲート絶縁膜のうち前記シリコン基板
との界面近傍とは、前記シリコン基板から厚さ0.6n
m以下であることを特徴とする請求項1記載のMIS型
電界効果トランジスタ。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate insulating film has a thickness of 0.6 n from the silicon substrate in the vicinity of the interface with the silicon substrate.
2. The MIS type field effect transistor according to claim 1, wherein m is equal to or less than m.
【請求項4】前記ゲート絶縁膜のうち前記ゲート電極と
の界面から厚さ0.6nm以下の窒素含有量が10atom
ic%以上であることを特徴とする請求項1記載のMIS
型電界効果トランジスタ。
4. The method according to claim 1, wherein a nitrogen content of 0.6 nm or less in the gate insulating film from the interface with the gate electrode is 10 atom.
2. The MIS according to claim 1, wherein the MIS is not less than ic%.
Type field effect transistor.
【請求項5】シリコン基板と、 前記シリコン基板上に形成された少なくとも一部に窒素
を含有する金属酸化物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ゲート電極とを具備
し、 前記ゲート絶縁膜のうち前記シリコン基板との界面から
厚さ0.6nmの領域での窒素含有量が0.1atomic%
以下であり、かつ前記ゲート絶縁膜のうち前記ゲート電
極との界面から少なくとも厚さ0.6nmの領域での窒
素含有量が10atomic%以上であることを特徴とするM
IS型電界効果トランジスタ。
5. A semiconductor device, comprising: a silicon substrate; a gate insulating film formed on the silicon substrate, the gate insulating film being made of a metal oxide containing nitrogen at least in part; and a gate electrode formed on the gate insulating film. The nitrogen content in the region of 0.6 nm in thickness from the interface with the silicon substrate in the gate insulating film is 0.1 atomic%.
And a nitrogen content of at least 10 atomic% in a region of the gate insulating film having a thickness of at least 0.6 nm from an interface with the gate electrode in the gate insulating film.
IS type field effect transistor.
【請求項6】前記ゲート絶縁膜中にシリコンが含有され
ていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれ
かに記載のMIS型電界効果トランジスタ。
6. The MIS field effect transistor according to claim 1, wherein said gate insulating film contains silicon.
【請求項7】シリコン基板と、 前記シリコン基板上に形成された金属酸化物からなるゲ
ート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜上に形成されたシリコン窒化膜と、 前記シリコン窒化膜上に形成されたゲート電極とを具備
することを特徴とするMIS型電界効果トランジスタ。
7. A silicon substrate, a gate insulating film made of a metal oxide formed on the silicon substrate, a silicon nitride film formed on the gate insulating film, and a silicon nitride film formed on the silicon nitride film A MIS field-effect transistor comprising a gate electrode.
【請求項8】前記金属酸化物はZr、Hf、La、C
e、Ti、Al、Y、Mg、Ta、Biのいずれかを含
むことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに
記載のMIS型電界効果トランジスタ。
8. The method according to claim 1, wherein the metal oxide is Zr, Hf, La, C
8. The MIS field-effect transistor according to claim 1, comprising any one of e, Ti, Al, Y, Mg, Ta, and Bi.
【請求項9】窒素雰囲気中で熱処理或いは励起窒素中に
暴露することによって、窒素を前記金属酸化物に導入す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに
記載のMIS型電界効果トランジスタの製造方法。
9. The MIS type electric field according to claim 1, wherein nitrogen is introduced into said metal oxide by heat treatment in a nitrogen atmosphere or exposure to excited nitrogen. Method for manufacturing effect transistor.
【請求項10】前記ゲート電極を形成する前に、窒素雰
囲気中で熱処理或いは励起窒素中に暴露することによっ
て、窒素を前記金属酸化物に導入することを特徴とする
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のMIS型電界
効果トランジスタの製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein before the gate electrode is formed, nitrogen is introduced into the metal oxide by heat treatment in a nitrogen atmosphere or exposure to excited nitrogen. The method for manufacturing a MIS field effect transistor according to any one of the above.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026019A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-27 Nec Corporation Semiconductor device and production method therefor
WO2004004014A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-08 Nec Corporation Semiconductor device and its manufacturing method
JP2005079445A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Tadahiro Omi Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005086023A (en) * 2003-09-09 2005-03-31 Tadahiro Omi Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2005123471A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Tokyo Electron Ltd Method for manufacturing transistor
JP2005159316A (en) * 2003-10-30 2005-06-16 Tokyo Electron Ltd Manufacturing method for semiconductor device, film-forming apparatus, and memory medium
US6909156B2 (en) 2003-03-31 2005-06-21 Abushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2005191482A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Semiconductor device and its manufacturing method
WO2006009025A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-26 Nec Corporation Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2006269520A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
WO2007072649A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Tokyo Electron Limited Method for modifying highly dielectric thin film and semiconductor device
US7256145B2 (en) 2003-03-13 2007-08-14 Fujitsu Limited Manufacture of semiconductor device having insulation film of high dielectric constant
US7306985B2 (en) 2003-08-29 2007-12-11 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing semiconductor device including heat treating with a flash lamp
US7372112B2 (en) 2003-03-25 2008-05-13 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device, process for producing the same and process for producing metal compound thin film
US7482234B2 (en) 2003-11-28 2009-01-27 Rohm Co., Ltd. Method of fabricating a metal oxynitride thin film that includes a first annealing of a metal oxide film in a nitrogen-containing atmosphere to form a metal oxynitride film and a second annealing of the metal oxynitride film in an oxidizing atmosphere
JP2009514218A (en) * 2005-10-26 2009-04-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Low threshold voltage semiconductor device having dual threshold voltage control means
JP2013033984A (en) * 2004-10-01 2013-02-14 Sk Hynix Inc Non-volatile memory device with conductive sidewall spacers and method of manufacturing the same
US11895859B2 (en) 2019-03-29 2024-02-06 Kunshan Go-Visionox Opto-Electronics Co., Ltd. Transparent display panels, display screens, and mask plates

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003026019A1 (en) * 2001-09-12 2005-01-06 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2003026019A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-27 Nec Corporation Semiconductor device and production method therefor
JP4492783B2 (en) * 2001-09-12 2010-06-30 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7385265B2 (en) 2001-09-12 2008-06-10 Nec Corporation High dielectric constant MOSFET device
WO2004004014A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-08 Nec Corporation Semiconductor device and its manufacturing method
JP2004031760A (en) * 2002-06-27 2004-01-29 Nec Corp Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8575677B2 (en) 2002-06-27 2013-11-05 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and its manufacturing method
US8125016B2 (en) 2002-06-27 2012-02-28 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and its manufacturing method
JP4643884B2 (en) * 2002-06-27 2011-03-02 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7256145B2 (en) 2003-03-13 2007-08-14 Fujitsu Limited Manufacture of semiconductor device having insulation film of high dielectric constant
US7790627B2 (en) 2003-03-25 2010-09-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device, method of manufacturing the same, and method of manufacturing metal compound thin film
US7372112B2 (en) 2003-03-25 2008-05-13 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device, process for producing the same and process for producing metal compound thin film
US6909156B2 (en) 2003-03-31 2005-06-21 Abushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and manufacturing method therefor
US7306985B2 (en) 2003-08-29 2007-12-11 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing semiconductor device including heat treating with a flash lamp
JP2005079445A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Tadahiro Omi Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4712292B2 (en) * 2003-09-02 2011-06-29 財団法人国際科学振興財団 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005086023A (en) * 2003-09-09 2005-03-31 Tadahiro Omi Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP4619637B2 (en) * 2003-09-09 2011-01-26 財団法人国際科学振興財団 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005123471A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Tokyo Electron Ltd Method for manufacturing transistor
JP4629325B2 (en) * 2003-10-17 2011-02-09 東京エレクトロン株式会社 Method for manufacturing transistor
JP2005159316A (en) * 2003-10-30 2005-06-16 Tokyo Electron Ltd Manufacturing method for semiconductor device, film-forming apparatus, and memory medium
US7772678B2 (en) 2003-11-28 2010-08-10 Rohm Co., Ltd. Metallic compound thin film that contains high-k dielectric metal, nitrogen, and oxygen
US7482234B2 (en) 2003-11-28 2009-01-27 Rohm Co., Ltd. Method of fabricating a metal oxynitride thin film that includes a first annealing of a metal oxide film in a nitrogen-containing atmosphere to form a metal oxynitride film and a second annealing of the metal oxynitride film in an oxidizing atmosphere
JP2005191482A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Semiconductor device and its manufacturing method
WO2006009025A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-26 Nec Corporation Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JPWO2006009025A1 (en) * 2004-07-20 2008-05-01 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP2013033984A (en) * 2004-10-01 2013-02-14 Sk Hynix Inc Non-volatile memory device with conductive sidewall spacers and method of manufacturing the same
JP2006269520A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2009514218A (en) * 2005-10-26 2009-04-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Low threshold voltage semiconductor device having dual threshold voltage control means
WO2007072649A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Tokyo Electron Limited Method for modifying highly dielectric thin film and semiconductor device
US7867920B2 (en) 2005-12-20 2011-01-11 Tokyo Electron Limited Method for modifying high-k dielectric thin film and semiconductor device
US11895859B2 (en) 2019-03-29 2024-02-06 Kunshan Go-Visionox Opto-Electronics Co., Ltd. Transparent display panels, display screens, and mask plates

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