JP2005222977A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing technique of a semiconductor device having an essential gate leak current reduction effect by suppressing a decrease in a drain current. <P>SOLUTION: Nitrogen active species (N<SP>*</SP>) are introduced into a silicon oxide film 8 in a state where reactivity near the surface of the silicon oxide film 8 is being improved by cutting the interatomic combination between silicon near the surface of the silicon oxide film 8 and oxygen by an argon ion (Ar<SP>+</SP>), for suppressing the introduction of nitrogen into the interface between the silicon oxide film 8 and a silicon substrate 1. The silicon oxide film 8 is used as a gate insulating film of a MISFET. In the silicon oxide film 8, nitrogen concentration is relatively high near the surface of the silicon oxide film 8, and the concentration near the interface of the silicon oxide film 8/silicon substrate 1 is relatively low. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)の製造に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing technique of a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to the manufacture of a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor).

シリコンデバイスの場合、MISFETのゲート絶縁膜に、酸化シリコンを主成分として含む絶縁膜が用いられる。   In the case of a silicon device, an insulating film containing silicon oxide as a main component is used for the gate insulating film of the MISFET.

また、ゲート絶縁膜表面(ゲート電極界面側)付近の窒素濃度および膜密度が高く、半導体基板界面付近の窒素濃度が低く、また、両者の間に、膜表面と半導体基板界面との中間の窒素濃度を持つ領域が存在する酸窒化シリコン膜をゲート絶縁膜として使用する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−110674号公報
Also, the nitrogen concentration and film density near the gate insulating film surface (gate electrode interface side) are high, the nitrogen concentration near the semiconductor substrate interface is low, and the intermediate nitrogen between the film surface and the semiconductor substrate interface is between them. There is a technique of using a silicon oxynitride film in which a region having a concentration exists as a gate insulating film (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-110673 A

半導体集積回路の微細化に伴い、MISFETのゲート絶縁膜の薄膜化が求められるが、ゲート絶縁膜として用いられる誘電率の低い酸化シリコン膜を薄膜化すると、直接トンネル現象によるゲート・リーク電流の増加が問題となる。   With the miniaturization of semiconductor integrated circuits, the MISFET gate insulating film needs to be thinned. However, when a silicon oxide film having a low dielectric constant used as a gate insulating film is thinned, the gate leakage current increases due to the direct tunneling phenomenon. Is a problem.

このため、静電容量を確保しながらゲート絶縁膜の物理膜厚を増加させることによりゲート・リーク電流を低減させるべく、Hf酸化膜やHfシリケイト膜などの高誘電率ゲート絶縁膜の導入が検討されている。しかし、これらの高誘電率ゲート絶縁膜は、界面制御等に多くの課題を残しており、従来の酸化シリコン膜ベースの材料を超える性能を達成できるプロセス技術は未だ確立されていない。したがって、従来のように当面は酸化シリコン膜を窒化することによりゲート・リーク電流を低減させていくことになると考えられる。そのため、今後はより一層ゲート絶縁膜中の窒素濃度を増加させる必要がある。   Therefore, in order to reduce the gate leakage current by increasing the physical thickness of the gate insulating film while ensuring the capacitance, the introduction of a high dielectric constant gate insulating film such as an Hf oxide film or an Hf silicate film is considered. Has been. However, these high dielectric constant gate insulating films still have many problems in interface control and the like, and a process technology that can achieve performance exceeding that of a conventional silicon oxide film-based material has not yet been established. Therefore, it is considered that the gate leakage current will be reduced by nitriding the silicon oxide film for the time being as in the prior art. Therefore, it is necessary to further increase the nitrogen concentration in the gate insulating film in the future.

ゲート絶縁膜の窒化処理技術として、高温においてNOガスにより酸化膜と基板との界面を窒化するNO酸窒化法が用いられてきた。NO酸窒化法は、ゲート・リーク電流を低減させる効果の他、ホットキャリア耐性や電子移動度を大幅に向上させる高品質な界面特性を得ることができる。しかし、NO酸窒化法では界面のみを窒化し、酸化膜表面付近は窒化できないため、膜全体の窒素濃度を増やすことができず、窒素を導入する量には限界がある。また、界面の過度の窒化は界面準位や膜中トラップを増加させキャリア移動度を低下させる。   As a nitriding treatment technique for a gate insulating film, a NO oxynitriding method has been used in which an interface between an oxide film and a substrate is nitrided with NO gas at high temperature. In addition to the effect of reducing the gate leakage current, the NO oxynitriding method can obtain high-quality interface characteristics that greatly improve hot carrier resistance and electron mobility. However, in the NO oxynitriding method, only the interface is nitrided and the vicinity of the oxide film surface cannot be nitrided. Therefore, the nitrogen concentration of the entire film cannot be increased, and the amount of nitrogen introduced is limited. In addition, excessive nitridation at the interface increases interface states and traps in the film and decreases carrier mobility.

したがって、膜中の導入窒素量を増やすために、膜の表面付近に窒素を導入する方法が必要となる。よって、窒素の界面への拡散を抑制するため、低温での窒化が可能な方法、例えば、プラズマにより発生させた窒素活性種を用いた方法(プラズマ窒化)が開発されてきた。   Therefore, in order to increase the amount of introduced nitrogen in the film, a method for introducing nitrogen near the surface of the film is required. Therefore, in order to suppress the diffusion of nitrogen to the interface, a method capable of nitriding at a low temperature, for example, a method using nitrogen active species generated by plasma (plasma nitriding) has been developed.

しかし、膜厚が2nm以下の極薄ゲート絶縁膜では、導入窒素量の増加と共にキャリア移動度が減少してしまう。これはプラズマ窒化により導入された窒素が半導体基板との界面付近に拡散するためであると考えられる。したがって、ゲート絶縁膜をプラズマ窒化処理する方法は、ゲート・リーク電流を減少させることはできるが、ドレイン電流を減少させてしまうため、実質的なゲート・リーク電流低減効果は小さくなる。   However, in an extremely thin gate insulating film having a film thickness of 2 nm or less, the carrier mobility decreases as the amount of introduced nitrogen increases. This is presumably because nitrogen introduced by plasma nitriding diffuses near the interface with the semiconductor substrate. Therefore, the plasma nitriding method for the gate insulating film can reduce the gate leakage current, but reduces the drain current, so that the substantial gate leakage current reducing effect is reduced.

本発明の目的は、MISFETのドレイン電流の減少を抑えて、実質的なゲート・リーク電流低減効果のある半導体装置の製造技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a manufacturing technique of a semiconductor device that suppresses a decrease in drain current of a MISFET and has a substantial gate leakage current reduction effect.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明による半導体装置の製造方法は、アルゴンなどの不活性元素の活性種を含む気体中に酸化シリコンを主成分として含むゲート絶縁膜表面を曝すことにより、ゲート絶縁膜表面付近のシリコンと酸素との原子間の結合を切断して、ゲート絶縁膜表面付近の反応性を高めた後、ゲート絶縁膜に対して窒素の活性種による窒化処理を行うものである。   According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, by exposing a gate insulating film surface containing silicon oxide as a main component in a gas containing an active species of an inert element such as argon, silicon and oxygen near the surface of the gate insulating film After the bonds between the atoms are broken to increase the reactivity in the vicinity of the surface of the gate insulating film, the gate insulating film is subjected to nitriding treatment with an active species of nitrogen.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

ゲート絶縁膜と半導体基板との界面に窒素濃度が相対的に低い領域と、ゲート絶縁膜表面付近の窒素濃度が相対的に高い領域とを有するゲート絶縁膜が得られ、MISFETのドレイン電流の減少を抑えた実質的なゲート・リーク電流低減効果のある半導体装置を実現できる。   A gate insulating film having a region with a relatively low nitrogen concentration at the interface between the gate insulating film and the semiconductor substrate and a region with a relatively high nitrogen concentration near the surface of the gate insulating film is obtained, and the drain current of the MISFET is reduced. It is possible to realize a semiconductor device having a substantial effect of reducing gate leakage current while suppressing the above.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1であるCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)デバイスの製造方法の一例について、工程順に説明する。
(Embodiment 1)
An example of a method of manufacturing a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) device according to the first embodiment of the present invention will be described in the order of steps.

まず、図1に示すように、半導体基板(円形の薄い板状に加工した半導体ウエハ)、例えば比抵抗が10Ω・cm程度の単結晶シリコンからなるシリコン基板1を用意する。続いて、シリコン基板1を酸化性雰囲気中において850℃程度で熱処理して、シリコン基板1の主面に膜厚10nm程度の薄いパッド酸化膜2を形成する。続いて、パッド酸化膜2上に膜厚120nm程度の窒化シリコン膜3をCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成する。なお、パッド酸化膜2は、窒化シリコン膜3を除去する際にシリコン基板1の表面を保護する目的で形成される。また窒化シリコン膜3は酸化されにくい性質を持つので、その下部(MISFETの活性領域)のシリコン基板1表面の酸化を防止するマスクとして利用される。   First, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate (a semiconductor wafer processed into a circular thin plate), for example, a silicon substrate 1 made of single crystal silicon having a specific resistance of about 10 Ω · cm is prepared. Subsequently, the silicon substrate 1 is heat-treated at about 850 ° C. in an oxidizing atmosphere to form a thin pad oxide film 2 having a thickness of about 10 nm on the main surface of the silicon substrate 1. Subsequently, a silicon nitride film 3 having a thickness of about 120 nm is formed on the pad oxide film 2 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. The pad oxide film 2 is formed for the purpose of protecting the surface of the silicon substrate 1 when the silicon nitride film 3 is removed. Further, since the silicon nitride film 3 has the property of being hardly oxidized, it is used as a mask for preventing the oxidation of the surface of the silicon substrate 1 below (active region of the MISFET).

次いで、フォトレジストパターン(図示せず)および窒化シリコン膜3をマスクとしたドライエッチングにより素子分離領域の窒化シリコン膜3とパッド酸化膜2とを除去する。なお、フォトレジストパターンは、シリコン基板1上にフォトレジスト膜を塗布した後、そのフォトレジスト膜に対して光露光および現像処理を施すことによりパターニングされている。   Next, the silicon nitride film 3 and the pad oxide film 2 in the element isolation region are removed by dry etching using the photoresist pattern (not shown) and the silicon nitride film 3 as a mask. The photoresist pattern is patterned by applying a photoresist film on the silicon substrate 1 and then subjecting the photoresist film to light exposure and development.

次いで、窒化シリコン膜3をマスクにしたドライエッチングにより素子分離領域のシリコン基板1に深さ350nm程度の素子分離溝5aを形成した後、素子分離溝5aの内部に生じたエッチングによるダメージ層を除去するために、シリコン基板1を1000℃程度で熱処理して素子分離溝5aの内壁に膜厚10nm程度の薄い酸化シリコン膜(図示せず)を形成する。   Next, an element isolation groove 5a having a depth of about 350 nm is formed in the silicon substrate 1 in the element isolation region by dry etching using the silicon nitride film 3 as a mask, and then a damage layer caused by etching generated in the element isolation groove 5a is removed. For this purpose, the silicon substrate 1 is heat-treated at about 1000 ° C. to form a thin silicon oxide film (not shown) having a thickness of about 10 nm on the inner wall of the element isolation trench 5a.

次いで、CVD法によりシリコン基板1上に酸化シリコン膜4を形成した後、この酸化シリコン膜4の膜質を改善するために、シリコン基板1を熱処理して酸化シリコン膜4をデンシファイ(焼き締め)する。   Next, after the silicon oxide film 4 is formed on the silicon substrate 1 by the CVD method, in order to improve the film quality of the silicon oxide film 4, the silicon substrate 1 is heat-treated to densify the silicon oxide film 4. .

次いで、窒化シリコン膜3をエッチングストッパ膜としてCMP(Chemical Mechanical Polishing)法にて酸化シリコン膜4を研磨して素子分離溝5aの内部に残すことにより、表面が平坦化された素子分離部5を形成する。続いて、熱リン酸を用いたウエットエッチングによりシリコン基板1の活性領域上に残った窒化シリコン膜3を除去する。   Next, the silicon oxide film 4 is polished by CMP (Chemical Mechanical Polishing) using the silicon nitride film 3 as an etching stopper film and left inside the element isolation groove 5a, whereby the element isolation portion 5 whose surface is flattened is formed. Form. Subsequently, the silicon nitride film 3 remaining on the active region of the silicon substrate 1 is removed by wet etching using hot phosphoric acid.

次に、図2に示すように、フォトレジストパターン(図示せず)をマスクとして、シリコン基板1のpチャネル型MISFETを形成する領域にn型の導電型を有する不純物(例えば、P(リン))をイオン注入してnウェル6を形成する。続いて、上記フォトレジストパターンを除去した後、新たなフォトレジストパターン(図示せず)をマスクとして、シリコン基板1のnチャネル型MISFETを形成する領域にp型の導電型を有する不純物(例えば、B(ホウ素))をイオン注入して、pウェル7を形成する。続いて、上記フォトレジストパターンを除去した後、フッ化水素を用いてシリコン基板1上に残ったパッド酸化膜2を除去する。   Next, as shown in FIG. 2, using a photoresist pattern (not shown) as a mask, an impurity having an n-type conductivity (for example, P (phosphorus)) is formed in a region of the silicon substrate 1 where a p-channel MISFET is to be formed. ) Is ion-implanted to form an n-well 6. Subsequently, after removing the photoresist pattern, using the new photoresist pattern (not shown) as a mask, an impurity having a p-type conductivity (for example, in the region where the n-channel MISFET is formed on the silicon substrate 1) B (boron)) is ion-implanted to form the p-well 7. Subsequently, after removing the photoresist pattern, the pad oxide film 2 remaining on the silicon substrate 1 is removed using hydrogen fluoride.

次いで、シリコン基板1を酸化性雰囲気中において熱処理することによって、シリコン基板1上のnウェル6およびpウェル7の表面に、ゲート絶縁膜としての酸化シリコン膜8を形成する。   Next, the silicon substrate 1 is heat-treated in an oxidizing atmosphere to form a silicon oxide film 8 as a gate insulating film on the surfaces of the n-well 6 and the p-well 7 on the silicon substrate 1.

次いで、シリコン基板1上の酸化シリコン膜8に対して窒化処理を行う。まず、(a)活性化させた不活性元素のイオンで、シリコン基板1上の酸化シリコン膜8表面の、シリコンと酸素との原子間の結合(Si−O結合)を切断し(以下、改質処理(a)とする)、続いて、(b)窒素を一構成元素とする分子を活性化させることにより得られた活性種を、酸化シリコン膜8に導入する(以下、窒化処理(b)とする)。   Next, nitriding is performed on the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1. First, (a) an activated inert element ion breaks a bond between silicon and oxygen (Si—O bond) on the surface of the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1 (hereinafter referred to as “modified”). (B) activated species obtained by activating molecules having nitrogen as one constituent element are introduced into the silicon oxide film 8 (hereinafter referred to as nitriding treatment (b). )).

ここで、本実施の形態1では、改質処理(a)において、不活性元素にアルゴンを用い、窒化処理(b)において、窒素を一構成元素とする分子に窒素分子を用いた。また、改質処理(a)においては、アルゴンを主成分とする混合ガスをプラズマによって活性化することにより不活性元素のイオンを発生させ、窒化処理(b)においては、窒素分子を含む混合ガスをプラズマによって活性化することにより、窒素の活性種を発生させた。   Here, in the first embodiment, argon is used as an inert element in the reforming process (a), and nitrogen molecules are used as molecules having nitrogen as one constituent element in the nitriding process (b). In the reforming process (a), a mixed gas containing argon as a main component is activated by plasma to generate ions of inert elements. In the nitriding process (b), a mixed gas containing nitrogen molecules is generated. Was activated by plasma to generate nitrogen active species.

次に、図3において改質処理(a)を、図4において窒化処理(b)を説明する。なお図3および図4は、シリコン基板1(nウェル6またはpウェル7は図示せず)上の酸化シリコン膜8の一部を拡大した状態を示す。   Next, the reforming process (a) will be described with reference to FIG. 3, and the nitriding process (b) with reference to FIG. 3 and 4 show a state in which a part of the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1 (n well 6 or p well 7 is not shown) is enlarged.

図3に示すように、アルゴンガスを導入した半導体製造装置内で放電が起こると、エネルギーを持った自由電子によって、アルゴンの電子がはじき飛ばされることにより正の電荷を持つアルゴンイオン(Ar+)が発生する。このアルゴンイオン(Ar+)はシリコン基板1上の酸化シリコン膜8に衝突し、この酸化シリコン膜8表面付近のシリコンと酸素との原子間の結合を切断する。したがって、酸化シリコン膜8表面付近には、反応性の高いシリコン原子を含む層(改質層)が存在することとなる。なお、不活性元素にアルゴンを用いることで、シリコンと酸素との原子間の結合を切断でき、かつ半導体装置の製造コストを抑えることができる。 As shown in FIG. 3, when a discharge occurs in a semiconductor manufacturing apparatus into which argon gas has been introduced, argon ions (Ar + ) having a positive charge are generated by repelling the electrons of argon by free electrons having energy. Occur. The argon ions (Ar + ) collide with the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1 and break the bond between atoms of silicon and oxygen near the surface of the silicon oxide film 8. Therefore, a layer (modified layer) containing highly reactive silicon atoms exists near the surface of the silicon oxide film 8. Note that by using argon as the inert element, a bond between atoms of silicon and oxygen can be cut, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be suppressed.

次いで、図4に示すように、窒素ガスを導入した半導体製造装置内で放電が起こると、エネルギーを持った自由電子によって、窒素の活性種(N*)が発生する。この窒素の活性種(N*)は、酸化シリコン膜8表面付近で改質処理(a)により反応性の高い状態となっているシリコン原子と結合する。なお、窒素を一構成元素とする分子に窒素分子を用いたのは、窒素の活性種のみを得るためである。 Next, as shown in FIG. 4, when discharge occurs in the semiconductor manufacturing apparatus into which nitrogen gas is introduced, active species (N * ) of nitrogen are generated by free electrons having energy. The active species of nitrogen (N * ) are bonded to silicon atoms that are in a highly reactive state near the surface of the silicon oxide film 8 by the modification treatment (a). The reason why the nitrogen molecule is used as the molecule having nitrogen as one constituent element is to obtain only the active species of nitrogen.

図4に示すように、酸化シリコン膜8中に導入された窒素の活性種(N*)が、酸化シリコン膜8とシリコン基板1との界面まで拡散しようとしても、酸化シリコン膜8表面付近には反応性の高いシリコン原子が多く存在するため、窒素の活性種(N*)は、先に酸化シリコン膜8表面付近の反応性の高いシリコン原子と結合する。したがって、酸化シリコン膜8とシリコン基板1との界面には窒素濃度が相対的に低い領域と、酸化シリコン膜8表面付近の窒素濃度が相対的に高い領域とが存在する酸化シリコン膜8を形成することができる。 As shown in FIG. 4, even if the active species (N * ) of nitrogen introduced into the silicon oxide film 8 tries to diffuse to the interface between the silicon oxide film 8 and the silicon substrate 1, it is near the surface of the silicon oxide film 8. Since there are many highly reactive silicon atoms, the nitrogen active species (N * ) are first bonded to highly reactive silicon atoms near the surface of the silicon oxide film 8. Therefore, a silicon oxide film 8 in which a region having a relatively low nitrogen concentration and a region having a relatively high nitrogen concentration near the surface of the silicon oxide film 8 are formed at the interface between the silicon oxide film 8 and the silicon substrate 1 is formed. can do.

なお、不活性元素により酸化シリコン表面の改質を行う際には窒化は全く行われないか、あるいは過度に窒化が進行しないように考慮することが肝要である。これは、上記した表面の改質層以外の部分、特に酸化シリコン膜8とシリコン基板1との界面が窒化されるのを防ぐためである。このためには窒素を一構成元素とする分子の濃度を0.3%以下とすることが望ましい。   When modifying the silicon oxide surface with an inert element, it is important to consider that nitridation is not performed at all or that nitridation does not proceed excessively. This is to prevent nitriding of the portion other than the above-described modified layer on the surface, in particular, the interface between the silicon oxide film 8 and the silicon substrate 1. For this purpose, it is desirable that the concentration of molecules containing nitrogen as one constituent element is 0.3% or less.

次に、図5および図6を用いて、本実施の形態1の窒化処理(改質処理(a)、続いて、窒化処理(b)による窒化処理)を行った酸化シリコン膜を用いたn型MISFETの特性を、従来のプラズマ窒化処理(本実施の形態1の窒化処理(b)のみの窒化処理に相当する)を行った酸化シリコン膜を用いたn型MISFETと比較する。   Next, referring to FIG. 5 and FIG. 6, n using the silicon oxide film that has been subjected to the nitriding treatment (the modification treatment (a) and then the nitriding treatment by the nitriding treatment (b)) of the first embodiment The characteristics of the type MISFET are compared with those of an n-type MISFET using a silicon oxide film subjected to a conventional plasma nitriding process (corresponding to the nitriding process of only the nitriding process (b) of the first embodiment).

図5に、n型MISFETのゲート・リーク電流と電子移動度の関係を示す。図5では、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を用いたn型MISFET、および従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜を用いたn型MISFETのゲート・リーク電流および電子移動度をプロットしている。なお、同図には窒化処理していない酸化シリコン膜を用いたn型MISFETのゲート・リーク電流および電子移動度を用いて規格化した値を示している。   FIG. 5 shows the relationship between the gate leakage current and the electron mobility of the n-type MISFET. In FIG. 5, the gate leakage current and electrons of the n-type MISFET using the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment and the n-type MISFET using the silicon oxide film subjected to the conventional plasma nitriding treatment are shown. The mobility is plotted. The figure shows values normalized using the gate leakage current and electron mobility of an n-type MISFET using a silicon oxide film that has not been nitrided.

図5から、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFET、および従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETは、窒化処理していない酸化シリコン膜を含むn型MISFETと対比すると、両者ともゲート・リーク電流が減少している。このことは、微細化に伴った酸化シリコン膜(ゲート絶縁膜)の薄膜化のために問題となる直接トンネル現象によるゲート・リーク電流が、窒化処理された酸化シリコン膜をゲート絶縁膜として用いることで減少することを意味している。   From FIG. 5, the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment and the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the conventional plasma nitriding treatment are not subjected to nitriding treatment. In contrast to the n-type MISFET including the film, the gate leakage current is reduced in both cases. This is because the gate leakage current due to the direct tunneling phenomenon, which is a problem for thinning the silicon oxide film (gate insulating film) with miniaturization, uses the silicon oxide film that has been nitrided as the gate insulating film. It means to decrease by.

さらに、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETと、従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETの電子移動度とを比較すると、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETの方が、電子移動度の減少を抑えていることがわかる。このことは、酸化シリコン膜を窒化することによる界面準位や膜中トラップの増減の違いと考えられる。したがって、従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜より、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜の方がシリコン基板との界面における窒素濃度を低く保持することができることを意味している。   Further, when comparing the electron mobility of the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment and the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the conventional plasma nitriding treatment, the present embodiment is compared. It can be seen that the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of Form 1 suppresses the decrease in electron mobility. This is considered to be a difference in increase / decrease in interface states and traps in the film due to nitridation of the silicon oxide film. Therefore, the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment can keep the nitrogen concentration at the interface with the silicon substrate lower than the conventional silicon oxide film subjected to the plasma nitriding treatment. ing.

図6には、ある電圧を印加したときのドレイン電流とゲート・リーク電流の関係を示す。なお、図6では、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFET、および従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETのドレイン電流およびゲート・リーク電流をプロットしている。本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETおよび従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETは、ゲート・リーク電流が減少するに従い、ドレイン電流も減少する傾向となっている。   FIG. 6 shows the relationship between drain current and gate leakage current when a certain voltage is applied. In FIG. 6, the drain current and gate leakage of the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment and the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the conventional plasma nitriding treatment are illustrated. The current is plotted. In the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment and the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the conventional plasma nitriding treatment, the drain current also decreases as the gate leakage current decreases. It tends to decrease.

ここで、ゲート・リーク電流を一定として比較した場合、本実施の形態1の窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETの方が、従来のプラズマ窒化処理を行った酸化シリコン膜を含むn型MISFETより、ドレイン電流が大きいことがわかる。したがって、本実施の形態1の窒化処理を行うことにより、実質的なゲート・リーク電流低減効果のある酸化シリコン膜(ゲート絶縁膜)を得ることができる。   Here, when comparing the gate leakage current to be constant, the n-type MISFET including the silicon oxide film subjected to the nitriding treatment of the first embodiment includes the silicon oxide film subjected to the conventional plasma nitriding treatment. It can be seen that the drain current is larger than that of the n-type MISFET. Therefore, a silicon oxide film (gate insulating film) having a substantial gate leakage current reduction effect can be obtained by performing the nitriding treatment of the first embodiment.

次に、図7に示すように、酸化シリコン膜8上に多結晶シリコン膜9aをCVD法によって形成する。続いて、フォトレジストパターン(図示せず)をマスクとし、イオン注入することにより、多結晶シリコン膜9aの導電型の作り分けを行う。続いて、多結晶シリコン膜9a上に絶縁膜10を形成する。   Next, as shown in FIG. 7, a polycrystalline silicon film 9a is formed on the silicon oxide film 8 by the CVD method. Subsequently, by using the photoresist pattern (not shown) as a mask, ion implantation is performed to separate the conductivity types of the polycrystalline silicon film 9a. Subsequently, an insulating film 10 is formed on the polycrystalline silicon film 9a.

次いで、フォトレジストパターン(図示せず)を絶縁膜10上に形成する。続いて、フォトレジストパターン(図示せず)をマスクにして絶縁膜10および多結晶シリコン膜9aをドライエッチングすることにより、多結晶シリコン膜9aからなるゲート電極9を形成する。   Next, a photoresist pattern (not shown) is formed on the insulating film 10. Subsequently, the insulating film 10 and the polycrystalline silicon film 9a are dry-etched using a photoresist pattern (not shown) as a mask, thereby forming the gate electrode 9 made of the polycrystalline silicon film 9a.

次いで、フォトリソグラフィ技術を用いて、pウェル7にリンまたはヒ素(As)をイオン注入することによってn型半導体領域(エクステンション)11を形成し、nウェル6にホウ素をイオン注入することによってp型半導体領域(エクステンション)12を形成する。   Next, an n-type semiconductor region (extension) 11 is formed by ion-implanting phosphorus or arsenic (As) into the p-well 7 using photolithography technology, and p-type is formed by ion-implanting boron into the n-well 6. A semiconductor region (extension) 12 is formed.

次いで、ゲート電極9の側面にサイドウォールスペーサ13を形成し、続いて、n型半導体領域(エクステンション)11にリンまたはヒ素をイオン注入することによってn型半導体領域(ソース、ドレイン)14を形成し、p型半導体領域(エクステンション)12にホウ素をイオン注入することによってp型半導体領域(ソース、ドレイン)15を形成する。ここまでの工程によってnウェル6にpチャネル型MISFETQpが形成され、pウェル7にnチャネル型MISFETQnが形成される。   Next, sidewall spacers 13 are formed on the side surfaces of the gate electrode 9, and then n-type semiconductor regions (sources and drains) 14 are formed by ion implantation of phosphorus or arsenic into the n-type semiconductor regions (extensions) 11. Then, boron is ion-implanted into the p-type semiconductor region (extension) 12 to form a p-type semiconductor region (source, drain) 15. Through the steps so far, the p-channel type MISFET Qp is formed in the n-well 6 and the n-channel type MISFET Qn is formed in the p-well 7.

次いで、nチャネル型MISFETQnおよびpチャネル型MISFETQpの上部に酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜16を、例えばCVD法により形成する。   Next, an interlayer insulating film 16 made of a silicon oxide film is formed on the n channel MISFET Qn and the p channel MISFET Qp by, for example, a CVD method.

次に、図8に示すように、CMP法により層間絶縁膜16の表面を研磨して、その表面を平坦に加工する。続いて、フォトレジストパターン(図示せず)をマスクにして層間絶縁膜16をドライエッチングすることにより、n型半導体領域(ソース・ドレイン)14およびp型半導体領域(ソース・ドレイン)15の上部にコンタクトホール17を形成する。   Next, as shown in FIG. 8, the surface of the interlayer insulating film 16 is polished by the CMP method, and the surface is processed to be flat. Subsequently, the interlayer insulating film 16 is dry-etched using a photoresist pattern (not shown) as a mask, so that the n-type semiconductor region (source / drain) 14 and the p-type semiconductor region (source / drain) 15 are formed on the upper portion. A contact hole 17 is formed.

次いで、コンタクトホール17の内部を含むシリコン基板1上に、スパッタリング法により、例えばチタン(Ti)膜および窒化チタン(TiN)膜を順次蓄積してバリア導体膜を形成した後、さらにCVD法により、例えばタングステン膜を形成し、コンタクトホール17をそのタングステン膜で埋め込む。その後、層間絶縁膜16上のチタン膜、窒化チタン膜およびタングステン膜を、CMP法により除去し、プラグ18を形成する。   Next, on the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 17, a barrier conductor film is formed by sequentially accumulating, for example, a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film by sputtering, and then further by CVD. For example, a tungsten film is formed and the contact hole 17 is filled with the tungsten film. Thereafter, the titanium film, the titanium nitride film, and the tungsten film on the interlayer insulating film 16 are removed by the CMP method, and the plug 18 is formed.

次いで、シリコン基板1上に、CVD法によりエッチングストッパ膜として窒化シリコン膜19を形成する。これは、そのエッチングストッパ膜上の絶縁膜に配線形成用の溝や孔を形成する際に、その掘り過ぎにより下層に損傷を与えたり、加工寸法精度が劣化したりすることを回避するためである。   Next, a silicon nitride film 19 is formed as an etching stopper film on the silicon substrate 1 by a CVD method. This is to avoid damaging the lower layer or degrading the processing dimensional accuracy when forming grooves or holes for wiring formation in the insulating film on the etching stopper film. is there.

次いで、窒化シリコン膜19の表面に、CVD法により層間絶縁膜20となる酸化シリコン膜を形成する。続いて、フォトレジストパターンをマスクにして窒化シリコン膜19および層間絶縁膜20をドライエッチングすることにより埋め込み配線形成用の配線溝を形成する。続いて、配線溝の底部に露出したプラグ18の表面の反応層を除去するために、アルゴン雰囲気中にてスパッタエッチングによるシリコン基板1の表面処理を行う。   Next, a silicon oxide film to be the interlayer insulating film 20 is formed on the surface of the silicon nitride film 19 by a CVD method. Subsequently, by using the photoresist pattern as a mask, the silicon nitride film 19 and the interlayer insulating film 20 are dry-etched to form a wiring trench for forming a buried wiring. Subsequently, in order to remove the reaction layer on the surface of the plug 18 exposed at the bottom of the wiring groove, the surface treatment of the silicon substrate 1 is performed by sputter etching in an argon atmosphere.

次いで、シリコン基板1上の全面に、配線溝を埋め込むように銅膜を形成し、これを配線層21とし、CMP法により配線層21および層間絶縁膜20を研磨して、その表面を平坦に加工する。   Next, a copper film is formed on the entire surface of the silicon substrate 1 so as to fill the wiring trenches, and this is used as a wiring layer 21. The wiring layer 21 and the interlayer insulating film 20 are polished by CMP to flatten the surface. Process.

上記配線層の形成後、例えば図8を用いて説明した工程と同様の工程を繰り返すことにより、配線層の上部にさらに多層に配線を形成し、さらにパッシベーション膜でシリコン基板1の全体を覆うことにより、CMOSデバイスが略完成する。   After the formation of the wiring layer, for example, by repeating the same process as described with reference to FIG. 8, wiring is formed in multiple layers on the wiring layer, and the entire silicon substrate 1 is covered with a passivation film. Thus, the CMOS device is almost completed.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2によるCMOSデバイスの製造方法の一例について、工程順に説明する。なお、本実施の形態2に関わるMISFETデバイス構造は、実施の形態1と同様なので、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next, an example of a method for manufacturing a CMOS device according to the second embodiment of the present invention will be described in the order of steps. Since the MISFET device structure related to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施の形態2では、ゲート絶縁膜の処理工程が実施の形態1と相違する。よって、図2に示すような、シリコン基板1上の酸化シリコン膜8(ゲート絶縁膜)が形成されるまでの工程は、実施の形態1と同様である。   In the second embodiment, the gate insulating film processing step is different from that of the first embodiment. Therefore, the process until the silicon oxide film 8 (gate insulating film) on the silicon substrate 1 is formed as shown in FIG.

すなわち、図2に示すように、シリコン基板1上に酸化シリコン膜8が形成された後、不活性元素と、窒素を一構成元素とする分子とを含む混合気体を活性化させることにより、酸化シリコン膜8の窒化処理を行う。ここで、本実施の形態2では、活性化はプラズマによって行い、不活性元素にアルゴンを用い、窒素を一構成元素とする分子に窒素分子を用いた。   That is, as shown in FIG. 2, after the silicon oxide film 8 is formed on the silicon substrate 1, the mixed gas containing the inert element and the molecule having nitrogen as one constituent element is activated to oxidize. The silicon film 8 is nitrided. Here, in the second embodiment, activation is performed by plasma, argon is used as an inert element, and nitrogen molecules are used as molecules having nitrogen as one constituent element.

図9は、シリコン基板1(nウェル6またはpウェル7は図示せず)上の酸化シリコン膜8の一部を拡大した状態を示す。   FIG. 9 shows a state in which a part of the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1 (n well 6 or p well 7 is not shown) is enlarged.

窒素ガスおよびアルゴンガスを導入した半導体製造装置内で放電が起こると、エネルギーを持った自由電子によって、窒素の活性種(N*)が発生し、またアルゴンの電子がはじき飛ばされることにより正の電荷を持つアルゴンイオン(Ar+)が発生する。このアルゴンイオン(Ar+)はシリコン基板1上の酸化シリコン膜8に衝突し、この酸化シリコン膜8表面付近のシリコンと酸素との原子間の結合を切断する。したがって、酸化シリコン膜8表面付近には、反応性の高いシリコン原子が存在することとなる。また、窒素の活性種(N*)は、反応性の高いシリコン原子と結合する。 When a discharge occurs in a semiconductor manufacturing system into which nitrogen gas and argon gas have been introduced, the active species of nitrogen (N * ) are generated by free electrons with energy, and positive electrons are discharged by repelling the argon electrons. Argon ions (Ar + ) are generated. The argon ions (Ar + ) collide with the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1 and break the bond between atoms of silicon and oxygen near the surface of the silicon oxide film 8. Therefore, highly reactive silicon atoms exist near the surface of the silicon oxide film 8. Further, the active species of nitrogen (N * ) are bonded to highly reactive silicon atoms.

このように、酸化シリコン膜8中に導入された窒素の活性種(N*)が、酸化シリコン膜8とシリコン基板1との界面まで拡散しようとしても、酸化シリコン膜8表面付近には反応性の高いシリコン原子が多く存在するため、窒素の活性種(N*)は、先に酸化シリコン膜8表面付近の反応性の高いシリコン原子と結合する。したがって、酸化シリコン膜8とシリコン基板1との界面には窒素濃度が相対的に低い領域と、酸化シリコン膜8表面付近の窒素濃度が相対的に高い領域とが存在する酸化シリコン膜8を形成することができる。 As described above, even if the active species (N * ) of nitrogen introduced into the silicon oxide film 8 tries to diffuse to the interface between the silicon oxide film 8 and the silicon substrate 1, there is a reactivity near the surface of the silicon oxide film 8. Since there are many high-temperature silicon atoms, the nitrogen active species (N * ) are first bonded to highly reactive silicon atoms near the surface of the silicon oxide film 8. Therefore, a silicon oxide film 8 in which a region having a relatively low nitrogen concentration and a region having a relatively high nitrogen concentration near the surface of the silicon oxide film 8 are formed at the interface between the silicon oxide film 8 and the silicon substrate 1 is formed. can do.

また、処理雰囲気中で窒素の活性種が過剰に発生すると、上記した表面の改質層以外の部分、特に酸化シリコン膜8とシリコン基板1との界面が窒化される懸念がある。このため、窒素を一構成元素とする分子の濃度を0.3%以下とすることが望ましい。   In addition, when excessive active species of nitrogen are generated in the processing atmosphere, there is a concern that portions other than the above-described modified layer on the surface, particularly the interface between the silicon oxide film 8 and the silicon substrate 1 may be nitrided. For this reason, it is desirable that the concentration of molecules having nitrogen as a constituent element be 0.3% or less.

なお、窒素に関しては活性種以外にイオンが発生していても本発明を達成する上で問題がないのは言うまでもない。   Needless to say, even if ions other than active species are generated with respect to nitrogen, there is no problem in achieving the present invention.

次いで、シリコン基板1上の酸化シリコン膜8に窒化処理した後の工程は、実施の形態1で図7および図8を用いて説明した工程につながり、最終的にCMOSデバイスが略完成する。   Next, the process after nitriding the silicon oxide film 8 on the silicon substrate 1 leads to the process described with reference to FIGS. 7 and 8 in the first embodiment, and finally the CMOS device is substantially completed.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態1および2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the first and second embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態1および2では、前記不活性元素にアルゴンを用い、また窒素を一構成元素とする分子に窒素分子を用いたが、アルゴンの代わりにHe、Xeまたはそれらの混合気体などを用いてもよく、窒素分子の代わりにNH3、NOなどを用いてもよい。 For example, in the first and second embodiments, argon is used as the inert element and nitrogen molecules are used as molecules having nitrogen as one constituent element, but He, Xe, or a mixed gas thereof is used instead of argon. May be used, and NH 3 , NO, or the like may be used instead of nitrogen molecules.

例えば、前記実施の形態1および2では、ゲート絶縁膜に酸化シリコン膜を用いたが、ゲート絶縁膜として酸窒化シリコン膜を用いても上記の効果と同様の効果を得ることができる。なお、酸窒化シリコン膜の形成方法としては、シリコン基板上に形成した酸化シリコン膜をNOガスまたはNO2ガスを含む雰囲気中において900〜1100℃程度の高温でアニールする方法、シリコン基板を同様の条件において直接アニールする方法、シリコン基板上にCVDにより堆積する方法により形成される。 For example, in the first and second embodiments, the silicon oxide film is used as the gate insulating film, but the same effect as described above can be obtained even if a silicon oxynitride film is used as the gate insulating film. As a method for forming a silicon oxynitride film, a method in which a silicon oxide film formed on a silicon substrate is annealed at a high temperature of about 900 to 1100 ° C. in an atmosphere containing NO gas or NO 2 gas, It is formed by a method of directly annealing under conditions or a method of depositing on a silicon substrate by CVD.

本発明のMISFETの製造技術は、CMOSデバイスを用いたロジックデバイス、SOC(System On a Chip)およびDRAM混載LSIに適用することができる。   The manufacturing technology of the MISFET of the present invention can be applied to a logic device using a CMOS device, an SOC (System On a Chip), and a DRAM embedded LSI.

本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining the manufacturing method of the semiconductor device by Embodiment 1 of this invention. 図1に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 1; 半導体装置の製造工程中の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view in the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程中の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view in the manufacturing process of a semiconductor device. 本発明の実施の形態1によるn型MISFETのゲート・リーク電流と電子移動度の関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram between a gate leakage current and an electron mobility of the n-type MISFET according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1によるn型MISFETのドレイン電流とゲート・リーク電流の関係図である。FIG. 4 is a relationship diagram between a drain current and a gate leakage current of the n-type MISFET according to the first embodiment of the present invention. 図2に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 2; 図7に続く半導体装置の製造工程中の要部断面図である。FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 7; 本発明の実施の形態2による半導体装置の製造方法を説明する図であり、図2に続く半導体装置の製造工程中の要部拡大断面図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of the main part in the semiconductor device manufacturing process following FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板(半導体基板)
2 パッド酸化膜
3 窒化シリコン膜
4 酸化シリコン膜
5a 素子分離溝
5 素子分離部
6 nウェル
7 pウェル
8 酸化シリコン膜(ゲート絶縁膜)
9a 多結晶シリコン膜
9 ゲート電極
10 絶縁膜
11 n型半導体領域(エクステンション)
12 p型半導体領域(エクステンション)
13 サイドウォールスペーサ
14 n型半導体領域(ソース、ドレイン)
15 p型半導体領域(ソース、ドレイン)
16 層間絶縁膜
17 コンタクトホール
18 プラグ
19 窒化シリコン膜
20 層間絶縁膜
21 配線層
Qn nチャネル型MISFET
Qp pチャネル型MISFET
1 Silicon substrate (semiconductor substrate)
2 Pad oxide film 3 Silicon nitride film 4 Silicon oxide film 5a Element isolation trench 5 Element isolation part 6 N well 7 P well 8 Silicon oxide film (gate insulating film)
9a Polycrystalline silicon film 9 Gate electrode 10 Insulating film 11 N-type semiconductor region (extension)
12 p-type semiconductor region (extension)
13 Side wall spacer 14 n-type semiconductor region (source, drain)
15 p-type semiconductor region (source, drain)
16 Interlayer insulation film 17 Contact hole 18 Plug 19 Silicon nitride film 20 Interlayer insulation film 21 Wiring layer Qn n channel type MISFET
Qp p-channel MISFET

Claims (4)

半導体基板上にMISFETを形成する半導体装置の製造方法であって、
(a)前記半導体基板の主面に、酸化シリコンを主成分として含むゲート絶縁膜を形成する工程と、
(b)不活性元素を主成分とし、窒素を一構成元素とする分子の濃度が0.3%以下である混合気体を活性化させた雰囲気中に、前記ゲート絶縁膜を曝す工程と、
(c)前記工程(b)の後、前記ゲート絶縁膜に、前記窒素を一構成元素とする分子の活性種を導入する工程と、
(d)前記工程(c)の後、前記ゲート絶縁膜上に前記MISFETのゲート電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device for forming a MISFET on a semiconductor substrate, comprising:
(A) forming a gate insulating film containing silicon oxide as a main component on the main surface of the semiconductor substrate;
(B) exposing the gate insulating film to an atmosphere in which a mixed gas having an inert element as a main component and nitrogen as a constituent element and having a concentration of molecules of 0.3% or less is activated;
(C) after the step (b), introducing a molecular active species having nitrogen as a constituent element into the gate insulating film;
(D) after the step (c), forming a gate electrode of the MISFET on the gate insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
半導体基板上にMISFETを形成する半導体装置の製造方法であって、
(a)前記半導体基板の主面に、酸化シリコンを主成分として含むゲート絶縁膜を形成する工程と、
(b)不活性元素と、窒素を一構成元素とする分子とを含み、前記窒素を一構成元素とする分子の濃度が0.3%以下である混合気体を活性化させた雰囲気中に、前記ゲート絶縁膜を曝すことにより、前記窒素を一構成元素とする分子の活性種を前記ゲート絶縁膜に導入する工程と、
(c)前記工程(b)の後、前記ゲート絶縁膜上に前記MISFETのゲート電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device for forming a MISFET on a semiconductor substrate, comprising:
(A) forming a gate insulating film containing silicon oxide as a main component on the main surface of the semiconductor substrate;
(B) In an atmosphere in which a mixed gas containing an inert element and a molecule having nitrogen as one constituent element and having a concentration of the molecule having nitrogen as one constituent element is 0.3% or less is activated, Introducing the active species of molecules having nitrogen as a constituent element into the gate insulating film by exposing the gate insulating film;
(C) after the step (b), forming a gate electrode of the MISFET on the gate insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項1または2記載の半導体装置の製造方法において、前記不活性元素は、アルゴンであることを特徴とする半導体装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the inert element is argon. 請求項1または2記載の半導体装置の製造方法において、前記窒素を一構成元素とする分子は、窒素分子であることを特徴とする半導体装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the molecule having nitrogen as one constituent element is a nitrogen molecule.
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