JP2006128547A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 搬送室から成膜室に半導体基板を搬送するステップと、成膜室において、半導体基板の表面上に、少なくとも金属と酸素を含む第1の絶縁膜を形成するステップと、成膜室から搬送室を介して窒化処理室に半導体基板を搬送するステップと、窒化処理室において、第1の絶縁膜に窒素を導入して窒化することにより、少なくとも金属、酸素、窒素を含む第2の絶縁膜を形成するステップと、窒化処理室から搬送室を介して熱処理室に半導体基板を搬送するステップと、熱処理室において、第2の絶縁膜に所定の熱処理を行うステップと、熱処理室から搬送室に半導体基板を搬送するステップとを有し、少なくとも、窒化処理室から搬送室を介して熱処理室に半導体基板を搬送するステップを行う際には、搬送室を、約10−3Torrの減圧雰囲気、又は不活性ガス雰囲気、又は窒素雰囲気にすることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
搬送室から成膜室に半導体基板を搬送するステップと、
前記成膜室において、前記半導体基板の表面上に、少なくとも金属と酸素を含む第1の絶縁膜を形成するステップと、
前記成膜室から前記搬送室を介して窒化処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記窒化処理室において、前記第1の絶縁膜に窒素を導入して窒化することにより、少なくとも金属、酸素、窒素を含む第2の絶縁膜を形成するステップと、
前記窒化処理室から前記搬送室を介して熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記熱処理室において、前記第2の絶縁膜に所定の熱処理を行うステップと、
前記熱処理室から前記搬送室に前記半導体基板を搬送するステップと
を有し、
少なくとも、前記窒化処理室から前記搬送室を介して前記熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップを行う際には、前記搬送室を、約10−3Torrの減圧雰囲気、又は不活性ガス雰囲気、又は窒素雰囲気にする
ことを特徴とする。
半導体基板を収納した搬送ボックスを、成膜室に移動させ連結するステップと、
前記搬送ボックスから前記成膜室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記成膜室において、前記半導体基板の表面上に、少なくとも金属と酸素を含む第1の絶縁膜を形成するステップと、
前記成膜室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと、
前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、窒化処理室に移動させ連結するステップと、
前記搬送ボックスから前記窒化処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記窒化処理室において、前記第1の絶縁膜に窒素を導入して窒化することにより、少なくとも金属、酸素、窒素を含む第2の絶縁膜を形成するステップと、
前記窒化処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと、
前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、熱処理室に移動させ連結するステップと、
前記搬送ボックスから前記熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記熱処理室において、前記第2の絶縁膜に所定の熱処理を行うステップと、
前記熱処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと
を有し、
少なくとも、前記窒化処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと、前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、前記熱処理室に移動させ連結するステップと、前記搬送ボックスから前記熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップとを行う際には、前記搬送ボックスを、約10−3Torrの減圧雰囲気、又は不活性ガス雰囲気、又は窒素雰囲気にする
ことを特徴とする。
半導体基板の所定領域上に選択的に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
前記半導体基板の表面部分において、前記ゲート電極の下方に位置するチャネル領域の両側にそれぞれ形成されたソース領域及びドレイン領域と
を有し、
前記ゲート絶縁膜における前記ゲート電極と接触する界面部分の炭素濃度は、5×1022atoms/cm3以下である
ことを特徴とする。
図1に、本発明の第1の実施の形態によるゲート絶縁膜/ゲート電極形成装置10の構成を示す。このゲート絶縁膜/ゲート電極形成装置10の中央部付近には、略8角形の形状に形成された搬送室20が配置され、当該搬送室20の周囲には、搬入室30と、搬出室40と、成膜室50と、窒化処理室60と、熱処理室70と、ゲート絶縁膜/ゲート電極形成室80とが配置されている。
図9に、本発明の第2の実施の形態によるゲート絶縁膜/ゲート電極形成装置300の構成を示す。このゲート絶縁膜/ゲート電極形成装置300には、成膜室310と、窒化処理室320と、熱処理室330と、ゲート絶縁膜/ゲート電極形成室340とが、それぞれ所定位置に配置され、各室310〜340には、それぞれ搬送室350〜380が接続されている。
20、350、360、370、380 搬送室
30 搬入室
40 搬出室
50、310 成膜室
60、320 窒化処理室
70、330 熱処理室
80、340 ゲート絶縁膜/ゲート電極形成室
90、390、400、410、420 搬送機構
100 半導体基板
120 ハフニウムシリケート膜、窒化ハフニウムシリケート膜
130 ポリシリコン膜
140 ゲート絶縁膜
150 ゲート電極
160 ソース領域、ドレイン領域
200 MOSFET
430 搬送ボックス
Claims (5)
- 搬送室から成膜室に半導体基板を搬送するステップと、
前記成膜室において、前記半導体基板の表面上に、少なくとも金属と酸素を含む第1の絶縁膜を形成するステップと、
前記成膜室から前記搬送室を介して窒化処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記窒化処理室において、前記第1の絶縁膜に窒素を導入して窒化することにより、少なくとも金属、酸素、窒素を含む第2の絶縁膜を形成するステップと、
前記窒化処理室から前記搬送室を介して熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記熱処理室において、前記第2の絶縁膜に所定の熱処理を行うステップと、
前記熱処理室から前記搬送室に前記半導体基板を搬送するステップと
を有し、
少なくとも、前記窒化処理室から前記搬送室を介して前記熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップを行う際には、前記搬送室を、約10−3Torrの減圧雰囲気、又は不活性ガス雰囲気、又は窒素雰囲気にする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理室から前記搬送室に前記半導体基板を搬送した後、前記搬送室からゲート絶縁膜/ゲート電極形成室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記ゲート絶縁膜/ゲート電極形成室において、前記第2の絶縁膜上にゲート電極材を堆積し成膜することにより、膜を形成するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 半導体基板を収納した搬送ボックスを、成膜室に移動させ連結するステップと、
前記搬送ボックスから前記成膜室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記成膜室において、前記半導体基板の表面上に、少なくとも金属と酸素を含む第1の絶縁膜を形成するステップと、
前記成膜室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと、
前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、窒化処理室に移動させ連結するステップと、
前記搬送ボックスから前記窒化処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記窒化処理室において、前記第1の絶縁膜に窒素を導入して窒化することにより、少なくとも金属、酸素、窒素を含む第2の絶縁膜を形成するステップと、
前記窒化処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと、
前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、熱処理室に移動させ連結するステップと、
前記搬送ボックスから前記熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップと、
前記熱処理室において、前記第2の絶縁膜に所定の熱処理を行うステップと、
前記熱処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと
を有し、
少なくとも、前記窒化処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送するステップと、前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、前記熱処理室に移動させ連結するステップと、前記搬送ボックスから前記熱処理室に前記半導体基板を搬送するステップとを行う際には、前記搬送ボックスを、約10−3Torrの減圧雰囲気、又は不活性ガス雰囲気、又は窒素雰囲気にする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理室から前記搬送ボックスに前記半導体基板を搬送した後、前記半導体基板を収納した前記搬送ボックスを、ゲート絶縁膜/ゲート電極形成室に移動させ連結するステップと、
前記ゲート絶縁膜/ゲート電極形成室において、前記第2の絶縁膜上にゲート電極材を堆積し成膜することにより、膜を形成するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の所定領域上に選択的に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
前記半導体基板の表面部分において、前記ゲート電極の下方に位置するチャネル領域の両側にそれぞれ形成されたソース領域及びドレイン領域と
を有し、
前記ゲート絶縁膜における前記ゲート電極と接触する界面部分の炭素濃度は、5×1022atoms/cm3以下である
ことを特徴とする半導体装置。
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