JP2009164635A - 高誘電率薄膜を用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高誘電率薄膜の成膜工程又は成膜後の処理工程において、雰囲気中残留酸素分圧及び残留水分圧を所定の値以下に設定することにより、気相中から高誘電率薄膜を透過してシリコン基板との界面に供給される酸素量を低減してシリコン基板界面に形成される界面反応膜の膜厚を原子層レベルに制御し、ゲート絶縁膜として用いるZrO2等の高誘電率薄膜の膜厚を大きくすることにより、ゲート層を流れるトンネル電流の低減を図る。
【選択図】図1
Description
102 界面シリコン酸化膜層
103 高誘電率薄膜層
104 シリコン原子
105 酸素原子
106 気相中残留酸素
201 シリコン基板
202 表面水素
203 シリコン酸化膜層
204 金属(Zr)堆積層
205 高誘電率薄膜(ZrO2)層
206 ゲート電極
207 ソース領域
208 ドレイン領域
301 試料導入室
302 処理室
303 搬送系
304 基板加熱機構
305 シリコンウエハ
306 電子ビーム蒸着器
307 酸素ガス導入機構
308 真空排気系
Claims (6)
- 高誘電率薄膜の成膜後の処理工程を、シリコン基板界面に形成される界面反応膜の膜厚を原子層レベルに制御可能な、所定の残留酸素分圧及び残留水分圧以下の雰囲気中で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記所定の残留酸素分圧及び残留水分圧が、1×10-4Torr、5×10-6Torr、又は、1×10-8Torrに設定され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。
- 前記成膜後の処理が、加熱処理である、請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記成膜後の処理が、ドーパントの活性化処理を含む、請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記成膜後の処理を、減圧雰囲気下又は不活性ガスを含む雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項1乃至5のいずれか一に記載の処理を、少なくとも1回含む半導体装置の製造方法。
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