JP2010056189A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Takayuki Wada
貴幸 和田
Yuka Kase
由香 加勢
Hiroshi Namikata
浩志 南方
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device that can round off corners of an active region top edge without generating irregularity on the surface of the active region. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a semiconductor device has processes of forming an element isolation insulating film for demarcating an active region, forming a natural oxide film with a film thickness of ≥0.1 nm and <0.7 nm, annealing at a temperature of >850°C and <950°C in an atmosphere including hydrogen, rounding off the corners of the active region, and reducing and removing the natural oxide film, and forming a gate insulating film on the active region from where the natural oxide film is removed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、活性領域上端部の角部を丸める処理を含む半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device including a process of rounding a corner of an upper end portion of an active region.

半導体装置の高集積化によるMISトランジスタの微細化に伴い、活性領域上端の形状ばらつきがトランジスタ特性に与える影響が問題となってきている。   Along with the miniaturization of MIS transistors due to high integration of semiconductor devices, the influence of variation in the shape of the upper end of the active region on transistor characteristics has become a problem.

活性領域上端の形状ばらつきを抑制するための手段として、活性領域の上端の角部を丸める処理を行う方法が提案されている。その一つとして、素子分離溝の形成後に高温酸化やラジカル酸化等を行って活性領域端の角部を丸める方法が知られている。また、酸化工程を使用せずに角部を丸める方法としては、ゲート絶縁膜の形成前に水素アニールを行ってシリコン原子をマイグレーションさせる方法が知られている。
特開平09−115869号公報 特開2002−289611号公報 特開2004−087960号公報 特開2005−079215号公報
As a means for suppressing variation in the shape of the upper end of the active region, there has been proposed a method of performing a process of rounding the corner at the upper end of the active region. As one of the methods, there is known a method of rounding the corners of the active region end by performing high temperature oxidation or radical oxidation after forming the element isolation trench. As a method of rounding corners without using an oxidation step, a method is known in which hydrogen atoms are annealed to migrate silicon atoms before forming a gate insulating film.
JP 09-115869 A JP 2002-289611 A JP 2004-087960 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-079215

しかしながら、酸化による丸め処理を行うと活性領域幅が狭くなるため、トランジスタの微細化が困難となる。また、水素アニールによるマイグレーションを用いる方法について、本願発明者等が鋭意検討を行ったところ、条件によって、活性領域表面に凹凸が生じることや、活性領域端形状のばらつきが十分に抑制できないことが判明した。   However, when the rounding process by oxidation is performed, the width of the active region is narrowed, so that it is difficult to miniaturize the transistor. In addition, the inventors of the present invention diligently studied the method using migration by hydrogen annealing. As a result, it was found that the surface of the active region was uneven depending on the conditions, and variation in the active region end shape could not be sufficiently suppressed. did.

本発明の目的は、活性領域表面に凹凸を生じることなく活性領域上端の角部を丸めることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of rounding the corner of the upper end of the active region without causing irregularities on the surface of the active region.

実施形態の一観点によれば、半導体基板に、活性領域を画定する素子分離絶縁膜を形成する工程と、前記活性領域上に、0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚の自然酸化膜を形成する工程と、水素を含む雰囲気中で、850℃よりも高く950℃未満の温度で熱処理を行い、前記活性領域の角部を丸めるとともに、前記自然酸化膜を還元除去する工程と、前記自然酸化膜を除去した前記活性領域上に、ゲート絶縁膜を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。   According to one aspect of the embodiment, a step of forming an element isolation insulating film for defining an active region on a semiconductor substrate, and a natural oxide film having a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm on the active region And a step of performing heat treatment at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. in an atmosphere containing hydrogen, rounding corners of the active region, and reducing and removing the natural oxide film, There is provided a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a gate insulating film on the active region from which a natural oxide film has been removed.

また、実施形態の他の観点によれば、半導体基板に、第1の活性領域及び第2の活性領域を画定する素子分離絶縁膜を形成する工程と、前記第1の活性領域上及び前記第2の活性領域上に、第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第2の活性領域上の前記第1のゲート絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記第2の活性領域上に、0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚の自然酸化膜を形成する工程と、水素を含む雰囲気中で、850℃よりも高く950℃未満の温度で熱処理を行い、前記第2の活性領域の角部を丸めるとともに、前記自然酸化膜を還元除去する工程と、前記自然酸化膜を除去した前記第1の活性領域上に、前記第1のゲート絶縁膜よりも薄い第2のゲート絶縁膜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。   According to another aspect of the embodiment, a step of forming an element isolation insulating film for defining a first active region and a second active region on a semiconductor substrate, and on the first active region and the first active region. Forming a first gate insulating film on the second active region, selectively removing the first gate insulating film on the second active region, and on the second active region In addition, a step of forming a natural oxide film having a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm, and heat treatment at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. in an atmosphere containing hydrogen, A step of rounding corners of the active region and reducing and removing the natural oxide film; and a second gate thinner than the first gate insulating film on the first active region from which the natural oxide film has been removed And a step of forming an insulating film. Manufacturing method.

開示の半導体装置の製造方法によれば、ゲート絶縁膜の形成の際に半導体基板上に存在する自然酸化膜を還元除去できるとともに、活性領域上端の角部を丸めることができる。これにより、水素アニール後の半導体基板表面が平坦になり、のちに形成するゲート絶縁膜の信頼性を高めることができる。また、活性領域の上端の角部の形状ばらつきが低減し、MISトランジスタの特性ばらつきを抑制することができる。   According to the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, it is possible to reduce and remove a natural oxide film present on a semiconductor substrate when forming a gate insulating film, and to round the corner at the upper end of the active region. Thereby, the surface of the semiconductor substrate after the hydrogen annealing becomes flat, and the reliability of the gate insulating film to be formed later can be improved. In addition, variation in the shape of the corner at the upper end of the active region is reduced, and variation in characteristics of the MIS transistor can be suppressed.

一実施形態による半導体装置の製造方法について図1乃至図9を用いて説明する。   A method of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment will be described with reference to FIGS.

図1乃至図5は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。図6は、自然酸化膜のエッチング量とエッチング時間との関係を示すグラフである。図7は、水素アニール温度を変化したときの活性領域上端部の形状の変化を示す断面TEM像である。図8は、水素アニール時の自然酸化膜の膜厚の膜厚を変化したときのゲート絶縁膜の表面形状の変化を示すAFM像である。図9は、水素アニール後の表面凹凸と水素アニール条件との関係を示すグラフである。   1 to 5 are process cross-sectional views illustrating the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the etching amount of the natural oxide film and the etching time. FIG. 7 is a cross-sectional TEM image showing a change in the shape of the upper end of the active region when the hydrogen annealing temperature is changed. FIG. 8 is an AFM image showing a change in the surface shape of the gate insulating film when the thickness of the natural oxide film during the hydrogen annealing is changed. FIG. 9 is a graph showing the relationship between surface irregularities after hydrogen annealing and hydrogen annealing conditions.

まず、シリコン基板10に、例えばシャロートレンチアイソレーション(STI:Shallow Trench Isolation)法により、活性領域14a,14bを画定する素子分離絶縁膜12を形成する(図1(a))。図において、中央の素子分離絶縁膜12よりも左側の活性領域14aは、薄いゲート絶縁膜を有するMISトランジスタの形成領域であるものとする。また、中央の素子分離絶縁膜12よりも右側の活性領域14bは、厚いゲート絶縁膜を有するMISトランジスタの形成領域であるものとする。薄いゲート絶縁膜を有するMISトランジスタは、特に限定されるものではないが、例えば、ロジック回路用の低電圧トランジスタである。また、厚いゲート絶縁膜を有するMISトランジスタは、特に限定されるものではないが、例えば、入出回路用の中電圧トランジスタである。   First, the element isolation insulating film 12 that defines the active regions 14a and 14b is formed on the silicon substrate 10 by, for example, shallow trench isolation (STI) method (FIG. 1A). In the drawing, the active region 14a on the left side of the central element isolation insulating film 12 is a MIS transistor forming region having a thin gate insulating film. Further, the active region 14b on the right side of the central element isolation insulating film 12 is a MIS transistor forming region having a thick gate insulating film. The MIS transistor having a thin gate insulating film is not particularly limited, but is, for example, a low voltage transistor for a logic circuit. Further, the MIS transistor having a thick gate insulating film is not particularly limited, but is, for example, an intermediate voltage transistor for an input / output circuit.

次いで、例えば熱酸化法により、素子分離絶縁膜12により画定された活性領域14a,14b上にシリコン酸化膜を成長し、シリコン酸化膜の犠牲酸化膜16を形成する。   Next, a silicon oxide film is grown on the active regions 14a and 14b defined by the element isolation insulating film 12 by, for example, a thermal oxidation method, and a sacrificial oxide film 16 of a silicon oxide film is formed.

次いで、フォトリソグラフィイオン注入により、不純物イオンを所定領域にイオン注入し、シリコン基板10内にウェル18,20を形成する(図1(b))。   Next, impurity ions are implanted into a predetermined region by photolithography ion implantation to form the wells 18 and 20 in the silicon substrate 10 (FIG. 1B).

次いで、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより、犠牲酸化膜16を除去する。   Next, the sacrificial oxide film 16 is removed by wet etching using, for example, a hydrofluoric acid aqueous solution.

次いで、例えば800℃の水蒸気(ウェット)酸化により、犠牲酸化膜16を除去した活性領域14a,14bの表面に、例えば膜厚7.5nmのシリコン酸化膜22を形成する(図2(a))。   Next, a silicon oxide film 22 of, eg, a 7.5 nm-thickness is formed on the surfaces of the active regions 14a, 14b from which the sacrificial oxide film 16 has been removed by, eg, 800 ° C. water vapor (wet) oxidation (FIG. 2A). .

次いで、フォトリソグラフィにより、活性領域14bを覆い、活性領域14aを露出するフォトレジスト膜24を形成する。   Next, a photoresist film 24 that covers the active region 14b and exposes the active region 14a is formed by photolithography.

次いで、フォトレジスト膜24をマスクとして、例えば濃度0.25wt%の希釈弗酸水溶液を用いてウェットエッチングを行い、活性領域14a上のシリコン酸化膜22を選択的に除去する(図2(b))。この際、シリコン酸化膜22のエッチングとともに素子分離絶縁膜12もエッチングされ、活性領域14aの上端の角部44が露出する。   Next, using the photoresist film 24 as a mask, wet etching is performed using, for example, a dilute hydrofluoric acid solution having a concentration of 0.25 wt% to selectively remove the silicon oxide film 22 on the active region 14a (FIG. 2B). ). At this time, the element isolation insulating film 12 is also etched together with the etching of the silicon oxide film 22, and the upper corner portion 44 of the active region 14a is exposed.

なお、活性領域14aの上端の角部44とは、断面形状を見たときに角部として現れる部分であり、活性領域14aの表面と、活性領域14aの素子分離絶縁膜12との交差部分に形成される角部である。   Note that the corner 44 at the upper end of the active region 14a is a portion that appears as a corner when the cross-sectional shape is viewed. At the intersection of the surface of the active region 14a and the element isolation insulating film 12 in the active region 14a. It is a corner formed.

次いで、例えば酸素プラズマを用いたアッシング及び硫酸と過酸化水素水との混合溶液(SPM:Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture)を用いた薬液処理を行い、フォトレジスト膜24を除去する。   Next, for example, ashing using oxygen plasma and chemical treatment using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide (SPM) are performed to remove the photoresist film 24.

次いで、アンモニア水と過酸化水素水との混合液(APM:Ammonia hydrogen Peroxide Mixture)を用いた洗浄処理(SC1洗浄)を行い、シリコン基板10上のパーティクルや有機物を除去する。   Next, a cleaning process (SC1 cleaning) using a mixed solution of ammonia water and hydrogen peroxide solution (APM: Ammonia hydrogen Peroxide Mixture) is performed to remove particles and organic substances on the silicon substrate 10.

次いで、塩酸と過酸化水素水との混合液(HPM:Hydrochloric acid hydrogen PeroxideMixture)を用いた洗浄処理(SC2洗浄)を行い、シリコン基板10上の金属不純物を除去する。   Next, a cleaning process (SC2 cleaning) using a mixed liquid of hydrochloric acid and hydrogen peroxide (HPM: Hydrochloric acid hydrogen Peroxide Mixture) is performed to remove metal impurities on the silicon substrate 10.

これら洗浄処理により、活性領域14aの表面には、例えば膜厚1.0nmの自然酸化膜26が形成される(図3(a))。特に、酸素プラズマ処理やSPM処理を経て形成される自然酸化膜の膜厚は、SC1洗浄及びSC2洗浄だけを行う場合よりも厚くなる。   As a result of these cleaning processes, a natural oxide film 26 of, eg, a 1.0 nm-thickness is formed on the surface of the active region 14a (FIG. 3A). In particular, the film thickness of the natural oxide film formed through the oxygen plasma process and the SPM process is thicker than when only the SC1 cleaning and the SC2 cleaning are performed.

なお、本願明細書において自然酸化膜とは、ウェーハの大気放置により形成される酸化膜や薬液処理によって形成される化学酸化膜を含む不完全な酸化膜を指すものとする。自然酸化膜は、膜質に優れた熱酸化膜と比べて、結晶性が不完全で、低密度であり、絶縁層としての特性が低いものである。   In this specification, the natural oxide film refers to an incomplete oxide film including an oxide film formed by leaving the wafer in the atmosphere and a chemical oxide film formed by chemical treatment. The natural oxide film has incomplete crystallinity, low density, and low characteristics as an insulating layer, as compared with a thermal oxide film excellent in film quality.

次いで、弗酸濃度が0.25wt%以下程度、例えばHF:HO=1:700の希釈弗酸水溶液を用い、活性領域14a上の自然酸化膜26の膜厚が0.1nm以上、0.7nm未満となるように、自然酸化膜26をウェットエッチングする(図3(b))。自然酸化膜26のウェットエッチングは、処理時間を短くすることができる等の観点からは枚葉式の処理装置を用いることが望ましいが、浸漬式のバッチ処理装置を用いてもよい。ウェットエッチング後の半導体基板10は、水洗・乾燥処理される。 Next, a diluted hydrofluoric acid aqueous solution having a hydrofluoric acid concentration of about 0.25 wt% or less, for example, HF: H 2 O = 1: 700 is used, and the film thickness of the natural oxide film 26 on the active region 14a is 0.1 nm or more, 0 The natural oxide film 26 is wet-etched so as to be less than 7 nm (FIG. 3B). In the wet etching of the natural oxide film 26, it is desirable to use a single wafer processing apparatus from the viewpoint of shortening the processing time, but an immersion batch processing apparatus may be used. The semiconductor substrate 10 after the wet etching is washed with water and dried.

自然酸化膜26の膜厚を0.1nm以上とするのは、自然酸化膜26を総て除去してしまうと、シリコン基板10の活性表面が露出され、洗浄後の水洗等でパーティクルの付着が生じやすくなるからである。自然酸化膜26の膜厚を0.7nm未満にする理由については、後述する。なお、洗浄処理直後の自然酸化膜の膜厚が0.1nm以上、0.7nm未満である場合には、本ウェットエッチング工程は必ずしも必要ではない。   The film thickness of the natural oxide film 26 is set to 0.1 nm or more because when the natural oxide film 26 is completely removed, the active surface of the silicon substrate 10 is exposed, and particles are adhered by washing with water after washing. This is because it tends to occur. The reason why the thickness of the natural oxide film 26 is less than 0.7 nm will be described later. Note that this wet etching step is not necessarily required when the film thickness of the natural oxide film immediately after the cleaning treatment is 0.1 nm or more and less than 0.7 nm.

ここでは、例えば自然酸化膜26を0.5nmウェットエッチングし、自然酸化膜26の膜厚を0.5nmとする。このウェットエッチングに伴い、活性領域14b上のシリコン酸化膜22もウェットエッチングされ、シリコン酸化膜22の膜厚は7nmとなる。   Here, for example, the natural oxide film 26 is wet-etched by 0.5 nm, and the film thickness of the natural oxide film 26 is 0.5 nm. Along with this wet etching, the silicon oxide film 22 on the active region 14b is also wet etched, and the thickness of the silicon oxide film 22 becomes 7 nm.

図6は、弗酸濃度が0.25wt%の弗酸水溶液を用いたときの自然酸化膜のエッチング量とエッチング時間との関係を示すグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the etching amount of the natural oxide film and the etching time when a hydrofluoric acid aqueous solution having a hydrofluoric acid concentration of 0.25 wt% is used.

図6に示すように、自然酸化膜のエッチング時間とエッチング量との関係は比例関係にあり、そのばらつきも非常に小さいことが判る。弗酸濃度を0.25wt%程度以下の低濃度にすることにより、エッチング時間によりエッチング膜厚を0.1nmオーダーで正確に制御することができる。   As shown in FIG. 6, it can be seen that the relationship between the etching time and the etching amount of the natural oxide film is proportional, and its variation is very small. By setting the hydrofluoric acid concentration to a low concentration of about 0.25 wt% or less, the etching film thickness can be accurately controlled on the order of 0.1 nm by the etching time.

なお、弗酸水溶液の弗酸濃度は、自然酸化膜のエッチング量を0.1nmオーダーで制御できれば特に限定されるものではなく、必ずしも弗酸濃度を0.25wt%よりも低くする必要はない。また、エッチング液には、弗酸水溶液以外の薬液を用いてもよい。   The hydrofluoric acid concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution is not particularly limited as long as the etching amount of the natural oxide film can be controlled on the order of 0.1 nm, and the hydrofluoric acid concentration is not necessarily lower than 0.25 wt%. Further, as the etching solution, a chemical solution other than the hydrofluoric acid aqueous solution may be used.

次いで、水素を含む雰囲気中、で、850℃よりも高く且つ950℃よりも低い温度、例えば900℃、10秒間の熱処理(以下、「水素アニール」という)を行う。この水素アニールにより、膜厚が0.7nm未満の自然酸化膜26は、還元除去される。また、活性領域14aの上端の角部44は、熱処理によるシリコン原子のマイグレーションによって丸まる(図4(a))。   Next, heat treatment (hereinafter referred to as “hydrogen annealing”) is performed in an atmosphere containing hydrogen at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C., for example, 900 ° C. for 10 seconds. By this hydrogen annealing, the natural oxide film 26 having a thickness of less than 0.7 nm is reduced and removed. Further, the corner 44 at the upper end of the active region 14a is rounded by migration of silicon atoms by heat treatment (FIG. 4A).

水素アニールの雰囲気は、水素が含まれていれば特に限定されるものではない。水素雰囲気を用いる場合には、100Torr以下の圧力、例えば圧力20Torrで行うことができる。水素雰囲気のほか、水素と不活性ガス(例えば窒素やアルゴン等)との混合ガス雰囲気を用いてもよい。この場合、常圧下又は減圧下で行うことができる。   The atmosphere of hydrogen annealing is not particularly limited as long as hydrogen is contained. When a hydrogen atmosphere is used, it can be performed at a pressure of 100 Torr or less, for example, a pressure of 20 Torr. In addition to a hydrogen atmosphere, a mixed gas atmosphere of hydrogen and an inert gas (for example, nitrogen or argon) may be used. In this case, it can be performed under normal pressure or reduced pressure.

水素アニールの温度を850℃よりも高い温度とするのは、850℃以下の温度では活性領域14a端部の角部44を十分に丸めることができないからである。また、水素アニールの温度を950℃よりも低い温度とするのは、950℃以上の温度では活性領域14aの端部のマイグレーションが大きすぎ、活性領域14aが素子分離絶縁膜12上に覆い被さるような傘形状となるからである。   The reason why the hydrogen annealing temperature is higher than 850 ° C. is that the corner 44 at the end of the active region 14a cannot be sufficiently rounded at a temperature of 850 ° C. or lower. The reason why the temperature of hydrogen annealing is set to a temperature lower than 950 ° C. is that the migration of the end of the active region 14 a is too large at a temperature of 950 ° C. or higher so that the active region 14 a covers the element isolation insulating film 12. This is because it becomes a simple umbrella shape.

図7は水素アニールを行った後の素子分離絶縁膜及び活性領域の形状を示す断面TEM像である。図7(a)は熱処理温度を900℃とした場合、図7(b)は熱処理温度を1000℃とした場合である。   FIG. 7 is a cross-sectional TEM image showing the shape of the element isolation insulating film and the active region after hydrogen annealing. FIG. 7A shows a case where the heat treatment temperature is 900 ° C., and FIG. 7B shows a case where the heat treatment temperature is 1000 ° C.

水素アニールを900℃で行った場合、図7(b)に示すように、活性領域の端部の角部が丸まっており、素子分離絶縁膜方向への突出も認められない。これに対し、水素アニールを1000℃で行った場合、図7(b)に示すように、活性領域の上端部が素子分離絶縁膜方向へ張り出した傘形状となっている。   When hydrogen annealing is performed at 900 ° C., as shown in FIG. 7B, the corner of the end of the active region is rounded, and no protrusion toward the element isolation insulating film is observed. On the other hand, when hydrogen annealing is performed at 1000 ° C., as shown in FIG. 7B, the upper end portion of the active region has an umbrella shape protruding toward the element isolation insulating film.

図3(b)の工程において自然酸化膜26の膜厚を、0.7nm未満の膜厚にしているのは、0.7nm以上の膜厚の自然酸化膜26が形成されていると、水素アニールによって自然酸化膜を完全に除去できないからである。   In the process of FIG. 3B, the film thickness of the natural oxide film 26 is set to a film thickness of less than 0.7 nm when the natural oxide film 26 having a film thickness of 0.7 nm or more is formed. This is because the natural oxide film cannot be completely removed by annealing.

本実施形態による半導体装置の製造方法では、水素アニール温度を950℃未満とすることにより、活性領域の上端部が素子分離絶縁膜方向へ突出して傘形状になるのを抑制している。しかしながら、熱処理温度を低温化すると、自然酸化膜の還元作用が低下するため、自然酸化膜を完全に除去できない場合がある。具体的には、自然酸化膜の膜厚が0.7nm以上では、950℃未満の温度の水素アニールによって自然酸化膜を還元除去することができない。そこで、活性領域の上端部が傘形状となるのを抑制しつつ自然酸化膜を完全に除去するために、水素アニール時の自然酸化膜の膜厚を0.7nm未満の厚さにしている。   In the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment, by setting the hydrogen annealing temperature to less than 950 ° C., the upper end portion of the active region is suppressed from projecting toward the element isolation insulating film and becoming an umbrella shape. However, when the heat treatment temperature is lowered, the reducing action of the natural oxide film is lowered, and thus the natural oxide film may not be completely removed. Specifically, when the thickness of the natural oxide film is 0.7 nm or more, the natural oxide film cannot be reduced and removed by hydrogen annealing at a temperature lower than 950 ° C. Therefore, in order to completely remove the natural oxide film while suppressing the upper end portion of the active region from becoming an umbrella shape, the thickness of the natural oxide film at the time of hydrogen annealing is set to a thickness of less than 0.7 nm.

図8は、ゲート絶縁膜を形成した後の活性領域の表面状態を原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscope)により撮影した結果を示すAFM像である。図8(a)〜(e)は、水素アニール時の自然酸化膜の膜厚を、それぞれ、0.8nm、0.7nm、0.55nm、0.35nm及び0.25nmとした場合である。撮影に用いた試料におけるゲート絶縁膜の膜厚は、1nmである。   FIG. 8 is an AFM image showing the result of photographing the surface state of the active region after forming the gate insulating film with an atomic force microscope (AFM). 8A to 8E show the cases where the film thickness of the natural oxide film during hydrogen annealing is 0.8 nm, 0.7 nm, 0.55 nm, 0.35 nm, and 0.25 nm, respectively. The thickness of the gate insulating film in the sample used for imaging is 1 nm.

自然酸化膜の膜厚が0.7nm以上では、図8(a)及び図8(b)に示すように、ゲート絶縁膜の表面に凹凸が生じている。これは、水素アニールによって一部の自然酸化膜だけが除去されるために生じているものと考えられる。また、自然酸化膜の膜厚が0.7nm以上では、活性領域端部のマイグレーション不足による形状ばらつきが生じることも判明した。   When the thickness of the natural oxide film is 0.7 nm or more, as shown in FIGS. 8A and 8B, the surface of the gate insulating film is uneven. This is considered to occur because only part of the natural oxide film is removed by hydrogen annealing. It has also been found that when the natural oxide film has a thickness of 0.7 nm or more, variation in shape occurs due to insufficient migration at the edge of the active region.

これに対し、自然酸化膜の膜厚を0.7nm未満とすることにより、図8(c)乃至図8(e)に示すように、ゲート絶縁膜表面に凹凸が形成されるのを防止することができ、良好な表面状態を得ることができた。これは、水素アニールによって自然酸化膜が均一に除去されているためと考えられる。   On the other hand, by setting the film thickness of the natural oxide film to less than 0.7 nm, as shown in FIGS. 8C to 8E, the formation of irregularities on the surface of the gate insulating film is prevented. And a good surface condition could be obtained. This is presumably because the natural oxide film was uniformly removed by hydrogen annealing.

図9は水素アニール後における表面凹凸と水素アニール条件との関係を示すグラフである。縦軸は、表面凹凸のばらつきを自乗平均値(RMS)で表したものである。図中、Aは、自然酸化膜の膜厚が0.8nmであり、熱処理温度を950℃とした場合である。Bは、自然酸化膜の膜厚が0.5nmであり、熱処理温度を950℃とした場合である。Cは、自然酸化膜の膜厚が0.5nmであり、熱処理温度を850℃とした場合である。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between surface irregularities after hydrogen annealing and hydrogen annealing conditions. The vertical axis represents the unevenness of the surface irregularities in terms of root mean square (RMS). In the figure, A is the case where the thickness of the natural oxide film is 0.8 nm and the heat treatment temperature is 950 ° C. B is a case where the film thickness of the natural oxide film is 0.5 nm and the heat treatment temperature is 950 ° C. C is the case where the film thickness of the natural oxide film is 0.5 nm and the heat treatment temperature is 850 ° C.

図9に示すように、表面凹凸は、自然酸化膜の膜厚に大きく依存する。自然酸化膜の膜厚が0.8nmのときの表面凹凸が約0.36nmであるのに対し(図中、Aを参照)、自然酸化膜の膜厚が0.5nmのときの表面凹凸は約0.12nm程度であった(図中、B及びCを参照)。表面凹凸に関しては、熱処理温度が850℃の場合と950℃の場合とにおいて有意差は見られなかった。   As shown in FIG. 9, the surface unevenness greatly depends on the film thickness of the natural oxide film. The surface roughness when the natural oxide film thickness is 0.8 nm is about 0.36 nm (see A in the figure), whereas the surface roughness when the natural oxide film thickness is 0.5 nm is It was about 0.12 nm (see B and C in the figure). Regarding the surface irregularities, no significant difference was observed between the case where the heat treatment temperature was 850 ° C and the case where it was 950 ° C.

次いで、自然酸化膜26を除去した活性領域14a上に、例えばドライ酸化法により、例えば膜厚1.2nmのシリコン酸化膜28を形成する。この熱処理により、シリコン酸化膜20も追加酸化され、膜厚約7.1nmのシリコン酸化膜30となる(図4(b))。   Next, a silicon oxide film 28 of, eg, a 1.2 nm-thickness is formed on the active region 14a from which the natural oxide film 26 has been removed by, eg, dry oxidation. By this heat treatment, the silicon oxide film 20 is also additionally oxidized to form a silicon oxide film 30 having a film thickness of about 7.1 nm (FIG. 4B).

水素アニール後のシリコン基板10の表面は、シリコンのダングリングボンドが水素終端されているため、比較的安定である。ただし、水素アニールの後、シリコン酸化膜28,30の形成前に大気中に曝した場合、新たに自然酸化膜が成長することも考えられる。これを防止する観点から、シリコン酸化膜28,30の形成は、水素アニールを行った処理室と同一の処理室内、又は真空を破らずに基板を搬送できる処理室内において行うことが望ましい。   The surface of the silicon substrate 10 after hydrogen annealing is relatively stable because the dangling bonds of silicon are terminated with hydrogen. However, when exposed to the atmosphere after the hydrogen annealing and before the formation of the silicon oxide films 28 and 30, a natural oxide film may be newly grown. From the viewpoint of preventing this, it is desirable to form the silicon oxide films 28 and 30 in the same processing chamber as that in which the hydrogen annealing is performed, or in a processing chamber in which the substrate can be transferred without breaking the vacuum.

次いで、必要に応じて、窒素を含む雰囲気中、例えばNOやNO等のガス雰囲気中で窒化処理を行い、シリコン酸化膜28,30内に窒素を導入する。相対的に膜厚の薄いシリコン酸化膜28では、導入された窒素がマイグレートし、シリコン基板との界面近傍にシリコン窒化酸化膜又はシリコン窒化膜が形成される。窒素導入方法としては、熱窒化処理のほか、活性窒素を用いてシリコン酸化膜28,30中に窒素を導入するようにしてもよい。 Next, if necessary, nitriding is performed in an atmosphere containing nitrogen, for example, in a gas atmosphere such as N 2 O or NO, and nitrogen is introduced into the silicon oxide films 28 and 30. In the relatively thin silicon oxide film 28, the introduced nitrogen migrates, and a silicon oxynitride film or a silicon nitride film is formed in the vicinity of the interface with the silicon substrate. As a method for introducing nitrogen, in addition to thermal nitridation, nitrogen may be introduced into the silicon oxide films 28 and 30 using active nitrogen.

こうして、活性領域14a上に、窒素が導入されたシリコン酸化膜28により形成されたゲート絶縁膜32を形成し、活性領域14b上に、窒素が導入されたシリコン酸化膜30により形成されたゲート絶縁膜34を形成する。   Thus, the gate insulating film 32 formed of the silicon oxide film 28 into which nitrogen is introduced is formed on the active region 14a, and the gate insulating film formed of the silicon oxide film 30 into which nitrogen is introduced is formed on the active region 14b. A film 34 is formed.

次いで、全面に、例えばCVD法により、例えば膜厚150nmのポリシリコン膜を堆積する。   Next, a polysilicon film of, eg, a 150 nm-thickness is deposited on the entire surface by, eg, CVD.

次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングによりこのポリシリコン膜をパターニングし、ゲート絶縁膜32,34上に、ポリシリコン膜のゲート電極36,38を、それぞれ形成する(図5(a))。   Next, the polysilicon film is patterned by photolithography and dry etching to form gate electrodes 36 and 38 of the polysilicon film on the gate insulating films 32 and 34, respectively (FIG. 5A).

次いで、通常のMISトランジスタの製造方法と同様にして、側壁絶縁膜40、ソース/ドレイン領域42等を形成し、薄いゲート絶縁膜32を有するMISトランジスタと、厚いゲート絶縁膜34を有するMISトランジスタとを完成する(図5(b))。   Next, in the same manner as in the ordinary MIS transistor manufacturing method, the sidewall insulating film 40, the source / drain regions 42, etc. are formed, the MIS transistor having the thin gate insulating film 32, and the MIS transistor having the thick gate insulating film 34. Is completed (FIG. 5B).

このように、本実施形態によれば、自然酸化膜を0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚にした後、850℃よりも高く950℃未満の温度で水素アニールを行うので、自然酸化膜を均一に還元除去できるとともに、活性領域の上端の角部を丸めて良好な形状にすることができる。これにより、水素アニール後の半導体基板表面が平坦になり、のちに形成するゲート絶縁膜の信頼性を高めることができる。また、活性領域の上端の角部の形状ばらつきが低減し、MISトランジスタの特性ばらつきを抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, after the natural oxide film is formed to a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm, hydrogen annealing is performed at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. The film can be uniformly reduced and removed, and the upper end corner of the active region can be rounded into a good shape. Thereby, the surface of the semiconductor substrate after the hydrogen annealing becomes flat, and the reliability of the gate insulating film to be formed later can be improved. In addition, variation in the shape of the corner at the upper end of the active region is reduced, and variation in characteristics of the MIS transistor can be suppressed.

[変形実施形態]
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
[Modified Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.

例えば、上記実施形態では、ゲート絶縁膜の膜厚が異なる2種類のMISトランジスタを有するマルチゲート構造デバイスにおいて、薄いゲート絶縁膜の形成過程に適用した例を示したが、開示の製造方法を適用可能なプロセスはこれに限定されるものではない。例えば、ゲート絶縁膜の膜厚が異なる3種類以上のMISトランジスタを有するマルチゲート構造デバイスでは、最も厚いゲート絶縁膜を除く他のゲート絶縁膜の形成過程に開示の方法を適用することができる。また、マルチゲート構造デバイスのみならず、ゲート絶縁膜の膜厚が1種類の半導体デバイスに適用してもよい。   For example, in the above-described embodiment, an example in which the thin gate insulating film is formed in a multi-gate structure device having two types of MIS transistors having different gate insulating film thicknesses is shown. However, the disclosed manufacturing method is applied. Possible processes are not limited to this. For example, in a multi-gate structure device having three or more types of MIS transistors having different gate insulating film thicknesses, the disclosed method can be applied to the formation process of other gate insulating films excluding the thickest gate insulating film. Further, the present invention may be applied not only to a multi-gate structure device but also to a semiconductor device having a single gate insulating film thickness.

また、上記実施形態では、単層のゲート電極を有する通常のMISトランジスタのゲート絶縁膜の形成過程に適用した例を示したが、開示の製造方法を、複数層のゲート電極を有するトランジスタ、例えばスタックゲート構造の不揮発メモリトランジスタのトンネルゲート絶縁膜の形成過程に適用してもよい。   In the above embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to the process of forming a gate insulating film of a normal MIS transistor having a single-layer gate electrode. However, the disclosed manufacturing method is applied to a transistor having a plurality of gate electrodes, for example, You may apply to the formation process of the tunnel gate insulating film of the non-volatile memory transistor of a stack gate structure.

また、上記実施形態では、開示の製造方法をシリコン基板上に形成した半導体装置の製造プロセスに適用した例を示したが、基板としては、バルクのシリコン基板のみならず、少なくとも表面にシリコン層を有する基板、例えばSOI基板を適用することもできる。   In the above embodiment, an example in which the disclosed manufacturing method is applied to a manufacturing process of a semiconductor device formed on a silicon substrate has been described. However, as a substrate, not only a bulk silicon substrate but also a silicon layer on at least a surface is provided. A substrate having an SOI substrate, for example, an SOI substrate can also be used.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.

(付記1) 半導体基板に、活性領域を画定する素子分離絶縁膜を形成する工程と、
前記活性領域上に、0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚の自然酸化膜を形成する工程と、
水素を含む雰囲気中で、850℃よりも高く950℃未満の温度で熱処理を行い、前記活性領域の角部を丸めるとともに、前記自然酸化膜を還元除去する工程と、
前記自然酸化膜を除去した前記活性領域上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 1) Forming an element isolation insulating film for defining an active region on a semiconductor substrate;
Forming a natural oxide film having a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm on the active region;
Performing a heat treatment at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. in an atmosphere containing hydrogen, rounding corners of the active region, and reducing and removing the natural oxide film;
And a step of forming a gate insulating film on the active region from which the natural oxide film has been removed.

(付記2) 付記1記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を除去した後、前記半導体基板を大気に触れさせることなく、前記ゲート絶縁膜を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 2) In the manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 1,
After the natural oxide film is removed, the gate insulating film is formed without exposing the semiconductor substrate to the atmosphere.

(付記3) 半導体基板に、第1の活性領域及び第2の活性領域を画定する素子分離絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の活性領域上及び前記第2の活性領域上に、第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の活性領域上の前記第1のゲート絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記第2の活性領域上に、0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚の自然酸化膜を形成する工程と、
水素を含む雰囲気中で、850℃よりも高く950℃未満の温度で熱処理を行い、前記第2の活性領域の角部を丸めるとともに、前記自然酸化膜を還元除去する工程と、
前記自然酸化膜を除去した前記第1の活性領域上に、前記第1のゲート絶縁膜よりも薄い第2のゲート絶縁膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 3) The process of forming the element isolation insulating film which defines a 1st active region and a 2nd active region in a semiconductor substrate,
Forming a first gate insulating film on the first active region and the second active region;
Selectively removing the first gate insulating film on the second active region;
Forming a natural oxide film having a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm on the second active region;
Performing a heat treatment at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. in an atmosphere containing hydrogen, rounding corners of the second active region, and reducing and removing the natural oxide film;
Forming a second gate insulating film thinner than the first gate insulating film on the first active region from which the natural oxide film has been removed.

(付記4) 付記3記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を除去した後、前記半導体基板を大気に触れさせることなく、前記第2のゲート絶縁膜を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 4) In the manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 3,
After the natural oxide film is removed, the second gate insulating film is formed without exposing the semiconductor substrate to the atmosphere. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

(付記5) 付記1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を形成する工程は、膜厚が0.7nm以上の前記自然酸化膜を形成する工程と、前記自然酸化膜をエッチングし、前記自然酸化膜を0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚に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。
(Appendix 5) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 4,
The step of forming the natural oxide film includes the step of forming the natural oxide film having a film thickness of 0.7 nm or more, the etching of the natural oxide film, and the natural oxide film being 0.1 nm or more and less than 0.7 nm. And a method of manufacturing the semiconductor device.

(付記6) 付記5記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜をエッチングする工程では、弗酸水溶液を用いて前記自然酸化膜をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 6) In the manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 5,
In the step of etching the natural oxide film, the natural oxide film is etched using a hydrofluoric acid aqueous solution.

(付記7) 付記1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を形成する工程は、硫酸と過酸化水素水との混合溶液で前記半導体基板を処理する工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 7) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 6,
The step of forming the natural oxide film includes a step of treating the semiconductor substrate with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution.

(付記8) 付記1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記水素を含む雰囲気は、水素雰囲気又は水素と不活性ガスとの混合ガスを含む雰囲気である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Supplementary note 8) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of supplementary notes 1 to 7,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the atmosphere containing hydrogen is a hydrogen atmosphere or an atmosphere containing a mixed gas of hydrogen and an inert gas.

(付記9) 付記1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板は、少なくともシリコン表面層を有する基板である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Supplementary note 9) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of supplementary notes 1 to 8,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor substrate is a substrate having at least a silicon surface layer.

(付記10) 付記1乃至9のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ゲート絶縁膜は、シリコン酸化膜である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 10) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 9,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the gate insulating film is a silicon oxide film.

(付記11) 付記1乃至10のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記素子分離絶縁膜を形成する工程では、シャロートレンチアイソレーション法により、前記素子分離絶縁膜を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 11) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 10,
In the step of forming the element isolation insulating film, the element isolation insulating film is formed by a shallow trench isolation method.

図1は、一実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その1)である。FIG. 1 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment. 図2は、一実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その2)である。FIG. 2 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment. 図3は、一実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その3)である。FIG. 3 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment. 図4は、一実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その4)である。FIG. 4 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment. 図5は、一実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その5)である。FIG. 5 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment. 図6は、自然酸化膜のエッチング量とエッチング時間との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the etching amount of the natural oxide film and the etching time. 図7は、水素アニール温度を変化したときの活性領域上端部の形状の変化を示す断面TEM像である。FIG. 7 is a cross-sectional TEM image showing a change in the shape of the upper end of the active region when the hydrogen annealing temperature is changed. 図8は、水素アニール時の自然酸化膜の膜厚の膜厚を変化したときのゲート絶縁膜の表面形状の変化を示すAFM像である。FIG. 8 is an AFM image showing a change in the surface shape of the gate insulating film when the thickness of the natural oxide film during the hydrogen annealing is changed. 図9は、水素アニール後の表面凹凸と水素アニール条件との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between surface irregularities after hydrogen annealing and hydrogen annealing conditions.

符号の説明Explanation of symbols

10…シリコン基板
12…素子分離絶縁膜
14…活性領域
16…犠牲酸化膜
18,20…ウェル
22,28,30…シリコン酸化膜
24…フォトレジスト膜
26…自然酸化膜
32,34…ゲート絶縁膜
36,38…ゲート電極
40…側壁絶縁膜
42…ソース/ドレイン領域
44…活性領域の角部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Silicon substrate 12 ... Element isolation insulating film 14 ... Active region 16 ... Sacrificial oxide film 18, 20 ... Well 22, 28, 30 ... Silicon oxide film 24 ... Photoresist film 26 ... Natural oxide film 32, 34 ... Gate insulating film 36, 38 ... Gate electrode 40 ... Side wall insulating film 42 ... Source / drain region 44 ... Corner of active region

Claims (6)

半導体基板に、活性領域を画定する素子分離絶縁膜を形成する工程と、
前記活性領域上に、0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚の自然酸化膜を形成する工程と、
水素を含む雰囲気中で、850℃よりも高く950℃未満の温度で熱処理を行い、前記活性領域の角部を丸めるとともに、前記自然酸化膜を還元除去する工程と、
前記自然酸化膜を除去した前記活性領域上に、ゲート絶縁膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an element isolation insulating film for defining an active region on a semiconductor substrate;
Forming a natural oxide film having a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm on the active region;
Performing a heat treatment at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. in an atmosphere containing hydrogen, rounding corners of the active region, and reducing and removing the natural oxide film;
And a step of forming a gate insulating film on the active region from which the natural oxide film has been removed.
半導体基板に、第1の活性領域及び第2の活性領域を画定する素子分離絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の活性領域上及び前記第2の活性領域上に、第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の活性領域上の前記第1のゲート絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記第2の活性領域上に、0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚の自然酸化膜を形成する工程と、
水素を含む雰囲気中で、850℃よりも高く950℃未満の温度で熱処理を行い、前記第2の活性領域の角部を丸めるとともに、前記自然酸化膜を還元除去する工程と、
前記自然酸化膜を除去した前記第1の活性領域上に、前記第1のゲート絶縁膜よりも薄い第2のゲート絶縁膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an element isolation insulating film for defining a first active region and a second active region on a semiconductor substrate;
Forming a first gate insulating film on the first active region and the second active region;
Selectively removing the first gate insulating film on the second active region;
Forming a natural oxide film having a thickness of 0.1 nm or more and less than 0.7 nm on the second active region;
Performing a heat treatment at a temperature higher than 850 ° C. and lower than 950 ° C. in an atmosphere containing hydrogen, rounding corners of the second active region, and reducing and removing the natural oxide film;
Forming a second gate insulating film thinner than the first gate insulating film on the first active region from which the natural oxide film has been removed.
請求項2記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を除去した後、前記半導体基板を大気に触れさせることなく、前記第2のゲート絶縁膜を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
After the natural oxide film is removed, the second gate insulating film is formed without exposing the semiconductor substrate to the atmosphere. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を形成する工程は、膜厚が0.7nm以上の前記自然酸化膜を形成する工程と、前記自然酸化膜をエッチングし、前記自然酸化膜を0.1nm以上、0.7nm未満の膜厚に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。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The step of forming the natural oxide film includes the step of forming the natural oxide film having a film thickness of 0.7 nm or more, the etching of the natural oxide film, and the natural oxide film being 0.1 nm or more and less than 0.7 nm. And a method of manufacturing the semiconductor device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記自然酸化膜を形成する工程は、硫酸と過酸化水素水との混合溶液で前記半導体基板を処理する工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device of any one of Claims 1 thru / or 4,
The step of forming the natural oxide film includes a step of treating the semiconductor substrate with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記水素を含む雰囲気は、水素雰囲気又は水素と不活性ガスとの混合ガスを含む雰囲気である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the atmosphere containing hydrogen is a hydrogen atmosphere or an atmosphere containing a mixed gas of hydrogen and an inert gas.
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