JP2845008B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2845008B2 JP2845008B2 JP3745292A JP3745292A JP2845008B2 JP 2845008 B2 JP2845008 B2 JP 2845008B2 JP 3745292 A JP3745292 A JP 3745292A JP 3745292 A JP3745292 A JP 3745292A JP 2845008 B2 JP2845008 B2 JP 2845008B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に絶縁ゲート型電界効果トランジスタの雑音
を改善した半導体装置の製造方法に関する。
に関し、特に絶縁ゲート型電界効果トランジスタの雑音
を改善した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高融点金属ゲートの絶縁ゲート型
電界効果トランジスタ（以下ＭＯＳＦＥＴと呼ぶ）は、
ゲート電極をモリブデン・タングステン等で形成後ソー
ス領域及びドレイン領域の引き出し電極となるアルミニ
ウム電極との層間絶縁膜としてリンガラス膜（ｐｈｏｓ
ｐｈｒｕｓ−ｓｉｌｉｃａｔｅ−ｇｌａｓｓ，ＰＳＧ−
ＣＶＤ）（リンをドープしたＳｉＯ2 層）を形成し、ゲ
ート材とそのＰＳＧ−ＣＶＤ膜界面の物理的安定をはか
るために、第１の熱工程としてイオン注入の活性化アニ
ールのために８００℃〜１０００℃の高温処理を不活性
ガス雰囲気中で行ない、装置の長期間にわたる特性の安
定試験（例えば、Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）
ＢＴ（バイアス印加、高温中）試験等を行ない、特性の
変動がないように工夫されていた。
電界効果トランジスタ（以下ＭＯＳＦＥＴと呼ぶ）は、
ゲート電極をモリブデン・タングステン等で形成後ソー
ス領域及びドレイン領域の引き出し電極となるアルミニ
ウム電極との層間絶縁膜としてリンガラス膜（ｐｈｏｓ
ｐｈｒｕｓ−ｓｉｌｉｃａｔｅ−ｇｌａｓｓ，ＰＳＧ−
ＣＶＤ）（リンをドープしたＳｉＯ2 層）を形成し、ゲ
ート材とそのＰＳＧ−ＣＶＤ膜界面の物理的安定をはか
るために、第１の熱工程としてイオン注入の活性化アニ
ールのために８００℃〜１０００℃の高温処理を不活性
ガス雰囲気中で行ない、装置の長期間にわたる特性の安
定試験（例えば、Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）
ＢＴ（バイアス印加、高温中）試験等を行ない、特性の
変動がないように工夫されていた。
【０００３】更に、引き出し電極としてアルミニウム電
極を形成した後に、第２の熱工程としてアルミニウムを
シリコン基板上で安定化させるために４５０℃程度の温
度で窒素と水素の混合ガス雰囲気中で処理を行なう。こ
の処理によりゲート酸化膜とチャネル界面のシリコンの
ダングリングボンドを消滅させて界面準位密度の減少を
はかり、ＭＯＳＦＥＴとしての性能の向上をはかってい
たが十分には行なうことができなかった。
極を形成した後に、第２の熱工程としてアルミニウムを
シリコン基板上で安定化させるために４５０℃程度の温
度で窒素と水素の混合ガス雰囲気中で処理を行なう。こ
の処理によりゲート酸化膜とチャネル界面のシリコンの
ダングリングボンドを消滅させて界面準位密度の減少を
はかり、ＭＯＳＦＥＴとしての性能の向上をはかってい
たが十分には行なうことができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のＭＯＳＦＥ
Ｔの製造方法において、ゲート領域におけるゲート酸化
膜とチャネルの界面順位密度を減少させるには、４５０
℃程度の温度の処理では不充分であり、工程中の種々の
処理における清浄度が不安定になると、特性のばらつき
が生じることがあった。界面準位密度が増加するとチャ
ネルを走行するキャリアが散乱を受け、雑音の発生原因
となった。この現象はＭＯＳＦＥＴを増幅器として構成
した場合、特に低周波領域での雑音指数の悪化として表
わされる。従って、従来の製造方法によるＭＯＳＦＥＴ
ではこの雑音指数が製造ロット毎に大きくばらついてい
た。
Ｔの製造方法において、ゲート領域におけるゲート酸化
膜とチャネルの界面順位密度を減少させるには、４５０
℃程度の温度の処理では不充分であり、工程中の種々の
処理における清浄度が不安定になると、特性のばらつき
が生じることがあった。界面準位密度が増加するとチャ
ネルを走行するキャリアが散乱を受け、雑音の発生原因
となった。この現象はＭＯＳＦＥＴを増幅器として構成
した場合、特に低周波領域での雑音指数の悪化として表
わされる。従って、従来の製造方法によるＭＯＳＦＥＴ
ではこの雑音指数が製造ロット毎に大きくばらついてい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、電界効果トランジスタを有する半導体装置の
製造方法において、ゲート電極を形成した後に層間絶縁
膜を成長させ、その後窒素ガスに１００〜３００ｐｐｍ
の水素を混合したガス雰囲気中で８００〜１０００℃の
高温処理を行なうことを特徴としている。
造方法は、電界効果トランジスタを有する半導体装置の
製造方法において、ゲート電極を形成した後に層間絶縁
膜を成長させ、その後窒素ガスに１００〜３００ｐｐｍ
の水素を混合したガス雰囲気中で８００〜１０００℃の
高温処理を行なうことを特徴としている。
【０００６】更に、本発明によれば、前述の半導体装置
を高温処理後、アルミニウムからなる引き出し電極を形
成し、加熱する工程を含む半導体装置の製造方法が得ら
れる。
を高温処理後、アルミニウムからなる引き出し電極を形
成し、加熱する工程を含む半導体装置の製造方法が得ら
れる。
【０００７】更にまた本発明によれば、前述のゲート電
極が高融点金属からなる前述の半導体装置の製造方法が
得られる。
極が高融点金属からなる前述の半導体装置の製造方法が
得られる。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の高温処理の工程を示した図である。
管状の石英チューブに窒素ガス５００ｌ／Ｈと、微量の
水素ガスを混合して流す。水素ガスの混合比は窒素ガス
に対して、１００ｐｐｍ〜３００ｐｐｍ程度とする。石
英チューブはヒーターにより１０００℃に保たれてお
り、この中にＳｉウェハーを挿入し処理するのである。
る。図１は本発明の高温処理の工程を示した図である。
管状の石英チューブに窒素ガス５００ｌ／Ｈと、微量の
水素ガスを混合して流す。水素ガスの混合比は窒素ガス
に対して、１００ｐｐｍ〜３００ｐｐｍ程度とする。石
英チューブはヒーターにより１０００℃に保たれてお
り、この中にＳｉウェハーを挿入し処理するのである。
【０００９】図２は本発明の製造方法によって作成した
ＭＯＳＦＥＴの特性例として雑音指数と製造条件である
水素ガス混合比の相関をプロットしたものである。この
図によれば、水素の混合比が高い程、雑音指数は小さく
なって良好な特性を示すことがわかるが、他の特性例え
ばＭＯＳＦＥＴのしきい値電圧（ＶＴ）が高くなってゆ
くため、製品の規格とのかねあいから１００〜３００ｐ
ｐｍの水素混合比が決定される。また、水素混合比が高
くなると、装置の安全性に問題が出てくるので、１００
ｐｐｍ程度にすることが望ましい。
ＭＯＳＦＥＴの特性例として雑音指数と製造条件である
水素ガス混合比の相関をプロットしたものである。この
図によれば、水素の混合比が高い程、雑音指数は小さく
なって良好な特性を示すことがわかるが、他の特性例え
ばＭＯＳＦＥＴのしきい値電圧（ＶＴ）が高くなってゆ
くため、製品の規格とのかねあいから１００〜３００ｐ
ｐｍの水素混合比が決定される。また、水素混合比が高
くなると、装置の安全性に問題が出てくるので、１００
ｐｐｍ程度にすることが望ましい。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の製造方法
は、従来の工程数を増やすことなしに、高温処理のガス
を変更するだけで装置の特性を改善し、安定した製品を
提供することが可能になるという効果を有する。
は、従来の工程数を増やすことなしに、高温処理のガス
を変更するだけで装置の特性を改善し、安定した製品を
提供することが可能になるという効果を有する。
【図１】本発明の製造方法の一実施例高温処理の説明
図。
図。
【図２】本発明の製造方法を用いたＭＯＳＦＥＴの特性
と製造条件の相関図。
と製造条件の相関図。
Claims (1)
- 【請求項１】 電界効果トランジスタを有する半導体装
置の製造方法において、ゲート電極を形成した後に層間
絶縁膜を成長させ、その後窒素ガスに１００〜３００ｐ
ｐｍの水素を混合したガス雰囲気中で８００〜１０００
℃の高温処理を行なうことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3745292A JP2845008B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3745292A JP2845008B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05235026A JPH05235026A (ja) | 1993-09-10 |
| JP2845008B2 true JP2845008B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=12497902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3745292A Expired - Fee Related JP2845008B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845008B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP3745292A patent/JP2845008B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05235026A (ja) | 1993-09-10 |
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| JPH05868B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980929 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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