JP3288796B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁膜としてオキシナ
イトライド膜（ＳｉＯ_x Ｎ_y 膜）を用いた半導体装置お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータシステムの記憶
装置として磁気ディスク装置が広く用いられている。し
かし、磁気ディスク装置は、高度に精密な機械的駆動機
構を有するので衝撃に弱く、また、機械的に記録媒体に
アクセスするので高速なアクセスができない等の欠点が
あった。

【０００３】そこで、近年、記憶装置として、ＥＥＰＲ
ＯＭ等の半導体記憶装置の開発が進められている。半導
体記憶装置は、機械的駆動部分を有しないので衝撃に強
く、高速アクセスが可能であるという長所を有してい
る。

【０００４】ところで、ＥＥＰＲＯＭにおいては、メモ
リセル領域の電界効果型トランジスタのフローティング
ゲート中に電荷を蓄積することによりデータを保持して
いる。データの書き込みおよび消去は、上記電界効果型
トランジスタのトンネルゲート絶縁膜にファウラーノル
ドハイム（Fowler-Nordheim ）トンネル電流（以下、た
んにトンネル電流という）を流して行なう。

【０００５】このため、トンネルゲート絶縁膜として
は、トンネル電流によるデータの書き込みおよび消去の
繰り返しを行なっても、電流−電圧特性の変動が小さい
絶縁膜を用いる必要がある。また、フローティングゲー
トに蓄積された電荷の消失を防止するには、トンネルゲ
ート絶縁膜として、ＥＥＰＲＯＭの動作時にメモリセル
領域に印加される低電界（３〜５ＭＶ／ｃｍ）における
リーク電流が十分小さい絶縁膜を用いる必要がある。

【０００６】この種のトンネルゲート絶縁膜としては、
オキシナイトライド膜が有効であることが知られてい
る。オキシナイトライド膜の形成方法としては、例え
ば、シリコン基板を純Ｎ₂ Ｏ雰囲気中で酸化し、このシ
リコン基板の表面にオキシナイトライド膜を形成すると
いう方法が提案されている（G.Q.Lo et al:Symp.on VLS
ITechnol.）。

【０００７】このような方法により形成されるオキシナ
イトライド膜は、酸化膜中の欠陥がオキシナイトライド
化により修復されため、熱酸化により形成される熱酸化
膜に比べて、トンネル電流に起因するトラップ密度や、
電流−電圧特性の変動が小さくなり、信頼性が向上す
る。更に、熱酸化膜に比べて、低電界（３〜５ＭＶ／ｃ
ｍ）におけるリーク電流が小さくなるという利点もあ
る。

【０００８】しかしながら、熱酸化膜に比べて優れてい
るといっても、トンネル電流を繰り返すことによりオキ
シナイトライド膜中にトラップが発生するため、電流−
電圧特性の変動の問題を完全には解決できなかった。

【０００９】電流−電圧特性の変動を十分に小さくでき
ないのは、シリコン基板を純Ｎ₂ Ｏ中で酸化してオキシ
ナイトライド膜を形成するという上述した形成方法で
は、トンネルゲート絶縁膜とシリコン基板との界面（シ
リコン基板側界面）に、トラップの発生要因となる窒素
がパイルアップするからである。

【００１０】また、このようにシリコン基板側界面に窒
素がパイルアップすると、オキシナイトライド膜中の窒
素の濃度分布が非対称、つまり、シリコン基板側界面の
窒素濃度のほうがゲート電極とトンネルゲート絶縁膜と
の界面（ゲート電極側界面）の窒素濃度よりも高くな
る。この結果、トンネルゲート絶縁膜中にキャリアをど
ちらの界面から注入するかによりトラップ等の発生の仕
方が異なり、特性および特性変動が非対称なものとな
る。

【００１１】ところで、シリコン基板からシリコン窒化
膜に電子を注入する際のバリアハイトは約２ｅＶであ
り、一方、シリコン基板から熱酸化膜に電子を注入する
際のバリアハイトは約３．２ｅＶである。また、上述し
たように、上記形成方法によるオキシナイトライド膜
は、シリコン基板側界面のほうが窒素濃度が高い。この
ため、上記形成方法によるオキシナイトライド膜は、熱
酸化膜に比べて、低電界領域においてリーク電流（トン
ネル電流）が流れ易いものとなる。

【００１２】したがって、このようなオキシナイトライ
ド膜をトンネルゲート絶縁膜として用いたＥＥＰＲＯＭ
でも、メモリセル領域に印加される低電界（３〜５ＭＶ
／ｃｍ）により、フローティングゲートに蓄えられた電
荷が消失するため、データ保持特性の劣化問題も完全に
は解決できていなかった。

【００１３】ところで、オキシナイトライド膜の他の形
成方法としては、次のようなものがある。すなわち、熱
酸化等によりシリコン基板上にＳｉＯ₂ 膜を形成した
後、アンモニア（ＮＨ₃ ）やヒドラジン（Ｎ₂ Ｈ₄ ）等
の窒化性雰囲気中の熱処理により、オキシナイトライド
膜を形成する。このとき、オキシナイトライド膜は、シ
リコン基板とＳｉＯ₂ 膜との間に形成され、二層構造の
絶縁膜が形成される。これはＮ₂ Ｏは本来は酸化性ガス
であって、シリコン基板の表面を酸化して窒素を含んだ
ＳｉＯ₂ 膜、すなわち、オキシナイトライド膜を形成す
るが、その際、シリコン基板の表面にあらかじめ存在す
るＳｉＯ₂ 膜とは殆ど反応せずに直接シリコン基板と反
応するためである。

【００１４】上記窒化性雰囲気のガスとして、アンモニ
ア（ＮＨ₃ ）や、ヒドラジン（Ｎ₂Ｈ₄ ）のように水素
を含む窒化物のガスを用いると、水素を含むオキシナイ
トライド膜が形成されてしまう。水素を含むオキシナイ
トライド膜は、高電界領域においてトラップが発生し易
い。このため、高電界領域のおけるトラップの増加を抑
制するには、Ｎ₂ Ｏ等の水素を含まない窒化性雰囲気で
熱処理を行なうことが必要である。

【００１５】一般に、オキシナイトライド膜が通常のＳ
ｉＯ₂ 膜よりゲート絶縁材料として高品質であるのは、
同膜中に窒素が含まれることによって正孔のトラップ準
位が増加し、この増加した正孔のトラップ準位により、
高電界やホットキャリアなどの電気的ストレスに対し
て、ＳｉＯ₂ 膜中に発生する電子捕獲による負電荷が相
殺される結果、全体として特性変動が抑制されるからで
ある。

【００１６】このようなオキシナイトライド膜の特性に
よって、トンネルゲート絶縁膜としてオキシナイトライ
ド膜を用いたＥＥＰＲＯＭは、トンネルゲート絶縁膜と
して通常のＳｉＯ₂ 膜を用いたＥＥＰＲＯＭに比べて、
書き込み／読み出し時における電流ストレス耐性（高電
界ストレス耐性）が高いものとなる。

【００１７】しかし、窒素の含有量が多くなり、正孔の
トラップ準位が増加し過ぎると特性劣化が生じるので、
オキシナイトライド膜中の窒素量や窒素濃度分布は適正
に制御されなければならない。上述したＮ₂ Ｏは、特性
的に見て好ましい条件の窒素量と窒素濃度分布が比較的
容易に得られることが知られている。

【００１８】ところで、Ｎ₂ Ｏを用いたオキシナイトラ
イド膜の形成方法においては、アンモニア窒化の場合に
頻繁に用いられるＲＴＡなどの熱処理方法を用いること
ができない。これはＲＴＡのように、いわゆる、コール
ドウォール・プロセスでは、Ｎ₂ Ｏが高温で熱分解する
際に生ずるＮＯが熱処理炉内の低温部分で冷却されてＮ
Ｏ₂ に変化し、加熱に用いている赤外線が上記ＮＯ₂ に
吸収されしまうからである。すなわち、ＮＯ₂ の発生
は、加熱に当たって光によるエネルギーの授受を本質的
に必要とするコールドウォール・プロセスにおいては、
温度不均一を招く原因となる。

【００１９】このような熱処理炉内でのＮＯ₂ の発生や
温度不均一は、通常の電気炉のように、略熱平衡状態で
加熱を行なう、いわゆる、ホットウォール・プロセスで
は起こらない。このため、Ｎ₂ Ｏを用いたオキシナイト
ライド膜の形成方法にあっては、シリコン基板の加熱方
法として、ホットウォール方式のプロセスを用いること
が不可欠である。

【００２０】したがって、水素を含まない高品質なオキ
シナイトライド膜を形成するためには、通常の電気炉の
ように略熱平衡状態で加熱を行なうホットウォール・プ
ロセスを用いたＮ₂ Ｏによる窒化を行なう必要がある
（Hyunsang Hwang et al.,Appl.Phys.Lett.57,1010(199
0)、W.Ting et al.,Appl.Phys.Lett.57,2808(1990)）。

【００２１】上述したように、オキシナイトライド膜中
の窒素は、高電界やホットキャリアなどに電気的ストレ
スに対して正孔の捕獲による正電荷を増加させる。これ
ら正電荷は、通常は、ＳｉＯ₂ 膜中の電子捕獲による負
電荷を相殺して膜特性を向上させることに寄与するが、
このことは逆に、シリコン基板側界面での窒素濃度の増
加がすると、ストレス条件によってはむしろ界面準位を
増加させる原因となり得ることを意味している。このよ
うな不都合に対しては、上述したオキシナイトライド膜
からなる絶縁膜がシリコン基板に直接接した二重構造の
ものであること明らかに好ましくない構造である。

【００２２】また、このような二重構造の絶縁膜をトン
ネルゲート絶縁膜として用いると、窒素の濃度分布が非
対称なので、トンネル電流の方向によって非対称な特性
を示してしまう。例えば、高電界での電流ストレスを電
流値一定の条件で印加した時の電圧変動を調べると、シ
リコン基板側から電子を注入した場合のほうが逆の場合
に比べて変動が大きくなる。これは電流ストレスによっ
て生成されるトンネルゲート絶縁膜中の正孔のトラップ
準位が窒素濃度の分布に対応してシリコン基板側で多く
なっているためである。

【００２３】シリコン基板に直接オキシナイトライド膜
を形成した場合にも、上述したように非対称についての
問題があるが、こちらのほうが２重構造の場合に比べ
て、問題の程度としては軽い。このため、非対称の問題
の観点からは、シリコン基板に直接オキシナイトライド
膜を形成するほうが好ましい。

【００２４】ところで、通常、シリコン基板の表面には
必ず自然酸化膜と呼ばれる２ｎｍ程度の薄い酸化膜が存
在しているため、シリコン基板上に酸化膜が無い状態で
オキシナイトライド膜を形成するためには、まず、自然
酸化膜を除去しなければならない。しかし、自然酸化膜
の除去を行なうと面荒れが生じたりして（H.Fukuda et
al.,Extended Abstract of the 22nd Conference on So
lid State Devices and Materials,159(1990) ）、電気
的特性が劣化するという問題が生じる。

【００２５】また、シリコン基板を直接Ｎ₂ Ｏによって
オキシナイトライド化したつもりでも、多くの場合、実
際には自然酸化膜などの酸化膜を通してシリコンをオキ
シナイトライド化している。例えば、上述した文献（Hy
unsang Hwang et al.,Appl.Phys.Lett.57,1010(1990)）
に示された分析結果における表面側での窒素濃度の減少
は、明らかにＮ₂ Ｏによるオキシナイトライド膜形成前
にＳｉ基板表面にあらかじめ酸化膜が形成されていたこ
とを示している。

【００２６】このように、電気的特性の安定化のために
は、むしろ、シリコン基板の表面には、Ｎ₂ Ｏによるオ
キシナイトライド膜の成膜に対して安定なＳｉＯ₂ 膜を
シリコン基板上に形成しておくことが好ましい。

【００２７】図１４は、シリコン基板５１に形成された
ＭＯＳ構造素子の活性領域と素子分離領域との境界部分
を示す図である。図中、５３はゲート電極を示してお
り、このゲート電極５３はフィールド酸化膜５４とゲー
ト絶縁膜としてのオキシナイトライド膜５２とにまたが
って形成されている。

【００２８】素子の微細化に伴って、フィールド酸化膜
５４とオキシナイトライド膜５２との境界領域５５で
は、ゲート絶縁膜の薄膜化が進み、上下電極（ゲート電
極５３，シリコン基板５１）は凸形状となる。このた
め、シリコン基板５１とゲート電極５３との間に一定電
圧を印加した場合、境界領域５５のオキシナイトライド
膜５２には他の領域よりも高い電界が発生する。

【００２９】すなわち、オキシナイトライド膜５２の採
用により電荷トラップや界面準位に起因する動作特性の
経時変動の抑制は可能となったが、高電界印加時に発生
する境界部分の電界集中に起因するリーク電流の増加や
ゲート絶縁膜の真性破壊寿命の短縮という問題までは解
決できなかった。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、トンネル
ゲート絶縁膜としてのオキシナイトライド膜は、熱酸化
膜に比べて、トンネル電流に起因するトラップ密度や、
電流−電圧特性の変動が小さいという利点を有してい
る。

【００３１】しかしながら、従来のオキシナイトライド
膜からなるトンネルゲート絶縁膜の形成方法では、窒素
の濃度分布が非対称なものが形成され、リーク電流（ト
ンネル電流）が流れ易くなり、データ保持特性が劣化す
るという問題があった。

【００３２】また、ＭＯＳ構造素子のゲート絶縁膜とし
てオキシナイトライド膜を用いることにより、電荷トラ
ップや界面準位に起因する動作特性の経時変動を抑制で
きるようになったが、活性領域と素子分離領域との境界
領域に発生する電界集中に起因するリーク電流の増加や
ゲート絶縁膜の真性破壊寿命の短縮という問題までは解
決できなかった。

【００３３】

【００３４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、素子の微細化が進んで
も活性領域内のオキシナイトライド膜からなる絶縁膜と
素子分離用絶縁膜との境界領域に発生する電界集中に起
因する問題を解決できる半導体装置を提供することにあ
る。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【課題を解決するための手段】 上記目的を 達成するため
に、本発明の半導体装置（請求項１）は、シリコン基板
に形成された素子分離用の第１の絶縁膜と、前記シリコ
ン基板の素子形成領域に形成され、シリコンと酸素と窒
素とからなり、前記第１の絶縁膜との境界部における前
記窒素の濃度が他の部分のそれよりも高い第２の絶縁膜
と、前記第２の絶縁膜上から前記第１の絶縁膜上にまた
がって形成された導電膜とを備えていることを特徴とす
る。

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【作用】本発明の半導体装置（請求項１）では、窒素密
度が高い絶縁膜と絶縁特性が改善されるという知見に基
づき、素子形成領域のシリコンと酸素と窒素とからなる
第２の絶縁膜中の窒素の濃度分布を、前記素子分離用の
第１の絶縁膜との境界における窒素濃度が他の部分のそ
れよりも高いものとしている。このため、素子の微細化
が進み、上記境界における第２の絶縁膜の膜厚が薄くな
っても、電界集中に起因するリーク電流等の問題を防止
し得る半導体装置が得られる。

【００４３】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【００４４】図１，図２は、本発明の第１の実施例に係
るＥＥＰＲＯＭのメモリセル用の電界効果型トランジス
タの製造工程断面図である。

【００４５】まず、図１（ａ）に示すように、ｐ型シリ
コン基板１上に通常の素子分離工程により素子分離用絶
縁膜２を形成する。

【００４６】次に図１（ｂ）に示すように、通常の拡散
炉にて、例えば、８００℃，Ｏ₂ （ＨＣｌ １０％）雰
囲気中で、素子分離用絶縁膜２で区分された素子形成領
域に厚さ３ｎｍの熱酸化膜３を形成する。

【００４７】次に図１（ｃ）に示すように、通常の拡散
炉にて、例えば、１０００℃，Ｎ₂Ｏ雰囲気中で、シリ
コン基板１と熱酸化膜３との間に厚さ４ｎｍのオキシナ
イトライド膜４を形成する。

【００４８】次に図１（ｄ）に示すように、通常の拡散
炉にて、例えば、９００℃，Ｏ₂ 雰囲気で、シリコン基
板１と熱酸化膜４との間に厚さ３ｎｍの熱酸化膜５を形
成する。この結果、熱酸化膜３，オキシナイトライド膜
４，熱酸化膜５の三層構造のトンネルゲート絶縁膜が得
られる。ここで、トンネルゲート絶縁膜の膜厚は１５ｎ
ｍ以下であることが望ましい。

【００４９】なお、図１（ｂ）（ｃ）（ｄ）の熱酸化膜
３，オキシナイトライド膜４および熱酸化膜５の形成工
程において、同一の拡散炉でガス雰囲気（Ｏ₂ ，Ｎ
₂ Ｏ）を連続的に切り替え、熱酸化膜３，オキシナイト
ライド膜４，熱酸化膜５の順の連続成膜を行なっても良
い。

【００５０】また、図１（ｃ）のオキシナイトライド膜
４の形成工程において、ガス雰囲気をＮ₂ ＯとＯ₂ との
混合ガスを用いてもよい。更に、図４（ｂ），（ｄ）の
熱酸化膜３，５の形成工程において、Ｎ₂ ＯとＯ₂ との
混合ガス雰囲気中で酸化を行ない、０．１原子％以下の
窒素を含む酸化膜としても良い。

【００５１】次に図２（ａ）に示すように、通常のＣＶ
Ｄ法を用いてフローティングゲートとなる厚さ２００ｎ
ｍの第１の多結晶シリコン膜６を全面に堆積した後、こ
の第１の多結晶シリコン膜６中にリンを１０²⁰ｃｍ^-3拡
散させる。

【００５２】次に拡散炉にて、例えば、１０００℃，Ｏ
₂ 雰囲気で熱処理することにより、第１の多結晶シリコ
ン膜６の一部を熱酸化膜に変え、続いて、通常のＣＶＤ
法を用いてシリコン窒化膜（不図示）を全面に堆積す
る。この後、拡散炉中で上記シリコン窒化膜を酸化する
ことにより、厚さ２０ｎｍのＯＮＯ膜７を形成する。

【００５３】次にコントロールゲートとなる厚さ４００
ｎｍの第２の多結晶シリコン膜８を通常のＣＶＤ法を用
いて全面に堆積した後、この第２の多結晶シリコン膜８
中にリンを１０²¹ｃｍ^-3拡散させる。次いで通常のＰＥ
Ｐ工程を用いて第２の多結晶シリコン膜８上にゲート電
極用のレジストパターン９を形成する。

【００５４】次に図２（ｂ）に示すように、レジストパ
ターン９をマスクとして、第２の多結晶シリコン膜８，
ＯＮＯ膜７，第１の多結晶シリコン膜６を異方性エッチ
ングする。

【００５５】次に図２（ｃ）に示すように、レジストパ
ターン９を剥離した後、通常のイオン注入工程によりソ
ース・ドレイン領域１０を形成する。以下、通常の配
線，層間絶縁膜膜，保護膜の形成工程を経て電界効果型
トランジスタが完成する。

【００５６】図３は、本実施例の方法に従って電界効果
型トランジスタを作成したときのトンネルゲート絶縁膜
中の窒素の濃度分布を示す図であり、横軸はゲート電極
界面からの距離、縦軸は対数表示での窒素の原子％濃度
（任意単位）を示している。

【００５７】図３（ａ）は、熱酸化膜５を形成しなかっ
た場合のトンネルゲート絶縁膜（熱酸化膜３，オキシナ
イトライド膜４）中の窒素の濃度分布を示す図である。
図中、Ｘ１は熱酸化膜３とオキシナイトライド膜４との
界面を示し、Ｘ２はオキシナイトライド膜４とシリコン
基板１との界面を示している。この図３（ａ）から窒素
はＮ₂ Ｏ雰囲気中で酸化された領域、つまり、シリコン
基板側のオキシナイトライド膜４に多く分布しているこ
とが分かる。

【００５８】図３（ｂ）は、熱酸化膜５を形成した場合
のトンネルゲート絶縁膜（熱酸化膜３，オキシナイトラ
イド膜４，熱酸化膜５）中の窒素の濃度分布を示す図で
ある。図中、Ｘ２はオキシナイトライド膜４と熱酸化膜
５との界面を示し、Ｘ３ａは熱酸化膜５とシリコン基板
１との界面を示している。この図３（ｂ）から窒素は界
面Ｘ１と界面Ｘ２との間に多く分布し、シリコン基板側
およびゲート電極側で少ないことが分かる。これは図１
（ｄ）の工程でのＯ₂ 雰囲気中での酸化により、窒素を
含んだ領域の窒素濃度が下がるからである。

【００５９】図３（ｂ）のような窒素濃度分布を有する
トンネルゲート絶縁膜を用いるに際し、界面Ｘ１と界面
Ｘ２との間の窒素濃度を必要十分なものとすれば、膜中
の欠陥部分を窒素により修復・強化できるため、トンネ
ルゲート絶縁膜に繰り返しトンネル電流を流すことによ
り発生するトラップの発生を抑制できる。

【００６０】また、窒素濃度を高かくすれば、熱酸化膜
だけのトンネルゲート絶縁膜の場合に比べて、誘電率を
高くできる。これにより実膜厚を増加でき、トンネルゲ
ート絶縁膜に繰り返しトンネル電流を流すことにより発
生する低電界領域でのトンネル電流の増加を抑制するこ
とができる。

【００６１】また、本実施例のトンネルゲート絶縁膜中
の窒素の濃度分布は、膜厚方向に対して対称になってい
るので、キャリアをゲート電極側もしくはシリコン基板
側から注入するかによる特性および特性変動の非対称性
を是正することができる。

【００６２】なお、本発明等の研究によれば、窒素のピ
ーク濃度が１０原子％以上の場合には、トンネルゲート
絶縁膜中にＳｉ₃ Ｎ₄ が形成され、電子トラップが発生
し易いことが分かった。したがって、トンネルゲート絶
縁膜の中央部の窒素のピーク濃度は少なくとも１０原子
％以下にしなければならない。

【００６３】更に、ピーク濃度が０．５原子％未満の場
合には、トンネルゲート絶縁膜をオキシナイトライド化
した効果が著しく低下することが分かった。したがっ
て、トンネルゲート絶縁膜の中央部の窒素のピーク濃度
は０．５原子％以上でなければならい。

【００６４】また、本実施例の場合、シリコン基板側界
面Ｘ１およびゲート電極側界面Ｘ２の窒素濃度がともに
低いので、ゲート電極側およびシリコン基板側からトン
ネルゲート絶縁膜中にキャリアを注入する際のバリアハ
イトの低下を極めて低く抑えることができ、低電界領域
でのトンネル電流の増大を抑制できる。

【００６５】このように、トンネルゲート絶縁膜の中部
部分に窒素濃度が高い領域を設け、ゲート電極とトンネ
ルゲート絶縁膜との界面からキャリアのトンネル距離の
領域およびトンネルゲート絶縁膜とシリコン基板との界
面からキャリアのトンネル距離の領域にわたって窒素濃
度の低い領域を設けることにより、トラップの発生が抑
制され、トンネルゲート絶縁膜の信頼性を向上させるこ
とができ、且つ低電界でのトンネル電流の増大を抑制す
ることができた。

【００６６】次にゲート電極側およびシリコン基板側の
窒素濃度を低くしたことによりトラップの発生を抑制で
きることについて更に説明する。

【００６７】図４は、シリコン基板上に厚さ２０ｎｍの
熱酸化膜を形成し、１０００℃の純Ｎ₂ Ｏ雰囲気中で、
上記熱酸化膜を１００分間酸化して得られたゲート絶縁
膜のＳＩＭＳ分析による酸素および窒素プロファイルを
示す図である。この図４から窒素はシリコン基板とゲー
ト絶縁膜との界面付近にパイルアップし、シリコン基板
と反対側のゲート絶縁膜の表面では窒素濃度が十分低く
なっていることが分かる。

【００６８】図５は、ゲート絶縁膜として熱酸化膜（以
下、ゲート熱酸化膜という）を用いた電界効果トランジ
スタと、ゲート絶縁膜として熱酸化膜を形成した後に、
１０００℃の純Ｎ₂ Ｏ雰囲気中で熱処理して得られたオ
キシナイトライド膜（ゲートオキシナイトライド膜）を
用いた電界トランジスタとにそれぞれトンネル電流を流
し、注入電荷密度が１０Ｃ／ｃｍ² に達したときのキャ
パシタのフラットバンド電圧の変化ΔＶ_FBを示す図であ
る。

【００６９】図５（ａ）に示すように、ゲート電極が負
の条件、すなわち、ゲート電極からシリコン基板へ電子
を注入した場合には、ゲート熱酸化膜（図中の三角印）
はフラットバンド電圧が大きく変動することが分かる。
これはゲート熱酸化膜とシリコン基板との界面に正電荷
が発生していることを示している。

【００７０】一方、ゲート電極が正の条件の場合には、
図５（ｂ）に示すように、フラットバンド電圧の変動は
小さくなっている。しかしながら、これはゲート電極と
ゲート熱酸化膜との界面付近にトラップされた正電荷
と、ゲート熱酸化膜中にトラップされた負電荷との両電
荷が存在するために変化が小さく見えているのであっ
て、正電荷はゲート電極とゲート熱酸化膜と界面付近に
トラップされている。このことは、ゲート電極とゲート
熱酸化膜との界面付近の正電荷をトラップから放出させ
るベく低電界でゲート電極から電子を注入するとフラッ
トバンド電圧が更に大きく正の方向に変動したことによ
り確かめられた。

【００７１】一方、ゲートオキシナイトライド膜（図中
の丸印）の場合には、図５（ａ）に示すように、ゲート
電極が正の条件、つまり、シリコン基板側から電子を注
入した場合には、フラットバンド電圧の変化ΔＶ_FBが極
めて小さくなっている。また、ゲート熱酸化膜の場合と
同様に低電界でゲート電極から電子注入を行なっても、
フラットバンド電圧は変化せず、ゲート電極とゲートオ
キシナイトライド膜との界面に正電荷が発生していない
ことが分かった。

【００７２】一方、ゲート電極が負の条件、つまりゲー
ト電極側から電子を注入した場合には、図５（ｂ）に示
すように、フラットバンド電圧が大きく負方向に変化
し、ゲートオキシナイトライド膜とシリコン基板との界
面近傍に正電荷がトラップされていることが分かる。ま
た、この正電荷の発生量は純Ｎ₂ Ｏ雰囲気中での熱処理
時間が長いほど多くなっている。

【００７３】これは以下のメカニズムによる。一般に、
ゲート絶縁膜中に電子を注入した際には陽極側でホット
な正孔が発生する。この発生したホットな正孔は界面か
ら３ｎｍの領域にトラップされることが知られている。
ゲート電極が正の場合には、ゲート電極側から電子が注
入されてシリコン基板側が陽極になり、ゲート絶縁膜と
シリコン基板との界面付近でホットな正孔が発生する。

【００７４】ここで、ゲート絶縁膜が熱酸化膜の場合に
は、正孔のトラップの潜在的要因がゲート絶縁膜のゲー
ト電極およびシリコン基板の両界面に存在し、そこにホ
ットになった正孔が捕獲されるため、どちらの界面から
電子を注入した際にも正孔が陽極側で捕獲される。

【００７５】一方、オキシナイトライド膜の場合には、
過剰に窒素が正孔のトラップの潜在的要因となる。この
ため、ゲート電極側から電子を注入した場合にのみゲー
ト絶縁膜とシリコン基板と界面に正孔が捕獲される。ま
た、この正孔のトラップの潜在的要因はＮ₂ Ｏ雰囲気で
処理する時間が長い程、つまり、ゲート絶縁膜とシリコ
ン基板との界面における窒素濃度が高い程大きくなって
捕獲された正電荷量が増加する。このため、オキシナイ
トライド膜においては、ゲート絶縁膜とシリコン基板と
の界面の過剰な窒素を排除することにより正電荷の捕獲
を抑制することができる。

【００７６】ゲート絶縁膜の界面領域に捕獲された正電
荷は、その領域を陰極として用いてトンネル電流を流す
際にその電流−電圧特性を著しく大きく変動させる。こ
れはゲート絶縁膜中に捕獲された電荷がゲート絶縁膜中
の電界を変動させるためである。

【００７７】図６は、トンネル電流の酸化膜中の電界依
存性を示す図である。図中、横軸は酸化膜中の電界Ｅ_0X
を示し、縦軸はトンネル電流Ｊ_FNを示している。なお、
バリアハイトは３．２ｅＶ、電子の有効質量／自由電子
の質量は０．４２である。この図６から、トラップの発
生による酸化膜中の電界の変化に伴って、ゲート絶縁膜
に流れるトンネル電流Ｊ_FNが大きく変化することが分か
る。

【００７８】このため、ＥＥＰＲＯＭのようにゲート絶
縁膜中にトンネル電流を流して動作させるデバイスを設
計通り正常に動作させるには、トンネル電流が安定して
いることが必要である。

【００７９】繰り返しトンネル電流を流した際に変化す
るトンネル電流の変動率を動作電流１０ＭＶ／ｃｍにお
いて５０％以内に制御するためには、図６より電界の変
動を０．１４ＭＶ／ｃｍ以内に抑制しなければならな
い。そのためには、正電荷のトラップ量を３×１０¹¹ｃ
ｍ^-2以下に抑制しなければならない。実験によりゲート
絶縁膜界面（ゲート絶縁膜とシリコン基板との界面，ゲ
ート絶縁膜とゲート電極との界面）から３ｎｍ以内の領
域のゲート絶縁膜の窒素濃度が０．１原子％以下であれ
ば、過剰窒素によるトラップの発生量を３×１０¹¹ｃｍ
^-2以下に抑制できることが分かった。

【００８０】次に本発明の第２の実施例に係るＥＥＰＲ
ＯＭのメモリセル用の電界効果型トランジスタの製造方
法を説明する。なお、基本プロセスは第１の実施例のそ
れと同様なので、図１を参照しながら説明する。

【００８１】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン
基板１の表面に素子分離用絶縁膜２を形成した後、シリ
コン基板１をＮを含まないＯ₂ 等の酸化性ガスで満たさ
れたホットウォール方式の熱処理炉の導入して、図１
（ｂ）に示すように、熱酸化によりシリコン基板１の素
子領域にトンネルゲート絶縁膜としての熱酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 膜）３（第１の絶縁膜）を形成する。

【００８２】ここで、通常の熱酸化膜に対してオキシナ
イトライド膜が最も有効と見なされるのは、ＥＥＰＲＯ
Ｍのトンネルゲート絶縁膜への応用のように全体として
の絶縁膜の厚さが１０ｎｍ程度の薄膜の場合であるか
ら、このときのＳｉＯ₂ 膜３の厚さはせいぜい２から４
ｎｍ程度に抑えなければはならない。この条件を満足し
さえすれば、酸化方法はドライ酸化、塩酸酸化或いは水
素燃焼酸化、或いはこれらの適当な組み合わせのいずれ
の方法でも良い。

【００８３】図７は、この工程段階におけるトンネルゲ
ート絶縁膜（ＳｉＯ₂ 膜３）のＳＩＭＳ分析によるプロ
ファイルを示す図である。図７に示すように、この工程
段階のトンネルゲート絶縁膜は窒素を含んでいないこと
を確認できた。

【００８４】次に上記熱処理炉中の酸化性ガスを一酸化
二窒素と置換し、熱酸化によりＳｉＯ₂ 膜３とシリコン
基板１との間に窒素を一定濃度含む熱酸化膜、つまり、
オキシナイトライド膜４（第２の絶縁膜）を形成する。
なお、熱酸化膜３の場合と同様な理由によって、オキシ
ナイトライド膜３の厚さは２から６ｎｍ程度であること
が好ましい。

【００８５】図８は、この工程段階におけるトンネルゲ
ート絶縁膜（熱酸化膜３，オキシナイトライド膜４）の
ＳＩＭＳ分析による酸素および窒素プロファイルを示す
図である。図８に示すように、この工程段階のトンネル
ゲート絶縁膜の窒素は、シリコン基板１との界面側で高
く、シリコン基板１と反対側の表面で低いことを確認で
きた。

【００８６】次に、上記熱処理炉中の一酸化二窒素をＮ
を含まないＯ₂ 等の酸化性ガスと置換し、熱酸化により
オキシナイトライド膜４とシリコン基板１との間に熱酸
化膜（ＳｉＯ₂ 膜）５（第３の絶縁膜）を形成する。こ
こで、最終的に得られるトンネルゲート絶縁膜の電気特
性を対称なものとするには、トンネルゲート絶縁膜の構
造自体が対称にする必要があるから、このＳｉＯ₂ 膜５
の厚さは、先に形成したＳｉＯ₂ 膜３の厚さと同じとす
る。また、酸化方法についても熱酸化膜３の場合と同様
に、ドライ酸化、塩酸酸化或いは水素燃焼酸化、或いは
これらの適当な組み合わせのいずれの方法でも良い。

【００８７】図９は、最終的に得られたトンネルゲート
絶縁膜（熱酸化膜３，オキシナイトライド膜４，熱酸化
膜）のＳＩＭＳ分析による酸素および窒素プロファイル
を示す図である。図９に示すように、最終的に得られた
トンネルゲート絶縁膜の窒素の濃度分布は、膜厚方向に
対して対称になっていることを確認できた。

【００８８】この後、先の実施例と同様に、ゲート電
極、ソース・ドレイン領域を形成して電界効果型ＭＯＳ
トランジスタが完成する。

【００８９】表１，表２には、それぞれ、本実施例の方
法により得られたトンネルゲート絶縁膜に、１００ｍＡ
／ｃｍ² の電流密度で１０秒間定電流の電流ストレスを
加えた場合のゲート電圧の変化ΔＶ_G ，上記電流ストレ
スを加える前後のフラットバンド電圧の変化ΔＶ_FBが示
されている。比較のため、ＳｉＯ₂ 膜５が無い場合、Ｓ
ｉＯ₂ 膜３だけの場合のゲート電圧の変化ΔＶ_G 、フラ
ットバンド電圧の変化ΔＶ_FBも示してある。

【００９０】

【表１】

【００９１】

【表２】 これら表１，表２によれば、本実施例のトンネルゲート
絶縁膜は、ＳｉＯ₂ 膜５を形成しない従来の二層構造の
トンネルゲート絶縁膜に比べて、特性の対称性が向上し
ていることがわかる。また、表２から本実施例のトンネ
ルゲート絶縁膜の場合の方が、従来のものに比べて、フ
ラットバンド電圧の変化ΔＶ_FBが小さくなっていること
が分かり、これは界面準位密度が小さくなっていること
を示している。以上述べたように、本実施例の方法でも
先の実施例の同構造のトンネルゲート絶縁膜が得られの
で、先の実施例と同様な効果が得られる。

【００９２】更に、本実施例の方法では、同一の熱処理
炉内で三つのトンネルゲート絶縁膜（ＳｉＯ₂ 膜３，オ
キシナイトライド膜４，ＳｉＯ₂ 膜５）を連続形成して
いるので、三つのトンネルゲート絶縁膜をそれぞれ異な
る熱処理炉で形成する場合に比べて、熱処理炉にシリコ
ン基板１を出し入れするのに要する時間だけ、形成工程
時間を短縮化できる。

【００９３】すなわち、通常の熱処理では、シリコン基
板が熱処理炉内に挿入されて所定の温度に到達するまで
およびシリコン基板を冷却しながら熱処理炉外に引き出
すまでにそれぞれ１時間程度の時間を要する。このた
め、三つのトンネルゲート絶縁膜をそれぞれ異なる熱処
理炉で形成する場合に、昇降温だけで少なくとも６時間
程度の時間を要してしまう。

【００９４】しかしながら、本実施例の方法は、上述し
たように、トンネルゲート絶縁膜を形成するための熱処
理を同一の熱処理炉の中で行なっているので、シリコン
基板１の出し入れに要する時間が省くことができる。な
お、同一の熱処理炉で熱処理を行なう場合、熱処理用の
ガスを置換する必要があるが、この置換時間は、シリコ
ン基板１の出し入れに要する時間に比べて十分短いの
で、置換時間によって工程時間の短縮化が損なわれるこ
とはない。

【００９５】また、各トンネルゲート絶縁膜の形成工程
における熱処理温度はそれぞれ独立に制御しなくてはな
らないから、シリコン基板１を同一の熱処理炉内に入れ
たまま必要に応じて昇降温を行なうことになるが、この
昇降温に要する時間を上記熱処理用のガスの置換に当て
れば、更に工程を効率的にすることができる。

【００９６】ここで、能率良く成膜を行なうには、各ト
ンネルゲート絶縁膜の形成工程間の昇降温を通常のバッ
チ処理型の熱処理炉に見られる毎分１０℃程度よりも早
くすることが効果的である。この昇降温速度について
は、上述したように、熱処理用のガスの置換時間もある
ので、適正な大きさが求められるが、各熱処理工程の処
理時間が１０分程度であれば、昇降温に要する時間がこ
れより少なくとも一桁程度小さくなることが条件と考え
られる。昇降温する温度幅はせいぜい５００℃以内であ
るから、上記条件は昇降温速度がほぼ毎分５０℃程度以
上であれば満足することができる。このような昇降温速
度を実現することは、熱処理炉の断熱材を通常よりも減
らすなどの工夫によって実現できる。

【００９７】なお、本実施例では三つの全てのトンネル
絶縁膜を同一熱所理炉内で連続形成したが、三つのトン
ネル絶縁膜の二つを連続形成しても、従来よりも工程時
間を短縮化することができる。

【００９８】また、本実施例では、熱処理をバッチ式で
行なう場合を前提として説明してきたが、熱処理を枚葉
式で行なっても良い。この場合、一時に加熱されるシリ
コン基板の熱容量が小さい分、昇降温速度を大きくし易
く、同時に熱処理炉の容積が小さい分、熱処理用ガスの
置換時間が短くなるため、各熱処理工程間の昇降温時間
を更に短縮することができる。

【００９９】図１０は、本発明の第３の実施例に係る電
界効果型トランジスタの製造方法を示す工程断面図であ
る。

【０１００】まず、図１０（ａ）に示すように、（１０
０）面を主表面とするｐ型シリコン基板１１の表面上
に、［１１０］方向に平行または垂直にパターニングを
行ない、周知の選択酸化法により厚さ５０ｎｍのフィー
ルド酸化膜１２を形成する。このとき、長さ３００ｎｍ
程度のバーズビーク１２ａが形成された。

【０１０１】次に図１０（ｂ）に示すように、ＮＨ₄ Ｆ
溶液を用いてフィールド酸化膜１２の表面を１００ｎｍ
程度エッチングし、バーズビーク領域のシリコン基板１
１の表面を露出させ、この領域のシリコン基板１１の露
出面の面方位を（１００）面と異なったものとする。こ
のとき、フィールド酸化膜１２に接する部分のシリコン
基板１１の表面が（１００）面からの偏角が５５°程度
となるように、フィールド酸化膜１２のエッチング量を
制御する。

【０１０２】このようなエッチングを行なったのは、後
述するように、後工程で形成するゲート絶縁膜とフィー
ルド酸化膜１２との境界領域におけるゲート絶縁膜の窒
素濃度を他の領域よりも高くし、絶縁特性を改善するた
めである。

【０１０３】次に図１０（ｃ）に示すように、シリコン
基板１１をＮ₂ Ｏ雰囲気で１０００℃、３０分間アニー
ルし、シリコン基板１１の表面にオキシナイトライド膜
１３を形成する。

【０１０４】図１１は、シリコン基板１１の（１００）
面からの偏角θと窒化酸化により形成されるオキシナイ
トライド膜の相対膜厚（（１００）面上の膜厚の値を１
００とする）との関係を示す図である。

【０１０５】この図１１からシリコン基板１１をＮ₂ Ｏ
雰囲気で窒化酸化する場合の成膜速度は、シリコン基板
面の（１００）面からの偏角θで異なることが分かる。
本実施例の場合、偏角が５５°程度なので、フィールド
酸化膜１２との境界領域１４におけるオキシナイトライ
ド膜１３の膜厚は、他の領域（活性領域中央部分）のそ
れより１５％程度厚いものとなる。なお、本実施例では
偏角を５５°程度に選んだが他の値であっても良い。

【０１０６】また、断面ＴＥＭによりオキシナイトライ
ド膜１３を観察したところ、境界領域１４のオキシナイ
トライド膜１３の膜厚は７．１ｎｍであり、一方、境界
領域１４から２００ｎｍ以上離れた活性領域１５（素子
形成領域）のオキシナイトライド膜１３の膜厚は６．１
ｎｍであった。

【０１０７】次に塩化水素ガスを１０％含んだ酸素雰囲
気で８５０℃、１０分間の酸化を行なうことにより、図
１０（ｄ）に示すように、オキシナイトライド膜からな
るゲート絶縁膜１６が完成する。

【０１０８】このゲート絶縁膜１６を断面ＴＥＭ観察お
よびＥＤＸ測定により評価したところ、境界領域１４の
ゲート絶縁膜１６の膜厚および窒素含有量はそれぞれ
８．５ｎｍおよび１．１％であり、一方、境界領域１４
から２００ｎｍ以上離れた活性領域１５の膜厚および窒
素含有量はそれぞれ９ｎｍおよび０．９％であることを
確認した。

【０１０９】図１２は、オキシナイトライド膜の絶縁特
性の窒素濃度依存性を示す図で、具体的には、１００ｍ
Ａ／ｃｍ² のトンネル電流が流れる高電界ストレスを５
秒間印加した後のリーク電流Ｊ_leakの、高電界ストレス
印加前のリーク電流Ｊ_o （＝１μＡ／ｃｍ² ）に対する
比を、シリコン窒化酸化膜の実効膜厚Ｔ_eff に対してプ
ロットした結果を示している。

【０１１０】この図１１から実効膜厚Ｔ_eff が一定の場
合、オキシナイトライド膜中の窒素含有率［Ｎ］が高い
ほど、高電界印加後に生じるリーク電流Ｊ_leakを小さく
なることが分かる。これは、膜中の歪んだ結合（Strain
ed bond ）や酸素空孔（oxygen vacancy）等の不完全な
結合が窒素の導入により修復され、高電界印加時に生じ
る結合欠陥箇所が低減化されるからだと考えられる。

【０１１１】したがって、本実施例のゲート絶縁膜１６
によれば、フィールド酸化膜１２との境界領域１４にお
ける窒素濃度が高くなっているので、境界領域１４の実
効膜厚は厚いものとなり、実効電界を下げられる。この
ため、素子の微細化により境界領域１４のゲート絶縁膜
１６が薄膜化しても、高電界印加後に生じるリーク電流
の増加、真性破壊寿命の短命による信頼性低下は抑制さ
れる。

【０１１２】なお、ＭＯＳ構造素子の活性領域全体にわ
たって、ゲート絶縁膜１６中の窒素濃度を増加させてし
まうと、膜中の電荷トラップ準位密度が増加し、フラッ
トバンド電圧のシフト量が増加するという不都合が生じ
る。したがって、窒素濃度を増加させる部分は、フィー
ルド酸化膜１２との境界付近の部分までに限るべきであ
る。また、この部分の窒素濃度の下限は特にないが、そ
の効果が顕著に現われるためには、活性領域中央部分よ
り１０％以上高いことが望ましい。

【０１１３】次に図１０（ｅ）に示すように、減圧ＣＶ
Ｄ法を用いて全面にゲート電極となる厚さ３００ｎｍの
多結晶シリコン膜を堆積した後、オキシ塩化リンを用い
てこの多結晶シリコン膜にリンをドープし、続いて、こ
のリンがドープされた多結晶シリコン膜をパターニング
してゲート電極１７を形成する。以下、通常のソース・
ドレイン領域の形成工程等を経て電界効果型トランジス
タが完成する。

【０１１４】かくして本実施例によれば、ゲート絶縁膜
１６のうちフィールド酸化膜１２に接する部分の窒素含
有率を選択的に増加させることにより、活性領域中央部
分の電荷トラップ準位密度の増加を招くこと無く、フィ
ールド酸化膜１２に接する部分で生じるリーク電流量の
増加や、真性破壊寿命の短命などを防止でき、もって、
信頼性の高いＭＯＳ型半導体装置を得ることができる。

【０１１５】なお、本実施例では、オキシナイトライド
膜を形成するためにＮ₂ Ｏガスを用いたが、他の窒化酸
化性ガス、例えば、ＮＨ₃ ガスを用いても良い。

【０１１６】また、本実施例では、ＬＯＣＯＳ素子分離
の場合について説明したが、本発明は、埋込み素子分離
の場合にも適用できる。

【０１１７】すなわち、図１３（ａ）に示すように、埋
込み素子分離の場合、ゲート絶縁膜１６は埋込み素子分
離層１８との境界領域１９で薄膜化するが、図１３
（ｂ）に示すように、（１００）面を主表面とするシリ
コン基板１１を用いて埋込み素子分離を行なうと、境界
領域１９の基板表面は（１１０）面が露出するため、Ｎ
₂Ｏ，ＮＨ₃ 等のガスを用いて基板表面を窒化すること
により、境界領域１９の窒素量を増加できる。したがっ
て、基板表面に窒素を導入した後に、酸化を行なえば、
埋込み素子分離層１８との境界領域において窒素濃度が
高いオキシナイトライド膜からなるゲート絶縁膜１６が
得られる。

【０１１８】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、上記実施例では、絶縁膜とし
て、ゲート絶縁膜の場合について説明したが、本発明は
他の種類の絶縁膜にも適用できる。

【０１１９】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施できる。

【０１２０】

【０１２１】

【発明の効果】 以上詳説しように 本発明によれば、素子
分離用絶縁膜との境界部分で窒素濃度が相対的に高いゲ
ート絶縁膜を用いているので、境界部分での絶縁特性が
改善され、素子の微細化が進んでも境界部分でのリーク
電流等に起因する信頼性の低下を防止し得る半導体装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る電界効果型トラン
ジスタの前半の製造工程断面図。

【図２】本発明の第１の実施例に係る電界効果型トラン
ジスタの後半の製造工程断面図。

【図３】本実施例の第１の実施例に係る電界効果型トラ
ンジスタのトンネルゲート絶縁膜中の窒素の濃度分布を
示す図。

【図４】熱酸化膜をＮ₂ Ｏ雰囲気中で酸化して得られた
ゲート絶縁膜の窒素プロファイルを示す図。

【図５】熱酸化膜のフラットバンド電圧の変化とオキシ
ナイトライド膜のフラットバンド電圧の変化との違いを
示す。

【図６】トンネル電流の酸化膜中の電界依存性を示す
図。

【図７】トンネルゲート絶縁膜（ＳｉＯ₂ 膜）中の酸素
および窒素プロファイルを示す図。

【図８】トンネルゲート絶縁膜（ＳｉＯ₂ ／オキシナイ
トライド）中の酸素および窒素プロファイルを示す図。

【図９】トンネルゲート絶縁膜（ＳｉＯ₂ ／オキシナイ
トライド／ＳｉＯ₂ ）中の酸素および窒素プロファイル
を示す図。

【図１０】本発明の第３の実施例に係る電界効果型トラ
ンジスタの製造方法を示す工程断面図。

【図１１】シリコン基板の（１００）面からの偏角と窒
化酸化により形成されるオキシナイトライド膜の相対膜
厚との関係を示す図。

【図１２】リーク電流と窒素濃度と実効膜厚との関係を
示す図。

【図１３】第３の実施例の製造方法の変形例を説明する
ための図。

【図１４】従来の問題点を説明するための図。

【符号の説明】

１…シリコン基板、２…素子分離用絶縁膜、３…熱酸化
膜（第１の絶縁膜）、４…オキシナイトライド膜（第２
の絶縁膜）、５…熱酸化膜（第３の絶縁膜）、６…第１
の多結晶シリコン膜、７…ＯＮＯ膜、８…第２の多結晶
シリコン膜、９…レジストパターン、１０…ソース・ド
レイン領域、１１…シリコン基板、１２…フィールド酸
化膜、１３…オキシナイトライド膜、１４…境界領域、
１５…活性領域、１６…ゲート絶縁膜、１７…ゲート電
極、１８…埋込み素子分離層、１９…境界領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山部 紀久夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 百瀬 寿代 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 小野 瑞城 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 赤坂 泰志 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平５−36991（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−257828（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108873（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/8247 H01L 21/318 H01L 29/78 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリコン基板に形成された素子分離用の第
   １の絶縁膜と、 前記シリコン基板の素子形成領域に形成され、シリコン
   と酸素と窒素とからなり、前記第１の絶縁膜との境界部
   における前記窒素の濃度が他の部分のそれよりも高い第
   ２の絶縁膜と、 前記第２の絶縁膜上から前記第１の絶縁膜上にまたがっ
   て形成された導電膜とを具備してなることを特徴とする
   半導体装置。