JP3644347B2 - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン注入が施された窒化シリコン膜を有する半導体装置の製造方法、および窒化シリコン膜を機能性構造体として利用する圧力センサや赤外線センサ等の半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上述したような半導体装置に関する従来の技術としては、「イオン注入による圧力センサ用窒化シリコン薄膜の機械的物性制御」(T.IEE Japan,Vol.110−C,No.4,’90)に開示されているものがある。この従来技術における半導体装置では、Si基板の表裏両面(それぞれ主平面および副平面と呼ばれる)上に窒化シリコン(SiN)膜を形成した後に、SiN膜の内部応力を低減する目的で、SiN膜にリンイオン(P+)やボロンイオン(B+)等をイオン注入している。そして、イオン注入後に、活性化アニールなどの熱処理が施される。その後、副平面(または主平面)上のSiN膜にエッチング用の開口部を形成し、この開口部からエッチング液を注入してSi基板を異方性エッチングによりエッチングし、SiN膜のダイアフラム構造を形成している。
【0003】
上述したように、SiN膜にP+イオンまたはB+イオンをイオン注入すると、SiN膜の内部応力がイオン注入前に比べて減少する。そして、P+イオンおよびB+イオンのいずれのイオンを注入した場合にも、ドーズ量(イオン注入量)を増加させるに従って、引っ張りの内部応力が減少することが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者は、イオン注入後に行われる活性化アニールなどの熱処理の影響でSiN膜の内部応力が上昇することを見出した。
【0005】
本発明の目的は、イオン注入による応力低減効果が熱処理により減退するのを抑えることができる半導体装置の製造方法、および半導体装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図1に対応付けて説明する。
(1)請求項1の発明による半導体装置の製造方法は、半導体基板1上に窒化シリコン膜2を形成する成膜工程と、窒化シリコン膜2にシリコンイオンを注入するイオン注入工程と、シリコンイオンが注入された窒化シリコン膜2に、機能性構造体の一部を構成する機能性要素5を形成する要素形成工程と、窒化シリコン膜2および機能性要素5が形成された半導体基板を熱処理する熱処理工程と、窒化シリコン膜2をダイアフラム構造とすることにより窒化シリコン膜2および機能性要素5を備えた機能性構造体を形成する機能性構造体形成工程とを有することを特徴とする。
(2)請求項2の発明は、請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、機能性要素を、抵抗体、サーモパイルおよび赤外線吸収膜のいずれかとしたものである。
(3)請求項3の発明は、表面に凹部1aを有する半導体基板1と、凹部1aの上方に架設されたダイアフラム構造の窒化シリコン膜2およびその窒化シリコン膜2上に形成された機能性要素5を有する機能性構造体とを備えた半導体装置に適用される。そして、窒化シリコン膜2にはシリコンイオンがイオン注入され、その後熱処理が施されていることを特徴とする。
【0007】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【0008】
【発明の効果】
請求項1および請求項2の発明によれば、窒化シリコン膜にシリコンイオンをイオン注入することにより、窒化シリコン膜の内部応力を低減することができるとともに、熱処理による窒化シリコン膜の応力低減効果の減退を抑えることができる。
請求項3の発明によれば、窒化シリコン膜が形成された半導体基板に熱処理が行われても、イオン注入による窒化シリコン膜の応力低減効果が減退するのを抑えることができ、内部応力の小さな窒化シリコン膜を有する半導体装置を得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図5を参照して本発明の実施の形態を説明する。シリコン基板上に窒化シリコンのダイアフラム構造体を形成する半導体装置としては、圧力センサや赤外線センサや流量センサ等がある。以下に説明する第1の実施の形態では圧力センサを例に説明し、第2の実施の形態では赤外線センサを例に説明する。
【0010】
−第1の実施の形態−
図1は本発明による半導体装置の第1の実施の形態を示す図であり、(a)は圧力センサの平面図、(b)は(a)のA−A’断面図である。Si基板1はその基板面が面方位(100)となるように形成されており、その基板面上に膜厚が100nm〜500nm程度のSiN膜2が形成されている。このSiN膜2には、膜の内部応力を低減するためにシリコンイオン(Si+)がイオン注入されており、SiN膜2の符号3で示す領域がイオン注入領域を示している。
【0011】
センサ中央部のSi基板1には異方性エッチングにより凹部1aが形成されており、このセンサ中央部においてSiN膜2はダイアフラム構造となっている。SiN膜2のダイアフラム部には、十字形状(図1(a)参照)の抵抗体5が形成されている。抵抗体5およびSiN膜2の面上にはPSG(リンガラス)等の保護膜6が形成されている。抵抗体5は、ポリシリコンにボロン(B)やリン(P)をドーピングして得られるピエゾ抵抗体である。なお、図1(a)では保護膜6を省略して示した。また、図1(a)に示すように、SiN膜2にはエッチング孔7が形成され、Si基板1を異方性エッチングする際に、このエッチング孔7からエッチング液が注入される。エッチング孔7は保護膜6を形成することによって塞がれ、凹部1aは所定の圧力状態(真空状態)で密閉されている。
【0012】
図1に示した圧力センサでは、ダイアフラム構造を有するSiN膜2と抵抗体5とが機能性構造体を形成している。図1(b)において、SiN膜2のダイアフラム部分は、センサ上部空間の圧力と凹部1a内の圧力との差圧によって変形する。その結果、SiN膜2上の抵抗体5も歪んでその抵抗値が変化し、この抵抗値の変化を検出することにより圧力変化を検出する。
【0013】
次いで、図1に示す圧力センサの製造工程について、図2を参照しながら説明する。まず、図2(a)に示すように、面方位(100)のSi基板1の主平面(図示上面)上にLPCVD(Low Pressuer Chemical Vapor Deposition )法などによってSiN膜2を形成する。前述したように、SiN膜2の膜厚は100nm〜500nm程度であり、このときの成膜温度は780℃である。次に、図2(b)に示すように、SiN膜2の全面にSi+イオンをイオン注入する。このときのドーズ量は1×1014(cm-2)〜1×1015(cm-2)であり、Si+イオンのRP(プロジェクションレンジ)がSiN膜2の内部(符号3で示す領域)に存在するように加速電圧を設定する。
【0014】
その後、抵抗体5となるポリシリコンをLPCVD法によりSiN膜2上に成膜温度620℃で成膜し、成膜したポリシリコンを図1(a)に示すような十字形状にエッチング(図2(c)参照)する。その後、このポリシリコン5の導電率を制御するためのドーパント(BまたはP)をイオン注入する。さらに、図2(d)に示すように保護膜(PSG(リンガラス)など)6’をCVD法により形成した後、ポリシリコン5中のドーパントの活性化およびポリシリコン5の端部における保護膜6’のステップカバレッジを改善するために、N2中で950℃、20分の熱処理を行う。
【0015】
次いで、保護膜6’およびSiN膜2に、異方性エッチング用のエッチング孔7をプラズマエッチング等により形成する。そして、80℃のヒドラジン(異方性エッチング液)に数時間浸して、異方性エッチングによりシリコン基板1に凹部1aを形成する(図2(e))。この異方性エッチングにより形成された凹部1aの面1bは、シリコン単結晶の(111)面になっている。その後、保護膜6’を除去した後に、再びSiN膜2上の全面に保護膜6を成膜し、SiN膜2に形成されたエッチング孔7を保護膜6により塞ぐ(図2(f))。保護膜6を成膜する際には、凹部1a内が所定圧力で密封されるように成膜圧力を調整する。
【0016】
図3は、シリコンイオン(Si+)をイオン注入したときのSiN膜2の内部応力を、従来の場合(P+、B+を注入した場合)と比較して示した図である。図3において、(a)は保護膜6’の熱処理を行う前の内部応力を示し、(b)は熱処理後の内部応力を示しており、縦軸は内部応力、横軸はイオンのドーズ量を表している。SiN膜2にイオン注入する前の内部応力は1.3GPaであったが、図3(a)に示すように、Si+イオン、P+イオンおよびB+イオンのいずれの場合にもイオン注入により内部応力が減少している。また、どのイオンの場合も、ドーズ量が増加すると内部応力の減少量が大きくなることが分かった。以下では、ドーズ量1×1015(cm-2)のデータに絞って内部応力の説明を行う。
【0017】
Si+イオンをドーズ量1×1015(cm-2)でイオン注入した場合には、SiN膜2の内部応力は1.3GPaから0.09GPaまで減少し、ほぼストレスフリーのSiN膜2が得られる。一方、従来のB+イオンの場合には0.1GPaとなって、Si+イオンとほぼ同程度に低減できる。また、P+イオンの場合には内部応力がマイナスの値になり、引っ張り応力から圧縮応力へと変化している。
【0018】
このイオン注入が行われたSiN膜2に、N2雰囲気中で950℃、20分の熱処理が行われると、内部応力は図3(b)に示すように変化する。すなわち、イオン注入によって低減した内部応力が、熱処理によって増加することが分かる。熱処理後の内部応力をSi+イオン、P+イオン、B+イオンの順に記すと、0.67、0.73、0.97GPaである。特に、熱処理前に圧縮応力を示していたP+イオンの変化が激しいが、本実施の形態のSi+イオンでは熱処理による内部応力の変化が少なく、安定したSiN膜が得られることが分かった。
【0019】
−第2の実施の形態−
次いで、赤外線センサに本発明を適用した場合について説明する。図4は赤外線センサの平面図であり、図5は図4のE−E’断面を示したものである。赤外センサの場合には、図4に示すようにSiN膜2による略十字形状のダイアフラム構造が形成され、そのダイアフラム上に機能性構造体である赤外線センサの構成要素(後述するサーモパイルや赤外線吸収膜104)が形成される。
【0020】
このダイアフラム構造の形成手順は、上述した第1の実施の形態とほぼ同様である。すなわち、図5に示すようにSi基板1上にSiN膜2を成膜した後に、そのSiN膜2にエッチング孔100(図4)を形成する。そして、そのエッチング孔100から異方性エッチング液を注入してSi基板1を異方性エッチングし、図5に示すような凹部1aをSi基板1に形成する。
【0021】
本実施の形態の場合も、SiN膜2の全面にSi+イオンが注入され、図5の符号3はイオン注入領域を示している。以下では、このSiN膜2において、赤外線吸収膜104が形成される略十字形状ダイアフラムの中央部分(矩形状部分)をダイアフラム部Dと呼び、このダイアフラム部Dの周囲のSiN膜2を周辺部Cと呼び、ダイアフラム部Dと周辺部Cとを連結している4つの架橋状部分を梁Bと呼ぶことにする。
【0022】
各梁B上にはn型ポリシリコン106とp型ポリシリコン107とが交互に形成されており、各ポリシリコン106,107は、一端がダイアフラム部D上に他端が周辺部C上となるように形成されている。各ポリシリコン106,107は、n型ポリシリコン106とp型ポリシリコン107とが交互に接続されるようにAl配線108によって直列接続されている。このように接続された一対のポリシリコン106,107によりサーモカップルが形成され、直列接続された複数のサーモカップルによりサーモパイルが形成される。
【0023】
なお、n型ポリシリコン106はポリシリコン膜にリン(P)またはヒ素(As)をイオン注入して形成し、p型ポリシリコン107はポリシリコン膜にボロン(B)をイオン注入して形成する。その後、図5に示すようにPSG(リンガラス)等の層間絶縁膜105をCVD等により形成した後、不純物の活性化のためのアニールが行われる。
【0024】
図4に示す赤外線センサでは、サーモパイルは複数対のサーモカップルから成り、各サーモカップルの温接点はダイアフラム部Dに配置され、冷接点は周辺部Sに配置されている。Al配線109はサーモパイルの出力端子である。絶縁膜105上に形成されたAl配線108,109は、絶縁膜105に形成されたコンタクトホール105aを介してn型ポリシリコン106とp型ポリシリコン107とを接続している。
【0025】
絶縁膜105上に保護膜110を形成した後、さらに平坦化を図るために保護膜111を形成し、さらに赤外線吸収膜(例えば、金黒等から成る膜)104が形成される。図4に示すように、赤外線吸収膜104はダイアフラム部D上に矩形状に形成される。なお、図4では、Al配線108,109のパターンが分かり易いように、赤外線吸収膜104を想像線(二点鎖線)で示すとともに、保護膜110,111を絶縁膜105を省略して示した。
【0026】
次に、図4,5に示した赤外線センサの動作について説明する。赤外線吸収膜104に入射した赤外線は、赤外線吸収膜104で吸収されて熱エネルギーに変換される。赤外線吸収膜104が形成されているダイアフラム部Dは、断面積の小さな4つの梁BによってSiN膜2の周辺部Cに連結されているだけで、凹部1bによりSi基板1と隔てられている。そのため、ダイアフラム部Dは、その周辺部分(周辺部CやSi基板1)と熱的に分離されている。
【0027】
赤外線吸収膜104で吸収された熱エネルギーは、SiN膜2のダイアフラム部Dおよび梁Bを介してヒートシンクであるSi基板1へと伝達される。梁Bの部分のSiN膜2は断面積が小さいために熱抵抗が大きく、周辺部Cに比べて赤外線吸収膜104部分の温度が高くなる。図4に示すように、n型ポリシリコン106およびp型ポリシリコン107の両端は、この温度差が生じるダイアフラム部Dと周辺部Cとに設置されているため、サーモパイルにはゼーベック効果により熱起電力が生じる。この起電力を赤外線検出信号として出力端子であるAl配線109から外部に取り出す。
【0028】
一般的に、サーモパイル全体の熱起電力は各サーモカップルの起電力の和になっており、サーモパイルの感度Rは次式(1)で表される。
【数1】
R=n×(αp+αn)×Rth …(1)
式(1)において、nはサーモカップルの対の数、αnはn型ポリシリコン106のゼーベック係数、αpはp型ポリシリコン107のゼーベック係数であり、Rthはダイアフラム部Dおよび梁Bの合成熱抵抗である。
【0029】
式(1)から分かるように、赤外線センサの感度Rを向上させるためには、ダイアフラム部Dおよび梁Bの合成熱抵抗Rthを大きくする必要がある。すなわち、梁Bの断面積をできるだけ小さくするとともに、梁Bの長さをより長くする必要がある。ダイアフラム部Dや梁Bを構成するSiN膜2の内部応力は、梁Bが壊れる要因の一つであるため、赤外線センサの高感度化にはSiN膜2の応力低減が非常に重要となっている。
【0030】
上述したように、本実施の形態の赤外線センサでは、SiN膜2にシリコンイオン(Si+)を注入して内部応力を低下させるようにしているため、イオン注入後に熱処理が行われても内部応力低減効果が損なわれない。その結果、従来の赤外センサよりも梁Bの断面積を小さくしたり長さを長くすることができるため、より高感度な赤外線センサを作製することができる。
【0031】
なお、上述した実施の形態では、基板として面方位(100)のSi基板を用いる半導体装置を例に説明したが、窒化シリコン(SiN)を形成できる材料であれば上述したSi基板に限らずどのような材料であっても良い。また、上述した実施の形態のように、窒化シリコン膜2がダイアフラム構造を成していない場合においても、熱処理後の窒化シリコン膜2の内部応力低減効果の減退を抑制でき、機械的特性の優れた窒化シリコン膜を形成することができる。窒化シリコンの形成方法としては、上述したLPCVD法以外に、熱分解型CVD法や、プラズマCVD法に代表される非熱分解法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の第1の実施の形態を示す図であり、(a)は圧力センサの平面図、(b)は(a)のA−A’断面図である。
【図2】図1に示す圧力センサの製造工程を説明する図であり、(a)〜(f)の順に工程が進む。
【図3】SiN膜2の内部応力を説明する図であり、(a)は熱処理前のドーズ量と内部応力との関係を示し、(b)は熱処理後のドーズ量と内部応力との関係を示したものである。
【図4】本発明による半導体装置の第2の実施の形態を示す図であり、赤外線センサの平面図である。
【図5】図4のE−E’断面を示す図である。
【符号の説明】
1 シリコン(Si)基板
1a 凹部
2 窒化シリコン(SiN)膜
3 イオン注入領域
5 抵抗体
7,100 エッチング孔
104 赤外線吸収膜
106 n型ポリシリコン
107 p型ポリシリコン
108,109 アルミ(Al)配線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a silicon nitride film subjected to ion implantation, and a semiconductor device such as a pressure sensor and an infrared sensor using the silicon nitride film as a functional structure.
[0002]
[Prior art]
The conventional technology related to the semiconductor device as described above is disclosed in “Mechanical properties control of silicon nitride thin film for pressure sensor by ion implantation” (T.IEE Japan, Vol.110-C, No.4, '90). There is something that has been. In this conventional semiconductor device, after a silicon nitride (SiN) film is formed on both the front and back surfaces of the Si substrate (referred to as a main plane and a sub-plane respectively), the SiN film is formed on the SiN film for the purpose of reducing the internal stress of the SiN film. Phosphorus ions (P + ), boron ions (B + ), etc. are ion-implanted. Then, after ion implantation, heat treatment such as activation annealing is performed. After that, an opening for etching is formed in the SiN film on the sub-plane (or the main plane), an etching solution is injected from this opening to etch the Si substrate by anisotropic etching, and the diaphragm structure of the SiN film is formed. Forming.
[0003]
As described above, when P + ions or B + ions are implanted into the SiN film, the internal stress of the SiN film is reduced as compared with that before the ion implantation. It is known that the internal stress of tension decreases as the dose amount (ion implantation amount) is increased when both of P + ions and B + ions are implanted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the present inventor has found that the internal stress of the SiN film increases due to the influence of heat treatment such as activation annealing performed after ion implantation.
[0005]
An object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device capable of suppressing the stress reduction effect caused by ion implantation from being reduced by heat treatment.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The embodiment of the invention will be described in association with FIG.
(1) A method of manufacturing a semiconductor device according to the invention of
(2) The invention of
(3) The invention of
[0007]
In the section of the means for solving the above-described problems for explaining the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the invention are used for easy understanding of the present invention. The form is not limited.
[0008]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the invention, by implanting silicon ions into the silicon nitride film, the internal stress of the silicon nitride film can be reduced, and the stress reduction effect of the silicon nitride film by the heat treatment can be reduced. Decline in decline.
According to the invention of
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Semiconductor devices that form a silicon nitride diaphragm structure on a silicon substrate include pressure sensors, infrared sensors, and flow sensors. In the first embodiment described below, a pressure sensor will be described as an example, and in the second embodiment, an infrared sensor will be described as an example.
[0010]
-First embodiment-
1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view of a pressure sensor, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. The
[0011]
A
[0012]
In the pressure sensor shown in FIG. 1, the
[0013]
Next, the manufacturing process of the pressure sensor shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, the
[0014]
Thereafter, polysilicon serving as the
[0015]
Next, an
[0016]
FIG. 3 is a diagram showing the internal stress of the
[0017]
When Si + ions are implanted at a dose of 1 × 10 15 (cm −2 ), the internal stress of the
[0018]
When the
[0019]
-Second Embodiment-
Next, a case where the present invention is applied to an infrared sensor will be described. FIG. 4 is a plan view of the infrared sensor, and FIG. 5 shows a cross section taken along line EE ′ of FIG. In the case of the infrared sensor, a substantially cross-shaped diaphragm structure is formed by the
[0020]
The procedure for forming the diaphragm structure is substantially the same as that of the first embodiment described above. That is, as shown in FIG. 5, after forming the
[0021]
Also in this embodiment, Si + ions are implanted into the entire surface of the
[0022]
On each beam B, n-
[0023]
The n-
[0024]
In the infrared sensor shown in FIG. 4, the thermopile is composed of a plurality of pairs of thermocouples, the hot junction of each thermocouple is arranged in the diaphragm portion D, and the cold junction is arranged in the peripheral portion S. The
[0025]
After forming the
[0026]
Next, the operation of the infrared sensor shown in FIGS. Infrared rays incident on the
[0027]
The thermal energy absorbed by the
[0028]
In general, the thermoelectromotive force of the entire thermopile is the sum of the electromotive forces of the thermocouples, and the sensitivity R of the thermopile is expressed by the following equation (1).
[Expression 1]
R = n × (αp + αn) × Rth (1)
In equation (1), n is the number of thermocouple pairs, αn is the Seebeck coefficient of the n-
[0029]
As can be seen from equation (1), in order to improve the sensitivity R of the infrared sensor, it is necessary to increase the combined thermal resistance Rth of the diaphragm portion D and the beam B. That is, it is necessary to make the cross-sectional area of the beam B as small as possible and to make the length of the beam B longer. Since the internal stress of the
[0030]
As described above, in the infrared sensor of the present embodiment, silicon ions (Si + ) are implanted into the
[0031]
In the above-described embodiment, the semiconductor device using the Si substrate having the plane orientation (100) as the substrate has been described as an example. However, any material that can form silicon nitride (SiN) is not limited to the Si substrate described above. Such a material may be used. Moreover, even when the
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view of a pressure sensor, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the pressure sensor shown in FIG. 1, and the process proceeds in the order of (a) to (f).
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining internal stress of the SiN film, wherein FIG. 3A shows the relationship between the dose before heat treatment and the internal stress, and FIG. 3B shows the relationship between the dose after heat treatment and the internal stress; Is shown.
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and is a plan view of an infrared sensor.
FIG. 5 is a diagram showing a cross section taken along line EE ′ of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記窒化シリコン膜にシリコンイオンを注入するイオン注入工程と、
前記シリコンイオンが注入された窒化シリコン膜に、機能性構造体の一部を構成する機能性要素を形成する要素形成工程と、
前記窒化シリコン膜および前記機能性要素が形成された半導体基板を熱処理する熱処理工程と、
前記窒化シリコン膜をダイアフラム構造とすることにより前記窒化シリコン膜および前記機能性要素を備えた機能性構造体を形成する機能性構造体形成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。A film forming step of forming a silicon nitride film on the semiconductor substrate;
An ion implantation step of implanting silicon ions into the silicon nitride film;
An element forming step of forming a functional element constituting a part of the functional structure in the silicon nitride film implanted with the silicon ions;
A heat treatment step of heat treating the semiconductor substrate on which the silicon nitride film and the functional element are formed;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a functional structure including the silicon nitride film and the functional element by forming the silicon nitride film into a diaphragm structure .
前記機能性要素は、抵抗体、サーモパイルおよび赤外線吸収膜のいずれかであ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, wherein the functional element is any one of a resistor, a thermopile, and an infrared absorption film.
前記窒化シリコン膜にはシリコンイオンがイオン注入され、その後熱処理が施されていることを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising a semiconductor substrate having a concave portion on the surface, and a silicon nitride film having a diaphragm structure laid over the concave portion and a functional structure having a functional element formed on the silicon nitride film,
A semiconductor device, wherein silicon ions are ion-implanted into the silicon nitride film, and thereafter heat treatment is performed .
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