JPH01241137A - 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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- JPH01241137A JPH01241137A JP6711388A JP6711388A JPH01241137A JP H01241137 A JPH01241137 A JP H01241137A JP 6711388 A JP6711388 A JP 6711388A JP 6711388 A JP6711388 A JP 6711388A JP H01241137 A JPH01241137 A JP H01241137A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体装置、特にＬＳＩの構成要素のひとつ
であるキャパシタの製造方法に関する。
であるキャパシタの製造方法に関する。
（従来の技術）
ＬＳＩの微細化にともない、キャパシタの絶縁膜として
シリコン酸化膜に代わり、シリコンナイトライド膜、及
びシリコンナイトライドとシリコン酸化膜との複合膜の
採用が検討されてきている。
シリコン酸化膜に代わり、シリコンナイトライド膜、及
びシリコンナイトライドとシリコン酸化膜との複合膜の
採用が検討されてきている。
絶縁膜としてシリコンナイトライド膜のみを用いたとき
の、キャパシタを形成するために従来行なわれている技
術について以下に説明する。
の、キャパシタを形成するために従来行なわれている技
術について以下に説明する。
従来は、第４図の断面図に示すように、シリコン基板ω
上にＬＰＣＶＤ法によってシリコンナイトライド膜■を
形成した後に、シリコンナイトライド膜上に多結晶シリ
コン等で上部電極（３ａ）を形成して、キャパシタとし
ていた。
上にＬＰＣＶＤ法によってシリコンナイトライド膜■を
形成した後に、シリコンナイトライド膜上に多結晶シリ
コン等で上部電極（３ａ）を形成して、キャパシタとし
ていた。
又、上記において、シリコンナイトライドの単層膜に代
えて、シリコンナイトライド膜形成後にシリコンナイト
ライドの表面を酸化して複合膜とする方法、更に、シリ
コンナイトライド形成前に下地に酸化酸化膜を形成して
おき、その後に上記の工程を行って複合膜とする方法が
ある。
えて、シリコンナイトライド膜形成後にシリコンナイト
ライドの表面を酸化して複合膜とする方法、更に、シリ
コンナイトライド形成前に下地に酸化酸化膜を形成して
おき、その後に上記の工程を行って複合膜とする方法が
ある。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、シリコンナイトライド膜は、薄膜化するにつれ
て膜質が低下し、特にＬＳＩで要求される酸化膜換算で
１００Ａ以下の膜厚ではリークが増太し、耐圧が低下し
、不安定になるという問題があった。
て膜質が低下し、特にＬＳＩで要求される酸化膜換算で
１００Ａ以下の膜厚ではリークが増太し、耐圧が低下し
、不安定になるという問題があった。
シリコンナイトライド薄膜の膜質向上の方法としては、
従来水素による熱処理が有効であること、 が知られ
ている。しかし、水素のみで高温の熱処理を行うと、熱
処理中にシリコンナイトライド中の窒素が抜けてしまう
ために膜質が低下する場合があった。
従来水素による熱処理が有効であること、 が知られ
ている。しかし、水素のみで高温の熱処理を行うと、熱
処理中にシリコンナイトライド中の窒素が抜けてしまう
ために膜質が低下する場合があった。
又、水素のみの雰囲気による熱処理は、爆発の危険を伴
い、これを避けるためには、窒素等による置換に長時間
が必要となるため、実際の製造ラインへの導入は困難で
あった。
い、これを避けるためには、窒素等による置換に長時間
が必要となるため、実際の製造ラインへの導入は困難で
あった。
（課題を解決するための手段）
本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、キャパシタの絶縁膜としてシリコンナイトライド
膜を形成した後に、水素と窒素の混合雰囲気中で、シリ
コンナイトライドの形成温度よりも高い温度で熱処理を
行うことで、キャパシタのり−ク／耐圧特性を改善せし
めるものである。
ので、キャパシタの絶縁膜としてシリコンナイトライド
膜を形成した後に、水素と窒素の混合雰囲気中で、シリ
コンナイトライドの形成温度よりも高い温度で熱処理を
行うことで、キャパシタのり−ク／耐圧特性を改善せし
めるものである。
（作 用）
ＬＰＣＶＤ法によって形成されたシリコンナイトライド
中には水素が含まれている。この水素はシリコンナイト
ライド中のダングリングボンドを埋めていて、水素を含
まない雰囲気中で熱処理を行うとリーク／耐圧特性が悪
化してしまい、水素中で熱処理を行うと、逆にリーク／
耐圧特性が向上することが知られている。
中には水素が含まれている。この水素はシリコンナイト
ライド中のダングリングボンドを埋めていて、水素を含
まない雰囲気中で熱処理を行うとリーク／耐圧特性が悪
化してしまい、水素中で熱処理を行うと、逆にリーク／
耐圧特性が向上することが知られている。
しかし、水素のみで高温の熱処理を行うと、熱処理中に
シリコンナイトライド中の窒素が抜けてしまうために、
かえって膜質が低下する場合がある。
シリコンナイトライド中の窒素が抜けてしまうために、
かえって膜質が低下する場合がある。
又、これを避けるために、熱処理温度を低くすると、熱
処理の効果をあげることが出来ない。
処理の効果をあげることが出来ない。
更に、水素のみによる熱処理は、常に爆発の危険を伴い
、これを避けるためには、窒素等による長時間の置換が
必要なためＬＳＩの製造ラインに導入することは困難で
あった。
、これを避けるためには、窒素等による長時間の置換が
必要なためＬＳＩの製造ラインに導入することは困難で
あった。
これに対し、水素と窒素とを含む雰囲気中で、シリコン
ナイトライドの形成温度よりも高い温度で熱処理を行う
ことで、−発の危険なしにリーク／耐圧特性を改善する
ことが出来る。
ナイトライドの形成温度よりも高い温度で熱処理を行う
ことで、−発の危険なしにリーク／耐圧特性を改善する
ことが出来る。
（実施例） 。
本発明による一実施例について以下に図面によって説明
する。
する。
第１図の様に、シリコン基板ω上に膜厚１４０人のシリ
コンナイトライド膜（２ａ）をＬＰＣＶＤ法によって形
成し、これをフォーミングガス（Ｎ２：Ｈ，＝９：１）
中で９００℃１時間の熱処理を行った。次に第２図に示
す様に、シリコンナイトライド膜上に多結晶シリコン膜
■を４０００人堆積し、これに８５０℃でリンを拡散し
た後に、第３図に示すようにフォトリソグラフィ法によ
って多結晶シリコン膜をパターニングして、上部電極（
３ａ）とし、キャパシタを形成した。これによってキャ
パシタのリーク電流は熱処理を行わないものに比べて１
７５に低減し、耐圧は平均で１２Ｍ Ｖ ／国から１５
ＭＶ ／ ａｍに向上／安定した。
コンナイトライド膜（２ａ）をＬＰＣＶＤ法によって形
成し、これをフォーミングガス（Ｎ２：Ｈ，＝９：１）
中で９００℃１時間の熱処理を行った。次に第２図に示
す様に、シリコンナイトライド膜上に多結晶シリコン膜
■を４０００人堆積し、これに８５０℃でリンを拡散し
た後に、第３図に示すようにフォトリソグラフィ法によ
って多結晶シリコン膜をパターニングして、上部電極（
３ａ）とし、キャパシタを形成した。これによってキャ
パシタのリーク電流は熱処理を行わないものに比べて１
７５に低減し、耐圧は平均で１２Ｍ Ｖ ／国から１５
ＭＶ ／ ａｍに向上／安定した。
尚、本実施例では水素と窒素とを含む雰囲気中の熱処理
は、シリコンナイトライド膜の形成直後のみならず、よ
り後の工程、例えばポリシリコンをパターニングして、
上部電極を形成した後に熱処理を行っても同様の効果を
上げることができる。
は、シリコンナイトライド膜の形成直後のみならず、よ
り後の工程、例えばポリシリコンをパターニングして、
上部電極を形成した後に熱処理を行っても同様の効果を
上げることができる。
更に、熱処理の効果は、シリコンナイトライドの単層膜
に対してのみならず、前記従来の技術にて述べた複合膜
に対しても同様の効果を上げることが出来る。
に対してのみならず、前記従来の技術にて述べた複合膜
に対しても同様の効果を上げることが出来る。
本発明によれば、シリコンナイトライド薄膜を水素と窒
素とを含む雰囲気中で、シリコンナイトライド膜の形成
温度よりも高い温度で熱処理することで、シリコンナイ
トライド薄膜のリークを低減し、耐圧を向上／安定させ
ることが出来る。
素とを含む雰囲気中で、シリコンナイトライド膜の形成
温度よりも高い温度で熱処理することで、シリコンナイ
トライド薄膜のリークを低減し、耐圧を向上／安定させ
ることが出来る。
第１図乃至第３図は、本発明による半導体装置の製造方
法の実施例を示す工程断面図、第４図は、従来の方法に
よる半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 １・・・シリコン基板、 ２・・・シリコンナイトライド膜。 ２ａ・・・フォーミングガス中で熱処理したシリコンナ
イトライド膜、訃・・多結晶シリコン膜、 ３ａ・・・パターニングした多結晶シリコン膜（上部電
極）。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第２図
法の実施例を示す工程断面図、第４図は、従来の方法に
よる半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 １・・・シリコン基板、 ２・・・シリコンナイトライド膜。 ２ａ・・・フォーミングガス中で熱処理したシリコンナ
イトライド膜、訃・・多結晶シリコン膜、 ３ａ・・・パターニングした多結晶シリコン膜（上部電
極）。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第２図
Claims (2)
- （１）半導体装置の製造工程において、シリコンナイト
ライド膜を形成した後に、水素と窒素とを含む雰囲気中
で、シリコンナイトライドの形成温度よりも高い温度で
熱処理を行う事を特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）熱処理後の工程の温度を前記熱処理温度よりも低
くする事を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6711388A JPH01241137A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6711388A JPH01241137A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241137A true JPH01241137A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13335520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6711388A Pending JPH01241137A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04218921A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-08-10 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP6711388A patent/JPH01241137A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04218921A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-08-10 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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