JPS59125662A - Ｍｏｓ型半導体装置のゲ−ト絶縁膜形成方法 - Google Patents
Ｍｏｓ型半導体装置のゲ−ト絶縁膜形成方法Info
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- JPS59125662A JPS59125662A JP23183A JP23183A JPS59125662A JP S59125662 A JPS59125662 A JP S59125662A JP 23183 A JP23183 A JP 23183A JP 23183 A JP23183 A JP 23183A JP S59125662 A JPS59125662 A JP S59125662A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明はＭＯＳ型半導体装置のゲート酸化膜形成方法に
関するもので、特に耐放射娘ＭＯＳ型半導体装置のゲー
ト酸化膜形成方法に使用されるものである。
関するもので、特に耐放射娘ＭＯＳ型半導体装置のゲー
ト酸化膜形成方法に使用されるものである。
従来ＭＯＳ型半導体装置のゲート酸化膜を形成する場合
、所望する膜厚になるようにシリコン酸化して得ていた
。又、ゲート酸化膜形成後ゲート電極形成までに通常の
薬品処世でエツチングきれる膜厚は、その目的がナチュ
ラルオキサイドをさることであるためせいぜい１０〜２
０Ａであった。
、所望する膜厚になるようにシリコン酸化して得ていた
。又、ゲート酸化膜形成後ゲート電極形成までに通常の
薬品処世でエツチングきれる膜厚は、その目的がナチュ
ラルオキサイドをさることであるためせいぜい１０〜２
０Ａであった。
一方物質にγ〜などの放射線を照射すると、その物情を
昨離させ、正電荷と電子を生じる。物質がゲート酸化膜
などの絶縁物であると、−子は移動度が大きいため、す
みやかに外部に流出するが、正電荷の一部は、絶縁物内
に半永久的に捕獲される。その捕獲に関しては絶縁物の
微視的横竹が問題となり、構造の乱れている所が正電荷
捕獲甲心となる。
昨離させ、正電荷と電子を生じる。物質がゲート酸化膜
などの絶縁物であると、−子は移動度が大きいため、す
みやかに外部に流出するが、正電荷の一部は、絶縁物内
に半永久的に捕獲される。その捕獲に関しては絶縁物の
微視的横竹が問題となり、構造の乱れている所が正電荷
捕獲甲心となる。
放射線照射ｌこよる、ゲート酸化膜中の正市荷抽獲によ
ってＭＵＳ型半層体装置のゲートしきい値市圧、ＶＴは
負の方向にシフトする。ゲート酸化膜厚が小さい方がシ
フトは小さいので耐放射線デバイスとして有利であるが
、その膜厚が３００Å以下になると構造の乱れによって
Ｓｉ−ＳｉＯ２界面付近に捕獲中心がより多く存在する
。したがって予想されるしきい値宵圧ＶＴシフトよりも
大きなしきい直電圧ＶＴシフトとなり、ＭＯＳデバイス
のＶＴマージンを犬きくとらなければならないという欠
点を有する。
ってＭＵＳ型半層体装置のゲートしきい値市圧、ＶＴは
負の方向にシフトする。ゲート酸化膜厚が小さい方がシ
フトは小さいので耐放射線デバイスとして有利であるが
、その膜厚が３００Å以下になると構造の乱れによって
Ｓｉ−ＳｉＯ２界面付近に捕獲中心がより多く存在する
。したがって予想されるしきい値宵圧ＶＴシフトよりも
大きなしきい直電圧ＶＴシフトとなり、ＭＯＳデバイス
のＶＴマージンを犬きくとらなければならないという欠
点を有する。
［発明の目的〕
本発明は上記点に艶みなされたものでＭＯＳ型手導体装
置の放射線装置によるしきい値電圧ＶＴの変動を小さく
おさえることのできるＭＯＳ型半動体装置のゲート絶縁
膜形成方法を提供することを目的とするものである。
置の放射線装置によるしきい値電圧ＶＴの変動を小さく
おさえることのできるＭＯＳ型半動体装置のゲート絶縁
膜形成方法を提供することを目的とするものである。
本発明の概要は３００Ｘ以下のゲート酸化服の形成にお
いて、Ｓｉ−ＳｉＯ２界面付近の市電荷捕獲中心を減ら
し、かつ、その中心をＳｉから遠ざけるため、まず、４
００Ａ以上のンリコン酸化膜を形成し、その後エツチン
グすることにより、この酸化膜厚を３００Ａ以下にする
ことである。
いて、Ｓｉ−ＳｉＯ２界面付近の市電荷捕獲中心を減ら
し、かつ、その中心をＳｉから遠ざけるため、まず、４
００Ａ以上のンリコン酸化膜を形成し、その後エツチン
グすることにより、この酸化膜厚を３００Ａ以下にする
ことである。
以下、本発明を実施例に従い詳細に説明する。
第１図は耐放射線素子として有望なＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃ
ｏｎ ｏｎ Ｓａｐｐｈｉｒｅ）を示す。工程断面概略
図である。第１図（ａ）に示すようにサファイア（１０
）上に素子領域（１１）形成後第１図（ｂ）に示すよう
に８５０℃で２７分の水素形成後第１図（ｂｌ Ｋ示す
ように８５０℃で２７分の水素燃焼酸化を行なうと４０
０λの８＋ ０２・＋２）が成長する。
ｏｎ ｏｎ Ｓａｐｐｈｉｒｅ）を示す。工程断面概略
図である。第１図（ａ）に示すようにサファイア（１０
）上に素子領域（１１）形成後第１図（ｂ）に示すよう
に８５０℃で２７分の水素形成後第１図（ｂｌ Ｋ示す
ように８５０℃で２７分の水素燃焼酸化を行なうと４０
０λの８＋ ０２・＋２）が成長する。
次に第１図（ｃ）に示すようにこれ全１チＨＦ ７に溶
落で３分エツチングすると約１２〇八エツチングされ２
８ｎＸのシリコン酸化）ｐｉＴ （１：やがえられる。
落で３分エツチングすると約１２〇八エツチングされ２
８ｎＸのシリコン酸化）ｐｉＴ （１：やがえられる。
さＩ”＋ （ｌＣ（’ｉ、： １１ソ！（ｄ）に示すよ
うに不純４ηｌ十人によりＶ Ｔｉｂｌ ］１ｌＩｌを
イ〒なっだ後グー１゛市極（［４を形成すると）ｉｉ７
射御（／（・；・ｆ）い１＼１０８型デバイスができる
。
うに不純４ηｌ十人によりＶ Ｔｉｂｌ ］１ｌＩｌを
イ〒なっだ後グー１゛市極（［４を形成すると）ｉｉ７
射御（／（・；・ｆ）い１＼１０８型デバイスができる
。
本実施例でｌ、１ｓＯ８ｋ造（′こついて１４々べだも
のであるが、シリコンウェハーについても適用でへる。
のであるが、シリコンウェハーについても適用でへる。
又、水夫燃・焼成化の仏わりにウェット１佼化、父Ｖ士
１０００″Ｃ程度のドライｒ１々化でもよい。ＩＩＥ水
溶７１４の濃１隻は何チでもよい、父、フッ化アンモニ
ウム水溶敢トランジスタ（７） Ｌ ＠ イ（ＩＦＩ（
；ＩＪ” ＶＴｉｄＰへＩＯＳ ＮＭＯ８共に仙佃にソ
フトする。トランジスタ！１、Ｙ性のシフトの４３’ｊ
ｌを第２図にボす。シフトか太きいと、ＬＳＩ設計時の
ｖＴママ−ンを越えて回路が’Ｉｊ＋１作しなくなる。
１０００″Ｃ程度のドライｒ１々化でもよい。ＩＩＥ水
溶７１４の濃１隻は何チでもよい、父、フッ化アンモニ
ウム水溶敢トランジスタ（７） Ｌ ＠ イ（ＩＦＩ（
；ＩＪ” ＶＴｉｄＰへＩＯＳ ＮＭＯ８共に仙佃にソ
フトする。トランジスタ！１、Ｙ性のシフトの４３’ｊ
ｌを第２図にボす。シフトか太きいと、ＬＳＩ設計時の
ｖＴママ−ンを越えて回路が’Ｉｊ＋１作しなくなる。
ゲート酸化ｊ１り中の正ｉｆｆ夕ｆ術ｉｊ３うｄ、ソ＜
１ビ、′には、ある分布ｆＣイ）っているが、ＩＥＩ号
Ｅ ’Ｉ’ｒａｎｓａｃｔ １ｏｎｓｏｎ Ｎｕｃｌ
ｅａｒ ５ｃｉｅｎｃｅ、ｖｏｌ、Ｎ５−２５．Ｎ（
Ｊ６゜１）ｅｃｅｍｂｅｒ １９７８．Ａ ＳＩＭ
］）ＬＥ んｌ０ＤＥＬ ＦＯＨ。
１ビ、′には、ある分布ｆＣイ）っているが、ＩＥＩ号
Ｅ ’Ｉ’ｒａｎｓａｃｔ １ｏｎｓｏｎ Ｎｕｃｌ
ｅａｒ ５ｃｉｅｎｃｅ、ｖｏｌ、Ｎ５−２５．Ｎ（
Ｊ６゜１）ｅｃｅｍｂｅｒ １９７８．Ａ ＳＩＭ
］）ＬＥ んｌ０ＤＥＬ ＦＯＨ。
ｐｔｕ：ｏｒｃ’ｒ＋Ｎｏ ＩもＡＩ）ＩＡＴＩＩＪ
Ｎ ＩＦＩ４”Ｊ号ＣＴＳ ＩＮ λ□Ｉｏｓ１
）ｆ＞ＶＪＣＪ号Ｓゝゝ記・銭のモデルによるとａ（ｒ
３図に示すよううに分イ［ＩのｉＩ口０の位箔゛に、
すべての１）ｊ荷がイ（：在するものとする。ここでＱ
ｓ、 Ｑ、ｍｌｄそれぞれ放射線照射によって誘起され
た捕獲正電荷Ｑ「）ｘ葡おき゛なうｆｒ、ぬに８ＱＩｔ
！１１とグー） （１１ｉ１に誘起された電ゲ「である
。
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３図に示すよううに分イ［ＩのｉＩ口０の位箔゛に、
すべての１）ｊ荷がイ（：在するものとする。ここでＱ
ｓ、 Ｑ、ｍｌｄそれぞれ放射線照射によって誘起され
た捕獲正電荷Ｑ「）ｘ葡おき゛なうｆｒ、ぬに８ＱＩｔ
！１１とグー） （１１ｉ１に誘起された電ゲ「である
。
このモデルＶＣシたがうと、放射＋￥ｊ〈照ＱＴによる
しきい１直′山、）丘シフトΔｖ’ｒけ次式で７汝きオ
しろ。
しきい１直′山、）丘シフトΔｖ’ｒけ次式で７汝きオ
しろ。
ｑＮｏｘ−ｘ２
ΔＶｉ’＝ −
εＯＸ ε０
ここでεＯＹ・εｏ、（ｄ 、 Ｓ ＋ ０２の籾電帛
ｑは電荷素置、ＮＯｘは、放射線照射によって４’＋ｊ
ｆ穫された正′ボ荷数、Ｘ１１ま５ｉ−８ｉ０２界面か
ら捕獲中心吐での相離、 Ｘ２はし、比例定数をＣとす
るとＮｏｘ二Ｃｘ２２となり、△Ｖ Ｔは１、Ｑ、ＶＴ
： −−’−”−ｘ’ｌ ＝ −” ’ （’ｌ’ｏ
ｘ−ｘｌｆ’、εＯＸ・ε０２ εｏｘ’εＯ （’Ｊ’ ｏ ｘはゲート【！化瞭厚）となる。’Ｉ’
ｏｘが十分大きいと、ズ１は一定（我々の実験では〜Ｊ
３０人）となり、ΔＶＴはＴｏｘの２乗の関数となる。
ｑは電荷素置、ＮＯｘは、放射線照射によって４’＋ｊ
ｆ穫された正′ボ荷数、Ｘ１１ま５ｉ−８ｉ０２界面か
ら捕獲中心吐での相離、 Ｘ２はし、比例定数をＣとす
るとＮｏｘ二Ｃｘ２２となり、△Ｖ Ｔは１、Ｑ、ＶＴ
： −−’−”−ｘ’ｌ ＝ −” ’ （’ｌ’ｏ
ｘ−ｘｌｆ’、εＯＸ・ε０２ εｏｘ’εＯ （’Ｊ’ ｏ ｘはゲート【！化瞭厚）となる。’Ｉ’
ｏｘが十分大きいと、ズ１は一定（我々の実験では〜Ｊ
３０人）となり、ΔＶＴはＴｏｘの２乗の関数となる。
、「η４図に１゛ＯＸと△ＶＴの関係をｌｏｇ−１ｎｇ
でとった図を示４゛。
でとった図を示４゛。
第４図において左がＮ−ｃｈ、右が１’−ｃｌｌ、ｏ印
は、ａｓ ｇｒｏｗｎ ＯものでＸ ＋：ｌ： Ｂ８
．６００Ａ形成してη１ら、ｚｏｏＸおよび３０’Ｑ＆
にエツチングしたものである。
は、ａｓ ｇｒｏｗｎ ＯものでＸ ＋：ｌ： Ｂ８
．６００Ａ形成してη１ら、ｚｏｏＸおよび３０’Ｑ＆
にエツチングしたものである。
Ｔｏｘが４００λ以上では、ｉＶ Ｔは’ｌｌ”ｏｘの
２ｋ（の関数になく、正電荷捕獲中心が、よりＳＩ界而
面ぐにイｒ在することが予想される。そこでｔ、！初６
００穴の一＊’ｍ’）化膜全形成し、それをエツチング
して３ｏｏＸｖｃシた場合の△ＶＴ（ＸＦ４］）を同図
に示す。Ｎ−ｃｂでは△ＶＴが１．４ Ｖから０．７
’Ｖ Ｋ減少し、Ｐ−ｃ ｈ テｊｄ １．８ Ｖ カ
’） １．ＯＶｆ／ＣＪ１４’させることができる。
２ｋ（の関数になく、正電荷捕獲中心が、よりＳＩ界而
面ぐにイｒ在することが予想される。そこでｔ、！初６
００穴の一＊’ｍ’）化膜全形成し、それをエツチング
して３ｏｏＸｖｃシた場合の△ＶＴ（ＸＦ４］）を同図
に示す。Ｎ−ｃｂでは△ＶＴが１．４ Ｖから０．７
’Ｖ Ｋ減少し、Ｐ−ｃ ｈ テｊｄ １．８ Ｖ カ
’） １．ＯＶｆ／ＣＪ１４’させることができる。
以上、説明したように本弁明によれば、Ｐ〜４０Ｓ刈り
半導体装置のゲート酸化８φ形成において、さす４００
人」ソ［−のシリコン酸イいｑを形形成し、そのイ々除
去し、 ３００Ａｌソ、下にすることによって、しき
い値電圧７Ｅ：ａｒ＋３の少ない、へ４０Ｓ型半よ・、
体装置のゲート絶縁膜形成方法を提供することができる
。
半導体装置のゲート酸化８φ形成において、さす４００
人」ソ［−のシリコン酸イいｑを形形成し、そのイ々除
去し、 ３００Ａｌソ、下にすることによって、しき
い値電圧７Ｅ：ａｒ＋３の少ない、へ４０Ｓ型半よ・、
体装置のゲート絶縁膜形成方法を提供することができる
。
第１図は本発明の一実施例を示す工程断面Ｉン１、第２
図はガンマ報照射によるトランジスタ特性の変化を示す
図、第３図はＳ＋ ０２中の正電荷捕獲を１７＋３略化
した図。第４図はゲート酸化ｌｌ！即、’、ｒ’ｏｘに
対するしきい１１貞７フト△ＶＴｉ対数一対７？・シダ
ラフによって示した図である。図において、 １０・・・ザファイア基枡、１１−シリコン素子領域、
１２・酸化直接の１すいゲート酸化膜、１；３・エツチ
ングした後の薄い酸化膜、１４・・ゲート電極。 ホ妓人 工業技術院良 ２ 坂 課 −龜 ず １ 図 ’ｆ ２ 図 １％［Ｖ） 軍 ３ 口 ′脣ｆ４ 図
図はガンマ報照射によるトランジスタ特性の変化を示す
図、第３図はＳ＋ ０２中の正電荷捕獲を１７＋３略化
した図。第４図はゲート酸化ｌｌ！即、’、ｒ’ｏｘに
対するしきい１１貞７フト△ＶＴｉ対数一対７？・シダ
ラフによって示した図である。図において、 １０・・・ザファイア基枡、１１−シリコン素子領域、
１２・酸化直接の１すいゲート酸化膜、１；３・エツチ
ングした後の薄い酸化膜、１４・・ゲート電極。 ホ妓人 工業技術院良 ２ 坂 課 −龜 ず １ 図 ’ｆ ２ 図 １％［Ｖ） 軍 ３ 口 ′脣ｆ４ 図
Claims (1)
- ＭＯＳ型半導体のゲート酸化膜形成工程において、３０
０Å以下のシリコン酸化膜を形成する場合、４００Å以
上のシリコン酸化膜を形成し、その後除去することによ
り、この酸化膜厚を３００Ａ以下にすることを特徴とす
るＭＯＳ型半導体装置のゲート絶緑模形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23183A JPS59125662A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | Ｍｏｓ型半導体装置のゲ−ト絶縁膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23183A JPS59125662A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | Ｍｏｓ型半導体装置のゲ−ト絶縁膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125662A true JPS59125662A (ja) | 1984-07-20 |
| JPH05869B2 JPH05869B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=11468189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23183A Granted JPS59125662A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | Ｍｏｓ型半導体装置のゲ−ト絶縁膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125662A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01196129A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウェーハに対する熱酸化膜の形成方法 |
| US4950618A (en) * | 1989-04-14 | 1990-08-21 | Texas Instruments, Incorporated | Masking scheme for silicon dioxide mesa formation |
| JP2001033644A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光導波路膜の製造方法 |
| JP2009212366A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-01-06 JP JP23183A patent/JPS59125662A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01196129A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウェーハに対する熱酸化膜の形成方法 |
| US4950618A (en) * | 1989-04-14 | 1990-08-21 | Texas Instruments, Incorporated | Masking scheme for silicon dioxide mesa formation |
| JP2001033644A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光導波路膜の製造方法 |
| JP2009212366A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05869B2 (ja) | 1993-01-06 |
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