JPS62174922A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS62174922A JPS62174922A JP1560986A JP1560986A JPS62174922A JP S62174922 A JPS62174922 A JP S62174922A JP 1560986 A JP1560986 A JP 1560986A JP 1560986 A JP1560986 A JP 1560986A JP S62174922 A JPS62174922 A JP S62174922A
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- oxide film
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体装置に関し、特にシリコン集積回路に
おける絶縁膜の電気的特性の向上に好適な半導体装置に
関する。
おける絶縁膜の電気的特性の向上に好適な半導体装置に
関する。
従来、半導体装置の蓄積容量部の絶縁膜にはシリコンを
直接酸化して得られる酸化シリコン膜（Ｓ ｊ０２）が
使われていた。半導体装置の高集積化に伴って素子の占
める面積が益々減少し、記憶に必要な電荷量を得るため
には蓄積容量部の絶縁膜を薄くする必要が生じる。しか
マながら、必要な電荷量を得るために従来の５ｉｆ２膜
を使って薄くすると膜厚を１０ｎｍ以下にしなければな
らず、耐圧劣化を生じ半導体装置の動作時に蓄積容量部
が破壊しやすくなる。このため、Ｓ ｉＯ２膜よりも誘
電率の大きい材料（たとえば窒化シリコン膜等）を使用
して膜厚を厚くするが、リーク電流が大きく、耐圧はそ
れほど高くならないという欠点があった。
直接酸化して得られる酸化シリコン膜（Ｓ ｊ０２）が
使われていた。半導体装置の高集積化に伴って素子の占
める面積が益々減少し、記憶に必要な電荷量を得るため
には蓄積容量部の絶縁膜を薄くする必要が生じる。しか
マながら、必要な電荷量を得るために従来の５ｉｆ２膜
を使って薄くすると膜厚を１０ｎｍ以下にしなければな
らず、耐圧劣化を生じ半導体装置の動作時に蓄積容量部
が破壊しやすくなる。このため、Ｓ ｉＯ２膜よりも誘
電率の大きい材料（たとえば窒化シリコン膜等）を使用
して膜厚を厚くするが、リーク電流が大きく、耐圧はそ
れほど高くならないという欠点があった。
この耐圧低下を解消するために、例えばまずＳｉ基板を
酸化して５ｉｆ２を形成し、窒化シリコン膜を堆積し、
さらに窒化シリコンを酸化して得られる三層膜（Ｓ ｉ
Ｏｐ、／ Ｓ ｉ、 １ｌＮ４／ Ｓ ｉ ０２）等
が耐圧７容量ともに優れているとされていた。
酸化して５ｉｆ２を形成し、窒化シリコン膜を堆積し、
さらに窒化シリコンを酸化して得られる三層膜（Ｓ ｉ
Ｏｐ、／ Ｓ ｉ、 １ｌＮ４／ Ｓ ｉ ０２）等
が耐圧７容量ともに優れているとされていた。
しかしながら積層構造型蓄積容量を有する半導体装置等
においては、多結晶シリコン−にの絶縁膜を容量として
用いるが、下層に多結晶シリコンの熱酸化膜を用いろと
耐圧が低下し、三層膜としての耐圧も低く、蓄積容量を
形成する際に問題となっていた。なお積層構造型Ｍ積容
量を有する半導体記憶装置を詳しく述べである特許の例
として、公開特許公報昭５６−２３７７１号がある。
においては、多結晶シリコン−にの絶縁膜を容量として
用いるが、下層に多結晶シリコンの熱酸化膜を用いろと
耐圧が低下し、三層膜としての耐圧も低く、蓄積容量を
形成する際に問題となっていた。なお積層構造型Ｍ積容
量を有する半導体記憶装置を詳しく述べである特許の例
として、公開特許公報昭５６−２３７７１号がある。
本発明の目的は、上記した問題を解決し、電気的耐圧特
性、蓄積容量特徴等に優れた絶縁膜構造を有する半導体
装置を提供することにある。
性、蓄積容量特徴等に優れた絶縁膜構造を有する半導体
装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の構成は、高濃度の不
純物を拡散した多結晶シリコン上に、高温低圧ＣＶＤ法
により５ｉＯｚ膜を堆積し、さらに高誘電率絶縁膜（Ｓ
ｉ ８Ｎ４． Ｔ ａ ｘｏＩｌ）を堆積し、その上
部に再びＳ ｉＯｚ膜を形成することにある。本発明を
用いれば、下層に多結晶シリコン熱酸化膜を用いた場合
に比して絶縁膜中を流れる電流が少なく、半導体装置あ
るいは集積回路などに適用した場合の装置の信頼性が高
まり、また製造の良品率も向上するという大きな利点を
有する。
純物を拡散した多結晶シリコン上に、高温低圧ＣＶＤ法
により５ｉＯｚ膜を堆積し、さらに高誘電率絶縁膜（Ｓ
ｉ ８Ｎ４． Ｔ ａ ｘｏＩｌ）を堆積し、その上
部に再びＳ ｉＯｚ膜を形成することにある。本発明を
用いれば、下層に多結晶シリコン熱酸化膜を用いた場合
に比して絶縁膜中を流れる電流が少なく、半導体装置あ
るいは集積回路などに適用した場合の装置の信頼性が高
まり、また製造の良品率も向上するという大きな利点を
有する。
またゲート絶縁耐圧も向上するので、全体の膜厚を薄く
しても信頼性及び製造の良品率が良い。しかも、膜ノリ
を薄くできることにより、装置の動作速度、消＊電力な
どの特性向」二を図れるという大きな利点をも有する。
しても信頼性及び製造の良品率が良い。しかも、膜ノリ
を薄くできることにより、装置の動作速度、消＊電力な
どの特性向」二を図れるという大きな利点をも有する。
次に、本発明の詳細な説明する。第１図は本実施例の絶
縁ゲート′酢界効果型ダイオードの作成工程の説明図で
ある。第１図（ａ）に示す如く、Ｎ型基板１上に厚い絶
縁膜２を形成した後に、多結晶シリコン基板３をＣＶＤ
法により堆積してＰ ＯＣＱ ｓによりリン拡散を行う
。次に第１図（ｂ）に示す如＜Ｓｊ、ＨａとＮｚＯを用
いて高温低圧ＣＶＤ法により膜７１５０人のＳｉＯ２膜
の４を堆積する。この後ドライ酸素雰囲気中９００°Ｃ
でアニールを施し、ＣＶＤ法によりＳｊ、ｓＮ＋を厚さ
１００人に堆積し、さらに高温低圧ＣＶＤ法で膜厚５０
人のＳｉＯ２膜を堆積し酸素アニールを施して三層絶縁
膜を形成する。その」二に多結晶シリコンを堆積し、リ
ン拡散、電極加工を経て第１図（ｂ）の構造を得る。
縁ゲート′酢界効果型ダイオードの作成工程の説明図で
ある。第１図（ａ）に示す如く、Ｎ型基板１上に厚い絶
縁膜２を形成した後に、多結晶シリコン基板３をＣＶＤ
法により堆積してＰ ＯＣＱ ｓによりリン拡散を行う
。次に第１図（ｂ）に示す如＜Ｓｊ、ＨａとＮｚＯを用
いて高温低圧ＣＶＤ法により膜７１５０人のＳｉＯ２膜
の４を堆積する。この後ドライ酸素雰囲気中９００°Ｃ
でアニールを施し、ＣＶＤ法によりＳｊ、ｓＮ＋を厚さ
１００人に堆積し、さらに高温低圧ＣＶＤ法で膜厚５０
人のＳｉＯ２膜を堆積し酸素アニールを施して三層絶縁
膜を形成する。その」二に多結晶シリコンを堆積し、リ
ン拡散、電極加工を経て第１図（ｂ）の構造を得る。
このようにして作成した電界効果ダイオードの電流密度
−印加電界特性を第２図に示す・図よりわかるよう［こ
熱酸化膜／窒化膜／熱酸化膜の構造では多結晶シリコン
の熱酸化膜を流れる電流は大きく、耐圧は低い。この多
結晶シリコンの熱酸化膜を含んだ三層膜の耐圧も低いこ
とがわかる。しかしながら、本実施例の高温低圧ＣＶＩ
）ＳｉＯｘ膜を含む三層膜を用いた絶縁ゲート世界効果
型ダイオードはリーク電流が少く耐圧も高い。本実施例
におけるゲート絶縁膜を用いた半導体装置あるいは集積
回路は、かかる膜中を流れる電流が少く、装置の信頼性
が良いという大きな利点を有する。
−印加電界特性を第２図に示す・図よりわかるよう［こ
熱酸化膜／窒化膜／熱酸化膜の構造では多結晶シリコン
の熱酸化膜を流れる電流は大きく、耐圧は低い。この多
結晶シリコンの熱酸化膜を含んだ三層膜の耐圧も低いこ
とがわかる。しかしながら、本実施例の高温低圧ＣＶＩ
）ＳｉＯｘ膜を含む三層膜を用いた絶縁ゲート世界効果
型ダイオードはリーク電流が少く耐圧も高い。本実施例
におけるゲート絶縁膜を用いた半導体装置あるいは集積
回路は、かかる膜中を流れる電流が少く、装置の信頼性
が良いという大きな利点を有する。
本実施例では、ダイオードについてのみ説明したが、Ｃ
ＶＤ Ｓ ｉＯ２膜を含む三層膜を半導体記憶装置の
蓄積容量部に用いても電気的耐圧の向上や蓄積容量の増
加等の優れた効果が期待できることは言うまでもない。
ＶＤ Ｓ ｉＯ２膜を含む三層膜を半導体記憶装置の
蓄積容量部に用いても電気的耐圧の向上や蓄積容量の増
加等の優れた効果が期待できることは言うまでもない。
また本実施例では高誘電率絶縁膜としてＳｉ３Ｎ＜を取
り上げたが、ＴａｚＯ５等の絶縁膜を用いても効果があ
る。
り上げたが、ＴａｚＯ５等の絶縁膜を用いても効果があ
る。
以上述べたように１本発明の二層膜は、絶縁膜として電
気的特性が優れているので、蓄積容量の誘電体物質とし
て高温低圧ＣＶ Ｄ Ｓ ｉ ０２膜を含む三層膜を
用いた場合、２！酸化膜を含む三層膜を用いた場合に比
べて電気的耐圧が高く絶縁膜中を流れる電流が少ないの
で集積回路に適用した場合の装置の信頼性が高くなると
いう効り！、がある。
気的特性が優れているので、蓄積容量の誘電体物質とし
て高温低圧ＣＶ Ｄ Ｓ ｉ ０２膜を含む三層膜を
用いた場合、２！酸化膜を含む三層膜を用いた場合に比
べて電気的耐圧が高く絶縁膜中を流れる電流が少ないの
で集積回路に適用した場合の装置の信頼性が高くなると
いう効り！、がある。
第り図は本実施例を説明する断面図、第２図は電界効果
ダイオードのゲート絶縁＋１ｊ、に中を流れる’Ｈ（流
の電′ｏ１δ密度−印加１３界特性である。
ダイオードのゲート絶縁＋１ｊ、に中を流れる’Ｈ（流
の電′ｏ１δ密度−印加１３界特性である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高温低圧化学気相成長によつて形成された酸化硅素
膜を下層とし、前記酸化硅素膜より誘電率の高い薄膜を
中層とし、酸化硅素膜を上層とする三層膜を絶縁膜とし
て有することを特徴とする半導体装置。 ２、前記三層膜を多結晶シリコン電極上に設けることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1560986A JPS62174922A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1560986A JPS62174922A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174922A true JPS62174922A (ja) | 1987-07-31 |
Family
ID=11893449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1560986A Pending JPS62174922A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62174922A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH039556A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Nec Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP1560986A patent/JPS62174922A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH039556A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Nec Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
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