JPS62219528A - 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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- JPS62219528A JPS62219528A JP6212186A JP6212186A JPS62219528A JP S62219528 A JPS62219528 A JP S62219528A JP 6212186 A JP6212186 A JP 6212186A JP 6212186 A JP6212186 A JP 6212186A JP S62219528 A JPS62219528 A JP S62219528A
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- silicon oxide
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- Pending
Links
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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】
産業上の利用分野
本発明畝絶縁耐圧、耐キ・リア注入−に優れたＭＩＳ容
量あるいはＭＩ’Ｓトランジスタの絶絶膜を有する半導
体装置の製造方法に関するものである。
量あるいはＭＩ’Ｓトランジスタの絶絶膜を有する半導
体装置の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来の半導体装置においては、ＭＩＳ容量、ＭＩＳ）シ
ンジスタ用絶縁膜に、■窒化処理されたシリコン酸化膜
、あるいは、■窒素雰囲気中でアニール後、酸素雰囲気
で熱処理したシリコン酸化膜が使われることがあった。
ンジスタ用絶縁膜に、■窒化処理されたシリコン酸化膜
、あるいは、■窒素雰囲気中でアニール後、酸素雰囲気
で熱処理したシリコン酸化膜が使われることがあった。
これらの処理は、２ パ−７
無処理のシリコン酸化膜の絶縁耐圧、耐キャリア注入性
を向上させるためになされる。従来、■。
を向上させるためになされる。従来、■。
■の処理はそれぞれ単独でおこなわれていた。
しかし、■の処理のみのシリコン酸化膜は、耐圧に優れ
るが、耐キャリア注入性は改善されない。
るが、耐キャリア注入性は改善されない。
また、■の処理は、数１００Å以下の薄いシリコン酸化
膜では、酸素アニール時のシリコンの再酸化をコントロ
ールすることが難しく、膜厚が増列する。膜厚の増加は
、酸素中熱処理に先立っておこなわれた窒素アニール効
果を減少させる。この経緯を第３図〜第５図に示す。第
３図のようにシリコン１１上に形成されたシリコン酸化
膜１０を窒素雰囲気中でアニールするとシリコン酸化膜
は改質されたシリコン酸化膜１０ａになる。その後、酸
素雰囲気中で熱処理すると、さらに改質され、良好な性
質を持つシリコン酸化膜１０ｂになるが、その際、熱処
理を適切にコントロールしないと、シリコンとシリコン
酸化膜界面で酸化が進み、１０ａなる膜厚増が生じる。
膜では、酸素アニール時のシリコンの再酸化をコントロ
ールすることが難しく、膜厚が増列する。膜厚の増加は
、酸素中熱処理に先立っておこなわれた窒素アニール効
果を減少させる。この経緯を第３図〜第５図に示す。第
３図のようにシリコン１１上に形成されたシリコン酸化
膜１０を窒素雰囲気中でアニールするとシリコン酸化膜
は改質されたシリコン酸化膜１０ａになる。その後、酸
素雰囲気中で熱処理すると、さらに改質され、良好な性
質を持つシリコン酸化膜１０ｂになるが、その際、熱処
理を適切にコントロールしないと、シリコンとシリコン
酸化膜界面で酸化が進み、１０ａなる膜厚増が生じる。
これが、よくない。
発ＦＪＡが解決しようとする問題点
筒１の問題点はシリコン酸化膜の窒化処理のみでは耐キ
ャリア注入性の改善が望めないという点である。第２の
問題点は窒素アニールとそれにつづく酸素熱処理では、
酸素熱処理時にシリコン酸化膜の膜厚増加をコントロー
ルすることが困難で、それに伴う前述の問題が生じると
いう点である。
ャリア注入性の改善が望めないという点である。第２の
問題点は窒素アニールとそれにつづく酸素熱処理では、
酸素熱処理時にシリコン酸化膜の膜厚増加をコントロー
ルすることが困難で、それに伴う前述の問題が生じると
いう点である。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するため、シリコン酸化膜の
窒化処理、窒素アニール処理（順不問）後、ひきつづい
て、酸素雰囲気中で熱処理をおこなうものである。
窒化処理、窒素アニール処理（順不問）後、ひきつづい
て、酸素雰囲気中で熱処理をおこなうものである。
作 用
本発明は、上記手順をとることにより、窒化処理のみの
場合よりも、耐キャリア注入性を向上させ、かつ、酸素
アニール時のシリコンの再酸化による膜厚増加を抑える
ものである。
場合よりも、耐キャリア注入性を向上させ、かつ、酸素
アニール時のシリコンの再酸化による膜厚増加を抑える
ものである。
実施例
以下に、本発明の一実施例について説明する。
シリコン熱酸化膜全アンモニア雰囲気、適当な温度、適
切な時間で、熱処理すると、シリコン酸化膜は、一部室
化して、第１図のような組成を持った窒化酸化膜１にな
る。第１図はおいて、２はシリコン単結晶基板、１ａは
表面窒化層、１ｃが界面窒化層である。１ｂはアニール
により改質されたシリコン酸化膜部分である。この窒化
酸化Ｍ１を窒素アニールし、ひきつづいて酸素雰囲気で
熱処理する。このようにして形成した絶縁膜を、第２図
に示すようなＭ、Ｉｓトランジスタのゲート絶縁膜３と
して用いると、絶縁耐圧にすぐれ、耐キャリア注入性の
良いトランジスタが得られる。６はゲート電極、６は素
子間分離絶縁膜、７は層間絶縁膜、８は配線金属、９は
ソース、ドレイン領域である。
切な時間で、熱処理すると、シリコン酸化膜は、一部室
化して、第１図のような組成を持った窒化酸化膜１にな
る。第１図はおいて、２はシリコン単結晶基板、１ａは
表面窒化層、１ｃが界面窒化層である。１ｂはアニール
により改質されたシリコン酸化膜部分である。この窒化
酸化Ｍ１を窒素アニールし、ひきつづいて酸素雰囲気で
熱処理する。このようにして形成した絶縁膜を、第２図
に示すようなＭ、Ｉｓトランジスタのゲート絶縁膜３と
して用いると、絶縁耐圧にすぐれ、耐キャリア注入性の
良いトランジスタが得られる。６はゲート電極、６は素
子間分離絶縁膜、７は層間絶縁膜、８は配線金属、９は
ソース、ドレイン領域である。
ａｓ ｇｒｏｗｎの熱酸化膜１０にはエレクトロン・ト
ラップが多く存在し、これが耐キャリア注入性を悪化さ
せる。窒素中のアニールは、これを減らすためにとられ
るが、反面、ホール・トラップを作る。ホール・トラッ
プも同様に耐キャリア注入性を劣化させるのでこれを取
り除くことが必要と５ 、、 なる。酸素雰囲気での短時間熱処理は、このホール・ト
ラップを減らすためにおこなわれる。すなわちａｓ ｇ
ｒｏｗｎの熱酸化膜を窒素アニールした後、酸素雰囲気
の熱処理を加えると、エレクトロン・トラップ、ホール
・トラップともに減らすことができ、耐キャリア注入性
を改善することができる。
ラップが多く存在し、これが耐キャリア注入性を悪化さ
せる。窒素中のアニールは、これを減らすためにとられ
るが、反面、ホール・トラップを作る。ホール・トラッ
プも同様に耐キャリア注入性を劣化させるのでこれを取
り除くことが必要と５ 、、 なる。酸素雰囲気での短時間熱処理は、このホール・ト
ラップを減らすためにおこなわれる。すなわちａｓ ｇ
ｒｏｗｎの熱酸化膜を窒素アニールした後、酸素雰囲気
の熱処理を加えると、エレクトロン・トラップ、ホール
・トラップともに減らすことができ、耐キャリア注入性
を改善することができる。
シリコン酸化膜を適切に窒化処理すると、第１図に示す
ようにシリコン酸化膜表面、シリコン−シリコン酸化膜
界面に、窒化シリコン（各々、第１図１ａ、１ｃ）が形
成される。窒化シリコンは、酸素分子の拡散を抑制する
ので、シリコジ−シリコン酸化膜界面からシリコン側へ
の酸素の拡散が減り、酸素アニール時のシリコン基板の
再酸化がおきず、シリコン酸化膜厚の増加がなくなる。
ようにシリコン酸化膜表面、シリコン−シリコン酸化膜
界面に、窒化シリコン（各々、第１図１ａ、１ｃ）が形
成される。窒化シリコンは、酸素分子の拡散を抑制する
ので、シリコジ−シリコン酸化膜界面からシリコン側へ
の酸素の拡散が減り、酸素アニール時のシリコン基板の
再酸化がおきず、シリコン酸化膜厚の増加がなくなる。
窒化処理に、窒素アニ〜ル、酸素短時間処理が加えられ
るので、絶縁耐圧向上に加えて、耐キャリア注入性が向
上する。
るので、絶縁耐圧向上に加えて、耐キャリア注入性が向
上する。
発明の効果
本発明によれば、きわめて簡易な処理により、シリコン
酸化膜の絶縁耐圧、耐キャリア注入性を６ 、。
酸化膜の絶縁耐圧、耐キャリア注入性を６ 、。
改善でき、ＭＩＳキャパシタもしくはＭＩＳトランジス
タの絶縁膜形成法として、実用的にきわめて有用である
。
タの絶縁膜形成法として、実用的にきわめて有用である
。
第１図は本発明の一実施例の方法により形成したシリコ
ン窒化酸化膜の断面図、第２図は本実施例の方法による
シリコン窒化酸化膜をＭＩ Ｓ トランジスタのゲート
絶縁膜に適用した場合の断面図、第３図はシリコン上の
ａｓ ｇｒｏｗｎのシリコン熱酸化膜の断面図、第４図
は第３図に窒素アニールを加えたものの断面図、第６図
はさらに酸素雰囲気中での熱処理をしたものの断面図で
ある。 １・・・・・シリコン窒化酸化膜、２・・・・・・シリ
コン基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名イｂ
−一一アニーＬ１、Ｘす６１實ご東へシリコン１乙１黄
、３−３’、、春色身棒ド片虻 δ−−−ゲ゛−ト膚ニド１ ８−−一肛（隈Ｕ ９−−−ソース、ドレ４ソ＠４ 馴闇ｉρμ・
ン窒化酸化膜の断面図、第２図は本実施例の方法による
シリコン窒化酸化膜をＭＩ Ｓ トランジスタのゲート
絶縁膜に適用した場合の断面図、第３図はシリコン上の
ａｓ ｇｒｏｗｎのシリコン熱酸化膜の断面図、第４図
は第３図に窒素アニールを加えたものの断面図、第６図
はさらに酸素雰囲気中での熱処理をしたものの断面図で
ある。 １・・・・・シリコン窒化酸化膜、２・・・・・・シリ
コン基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名イｂ
−一一アニーＬ１、Ｘす６１實ご東へシリコン１乙１黄
、３−３’、、春色身棒ド片虻 δ−−−ゲ゛−ト膚ニド１ ８−−一肛（隈Ｕ ９−−−ソース、ドレ４ソ＠４ 馴闇ｉρμ・
Claims (1)
- シリコン上のシリコン酸化膜に、窒化処理と窒素雰囲気
中のアニールを加えた後、酸素を含む雰囲気中で熱処理
し、前記酸化膜をＭＩＳ容量又はＭＩＳトランジスタの
絶縁膜としてなる半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212186A JPS62219528A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212186A JPS62219528A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62219528A true JPS62219528A (ja) | 1987-09-26 |
Family
ID=13190910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212186A Pending JPS62219528A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62219528A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128531A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Sharp Corp | 酸化物薄膜の形成方法 |
| US5017979A (en) * | 1989-04-28 | 1991-05-21 | Nippondenso Co., Ltd. | EEPROM semiconductor memory device |
| US6373093B2 (en) | 1989-04-28 | 2002-04-16 | Nippondenso Corporation | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| CN113808939A (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-17 | 长鑫存储技术有限公司 | 二氧化硅薄膜的形成方法和金属栅极的形成方法 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP6212186A patent/JPS62219528A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128531A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Sharp Corp | 酸化物薄膜の形成方法 |
| US5017979A (en) * | 1989-04-28 | 1991-05-21 | Nippondenso Co., Ltd. | EEPROM semiconductor memory device |
| US6365458B1 (en) | 1989-04-28 | 2002-04-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| US6373093B2 (en) | 1989-04-28 | 2002-04-16 | Nippondenso Corporation | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| US6525400B2 (en) | 1989-04-28 | 2003-02-25 | Denso Corporation | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| CN113808939A (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-17 | 长鑫存储技术有限公司 | 二氧化硅薄膜的形成方法和金属栅极的形成方法 |
| CN113808939B (zh) * | 2020-06-15 | 2023-09-22 | 长鑫存储技术有限公司 | 二氧化硅薄膜的形成方法和金属栅极的形成方法 |
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