JP2002016249A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JP2002016249A JP2002016249A JP2000198471A JP2000198471A JP2002016249A JP 2002016249 A JP2002016249 A JP 2002016249A JP 2000198471 A JP2000198471 A JP 2000198471A JP 2000198471 A JP2000198471 A JP 2000198471A JP 2002016249 A JP2002016249 A JP 2002016249A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素の外方拡散を抑制してゲート絶縁膜へ水
素を効率的に供給することが可能な半導体装置及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 ＭＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子と、Ｍ
ＩＳ型素子よりも上層側に形成され、ＭＩＳ型素子のゲ
ート絶縁膜１２に水素を供給するための水素含有膜１４
と、水素含有膜よりも上層側に形成され、水素含有膜に
含まれる水素の外方拡散を抑制する拡散防止膜１５とを
有する。
素を効率的に供給することが可能な半導体装置及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 ＭＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子と、Ｍ
ＩＳ型素子よりも上層側に形成され、ＭＩＳ型素子のゲ
ート絶縁膜１２に水素を供給するための水素含有膜１４
と、水素含有膜よりも上層側に形成され、水素含有膜に
含まれる水素の外方拡散を抑制する拡散防止膜１５とを
有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法、特にＭＩＳ型素子を有する半導体装置及び
その製造方法に関する。
の製造方法、特にＭＩＳ型素子を有する半導体装置及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＳトランジスタの製造プロセスで
は、トランジスタの特性（Ｖth、Ｇｍ、Ｉd 等）のばら
つきを低減するために、通常フォーミングガス雰囲気で
熱処理（シンター処理）が行われる。フォーミングガス
には水素（Ｈ2 ）と窒素（Ｎ2 ）との混合ガスが用いら
れ、熱処理温度は４００〜４５０℃程度である。この熱
処理は、ゲート酸化膜の界面準位を水素によってターミ
ネートすることを主目的として行われる。しかしなが
ら、このような熱処理を行う場合に、従来技術では以下
に示すような問題があった。
は、トランジスタの特性（Ｖth、Ｇｍ、Ｉd 等）のばら
つきを低減するために、通常フォーミングガス雰囲気で
熱処理（シンター処理）が行われる。フォーミングガス
には水素（Ｈ2 ）と窒素（Ｎ2 ）との混合ガスが用いら
れ、熱処理温度は４００〜４５０℃程度である。この熱
処理は、ゲート酸化膜の界面準位を水素によってターミ
ネートすることを主目的として行われる。しかしなが
ら、このような熱処理を行う場合に、従来技術では以下
に示すような問題があった。
【０００３】上述したように、熱処理は水素を含むガス
雰囲気中で行われるが、ゲート酸化膜への水素の輸送効
率が悪い。ガス雰囲気中の水素がゲート酸化膜に輸送さ
れて界面準位をターミネートするのではなく、実際には
パッシベーション膜であるプラズマシリコン窒化膜（プ
ラズマＳｉＮ膜）中に含まれる水素がゲート酸化膜に輸
送されて、界面準位をターミネートしているものと考え
られる。したがって、プラズマＳｉＮ膜を形成した後に
熱処理を行うことが望ましいが、この場合にもプラズマ
ＳｉＮ膜に含まれる水素が外方拡散するため、ゲート酸
化膜への水素の輸送効率を高くすることは難しい。
雰囲気中で行われるが、ゲート酸化膜への水素の輸送効
率が悪い。ガス雰囲気中の水素がゲート酸化膜に輸送さ
れて界面準位をターミネートするのではなく、実際には
パッシベーション膜であるプラズマシリコン窒化膜（プ
ラズマＳｉＮ膜）中に含まれる水素がゲート酸化膜に輸
送されて、界面準位をターミネートしているものと考え
られる。したがって、プラズマＳｉＮ膜を形成した後に
熱処理を行うことが望ましいが、この場合にもプラズマ
ＳｉＮ膜に含まれる水素が外方拡散するため、ゲート酸
化膜への水素の輸送効率を高くすることは難しい。
【０００４】また、近年、強誘電体メモリデバイスが注
目されているが、強誘電体メモリデバイスでは水素を含
むガス雰囲気で熱処理を行うことはできない。水素によ
ってＰＺＴ等の強誘電体膜中に欠陥が生じるためであ
る。そのため、強誘電体メモリデバイスでは、水素の拡
散を抑制する効果（Ｈブロック効果）の大きい酸化アル
ミニウム膜（Ａｌ2 Ｏ3 膜）或いは酸化チタン膜（Ｔｉ
Ｏ膜）で強誘電体膜の周囲を覆うようにしている。しか
しながら、そのための工程が必然的に増加するという問
題がある。
目されているが、強誘電体メモリデバイスでは水素を含
むガス雰囲気で熱処理を行うことはできない。水素によ
ってＰＺＴ等の強誘電体膜中に欠陥が生じるためであ
る。そのため、強誘電体メモリデバイスでは、水素の拡
散を抑制する効果（Ｈブロック効果）の大きい酸化アル
ミニウム膜（Ａｌ2 Ｏ3 膜）或いは酸化チタン膜（Ｔｉ
Ｏ膜）で強誘電体膜の周囲を覆うようにしている。しか
しながら、そのための工程が必然的に増加するという問
題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、トランジ
スタの特性のばらつきを低減する観点から、ゲート酸化
膜の界面準位を水素によってターミネートすることが重
要であるが、従来の構造及び方法では、水素の外方拡散
等によってゲート酸化膜への水素の輸送効率を高くする
ことができないといった問題や、強誘電体メモリデバイ
スへの適用に対して大きな障害があるといった問題があ
った。
スタの特性のばらつきを低減する観点から、ゲート酸化
膜の界面準位を水素によってターミネートすることが重
要であるが、従来の構造及び方法では、水素の外方拡散
等によってゲート酸化膜への水素の輸送効率を高くする
ことができないといった問題や、強誘電体メモリデバイ
スへの適用に対して大きな障害があるといった問題があ
った。
【０００６】本発明は上記従来の課題に対してなされた
ものであり、水素の外方拡散を抑制してゲート絶縁膜へ
水素を効率的に供給することができ、しかも強誘電体膜
等への悪影響を防止することが可能な半導体装置及びそ
の製造方法を提供することを目的としている。
ものであり、水素の外方拡散を抑制してゲート絶縁膜へ
水素を効率的に供給することができ、しかも強誘電体膜
等への悪影響を防止することが可能な半導体装置及びそ
の製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、ＭＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子と、前記ＭＩＳ型
素子よりも上層側に形成され、前記ＭＩＳ型素子のゲー
ト絶縁膜に水素を供給するための水素含有膜と、前記水
素含有膜よりも上層側に形成され、前記水素含有膜に含
まれる水素の外方拡散を抑制する拡散防止膜と、を有す
ることを特徴とする。
は、ＭＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子と、前記ＭＩＳ型
素子よりも上層側に形成され、前記ＭＩＳ型素子のゲー
ト絶縁膜に水素を供給するための水素含有膜と、前記水
素含有膜よりも上層側に形成され、前記水素含有膜に含
まれる水素の外方拡散を抑制する拡散防止膜と、を有す
ることを特徴とする。
【０００８】前記半導体装置は、前記拡散防止膜よりも
上層側に形成された強誘電体膜をさらに有していてもよ
い。
上層側に形成された強誘電体膜をさらに有していてもよ
い。
【０００９】また、前記半導体装置において、前記水素
含有膜は所定濃度以上（２０原子％以上が好ましい）の
水素を含むシリコン窒化膜であることが好ましい。
含有膜は所定濃度以上（２０原子％以上が好ましい）の
水素を含むシリコン窒化膜であることが好ましい。
【００１０】また、前記半導体装置において、前記拡散
防止膜は、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜又はシリ
コン窒化膜であることが好ましい。
防止膜は、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜又はシリ
コン窒化膜であることが好ましい。
【００１１】本発明に係る半導体装置の製造方法は、Ｍ
ＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子が形成された基板上に、
前記ＭＩＳ型素子のゲート絶縁膜に水素を供給するため
の水素含有膜を形成する工程と、前記水素含有膜よりも
上層側に、前記水素含有膜に含まれる水素の外方拡散を
抑制する拡散防止膜を形成する工程と、熱処理によって
前記水素含有膜に含まれる水素を前記ＭＩＳ型素子のゲ
ート絶縁膜に供給する工程と、を有することを特徴とす
る。
ＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子が形成された基板上に、
前記ＭＩＳ型素子のゲート絶縁膜に水素を供給するため
の水素含有膜を形成する工程と、前記水素含有膜よりも
上層側に、前記水素含有膜に含まれる水素の外方拡散を
抑制する拡散防止膜を形成する工程と、熱処理によって
前記水素含有膜に含まれる水素を前記ＭＩＳ型素子のゲ
ート絶縁膜に供給する工程と、を有することを特徴とす
る。
【００１２】前記半導体装置の製造方法において、前記
熱処理は不活性ガスを主成分とするガス雰囲気で行われ
ることが好ましい。
熱処理は不活性ガスを主成分とするガス雰囲気で行われ
ることが好ましい。
【００１３】
【作用】本発明によれば、ＭＩＳ型素子よりも上層側に
水素含有膜が形成され、この水素含有膜よりも上層側に
拡散防止膜が形成されているので、熱処理によって水素
含有膜に含まれる水素をＭＩＳ型素子のゲート絶縁膜に
供給する際に、拡散防止膜によって水素の外方拡散を抑
制することができる。したがって、水素含有膜に含まれ
る水素を効率的にゲート絶縁膜に供給することができ、
ゲート絶縁膜の界面準位を水素によって効率的にターミ
ネートすることができる。
水素含有膜が形成され、この水素含有膜よりも上層側に
拡散防止膜が形成されているので、熱処理によって水素
含有膜に含まれる水素をＭＩＳ型素子のゲート絶縁膜に
供給する際に、拡散防止膜によって水素の外方拡散を抑
制することができる。したがって、水素含有膜に含まれ
る水素を効率的にゲート絶縁膜に供給することができ、
ゲート絶縁膜の界面準位を水素によって効率的にターミ
ネートすることができる。
【００１４】また、拡散防止膜よりも上層側に強誘電体
キャパシタを構成する強誘電体膜が形成されている場
合、拡散防止膜によって水素含有膜に含まれる水素の強
誘電体膜への拡散が抑制されるとともに、熱処理を不活
性ガスを主成分とするガス雰囲気、すなわち水素を含ま
ないように調整されたガス雰囲気で行うことにより、ガ
ス雰囲気から強誘電体膜に水素が供給されることもない
ので、水素に起因する強誘電体膜中の欠陥の発生を防止
することができる。
キャパシタを構成する強誘電体膜が形成されている場
合、拡散防止膜によって水素含有膜に含まれる水素の強
誘電体膜への拡散が抑制されるとともに、熱処理を不活
性ガスを主成分とするガス雰囲気、すなわち水素を含ま
ないように調整されたガス雰囲気で行うことにより、ガ
ス雰囲気から強誘電体膜に水素が供給されることもない
ので、水素に起因する強誘電体膜中の欠陥の発生を防止
することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１６】（実施形態１）図１は、本発明の第１の実
施形態に係る半導体装置の構成例を模式的に示した断面
図である。
施形態に係る半導体装置の構成例を模式的に示した断面
図である。
【００１７】半導体基板（シリコン基板）１１の主面側
に、ゲート絶縁膜（ゲート酸化膜）１２及びゲート電極
１３等からなるＭＩＳトランジスタ（ＭＯＳトランジス
タ）を形成し、続いて、ゲート絶縁膜１２に水素を供給
してゲート絶縁膜１２の界面準位をターミネートするた
めの水素含有膜１４を全面に形成し、ＭＩＳトランジス
タの表面を水素含有膜１４によって覆う。水素含有膜１
４には、プラズマＣＶＤ法で形成したシリコン窒化膜
（プラズマシリコン窒化膜）を用いることが好ましい。
例えば、シラン（ＳｉＨ4 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）を
原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法でシリコン窒化膜を形
成した場合、シリコン窒化膜中には通常２０〜２５原子
％程度の水素が含まれており、その組成もＳｉ3 Ｎ4 で
はなくＳｉＮＨという組成に近くなっている。
に、ゲート絶縁膜（ゲート酸化膜）１２及びゲート電極
１３等からなるＭＩＳトランジスタ（ＭＯＳトランジス
タ）を形成し、続いて、ゲート絶縁膜１２に水素を供給
してゲート絶縁膜１２の界面準位をターミネートするた
めの水素含有膜１４を全面に形成し、ＭＩＳトランジス
タの表面を水素含有膜１４によって覆う。水素含有膜１
４には、プラズマＣＶＤ法で形成したシリコン窒化膜
（プラズマシリコン窒化膜）を用いることが好ましい。
例えば、シラン（ＳｉＨ4 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）を
原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法でシリコン窒化膜を形
成した場合、シリコン窒化膜中には通常２０〜２５原子
％程度の水素が含まれており、その組成もＳｉ3 Ｎ4 で
はなくＳｉＮＨという組成に近くなっている。
【００１８】なお、水素含有膜１４には、プラズマシリ
コン窒化膜の他に、プラズマＣＶＤ法で形成したＰＳＧ
膜或いはＢＰＳＧ膜を用いることも可能である。さら
に、水素含有膜１４として、適当な絶縁膜（例えば、上
述したシリコン窒化膜等）上に水素貯蔵合金膜等を積層
した積層構造を採用してもよい。
コン窒化膜の他に、プラズマＣＶＤ法で形成したＰＳＧ
膜或いはＢＰＳＧ膜を用いることも可能である。さら
に、水素含有膜１４として、適当な絶縁膜（例えば、上
述したシリコン窒化膜等）上に水素貯蔵合金膜等を積層
した積層構造を採用してもよい。
【００１９】水素含有膜１４を形成した後、水素含有膜
１４に含まれる水素の外方拡散を抑制するための拡散防
止膜１５を全面に形成する。拡散防止膜１５には、例え
ば酸化アルミニウム膜（Ａｌ2 Ｏ3 膜）を用いることが
でき、これを化成スパッタリング法で形成する。また、
拡散防止膜１５としては、酸化アルミニウム膜の他に、
酸化チタン膜（ＴｉＯ膜）を用いることも可能である。
また、拡散防止膜１５として、水素を含まない又は水素
含有量の少ないシリコン窒化膜を用いることも可能であ
り、例えば低圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ法）によって形
成されたシリコン窒化膜を用いることができる。
１４に含まれる水素の外方拡散を抑制するための拡散防
止膜１５を全面に形成する。拡散防止膜１５には、例え
ば酸化アルミニウム膜（Ａｌ2 Ｏ3 膜）を用いることが
でき、これを化成スパッタリング法で形成する。また、
拡散防止膜１５としては、酸化アルミニウム膜の他に、
酸化チタン膜（ＴｉＯ膜）を用いることも可能である。
また、拡散防止膜１５として、水素を含まない又は水素
含有量の少ないシリコン窒化膜を用いることも可能であ
り、例えば低圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ法）によって形
成されたシリコン窒化膜を用いることができる。
【００２０】なお、拡散防止膜１５として用いるシリコ
ン窒化膜の水素濃度は、水素含有膜１４として用いるシ
リコン窒化膜の水素濃度よりも低いことは言うまでもな
い。また、拡散防止膜１５の水素拡散抑制効果という観
点から、拡散防止膜１５には水素の拡散係数が小さい材
料が用いられるが、少なくとも後述する層間絶縁膜１６
ａ、１６ｂ及び１６ｃのいずれよりも、水素の拡散係数
が小さい材料を用いるようにする。
ン窒化膜の水素濃度は、水素含有膜１４として用いるシ
リコン窒化膜の水素濃度よりも低いことは言うまでもな
い。また、拡散防止膜１５の水素拡散抑制効果という観
点から、拡散防止膜１５には水素の拡散係数が小さい材
料が用いられるが、少なくとも後述する層間絶縁膜１６
ａ、１６ｂ及び１６ｃのいずれよりも、水素の拡散係数
が小さい材料を用いるようにする。
【００２１】拡散防止膜１５を形成した後、層間絶縁膜
１６ａとして全面にＢＰＳＧ膜を堆積し、ＣＭＰ法によ
ってＢＰＳＧ膜を平坦化する。さらに、ゲート電極１３
と上層側の配線とを接続するための接続部１７ａを形成
する。
１６ａとして全面にＢＰＳＧ膜を堆積し、ＣＭＰ法によ
ってＢＰＳＧ膜を平坦化する。さらに、ゲート電極１３
と上層側の配線とを接続するための接続部１７ａを形成
する。
【００２２】以降の工程は、通常の多層配線プロセスと
同様であり、上層側の層間絶縁膜１６ｂ及び１６ｃ、接
続部１７ｂ及び１７ｃ、配線１８ａ、１８ｂ及び１８ｃ
等を形成する。また、必要に応じて、拡散防止膜１５を
形成した後の多層配線プロセスにおいて、強誘電体キャ
パシタ１９を形成してもよい。
同様であり、上層側の層間絶縁膜１６ｂ及び１６ｃ、接
続部１７ｂ及び１７ｃ、配線１８ａ、１８ｂ及び１８ｃ
等を形成する。また、必要に応じて、拡散防止膜１５を
形成した後の多層配線プロセスにおいて、強誘電体キャ
パシタ１９を形成してもよい。
【００２３】多層配線プロセスの後、窒素（Ｎ2 ）ガス
等の不活性ガスを主成分とした雰囲気で熱処理（アニー
ル）を行う。この熱処理により、プラズマシリコン窒化
膜からなる水素含有膜１４に含まれる水素がゲート絶縁
膜１２に供給され、この水素によってゲート絶縁膜１２
の界面準位がターミネートされる。この熱処理の際に、
水素含有膜１４上には拡散防止膜１５が形成されている
ため、水素の外方拡散が抑制され、水素含有膜１４に含
まれる水素をゲート絶縁膜１２に効率的に供給すること
ができる。また、拡散防止膜１５によって水素の外方拡
散が抑制されることと、熱処理雰囲気中に水素が含まれ
ていないことから、強誘電体キャパシタ１９を構成する
強誘電体膜（ＰＺＴ膜等）１９ａ中に欠陥が生じること
が防止される。
等の不活性ガスを主成分とした雰囲気で熱処理（アニー
ル）を行う。この熱処理により、プラズマシリコン窒化
膜からなる水素含有膜１４に含まれる水素がゲート絶縁
膜１２に供給され、この水素によってゲート絶縁膜１２
の界面準位がターミネートされる。この熱処理の際に、
水素含有膜１４上には拡散防止膜１５が形成されている
ため、水素の外方拡散が抑制され、水素含有膜１４に含
まれる水素をゲート絶縁膜１２に効率的に供給すること
ができる。また、拡散防止膜１５によって水素の外方拡
散が抑制されることと、熱処理雰囲気中に水素が含まれ
ていないことから、強誘電体キャパシタ１９を構成する
強誘電体膜（ＰＺＴ膜等）１９ａ中に欠陥が生じること
が防止される。
【００２４】なお、上述した熱処理は、必ずしも多層配
線プロセス終了後に行う必要はなく、拡散防止膜１５を
形成した後であればよい。
線プロセス終了後に行う必要はなく、拡散防止膜１５を
形成した後であればよい。
【００２５】（実施形態２）図２は、本発明の第２の実
施形態に係る半導体装置の構成例を模式的に示した断面
図である。
施形態に係る半導体装置の構成例を模式的に示した断面
図である。
【００２６】本実施形態の基本的な構成及び基本的な製
造プロセスについては第１の実施形態と同様であり、図
１示した第１の実施形態の構成要素と対応する構成要素
については同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略す
る。
造プロセスについては第１の実施形態と同様であり、図
１示した第１の実施形態の構成要素と対応する構成要素
については同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略す
る。
【００２７】第１の実施形態では、水素含有膜１４上に
直接拡散防止膜１５を形成するようにしたが、本実施形
態では、水素含有膜１４を形成した後に層間絶縁膜１６
ａを形成し、層間絶縁膜１６ａ上に拡散防止膜１５を形
成するようにしている。このように水素含有膜１４と拡
散防止膜１５とが離間していても、水素含有膜１４中の
水素の外方拡散を抑制することは可能であり、第１の実
施形態と同様の効果を得ることができる。なお、拡散防
止膜１５の形成位置は図に示したような位置に限定され
るものでないが、多層金属配線の第１層目（配線１８ａ
に相当）よりも下層側に形成されていることが好まし
い。
直接拡散防止膜１５を形成するようにしたが、本実施形
態では、水素含有膜１４を形成した後に層間絶縁膜１６
ａを形成し、層間絶縁膜１６ａ上に拡散防止膜１５を形
成するようにしている。このように水素含有膜１４と拡
散防止膜１５とが離間していても、水素含有膜１４中の
水素の外方拡散を抑制することは可能であり、第１の実
施形態と同様の効果を得ることができる。なお、拡散防
止膜１５の形成位置は図に示したような位置に限定され
るものでないが、多層金属配線の第１層目（配線１８ａ
に相当）よりも下層側に形成されていることが好まし
い。
【００２８】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その
趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施する
ことが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段
階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組
み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例
えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削
除されても、所定の効果が得られるものであれば発明と
して抽出され得る。
発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その
趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施する
ことが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段
階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組
み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例
えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削
除されても、所定の効果が得られるものであれば発明と
して抽出され得る。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、水素含有膜よりも上層
側に拡散防止膜が形成されているので、熱処理工程にお
ける水素含有膜中の水素の外方拡散を抑制することがで
き、水素含有膜に含まれる水素を効率的にゲート絶縁膜
に供給することが可能となり、素子特性の向上をはかる
ことができる。また、強誘電体キャパシタが形成されて
いる場合、強誘電体膜中への水素の混入を抑制すること
ができるため、水素に起因する強誘電体膜中の欠陥の発
生を防止することが可能となる。
側に拡散防止膜が形成されているので、熱処理工程にお
ける水素含有膜中の水素の外方拡散を抑制することがで
き、水素含有膜に含まれる水素を効率的にゲート絶縁膜
に供給することが可能となり、素子特性の向上をはかる
ことができる。また、強誘電体キャパシタが形成されて
いる場合、強誘電体膜中への水素の混入を抑制すること
ができるため、水素に起因する強誘電体膜中の欠陥の発
生を防止することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の構
成例を模式的に示した断面図。
成例を模式的に示した断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の構
成例を模式的に示した断面図。
成例を模式的に示した断面図。
１１…半導体基板 １２…ゲート絶縁膜 １３…ゲート電極 １４…水素含有膜 １５…拡散防止膜 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ…層間絶縁膜 １７ａ、１７ｂ、１７ｃ…接続部 １８ａ、１８ｂ、１８ｃ…配線 １９…強誘電体キャパシタ １９ａ…強誘電体膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/318 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｘ 21/324 29/78 ３０１Ｎ 27/105 27/10 ４４４Ｃ Ｆターム(参考） 5F040 DA00 DC01 EL01 EL02 EL06 EM00 5F058 BA20 BC03 BC08 BD01 BD07 BF07 BF23 BF29 BF30 BH01 BH04 BJ10 5F083 AD21 AD49 FR01 GA25 JA56 KA20 MA06 MA16 PR33
Claims (6)
- 【請求項１】ＭＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子と、 前記ＭＩＳ型素子よりも上層側に形成され、前記ＭＩＳ
型素子のゲート絶縁膜に水素を供給するための水素含有
膜と、 前記水素含有膜よりも上層側に形成され、前記水素含有
膜に含まれる水素の外方拡散を抑制する拡散防止膜と、 を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】前記拡散防止膜よりも上層側に形成された
強誘電体膜をさらに有することを特徴とする請求項１に
記載の半導体装置。 - 【請求項３】前記水素含有膜は所定濃度以上の水素を含
むシリコン窒化膜であることを特徴とする請求項１に記
載の半導体装置。 - 【請求項４】前記拡散防止膜は、酸化アルミニウム膜、
酸化チタン膜又はシリコン窒化膜であることを特徴とす
る請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項５】ＭＩＳ構造を有するＭＩＳ型素子が形成さ
れた基板上に、前記ＭＩＳ型素子のゲート絶縁膜に水素
を供給するための水素含有膜を形成する工程と、 前記水素含有膜よりも上層側に、前記水素含有膜に含ま
れる水素の外方拡散を抑制する拡散防止膜を形成する工
程と、 熱処理によって前記水素含有膜に含まれる水素を前記Ｍ
ＩＳ型素子のゲート絶縁膜に供給する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】前記熱処理は不活性ガスを主成分とするガ
ス雰囲気で行われることを特徴とする請求項５に記載の
半導体装置の製造方法。
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