JP2000091331A - 絶縁膜の作製方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
絶縁膜の作製方法および半導体装置の製造方法Info
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚さが薄くかつ欠陥密度が低い絶縁膜を低温
で形成することができる絶縁膜の作製方法およびそれを
用いた半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコンよりなる基板11の表面に酸素
原子を含む電離気体G1を照射し、酸化膜12を形成す
る。次いで、酸化膜12にエキシマレーザビームEを照
射する。これにより、酸化膜12および酸化膜12と基
板11との界面における欠陥密度が低減し、欠陥密度が
低い絶縁膜が得られる。エキシマレーザビームの照射で
は基板11の表面の温度のみが瞬間的に上昇し、周囲の
温度は上昇しない。よって、ボロシリケートガラスなど
の低耐熱性材料よりなる基板も用いることができる。ま
た、酸化膜12の上に被覆膜を形成してその上からエキ
シマレーザビームEを照射するようにしてもよい。これ
によれば、エキシマレーザビームの照射により新しい欠
陥が生成することを防止できる。
で形成することができる絶縁膜の作製方法およびそれを
用いた半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコンよりなる基板11の表面に酸素
原子を含む電離気体G1を照射し、酸化膜12を形成す
る。次いで、酸化膜12にエキシマレーザビームEを照
射する。これにより、酸化膜12および酸化膜12と基
板11との界面における欠陥密度が低減し、欠陥密度が
低い絶縁膜が得られる。エキシマレーザビームの照射で
は基板11の表面の温度のみが瞬間的に上昇し、周囲の
温度は上昇しない。よって、ボロシリケートガラスなど
の低耐熱性材料よりなる基板も用いることができる。ま
た、酸化膜12の上に被覆膜を形成してその上からエキ
シマレーザビームEを照射するようにしてもよい。これ
によれば、エキシマレーザビームの照射により新しい欠
陥が生成することを防止できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下地部の表面に酸
化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜を形成する絶縁膜の作
製方法およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関す
る。
化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜を形成する絶縁膜の作
製方法およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体装置には、電界効果トランジスタ
またはメモリなど、半導体よりなる下地部の上に酸化
膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜などの絶縁膜を形成した
ものがある。従来は、これらの絶縁膜を、例えば、化学
気相成長(CVD;Chemical Vapor Deposition )法あ
るいはスパッタリング法により作製していた。また、特
にシリコン(Si)よりなる下地部の表面に酸化膜を形
成する場合には、下地部を酸素あるいは水蒸気雰囲気中
において高温(約1000℃)で加熱することにより作
製していた。
またはメモリなど、半導体よりなる下地部の上に酸化
膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜などの絶縁膜を形成した
ものがある。従来は、これらの絶縁膜を、例えば、化学
気相成長(CVD;Chemical Vapor Deposition )法あ
るいはスパッタリング法により作製していた。また、特
にシリコン(Si)よりなる下地部の表面に酸化膜を形
成する場合には、下地部を酸素あるいは水蒸気雰囲気中
において高温(約1000℃)で加熱することにより作
製していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、化学気
相成長法やスパッタリング法では、薄い絶縁膜を制御性
良く作製することが難しく、かつ絶縁膜と下地部との界
面における欠陥密度が1012cm-2eV-1程度と高いと
いう問題があった。よって、これらの方法では、絶縁膜
の膜厚を数nmと薄くすることができず、面積も狭くす
ることができなかった。従って、近年の半導体装置の微
細化に対応することができなかった。
相成長法やスパッタリング法では、薄い絶縁膜を制御性
良く作製することが難しく、かつ絶縁膜と下地部との界
面における欠陥密度が1012cm-2eV-1程度と高いと
いう問題があった。よって、これらの方法では、絶縁膜
の膜厚を数nmと薄くすることができず、面積も狭くす
ることができなかった。従って、近年の半導体装置の微
細化に対応することができなかった。
【0004】一方、シリコンよりなる下地部を酸素ある
いは水蒸気雰囲気中で加熱する方法によれば、数nmの
薄い絶縁膜を制御性良く作製することが可能であり、ま
た下地部との界面の欠陥密度も1010cm-2eV-1程度
と低くすることができるが、下地部を1000℃程度の
高温で加熱しなければならず、低温で絶縁膜を作製する
ことができないという問題があった。よって、ケイ酸塩
ガラス,ボロシリケートガラスあるいはプラスチックな
どの低耐熱性材料よりなる下地基板の上に半導体よりな
る下地部を設けたものを用いることができず、大面積の
半導体装置を形成することができなかった。また、次世
代LSI(Large-Scale Integration )における電界効
果トランジスタのように各半導体素子が微細化してくる
と、不純物の再分布や形成層の歪みを避けるために、高
温での処理は好ましくなく、この方法では対応できなか
った。
いは水蒸気雰囲気中で加熱する方法によれば、数nmの
薄い絶縁膜を制御性良く作製することが可能であり、ま
た下地部との界面の欠陥密度も1010cm-2eV-1程度
と低くすることができるが、下地部を1000℃程度の
高温で加熱しなければならず、低温で絶縁膜を作製する
ことができないという問題があった。よって、ケイ酸塩
ガラス,ボロシリケートガラスあるいはプラスチックな
どの低耐熱性材料よりなる下地基板の上に半導体よりな
る下地部を設けたものを用いることができず、大面積の
半導体装置を形成することができなかった。また、次世
代LSI(Large-Scale Integration )における電界効
果トランジスタのように各半導体素子が微細化してくる
と、不純物の再分布や形成層の歪みを避けるために、高
温での処理は好ましくなく、この方法では対応できなか
った。
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、厚さが薄くかつ欠陥密度が低い絶縁
膜を低温で形成することができる絶縁膜の作製方法およ
びそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することに
ある。
ので、その目的は、厚さが薄くかつ欠陥密度が低い絶縁
膜を低温で形成することができる絶縁膜の作製方法およ
びそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による絶縁膜の作
製方法は、半導体よりなる下地部の表面を酸素原子およ
び窒素原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝
すことにより下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸
化窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形
成した下地部の表面を加熱する工程とを含むものであ
る。
製方法は、半導体よりなる下地部の表面を酸素原子およ
び窒素原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝
すことにより下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸
化窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形
成した下地部の表面を加熱する工程とを含むものであ
る。
【0007】本発明による半導体装置の製造方法は、半
導体よりなる下地部の表面を酸素原子および窒素原子の
うちの少なくとも一方を含む電離気体に曝すことにより
下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜より
なる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した下地部
の表面を加熱する工程とを含むものである。
導体よりなる下地部の表面を酸素原子および窒素原子の
うちの少なくとも一方を含む電離気体に曝すことにより
下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜より
なる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した下地部
の表面を加熱する工程とを含むものである。
【0008】本発明による他の半導体装置の製造方法
は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶縁
膜が形成されたトランジスタを有する半導体装置を製造
するものであって、下地部の表面を酸素原子および窒素
原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝すこと
により下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化
膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した
下地部の表面を加熱する工程とを含むものである。
は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶縁
膜が形成されたトランジスタを有する半導体装置を製造
するものであって、下地部の表面を酸素原子および窒素
原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝すこと
により下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化
膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した
下地部の表面を加熱する工程とを含むものである。
【0009】本発明による更に他の半導体装置の製造方
法は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶
縁膜が形成されたメモリ,電荷蓄積部を構成する半導体
よりなる下地部の上に絶縁膜が形成されたメモリあるい
はキャパシタの電極を構成する下地部の上に絶縁膜が形
成されたメモリを有する半導体装置を製造するものであ
って、下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの
少なくとも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部
の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶
縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した下地部の表面
を加熱する工程とを含むものである。
法は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶
縁膜が形成されたメモリ,電荷蓄積部を構成する半導体
よりなる下地部の上に絶縁膜が形成されたメモリあるい
はキャパシタの電極を構成する下地部の上に絶縁膜が形
成されたメモリを有する半導体装置を製造するものであ
って、下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの
少なくとも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部
の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶
縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した下地部の表面
を加熱する工程とを含むものである。
【0010】本発明による更に他の半導体装置の製造方
法は、電極を構成する半導体よりなる下地部の上に絶縁
膜が形成されたダイオードを有する半導体装置を製造す
るものであって、下地部の表面を酸素原子および窒素原
子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝すことに
より下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜
よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した下
地部の表面を加熱する工程とを含むものである。
法は、電極を構成する半導体よりなる下地部の上に絶縁
膜が形成されたダイオードを有する半導体装置を製造す
るものであって、下地部の表面を酸素原子および窒素原
子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝すことに
より下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜
よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成した下
地部の表面を加熱する工程とを含むものである。
【0011】本発明による更に他の半導体装置の製造方
法は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶
縁膜が形成された単一電子トランジスタを有する半導体
装置を製造するものであって、下地部の表面を酸素原子
および窒素原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体
に曝すことにより下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるい
は酸化窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜
を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含むもので
ある。
法は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶
縁膜が形成された単一電子トランジスタを有する半導体
装置を製造するものであって、下地部の表面を酸素原子
および窒素原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体
に曝すことにより下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるい
は酸化窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜
を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含むもので
ある。
【0012】本発明による更に他の半導体装置の製造方
法は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶
縁膜が形成された単一電子メモリを有する半導体装置を
製造するものであって、下地部の表面を酸素原子および
窒素原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝す
ことにより下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化
窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成
した下地部の表面を加熱する工程とを含むものである。
法は、伝導層を構成する半導体よりなる下地部の上に絶
縁膜が形成された単一電子メモリを有する半導体装置を
製造するものであって、下地部の表面を酸素原子および
窒素原子のうちの少なくとも一方を含む電離気体に曝す
ことにより下地部の表面に酸化膜,窒化膜あるいは酸化
窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を形成
した下地部の表面を加熱する工程とを含むものである。
【0013】本発明による絶縁膜の作製方法および半導
体装置の製造方法では、まず、半導体よりなる下地部の
表面が酸素原子および窒素原子のうちの少なくとも一方
を含む電離気体に曝され、その表面に酸化膜,窒化膜あ
るいは酸化窒化膜が形成される。次いで、その表面が加
熱され、表面に形成された酸化膜,窒化膜あるいは酸化
窒化膜における欠陥が低減される。
体装置の製造方法では、まず、半導体よりなる下地部の
表面が酸素原子および窒素原子のうちの少なくとも一方
を含む電離気体に曝され、その表面に酸化膜,窒化膜あ
るいは酸化窒化膜が形成される。次いで、その表面が加
熱され、表面に形成された酸化膜,窒化膜あるいは酸化
窒化膜における欠陥が低減される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【0015】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。まず、図1(A)に示したように、例えば、
シリコンよりなる下地部としての基板11を用意し、そ
の表面を硝酸(HNO3 )の水溶液で洗浄する。次い
で、水酸化アンモニウム(NH4 OH)と過酸化水素
(H2 O2 )との水溶液で洗浄し、更に、水で洗浄す
る。
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。まず、図1(A)に示したように、例えば、
シリコンよりなる下地部としての基板11を用意し、そ
の表面を硝酸(HNO3 )の水溶液で洗浄する。次い
で、水酸化アンモニウム(NH4 OH)と過酸化水素
(H2 O2 )との水溶液で洗浄し、更に、水で洗浄す
る。
【0016】続いて、図1(B)に示したように、基板
11の表面に酸素原子(O)を含む電離気体G1 を照射
し、電離気体G1 の雰囲気中に基板11の表面を曝す。
その際、例えば、酸素(O2 )およびオゾン(O3 )の
うちの少なくとも1種を含む気体を真空装置中において
電離させることにより、酸素原子を含む電離気体を生成
させる。その際の条件は、例えば、雰囲気を0.6To
rr、供給する気体の流量を400sccm、温度を1
50℃、電力を350Wとする。これにより、基板11
の表面に絶縁膜である酸化膜12が形成される。この酸
化膜12は欠陥を多く有しており、酸化膜12と基板1
1との界面にも欠陥が多く存在している。
11の表面に酸素原子(O)を含む電離気体G1 を照射
し、電離気体G1 の雰囲気中に基板11の表面を曝す。
その際、例えば、酸素(O2 )およびオゾン(O3 )の
うちの少なくとも1種を含む気体を真空装置中において
電離させることにより、酸素原子を含む電離気体を生成
させる。その際の条件は、例えば、雰囲気を0.6To
rr、供給する気体の流量を400sccm、温度を1
50℃、電力を350Wとする。これにより、基板11
の表面に絶縁膜である酸化膜12が形成される。この酸
化膜12は欠陥を多く有しており、酸化膜12と基板1
1との界面にも欠陥が多く存在している。
【0017】酸化膜12を形成したのち、図1(C)に
示したように、例えば、その表面に基板11により吸収
されるエネルギービームEを照射して、基板11の表面
および酸化膜12を加熱する。エネルギービームとして
はエキシマレーザビームあるいは電子線ビームなどのい
ずれを用いてもよいが、特にはエキシマレーザビームが
好ましい。エキシマレーザビームの波長としては、例え
ば、XeClの308nm,KrFの248nmあるい
はArFの193nmなどいずれの波長を用いてもよ
い。
示したように、例えば、その表面に基板11により吸収
されるエネルギービームEを照射して、基板11の表面
および酸化膜12を加熱する。エネルギービームとして
はエキシマレーザビームあるいは電子線ビームなどのい
ずれを用いてもよいが、特にはエキシマレーザビームが
好ましい。エキシマレーザビームの波長としては、例え
ば、XeClの308nm,KrFの248nmあるい
はArFの193nmなどいずれの波長を用いてもよ
い。
【0018】また、エネルギービームの照射時間は例え
ば100nsec程度の短い時間とし、基板11の表面
が酸化膜12を形成した時の温度よりも高くなるように
する。よって、この加熱では、基板11の表面近傍の温
度のみが瞬間的に高くなり、基板11全体の温度は高く
ならない。これにより、酸化膜12の欠陥が低減し、酸
化膜12と基板11との界面における欠陥も低減する。
すなわち、これにより、良好な酸化膜12が得られる。
ば100nsec程度の短い時間とし、基板11の表面
が酸化膜12を形成した時の温度よりも高くなるように
する。よって、この加熱では、基板11の表面近傍の温
度のみが瞬間的に高くなり、基板11全体の温度は高く
ならない。これにより、酸化膜12の欠陥が低減し、酸
化膜12と基板11との界面における欠陥も低減する。
すなわち、これにより、良好な酸化膜12が得られる。
【0019】なお、このようにして形成した酸化膜12
の膜厚をエリプソメトリ法により測定した。図2にその
膜厚と酸素原子を含む電離気体中に基板11を曝した時
間との関係を示す。図2に示したように、この方法によ
れば、膜厚が数nm程度の薄い酸化膜12を形成できる
ことが分かる。
の膜厚をエリプソメトリ法により測定した。図2にその
膜厚と酸素原子を含む電離気体中に基板11を曝した時
間との関係を示す。図2に示したように、この方法によ
れば、膜厚が数nm程度の薄い酸化膜12を形成できる
ことが分かる。
【0020】このように本実施の形態に係る絶縁膜の作
製方法によれば、基板11の表面を酸素原子を含む電離
気体の雰囲気中に曝したのち、それよりも高い温度で基
板11の表面を加熱するようにしたので、厚さが薄くか
つ欠陥密度が低い酸化膜12を容易に形成することがで
きる。よって、この方法を用いて半導体装置を形成すれ
ば、半導体装置を微細化することができる。
製方法によれば、基板11の表面を酸素原子を含む電離
気体の雰囲気中に曝したのち、それよりも高い温度で基
板11の表面を加熱するようにしたので、厚さが薄くか
つ欠陥密度が低い酸化膜12を容易に形成することがで
きる。よって、この方法を用いて半導体装置を形成すれ
ば、半導体装置を微細化することができる。
【0021】また、基板11の表面のみを加熱するよう
にしたので、基板11全体の温度を高くすることなく低
温で良好な酸化膜12を形成することができる。よっ
て、基板11に代えて、ケイ酸塩ガラス,ボロシリケー
トガラスあるいはプラスチックなどの低耐熱性材料より
なる下地基板の上に下地部としてシリコン層を形成した
ものを用いることもできる。従って、この方法を用いて
半導体装置を形成すれば、大面積の半導体装置を得るこ
とができる。更に、不純物の分布や形成した層の歪みを
防止することができるので、半導体装置を微細化するこ
とができる。加えて、エネルギービームを照射すること
により基板11の表面を加熱するようにしたので、基板
11の表面近傍のみを容易に加熱することができる。
にしたので、基板11全体の温度を高くすることなく低
温で良好な酸化膜12を形成することができる。よっ
て、基板11に代えて、ケイ酸塩ガラス,ボロシリケー
トガラスあるいはプラスチックなどの低耐熱性材料より
なる下地基板の上に下地部としてシリコン層を形成した
ものを用いることもできる。従って、この方法を用いて
半導体装置を形成すれば、大面積の半導体装置を得るこ
とができる。更に、不純物の分布や形成した層の歪みを
防止することができるので、半導体装置を微細化するこ
とができる。加えて、エネルギービームを照射すること
により基板11の表面を加熱するようにしたので、基板
11の表面近傍のみを容易に加熱することができる。
【0022】(第2の実施の形態)図3は本発明の第2
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。本実施の形態では、第1の実施の形態におけ
る酸化膜12に代えて、下地部である基板11の上に絶
縁膜として酸化窒化膜13を形成する場合について説明
する。この方法は、電離気体の種類が異なることを除
き、第1の実施の形態と同一の構成を有している。よっ
て、ここでは、第1の実施の形態と同一の構成要素には
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、
酸化窒化膜13というのは酸素と窒素とを含む化合物の
ことを言う。
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。本実施の形態では、第1の実施の形態におけ
る酸化膜12に代えて、下地部である基板11の上に絶
縁膜として酸化窒化膜13を形成する場合について説明
する。この方法は、電離気体の種類が異なることを除
き、第1の実施の形態と同一の構成を有している。よっ
て、ここでは、第1の実施の形態と同一の構成要素には
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、
酸化窒化膜13というのは酸素と窒素とを含む化合物の
ことを言う。
【0023】まず、図3(A)に示したように、第1の
実施の形態と同様に、例えば、シリコンよりなる下地部
としての基板11を用意し、その表面を洗浄する。次い
で、図3(B)に示したように、基板11の表面に酸素
原子および窒素原子(N)を含む電離気体G2 を照射
し、電離気体G2 の雰囲気中に基板11の表面を曝す。
その際、例えば、一酸化二窒素(N2 O)を含む気体を
真空装置中において電離させることにより、酸素原子お
よび窒素原子を含む電離気体を生成させる。その際の条
件は、例えば、雰囲気を0.1Torr、供給する気体
の流量を250sccm、温度を400℃、電力を20
Wとする。これにより、基板11の表面に酸化窒化膜1
3が形成される。この酸化窒化膜13は欠陥を多く有し
ており、酸化窒化膜13と基板11との界面にも欠陥が
多く存在している。
実施の形態と同様に、例えば、シリコンよりなる下地部
としての基板11を用意し、その表面を洗浄する。次い
で、図3(B)に示したように、基板11の表面に酸素
原子および窒素原子(N)を含む電離気体G2 を照射
し、電離気体G2 の雰囲気中に基板11の表面を曝す。
その際、例えば、一酸化二窒素(N2 O)を含む気体を
真空装置中において電離させることにより、酸素原子お
よび窒素原子を含む電離気体を生成させる。その際の条
件は、例えば、雰囲気を0.1Torr、供給する気体
の流量を250sccm、温度を400℃、電力を20
Wとする。これにより、基板11の表面に酸化窒化膜1
3が形成される。この酸化窒化膜13は欠陥を多く有し
ており、酸化窒化膜13と基板11との界面にも欠陥が
多く存在している。
【0024】酸化窒化膜13を形成したのち、図3
(C)に示したように、第1の実施の形態と同様に、例
えば、その表面に基板11により吸収されるエネルギー
ビームEを照射して加熱する。これにより、第1の実施
の形態と同様に、酸化窒化膜13の欠陥が低減し、酸化
窒化膜13と基板11との界面の欠陥も低減する。すな
わち、これにより、良好な酸化窒化膜13が得られる。
(C)に示したように、第1の実施の形態と同様に、例
えば、その表面に基板11により吸収されるエネルギー
ビームEを照射して加熱する。これにより、第1の実施
の形態と同様に、酸化窒化膜13の欠陥が低減し、酸化
窒化膜13と基板11との界面の欠陥も低減する。すな
わち、これにより、良好な酸化窒化膜13が得られる。
【0025】なお、このようにして形成した酸化窒化膜
13の膜厚をエリプソメトリ法により測定した。図4に
その膜厚と酸素原子と窒素原子とを含む電離気体中に基
板11を曝した時間との関係を示す。図4に示したよう
に、この方法によれば、膜厚が数nm程度の薄い酸化窒
化膜13を形成できることが分かる。
13の膜厚をエリプソメトリ法により測定した。図4に
その膜厚と酸素原子と窒素原子とを含む電離気体中に基
板11を曝した時間との関係を示す。図4に示したよう
に、この方法によれば、膜厚が数nm程度の薄い酸化窒
化膜13を形成できることが分かる。
【0026】このように本実施の形態に係る絶縁膜の作
製方法によれば、基板11の表面を酸素原子および窒素
原子を含む電離気体の雰囲気中に曝したのち、それより
も高い温度で基板11の表面を加熱するようにしたの
で、第1の実施の形態と同様に、厚さが薄くかつ欠陥密
度が低い酸化窒化膜13を容易に形成することができ
る。また、第1の実施の形態と同様に、基板11の表面
のみをエネルギービームの照射により加熱するようにし
たので、第1の実施の形態において説明した効果と同様
の効果を有する。すなわち、低温で良好な酸化窒化膜1
3を容易に形成することができる。
製方法によれば、基板11の表面を酸素原子および窒素
原子を含む電離気体の雰囲気中に曝したのち、それより
も高い温度で基板11の表面を加熱するようにしたの
で、第1の実施の形態と同様に、厚さが薄くかつ欠陥密
度が低い酸化窒化膜13を容易に形成することができ
る。また、第1の実施の形態と同様に、基板11の表面
のみをエネルギービームの照射により加熱するようにし
たので、第1の実施の形態において説明した効果と同様
の効果を有する。すなわち、低温で良好な酸化窒化膜1
3を容易に形成することができる。
【0027】なお、本実施の形態においては、一酸化二
窒素を含む気体を電離させることにより酸素原子および
窒素原子を含む電離気体を生成させる場合について具体
的に説明したが、酸素およびオゾンのうちの少なくとも
1種と、アンモニア(NH3)および窒素(N2 )のう
ちの少なくとも1種とを含む気体を電離させることによ
り酸素原子および窒素原子を含む電離気体を生成させる
ようにしてもよい。また、それらに加えて一酸化二窒素
を含む気体を電離させることにより酸素原子および窒素
原子を含む電離気体を生成させるようにしてもよい。
窒素を含む気体を電離させることにより酸素原子および
窒素原子を含む電離気体を生成させる場合について具体
的に説明したが、酸素およびオゾンのうちの少なくとも
1種と、アンモニア(NH3)および窒素(N2 )のう
ちの少なくとも1種とを含む気体を電離させることによ
り酸素原子および窒素原子を含む電離気体を生成させる
ようにしてもよい。また、それらに加えて一酸化二窒素
を含む気体を電離させることにより酸素原子および窒素
原子を含む電離気体を生成させるようにしてもよい。
【0028】(第3の実施の形態)図5は本発明の第3
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。本実施の形態では、第1の実施の形態におけ
る酸化膜12に代えて、下地部である基板11の上に絶
縁膜として窒化膜14を形成する場合について説明す
る。この方法は、電離気体の種類が異なることを除き、
第1の実施の形態と同一の構成を有している。よって、
ここでは、第1の実施の形態と同一の構成要素には同一
の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。本実施の形態では、第1の実施の形態におけ
る酸化膜12に代えて、下地部である基板11の上に絶
縁膜として窒化膜14を形成する場合について説明す
る。この方法は、電離気体の種類が異なることを除き、
第1の実施の形態と同一の構成を有している。よって、
ここでは、第1の実施の形態と同一の構成要素には同一
の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0029】まず、図5(A)に示したように、第1の
実施の形態と同様に、例えば、シリコンよりなる下地部
としての基板11を用意し、その表面を洗浄する。次い
で、図5(B)に示したように、基板11の表面に窒素
原子を含む電離気体G3 を照射し、電離気体G3 の雰囲
気中に基板11の表面を曝す。その際、例えば、アンモ
ニアおよび窒素のうちの少なくとも1種を含む気体を真
空装置中において電離させることにより、窒素原子を含
む電離気体を生成させる。その際の条件は、例えば、雰
囲気を600Torr、温度を150℃、電力を340
Wとする。これにより、基板11の表面に窒化膜14が
形成される。この窒化膜14は欠陥を多く有しており、
窒化膜14と基板11との界面にも欠陥が多く存在して
いる。
実施の形態と同様に、例えば、シリコンよりなる下地部
としての基板11を用意し、その表面を洗浄する。次い
で、図5(B)に示したように、基板11の表面に窒素
原子を含む電離気体G3 を照射し、電離気体G3 の雰囲
気中に基板11の表面を曝す。その際、例えば、アンモ
ニアおよび窒素のうちの少なくとも1種を含む気体を真
空装置中において電離させることにより、窒素原子を含
む電離気体を生成させる。その際の条件は、例えば、雰
囲気を600Torr、温度を150℃、電力を340
Wとする。これにより、基板11の表面に窒化膜14が
形成される。この窒化膜14は欠陥を多く有しており、
窒化膜14と基板11との界面にも欠陥が多く存在して
いる。
【0030】窒化膜14を形成したのち、図5(C)に
示したように、第1の実施の形態と同様に、例えば、そ
の表面に基板11により吸収されるエネルギービームE
を照射して加熱する。これにより、第1の実施の形態と
同様に、窒化膜14の欠陥が低減し、窒化膜14と基板
11との界面の欠陥も低減する。すなわち、これによ
り、良好な窒化膜14が得られる。
示したように、第1の実施の形態と同様に、例えば、そ
の表面に基板11により吸収されるエネルギービームE
を照射して加熱する。これにより、第1の実施の形態と
同様に、窒化膜14の欠陥が低減し、窒化膜14と基板
11との界面の欠陥も低減する。すなわち、これによ
り、良好な窒化膜14が得られる。
【0031】このように本実施の形態に係る絶縁膜の作
製方法によれば、基板11の表面を窒素原子を含む電離
気体の雰囲気中に曝したのち、それよりも高い温度で基
板11の表面を加熱するようにしたので、第1の実施の
形態と同様に、厚さが薄くかつ欠陥密度が低い窒化膜1
4を容易に形成することができる。また、第1の実施の
形態と同様に、基板11の表面のみをエネルギービーム
の照射により加熱するようにしたので、第1の実施の形
態において説明した効果と同一の効果を有する。すなわ
ち、低温で良好な窒化膜14を容易に形成することがで
きる。
製方法によれば、基板11の表面を窒素原子を含む電離
気体の雰囲気中に曝したのち、それよりも高い温度で基
板11の表面を加熱するようにしたので、第1の実施の
形態と同様に、厚さが薄くかつ欠陥密度が低い窒化膜1
4を容易に形成することができる。また、第1の実施の
形態と同様に、基板11の表面のみをエネルギービーム
の照射により加熱するようにしたので、第1の実施の形
態において説明した効果と同一の効果を有する。すなわ
ち、低温で良好な窒化膜14を容易に形成することがで
きる。
【0032】(第4の実施の形態)図6は本発明の第4
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。この方法は、酸化膜12の上に被覆膜15を
形成する工程を更に含むことを除き、第1の実施の形態
と同様の構成を有している。よって、ここでは、第1の
実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。
の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を工程順に表すも
のである。この方法は、酸化膜12の上に被覆膜15を
形成する工程を更に含むことを除き、第1の実施の形態
と同様の構成を有している。よって、ここでは、第1の
実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。
【0033】まず、第1の実施の形態と同様に、例え
ば、シリコンよりなる下地部としての基板11を用意
し、その表面を洗浄する(図1(A)参照)。次いで、
第1の実施の形態と同様に、酸素原子を含む電離気体G
1 の雰囲気中に基板11の表面を曝し、絶縁膜である酸
化膜12を形成する(図1(B)参照)。
ば、シリコンよりなる下地部としての基板11を用意
し、その表面を洗浄する(図1(A)参照)。次いで、
第1の実施の形態と同様に、酸素原子を含む電離気体G
1 の雰囲気中に基板11の表面を曝し、絶縁膜である酸
化膜12を形成する(図1(B)参照)。
【0034】続いて、図6(A)に示したように、例え
ば、CVD法または真空蒸着法により、酸化膜12の上
に半導体または金属などよりなる被覆膜15を形成す
る。この被覆膜15は、酸化膜12の少なくとも一部を
覆い、基板11の表面が間接的に加熱されるようにする
ことにより、エネルギービームの照射による新たな欠陥
の生成を抑制するためのものである。被覆膜15を形成
する材料としては、例えば、シリコン,ゲルマニウム
(Ge)またはシリコンゲルマニウム(SiGe)など
の半導体、またはタングステン(W),チタン(T
i),モリブデン(Mo),タンタル(Ta)およびニ
ッケル(Ni)などの高融点金属を少なくとも1種含む
金属、またはこれらの半導体と金属とを含む合金などが
好ましい。これらにより被覆膜15を形成すれば、融点
が高くなるので基板11の表面を高温で加熱することが
できるからである。
ば、CVD法または真空蒸着法により、酸化膜12の上
に半導体または金属などよりなる被覆膜15を形成す
る。この被覆膜15は、酸化膜12の少なくとも一部を
覆い、基板11の表面が間接的に加熱されるようにする
ことにより、エネルギービームの照射による新たな欠陥
の生成を抑制するためのものである。被覆膜15を形成
する材料としては、例えば、シリコン,ゲルマニウム
(Ge)またはシリコンゲルマニウム(SiGe)など
の半導体、またはタングステン(W),チタン(T
i),モリブデン(Mo),タンタル(Ta)およびニ
ッケル(Ni)などの高融点金属を少なくとも1種含む
金属、またはこれらの半導体と金属とを含む合金などが
好ましい。これらにより被覆膜15を形成すれば、融点
が高くなるので基板11の表面を高温で加熱することが
できるからである。
【0035】被覆膜15を形成したのち、図6(B)に
示したように、被覆膜15の上からエネルギービームE
を照射する。これにより、基板11の表面および酸化膜
12が間接的に加熱され、エネルギービームEの照射に
よる新たな欠陥の生成が抑制される。よって、第1の実
施の形態よりも更に効果的に酸化膜12の欠陥が低減
し、酸化膜12と基板11との界面における欠陥も低減
する。すなわち、これにより、良好な酸化膜12が得ら
れる。
示したように、被覆膜15の上からエネルギービームE
を照射する。これにより、基板11の表面および酸化膜
12が間接的に加熱され、エネルギービームEの照射に
よる新たな欠陥の生成が抑制される。よって、第1の実
施の形態よりも更に効果的に酸化膜12の欠陥が低減
し、酸化膜12と基板11との界面における欠陥も低減
する。すなわち、これにより、良好な酸化膜12が得ら
れる。
【0036】なお、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方
法は、そのまま、ダイオードを有する半導体装置の製造
方法に適用することができる。図7は本実施の形態に係
る絶縁膜の作製方法を用いた半導体装置の製造方法を工
程順に表すものである。
法は、そのまま、ダイオードを有する半導体装置の製造
方法に適用することができる。図7は本実施の形態に係
る絶縁膜の作製方法を用いた半導体装置の製造方法を工
程順に表すものである。
【0037】まず、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方
法と同様にして、例えば、シリコンよりなる下地部とし
ての基板11を用意し、その表面を洗浄する。次いで、
図7(A)に示したように、例えば、基板11の一面に
アルミニウムなどの金属よりなる金属層16を蒸着し、
400℃で1分間加熱処理することによりそれらをオー
ミック接合させる。これにより、基板11と金属層16
とからなる第1の電極17が形成される。続いて、図7
(B)に示したように、本実施の形態に係る絶縁膜の作
製方法と同様にして、例えば、酸素原子を含む電離気体
の雰囲気中に基板11の表面を曝し、絶縁膜である酸化
膜12を形成する。
法と同様にして、例えば、シリコンよりなる下地部とし
ての基板11を用意し、その表面を洗浄する。次いで、
図7(A)に示したように、例えば、基板11の一面に
アルミニウムなどの金属よりなる金属層16を蒸着し、
400℃で1分間加熱処理することによりそれらをオー
ミック接合させる。これにより、基板11と金属層16
とからなる第1の電極17が形成される。続いて、図7
(B)に示したように、本実施の形態に係る絶縁膜の作
製方法と同様にして、例えば、酸素原子を含む電離気体
の雰囲気中に基板11の表面を曝し、絶縁膜である酸化
膜12を形成する。
【0038】酸化膜12を形成したのち、図7(C)に
示したように、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方法と
同様にして、例えば、酸化膜12の上にアルミニウムな
どの金属よりなる第2の電極18を蒸着する。なお、こ
の第2の電極18は、この製造方法においては被覆膜と
しても機能する。そののち、図7(D)に示したよう
に、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方法と同様にし
て、例えば、第2の電極18を被覆膜としてその上から
エネルギービームEを照射する。これにより、第1の電
極17を構成する基板11の上に酸化膜12を介して第
2の電極を有するダイオードが形成される。
示したように、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方法と
同様にして、例えば、酸化膜12の上にアルミニウムな
どの金属よりなる第2の電極18を蒸着する。なお、こ
の第2の電極18は、この製造方法においては被覆膜と
しても機能する。そののち、図7(D)に示したよう
に、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方法と同様にし
て、例えば、第2の電極18を被覆膜としてその上から
エネルギービームEを照射する。これにより、第1の電
極17を構成する基板11の上に酸化膜12を介して第
2の電極を有するダイオードが形成される。
【0039】本実施の形態に係る方法を用いて形成した
酸化膜12の特性を調べるために、この方法によりダイ
オードを作製し、第1の電極17と第2の電極18との
間に電圧を印加してその電流電圧特性を測定した。その
際、電離気体G1 には酸素ガスを電離させたものを用
い、エネルギービームにはXeClエキシマレーザビー
ムを用いて300mJ/cm2 の強さで照射した。その
結果を図8に示す。
酸化膜12の特性を調べるために、この方法によりダイ
オードを作製し、第1の電極17と第2の電極18との
間に電圧を印加してその電流電圧特性を測定した。その
際、電離気体G1 には酸素ガスを電離させたものを用
い、エネルギービームにはXeClエキシマレーザビー
ムを用いて300mJ/cm2 の強さで照射した。その
結果を図8に示す。
【0040】また、比較例1として、酸化膜12の加熱
処理を行わないことを除き本実施の形態に係る方法と同
様にしてダイオードを作製し、同様にして電流電圧特性
を調べた。更に、比較例2として、基板11に金属層1
6と第2の電極18とを形成し、同様にして電流電圧特
性を調べた。それらの結果も図8に合わせて示す。な
お、図8において、点線は本実施の形態に係る方法によ
り作製したダイオードの電流電圧特性であり、破線は比
較例1の電流電圧特性であり、実線は比較例2の電流電
圧特性である。
処理を行わないことを除き本実施の形態に係る方法と同
様にしてダイオードを作製し、同様にして電流電圧特性
を調べた。更に、比較例2として、基板11に金属層1
6と第2の電極18とを形成し、同様にして電流電圧特
性を調べた。それらの結果も図8に合わせて示す。な
お、図8において、点線は本実施の形態に係る方法によ
り作製したダイオードの電流電圧特性であり、破線は比
較例1の電流電圧特性であり、実線は比較例2の電流電
圧特性である。
【0041】図8に示したように、比較例2,比較例1
および本実施の形態に係る方法により作製したダイオー
ドの順に電流値が小さくなっている。すなわち、本実施
の形態に係る方法によれば、酸化膜12の膜質を向上さ
せることができ、ダイオードの電流値を小さくできるこ
とが分かる。
および本実施の形態に係る方法により作製したダイオー
ドの順に電流値が小さくなっている。すなわち、本実施
の形態に係る方法によれば、酸化膜12の膜質を向上さ
せることができ、ダイオードの電流値を小さくできるこ
とが分かる。
【0042】このように本実施の形態に係る絶縁膜の作
製方法によれば、酸化膜12の上に被覆膜15を形成し
たのち、被覆膜15にエネルギービームを照射すること
により基板11の表面を加熱するようにしたので、エネ
ルギービームの照射により新しい欠陥が生成してしまう
ことを防止でき、酸化膜12の欠陥密度を更に低くする
ことができる。よって、この方法を用いてダイオードを
有する半導体装置を形成すれば、電流値を小さくするこ
とができ、特性を向上させることができる。
製方法によれば、酸化膜12の上に被覆膜15を形成し
たのち、被覆膜15にエネルギービームを照射すること
により基板11の表面を加熱するようにしたので、エネ
ルギービームの照射により新しい欠陥が生成してしまう
ことを防止でき、酸化膜12の欠陥密度を更に低くする
ことができる。よって、この方法を用いてダイオードを
有する半導体装置を形成すれば、電流値を小さくするこ
とができ、特性を向上させることができる。
【0043】なお、本実施の形態に係る絶縁膜の作製方
法は、酸化膜12を形成する場合のみでなく、絶縁膜と
して第2の実施の形態において説明した酸化窒化膜13
を作製する場合および第3の実施の形態において説明し
た窒化膜14を作製する場合についても同様に適用する
ことができる。
法は、酸化膜12を形成する場合のみでなく、絶縁膜と
して第2の実施の形態において説明した酸化窒化膜13
を作製する場合および第3の実施の形態において説明し
た窒化膜14を作製する場合についても同様に適用する
ことができる。
【0044】図9に、第2の実施の形態と同様にして基
板を電離気体に曝したのち、本実施の形態と同様にして
第2の電極を形成し、加熱処理を行って酸化窒化膜を形
成したダイオードの電流電圧特性を示す。ダイオードの
作製に際しては、電離気体G2 として一酸化二窒素を電
離させたものを用い、エネルギービームEにはXeCl
エキシマレーザビームを用いて300mJ/cm2 の強
さで照射した。
板を電離気体に曝したのち、本実施の形態と同様にして
第2の電極を形成し、加熱処理を行って酸化窒化膜を形
成したダイオードの電流電圧特性を示す。ダイオードの
作製に際しては、電離気体G2 として一酸化二窒素を電
離させたものを用い、エネルギービームEにはXeCl
エキシマレーザビームを用いて300mJ/cm2 の強
さで照射した。
【0045】また、酸化窒化膜の加熱処理を行わないこ
とを除き本実施の形態に係る方法と同様にして作製した
ダイオードの電流電圧特性を比較例3として、基板11
に金属層16と第2の電極18とを形成したものの電流
電圧特性を比較例4として、それぞれ図9に合わせて示
す。なお、図9において、点線は本実施の形態に係る方
法により作製した酸化窒化膜を有するダイオードの電流
電圧特性であり、破線は比較例3の電流電圧特性であ
り、実線は比較例4の電流電圧特性である。
とを除き本実施の形態に係る方法と同様にして作製した
ダイオードの電流電圧特性を比較例3として、基板11
に金属層16と第2の電極18とを形成したものの電流
電圧特性を比較例4として、それぞれ図9に合わせて示
す。なお、図9において、点線は本実施の形態に係る方
法により作製した酸化窒化膜を有するダイオードの電流
電圧特性であり、破線は比較例3の電流電圧特性であ
り、実線は比較例4の電流電圧特性である。
【0046】図9に示したように、この場合において
も、比較例4,比較例3および本実施の形態に係る方法
により作製したダイオードの順に電流値が小さくなって
いる。すなわち、本実施の形態に係る方法によれば、酸
化窒化膜についても同様にその膜質を向上させることが
でき、ダイオードの電流値を小さくできることが分か
る。
も、比較例4,比較例3および本実施の形態に係る方法
により作製したダイオードの順に電流値が小さくなって
いる。すなわち、本実施の形態に係る方法によれば、酸
化窒化膜についても同様にその膜質を向上させることが
でき、ダイオードの電流値を小さくできることが分か
る。
【0047】(第5の実施の形態)図10乃至図12は
本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に表すものである。この方法は、第4の実施の
形態に係る絶縁膜の作製方法を用いて薄膜電界効果トラ
ンジスタを有する半導体装置を製造するものである。
本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に表すものである。この方法は、第4の実施の
形態に係る絶縁膜の作製方法を用いて薄膜電界効果トラ
ンジスタを有する半導体装置を製造するものである。
【0048】まず、図10(A)に示したように、石英
ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラズ
などよりなる下地基板21を用意し、その上に、例え
ば、CVD法またはスパッタリング法により二酸化ケイ
素(SiO2 )または窒化ケイ素(Si3 N4 )よりな
る絶縁層22を形成する。次いで、図10(B)に示し
たように、この絶縁層22の上に、例えば、CVD法に
より非晶質シリコン(アモルファスシリコン)よりなる
下地部としての半導体層23を形成する。
ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラズ
などよりなる下地基板21を用意し、その上に、例え
ば、CVD法またはスパッタリング法により二酸化ケイ
素(SiO2 )または窒化ケイ素(Si3 N4 )よりな
る絶縁層22を形成する。次いで、図10(B)に示し
たように、この絶縁層22の上に、例えば、CVD法に
より非晶質シリコン(アモルファスシリコン)よりなる
下地部としての半導体層23を形成する。
【0049】続いて、図10(C)に示したように、例
えば、四フッ化炭素(CF4 )と水素(H2 )との混合
ガスの電離気体を用いたエッチングにより半導体層23
を選択的に除去し、伝導層23aを形成する。伝導層2
3aを形成したのち、図10(D)に示したように、第
1の実施の形態と同様にして、酸素原子を含む電離気体
G1 の雰囲気中に伝導層23aの表面を曝し、その表面
に絶縁膜としての酸化膜24を形成する。
えば、四フッ化炭素(CF4 )と水素(H2 )との混合
ガスの電離気体を用いたエッチングにより半導体層23
を選択的に除去し、伝導層23aを形成する。伝導層2
3aを形成したのち、図10(D)に示したように、第
1の実施の形態と同様にして、酸素原子を含む電離気体
G1 の雰囲気中に伝導層23aの表面を曝し、その表面
に絶縁膜としての酸化膜24を形成する。
【0050】酸化膜24を形成したのち、図11(A)
に示したように、その上の一部に、例えば、CVD法に
より選択的に非晶質シリコンよりなるゲート電極25を
形成する。なお、このゲート電極25は、この製造工程
においては被覆膜として機能する。ゲート電極25を形
成したのち、図11(B)に示したように、例えば、イ
オンインプランテーションによりリン原子(P)または
ホウ素原子(B)を注入し、ゲート電極25および伝導
層23aのうちゲート電極25により覆われていない領
域にそれぞれ不純物を導入する。これにより、ゲート電
極25に不純物が添加されると共に、ゲート電極25を
挟んでソース領域23bとドレイン領域23cとがそれ
ぞれ形成される。
に示したように、その上の一部に、例えば、CVD法に
より選択的に非晶質シリコンよりなるゲート電極25を
形成する。なお、このゲート電極25は、この製造工程
においては被覆膜として機能する。ゲート電極25を形
成したのち、図11(B)に示したように、例えば、イ
オンインプランテーションによりリン原子(P)または
ホウ素原子(B)を注入し、ゲート電極25および伝導
層23aのうちゲート電極25により覆われていない領
域にそれぞれ不純物を導入する。これにより、ゲート電
極25に不純物が添加されると共に、ゲート電極25を
挟んでソース領域23bとドレイン領域23cとがそれ
ぞれ形成される。
【0051】不純物を導入したのち、図11(C)に示
したように、第4の実施の形態と同様にして、ゲート電
極25を被覆膜としてその上からエネルギービームEを
照射する。エネルギービームEを照射したのち、図12
に示したように、例えば、四フッ化炭素と水素との混合
ガスの電離気体を用いたエッチングにより、酸化膜24
のうちゲート電極25に覆われていない領域を選択的に
除去する。そののち、例えば、真空蒸着法により、ソー
ス領域23bに対応させてアルミニウムなどの金属より
なるソース電極26を選択的に形成すると共に、ドレイ
ン領域23cに対応させてアルミニウムなどの金属より
なるドレイン電極27を選択的に形成する。これによ
り、伝導層23aの上に酸化膜24を介してゲート電極
25を有する薄膜電界効果トランジスタが形成される。
したように、第4の実施の形態と同様にして、ゲート電
極25を被覆膜としてその上からエネルギービームEを
照射する。エネルギービームEを照射したのち、図12
に示したように、例えば、四フッ化炭素と水素との混合
ガスの電離気体を用いたエッチングにより、酸化膜24
のうちゲート電極25に覆われていない領域を選択的に
除去する。そののち、例えば、真空蒸着法により、ソー
ス領域23bに対応させてアルミニウムなどの金属より
なるソース電極26を選択的に形成すると共に、ドレイ
ン領域23cに対応させてアルミニウムなどの金属より
なるドレイン電極27を選択的に形成する。これによ
り、伝導層23aの上に酸化膜24を介してゲート電極
25を有する薄膜電界効果トランジスタが形成される。
【0052】なお、ゲート電極25を形成したのち、次
のようにして薄膜電界効果トランジスタを形成するよう
にしてもよい。図13は第5の実施の形態に係る半導体
装置の他の製造方法を工程順に表すものである。
のようにして薄膜電界効果トランジスタを形成するよう
にしてもよい。図13は第5の実施の形態に係る半導体
装置の他の製造方法を工程順に表すものである。
【0053】すなわち、図11(A)に示したようにゲ
ート電極25を形成したのち、図13(A)に示したよ
うに、例えば、四フッ化炭素と水素との混合ガスの電離
気体を用いてエッチングを行い、酸化膜24のうちゲー
ト電極25に覆われていない領域を選択的に除去する。
そののち、例えば、ホスフィン(PH3 )またはジボラ
ン(B2 H6 )の電離気体G4 を照射し、ゲート電極2
5および伝導層23aのうちゲート電極25により覆わ
れていない領域にそれぞれ不純物を導入する。これによ
り、ゲート電極25に不純物が添加されると共に、ゲー
ト電極25を挟んでソース領域23bとドレイン領域2
3cとが形成される。
ート電極25を形成したのち、図13(A)に示したよ
うに、例えば、四フッ化炭素と水素との混合ガスの電離
気体を用いてエッチングを行い、酸化膜24のうちゲー
ト電極25に覆われていない領域を選択的に除去する。
そののち、例えば、ホスフィン(PH3 )またはジボラ
ン(B2 H6 )の電離気体G4 を照射し、ゲート電極2
5および伝導層23aのうちゲート電極25により覆わ
れていない領域にそれぞれ不純物を導入する。これによ
り、ゲート電極25に不純物が添加されると共に、ゲー
ト電極25を挟んでソース領域23bとドレイン領域2
3cとが形成される。
【0054】不純物を導入したのち、図13(B)に示
したように、第4の実施の形態と同様にして、ゲート電
極25を被覆膜としてその上からエネルギービームEを
照射する。エネルギービームEを照射したのち、上記方
法と同様にして、ソース電極26とドレイン電極27と
を選択的にそれぞれ形成する(図12参照)。これによ
り、薄膜電界効果トランジスタが形成される。
したように、第4の実施の形態と同様にして、ゲート電
極25を被覆膜としてその上からエネルギービームEを
照射する。エネルギービームEを照射したのち、上記方
法と同様にして、ソース電極26とドレイン電極27と
を選択的にそれぞれ形成する(図12参照)。これによ
り、薄膜電界効果トランジスタが形成される。
【0055】このように本実施の形態に係る半導体装置
の製造方法によれば、伝導層23aの表面を酸素原子を
含む電離気体の雰囲気中に曝したのち、その表面を加熱
するようにしたので、厚さが薄くかつ欠陥密度が低い酸
化膜24を低温で形成することができる。よって、半導
体装置を微細化することができると共に、石英ガラス,
ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラスなどより
なる下地基板21を用いることができ、大面積の半導体
装置を形成することができる。
の製造方法によれば、伝導層23aの表面を酸素原子を
含む電離気体の雰囲気中に曝したのち、その表面を加熱
するようにしたので、厚さが薄くかつ欠陥密度が低い酸
化膜24を低温で形成することができる。よって、半導
体装置を微細化することができると共に、石英ガラス,
ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラスなどより
なる下地基板21を用いることができ、大面積の半導体
装置を形成することができる。
【0056】また、酸化膜24の上にゲート電極25を
形成したのち、このゲート電極25を被覆膜として加熱
処理を行うようにしたので、酸化膜24の欠陥密度を更
に低くすることができる。
形成したのち、このゲート電極25を被覆膜として加熱
処理を行うようにしたので、酸化膜24の欠陥密度を更
に低くすることができる。
【0057】なお、本実施の形態に係る半導体装置の製
造方法は、伝導層23aの上に絶縁膜として酸化膜24
を形成する場合のみでなく、絶縁膜として第2の実施の
形態において説明した酸化窒化膜を作製する場合、およ
び第3の実施の形態において説明した窒化膜を作製する
場合についても同様に適用することができる。
造方法は、伝導層23aの上に絶縁膜として酸化膜24
を形成する場合のみでなく、絶縁膜として第2の実施の
形態において説明した酸化窒化膜を作製する場合、およ
び第3の実施の形態において説明した窒化膜を作製する
場合についても同様に適用することができる。
【0058】また、本実施の形態においてはトランジス
タを有する半導体装置の製造方法について説明したが、
第1の電極を構成する半導体よりなる下地部の上に絶縁
膜を介して第2の電極を形成したキャパシタよりなるメ
モリを有する半導体装置、および第1の電極を構成する
半導体よりなる下地部の上に絶縁膜を介して第2の電極
を形成したダイオードを有する半導体装置についても、
本実施の形態と同様にして製造することができる。
タを有する半導体装置の製造方法について説明したが、
第1の電極を構成する半導体よりなる下地部の上に絶縁
膜を介して第2の電極を形成したキャパシタよりなるメ
モリを有する半導体装置、および第1の電極を構成する
半導体よりなる下地部の上に絶縁膜を介して第2の電極
を形成したダイオードを有する半導体装置についても、
本実施の形態と同様にして製造することができる。
【0059】(第6の実施の形態)図14乃至図16は
本発明の第6の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に表すものである。この方法は、第4の実施の
形態に係る絶縁膜の作製方法を用いてメモリを有する半
導体装置を製造するものである。なお、ここでは、第5
の実施の形態に係る半導体装置の製造方法と途中まで工
程が同一であるので、同一の工程については先の図面を
参照すると共に、同一の構成要素には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。
本発明の第6の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に表すものである。この方法は、第4の実施の
形態に係る絶縁膜の作製方法を用いてメモリを有する半
導体装置を製造するものである。なお、ここでは、第5
の実施の形態に係る半導体装置の製造方法と途中まで工
程が同一であるので、同一の工程については先の図面を
参照すると共に、同一の構成要素には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。
【0060】まず、第5の実施の形態と同様に、石英ガ
ラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラスな
どよりなる下地基板21を用意し、その上に絶縁層22
を形成する(図10(A)参照)。次いで、第5の実施
の形態と同様に、絶縁層22の上に非晶質シリコンより
なる下地部としての半導体層23を形成し、それを選択
的に除去して伝導層23aを形成する(図10(B)
(C)参照)。そののち、第5の実施の形態と同様に、
酸素原子を含む電離気体G1 の雰囲気中に伝導層23a
の表面を曝し、その表面に絶縁膜としての酸化膜24を
形成する(図10(D)参照)。
ラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラスな
どよりなる下地基板21を用意し、その上に絶縁層22
を形成する(図10(A)参照)。次いで、第5の実施
の形態と同様に、絶縁層22の上に非晶質シリコンより
なる下地部としての半導体層23を形成し、それを選択
的に除去して伝導層23aを形成する(図10(B)
(C)参照)。そののち、第5の実施の形態と同様に、
酸素原子を含む電離気体G1 の雰囲気中に伝導層23a
の表面を曝し、その表面に絶縁膜としての酸化膜24を
形成する(図10(D)参照)。
【0061】酸化膜24を形成したのち、図14(A)
に示したように、例えば、CVD法またはスパッタリン
グ法により、非晶質シリコン,非晶質ゲルマニウム(G
e)または窒化ケイ素よりなる電荷蓄積部31を形成す
る。なお、電荷蓄積部31は二次元的な膜である必要は
なく、複数の島状に分離した構造を有していてもよい。
電荷蓄積部31を形成したのち、図14(B)に示した
ように、電荷蓄積部31を下地部とし、第1の実施の形
態と同様にして、酸素原子を含む電離気体G1の雰囲気
中に電荷蓄積部31の表面を曝し、その表面に絶縁膜と
しての酸化膜32を形成する。なお、この酸化膜32を
CVD法またはスパッタリング法により形成するように
してもよい。
に示したように、例えば、CVD法またはスパッタリン
グ法により、非晶質シリコン,非晶質ゲルマニウム(G
e)または窒化ケイ素よりなる電荷蓄積部31を形成す
る。なお、電荷蓄積部31は二次元的な膜である必要は
なく、複数の島状に分離した構造を有していてもよい。
電荷蓄積部31を形成したのち、図14(B)に示した
ように、電荷蓄積部31を下地部とし、第1の実施の形
態と同様にして、酸素原子を含む電離気体G1の雰囲気
中に電荷蓄積部31の表面を曝し、その表面に絶縁膜と
しての酸化膜32を形成する。なお、この酸化膜32を
CVD法またはスパッタリング法により形成するように
してもよい。
【0062】酸化膜32を形成したのち、図15(A)
に示したように、伝導層23aの一部に対応して、例え
ば、CVD法により選択的に非晶質シリコンよりなるゲ
ート電極33を形成する。ゲート電極33を形成したの
ち、例えば、四フッ化炭素と水素との混合ガスの電離気
体を用いてエッチングを行い、ゲート電極33に覆われ
ていない領域の酸化膜32,電荷蓄積部31および酸化
膜24を選択的に除去する。そののち、図15(B)に
示したように、例えば、ホスフィンまたはジボランの電
離気体G4 を照射し、ゲート電極33および伝導層23
aのうちゲート電極33により覆われていない領域にそ
れぞれ不純物を導入する。これにより、ゲート電極33
に不純物が添加されると共に、ソース領域23bおよび
ドレイン領域23cがそれぞれ形成される。
に示したように、伝導層23aの一部に対応して、例え
ば、CVD法により選択的に非晶質シリコンよりなるゲ
ート電極33を形成する。ゲート電極33を形成したの
ち、例えば、四フッ化炭素と水素との混合ガスの電離気
体を用いてエッチングを行い、ゲート電極33に覆われ
ていない領域の酸化膜32,電荷蓄積部31および酸化
膜24を選択的に除去する。そののち、図15(B)に
示したように、例えば、ホスフィンまたはジボランの電
離気体G4 を照射し、ゲート電極33および伝導層23
aのうちゲート電極33により覆われていない領域にそ
れぞれ不純物を導入する。これにより、ゲート電極33
に不純物が添加されると共に、ソース領域23bおよび
ドレイン領域23cがそれぞれ形成される。
【0063】不純物を導入したのち、図16(A)に示
したように、第4の実施の形態と同様にして、ゲート電
極33を被覆膜とし、その上からエネルギービームEを
照射する。これにより、酸化膜24,33の欠陥が低減
する。エネルギービームEを照射したのち、図16
(B)に示したように、例えば、真空蒸着法により、ソ
ース電極34およびドレイン電極35を選択的にそれぞ
れ形成する。これにより、伝導層23aの上に酸化膜2
4を介して電荷蓄積層31を有すると共に、電荷蓄積層
31の上に酸化膜32を介してゲート電極33を有する
メモリが形成される。
したように、第4の実施の形態と同様にして、ゲート電
極33を被覆膜とし、その上からエネルギービームEを
照射する。これにより、酸化膜24,33の欠陥が低減
する。エネルギービームEを照射したのち、図16
(B)に示したように、例えば、真空蒸着法により、ソ
ース電極34およびドレイン電極35を選択的にそれぞ
れ形成する。これにより、伝導層23aの上に酸化膜2
4を介して電荷蓄積層31を有すると共に、電荷蓄積層
31の上に酸化膜32を介してゲート電極33を有する
メモリが形成される。
【0064】このように本実施の形態に係る半導体装置
の製造方法によれば、伝導層23aまたは電荷蓄積層3
1の表面を酸素原子を含む電離気体の雰囲気中に曝した
のち、その表面を加熱するようにしたので、厚さが薄く
かつ欠陥密度が低い酸化膜24,32を低温で形成する
ことができる。よって、半導体装置を微細化することが
できると共に、石英ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボ
ロシリケートガラスなどよりなる下地基板21を用いる
ことができ、大面積の半導体装置を形成することができ
る。
の製造方法によれば、伝導層23aまたは電荷蓄積層3
1の表面を酸素原子を含む電離気体の雰囲気中に曝した
のち、その表面を加熱するようにしたので、厚さが薄く
かつ欠陥密度が低い酸化膜24,32を低温で形成する
ことができる。よって、半導体装置を微細化することが
できると共に、石英ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボ
ロシリケートガラスなどよりなる下地基板21を用いる
ことができ、大面積の半導体装置を形成することができ
る。
【0065】また、酸化膜24の上に電荷蓄積部31な
どを形成したのち、それらを被覆膜として加熱処理を行
うようにしたので、または、酸化膜32の上にゲート電
極33を形成したのち、それを被腹膜として加熱処理を
行うようにしたので、酸化膜24,32の欠陥密度を更
に低くすることができる。
どを形成したのち、それらを被覆膜として加熱処理を行
うようにしたので、または、酸化膜32の上にゲート電
極33を形成したのち、それを被腹膜として加熱処理を
行うようにしたので、酸化膜24,32の欠陥密度を更
に低くすることができる。
【0066】なお、本実施の形態に係る半導体装置の製
造方法は、絶縁膜として酸化膜24,33を形成する場
合のみでなく、絶縁膜として第2の実施の形態において
説明した酸化窒化膜を作製する場合、および第3の実施
の形態において説明した窒化膜を作製する場合について
も同様に適用することができる。
造方法は、絶縁膜として酸化膜24,33を形成する場
合のみでなく、絶縁膜として第2の実施の形態において
説明した酸化窒化膜を作製する場合、および第3の実施
の形態において説明した窒化膜を作製する場合について
も同様に適用することができる。
【0067】また、電荷蓄積部とゲート電極との間のキ
ャパシタンスを1aF程度に小さくすることにより顕著
な単一電子効果を得ることができる単一電子メモリにつ
いても、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法と全
く同様にして製造することができる。
ャパシタンスを1aF程度に小さくすることにより顕著
な単一電子効果を得ることができる単一電子メモリにつ
いても、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法と全
く同様にして製造することができる。
【0068】(第7の実施の形態)図17乃至図20は
本発明の第7の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に表すものである。なお、図17乃至図20の
各工程図では平面図とその断面図とをそれぞれ表してい
る。
本発明の第7の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に表すものである。なお、図17乃至図20の
各工程図では平面図とその断面図とをそれぞれ表してい
る。
【0069】本実施の形態に係る半導体装置の製造方法
は、第4の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を用いて
単一電子トランジスタ(Single Charge Tunneling, Ple
numPress, edited by H.Grabert and M.H.Devoret参
照)を有する半導体装置を製造するものである。なお、
この方法は、伝導層43aを形成する工程が異なること
を除き、第5の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
と同一の構成を有している。よって、ここでは、第5の
実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。
は、第4の実施の形態に係る絶縁膜の作製方法を用いて
単一電子トランジスタ(Single Charge Tunneling, Ple
numPress, edited by H.Grabert and M.H.Devoret参
照)を有する半導体装置を製造するものである。なお、
この方法は、伝導層43aを形成する工程が異なること
を除き、第5の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
と同一の構成を有している。よって、ここでは、第5の
実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。
【0070】まず、図17に示したように、例えば、石
英ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラ
スなどよりなる下地基板21を用意し、その上に絶縁層
22を形成する。次いで、その上に、非晶質シリコンよ
りなる下地部としての半導体層を形成し、この半導体層
を選択的に除去して伝導層41を形成する。その際、伝
導層41の中央部41aの幅を端部41b,41cに比
べて狭くなるようにする。
英ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロシリケートガラ
スなどよりなる下地基板21を用意し、その上に絶縁層
22を形成する。次いで、その上に、非晶質シリコンよ
りなる下地部としての半導体層を形成し、この半導体層
を選択的に除去して伝導層41を形成する。その際、伝
導層41の中央部41aの幅を端部41b,41cに比
べて狭くなるようにする。
【0071】次いで、図18に示したように、酸素原子
を含む電離気体G1 の雰囲気中に伝導層41の表面を曝
し、その表面に絶縁膜としての酸化膜24を形成する。
なお、ここでは、伝導層41の中央部41aの幅を端部
41b,41cに比べて狭くしているので、形状依存酸
化により、中央部41aと端部41b,41cとの境界
部分にトンネル接合部41d,41eがそれぞれ形成さ
れる。
を含む電離気体G1 の雰囲気中に伝導層41の表面を曝
し、その表面に絶縁膜としての酸化膜24を形成する。
なお、ここでは、伝導層41の中央部41aの幅を端部
41b,41cに比べて狭くしているので、形状依存酸
化により、中央部41aと端部41b,41cとの境界
部分にトンネル接合部41d,41eがそれぞれ形成さ
れる。
【0072】酸化膜24を形成したのち、図19に示し
たように、伝導層41における中央部41aの一部を覆
うように、ゲート電極25を選択的に形成する。ゲート
電極25を形成したのち、例えば、リン原子またはホウ
素原子を注入し、ゲート電極25および伝導層41のう
ちゲート電極25により覆われていない領域にそれぞれ
不純物を導入して、ゲート電極25に不純物を添加する
と共に、ソース領域42およびドレイン領域43をそれ
ぞれ形成する。そののち、ゲート電極25を被覆膜とし
てその上からエネルギービームEを照射する。
たように、伝導層41における中央部41aの一部を覆
うように、ゲート電極25を選択的に形成する。ゲート
電極25を形成したのち、例えば、リン原子またはホウ
素原子を注入し、ゲート電極25および伝導層41のう
ちゲート電極25により覆われていない領域にそれぞれ
不純物を導入して、ゲート電極25に不純物を添加する
と共に、ソース領域42およびドレイン領域43をそれ
ぞれ形成する。そののち、ゲート電極25を被覆膜とし
てその上からエネルギービームEを照射する。
【0073】エネルギービームEを照射したのち、図2
0に示したように、酸化膜24を選択的に除去し、ソー
ス領域42とドレイン領域43を露出させる。そのの
ち、ソース電極26とドレイン電極27とをそれぞれ選
択的に形成する。これにより、伝導層41の上に酸化膜
24を介してゲート電極25を有する単一電子トランジ
スタが形成される。
0に示したように、酸化膜24を選択的に除去し、ソー
ス領域42とドレイン領域43を露出させる。そのの
ち、ソース電極26とドレイン電極27とをそれぞれ選
択的に形成する。これにより、伝導層41の上に酸化膜
24を介してゲート電極25を有する単一電子トランジ
スタが形成される。
【0074】このように本実施の形態に係る半導体装置
の製造方法によれば、伝導層41の表面を酸素原子を含
む電離気体の雰囲気中に曝したのち、その上にゲート電
極25を形成しこれを被覆膜として加熱処理をするよう
にしたので、第5の実施の形態と同様に、厚さが薄くか
つ欠陥密度が低い酸化膜24を低温で形成することがで
きる。よって、半導体装置を微細化することができると
共に、大面積の半導体装置を形成することができる。
の製造方法によれば、伝導層41の表面を酸素原子を含
む電離気体の雰囲気中に曝したのち、その上にゲート電
極25を形成しこれを被覆膜として加熱処理をするよう
にしたので、第5の実施の形態と同様に、厚さが薄くか
つ欠陥密度が低い酸化膜24を低温で形成することがで
きる。よって、半導体装置を微細化することができると
共に、大面積の半導体装置を形成することができる。
【0075】なお、本実施の形態に係る半導体装置の製
造方法は、絶縁膜として酸化膜24を形成する場合のみ
でなく、絶縁膜として第2の実施の形態において説明し
た酸化窒化膜を作製する場合、および第3の実施の形態
において説明した窒化膜を作製する場合についても同様
に適用することができる。
造方法は、絶縁膜として酸化膜24を形成する場合のみ
でなく、絶縁膜として第2の実施の形態において説明し
た酸化窒化膜を作製する場合、および第3の実施の形態
において説明した窒化膜を作製する場合についても同様
に適用することができる。
【0076】以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明
したが、本発明はこれらの各実施の形態に限定されるも
のではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施
の形態では、エネルギービームを照射することにより下
地部の表面を加熱するようにしたが、他の方法により下
地部の表面を加熱するようにしてもよい。
したが、本発明はこれらの各実施の形態に限定されるも
のではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施
の形態では、エネルギービームを照射することにより下
地部の表面を加熱するようにしたが、他の方法により下
地部の表面を加熱するようにしてもよい。
【0077】また、上記各実施の形態では、下地部をシ
リコンにより形成する場合について具体的に説明した
が、本発明は、下地部をゲルマニウムまたはシリコンゲ
ルマニウムにより形成するようにしてもよい。または、
下地部をガリウムヒ素(GaAs)などの化合物半導体
により形成するようにしてもよい。
リコンにより形成する場合について具体的に説明した
が、本発明は、下地部をゲルマニウムまたはシリコンゲ
ルマニウムにより形成するようにしてもよい。または、
下地部をガリウムヒ素(GaAs)などの化合物半導体
により形成するようにしてもよい。
【0078】更に、上記第4乃至第7の各実施の形態に
おいては、具体的な半導体装置の製造方法について説明
したが、本発明の絶縁膜の作製方法を含んでいれば、他
にどのような工程を含んでいてもよい。
おいては、具体的な半導体装置の製造方法について説明
したが、本発明の絶縁膜の作製方法を含んでいれば、他
にどのような工程を含んでいてもよい。
【0079】加えて、上記第5乃至第7の各実施の形態
では、石英ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロリケー
トガラスなどよりなる下地基板21を用いる場合につい
て具体的に説明したが、本発明は、プラスチックなどの
更に融点が低い材料よりなる基板を用いることもでき
る。
では、石英ガラス,ケイ酸塩ガラスあるいはボロリケー
トガラスなどよりなる下地基板21を用いる場合につい
て具体的に説明したが、本発明は、プラスチックなどの
更に融点が低い材料よりなる基板を用いることもでき
る。
【0080】更にまた、上記第5乃至第7の各実施の形
態では、下地基板21の上に二酸化ケイ素または窒化ケ
イ素よりなる絶縁層22を形成するようにしたが、絶縁
層22を酸化窒化ケイ素(すなわち酸素と窒素とケイ素
との化合物)により形成するようにしてもよい。また、
窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜との多層構造を有する絶
縁層22を形成するようにしてもよい。
態では、下地基板21の上に二酸化ケイ素または窒化ケ
イ素よりなる絶縁層22を形成するようにしたが、絶縁
層22を酸化窒化ケイ素(すなわち酸素と窒素とケイ素
との化合物)により形成するようにしてもよい。また、
窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜との多層構造を有する絶
縁層22を形成するようにしてもよい。
【0081】加えてまた、上記第4の実施の形態では、
ダイオードを有する半導体装置の製造方法について説明
したが、例えば、基板11の表面を電離気体に曝して絶
縁膜を形成し、加熱処理したのち、絶縁膜の上に例えば
10nm以下の薄い半導体層を形成し、更にその表面を
電離気体に曝して絶縁膜を形成し、加熱処理をしたの
ち、その絶縁膜の上に半導体層を形成するというよう
に、薄い絶縁膜と薄い半導体層とを繰り返し形成するよ
うにすれば、多重のトンネル障壁が設けられた共鳴トン
ネルダイオードを有する半導体装置を形成することがで
きる。
ダイオードを有する半導体装置の製造方法について説明
したが、例えば、基板11の表面を電離気体に曝して絶
縁膜を形成し、加熱処理したのち、絶縁膜の上に例えば
10nm以下の薄い半導体層を形成し、更にその表面を
電離気体に曝して絶縁膜を形成し、加熱処理をしたの
ち、その絶縁膜の上に半導体層を形成するというよう
に、薄い絶縁膜と薄い半導体層とを繰り返し形成するよ
うにすれば、多重のトンネル障壁が設けられた共鳴トン
ネルダイオードを有する半導体装置を形成することがで
きる。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように請求項1乃至請求項
8のいずれか1に記載の絶縁膜の作製方法によれば、下
地部の表面を電離気体に曝して絶縁膜を形成したのち、
その表面を加熱するようにしたので、厚さが薄くかつ欠
陥密度が低い絶縁膜を低温で容易に形成することができ
るという効果を奏する。
8のいずれか1に記載の絶縁膜の作製方法によれば、下
地部の表面を電離気体に曝して絶縁膜を形成したのち、
その表面を加熱するようにしたので、厚さが薄くかつ欠
陥密度が低い絶縁膜を低温で容易に形成することができ
るという効果を奏する。
【0083】特に、請求項4または請求項5に記載の絶
縁膜の作製方法によれば、エネルギービームを照射する
ことにより下地部の表面を加熱するようにしたので、下
地部の表面近傍のみを容易に加熱することができ、周囲
の温度が上昇することを防止することができるという効
果を奏する。
縁膜の作製方法によれば、エネルギービームを照射する
ことにより下地部の表面を加熱するようにしたので、下
地部の表面近傍のみを容易に加熱することができ、周囲
の温度が上昇することを防止することができるという効
果を奏する。
【0084】また、請求項6または請求項7に記載の絶
縁膜の作製方法によれば、絶縁膜を形成したのち、その
上に被覆膜を形成してエネルギービームを照射し、それ
により下地部の表面を加熱するようにしたので、エネル
ギービームの照射により新しい欠陥が生成してしまうこ
とを防止することができ、絶縁膜の欠陥密度を更に低く
することができる。
縁膜の作製方法によれば、絶縁膜を形成したのち、その
上に被覆膜を形成してエネルギービームを照射し、それ
により下地部の表面を加熱するようにしたので、エネル
ギービームの照射により新しい欠陥が生成してしまうこ
とを防止することができ、絶縁膜の欠陥密度を更に低く
することができる。
【0085】更に、請求項9乃至請求項21のいずれか
1に記載の半導体装置の製造方法によれば、下地部の表
面を電離気体に曝して絶縁膜を形成したのち、その表面
を加熱するようにしたので、厚さが薄くかつ欠陥密度が
低い絶縁膜を低温で容易に形成することができる。よっ
て、半導体装置を微細化することができると共に、例え
ば、下地部を低耐熱性材料よりなる下地基板の上に形成
することが可能となり、大面積の半導体装置を形成する
ことができるという効果を奏する。
1に記載の半導体装置の製造方法によれば、下地部の表
面を電離気体に曝して絶縁膜を形成したのち、その表面
を加熱するようにしたので、厚さが薄くかつ欠陥密度が
低い絶縁膜を低温で容易に形成することができる。よっ
て、半導体装置を微細化することができると共に、例え
ば、下地部を低耐熱性材料よりなる下地基板の上に形成
することが可能となり、大面積の半導体装置を形成する
ことができるという効果を奏する。
【0086】加えて、請求項12または請求項13に記
載の半導体装置の製造方法によれば、エネルギービーム
を照射することにより下地部の表面を加熱するようにし
たので、下地部の表面近傍のみを容易に加熱することが
でき、周囲の温度が上昇することを防止することができ
る。よって、例えば、下地部を低耐熱性材料よりなる下
地基板の上に形成することが可能となり、大面積の半導
体装置を形成することができるという効果を奏する。ま
た、不純物の分布や形成した層の歪みを防止することが
でき、半導体装置を微細化することができるという効果
も奏する。
載の半導体装置の製造方法によれば、エネルギービーム
を照射することにより下地部の表面を加熱するようにし
たので、下地部の表面近傍のみを容易に加熱することが
でき、周囲の温度が上昇することを防止することができ
る。よって、例えば、下地部を低耐熱性材料よりなる下
地基板の上に形成することが可能となり、大面積の半導
体装置を形成することができるという効果を奏する。ま
た、不純物の分布や形成した層の歪みを防止することが
でき、半導体装置を微細化することができるという効果
も奏する。
【0087】更にまた、請求項14または請求項15に
記載の半導体装置の製造方法によれば、絶縁膜を形成し
たのち、その上に被覆膜を形成してエネルギービームを
照射し、それにより下地部の表面を加熱するようにした
ので、エネルギービームの照射により新しい欠陥が生成
してしまうことを防止することができ、絶縁膜の欠陥密
度を更に低くすることができる。よって、半導体装置の
特性を向上させることができると共に、微細化をするこ
とができるという効果を奏する。
記載の半導体装置の製造方法によれば、絶縁膜を形成し
たのち、その上に被覆膜を形成してエネルギービームを
照射し、それにより下地部の表面を加熱するようにした
ので、エネルギービームの照射により新しい欠陥が生成
してしまうことを防止することができ、絶縁膜の欠陥密
度を更に低くすることができる。よって、半導体装置の
特性を向上させることができると共に、微細化をするこ
とができるという効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る絶縁膜の作製
方法を工程順に表す断面図である。
方法を工程順に表す断面図である。
【図2】図1に示した方法により作製した酸化膜の膜厚
と酸素原子を含む電離気体中に基板を曝した時間との関
係を表す特性図である。
と酸素原子を含む電離気体中に基板を曝した時間との関
係を表す特性図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る絶縁膜の作製
方法を工程順に表す断面図である。
方法を工程順に表す断面図である。
【図4】図3に示した方法により作製した酸化窒化膜の
膜厚と酸素原子および窒素原子を含む電離気体中に基板
を曝した時間との関係を表す特性図である。
膜厚と酸素原子および窒素原子を含む電離気体中に基板
を曝した時間との関係を表す特性図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る絶縁膜の作製
方法を工程順に表す断面図である。
方法を工程順に表す断面図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る絶縁膜の作製
方法を工程順に表す断面図である。
方法を工程順に表す断面図である。
【図7】図6に示した方法を用いたダイオードの作製方
法を工程順に表す断面図である。
法を工程順に表す断面図である。
【図8】図7に示した方法により作製したダイオードの
電流電圧特性を表す特性図である。
電流電圧特性を表す特性図である。
【図9】第4の実施の形態に係る方法を用いて作製した
他のダイオードの電流電圧特性を表す特性図である。
他のダイオードの電流電圧特性を表す特性図である。
【図10】本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法を工程順に表す断面図である。
の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図11】図10に続く各工程を表す断面図である。
【図12】図11に続く各工程を表す断面図である。
【図13】本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置
の他の製造方法を工程順に表す断面図である。
の他の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図14】本発明の第6の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法を工程順に表す断面図である。
の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図15】図14に続く各工程を表す断面図である。
【図16】図15に続く各工程を表す断面図である。
【図17】本発明の第7の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法の一工程を表す平面図およびそのI−I線に
沿った断面図である。
の製造方法の一工程を表す平面図およびそのI−I線に
沿った断面図である。
【図18】図17に続く工程を表す平面図およびそのI
I−II線に沿った断面図である。
I−II線に沿った断面図である。
【図19】図18に続く工程を表す平面図およびそのI
II−III線に沿った断面図である。
II−III線に沿った断面図である。
【図20】図19に続く工程を表す平面図およびそのI
V−IV線に沿った断面図である。
V−IV線に沿った断面図である。
11…基板、12,24,32…酸化膜、13…酸化窒
化膜、14…窒化膜、15…被覆膜、16…金属層、1
7…第1の電極、18…第2の電極、21…下地基板、
22…絶縁膜、23…半導体層、23a,41…伝導
層、23b,42…ソース領域、23c,43…ドレイ
ン領域、25,33 …ゲート電極、26,34…ソー
ス電極,27,35…ドレイン電極、31…電荷蓄積
層、41a…中央部、41b,41c…端部、41d,
41e…トンネル接合部、G1 ,G2,G3 …電離気
体、E…エネルギービーム
化膜、14…窒化膜、15…被覆膜、16…金属層、1
7…第1の電極、18…第2の電極、21…下地基板、
22…絶縁膜、23…半導体層、23a,41…伝導
層、23b,42…ソース領域、23c,43…ドレイ
ン領域、25,33 …ゲート電極、26,34…ソー
ス電極,27,35…ドレイン電極、31…電荷蓄積
層、41a…中央部、41b,41c…端部、41d,
41e…トンネル接合部、G1 ,G2,G3 …電離気
体、E…エネルギービーム
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 21/336 H01L 29/78 617U 21/329 618C 622 29/91 A (72)発明者 碓井 節夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5F040 DC01 DC03 DC09 EB11 EB12 5F058 BA06 BA11 BA20 BB07 BD01 BD02 BD04 BD10 BD15 BF02 BF17 BF29 BF30 BF32 BF33 BF38 BF54 BF60 BF62 BF64 BF66 BF67 BF75 BF77 BH02 BH03 BH04 BJ01 BJ04 5F083 EP18 FZ01 HA02 JA02 JA05 JA19 PR21 PR33
Claims (21)
- 【請求項1】 半導体よりなる下地部の表面を酸素原子
(O)および窒素原子(N)のうちの少なくとも一方を
含む電離気体に曝すことにより下地部の表面に酸化膜,
窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工
程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする絶縁膜の作製方法。 - 【請求項2】 絶縁膜を形成する際の温度よりも高い温
度で下地部の表面を加熱することを特徴とする請求項1
記載の絶縁膜の作製方法。 - 【請求項3】 酸素(O2 ),オゾン(O3 ),一酸化
二窒素(N2 O),アンモニア(NH3 )および窒素
(N2 )のうちの少なくとも1種を電離させることによ
り酸素原子および窒素原子のうちの少なくとも一方を生
成させることを特徴とする請求項1記載の絶縁膜の作製
方法。 - 【請求項4】 エネルギービームを照射することにより
下地部の表面を加熱することを特徴とする請求項1記載
の絶縁膜の作製方法。 - 【請求項5】 エネルギービームとしてエキシマレーザ
ビームを照射することを特徴とする請求項4記載の絶縁
膜の作製方法。 - 【請求項6】 更に、下地部の表面に絶縁膜を形成した
のち加熱する前に、絶縁膜の少なくとも一部を覆うよう
に被覆膜を形成する工程を含むと共に、被覆膜にエネル
ギービームを照射することにより下地部の表面を加熱す
ることを特徴とする請求項1記載の絶縁膜の作製方法。 - 【請求項7】 シリコン(Si),ゲルマニウム(G
e),タングステン(W),チタン(Ti),モリブデ
ン(Mo),タンタル(Ta),ニッケル(Ni)およ
びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1種を含む
被覆膜を形成すると共に、エネルギービームとしてエキ
シマレーザビームを照射することを特徴とする請求項6
記載の絶縁膜の作製方法。 - 【請求項8】 シリコンにより下地部を形成することを
特徴とする請求項1記載の絶縁膜の作製方法。 - 【請求項9】 半導体よりなる下地部の表面を酸素原子
(O)および窒素原子(N)のうちの少なくとも一方を
含む電離気体に曝すことにより下地部の表面に酸化膜,
窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を形成する工
程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 絶縁膜を形成する際の温度よりも高い
温度で下地部の表面を加熱することを特徴とする請求項
9記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 酸素,オゾン,一酸化二窒素,アンモ
ニアおよび窒素のうちの少なくとも1種を電離させるこ
とにより酸素原子および窒素原子のうちの少なくとも一
方を生成させることを特徴とする請求項9記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項12】 エネルギービームを照射することによ
り下地部の表面を加熱することを特徴とする請求項9記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項13】 エネルギービームとしてエキシマレー
ザビームを照射することを特徴とする請求項12記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項14】 更に、下地部の表面に絶縁膜を形成し
たのち加熱する前に、絶縁膜の少なくとも一部を覆うよ
うに被覆膜を形成する工程を含むと共に、被覆膜にエネ
ルギービームを照射することにより下地部の表面を加熱
することを特徴とする請求項9記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項15】 シリコン,ゲルマニウム,タングステ
ン,チタン,モリブデン,タンタル,ニッケルおよびア
ルミニウムのうちの少なくとも1種を含む被覆膜を形成
すると共に、エネルギービームとしてエキシマレーザビ
ームを照射することを特徴とする請求項14記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項16】 シリコンにより下地部を形成すること
を特徴とする請求項9記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項17】 伝導層を構成する半導体よりなる下地
部の上に絶縁膜が形成されたトランジスタを有する半導
体装置の製造方法であって、 下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの少なく
とも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部の表面
に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を
形成する工程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項18】 伝導層を構成する半導体よりなる下地
部の上に絶縁膜が形成されたメモリ,電荷蓄積部を構成
する半導体よりなる下地部の上に絶縁膜が形成されたメ
モリあるいはキャパシタの電極を構成する下地部の上に
絶縁膜が形成されたメモリを有する半導体装置の製造方
法であって、 下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの少なく
とも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部の表面
に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を
形成する工程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項19】 電極を構成する半導体よりなる下地部
の上に絶縁膜が形成されたダイオードを有する半導体装
置の製造方法であって、 下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの少なく
とも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部の表面
に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を
形成する工程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項20】 伝導層を構成する半導体よりなる下地
部の上に絶縁膜が形成された単一電子トランジスタを有
する半導体装置の製造方法であって、 下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの少なく
とも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部の表面
に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を
形成する工程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 伝導層を構成する半導体よりなる下地
部の上に絶縁膜が形成された単一電子メモリを有する半
導体装置の製造方法であって、 下地部の表面を酸素原子および窒素原子のうちの少なく
とも一方を含む電離気体に曝すことにより下地部の表面
に酸化膜,窒化膜あるいは酸化窒化膜よりなる絶縁膜を
形成する工程と、 絶縁膜を形成した下地部の表面を加熱する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10252844A JP2000091331A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 絶縁膜の作製方法および半導体装置の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10252844A JP2000091331A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 絶縁膜の作製方法および半導体装置の製造方法 |
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---|---|
JP2000091331A true JP2000091331A (ja) | 2000-03-31 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002054474A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Tadahiro Ohmi | Dielectric film and method of forming it, semiconductor device, nonvolatile semiconductor memory device, and production method for semiconductor device |
US7157773B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-01-02 | Renesas Technology Corp. | Nonvolatile semiconductor memory device |
KR20240016932A (ko) * | 2022-07-29 | 2024-02-06 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
KR20240016931A (ko) * | 2022-07-29 | 2024-02-06 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
-
1998
- 1998-09-07 JP JP10252844A patent/JP2000091331A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002054474A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Tadahiro Ohmi | Dielectric film and method of forming it, semiconductor device, nonvolatile semiconductor memory device, and production method for semiconductor device |
US7439121B2 (en) | 2000-12-28 | 2008-10-21 | Tadahiro Ohmi | Dielectric film and method of forming it, semiconductor device, non-volatile semiconductor memory device, and production method for semiconductor device |
US7718484B2 (en) | 2000-12-28 | 2010-05-18 | Foundation For Advancement Of International Science | Method of forming a dielectic film that contains silicon, oxygen and nitrogen and method of fabricating a semiconductor device that uses such a dielectric film |
US7157773B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-01-02 | Renesas Technology Corp. | Nonvolatile semiconductor memory device |
KR20240016932A (ko) * | 2022-07-29 | 2024-02-06 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
KR20240016931A (ko) * | 2022-07-29 | 2024-02-06 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
KR102700850B1 (ko) | 2022-07-29 | 2024-08-30 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
KR102723370B1 (ko) | 2022-07-29 | 2024-10-30 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
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