JP4828982B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は半導体装置の製造方法に関する。 The present invention is related to a method of manufacturing a semiconductor equipment.
従来、MOS(Metal Oxide Semiconductor)デバイスは、そのゲート電極材料にポリシリコンが広く用いられてきた。しかし、このようなMOSデバイスにおいては、その微細化が進むにつれ、ポリシリコンゲート電極の高抵抗化や空乏層の発生による駆動電流の低下が懸念されはじめている。このような問題に対し、近年、ポリシリコンに替えて、メタル材料を用いてゲート電極を形成する試みがなされている。 Conventionally, polysilicon has been widely used as a gate electrode material in MOS (Metal Oxide Semiconductor) devices. However, in such a MOS device, as miniaturization progresses, there is a concern about a decrease in driving current due to an increase in resistance of the polysilicon gate electrode and generation of a depletion layer. In recent years, attempts have been made to form a gate electrode using a metal material instead of polysilicon.
メタル材料を用いて形成されるメタルゲート電極では、閾値電圧を制御するために、その仕事関数を制御する必要がある。そのため、従来は、nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(「nMOSFET」という。)とpチャネル型MOS電界効果トランジスタ(「pMOSFET」という。)にそれぞれ異なるメタル材料のメタルゲート電極を形成する等の方法が採られてきた。 In a metal gate electrode formed using a metal material, it is necessary to control the work function in order to control the threshold voltage. Therefore, conventionally, there has been a method of forming metal gate electrodes made of different metal materials for an n-channel MOS field effect transistor (referred to as “nMOSFET”) and a p-channel MOS field effect transistor (referred to as “pMOSFET”). Have been taken.
また、近年では、メタル材料に窒素(N)を添加することによってその仕事関数を変調させる方法も提案されている(非特許文献1参照)。また、異なる仕事関数を示すメタル材料を用いてnMOSFETとpMOSFETに別個にメタルゲート電極を形成する方法も提案されている(非特許文献2参照)。 In recent years, a method of modulating the work function by adding nitrogen (N) to a metal material has also been proposed (see Non-Patent Document 1). In addition, a method has been proposed in which metal gate electrodes are separately formed on nMOSFETs and pMOSFETs using metal materials having different work functions (see Non-Patent Document 2).
このほかにも、例えば、メタルゲート電極を用いてCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)電界効果トランジスタ(「CMOSFET」という。)を形成する際、nMOSFETとpMOSFETに同じメタル材料からなる層を形成し、その一方の領域をマスクしてからNを添加することによって、nMOSFETとpMOSFETのメタルゲート電極の仕事関数を異ならせるようにした方法が提案されている(特許文献1参照)。また、nMOSFETとpMOSFETに同じメタル材料からなる層を形成して、その全体にNを添加した後、一方の領域からはそのNを外方拡散させ、他方の領域からはそのNを外方拡散させないようにカバーすることによって、nMOSFETとpMOSFETのメタルゲート電極の仕事関数を異ならせるようにした方法も提案されている(特許文献2参照)。
しかし、nMOSFETとpMOSFETのメタルゲート電極をそれぞれ違うメタル材料で形成する場合には、nMOSFETとpMOSFETのメタルゲート電極を別個に形成する必要があるため、従来のデバイス製造に比べ、製造工程やデバイス構造が複雑化し、また、製造コストの増加を招いてしまう。 However, when the metal gate electrodes of nMOSFET and pMOSFET are formed of different metal materials, it is necessary to form the metal gate electrodes of nMOSFET and pMOSFET separately, so that the manufacturing process and device structure are compared with conventional device manufacturing. Becomes complicated and increases the manufacturing cost.
また、nMOSFETとpMOSFETのメタルゲート電極を同じメタル材料から形成しN添加量を調整することによって両者の仕事関数を制御しようとした場合には、Nの添加によってメタルゲート電極の抵抗が高くなってしまったり、やはり製造工程が複雑になってしまったりする等の課題が残されている。 Further, when the metal gate electrodes of the nMOSFET and the pMOSFET are formed from the same metal material and the work function of both is controlled by adjusting the amount of N added, the addition of N increases the resistance of the metal gate electrode. However, there are still problems such as the manufacturing process becoming complicated.
このような点に鑑み、適切な仕事関数を有しかつ低抵抗なメタルゲート電極を備えた半導体装置を提供することを目的とする。
また、製造工程を複雑化することなく、適切な仕事関数を有しかつ低抵抗なメタルゲート電極を形成することのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
See Kan a point such as this, and an object thereof is to provide a semiconductor device having a having and low resistance metal gate electrode a suitable work function.
Moreover, without complicating the manufacturing process, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of forming have a suitable work function and low resistance metal gate electrode.
本発明の一観点によれば、メタルゲート電極を備える相補型の半導体装置の製造方法において、nMOSFET形成領域とpMOSFET形成領域の半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、形成された前記ゲート絶縁膜上に下層側導電層を形成する工程と、形成された前記下層側導電層上に上層側導電層を形成する工程と、形成された前記上層側導電層に対し前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域とで窒素濃度が異なるように窒素を導入する工程と、窒素導入後、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上に低抵抗層を形成する工程と、前記低抵抗層の形成後、前記上層側導電層から前記下層側導電層へ窒素を拡散させる熱処理を行う工程と、を有し、前記下層側導電層を形成する工程では、前記ゲート絶縁膜上に、nMOSFETに適した仕事関数を示す窒素濃度を有する窒化ハフニウム層又は窒化ジルコニウム層を、前記nMOSFET形成領域および前記pMOSFET形成領域の前記下層側導電層として堆積し、前記上層側導電層を形成する工程では、窒素を導入することなく前記下層側導電層上にモリブデン層を前記上層側導電層として堆積し、前記上層側導電層に対し前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域とで窒素濃度が異なるように窒素を導入する工程では、前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層に対してのみ、後に前記熱処理を行ったときに前記pMOSFET形成領域の前記下層側導電層がpMOSFETに適した仕事関数を示す窒素濃度となるように、窒素を導入し、窒素導入後、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上にモリブデン層を前記低抵抗層として堆積し、前記低抵抗層の形成後、前記熱処理を行う半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention , in a method for manufacturing a complementary semiconductor device including a metal gate electrode, a step of forming a gate insulating film on a semiconductor layer in an nMOSFET formation region and a pMOSFET formation region, and the formed gate Forming a lower conductive layer on the insulating film; forming an upper conductive layer on the formed lower conductive layer; forming the nMOSFET formation region on the formed upper conductive layer; and introducing nitrogen so that the nitrogen concentration differs in the pMOSFET formation region, forming a low resistance layer on the upper conductive layer in the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region after introducing nitrogen, and After forming the resistance layer, performing a heat treatment for diffusing nitrogen from the upper conductive layer to the lower conductive layer, and In the step of forming, a hafnium nitride layer or a zirconium nitride layer having a nitrogen concentration exhibiting a work function suitable for an nMOSFET is deposited on the gate insulating film as the lower conductive layer of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region. In the step of forming the upper conductive layer, a molybdenum layer is deposited as the upper conductive layer on the lower conductive layer without introducing nitrogen, and the nMOSFET forming region is formed on the upper conductive layer. In the step of introducing nitrogen so that the nitrogen concentration differs between the pMOSFET formation region, the lower layer side of the pMOSFET formation region when the heat treatment is performed later on only the upper conductive layer of the pMOSFET formation region. Nitrogen so that the conductive layer has a nitrogen concentration that exhibits a work function suitable for pMOSFETs. Introduced, after nitrogen introduction, depositing a molybdenum layer on the upper conductive layer of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region as the low-resistance layer, wherein after the formation of the low-resistance layer, a semiconductor device for performing the heat treatment A manufacturing method is provided.
このような半導体装置の製造方法によれば、半導体層上にゲート絶縁膜を介して導電層が積層され、その上層側導電層に対してnMOSFET形成領域とpMOSFET形成領域でN濃度が異なるようにNが導入される。そして、N導入後、導電層上に低抵抗層が形成され、その後、熱処理が行われて、積層された導電層の、上層側導電層から下層側導電層へNが拡散導入される。これにより、nMOSFETとpMOSFETにそれぞれ適切な仕事関数を有するメタルゲート電極が形成されると共に、最上層に形成された低抵抗層により、その下層の積層導電層内にNが導入されている場合であっても、その低抵抗化が図られるようになる。 According to such a method for manufacturing a semiconductor device, a conductive layer is laminated on a semiconductor layer via a gate insulating film, and the N concentration is different between the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region with respect to the upper conductive layer. N is introduced. Then, after introducing N, a low resistance layer is formed on the conductive layer, and then heat treatment is performed, and N is diffused and introduced from the upper conductive layer to the lower conductive layer of the stacked conductive layers. As a result, a metal gate electrode having an appropriate work function is formed in each of the nMOSFET and the pMOSFET, and N is introduced into the lower layer conductive layer by the low resistance layer formed in the uppermost layer. Even if it exists, the low resistance comes to be achieved.
開示の方法によれば、nMOSFETとpMOSFETのメタルゲート電極の仕事関数制御層をN濃度の異なる導電層の積層構造で形成し、その仕事関数制御層上に低抵抗層を形成する。これにより、nMOSFETとpMOSFETにそれぞれ適切な仕事関数を有するメタルゲート電極が形成可能になると共に、低抵抗層によりその低抵抗化が図られ、メタルゲート電極を備えた相補型半導体装置の高性能化を図ることが可能になる。 According to the method disclosed, forming the work function control layer of the metal gate electrode of the nMOSFET and pMOSFET a laminated structure of conductive layers with different N concentration, that to form a low-resistance layer on the work function control layer. As a result, a metal gate electrode having an appropriate work function can be formed in each of the nMOSFET and the pMOSFET, and the resistance is reduced by the low resistance layer, so that the performance of the complementary semiconductor device having the metal gate electrode is improved. Can be achieved.
以下、図面を参照して詳細に説明する。
図1はメタルゲート電極を備えたCMOSFETの構成例を示す図である。
図1に示すCMOSFET1は、半導体基板2の素子分離領域3によって画定された素子領域に、nMOSFET10とpMOSFET20がそれぞれ形成されている。
It will be described in detail with reference to FIG surface.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a CMOSFET provided with a metal gate electrode.
In the CMOSFET 1 shown in FIG. 1, an
nMOSFET10は、半導体基板2上に、ゲート絶縁膜11を介して、窒化ハフニウム(HfN)層12a、およびモリブデン(Mo)等の金属層12b,12cが順に積層された3層構造のメタルゲート電極12を有している。このメタルゲート電極12の側壁には、サイドウォール13が形成され、さらにその両側の半導体基板2内には、LDD14aおよびソース/ドレイン領域14が形成されている。
The nMOSFET 10 includes a
pMOSFET20は、半導体基板2上に、ゲート絶縁膜21を介して、HfN層22a、Nが導入されたMo等の金属層(「Nドープ金属層」という。)22b、およびMo等の金属層22cが順に積層された3層構造のメタルゲート電極22を有している。このメタルゲート電極22の側壁には、サイドウォール23が形成され、さらにその両側の半導体基板2内には、LDD24aおよびソース/ドレイン領域24が形成されている。
In the
ここで、nMOSFET10については、HfN層12aとその上の金属層12bの2層の導電層がメタルゲート電極12の仕事関数を制御するための層(「仕事関数制御層」という。)として機能し、最上層の金属層12cはメタルゲート電極12の低抵抗化を図るための層(「低抵抗層」という。)として機能する。一方、pMOSFET20については、HfN層22aとその上のNドープ金属層22bの2層の導電層がメタルゲート電極22の仕事関数制御層として機能し、最上層の金属層22cはメタルゲート電極22の低抵抗層として機能する。
Here, in the nMOSFET 10, the two conductive layers of the
このようなnMOSFET10とpMOSFET20において、各メタルゲート電極12,22の最下層のHfN層12a,22aは、それらのN濃度が異なるように構成されている。このCMOSFET1では、pMOSFET20のHfN層22aの方が、nMOSFET10のHfN層12aよりもN濃度が高くなるように形成されている。なお、pMOSFET20のHfN層22aは、ここでは後述のように、その上層のNドープ金属層22bのNがHfN層22aに拡散することによって、nMOSFET10のHfN層12aよりも高N濃度化される。
In such nMOSFET 10 and pMOSFET 20, the
CMOSFET1では、このようにnMOSFET10とpMOSFET20の各メタルゲート電極12,22最下層のHfN層12a,22aのN濃度を異ならせることにより、双方の仕事関数がそれぞれ制御される。また、各メタルゲート電極12,22中層の金属層12bおよびNドープ金属層22bは、HfN層12a,22a双方のN濃度を調整して、双方の仕事関数制御に間接的に寄与する層である。すなわち、メタルゲート電極12中層の金属層12bは、ここでは下層のHfN層12aのN濃度を増加させないようにすることを目的として形成された層である。一方、メタルゲート電極22中層のNドープ金属層22bは、ここではそれが含有するNを下層のHfN層22aに拡散させそのN濃度を増加させることを目的として形成された層である。なお、メタルゲート電極12のHfN層12aのN濃度を調整するためには、中層の金属層12bをNドープ金属層とすることも可能である。
In the CMOSFET 1, the work functions of the
HfN層12a,22aのN濃度をそれぞれ適切に調整することにより、nMOSFET10とpMOSFET20の各メタルゲート電極12,22の仕事関数を最適に制御することができ、例えば、nMOSFET10とpMOSFET20で従来のポリシリコンゲート電極を用いたときと同等の仕事関数差を得ることができるようになる。
By appropriately adjusting the N concentration of the
ここで、図2はHfN層内のN濃度と仕事関数の関係の一例を示す図である。図2において、横軸はHfN層内のN濃度(cm-3)を表し、縦軸はHfN層の仕事関数(eV)を表している。なお、図2には、n型ポリシリコンゲート電極の仕事関数およびp型ポリシリコンゲート電極の仕事関数も併せて図示している。 Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between the N concentration in the HfN layer and the work function. In FIG. 2, the horizontal axis represents the N concentration (cm −3 ) in the HfN layer, and the vertical axis represents the work function (eV) of the HfN layer. FIG. 2 also shows the work function of the n-type polysilicon gate electrode and the work function of the p-type polysilicon gate electrode.
図2に示すように、HfN層は、そのN濃度の増加に伴い仕事関数が増加する傾向があり、特にN濃度が約5×1021cm-3から約1×1022cm-3の間で仕事関数が大きく変化する。 As shown in FIG. 2, the work function of the HfN layer tends to increase as the N concentration increases. In particular, the N concentration is between about 5 × 10 21 cm −3 and about 1 × 10 22 cm −3 . The work function changes greatly.
この図2より、CMOSFET1においては、nMOSFET10のメタルゲート電極12のHfN層12aに濃度約5×1021cm-3以下のNが含有され、pMOSFET20のメタルゲート電極22のHfN層22aに濃度約1×1022cm-3以上のNが含有されている場合に、nMOSFET10とpMOSFET20で、ポリシリコンゲート電極を用いたときと同等の仕事関数差を得ることができるようになる。
From FIG. 2, in CMOSFET 1, N having a concentration of about 5 × 10 21 cm −3 or less is contained in
さらに、CMOSFET1では、nMOSFET10とpMOSFET20の各メタルゲート電極12,22最上層に金属層12c,22cを設けることにより、双方の低抵抗化が図られている。例えば、図1に示した構成を有するCMOSFET1において、最上層に金属層12c,22cを形成せずに、HfN層12a,22a上にそれぞれ金属層12bおよびNドープ金属層22bを形成しただけの構成とした場合であっても、HfN層12a,22aによって仕事関数を制御し、金属層12bおよびNドープ金属層22bによってコンタクト部を構成することは可能である。しかし、一般にNが導入された金属は、その導入量にもよるが、Nが導入されていない金属に比べると抵抗が上昇する。したがって、図1に示したように、nMOSFET10とpMOSFET20の各メタルゲート電極12,22最上層に、Mo等の低抵抗の金属層12c,22cを設けることにより、その下層で仕事関数を適切に制御すると共に、各メタルゲート電極12,22の更なる低抵抗化を図ることが可能になる。
Further, in the CMOSFET 1, the metal layers 12 c and 22 c are provided on the uppermost layers of the
なお、CMOSFET1において、メタルゲート電極12中層およびメタルゲート電極12,22最上層の金属層12b,12c,22cには、上記したMoのほか、タングステン(W)やチタン(Ti)等の高融点金属、あるいはシリサイド等の金属間化合物を用いることも可能である。
In the CMOSFET 1, the
また、pMOSFET20のメタルゲート電極22中層のNドープ金属層22bには、MoにNを導入したもののほか、WやTi等の高融点金属にNを導入したもの、あるいはシリサイド等にNを導入したもの等を用いることも可能である。なお、前述のように、nMOSFET10のメタルゲート電極12最下層にあるHfN層12aのN濃度を調整するためにその中層の金属層12bをNドープ金属層とした場合も、そのNドープ金属層には、Mo,W,Ti,シリサイド等にNを導入したものを用いることが可能である。
Further, in the N-doped
また、ここでは仕事関数制御のためにNを用いる場合を例示したが、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)等、最外殻の電子配置がNと同じものは、同様に用いることが可能である。 In addition, although the case where N is used for work function control is illustrated here, the same electron configuration of the outermost shell as N, such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), etc. It is possible to use.
また、半導体基板2には、Si基板やSOI(Silicon On Insulator)基板を用いることが可能である。ゲート絶縁膜11,21には、酸化シリコン(SiO2)や酸窒化シリコン(SiON)のほか、酸化ハフニウム(HfO2)、ハフニウムシリケート(HfSiO)、窒化ハフニウムシリケート(HfSiON)等の高誘電率(High−k)材料も用いることが可能である。
The
なお、以上の説明では、仕事関数制御層の一部(下層側)にHfN層12a,22aを用いた場合について述べたが、HfN層12a,22aに替えて、Nを含まないHf層を用いることも可能である。ただし、その場合、ゲート絶縁膜11,21の材質やCMOSFET1形成過程の熱履歴等によってHf層とゲート絶縁膜11,21が反応してしまう場合が起こり得る点に留意する必要がある。Hf層とゲート絶縁膜11,21の反応が起こらない場合や反応が起こっても支障がない場合には、仕事関数制御層の一部にHf層を用いることも可能である。Hf層のHfと反応しないかあるいは反応しにくいものとしては、例えば、SiON膜やHfSiON膜等、Nを含む絶縁膜が挙げられる。
In the above description, the case where the HfN layers 12a and 22a are used for a part (lower layer side) of the work function control layer has been described. Instead of the HfN layers 12a and 22a, an Hf layer not containing N is used. It is also possible. However, in this case, it should be noted that the Hf layer and the
また、以上の説明では、仕事関数制御層の一部(下層側)にHfNやHfを用いる場合について述べたが、その部分にはHfNやHfのほか、窒化ジルコニウム(ZrN)やジルコニウム(Zr)を用いることもできる。このようなZrNやZrもHfNやHfを用いたときと同様の挙動を示し、また、ZrNやZrを用いることによってHfNやHfを用いたときと同様の効果を得ることが可能である。 In the above description, the case where HfN or Hf is used for a part (lower layer side) of the work function control layer has been described, but in addition to HfN and Hf, zirconium nitride (ZrN) or zirconium (Zr) is included in that part. Can also be used. Such ZrN and Zr also exhibit the same behavior as when HfN and Hf are used, and by using ZrN and Zr, it is possible to obtain the same effect as when HfN and Hf are used.
また、以上の説明では、最上層の金属層12c,22cを、Nを含有しない構成とした場合について述べたが、最上層をあらかじめNを含有する構成とした場合や、最上層が最終的にNを含有する構成となった場合であっても、中層に比べて最上層の方が低抵抗であれば、低抵抗のメタルゲート電極を得ることができる。最上層にNが含有される場合は、Nが含有されない場合に比べると抵抗が高くなるものの、その耐酸化性は向上するようになる。
In the above description, the case where the
次に、上記のようなCMOSFETについて、より具体的に説明する。
図3から図9はCMOSFETの各形成工程の説明図である。以下、図3から図9を参照して、CMOSFETの形成方法とその構成について、具体的に説明する。
Next, the CMOSFET as described above will be described more specifically.
FIG. 3 to FIG. 9 are explanatory views of each forming step of the CMOSFET. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 9, a method of forming the CMOSFET and its configuration will be described in detail.
図3はHfN層およびMo層の形成工程の要部断面模式図である。
まず、Si基板30にSTI(Shallow Trench Isolation)法等を用いて素子分離領域31を形成し、nMOSFETを形成する領域(nMOSFET形成領域)35とpMOSFETを形成する領域(pMOSFET形成領域)36を含む全面に、膜厚約2nmのゲート絶縁膜32を形成する。例えば、ゲート絶縁膜32として、熱酸化法等を用いて所定膜厚のSiO2膜を形成する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the process of forming the HfN layer and the Mo layer.
First, an
ゲート絶縁膜32の形成後、その上にスパッタ法やCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて膜厚約10nmのHfN層33を形成する。例えばスパッタ法の場合には、Hfターゲットを用い、アルゴン(Ar)流量約28mL/min、窒素(N2)流量約2mL/min、電力約250W、圧力約0.2Paの条件で、HfN層33を形成することができる。HfN層33は、nMOSFET10のメタルゲート電極12の仕事関数を得るのに必要なN濃度、例えば約5×1021cm-3になるように形成する(図2参照)。
After the
HfN層33の形成後は、その上にスパッタ法やCVD法を用いて膜厚約40nmのMo層34を形成する。例えばスパッタ法の場合には、Moターゲットを用い、Ar流量約30mL/min、電力約500W、圧力約0.2Paの条件で、Mo層34を形成することができる。なお、Moの代わりにWを用いる場合でも、ほぼ同じスパッタ条件でW層を形成することが可能である。
After the
図4はイオン注入工程の要部断面模式図である。
HfN層33およびMo層34の形成後は、まず、nMOSFET形成領域35にレジスト37を形成する。そして、そのレジスト37をマスクにして、pMOSFET形成領域36のMo層34に対し、例えばイオン注入法を用いて、所定量のNを導入する。Nを導入する際のイオン注入は、例えば、加速電圧約5keV、ドーズ量約1×1016cm-2の条件で行い、かつ、イオン注入後のMo層34(後述のNドープMo層34a)内のピーク濃度が1×1022cm-3以上となるようにする。このように低加速電圧条件でイオン注入を行うことにより、pMOSFET形成領域36のHfN層33上層のMo層34に対し、所定量のNを選択的に導入することが可能になる。なお、このようにイオン注入をMo層34に対して選択的に行うため、Si基板30とゲート絶縁膜32の界面へのダメージは効果的に抑制される。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an essential part of the ion implantation process.
After the
図5はイオン注入後の状態を示す要部断面模式図である。
上記のような所定条件のイオン注入を行い、レジスト37を除去することによって、図5に示すように、pMOSFET形成領域36のHfN層33上層に所定量のNが導入されたNドープMo層34aを形成した状態が得られる。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the relevant part showing a state after ion implantation.
By performing ion implantation under the above-mentioned predetermined conditions and removing the resist 37, as shown in FIG. 5, an N-doped
なお、ここではイオン注入法を用いてNドープMo層34aを形成する場合について述べたが、Mo層34に対してNを導入するためには、所定量のNを所定深さの領域に選択的に導入することができるものであれば、その他の導入方法を用いても構わない。例えば、Mo層34にN含有プラズマを照射してNを導入するプラズマドーピング法や、Mo層34表面に窒素化合物(例えば、N含有クラスタ。)を吸着させてそれを比較的浅い領域に拡散させる方法(「拡散法」という。)等も用いることができる。
Here, the case where the N-doped
プラズマドーピング法を用いる場合には、pMOSFET形成領域36のMo層34に対し、ガス原料にN2を用い、加速電圧約5keV、ドーズ量約1×1016cm-2の条件で処理を行い、NドープMo層34aを形成する。
In the case of using the plasma doping method, the
また、拡散法を用いる場合には、MOSFET形成領域36のMo層34を、RF電力約50W、圧力約0.2Torr(1Torr=133.32Pa)、時間約5秒の条件でN2プラズマに晒し、その表面にNを吸着させる。そして、それをMo層34内に拡散させることにより、NドープMo層34aを形成する。
When the diffusion method is used, the
図6はMo層の形成工程の要部断面模式図である。
pMOSFET形成領域36にNドープMo層34aを形成した後は、pMOSFET形成領域36のNドープMo層34a上とnMOSFET形成領域35に残るMo層34上に、スパッタ法やCVD法を用いて膜厚約20nmのMo層38を形成する。例えばスパッタ法の場合には、Moターゲットを用い、Ar流量約30mL/min、電力約500W、圧力約0.2Paの条件で、Mo層38を形成することができる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the process of forming the Mo layer.
After the N-doped
なお、ここでは、Mo層38の代わりに、窒化モリブデン(MoN)層を形成することも可能である。ただし、Mo層38は、後述のように低抵抗層として機能するようになるので、Mo層38に代えてMoN層を形成する場合には、ごく微量のN含有量としておくことが望ましい。MoN層は、Mo層38に比べ、高抵抗化するものの、耐酸化性の点では有利になる。
Here, a molybdenum nitride (MoN) layer can be formed instead of the
図7はゲート加工および不純物導入工程の要部断面模式図である。
nMOSFET形成領域35とpMOSFET形成領域36に図6に示したような積層構造を形成した後は、常法に従い、フォトリソグラフィ技術を用いてゲート加工を行う。このゲート加工により、nMOSFET形成領域35には、HfN層33およびMo層34,38の3層構造のゲートパターンが形成され、同時に、pMOSFET形成領域36には、HfN層33、NドープMo層34aおよびMo層38の3層構造のゲートパターンが形成される。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an essential part of the gate processing and impurity introduction process.
After the stacked structure as shown in FIG. 6 is formed in the
次に、3層構造のゲートパターンをマスクとしてシリコン基板30の表面に不純物を低濃度に導入して、LDD(Lightly Doped Drain)となる低濃度不純物領域を形成する。
図8はサイドウォール形成および不純物導入工程の要部断面模式図である。
Next, a low-concentration impurity region to be an LDD (Lightly Doped Drain) is formed by introducing an impurity into the surface of the
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an essential part of the sidewall formation and impurity introduction process.
次に、シリコン基板30の上側全面にシリコン酸化膜を形成し、このシリコン酸化膜をエッチバックして、図8に示すように、HfN層33、Mo層34,34a,38およびゲート絶縁膜32の側面を被覆するサイドウォール39を形成する。そして、HfN層33、Mo層34,34a,38およびサイドウォール39をマスクとしてシリコン基板30の表面に不純物を高濃度に導入して、高濃度不純物領域を形成する。
Next, a silicon oxide film is formed on the entire upper surface of the
図9はソース/ドレイン領域の形成工程の要部断面模式図である。
サイドウォール39の形成後は、Si基板30に導入した不純物を活性化するために、例えば、不活性ガス雰囲気中、約1000℃、約5秒間のRTA(Rapid Thermal Anneal)処理を行う。これにより、nMOSFET形成領域35およびpMOSFET形成領域36の各ゲートパターン両側のSi基板30内にそれぞれ、LDD40a,41aおよびソース/ドレイン領域40,41を形成する。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the source / drain region forming step.
After the formation of the
さらに、このRTA処理の際には、図8に示したpMOSFET形成領域36のNドープMo層34aから下層のHfN層33へNの拡散が起こり、図9に示したように、それぞれN濃度が変化したNドープMo層34bおよびHfN層33aが得られるようになる。これにより、nMOSFET形成領域35とpMOSFET形成領域36で、N濃度が異なるHfN層33,33aが得られるようになる。このとき、例えば、pMOSFET形成領域35のHfN層33aのN濃度が約1×1022cm-3以上となるようにすれば、nMOSFET形成領域35のHfN層33のN濃度が約5×1021cm-3である場合に、双方の間で有意な仕事関数差を得ることが可能になる(図2参照)。したがって、不純物活性化のためのRTA処理まで行った後にそのような有意な仕事関数差が得られるよう、RTA処理前のHfN層33のN濃度、NドープMo層34aのN濃度(Mo層34へのN導入量)、RTA処理条件等を適切に設定・制御する。
Further, during this RTA process, N diffusion occurs from the N-doped
以上の工程により、nMOSFET形成領域35にHfN層33およびMo層34,38からなるメタルゲート電極42を備えたnMOSFETが形成され、pMOSFET形成領域36にHfN層33a、NドープMo層34bおよびMo層38からなるメタルゲート電極43を備えたpMOSFETが形成される。この場合、メタルゲート電極42においては、最下層のHfN層33と中層のMo層34が仕事関数制御層になり、最上層のMo層38が低抵抗層になる。また、メタルゲート電極43においては、最下層のHfN層33aと中層のNドープMo層34bが仕事関数制御層になり、最上層のMo層38が低抵抗層になる。
Through the above steps, an nMOSFET having a
このような形成方法により、適切に仕事関数が制御された低抵抗のメタルゲート電極42,43を備える高性能のCMOSFETを形成することができる。さらに、この形成方法によれば、nMOSFET形成領域35とpMOSFET形成領域36に、同時にメタルゲート電極42,43を形成することができ、工程的には従来のポリシリコンゲート電極を備えるCMOSFETとほぼ同じ工程で形成することができる。したがって、そのような高性能のCMOSFETを、工程を複雑化することなく、効率的に形成することができる。
By such a forming method, a high-performance CMOSFET including low-resistance
なお、上記形成方法において、図9で述べたRTA処理の際には、最上層のMo層38へのNの拡散にも留意する(図示せず。)。最終的に最上層にNが含有されていると、Nが含有されていないものに比べて抵抗が増加する傾向があるためである。したがって、そのような抵抗増加が許容範囲内となるように、RTA処理前のHfN層33のN濃度、NドープMo層34aのN濃度(Mo層34へのN導入量)、RTA処理条件等を適切に設定・制御する。また、最上層の耐酸化性向上のために、上記のような抵抗増加を許容できる範囲で、意図的に最上層にNを拡散させることも可能である。その場合も、最上層が所定のN含有量になるように、RTA処理前のHfN層33のN濃度、NドープMo層34aのN濃度(Mo層34へのN導入量)、RTA処理条件等を適切に設定・制御すればよい。
In the above formation method, attention is also paid to the diffusion of N into the
また、以上の説明におけるCMOSFETの形成条件は一例であって、形成するCMOSFETの要求特性等に応じて任意に変更可能である。
以上説明したように、ここでは、CMOSFETのnMOSFETとpMOSFETの各メタルゲート電極を共に3層構造とし、その最下層と中層の導電層で仕事関数制御層を構成し、その最上層で低抵抗層を構成するようにした。
Further, the formation conditions of the CMOSFET in the above description are merely examples, and can be arbitrarily changed according to the required characteristics of the CMOSFET to be formed.
As described above, here, each of the nMOSFETs of the CMOSFET and each metal gate electrode of the pMOSFET has a three-layer structure, and the work function control layer is formed by the lowermost layer and the middle conductive layer, and the lowermost layer is the lower resistance layer. Was configured.
nMOSFETとpMOSFETの各メタルゲート電極の最下層の導電層は、nMOSFETとpMOSFETでN濃度をそれぞれ適切に調整することにより、各メタルゲート電極の仕事関数を最適に制御する。 The lowermost conductive layer of each metal gate electrode of nMOSFET and pMOSFET controls the work function of each metal gate electrode optimally by appropriately adjusting the N concentration by nMOSFET and pMOSFET.
pMOSFETのメタルゲート電極の中層は、Nを含む導電層で構成し、そのメタルゲート電極の形成時にそのNを最下層の導電層に拡散させてその導電層のN濃度を調整するのに用いられ、メタルゲート電極の仕事関数制御に間接的に寄与する。なお、前述のように、nMOSFETのメタルゲート電極の中層もNを含む導電層で構成して、そのメタルゲート電極の形成時にそのNを最下層の導電層に拡散させてその導電層のN濃度調整に用いるようにしてもよい。その場合も、nMOSFETとpMOSFETの各メタルゲート電極の最下層の導電層の最終的なN濃度がそれぞれ適切に調整されていれば、各メタルゲート電極の仕事関数の最適制御が可能である。 The middle layer of the metal gate electrode of the pMOSFET is composed of a conductive layer containing N, and is used to adjust the N concentration of the conductive layer by diffusing the N into the lowermost conductive layer when the metal gate electrode is formed. It contributes indirectly to the work function control of the metal gate electrode. As described above, the middle layer of the metal gate electrode of the nMOSFET is also composed of a conductive layer containing N, and when the metal gate electrode is formed, the N is diffused into the lowermost conductive layer, so that the N concentration of the conductive layer is increased. You may make it use for adjustment. Even in this case, if the final N concentration of the lowermost conductive layer of each metal gate electrode of nMOSFET and pMOSFET is adjusted appropriately, the work function of each metal gate electrode can be optimally controlled.
さらに、nMOSFETとpMOSFETの各メタルゲート電極の最上層は、たとえ中層の導電層にNが導入されてその抵抗が上昇している場合にも、メタルゲート電極の低コンタクト抵抗が確保できるような低抵抗層、例えばNを含有しないかあるいは微量のNを含有する金属層で構成する。それにより、nMOSFETとpMOSFETの双方の低抵抗化を図ることが可能になる。 Further, the uppermost layer of each metal gate electrode of the nMOSFET and the pMOSFET is low enough to secure a low contact resistance of the metal gate electrode even when N is introduced into the middle conductive layer and its resistance is increased. It is composed of a resistance layer, for example, a metal layer that does not contain N or contains a trace amount of N. This makes it possible to reduce the resistance of both the nMOSFET and the pMOSFET.
また、上記のようなメタルゲート電極を備えるCMOSFETは、工程的には従来のポリシリコンゲート電極を備えるCMOSFETとほぼ同じ工程で形成することができる。したがって、有意な仕事関数を有しかつ低抵抗のメタルゲート電極を備えるCMOSFETを、工程を複雑化することなく、効率的に形成することができる。 Further, the CMOSFET provided with the metal gate electrode as described above can be formed in almost the same process as the conventional CMOSFET provided with the polysilicon gate electrode. Therefore, a CMOSFET having a significant work function and having a low-resistance metal gate electrode can be efficiently formed without complicating the process.
(付記1) メタルゲート電極を備える相補型の半導体装置において、
導電層が積層された構造を有しnMOSFETとpMOSFETとでN濃度が異なる仕事関数制御層と、
前記仕事関数制御層上に形成され前記仕事関数制御層を低抵抗化する低抵抗層と、
を有するメタルゲート電極を備えることを特徴とする半導体装置。
(Supplementary Note 1) In a complementary semiconductor device including a metal gate electrode,
A work function control layer having a structure in which conductive layers are stacked and having different N concentrations in the nMOSFET and the pMOSFET,
A low resistance layer formed on the work function control layer to lower the resistance of the work function control layer;
A semiconductor device comprising a metal gate electrode having
(付記2) 前記仕事関数制御層の積層された前記導電層のうち、下層側導電層は、所定のN濃度を有し所定の仕事関数を有する層であり、上層側導電層は、前記下層側導電層のN濃度を調整するための層であることを特徴とする付記1記載の半導体装置。 (Supplementary Note 2) Of the conductive layers stacked with the work function control layer, the lower conductive layer is a layer having a predetermined N concentration and a predetermined work function, and the upper conductive layer is the lower layer. The semiconductor device according to appendix 1, wherein the semiconductor device is a layer for adjusting the N concentration of the side conductive layer.
(付記3) 前記上層側導電層は、Nを含有する場合には、含有するNを前記下層側導電層に拡散させて前記下層側導電層のN濃度を増加させるために用いられることを特徴とする付記2記載の半導体装置。
(Supplementary Note 3) When the upper conductive layer contains N, the upper conductive layer is used for diffusing the contained N into the lower conductive layer to increase the N concentration of the lower conductive layer. The semiconductor device according to
(付記4) 前記上層側導電層は、前記下層側導電層のN濃度を維持するために用いられることを特徴とする付記2記載の半導体装置。
(付記5) 前記仕事関数制御層の積層された前記導電層の下層側導電層および上層側導電層は、pMOSFET側の方がnMOSFET側に比べN濃度が高いことを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(Additional remark 4) The said upper layer side conductive layer is used in order to maintain N density | concentration of the said lower layer side conductive layer, The semiconductor device of
(Appendix 5) The lower conductive layer and the upper conductive layer of the conductive layer on which the work function control layer is stacked have a higher N concentration on the pMOSFET side than on the nMOSFET side. Semiconductor device.
(付記6) 前記仕事関数制御層の積層された前記導電層のうち、下層側導電層は、HfN、Hf、ZrNまたはZrであることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記7) 前記仕事関数制御層の積層された前記導電層のうち、上層側導電層は、高融点の金属または金属間化合物を用いて形成されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(Supplementary note 6) The semiconductor device according to supplementary note 1, wherein among the conductive layers on which the work function control layer is stacked, a lower conductive layer is HfN, Hf, ZrN, or Zr.
(Supplementary note 7) The semiconductor according to supplementary note 1, wherein among the conductive layers on which the work function control layer is laminated, the upper conductive layer is formed using a metal having a high melting point or an intermetallic compound. apparatus.
(付記8) 前記低抵抗層は、低抵抗かつ高融点の金属または金属間化合物を用いて形成されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記9) メタルゲート電極を備える相補型の半導体装置の製造方法において、
nMOSFET形成領域とpMOSFET形成領域の半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
形成された前記ゲート絶縁膜上に導電層を積層する工程と、
積層された前記導電層のうち上層側導電層に対し前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域とでN濃度が異なるようにNを導入する工程と、
N導入後、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上に低抵抗層を形成する工程と、
前記低抵抗層の形成後、前記上層側導電層から前記導電層の下層側導電層へNを拡散させる熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Supplementary note 8) The semiconductor device according to supplementary note 1, wherein the low-resistance layer is formed using a metal or an intermetallic compound having a low resistance and a high melting point.
(Additional remark 9) In the manufacturing method of a complementary semiconductor device provided with a metal gate electrode,
forming a gate insulating film on the semiconductor layers of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region;
Laminating a conductive layer on the formed gate insulating film;
Introducing N so that N concentration is different between the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region with respect to the upper conductive layer among the stacked conductive layers;
Forming a low-resistance layer on the upper conductive layer of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region after introducing N;
A step of performing a heat treatment for diffusing N from the upper conductive layer to the lower conductive layer of the conductive layer after forming the low resistance layer;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(付記10) 前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上に前記低抵抗層を形成する工程後に、
積層された前記導電層および前記低抵抗層にゲート加工を施す工程と、
前記ゲート加工後に前記半導体層に所定導電型の不純物を導入する工程と、
を有し、
前記上層側導電層から前記下層側導電層へNを拡散させるための前記熱処理を行う工程においては、
前記熱処理によって、前記上層側導電層から前記下層側導電層へNを拡散させると共に、前記半導体層に導入された前記不純物を活性化することを特徴とする付記9記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 10) After the step of forming the low resistance layer on the upper conductive layer of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region,
Applying gate processing to the laminated conductive layer and the low-resistance layer;
Introducing an impurity of a predetermined conductivity type into the semiconductor layer after the gate processing;
Have
In the step of performing the heat treatment for diffusing N from the upper conductive layer to the lower conductive layer,
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 9, wherein the heat treatment diffuses N from the upper conductive layer to the lower conductive layer and activates the impurities introduced into the semiconductor layer.
(付記11) 積層された前記導電層および前記低抵抗層に前記ゲート加工を施す工程においては、
前記ゲート加工を、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域に対して、同時に施すことを特徴とする付記10記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 11) In the step of performing the gate processing on the conductive layer and the low resistance layer that are stacked,
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to
(付記12) 前記ゲート絶縁膜上に前記導電層を積層する工程においては、
前記nMOSFET形成領域および前記pMOSFET形成領域の前記下層側導電層をnMOSFETに適した仕事関数を示すN濃度で形成し、Nを導入することなく前記下層側導電層上に前記上層側導電層を形成し、
前記上層側導電層に対し前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域とでN濃度が異なるようにNを導入する工程においては、
前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層に対してのみ、Nを導入し、後に前記熱処理を行ったときに前記pMOSFET形成領域の前記下層側導電層がpMOSFETに適した仕事関数を示すN濃度となるように、Nを導入し、
N導入後、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上に前記低抵抗層を形成し、前記低抵抗層の形成後、前記熱処理を行うことを特徴とする付記9記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 12) In the step of laminating the conductive layer on the gate insulating film,
The lower conductive layer in the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region is formed at an N concentration showing a work function suitable for an nMOSFET, and the upper conductive layer is formed on the lower conductive layer without introducing N And
In the step of introducing N such that the N concentration is different between the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region with respect to the upper conductive layer,
When N is introduced only into the upper conductive layer in the pMOSFET formation region and the heat treatment is performed later, the lower conductive layer in the pMOSFET formation region exhibits a work function suitable for pMOSFET. Introducing N so that
Item 9. The supplementary note 9, wherein after introducing N, the low resistance layer is formed on the upper conductive layer in the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region, and the heat treatment is performed after the formation of the low resistance layer. A method for manufacturing a semiconductor device.
(付記13) 前記下層側導電層は、HfN、Hf、ZrNまたはZrであることを特徴とする付記9記載の半導体装置の製造方法。
(付記14) 前記上層側導電層は、高融点の金属または金属間化合物を用いて形成されることを特徴とする付記9記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 13) The said lower layer side conductive layer is HfN, Hf, ZrN, or Zr, The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 9 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 14) The said upper layer side conductive layer is formed using a high melting metal or an intermetallic compound, The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 9 characterized by the above-mentioned.
(付記15) 前記低抵抗層は、低抵抗かつ高融点の金属または金属間化合物を用いて形成されることを特徴とする付記9記載の半導体装置の製造方法。 (Supplementary note 15) The method for manufacturing a semiconductor device according to supplementary note 9, wherein the low-resistance layer is formed using a metal or an intermetallic compound having a low resistance and a high melting point.
1 CMOSFET
2 半導体基板
3,31 素子分離領域
10 nMOSFET
11,21,32 ゲート絶縁膜
12,22,42,43 メタルゲート電極
12a,22a,33,33a HfN層
12b,12c,22c 金属層
13,23,39 サイドウォール
14,24,40,41 ソース/ドレイン領域
14a,24a,40a,41a LDD
20 pMOSFET
22b Nドープ金属層
30 Si基板
34,38 Mo層
34a,34b NドープMo層
35 nMOSFET形成領域
36 pMOSFET形成領域
37 レジスト
1 CMOSFET
11, 21, 32
20 pMOSFET
22b N-doped
Claims (2)
nMOSFET形成領域とpMOSFET形成領域の半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、 forming a gate insulating film on the semiconductor layers of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region;
形成された前記ゲート絶縁膜上に下層側導電層を形成する工程と、 Forming a lower conductive layer on the formed gate insulating film;
形成された前記下層側導電層上に上層側導電層を形成する工程と、 Forming an upper conductive layer on the lower conductive layer formed;
形成された前記上層側導電層に対し前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域とで窒素濃度が異なるように窒素を導入する工程と、 Introducing nitrogen such that the nMOSFET forming region and the pMOSFET forming region have different nitrogen concentrations with respect to the formed upper conductive layer;
窒素導入後、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上に低抵抗層を形成する工程と、 Forming a low resistance layer on the upper conductive layer of the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region after introducing nitrogen;
前記低抵抗層の形成後、前記上層側導電層から前記下層側導電層へ窒素を拡散させる熱処理を行う工程と、 A step of performing a heat treatment for diffusing nitrogen from the upper conductive layer to the lower conductive layer after forming the low resistance layer;
を有し、 Have
前記下層側導電層を形成する工程では、前記ゲート絶縁膜上に、nMOSFETに適した仕事関数を示す窒素濃度を有する窒化ハフニウム層又は窒化ジルコニウム層を、前記nMOSFET形成領域および前記pMOSFET形成領域の前記下層側導電層として堆積し、 In the step of forming the lower conductive layer, a hafnium nitride layer or a zirconium nitride layer having a nitrogen concentration exhibiting a work function suitable for an nMOSFET is formed on the gate insulating film, and the nMOSFET forming region and the pMOSFET forming region are Deposited as a lower conductive layer,
前記上層側導電層を形成する工程では、窒素を導入することなく前記下層側導電層上にモリブデン層を前記上層側導電層として堆積し、 In the step of forming the upper conductive layer, a molybdenum layer is deposited as the upper conductive layer on the lower conductive layer without introducing nitrogen,
前記上層側導電層に対し前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域とで窒素濃度が異なるように窒素を導入する工程では、前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層に対してのみ、後に前記熱処理を行ったときに前記pMOSFET形成領域の前記下層側導電層がpMOSFETに適した仕事関数を示す窒素濃度となるように、窒素を導入し、 In the step of introducing nitrogen so that the nitrogen concentration is different between the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region with respect to the upper layer side conductive layer, the heat treatment is performed later only on the upper layer side conductive layer in the pMOSFET formation region. Nitrogen is introduced so that the lower conductive layer in the pMOSFET formation region has a nitrogen concentration exhibiting a work function suitable for the pMOSFET when performed,
窒素導入後、前記nMOSFET形成領域と前記pMOSFET形成領域の前記上層側導電層上にモリブデン層を前記低抵抗層として堆積し、前記低抵抗層の形成後、前記熱処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 After introducing nitrogen, a molybdenum layer is deposited as the low resistance layer on the upper conductive layer in the nMOSFET formation region and the pMOSFET formation region, and the heat treatment is performed after the formation of the low resistance layer. Device manufacturing method.
形成された前記下層側導電層、前記上層側導電層および前記低抵抗層にゲート加工を施す工程と、 A step of performing gate processing on the formed lower conductive layer, the upper conductive layer, and the low resistance layer;
前記ゲート加工後に前記半導体層に所定導電型の不純物を導入する工程と、 Introducing an impurity of a predetermined conductivity type into the semiconductor layer after the gate processing;
を有し、 Have
前記熱処理を行う工程では、前記熱処理によって、前記上層側導電層から前記下層側導電層へ窒素を拡散させると共に、前記半導体層に導入された前記不純物を活性化することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 2. The heat treatment includes diffusing nitrogen from the upper conductive layer to the lower conductive layer and activating the impurities introduced into the semiconductor layer by the heat treatment. The manufacturing method of the semiconductor device of description.
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