JPH0252432A - 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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- JPH0252432A JPH0252432A JP20442888A JP20442888A JPH0252432A JP H0252432 A JPH0252432 A JP H0252432A JP 20442888 A JP20442888 A JP 20442888A JP 20442888 A JP20442888 A JP 20442888A JP H0252432 A JPH0252432 A JP H0252432A
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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）
本発明は半導体装置、特に集積回路−１−にプラズマを
用いて窒化シリコン膜等のプラズマ保護膜を形成する半
導体装置の製造方法に関するものである。
用いて窒化シリコン膜等のプラズマ保護膜を形成する半
導体装置の製造方法に関するものである。
ので来の技術）
閏来、このような分野の技術としては、第２図に示すよ
うなものがあった。以下、その製造方法を図を用いて説
明する。
うなものがあった。以下、その製造方法を図を用いて説
明する。
第２図はＲ来の半導体装置の製造方法を示すだめの半導
体装置の断面図である。
体装置の断面図である。
先ず半導体基板１上に公知の技術を用いて集積回路を形
成する。即ち、半導体基板１上にデー１−酸［ヒ膜２を
形成し、その上にゲート電極３を形成する。ゲート酸（
ヒ膜２の両１１１１部における半導体基板１の表層部に
は、拡散層４を形成する。
成する。即ち、半導体基板１上にデー１−酸［ヒ膜２を
形成し、その上にゲート電極３を形成する。ゲート酸（
ヒ膜２の両１１１１部における半導体基板１の表層部に
は、拡散層４を形成する。
次いで、これらのゲート電極３及び拡散層４を含む半導
体基板１上の全面に、例えば常圧ＣＶＤ法（Ｃｈｃｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：化学的
堆積法）により中間絶縁膜５を形成する。この中間絶縁
膜５に既知のホトリソ・エツチング技術を用いてコンタ
クトホール６を形成し、続いてその一ヒにアルミニウム
等から成る金属配線層７を形成する。
体基板１上の全面に、例えば常圧ＣＶＤ法（Ｃｈｃｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：化学的
堆積法）により中間絶縁膜５を形成する。この中間絶縁
膜５に既知のホトリソ・エツチング技術を用いてコンタ
クトホール６を形成し、続いてその一ヒにアルミニウム
等から成る金属配線層７を形成する。
ここに、金属配線層７と拡散層４は、コンタクトポール
６を介して接続され、ＭＯ８形トランジスタを含む所定
の集積回路がＪシ成される。
６を介して接続され、ＭＯ８形トランジスタを含む所定
の集積回路がＪシ成される。
そのｔ→〉、中間絶縁膜５及び金属配線層７上に窒化シ
リコン（ＳｉｘＮｙ）膜から成るプラズマ保護膜８を１
トラ成する。このプラズマ保護膜８の形成は、シラン（
ＳｉＨ４）とアン′モニア（ＮＨ３）雰囲気中において
、例えば温度３８０°Ｃ程度のプラズマＣＶＤ法を施す
ことによって行なうことができる、このように形成され
たプラズマ保護Ｍ８は、酸化保護膜等に比較して特に耐
湿性の面で優れており、半導体装置の信頼性向上等に貢
献している。
リコン（ＳｉｘＮｙ）膜から成るプラズマ保護膜８を１
トラ成する。このプラズマ保護膜８の形成は、シラン（
ＳｉＨ４）とアン′モニア（ＮＨ３）雰囲気中において
、例えば温度３８０°Ｃ程度のプラズマＣＶＤ法を施す
ことによって行なうことができる、このように形成され
たプラズマ保護Ｍ８は、酸化保護膜等に比較して特に耐
湿性の面で優れており、半導体装置の信頼性向上等に貢
献している。
（発明か解決しようとする課題）。
しｈ化ながら、上記の半導体装置の製造方法においては
、プラズマ（ＩｉＷＩ模８の形成に際し、ゲート酸（ヒ
膜２中に水素が収り込まれ易く、これに起因）ノζポッ
トキャリアの増加がもたらされるという問題があり、そ
の解決が困難であった。即ち、プラズマ１呆護１模８は
通常ＳｉＨ４とＮ Ｈ３とから形成さｈるため、プラズ
マ中の水素分圧は高く、ゲート酸化膜２中に水素が収り
込まれ易い状態になっている。ゲート酸化膜２中に入っ
た水素はホットキャリアの増加をもたらし、キャリアの
ライフタイムの低下及びＭＯ３Ｉ−ランジスタのしきい
値電圧の変動等の悪影響を及ぼす。
、プラズマ（ＩｉＷＩ模８の形成に際し、ゲート酸（ヒ
膜２中に水素が収り込まれ易く、これに起因）ノζポッ
トキャリアの増加がもたらされるという問題があり、そ
の解決が困難であった。即ち、プラズマ１呆護１模８は
通常ＳｉＨ４とＮ Ｈ３とから形成さｈるため、プラズ
マ中の水素分圧は高く、ゲート酸化膜２中に水素が収り
込まれ易い状態になっている。ゲート酸化膜２中に入っ
た水素はホットキャリアの増加をもたらし、キャリアの
ライフタイムの低下及びＭＯ３Ｉ−ランジスタのしきい
値電圧の変動等の悪影響を及ぼす。
本発明は前記ｂη来技術がもっていた課題として、ゲー
ト酸化膜中の水素によりホットキャリアが増加する点に
ついて解決した半導体装置の製造方法を提供するもので
ある。
ト酸化膜中の水素によりホットキャリアが増加する点に
ついて解決した半導体装置の製造方法を提供するもので
ある。
（課題を解決するための手段）
本発明は前記課題を解決するなめに、半導体基板上に集
積回路を形成した後、プラズマを用い゛ζ前記集積回路
上にプラズマ保護膜を形成する半導体装置の製造方法に
おいて、前記プラズマ保護膜を形成した後、そのプラズ
マ保ｒ”ＪＩ！ ）−に波長２０（’ｌ１−３００ｎ及
び照射強度２０−６００ ｍＷ／Ｃｍ２の範囲内の紫外
線を照射するようにしたものである。また、前記紫外線
を照射するプラズマ保護膜としては、窒化シリコン膜、
酸化シリコン膜及び窒素酸シリコン膜を用いるとよい。
積回路を形成した後、プラズマを用い゛ζ前記集積回路
上にプラズマ保護膜を形成する半導体装置の製造方法に
おいて、前記プラズマ保護膜を形成した後、そのプラズ
マ保ｒ”ＪＩ！ ）−に波長２０（’ｌ１−３００ｎ及
び照射強度２０−６００ ｍＷ／Ｃｍ２の範囲内の紫外
線を照射するようにしたものである。また、前記紫外線
を照射するプラズマ保護膜としては、窒化シリコン膜、
酸化シリコン膜及び窒素酸シリコン膜を用いるとよい。
（作用）
本発明によれば、以上のように半導体装置の製造方法を
楢成したので、プラズマ保護膜形成後にそのプラズマ保
護膜上から所定の紫外線を照射することは、ゲート酸化
膜中に含まれた水素に紫外線のエイ・ルギーを与え、水
素をゲート酸化膜から脱離させるように働（− この働きにより、１〜ランジスタ素子等におけるホラｌ
−キャリアの増加が防止され、ライフタイムの低下やし
きい値電圧の変動等の悪影響を除去することができる。
楢成したので、プラズマ保護膜形成後にそのプラズマ保
護膜上から所定の紫外線を照射することは、ゲート酸化
膜中に含まれた水素に紫外線のエイ・ルギーを与え、水
素をゲート酸化膜から脱離させるように働（− この働きにより、１〜ランジスタ素子等におけるホラｌ
−キャリアの増加が防止され、ライフタイムの低下やし
きい値電圧の変動等の悪影響を除去することができる。
そして、このような紫外線照射は、窒化シリコン膜、酸
化シリコン膜及び窒素酸シリコン膜のいずれかから成る
プラズマ保護膜に対しても同様の作用を及ぼす。したが
って、前記課題を解決することができる。
化シリコン膜及び窒素酸シリコン膜のいずれかから成る
プラズマ保護膜に対しても同様の作用を及ぼす。したが
って、前記課題を解決することができる。
（実施例）
第１図は本発明の実施例における半導体装置の製造方法
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
ステージ１１上にはシリコン等から成る半導体基板１２
が載置されている。この半導体基板１２には、第１図の
従来の半導体基板と同様に集積回路が形成され、その上
に中間絶縁膜及び金属配線層が形成され、さらにその上
に最終保護膜としてのプラズマＦＡ＜”！膜が形成され
ている。プラズマ保護膜は例えば窒化シリコン（Ｓｉｘ
Ｎｙ）膜から成り、従来と同様の方法によって形成され
ている。
が載置されている。この半導体基板１２には、第１図の
従来の半導体基板と同様に集積回路が形成され、その上
に中間絶縁膜及び金属配線層が形成され、さらにその上
に最終保護膜としてのプラズマＦＡ＜”！膜が形成され
ている。プラズマ保護膜は例えば窒化シリコン（Ｓｉｘ
Ｎｙ）膜から成り、従来と同様の方法によって形成され
ている。
［−記のように形成された半導体基板１２を前述の如く
ステージ１１上に載置し、この状態において半導体基板
１２上のプラズマ保護膜上に紫外線光源１３を用いて紫
外線を照射する。その際の照射条件は、例えばステージ
温度４０〜２００℃、紫外線波長２００〜３００ｎｎ、
紫外線照射強度２０〜６００ｍＷ／ｃｍ２及び照射時間
１０〜１２０ｓｅｃ程度とする。
ステージ１１上に載置し、この状態において半導体基板
１２上のプラズマ保護膜上に紫外線光源１３を用いて紫
外線を照射する。その際の照射条件は、例えばステージ
温度４０〜２００℃、紫外線波長２００〜３００ｎｎ、
紫外線照射強度２０〜６００ｍＷ／ｃｍ２及び照射時間
１０〜１２０ｓｅｃ程度とする。
このような照射条件において所定の紫外線照射を力伍す
ことにより、半導体基板１２のゲート酸化膜中に収り込
まれた水素を脱離させることができる。即ち、ゲート酸
化膜中には、プラズマ保護膜の形成に際して取り込まれ
た水素が例えばＮＨ基やＳＨ基として含まれているが、
これらは紫外線照射によって与えらｈなエネルギーによ
り分解し、グー１〜酸化膜から脱離する。これにより、
半導体基板１２上に所望の半導体装置を得ることができ
る。
ことにより、半導体基板１２のゲート酸化膜中に収り込
まれた水素を脱離させることができる。即ち、ゲート酸
化膜中には、プラズマ保護膜の形成に際して取り込まれ
た水素が例えばＮＨ基やＳＨ基として含まれているが、
これらは紫外線照射によって与えらｈなエネルギーによ
り分解し、グー１〜酸化膜から脱離する。これにより、
半導体基板１２上に所望の半導体装置を得ることができ
る。
前記ゲート酸化膜からの水素の脱離は、第３図及び第４
図によって説明される。第３図はステージ１１の温度を
５０°Ｃ１照射強度を５７０ｍＷ／ｃｒｒＩ２として紫
外線を照射した際の照射時間と基板電流値との関係を示
すものである。また、第４図は紫外線照射時間を３０ｓ
ｅｃとしたときの照射強度と基板電流値との関係を示す
ものである。
図によって説明される。第３図はステージ１１の温度を
５０°Ｃ１照射強度を５７０ｍＷ／ｃｒｒＩ２として紫
外線を照射した際の照射時間と基板電流値との関係を示
すものである。また、第４図は紫外線照射時間を３０ｓ
ｅｃとしたときの照射強度と基板電流値との関係を示す
ものである。
第３図において、照射時間０〜３０ｓｅｃ程度の範囲で
は、照射時間の増加に伴い基板電流が著しく減少し、照
射時間約３０ｓｅｃの基板電流は、紫外線照射を行なわ
ないものに対し約１／２となることが分かる。ここに、
基板電流とは、例えばＭＯＳトランジスタのドレインに
一定電圧を印加したとき、ソース・トレイン間に流れる
電流以外の電流を指すものである。
は、照射時間の増加に伴い基板電流が著しく減少し、照
射時間約３０ｓｅｃの基板電流は、紫外線照射を行なわ
ないものに対し約１／２となることが分かる。ここに、
基板電流とは、例えばＭＯＳトランジスタのドレインに
一定電圧を印加したとき、ソース・トレイン間に流れる
電流以外の電流を指すものである。
これより、半導体基板１２のプラズマ保護膜上に所定の
紫外線を照射することによって基板電流が減少する、即
ち紫外線照射によってゲート酸化膜中に収り込まれてい
た水素イオン（トＩ＋）が減少していることが分かる。
紫外線を照射することによって基板電流が減少する、即
ち紫外線照射によってゲート酸化膜中に収り込まれてい
た水素イオン（トＩ＋）が減少していることが分かる。
第４図において、照射時間３０ｓｅｃでは照射強度の増
大に伴い基板電流が減少し、照射強度的５７０ｍＷ／ｃ
ｍ２吋近においてその減少が顕著になることが分かる。
大に伴い基板電流が減少し、照射強度的５７０ｍＷ／ｃ
ｍ２吋近においてその減少が顕著になることが分かる。
以−ヒのように、本実施例においては、半導体基板１２
のプラズマ保護膜に所定の紫外線照射を行なうことによ
り、ゲート酸化膜中に含まれた水素を脱離させることが
できる。その結果、トランジスタ素子等におけるホラ１
へキャリアの増加を防ぎ、ライフタイムの低下やしきい
値電圧の変動等の悪影響を防止することができる。
のプラズマ保護膜に所定の紫外線照射を行なうことによ
り、ゲート酸化膜中に含まれた水素を脱離させることが
できる。その結果、トランジスタ素子等におけるホラ１
へキャリアの増加を防ぎ、ライフタイムの低下やしきい
値電圧の変動等の悪影響を防止することができる。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。
の 前記実施例ではプラズマ保護膜として窒化シリコン
膜を用いるものとしたが、これに代え−（酸化シリコン
（Ｓｉ○）膜或は窒素酸シリコン（Ｓ Ｌ ＯＮ ）
ｖ、から成るプラズマ保護膜に対しても本発明の適用が
可能である。
膜を用いるものとしたが、これに代え−（酸化シリコン
（Ｓｉ○）膜或は窒素酸シリコン（Ｓ Ｌ ＯＮ ）
ｖ、から成るプラズマ保護膜に対しても本発明の適用が
可能である。
（２） ＋’＋ｉｆ記実施例ではプラズマ保護膜を最
終保護膜とし−（用いる場合について示したが、例えば
酸化シリ：１７膜を中間絶縁膜として用いるような場合
にあっても、本発明の適用が可能て′ある。
終保護膜とし−（用いる場合について示したが、例えば
酸化シリ：１７膜を中間絶縁膜として用いるような場合
にあっても、本発明の適用が可能て′ある。
（３） 半導体装置は第２図で例示したものに限らず、
池の種々の半導体装置に対して適用可能である６ （４） 照射条件は前記実施例で例示したもの以外に、
半導体装置の形式、プラズマ保護膜の材質及び膜厚等に
応じて適当な条件を選択することができる。
池の種々の半導体装置に対して適用可能である６ （４） 照射条件は前記実施例で例示したもの以外に、
半導体装置の形式、プラズマ保護膜の材質及び膜厚等に
応じて適当な条件を選択することができる。
（発明の効宋）
以上詳イ４１！に説明したように本発明によれば、プラ
ズマ保護膜形成後、プラズマ保護膜に所定条件の紫外線
を照射するようにしたので、プラズマ保護膜形成に際し
ゲート酸化膜中に取り込まれた水素を脱離させることが
できる。これにより、ホットキャリアの増加が防止され
、ライフタイムの低下やトランジスタのしきい値電圧の
変動等の悪影響を除去することが可能となる。したがっ
て、集積回路におけるトランジスタ素子等の特性安定化
及び高信頼性化を図ることができる。
ズマ保護膜形成後、プラズマ保護膜に所定条件の紫外線
を照射するようにしたので、プラズマ保護膜形成に際し
ゲート酸化膜中に取り込まれた水素を脱離させることが
できる。これにより、ホットキャリアの増加が防止され
、ライフタイムの低下やトランジスタのしきい値電圧の
変動等の悪影響を除去することが可能となる。したがっ
て、集積回路におけるトランジスタ素子等の特性安定化
及び高信頼性化を図ることができる。
また、プラズマ１呆護股として、窒化シリコン膜、酸化
シリコン膜及び窒素酸シリコン膜のいずれを用いる場合
にあっても、それらの生成法から考慮して同様の効果が
期待できる。
シリコン膜及び窒素酸シリコン膜のいずれを用いる場合
にあっても、それらの生成法から考慮して同様の効果が
期待できる。
第１図は本発明の実施例における半導体装置の製造方法
を示す斜視図、第２図は従来の半導体装置の製造方法を
示す半導体装置の断面図、第３図は本発明の実施例の製
造方法における紫外線照射時間と基板電流値との関係図
、及び第４図は本発明の製造方法における紫外線照射強
度と基板電流値との関係図である。 １１・・・・・・ステージ、１２・・・・・・半導体基
板、１３・・・・・・紫外線光源。
を示す斜視図、第２図は従来の半導体装置の製造方法を
示す半導体装置の断面図、第３図は本発明の実施例の製
造方法における紫外線照射時間と基板電流値との関係図
、及び第４図は本発明の製造方法における紫外線照射強
度と基板電流値との関係図である。 １１・・・・・・ステージ、１２・・・・・・半導体基
板、１３・・・・・・紫外線光源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に集積回路を形成した後、プラズマを
用いて前記集積回路上にプラズマ保護膜を形成する半導
体装置の製造方法において、 前記プラズマ保護膜を形成した後、そのプラズマ保護膜
上に波長２００〜３００ｎｎ及び照射強度２０〜６００
ｍＷ／ｃｍ＾２の範囲内の紫外線を照射することを特徴
とする半導体装置の製造方法。 ２、請求項１記載の半導体装置の製造方法において、窒
化シリコン膜、酸化シリコン膜及び窒素酸シリコン膜の
いずれかから成る前記プラズマ保護膜に前記紫外線を照
射する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20442888A JPH0252432A (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20442888A JPH0252432A (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252432A true JPH0252432A (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=16490376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20442888A Pending JPH0252432A (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0252432A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102137A (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-23 | Sharp Corp | 窒化シリコンパツシベーシヨン膜形成方法 |
| US6589257B1 (en) | 1998-06-10 | 2003-07-08 | Tapic International Co., Ltd. | Artificial neural tube |
| US6736901B2 (en) | 2001-08-10 | 2004-05-18 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Vertical chemical vapor deposition system |
| JP2009224791A (ja) * | 2009-05-26 | 2009-10-01 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法 |
-
1988
- 1988-08-16 JP JP20442888A patent/JPH0252432A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102137A (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-23 | Sharp Corp | 窒化シリコンパツシベーシヨン膜形成方法 |
| US6589257B1 (en) | 1998-06-10 | 2003-07-08 | Tapic International Co., Ltd. | Artificial neural tube |
| US6736901B2 (en) | 2001-08-10 | 2004-05-18 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Vertical chemical vapor deposition system |
| JP2009224791A (ja) * | 2009-05-26 | 2009-10-01 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法 |
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