JP2011040422A - Semiconductor substrate, semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor substrate, a semiconductor device, and a method for manufacturing the semiconductor device.
一般に、MOS−FET型半導体装置においては、シリコン半導体層とゲート絶縁膜の界面に存在するシリコンのダングリングボンドがトラップとして働くため、リーク電流が増加したり、FETのしきい値電圧が変動したりすることが知られている。そして、これを抑制するために、ダングリングボンドを水素(H)やフッ素(F)で終端し、トラップを不活性化することが広く行われている。 In general, in a MOS-FET type semiconductor device, a dangling bond of silicon existing at the interface between a silicon semiconductor layer and a gate insulating film acts as a trap, so that a leakage current increases or a threshold voltage of the FET varies. It is known that In order to suppress this, it is widely performed to terminate the dangling bonds with hydrogen (H) or fluorine (F) to inactivate the traps.
水素を用いる場合は、水素雰囲気中でシリコンウェハを400℃程度で熱処理を行うことで、水素をシリコンとゲート絶縁膜の界面に導入する方法が採られている。
しかしながら、Si−Hの結合エネルギーは比較的低いため、トランジスタ動作中のホットキャリア及び熱などのストレスによって、経時的に水素が脱離し、再びダングリングボンドが発生する問題がある。
In the case of using hydrogen, a method is adopted in which hydrogen is introduced into the interface between silicon and the gate insulating film by performing a heat treatment on the silicon wafer at about 400 ° C. in a hydrogen atmosphere.
However, since the bond energy of Si—H is relatively low, there is a problem that hydrogen is desorbed over time due to stress such as hot carriers and heat during transistor operation, and dangling bonds are generated again.
そこで、Si−H結合よりもSi−F結合の方が結合力が強いことから、水素に代わる物質としてフッ素に、界面準位を低減させる手段としての注目が集まっており、その導入方法が検討されている(特許文献1〜特許文献4)。 Therefore, the Si-F bond has a stronger bonding force than the Si-H bond, and therefore, as a substitute for hydrogen, fluorine has attracted attention as a means for reducing the interface state. (Patent Document 1 to Patent Document 4).
ところで、特許文献1、2に記載されている方法は、シリコン基板中にフッ素イオンを注入する方法である。したがって、微細化が進み低熱履歴となったプロセスにおいては、フッ素イオンによるダメージを十分に回復することができず、シリコン基板中に欠陥が生じ、DRAMのような低リーク電流が求められるデバイスには適さないという不都合があった。
Incidentally, the methods described in
また、特許文献3には、シリコン基板中に埋め込まれた酸化膜にフッ素を含ませておく方法が記載されているが、フッ素がシリコン基板の裏面側へも拡散するため、低熱履歴となったプロセスにおいてはフッ素の導入効率が悪いという問題があった。
また、特許文献4には、あらかじめSOI(Silicon On Insulator)基板の半導体層にフッ素をイオン注入した後に、酸素雰囲気のアニール処理で結晶性を回復させる方法が開示されている。
しかしながら、酸素雰囲気のアニール処理を行うことで、半導体層の表面には酸化膜が形成されるため、ゲート絶縁膜の形成前に酸化膜を除去して半導体層の表面を露出させる必要がある。この際、半導体層の表面部分にアニール処理で終端しているフッ素が損なわれて、効果が減少するという問題があった。
However, since the oxide film is formed on the surface of the semiconductor layer by performing the annealing treatment in the oxygen atmosphere, it is necessary to remove the oxide film and expose the surface of the semiconductor layer before forming the gate insulating film. At this time, fluorine terminated at the surface portion of the semiconductor layer by the annealing treatment is damaged, and the effect is reduced.
そこで、本発明は、以下の構成を採用した。
本発明の半導体基板は、フッ素拡散防止膜と該フッ素拡散防止膜上に形成されたフッ素を含有するシリコン酸化膜からなる絶縁層と、前記絶縁層上に形成された半導体層と、を含み、前記半導体層とフッ素を含有する前記シリコン酸化膜とが接触していることを特徴とする。
Therefore, the present invention employs the following configuration.
The semiconductor substrate of the present invention includes a fluorine diffusion preventing film, an insulating layer made of a silicon oxide film containing fluorine formed on the fluorine diffusion preventing film, and a semiconductor layer formed on the insulating layer, The semiconductor layer and the silicon oxide film containing fluorine are in contact with each other.
本発明では、半導体層の下層にフッ素が含有されたシリコン酸化膜が設けられている。これにより、シリコン酸化膜に含有されるフッ素が、半導体層に導入され、ゲート絶縁膜との界面に生じるダングリングボンドの終端となり、界面準位を低減することができる。
また、シリコン酸化膜の下層に、フッ素拡散防止膜が設けられているため、フッ素がシリコン酸化膜から下層側(半導体層の反対側)に拡散するのを抑制することができる。これにより、低熱履歴のプロセスでも活性領域のみへ効率よくフッ素を導入することができる。
In the present invention, a silicon oxide film containing fluorine is provided under the semiconductor layer. As a result, fluorine contained in the silicon oxide film is introduced into the semiconductor layer and becomes an end of dangling bonds generated at the interface with the gate insulating film, so that the interface state can be reduced.
Further, since the fluorine diffusion preventing film is provided under the silicon oxide film, it is possible to suppress the diffusion of fluorine from the silicon oxide film to the lower layer side (opposite side of the semiconductor layer). Thereby, fluorine can be efficiently introduced only into the active region even in a process with a low thermal history.
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態である半導体基板、半導体装置および半導体装置の製造方法について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態の半導体装置を用いて作製したDRAMのメモリセルについて説明する。なお、図1は、DRAMのメモリセル領域におけるMOS−FET(メモリセルトランジスタ)のレイアウトを模式的に示した平面図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a semiconductor substrate, a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a memory cell of a DRAM manufactured using the semiconductor device of this embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a layout of a MOS-FET (memory cell transistor) in a memory cell region of a DRAM.
図1に示すように、本実施形態のDRAM素子のメモリセル1は、細長い短冊状の活性領域2が複数、個々に所定間隔をあけて右斜め上向きに整列して配置されている。この活性領域2は、半導体基板の表面に形成されており、素子分離領域によって絶縁分離されて形成されている。
As shown in FIG. 1, in the memory cell 1 of the DRAM device of this embodiment, a plurality of elongated strip-like
また、ワード線として機能するゲート電極3が、図1の縦(Y)方向に形成されており、ゲート電極3と活性領域2の交差部分には、プレーナ型のMOS−FETが形成されている。
なお、図1においては、ビット線やキャパシタ素子は省略して記載してある。
A
In FIG. 1, bit lines and capacitor elements are omitted.
<半導体基板>
次に、本実施形態の半導体基板について、図2を参照して説明する。なお、図2は、図1のA−A’間断面図である。
半導体基板4は、図2に示すように、半導体層5と、半導体層5上に形成されたフッ素拡散防止膜6と、フッ素拡散防止膜6上に形成されたシリコン酸化膜7(SiO2)と、シリコン酸化膜7上に形成された半導体層8とから概略構成されている。すなわち、半導体基板4は、半導体層5と半導体層8との間にフッ素拡散防止膜6及びシリコン酸化膜7が挿入された構造の基板である。
<Semiconductor substrate>
Next, the semiconductor substrate of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
As shown in FIG. 2, the
半導体層5としては、例えばシリコン基板を用いることができ、フッ素拡散防止膜6が形成される側の表面5aに、例えば3〜10nm程度の薄い図示略のシリコン酸化膜が形成されていても構わない。
As the
フッ素拡散防止膜6としては、フッ素の拡散を防止する機能を有するものであればどのようなものでも用いることができるが、例えばシリコン窒化膜またはシリコン酸窒化膜を用いるのが好ましい。また、フッ素拡散防止膜6の膜厚は、20nm程度であることが好ましい。
As the fluorine
シリコン酸化膜7は、フッ素が含有されたFSG(Fluorinated Silicate Glass)膜であり、1×1020/cm3以上のフッ素がドープされたものを用いるのが好ましい。また、シリコン酸化膜7の膜厚は、100nm程度であることが好ましい。
なお、フッ素拡散防止膜6とフッ素が含有されたシリコン酸化膜7とで絶縁層9を形成している。
The
The
半導体層8としては、例えばシリコン基板を用いることができ、シリコン酸化膜7と接触して形成されている。
なお、半導体層8は、シリコン酸化膜7と接する側の表面8bに、例えば3〜10nm程度の薄い図示略のシリコン酸化膜が形成されていても構わない。
For example, a silicon substrate can be used as the
In the
以上の構成をした本実施形態の半導体基板4は、半導体層8の下層にフッ素が含有されたシリコン酸化膜7が設けられた構成となっている。これにより、シリコン酸化膜7に含有されるフッ素が、半導体層8に導入され、半導体層8の界面8aに生じるダングリングボンドの終端となるので、界面準位を低減することができる。また、シリコン酸化膜7の下層に、フッ素拡散防止膜6が設けられているため、フッ素がシリコン酸化膜7から下層側(半導体層8の反対側)に拡散するのを抑制することができる。これにより、低熱履歴のプロセスでも活性領域のみへ効率よくフッ素を導入することができる。
The
<半導体装置>
次に、本実施形態の半導体基板を用いた半導体装置について説明する。
図11に示すように、本実施形態の半導体装置11は、半導体基板4と、半導体基板4に設けられた素子分離領域12と、半導体基板4上に形成されたゲート絶縁膜13と、ゲート絶縁膜13上に設けられたゲート電極14と、半導体基板4の半導体層8において、ゲート電極14に対して自己整合となる位置に設けられたソース領域及びドレイン領域とを備えた構成となっている。
<Semiconductor device>
Next, a semiconductor device using the semiconductor substrate of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 11, the
また、各ソース領域15及びドレイン領域15上には、コンタクトプラグ16が形成されており、コンタクトプラグ16と接続するように、ビット配線17、キャパシタ素子18、上層の金属配線層19、表面保護膜20が形成されている。
A
本実施形態の半導体装置11は、上述した半導体基板4を用いて形成しているので、半導体層8の界面準位を低減することができ、また、低熱履歴のプロセスでも活性領域のみへ効率よくフッ素を導入することができる。
Since the
<半導体装置の製造方法>
次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、図2に示すように、半導体層5上に、フッ素拡散防止膜6を形成し、フッ素拡散防止膜6上にフッ素を含有するシリコン酸化膜7を形成する。半導体層5としては、例えばP型のシリコン基板を用いることができ、表面5aには、図示略の例えば厚さ3〜10nm程度のシリコン酸化膜が、熱酸化法によって形成されていても構わない。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device>
Next, a method for manufacturing the semiconductor device of this embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 2, a fluorine
フッ素拡散防止膜6としては、例えばシリコン窒化膜(Si3N4)を用いることができ、10〜50nmの膜厚とすることが好ましい。なお、フッ素拡散防止膜6の膜厚は、デバイス形成工程において加えられる熱履歴に応じて、フッ素の拡散抑制効果が得られる範囲で設定すればよく、10nmより薄い膜厚であっても構わない。
また、半導体層5にフッ素拡散防止膜6としてシリコン窒化膜を成膜する方法としては、LP−CVD法を用いるのが好ましい。
As the fluorine
Further, as a method of forming a silicon nitride film as the fluorine
シリコン酸化膜7は、例えばCVD法によって厚さ100nm程度に成膜するのが好ましい。また、シリコン酸化膜7としては、例えば1×1020/cm3以上のフッ素がドープされたFSG膜(Fluorinated Silicate Glass膜)を用いるのが好ましい。なお、フッ素のドープは、CVD法によって成膜する際に、材料ガスであるSiH4、O2に、例えばSiF4を添加すればよい。また、堆積したシリコン酸化膜7にFイオンを、例えばエネルギー30keV、ドーズ量5×1016/cm2程度でイオン注入してもよい。
また、このフッ素拡散防止膜6とシリコン酸化膜7とによって、絶縁層9が形成されている。
The
Further, the fluorine
その後、別の半導体層8を準備し、その表面8bと、シリコン酸化膜7の表面7aとを周知のウェハ貼り合わせ技術を用いて貼り合わせ、1枚のウェハを形成する。なお、半導体層8は、表面8bに、例えば図示略の熱酸化法によって薄いシリコン酸化膜を形成していても構わない。
張り合わせた後は、半導体層8の界面8aの研磨を行い、デバイス形成に適した膜厚となるように膜厚を調整して、半導体基板4を形成する。このようにして形成された半導体基板4は、デバイス形成領域として使用される。
Thereafter, another
After bonding, the
次に、図3に示すように、例えば熱酸化法を用いて、厚さ10nm程度のシリコン酸化膜21を形成する。その後、例えばLP−CVD法を用いて、厚さ150nm程度のシリコン窒化膜22を堆積し、周知のリソグラフィ技術及びドライエッチング技術を用いて、シリコン窒化膜22及びシリコン酸化膜21をパターニングする。
Next, as shown in FIG. 3, a
次に、図4に示すように、シリコン窒化膜22をマスクとして、半導体層8を例えば200nm程度エッチングして、STI(Shallow Trench Isolation)構造を用いた素子分離のためのトレンチ23を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, using the
次に、図5に示すように、HDP−CVD(High Density Plasma)法により、半導体層8上に、例えば400nm程度のシリコン酸化膜24を堆積する。その後、堆積したシリコン酸化膜24を、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法により、シリコン窒化膜22をストッパとして研磨除去することにより、STI埋め込み酸化膜12を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, a
その後、例えば熱リン酸等の薬液を用いたウェットエッチングによって、シリコン窒化膜22を除去し、例えばフッ酸等の薬液を用いたウェットエッチングによって、シリコン酸化膜21を除去して、半導体基板4の半導体層8の界面8aを露出させる。
Thereafter, the
次に、図6に示すように、半導体層8上に例えば6nm程度の膜厚のゲート絶縁膜13を形成する。ゲート絶縁膜13としては、シリコン酸化膜を用いるのが好ましい。
また、ゲート絶縁膜13を成膜する際には、ISSG(In−Situ Steam Generation)酸化法を用いるのが好ましい。ISSG酸化法を用いることによって、通常の加熱炉を用いた熱酸化に比べて、酸化種の拡散による応力の発生を抑制することが可能であるため、STI埋め込み酸化膜12の端部等におけるリーク電流の低減効果が得られる。
Next, as shown in FIG. 6, a
Further, when forming the
その後、ゲート絶縁膜13上に、例えばリンを1×1020/cm3程度の濃度でドープした厚さ80nm程度のポリシリコン膜31を形成する。次いで、ポリシリコン膜31上に、例えば厚さ5nm程度の窒化タングステン(WN)上に厚さ70nm程度のタングステン(W)膜が積層された金属膜32を形成する。
Thereafter, a
その後、例えばLP−CVD法により、厚さ140nm程度のシリコン窒化膜33を堆積する。そして、周知のリソグラフィ技術及びドライエッチング技術を用いて、シリコン窒化膜33をパターニングする。
Thereafter, a
次に、図7に示すように、シリコン窒化膜33をマスクとして、例えば異方性ドライエッチングを行うことで、金属膜32およびポリシリコン膜31からなるゲート電極14を形成する。
Next, as shown in FIG. 7, the
次に、図8に示すように、例えば1×1013/cm2程度のドーズ量のリンをエネルギー30keVでイオン注入し、窒素等の不活性ガス中で、900℃で10秒の熱処理を行うことによりソース領域15及びドレイン領域15を形成する。その後、例えばLP―CVD法によって堆積した厚さ10nm程度のシリコン窒化膜34を、通常の異方性ドライエッチングによって、エッチバックすることで、ゲート電極14の側壁を覆うサイドウォールシリコン窒化膜35を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, for example, phosphorus with a dose of about 1 × 10 13 / cm 2 is ion-implanted at an energy of 30 keV, and heat treatment is performed at 900 ° C. for 10 seconds in an inert gas such as nitrogen. Thereby, the
次に、図9に示すように、上層に形成する配線層との層間絶縁膜36として、例えばCVD法によりBPSG膜を400nm程度の膜厚で堆積し、その後、750℃で30分のリフロー処理を行う。なお、リフロー処理後に、さらにCMP法で層間絶縁膜36の表面36aを平坦化しても構わない。
Next, as shown in FIG. 9, a BPSG film is deposited with a film thickness of about 400 nm by, for example, CVD as an
次に、図10に示すように、例えば周知のリソグラフィ技術及びドライエッチング技術を用いて、コンタクトホール41を形成する。その後、コンタクトホール41内を充填するような膜厚でポリシリコン42を堆積し、層間絶縁膜36上に堆積したポリシリコンをCMP法により研磨除去することで、コンタクトプラグ43を形成する。なお、ポリシリコン42としては、例えばリンが1×1020/cm3程度の濃度でドープされたものを用いればよく、LP―CVD法によってコンタクトホール41内に堆積すればよい。
Next, as shown in FIG. 10, the
次に、図11に示すように、コンタクトプラグ16と接続するように、ビット配線17、キャパシタ素子18、上層の金属配線層19、表面保護膜20等を形成する。以上の工程により、DRAMのメモリセルに用いられる半導体装置11が完成する。
Next, as shown in FIG. 11, a
本実施形態では、製造工程中に加えられる熱処理によって、フッ素を含有するシリコン酸化膜7からフッ素(F)が拡散し、ゲート絶縁膜13との半導体層8の界面8aに存在するダングリングボンドが終端される。このため、MOS−FETのリーク電流や、トラップに起因した特性変動を抑制することが可能となる。
また、本実施形態では、フッ素拡散防止膜6が設けられているため、シリコン酸化膜7から下層側(半導体層8の反対側)にフッ素が拡散するのを防ぐため、低熱履歴のプロセスにおいても 効率よくフッ素を導入することができる。
In the present embodiment, fluorine (F) is diffused from the
Further, in this embodiment, since the fluorine
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態とは、半導体基板4の製造方法が異なるのみであり、以下、同様の部分については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the second embodiment will be described. The present embodiment is a modification of the first embodiment, and differs from the first embodiment only in the method of manufacturing the
第1の実施形態では、半導体層5上にフッ素拡散防止膜6とシリコン酸化膜7とを順次成膜したが、本実施形態では、半導体層5上にシリコン酸化膜7を成膜し、N2O雰囲気中で熱処理を行うことで、半導体層5とシリコン酸化膜7との界面にフッ素拡散防止膜6を形成する。
In the first embodiment, the fluorine
具体的には、まず、半導体層5上に、例えばCVD法によってフッ素が1×1020/cm3以上ドープされたシリコン酸化膜7を成膜する。
その後、N2O雰囲気中で950℃で20分の熱処理を行う。この工程により、半導体層5とシリコン酸化膜7との界面に、フッ素拡散防止膜6として機能するシリコン酸窒化膜が形成される。
以上の工程により、半導体層5上に、フッ素拡散防止膜6とシリコン酸化膜7が積層され、この後の工程は、第1の実施形態と同様である。
Specifically, first, a
Thereafter, heat treatment is performed at 950 ° C. for 20 minutes in an N 2 O atmosphere. By this step, a silicon oxynitride film functioning as the fluorine
Through the above steps, the fluorine
本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、フッ素拡散防止膜6とシリコン酸化膜7と半導体層8が積層されているので、半導体層8の界面準位を低減することができ、また、低熱履歴のプロセスでも活性領域のみへ効率よくフッ素を導入することができる。また、フッ素拡散防止膜を成膜する工程を省略できるので、歩留まりが高まるという効果も得られる。
Also in this embodiment, since the fluorine
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、プレーナ型MOS−FETについて説明したが、図12に示すように、溝型ゲート電極を備えたMOS−FETとしてもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, it cannot be overemphasized that this invention can be variously changed in the range which is not limited to the said embodiment and does not deviate from the summary.
For example, in the above embodiment, the planar type MOS-FET has been described. However, as shown in FIG. 12, it may be a MOS-FET having a groove type gate electrode.
その場合は、図5に示す素子分離の形成までは上記実施形態と同様に行った後、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜を除去する。その後、図12に示すように、溝ゲート電極を形成する領域のシリコン基板をエッチングで除去し、ゲート電極用の溝パターン(ゲートトレンチ)51を形成する。次いで、ゲート絶縁膜52を介して、溝パターン51内を埋め込むように、リン等の不純物をドープしたポリシリコン膜53、タングステン等の金属膜54を堆積し、パターニングを行って溝型のゲート電極55を形成する。
In that case, after performing the same process as the above embodiment until the formation of the element isolation shown in FIG. 5, the silicon nitride film and the silicon oxide film are removed. After that, as shown in FIG. 12, the silicon substrate in the region where the trench gate electrode is to be formed is removed by etching, and a trench pattern (gate trench) 51 for the gate electrode is formed. Next, a
その後、リン等の不純物をイオン注入法で導入し、窒素等の不活性ガス中でアニールを行ってソース領域56及びドレイン領域56を形成する。その後は、上記実施形態と同様にして、層間絶縁膜、ソース領域、ドレイン領域56及びゲート電極56と、それぞれ接続するコンタクトプラグ、配線層等を形成することで、溝型ゲート電極を備えたMOS−FETが完成する。
Thereafter, impurities such as phosphorus are introduced by an ion implantation method, and annealing is performed in an inert gas such as nitrogen to form the
このように、溝型ゲート電極55を備えたMOS−FETを形成する場合においても、製造工程中に加えられる熱処理によって、フッ素を含有するシリコン酸化膜7からフッ素(F)が拡散し、ゲート絶縁膜52との半導体層8の界面8aに存在するダングリングボンドが終端される。このため、MOS−FETのリーク電流や、トラップに起因した特性変動を抑制することが可能となる。また、フッ素拡散防止膜6が設けられているため、シリコン酸化膜7から下層側(半導体層8反対側)にフッ素が拡散するのを防ぐため、低熱履歴のプロセスにおいても 効率よくフッ素を導入することができる。
As described above, even in the case of forming the MOS-FET having the groove-
また、上記実施形態では、DRAM素子への適用について説明したが、これは一例であり、DRAM素子への適用には限定されない。MOS−FETを備えた半導体素子であれば、本発明を適用することが可能である。また、シリコン酸化膜7上に設ける半導体層8(貼り合わせる半導体基板)の材料は、純粋なSi以外にも、SiGe、SiC等でも適用可能である。また、フッ素拡散防止膜6としては、シリコン窒化膜の他に、シリコン酸窒化膜(SiON)を使用しても構わない。
In the above embodiment, the application to the DRAM device has been described. However, this is an example, and the application to the DRAM device is not limited. The present invention can be applied to any semiconductor element including a MOS-FET. The material of the semiconductor layer 8 (semiconductor substrate to be bonded) provided on the
本発明は、半導体装置の製造方法に関するものなので、半導体装置を製造する製造業において幅広く利用することができる。 Since the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, it can be widely used in the manufacturing industry for manufacturing semiconductor devices.
4・・・半導体基板、5,8・・・半導体層、6・・・フッ素拡散防止膜、7・・・シリコン酸化膜、9・・・絶縁層、13,52・・・ゲート絶縁膜、14,55・・・ゲート電極、15,56・・・ソース領域及びドレイン領域、51・・・ゲートトレンチ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記絶縁層上に形成された半導体層と、を含み、
前記半導体層とフッ素を含有する前記シリコン酸化膜とが接触していることを特徴とする半導体基板。 A fluorine diffusion preventing film and an insulating layer made of a silicon oxide film containing fluorine formed on the fluorine diffusion preventing film;
A semiconductor layer formed on the insulating layer,
A semiconductor substrate, wherein the semiconductor layer and the silicon oxide film containing fluorine are in contact with each other.
前記絶縁層上に形成された半導体層と、
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、を備え、
前記半導体層とフッ素を含有する前記シリコン酸化膜とが接触していることを特徴とする半導体装置。 A fluorine diffusion preventing film and an insulating layer made of a silicon oxide film containing fluorine formed on the fluorine diffusion preventing film;
A semiconductor layer formed on the insulating layer;
A gate insulating film formed on the semiconductor layer;
A gate electrode provided on the gate insulating film,
A semiconductor device, wherein the semiconductor layer and the silicon oxide film containing fluorine are in contact with each other.
前記シリコン酸化膜上に半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a silicon oxide film containing fluorine on the fluorine diffusion preventing film;
Forming a semiconductor layer on the silicon oxide film;
Forming a gate insulating film on the semiconductor layer;
And a step of forming a gate electrode on the gate insulating film.
前記シリコン酸化膜が形成された前記半導体層を酸化窒素雰囲気中で熱処理を行い、前記半導体層と前記シリコン酸化膜との界面にフッ素拡散防止膜を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜上に第2の半導体層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a silicon oxide film on the first semiconductor layer;
Performing a heat treatment in a nitrogen oxide atmosphere to form a fluorine diffusion preventing film at an interface between the semiconductor layer and the silicon oxide film; and
Forming a second semiconductor layer on the silicon oxide film;
And a step of forming a gate electrode on the gate insulating film.
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|---|---|---|---|---|
| WO2014126214A1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | Semiconductor device |
| KR20160039542A (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-11 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Electronic device, manufacturing method thereof, manufacturing apparatus thereof |
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2009
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