半导体器件制造技术

提供一种使用可以降低绝缘膜的泄漏电流的金属硅酸盐膜等的半导体器件及其简单制造方法。提供一种半导体器件，其特征在于包括硅：硅基板（１０）；在硅基板（１０）上形成的含有硅、氧、氮和金属的栅绝缘膜（１２′），栅绝缘膜具有与硅基板（１０）连接的第一层区域、在栅绝缘膜（１２′）的第一层区域相对侧的第二层区域、以及在第一层区域和第二层区域之间的第三层区域，所述第三层区域的金属的最大浓度比第一和第二层区域的金属的浓度的最小值高，第三层区域的氮的最大浓度比第一和第二层区域的氮浓度的最小值高；与第二层区域连接的栅电极；和在栅绝缘膜两侧形成的一对源／漏区。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有如场效应晶体管等施加电场的MIS(金属-绝缘体-半导体)结构的。现有技术由于LSI的高速化、高集成化的要求，进一步向晶体管的微小化发展，随之要求栅绝缘膜薄膜化。在现有的MIS结构的场效应晶体管(MISFET)中，使用SiO2作为栅绝缘膜。可是，SiO2的薄膜化发展到1nm时，产生从栅极金属通过SiO2向基板流动的泄漏电流变大的问题。特别是，在低备用电力的MISFET中，这种问题更严重。因此，研究了一种代替SiO2作为栅绝缘膜的高介电常数栅绝缘膜。这样的优点是使用比SiO2的介电常数高的材料作为栅绝缘膜，不使绝缘膜的实际膜厚变薄时仍然可以确保栅极容量。因此，可以抑制流过栅绝缘膜的泄漏电流。但是，高介电常数绝缘膜材料通常与硅基板的界面特性很差，因此存在容易产生界面电平和固定电荷等的问题。此外，研制了一种向SiO2中添加金属的所谓金属硅酸盐来作为栅绝缘膜材料。由于金属硅酸盐含有硅，它的比介电常数低为8-20，但与硅晶片的界面特性优异，用通常的高κ材料容易生成，因而认为难以出现由于界面缺陷产生的电流驱动力低下的问题。但是，更准确地说，硅基板和金属硅酸盐膜的界面特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于包括：硅基板；在所述硅基板上形成的含有硅、氧、氮和金属的栅绝缘膜，所述栅绝缘膜具有与所述硅基板连接的第一层区域、在与所述栅绝缘膜的第一层区域相对侧的第二层区域、以及在所述第一层区域和所述第二层区域之 间的第三层区域，所述第三层区域的所述金属的最大浓度比所述第一和第二层区域的所述金属的浓度的最小值高，所述第三层区域的所述氮的最大浓度比所述第一和第二层区域的所述氮浓度的最小值高；与所述第二层区域连接的栅电极；和在所述栅绝缘膜 两侧附近形成的一对源／漏区。

【技术特征摘要】
JP 2003-2-26 48515/20031.一种半导体器件，其特征在于包括硅基板；在所述硅基板上形成的含有硅、氧、氮和金属的栅绝缘膜，所述栅绝缘膜具有与所述硅基板连接的第一层区域、在与所述棚绝缘膜的第一层区域相对侧的第二层区域、以及在所述第一层区域和所述第二层区域之间的第三层区域，所述第三层区域的所述金属的最大浓度比所述第一和第二层区域的所述金属的浓度的最小值高，所述第三层区域的所述氮的最大浓度比所述第一和第二层区域的所述氮浓度的最小值高；与所述第二层区域连接的栅电极；和在所述棚绝缘膜两侧附近形成的一对源/漏区。2.一种半导体器件，其特征在于包括硅基板；在所述硅基板上形成的含有氧、氮和金属的栅绝缘膜，所述栅绝缘膜具有与所述硅基板连接的第一层区域、在所述栅绝缘膜的第一层区域相对侧的第二层区域、以及在所述第一层区域和所述第二层区域之间的第三层区域，所述金属的浓度在所述第一、第二及第三层区域中相同，所述第二层区域的所述氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野泉，小山正人，西山彰，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]