半导体器件及其制造方法技术

在具有ＭＩＳ（金属－绝缘膜－半导体）结构的半导体器件中，在半导体上使用以ＡＬ、Ｏ、Ｎ原子为主体的膜。另外，在具有ＭＩＳ结构的半导体器件中，在源和漏之间的沟道区上，作为栅绝缘膜而设置以ＡＬ、Ｏ、Ｎ原子为主体的膜。满足栅长为０．０５μｍ等级的半导体晶体管的栅绝缘膜所要求的特性。特别是，不具有膜中的固定电荷，降低了杂质扩散。（*该技术在2022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半导体器件中所使用的绝缘膜以及该绝缘膜的制造方法。另外，本专利技术涉及使用了该绝缘膜的晶体管元件、。
技术介绍
近年来，为了实现半导体器件进一步的高集成化、高性能化、省电化，有关用于半导体器件中的绝缘膜，为了改善其特性而进行了各种各样的研究。作为半导体器件中所使用的绝缘膜，有晶体管的栅绝缘膜、元件分离膜、电容绝缘膜、层间绝缘膜、钝化膜等，进行了分别对应于所使用位置的绝缘膜材料的研究。关于绝缘膜，在保持泄漏电流的同时尝试着实现氧化硅膜换算膜厚tox的缩小。氧化硅膜换算膜厚tox相对于介电常数为ε、实际膜厚为t的薄膜而由tox＝εsi0t/ε定义。例如，栅长为0.05μm等级的半导体晶体管的栅绝缘膜中，所要求的绝缘特性为在氧化硅膜换算膜厚为1nm以下栅泄漏电流密度在栅压1.0V时为1A/cm2以下。以往，作为晶体管的栅绝缘膜，是使用氧化硅膜。但是对膜厚为1nm以下的氧化硅膜施加电压1V时，仅直接隧穿电流就超过10A/cm2，所以不能使用。因此作为上述绝缘膜尝试使用具有高介电常数的金属氧化物。通过对栅绝缘膜的金属氧化物的适用，如果没有沟道中电子的迁移率的劣化，不降低晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，具有ＭＩＳ（金属－绝缘膜－半导体）结构，其特征在于，所述半导体是以硅为主的膜，所述绝缘膜是以Ａｌ、Ｏ、Ｎ原子为主体的膜。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-12 276416/20011.一种半导体器件，具有MIS(金属-绝缘膜-半导体)结构，其特征在于，所述半导体是以硅为主的膜，所述绝缘膜是以Al、O、N原子为主体的膜。2.一种半导体器件，具有MIS(金属-绝缘膜-半导体)结构，其特征在于，所述半导体是以硅为主的膜，所述绝缘膜是(1-x)AlO3/2·xAlN(其中0＜x＜1)。3.如权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体为硅。4.一种半导体器件，备有晶体管，所述晶体管具有源区、漏区、由所述源区和所述漏区所夹着的沟道区、以及与所述沟道区隔着绝缘膜而形成的栅电极，其特征在于，所述沟道区是以硅为主的膜，所述绝缘膜是以Al、O、N原子为主体的膜。5.一种半导体器件，备有晶体管，所述晶体管具有源区、漏区、由所述源区和所述漏区所夹着的沟道区、以及与所述沟道区隔着绝缘膜而形成的栅电极，其特征在于，所述沟道区是以硅为主的膜，所述绝缘膜是(1-x)AlO3/2·xAlN(其中0＜x＜1)。6.如权利要求4或5所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道区为硅。7.如权利要求1～6中任意一项所述的半导体器件，其特征在于，所述绝缘膜的非金属原子中的氮浓度比为0.1％以上10％以下。8.如权利要求1～7中任意一项所述的半导体器件，其特征在于，所述绝缘膜的膜厚为5nm以下。9.一种半导体器件，备有晶体管，所述晶体管具有源区、漏区、由所述源区和所述漏区所夹着的沟道区、与所述沟道区隔着第1绝缘膜、第2绝缘膜而形成的栅电极，其特征在于，第1绝缘膜是氧化硅膜或者硅氮氧化膜，第2绝缘膜是以A...

【专利技术属性】
技术研发人员：间部谦三，远藤和彦，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]