【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及已配备有MIS(金属-绝缘体-半导体)型场效应晶体管或双极型晶体管的半导体器件及制造方法，特别是涉及通过改善杂质扩散层或栅极绝缘膜的构造来改善半导体器件的性能和可靠性的措施。在半导体衬底上介以栅极氧化膜设以栅极电极并在电极两侧设有杂质扩散区(源和漏区)而构成的MIS型场效应晶体管中，栅极氧化膜的作用历来是极其重要的。特别是在缘最近那样要求器件的微细化、驱动电压的低电压化、动作的高速化的半导体器件中，要想在维持高可靠性的同时满足这些要求，就必须不仅在栅极氧化膜的厚度之类的物理尺寸上下功夫，在栅极氧化膜的构造上也必须作出多种和高度的努力。在对这样的栅极氧化膜的构造进行改进的技术之一中，有为了抑制因CMOS装置中的特别是nMOS型晶体管的热载流子引起的栅极氧化膜的功能的劣化(阈值电压的变动)、实现可靠性的改进，在栅极氧化膜中形成氧氮化膜的技术。比如说在1993，IEEE，IEDM93汇编p325～328所示的方法中，栅极电极形成之后，向栅极电极和半导体衬底内注入氮离子，然后用后热处理使氮在栅极电极内扩散，在整个栅极氧化膜中形成氮氧化层。以下，参看附图...
【技术保护点】
一种半导体器件，该半导体器件把ＭＩＳ型场效应晶体管设置在半导体衬底上，其特征在于 上述ＭＩＳ型场效应晶体管包括： 形成于上述半导体衬底的一部分上的有源区； 形成于上述有源区之上的栅极氧化膜； 形成于上述栅极氧化膜之上的栅极电极； 向位于上述有源区内上述栅极电极两侧的区域中导入杂质而形成的源区和漏区；以及 形成于上述栅极氧化膜的两个端部中至少上述漏极区一侧的端部上的氮氧化层。
【技术特征摘要】
JP 1996-2-7 020802/96;JP 1996-7-12 183004/96;JP 191.一种半导体器件，该半导体器件把MIS型场效应晶体管设置在 半导体衬底上，其特征在于上述MIS型场效应晶体管包括形成于上述半导体衬底的一部分上的有源区；形成于上述有源区之上的栅极氧化膜；形成于上述栅极氧化膜之上的栅极电极；向位于上述有源区内上述栅极电极两侧的区域中导入杂质而形成的源区和漏区；以及形成于上述栅极氧化膜的两个端部中至少上述漏极区一侧的端部上的氮氧化层。2.如权利要求1的半导体器件，其特征是，上述氮氧化层形成于上述栅极氧化膜的两个端部。3.如权利要求1的半导体器件，其特征是还包括形成在上述源区和漏区内至少漏区的一部分中的氮扩散层。4.如权利要求3的半导体器件，其特征是上述氮扩散层形成得比上述源区和漏区薄。5.如权利要求1的半导体器件，其特征是在半导体衬底上设有nMIS型场效应晶体管和pMIS型场效应晶体管；上述MIS型场效应晶体管为上述nMIS型场效应晶管，上述pMIS型场效应晶体管具有形成于上述半导体衬底的一部分上的有源区；形成于上述有源区之上的栅极氧化膜；形成于上述栅极氧化膜之上的栅极电极；向位于上述有源区之内上述栅极的两侧方向上的区域导入杂质形成的源区和漏区，以及在上述pMIS型场效应晶体管的栅极氧化膜上没有形成氮氧化层。6.如权利要求5的半导体器件，其特征是上述nMIS型场效应晶体管和pMIS型场效应晶体管还具备有形成在上述源区和漏区内的至少一部分中的氮扩散层。7.如权利要求6的半导体器件，其特征是上述氮扩散层形成得比上述源区和漏区的任一个区域都薄。8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7中任一项的半导体器件，其特征是在上述栅极电极上还具备与上述栅极电极同时形成图形的栅极上绝缘膜。9.一种半导体器件，其特征是具备有半导体衬底；形成在上述半导体衬底中、含有用于生成载流子的第1种导电类型杂质的杂质扩散层；含有氮的氮扩散层，其中的氮在因与半导体原子的碰撞而导致的缺陷不超过检测等级的状态下导入包括上述杂质扩散层的至少一部分在内的区域。10.如权利要求9的半导体器件，其特征是上述杂质扩散层内的上述第1种导电类型杂质的浓度分布从半导体衬底内靠近表面的区域的最大浓度位置向着上述半导体衬底的纵深方向减少，同时在达到通过了上述最大浓度位置下方的规定位置之前其减少比率较大，而在比上述规定位置还向纵深方向的区域上减少比率较小。11.如权利要求9或10的半导体器件，其特征是还具备形成于上述杂质扩散层之上的硅化物膜，且上述杂质扩散层内的上述第1种导电类型杂质的最大浓度位置处于与上述硅化物膜之间的界面的紧下方。12.如权利要求9或10的半导体器件，其特征是上述半导体器件是一种MIS型场效应晶体管，该MIS型场效应晶体管具有形成在半导体衬底内的有源区之上的栅极绝缘膜；形成在该栅极绝缘膜之上的栅极电极；在上述有源区之内形成位于上述栅极电极的两侧方向上的区域内、含有第1种导电类型杂质的源区和漏区，在上述有源区内的上述源区及漏区之间形成的、含有第2种导电类型杂质的沟道区，以及上述氮扩散层形成在包括上述源区和漏区中至少各自的一部分的区域中。13.如权利要求12的半导体器件，其特征是还具备由形成在上述栅极电极的两侧面上的绝缘性材料构成的侧壁；分别形成在上述源区和漏区与上述栅极电极的紧下方区域之间并含有浓度低于上述源区和漏区浓度的第1种导电类型杂质的扩展区，以及上述氮扩散层还形成在上述扩展区上。14.如权利要求12或13的半导体器件，其特征是上述氮扩散层也涉及到上述沟道区。15.如权利要求12的半导体器件，其特征是上述源区和漏区之内用于生成上述载流子的杂质的浓度超过规定值的区域构成在与上述沟道区域相邻的部分内，所述浓度超过规定值的区域对于没有上述氮的情况位于上述半导体衬底内靠近表面的区域中进入上述沟道区一侧的纵深方向上远离沟道区的一侧。16.如权利要求12、13、14或15中任一项的半导体器件，其特征是还具备形成在上述源区和漏区之上、至少含有金属的导体膜，以及上述源区和漏区之内形成了上述氮扩散层的区域中的用于生成上述载流子的杂质的最大浓度位置处于与上述导体膜之间的界面附近。17.如权利要求9的半导体器件，其特征是上述半导体器件是一种双极型晶体管，它具有形成于上述半导体衬底内的有源区的一部分上且含有第2种导电类型杂质的发射极区；形成在上述有源区内把上述发射极区围起来并含有第1种导电类型杂质的基极区；在上述有源区内形成在含有上述基极区下方的区域上并含有第2种导电类型杂质的集电极区，以及上述氮扩散层形成在至少含有上述发射极区域的一部分的区域内。18.如权利要求9的半导体器件，其特征是上述半导体器件是一种双极型晶体管，它具有形成于上述半导体衬底内的有源区的一部分上并含有第2种导电类型杂质的发射极区；形成在上述有源区内把上述发射极区围起来并含有第1种导电类型杂质的基极区；在上述有源区内形成在包含上述基极区下方的区域上并含有第2种导电类型杂质的集电极区，以及上述氮扩散层形成在至少含有上述基极区的一部分的区域内。19.一种半导体器件的制造方法，其特征是在设有MIS型场效应晶体管的半导体器件的制造方法中，具有下述工序第1工序，用于在半导体衬底上形成把有源区围起来的器件隔离；第2工序，用于在上述有源区之上淀积氧化膜和导体膜；第3工序，用于使上述氧化膜和导体膜形成图形，分别形成上述MIS型场效应晶体管的栅极氧化膜和栅极电极；第4工序，用于向上述栅极氧化膜的两个端部之内至少漏极一侧的端部导入氮，以形成氮氧化层；第5工序，用于向上述有源区中位于上述栅极电极两侧方向的区域导入第1种导电类型杂质以形成上述MIS场效应晶体管的源区和漏区。20.如权利要求19的半导体器件的制造方法，其特法征是上述第4工序在上述第3工序之后及上述第5工序之前进行，而且，通过从衬底上方至少包括向漏极形成区一侧倾斜的方向在内的方向上注入氮离子，以形成上述氮氧化层。21.如权利要求19的半导体器件的制造方法，其特征是在上述第4工序中，从至少包括向上述漏极一侧倾斜的方向和向上述源极一侧倾斜的方向在内的两个以上的方向上注入杂质离子。22.如权利要求21或22的半导体器件的制造方法，其特征是在上述第4工序中，从在平行于上述晶体管的沟道方向的断面内且对于垂直于上述半导体衬底的表面的方向倾斜10°以上的方向上注入杂质离子。23.如权利要求19的半导体器件的制造方法，其特征是上述第4工序通过在至少含氮的气体气氛中对上述半导体衬底进行加热处理而进行。24.如权利要求23的半导体器件的制造方法，其特征是上述第4工序在氨气气氛中进行。25.如权利要求19的半导体器件的制造方法，其特征是上述第4工序，采用在含氮气体气氛中产生等离子体的方法进行。26.如权利要求19、20、21、22、23、24或25中任一项的半导体器件的制造方法，其特法征是上述第4工序中也向上述源区和漏区导入氮。...
【专利技术属性】
技术研发人员：荒井雅利，濑川瑞树，薮俊树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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