【課題】ＡＬＤ法による薄膜形成工程のパージ効率を高めることで、原料ガスおよび酸化性ガスの残留を防ぐとともに、パージ時間を短縮可能な薄膜の形成方法を提供する。
【解決手段】金属原子およびシリコン原子を含む原料ガスを処理雰囲気に供給し、原料ガス成分を基板の処理表面に吸着させて、金属原子およびシリコン原子の層を形成する工程（Ｓ１０１）を行う。次いで、不活性ガスを処理雰囲気に供給して、原料ガスをパージする工程（Ｓ１０２）を行う。次いで、酸化性ガスを処理雰囲気に供給し、原料ガス成分と反応させて酸素原子の層を形成する工程（Ｓ１０３）を行う。その後、不活性ガスを処理雰囲気に供給して、酸化性ガスをパージする工程（Ｓ１０４）を行い、Ｓ１０１からＳ１０４までを繰り返して、処理表面に薄膜を形成する。そして、Ｓ１０４中に、処理雰囲気内の圧力を一時的に加圧する工程を挿入する薄膜の形成方法である。 （もっと読む）

【課題】シリコンとの界面に酸化シリコンを配置した上に酸化アルミニウムの層を設ける構造の絶縁層において、固定電荷や界面準位密度の問題が抑制されかつより高い誘電率が得られるようにする。
【解決手段】ゲート絶縁層１０５を、酸化シリコン層１５１と酸化アルミニウム層１５２とが交互に積層され、最上層に酸化アルミニウム層１５３を備えた構造とし、ゲート絶縁層１０５において、シリコン層１０４とは酸化シリコン層１５１が接触した状態とされているようにする。酸化シリコン層１５１は、膜厚０．２ｎｍ程度に形成され、酸化アルミニウム層１５２は、膜厚０．２ｎｍ程度に形成され、酸化アルミニウム層１５３は、４９．４ｎｍ程度に形成されている。酸化シリコン層１５１と酸化アルミニウム層１５２と酸化アルミニウム層１５３との合計の膜厚は、５０ｎｍ程度あればよい。 （もっと読む）

ゲート誘電体（１４）が窒化工程（１６）及びアニールによって処理される。この後、追加の窒化工程（２０）及びアニールを行なう。第２の窒化工程（２０）及びアニールによって、最終的に形成されるトランジスタ（６０）のゲートリーク電流密度と駆動電流との関係が改善される。
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【解決手段】 本発明は、成膜、エッチング、あるいは、表面変質等のプラズマを用いたプロセスの際、Ｘｅを含むガスを用いて行うことを特徴とする。
【課題】 本発明は、基板、あるいは、新たに基板上に堆積・形成する膜および基板の中に、イオン照射に起因して導入される欠陥を劇的に減少させるプラズマプロセス方法を提供することを目的とする。 （もっと読む）

【課題】 酸素欠陥量の少ない絶縁膜を提供する。
【解決手段】 絶縁膜は、正の価数を有する構成元素の酸化物または酸窒化物を含み、構成元素の価数より大きな価数の添加元素を３×１０^-8ａｔ％以上１．６×１０^-3ａｔ％未満含む。 （もっと読む）

【課題】 半導体層とゲート絶縁膜との熱的反応、並びに、ゲート電極とゲート絶縁膜との熱的反応を抑制し、リーク電流が少なく、かつ、ＥＯＴが低いゲート絶縁膜を備えた半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体装置の製造方法は、酸化物の生成自由エネルギーがΔＧＳである元素を含む半導体層１０上に、酸化物の生成自由エネルギーがΔＧＩである元素を含むゲート絶縁膜用の第１の材料２０を形成し、ΔＧＳがΔＧＩ以上であるような温度範囲で、水素原子または重水素原子および酸素原子を含む雰囲気中において第１の材料を熱処理することを具備している。 （もっと読む）

【課題】半導体基板等にダメージを与えることなく、良質な窒化膜を所望の膜厚で形成し得る窒化膜の形成方法、その窒化膜の形成方法を用いた半導体装置の製造方法及びキャパシタの製造方法、並びに、その窒化膜形成方法に用いられる窒化膜形成装置を提供する。
【解決手段】反応炉内に半導体基板１２を導入し、反応炉内を減圧することにより、反応炉内及び半導体基板内から酸素及び水分を除去する第１の工程と、反応炉を加熱し、反応炉内及び半導体基板内から酸素及び水分を更に除去する第２の工程と、酸素濃度が１ｐｐｂ以下になるように窒素ガスを精製し、精製された窒素ガスを反応炉内に導入しながら、熱処理を行うことにより、半導体基板上に窒化膜５６を形成する第３の工程とを有している。酸素濃度が１ｐｐｂ以下の超高純度窒素ガスを用いて熱窒化を行うため、熱処理温度を極めて高く設定することなく、極めて良質な窒化膜を形成することができる。 （もっと読む）

【課題】二酸化シリコン換算膜厚が５ｎｍ未満の極薄ゲート絶縁膜上にメタルゲート電極を形成したＭＩＳＦＥＴにおいて、メタルゲート電極を酸化させることなくゲート絶縁膜の欠陥を修復する。
【解決手段】単結晶シリコン基板１の主面上に形成した二酸化シリコン換算膜厚が５ｎｍ未満のゲート絶縁膜９Ａ上にゲート電極材料であるＷ膜１１Ａを形成した後、水分／水素分圧比がＷ膜１１Ａを実質的に酸化せず、シリコンを酸化するような割合に設定された水分＋水素混合ガス雰囲気中でシリコン基板１を熱処理することにより、Ｗ膜１１Ａ直下のゲート絶縁膜９Ａの欠陥を修復する。 （もっと読む）

【課題】気化安定性を向上し得る、有機金属化学気相成長法用原料を提供する。
【解決手段】Ｈｆ又はＳｉのいずれか一方又はその双方を含有するゲート絶縁膜用の酸化膜を形成するためのＭＯＣＶＤ法用原料であって、化合物の一般式がＭ［(Ｒ¹)₂Ｎ］₄（但し、ＭはＨｆ又はＳｉであり、Ｒ¹はメチル基又はエチル基である。）で示され、化合物中に不純物として含まれる塩素量が２００ｐｐｍ以下、かつ不純物として含まれる水分量が３０ｐｐｍ以下である有機金属化合物からなる有機金属化学気相成長法用原料。有機金属化学気相成長法用溶液原料を製造することができ、この溶液原料を用いて蒸着法により金属含有薄膜を作製することができる。 （もっと読む）

【課題】 ゲート絶縁膜に比誘電率の高いＨｉｇｈ−Ｋ材料を用いながら、低リーク特性に優れたＭＩＳ型電界効果トランジスタを有する半導体装置を提供する。【解決手段】 シリコン基板（１）と、前記シリコン基板上に形成され、窒素および酸素の少なくとも１種とシリコンとを含有する絶縁膜（６）と、前記絶縁膜上に形成され、シリコン及びハフニウムを含む金属酸化膜（７）と、前記金属酸化膜上に形成されたゲート電極（８）とを具備するＭＩＳ型電界効果トランジスタにおいて、前記金属酸化膜中のシリコンのモル比率（Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｈｆ））を２％以上１５％以下とする。
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【課題】トンネル酸化膜の膜質のさらなる向上や、フローティングゲートにおけるデータ保持特性等のメモリ特性のさらなる向上を達成することができる不揮発性メモリ素子のトンネル酸化膜の窒化処理方法を提供すること。
【解決手段】不揮発性メモリ素子におけるトンネル酸化膜１０２に窒化処理を施すに際し、窒素ガスを含む処理ガスを用いたプラズマ処理により、トンネル酸化膜の表面部分に窒化領域１０３を形成する。 （もっと読む）

アミン系有機金属材料を使ったＭＯＣＶＤ法によるｈｉｇｈ−Ｋ誘電体膜の形成時に、膜中に残留する炭素の量を最小化できるｈｉｇｈ−Ｋ誘電体膜の製造方法を提供する。被処理基板表面が露出されたプロセス空間に前記アミン系有機金属分子を含む原料ガスを供給し、前記アミン系有機金属分子を前記被処理基板表面に化学吸着させる。その後、前記被処理基板表面に水素ガスを供給する工程と、前記プロセス空間に酸化ガスを導入する工程を行うことにより、前記被処理基板表面にｈｉｇｈ−Ｋ誘電体膜が形成される。
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ゲート絶縁膜として所望の特性を有するＨｆ_１−ｘＡｌ_ｘ（０＜ｘ＜０．３）の酸化膜を形成することのできる半導体装置の製造方法を提供する。
半導体装置の製造方法は、（ａ）反応室内でシリコン基板を加熱する工程と、（ｂ）加熱したシリコン基板上に酸化シリコンより高い比誘電率を有し、Ｎを取り込んだＨｆ_１−ｘＡｌ_ｘＯ：Ｎ膜（０．１＜ｘ＜０．３）を熱ＣＶＤで堆積する工程であって、原料ガスと窒化ガスと窒化促進ガスとを含む成膜ガスを前記シリコン基板の表面に供給する工程と、を含む。
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Ｓｉ基板（１１）の表面にｐウェル（１２）を形成し、素子分離絶縁膜（１３）を形成する。次に、全面に薄いＳｉＯ_２膜（１４ａ）を形成し、その上に希土類金属（例えばＬａ、Ｙ）及びＡｌを含有する酸化膜を絶縁膜（１４ｂ）として形成する。
更に、絶縁膜（１４ｂ）上にポリＳｉ膜（１５）を形成する。その後、例えば１０００℃程度の熱処理を行うことによって、ＳｉＯ_２膜（１４ａ）と絶縁膜（１４ｂ）とを反応させ、希土類金属及びＡｌを含有するシリケート膜を形成する。即ち、ＳｉＯ_２膜（１４ａ）及び絶縁膜（１４ｂ）を単一のシリケート膜とする。
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【課題】高い比誘電率が確保されており且つ熱的に安定なゲート絶縁膜を用いた半導体装置を実現できるようにする。
【解決手段】基板２０上に、水素を含むＨｆＯ₂ 膜２２Ａを形成した後、ＨｆＯ₂ 膜２２Ａに対して熱処理を行なうことにより、基板２０側からシリコンをＨｆＯ₂ 膜２２Ａ中に拡散させてシリコン含有ＨｆＯ₂ 膜２２を形成する。その後、シリコン含有ＨｆＯ₂ 膜２２の上にゲート電極となるポリシリコン膜を形成する。 （もっと読む）

【課題】 原子層蒸着法により、基板に設けられたトレンチの内壁を覆う状態で、組成比の変わらない均一な膜厚のキャパシタ絶縁膜を形成可能な薄膜の形成方法および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 基板１１に形成されたトレンチ１３の内壁に、少なくともキャパシタ絶縁膜１４および上部電極を下層から順に積層してなるトレンチキャパシタを備え、原子層蒸着法により、トレンチ１３の内壁を覆う状態でキャパシタ絶縁膜１４を形成する薄膜の形成方法および半導体装置の製造方法であって、キャパシタ絶縁膜１４を形成する工程では、原子層を形成するソースガスのキャリアガスとして水素ガスを用いることを特徴とする薄膜の形成方法および半導体装置の製造方法である。 （もっと読む）

ゲート絶縁膜としてフラットバンド電圧の変化ΔＶｆｂが小さなＨｆ_１ｘＡｌ_ｘ（０＜ｘ＜０．３）の酸化膜を形成することのできる半導体装置の製造方法を提供する。 半導体装置の製造方法は、（ａ）反応室内でシリコン基板を加熱する工程と、（ｂ）前記加熱したシリコン基板上に酸化シリコンより高い比誘電率を有する高誘電率絶縁膜を熱ＣＶＤで堆積する工程であって、原料ガスと水素ガスとを含む成膜ガスを前記シリコン基板の表面に供給する工程と、を含む。
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半導体デバイスを作成する方法に関する。該方法は、基板上で二酸化ケイ素層に窒素を加えて窒化二酸化ケイ素層を形成することを含む。窒化二酸化ケイ素層の上に犠牲層を形成したのち、犠牲層が除去されて溝が生成される。窒化二酸化ケイ素層の上で溝の中に高誘電率ゲート誘電体層が形成され、該高誘電率ゲート誘電体層の上に金属ゲート電極が形成される。

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【課題】原子層蒸着法を用い、シリコン原子の層、酸素原子の層、金属原子の層等を吸着させて金属シリケートの層を形成し、それを窒化および酸化することで、比誘電率、耐熱性、電流リーク特性に優れた高性能なキャパシタ絶縁膜を得ることを可能とする。
【解決手段】原子層蒸着法を用いた薄膜の製造方法であって、シリコン原子の層を形成するとともにシリコン原子の層上に酸素原子の層を形成する工程（「Ｓｉ−Ｏサイクル」Ｓ２０）および金属原子の層を形成するととも金属原子の層上に酸素原子の層を形成する工程（「金属−Ｏサイクル」Ｓ３０）のいずれも少なくとも一回以上行う成膜工程Ｓ２を備え、前記成膜工程Ｓ２で成膜された金属シリケートの層に窒素を含むガスを供給する窒素供給工程Ｓ３と、前記成膜工程で成膜された金属シリケートの層に酸素を含むガスを供給する酸素供給工程Ｓ４とを備えた製造方法である。 （もっと読む）

【課題】 比誘電率が高く、リーク電流が小さく、物理特性および電気特性の安定した誘電体薄膜を提供すること、および高容量かつ信頼性の高い薄膜コンデンサなどの薄膜誘電体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 組成式が（Ｂａ_ｘＳｒ_{（１−ｘ）}）_ａＴｉＯ_３（０．５＜ｘ≦１．０、０．９６＜ａ≦１．００）で表される酸化物、例えば、チタン酸バリウムストロンチウムを含有し、厚みが５００ｎｍ以下である誘電体薄膜および、該誘電体薄膜を導電性電極上に形成した後に酸化性ガス雰囲気下でアニールする工程を含む薄膜誘電体素子の製造方法。 （もっと読む）