| 主权项 |
1.一种半导体装置,包含:在矽基板上所形成闸绝缘 膜及在该闸绝缘膜上所形成闸极; 其特征在于: 该闸绝缘膜系至少含有铪、氧、氟及氮; 该氟浓度系在与该矽基板的界面附近较高且越靠 近该闸极将逐渐减少;而该氮浓度系在与该闸极界 面附近较高且越靠近该矽基板将逐渐减少。 2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,在与 该矽基板界面附近的该氟浓度,系11019cm-3以上。 3.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中,在 与该闸极界面附近的该氮浓度,系11020cm-3以上。 4.一种半导体装置,包含:在矽基板上所形成闸绝缘 膜及在此闸绝缘膜上所形成闸极; 其特征在于: 该闸绝缘膜系至少含有铪、氧、氟及氮; 该氮浓度系在与该矽基板界面附近以外的区域中, 较高于该氟浓度。 5.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中,该界 面附近系从与该矽基板界面起,朝该闸绝缘膜膜厚 方向的1nm~1.5nm区域。 6.一种半导体装置之制造方法,包含: 在矽基板上形成元件隔离区域的步骤; 对该矽基板施行氟离子植入的步骤; 对该矽基板施行热氧化,而在该矽基板表面上形成 含氟氧化矽膜的步骤; 在该含氟氧化矽膜上形成高介电率绝缘膜的步骤; 在该高介电率绝缘膜上形成氮化矽膜的步骤; 在该氮化矽膜上形成矽膜的步骤;以及 对该矽膜施行加工而形成闸极的步骤。 7.如申请专利范围第6项之半导体装置之制造方法, 系更包含在该形成闸极的步骤之后,再以该该闸极 为光罩,对该氮化矽膜、该高介电率绝缘膜及该含 氟氧化矽膜施行加工,而形成闸绝缘膜的步骤。 8.如申请专利范围第6或7项之半导体装置之制造方 法,其中,该离子植入氟之际的掺杂量,系11012cm-2~1 1016cm-2范围内。 9.如申请专利范围第6或7项之半导体装置之制造方 法,其中,该高介电率绝缘膜系从HfO2膜、HfAlOx膜及 HfSiOx膜所构成组群中,选择任一膜。 10.一种半导体装置之制造方法,包含: 在矽基板中形成元件隔离区域的步骤; 对该矽基板施行热氧化,而在该矽基板表面上形成 氧化矽膜的步骤; 在该氧化矽膜上形成高介电率绝缘膜的步骤; 对该高介电率绝缘膜表面施行电浆氮化处理的步 骤; 在该电浆氮化处理后的该高介电率绝缘膜上形成 矽膜的步骤; 对该矽膜施行加工而形成闸极的步骤; 以该闸极为光罩,对该矽基板施行氟离子植入的步 骤;以及 对该矽基板施行热处理,使该氟扩散而将该氧化矽 膜形成该含氟氧化矽膜的步骤。 11.如申请专利范围第10项之半导体装置之制造方 法,更包含在该形成矽膜的步骤之后,在该矽膜上 形成氧化矽膜的步骤;而该形成闸极的步骤系对该 氧化矽膜与该矽膜施行加工的步骤。 12.如申请专利范围第10或11项之半导体装置之制造 方法,更包含在形成闸极的步骤之后,再以该闸极 为光罩,对该高介电率绝缘膜、与该氧化矽膜施行 加工的步骤。 13.如申请专利范围第10或11项之半导体装置之制造 方法,其中,该离子植入氟之际的掺杂量,系11012cm-2 ~11016cm-2范围内。 14.如申请专利范围第10或11项之半导体装置之制造 方法,其中,该高介电率绝缘膜系从HfO2膜、HfAlOx膜 及HfSiOx膜所构成组群中,选择任一膜。 图式简单说明: 第1图系实施形态1的半导体装置剖视图。 第2图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第3图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第4图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第5图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第6图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第7图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第8图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第9图系实施形态1的半导体装置制造步骤剖视图 。 第10图系相关本发明的闸绝缘膜,深度方向的组成 变化示意图一例。 第11图系深度方向组成分布不同的3种闸绝缘膜,针 对C-V曲线进行比较的结果一例。 第12图第系相关第11图的3种闸绝缘膜,针对PMOSFET临 限値转降特性进行比较的结果一例。 第13图系相关第11图的3种闸绝缘膜,针对PMOSFET的 NBTI进行比较的结果一例。 第14图系实施形态2的半导体装置剖视图。 第15图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第16图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第17图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第18图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第19图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第20图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第21图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 第22图系实施形态2的半导体装置制造步骤剖视图 。 |
