半导体装置及其制造方法

摘要

本发明之课题为提供一种半导体装置及其制造方法，其具有可有效减少漏电流的MOS电晶体。其解决手段为：在形成多晶矽闸极3的区域之外的区域(闸极外区域)，矽基板1和氧化膜2之间的界面上形成氮化矽膜11，在氧化膜2和多晶矽闸极3的侧面之间的界面形成氮化矽膜13。因为氮化矽膜11和13可以制止氧化的进行，在为获取最后的氧化膜2的形状而执行的微笑氧化处理时，可以有效的制止矽基板1以及多晶矽闸极3的氧化，其结果，可使多晶矽闸极3侧面的氧化膜2的膜厚以及闸极外区域的氧化膜2的膜厚，比多晶矽闸极3的部下的膜厚形成得薄的构造。

主权项

1.一种半导体装置,系包含:半导体基板;形成于前述半导体基板上的氧化膜;以及具有在前述氧化膜上选择性形成的闸极的MOS电晶体,其特征为:前述氧化膜系形成于前述闸极下方以及侧面与此外的区域的闸极外区域的前述半导体基板上,前述闸极下的前述氧化膜,系形成为前述闸极边缘附近的膜厚比中央部下的膜厚更厚,并且前述闸极外区域的前述氧化膜的膜厚,形成得比形成在前述闸极侧面的前述氧化膜的厚度更薄。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,前述闸极外区域的前述氧化膜厚度,形成得比前述闸极中央部下方的前述氧化膜的厚度更薄。3.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中,在前述闸极外区域的前述半导体基板和前述氧化膜之间,更具备由氧化防止材料所成的氧化防止层。4.一种半导体装置,系包含:半导体基板;形成于前述半导体基板上的氧化膜;以及具有在前述氧化膜上选择性形成的闸极的MOS电晶体,其特征为:前述氧化膜系形成于前述闸极下方以及侧面,前述闸极下的前述氧化膜,系形成为前述闸极边缘附近的膜厚比中央部下的膜厚更厚,并且形成在前述闸极侧面的前述氧化膜的膜厚,形成得比形成在前述闸极中央部下方的前述氧化膜的厚度更薄。5.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中,在前述闸极侧面和前述氧化膜之间,更具备由氧化防止材料所成的氧化防止层。6.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中,前述氧化膜又形成在前述闸极下方以及侧面之外的区域亦即闸极外区域的前述半导体基板上,前述闸极外区域的前述氧化膜的厚度,形成得比前述闸极中央部下方所形成的前述氧化膜的厚度更薄。7.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中又具备:设在前述闸极侧面和前述氧化膜之间由氧化防止剂所成的第一氧化防止层;以及设在前述闸极外区域的前述半导体基板和前述氧化膜之间由氧化防止剂所成的第二氧化防止层。8.一种半导体装置之制造方法,其特征为具备:(a)在半导体基板上,依序沉积导电层的步骤;(b)将前述导电层施以图案布局,以形成闸极的步骤;(c)在前述闸极侧面,形成由氧化防止材料所成得第一氧化防止层的步骤;(d)在前述步骤(c)之后执行,将前述半导体基板上整体全面施以氧化处理的步骤;以及(e)以前述闸极为光罩,并藉由导入指定的导电型的杂质,以在前述半导体基板表面内形成源极汲极区域的步骤,由前述闸极、前述闸极下的前述氧化膜、以及前述源极汲极区域构成MOS电晶体,经由执行前述步骤(d),前述闸极下的前述氧化膜,就可形成在前述闸极侧面,同时可形成前述闸极边缘附近下方比中央部下方的膜厚更厚,且形成在前述闸极侧面的前述氧化膜的膜厚,比前述闸极中央部下方的前述氧化膜的厚度更薄。9.如申请专利范围第8项之半导体装置之制造方法,其中,前述步骤(b)又包括使前述闸极形成区域以外的闸极外区域的前述导电层的一部分留存的步骤;前述步骤(c)又包括在前述第一氧化防止层形成后,将前述闸极外区域的前述导电层以前述第一氧化防止层除去的步骤。10.如申请专利范围第9项之半导体装置之制造方法,其中,前述步骤(c)又包括热处理;前述步骤(e)又包括:(e-1)以第一杂质浓度将前述指定导电型的杂质导入的步骤;以及(e-2)以比前述第一杂质浓度更高的第二杂质浓度,将前述指定导电型的杂质导入的步骤,前述步骤(e-1)比前述步骤(c)先执行。11.如申请专利范围第9项之半导体装置之制造方法,其中,前述步骤(e)又包括:(e-1)以第一杂质浓度将前述指定导电型的杂质导入的步骤;以及(e-2)以比前述第一杂质浓度更高的第二杂质浓度,将前述指定导电型的杂质导入的步骤,前述步骤(e-1)在前述步骤(d)之后执行。12.如申请专利范围第8至11项申任一项之半导体装置之制造方法,其中,前述步骤(c)又包括具有氧化防止功能,并供应与含有前述闸极的前述导电层起反应的气体的步骤。13.如申请专利范围第8项之半导体装置之制造方法,其中,前述步骤(b)的执行,使得前述氧化膜在未形成前述闸极的闸极外区域上的膜厚较薄,前述步骤(c)包含在前述闸极外区域的前述氧化膜和前述半导体基板之间,又形成以氧化防止材料所成的第二氧化防止层的步骤,利用执行前述步骤(d),使得前述闸极外区域的前述氧化膜的厚度,比形成在前述闸极中央部下方的前述氧化膜形成得更薄。14.如申请专利范围第13项之半导体装置之制造方法,其中,前述步骤(c)又包括具有氧化防止功能,并供应与前述闸极起反应,且对前述半导体基板的反应性比对前述氧化膜更高的气体的步骤。图式简单说明:图1为表示氮化矽膜形成处理之剖面图。图2为对于图1所示的构造进行微笑氧化处理时的状态的剖面图。图3为微笑氧化前的多晶矽闸极3的闸极边缘周边的剖面图。图4为微笑氧化之后的多晶矽闸极3的闸极边缘周边的剖面图。图5为本发明实施形态1的原理MOS电晶体中的闸极边缘附近的区域的剖面图。图6为本发明实施形态1的MOS电晶体中实际表示闸极边缘附近区域的剖面图。图7为本发明实施形态2的原理MOS电晶体中表示闸极边缘附近区域的剖面图。图8为本发明实施形态2的MOS电晶体中实际表示闸极边缘附近区域的剖面图。图9为本发明实施形态3的原理MOS电晶体中表示闸极边缘附近区域的剖面图。图10为本发明实施形态3的MOS电晶体中实际表示闸极边缘附近区域的剖面图。图11为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图12为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图13为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图14为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图15为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图16为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图17为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图18为本发明实施形态4的MOS电晶体的制造方法之剖面图。图19为本发明实施形态5的MOS电晶体制造方法中,表示氮化矽膜形成处理的剖面图。图20为本发明实施形态6的MOS电晶体制造方法中,表示氮化矽膜形成处理的剖面图。图21为表示本发明实施形态7的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图22为表示本发明实施形态7的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图23为表示本发明实施形态7的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图24为表示本发明实施形态7的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图25为表示本发明实施形态7的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图26为表示本发明实施形态7的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图27为表示本发明实施形态8的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图28为表示本发明实施形态8的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图29为表示本发明实施形态8的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图30为表示本发明实施形态8的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图31为表示本发明实施形态9的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图32为表示本发明实施形态9的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图33为表示本发明实施形态9的MOS电晶体的制造方法的剖面图。图34为本发明实施形态10的MOS电晶体制造方法中,表示形成氮化矽膜的制程的剖面图。图35为微笑氧化效应施行前的闸极构造的剖面图。图36为微笑氧化效应施行之后的闸极构造的剖面图。