[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410371208.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN104425576B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水谷齊治;井上真雄;梅田浩司;門島勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/51
• 分類號(hào): H01L29/51;H01L29/792;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 楊宏軍;王大方

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有：

半導(dǎo)體襯底；

形成在所述半導(dǎo)體襯底上的、存儲(chǔ)元件用的柵極絕緣膜；和

形成在所述柵極絕緣膜上的、所述存儲(chǔ)元件用的柵極，

所述柵極絕緣膜具有第一絕緣膜、所述第一絕緣膜上的第二絕緣膜和所述第二絕緣膜上的第三絕緣膜，

所述第二絕緣膜是具有電荷累積功能的高介電常數(shù)絕緣膜，并含有鉿、硅和氧，所述第二絕緣膜中的鉿和硅的原子比為x：y時(shí)，0.77≦x/(x+y)≦0.91成立，

所述第一絕緣膜及所述第三絕緣膜的各自的帶隙比所述第二絕緣膜的帶隙大。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜分別是高介電常數(shù)膜。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜分別是氧化鋁膜。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中，還具有形成在所述柵極絕緣膜和所述半導(dǎo)體襯底的界面上的、由氧化硅或氮氧化硅構(gòu)成的界面層。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二絕緣膜是硅酸鉿膜。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，具有形成在所述半導(dǎo)體襯底上的、所述存儲(chǔ)元件用的源極或漏極用的半導(dǎo)體區(qū)域。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二絕緣膜包含斜方晶的氧化鉿結(jié)晶。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二絕緣膜中的鉿和硅的原子比為x：y時(shí)，0.79≦x/(x+y)≦0.87成立。

9.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，是具有存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件的制造方法，具有如下工序：

(a)工序：準(zhǔn)備半導(dǎo)體襯底；

(b)工序：在所述半導(dǎo)體襯底上，形成所述存儲(chǔ)元件的柵極絕緣膜用的層疊膜，該層疊膜是第一絕緣膜、所述第一絕緣膜上的第二絕緣膜和所述第二絕緣膜上的第三絕緣膜的層疊膜；

(c)工序：在所述層疊膜上形成所述存儲(chǔ)元件用的柵極，

所述第二絕緣膜是具有電荷累積功能的高介電常數(shù)絕緣膜，并含有鉿、硅和氧，所述第二絕緣膜中的鉿和硅的原子比為x：y時(shí)，0.77≦x/(x+y)≦0.91成立，

所述第一絕緣膜及所述第三絕緣膜的各自的帶隙比所述第二絕緣膜的帶隙大。

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜分別是高介電常數(shù)膜。

11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜分別是氧化鋁膜。

12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，

在所述(a)工序后且在所述(b)工序前，還具有(b1)工序，

所述(b1)工序?yàn)椋涸谒霭雽?dǎo)體襯底上形成由氧化硅或氮氧化硅構(gòu)成的絕緣層，

在所述(b)工序中，在所述絕緣層上形成所述層疊膜。

13.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述第二絕緣膜是硅酸鉿膜。

14.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，

在所述(b)工序中，

在形成所述第二絕緣膜之后且在形成所述第三絕緣膜之前，或者在形成所述第三絕緣膜之后，進(jìn)行熱處理。

15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過所述熱處理使所述第二絕緣膜結(jié)晶。

16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述熱處理的熱處理溫度為800℃以上。