(57)【要約】【課題】            極めて単純簡素化された手法で電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性（飽和電流ＩＤＳの増大）の向上を図ることを目的とし、１ＧＰａ以上の圧縮型歪み応力を特徴とする超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜を製造する方法及び製造装置を提供することを目的としている。【解決手段】        発明は、容器内に高密度プラズマ（＞５ｘ１０Ｅ（１０）／ｃｍ３）を発生させ、１００ｍＴｏｒｒ以下、望ましくは１０ｍＴｏｒｒ以下の真空度（圧力）の雰囲気中にシリコン及び窒素を合有する有機化合物を供給し、成膜温度が２００℃〜７００℃の範囲で、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力が１ＧＰａ以上（１ＧＰａを含む）である超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜の製造方法である。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に高密度プラズマを発生させ、１００ｍＴｏｒｒ以下の真空度の雰囲気中にシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物を供給し、成膜温度が２００℃〜７００℃、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力が１ＧＰａ以上であること特徴とするシリコン窒化膜の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、トリメチル・シラン〔（ＣＨ３）３ＳｉＨ〕などの３ＭＳ系有機化合物であるシリコン窒化膜の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、テトラメチル・シラン〔（ＣＨ３）４Ｓｉ〕などの４ＭＳ系有機化合物であるシリコン窒化膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、トリデイメチル・アミノシラン〔ＨＳｉ〔Ｎ（ＣＨ３）２〕３〕などのＴＤＭＡＳ系有機化合物であるシリコン窒化膜の製造方法。
【請求項５】
前記シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、前記３ＭＳ系有機化合物、前記４ＭＳ有機化合物、前記ＴＤＭＡＳ系有機化合物の何れか２種類又は３種類の混合物である請求項１乃至４の何れか１項に記載のシリコン窒化膜の製造方法。
【請求項６】
容器内に発生させる高密度プラズマ発生源と、１０ｍＴｏｒｒ以下の真空度の雰囲気中にシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物を供給する供給手段とから成り、成膜温度が２００℃〜７００℃、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力が１ＧＰａ以上であること特徴とする超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜の製造装置。
【請求項７】
請求項６において、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板が、元素周期律表の第４族系半導体電子素子であるシリコン窒化膜の製造装置。
【請求項８】
請求項６において、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板が、元素周期律表の第III-V族系化合物半導体電子素子であるシリコン窒化膜の製造装置。
【請求項９】
請求項６において、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板が、元素周期律表の第II-VI族系化合物半導体電子素子であるシリコン窒化膜の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体集積回路や単体半導体電子素子（デバイス）を製造する際、超圧縮型歪み応力〔１ＧＰａ（ギガパスカル）以上〕を合有するシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）を半導体電子素子（デバイス）上に構成して、半導体電子素子の電気的特性を著しく向上させるシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
元素周期律表の第４族系半導体電子素子（デバイス）であるシリコン（Ｓｉ）電子素子（トランジスタ）に焦点を当てて、以下説明を行う。シリコン半導体集積回路は、そこに内在するシリコン（Ｓｉ）電子素子群に対し、微細化に次ぐ微細化を実施し、発展を図ってきている。しかしながら、今やその微細化は、コストの急増や技術的壁に直面しているのが現状である。そこで、微細化に頼らず、上記シリコン（Ｓｉ）電子素子群の中で中心的役割を果たすトランジスタの電気的特性を向上させ得る技術が求められている。微細化に頼らず、トランジスタの電気的特性を向上させ得る重要な製造技術の一つが、トランジスタの導通部（電界効果型トランジスタの場合、チャンネルと呼ばれる部分）に歪み応力（Ｓｔｒａｉｎ）を与える技術である（非特許文献１,２,３,４）。
【非特許文献１】「Fabrication and Analysis of Deep Submicron Strained-Si    N-MOSFETS」、ケー・リム他著、IEEE・トランザクション・エレクトロン・デバイシズ、2000年7月、 Vol.47、 No.7
【非特許文献２】ケー・リム他著、  2002 シンポジウム・オン・VLSI・テクノロジー、p.98
【非特許文献３】「激動の時代を迎える半導体プロセスのパラダイムシフト」、長谷川新一著、工業調査会誌「Ｍ＆Ｅ」、2003年5月号、p.140
【非特許文献４】「A 90nm High Volume Manufacturing Logic Technology         Featuring Novel 45nm Gate Length Strained Silicon CMOS Transistors」、      ティー・ガーニ他著（インテル）、IEEE・インターナショナル・エレクトロン・デバイシズ・ミーティング、2003年12月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
非特許文献１,２,３,４に示される従来の技術では、極めて複雑な手法が用いられている。すなわち、シリコン（Ｓｉ）に対して、結晶の格子定数が約４％程度大きいゲルマニウウム（Ｇｅ）を１０％〜２０％程度混合したＳｉｘＧｅ１−ｘ（ｘ＝０.１〜０.２）層を電界効果型ＭＯＳトランジスタの導通部（チャンネル部）の直下に挿入することにより、電界効果型ＭＯＳトランジスタの導通部（チャンネル部）に引っ張り歪み応力
（Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｓｔｒａｉｎ）を印加し、電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性（飽和電流ＩＤＳの増大）の向上を図る複雑な手法である（非特許文献１,２,３）。あるいは、電界効果型ＭＯＳトランジスタを、ｎ型（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）とｐ型（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）とに細分する（非特許文献４参照）。細分されたｎ型電界効果型ＭＯＳトランジスタに対しては、多くの場合、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  
Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  
Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて得られる引っ張り歪み応力（Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）で、そのトランジスタの上部を被覆する。細分されたｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタに対しては、そのソース部（Ｓｏｕｒｃｅ）とドレイン部（Ｄｒａｉｎ）をエッチング
（Ｅｔｃｈｉｎｇ）し、エッチングによって形成された空洞部を選択エキタキシャル成長技術を用いてＳｉｘＧｅ１−ｘ層で埋め戻し、その結果、電界効果型ＭＯＳトランジスタの導通部（チャンネル部）に、圧縮型歪み応力（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  
Ｓｔｒａｉｎ）を印加し、電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性（飽和電流ＩＤＳの増大）の向上を図る極めて複雑な手法である（非特許文献４）。
【０００４】
本発明は、それら従来の技術には見られない手法であり、しかも、極めて単純簡素化された手法で電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性（飽和電流ＩＤＳの増大）の向上を図ることを目的とし、１ＧＰａ以上の圧縮型歪み応力（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  
Ｓｔｒａｉｎ）を特徴とする超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を製造する方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、容器内に高密度プラズマを発生させ、１００ｍＴｏｒｒ以下の真空度の雰囲気中にシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物を供給し、成膜温度が２００℃〜７００℃、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力が１ＧＰａ以上であるシリコン窒化膜の製造方法である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１において、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、トリメチル・シラン〔（ＣＨ３）３ＳｉＨ〕などの３ＭＳ系有機化合物であるシリコン窒化膜の製造方法である。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１において、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、テトラメチル・シラン〔（ＣＨ３）４Ｓｉ〕などの４ＭＳ系有機化合物であるシリコン窒化膜の製造方法である。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１において、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、トリデイメチル・アミノシラン〔ＨＳｉ〔Ｎ（ＣＨ３）２〕３〕などのＴＤＭＡＳ系有機化合物であるシリコン窒化膜の製造方法である。
【０００９】
請求項５に係る発明は、前記シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、前記３ＭＳ系有機化合物、前記４ＭＳ有機化合物、前記ＴＤＭＡＳ系有機化合物の何れか２種類又は３種類の混合物である請求項１乃至４の何れか１項に記載のシリコン窒化膜の製造方法である。
【００１０】
請求項６に係る発明は、容器内に発生させる高密度プラズマ発生源と、１０ｍＴｏｒｒ以下の真空度の雰囲気中にシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物を供給する供給手段とから成り、成膜温度が２００℃〜７００℃、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力が１ＧＰａ以上である超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜の製造装置である。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項６において、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板が、元素周期律表の第４族系半導体電子素子であるシリコン窒化膜の製造装置である。
【００１２】
請求項８に係る発明は、請求項６において、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板が、元素周期律表の第III-V族系化合物半導体電子素子であるシリコン窒化膜の製造装置である。
【００１３】
請求項９に係る発明は、請求項６において、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板が、元素周期律表の第II-VI族系化合物半導体電子素子であるシリコン窒化膜の製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、極めて単純簡素化された手法で電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性（飽和電流ＩＤＳの増大）の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明におけるシリコン窒化膜の製造方法及びその製造装置における最良の形態について説明する。
本発明は、容器内に高密度プラズマ（＞５ｘ１０Ｅ（１０）／ｃｍ３）を発生させ、１００ｍＴｏｒｒ以下、望ましくは１０ｍＴｏｒｒ以下の真空度（圧力）の雰囲気中にシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物を供給し、成膜温度が２００℃〜７００℃の範囲で、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力
（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）が１ＧＰａ（ギガパスカル）以上（１ＧＰａを含む）である超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造方法である。
このシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物は、トリメチル・シラン
〔（ＣＨ３）３ＳｉＨ〕などの３ＭＳ系有機化合物であり、または、テトラメチル・シラン〔（ＣＨ３）４Ｓｉ〕などの４ＭＳ系有機化合物であり、または、トリデイメチル・アミノシラン〔ＨＳｉ〔Ｎ（ＣＨ３）２〕３〕などのＴＤＭＡＳ系有機化合物であり、または、３ＭＳ系有機化合物、４ＭＳ系有機化合物、ＴＤＭＡＳ系有機化合物の２種類、または３種類の混合物である。
他の各発明は、容器内に高密度プラズマ（＞５x１０Ｅ（１０）／ｃｍ３）を発生させ、<１０ｍＴｏｒｒの真空度（圧力）の雰囲気中にシリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を合有する有機化合物を供給し、成膜温度が２００℃〜７００℃の範囲で、膜厚が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で膜の合有する圧縮型歪み応力（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  
Ｓｔｒａｉｎ）が１ＧＰａ（ギガパスカル）以上（１ＧＰａを含む）であること特徴とする超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造装置である。
この超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板体が、元素周期律表の第４族系半導体電子素子（デバイス）であり、または、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板体が、元素周期律表の第
III-V族系化合物半導体電子素子（デバイス）であり、または、超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の製造される際の基板体が、元素周期律表の第II-VI族系化合物半導体電子素子（デバイス）である。
【実施例】
【００１６】
以下に、本発明におけるシリコン窒化膜の製造方法及びその製造装置における各実施例について詳述する。
（実施例１）
図１は、本発明を具現化するＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の一例である。真空容器１内に高密度プラズマ（＞５x１０Ｅ（１０）／ｃｍ３）を発生させる１３.５６ＭＨｚの高周波を用いたヘリコン
（Ｈｅｌｉｃｏｎ）型プラズマ発生源２が装着されている。真空容器１内に高密度プラズマを発生させガス種である窒素ガス（Ｎ２）及びアンモニヤガス（ＮＨ３）を供給する供給口３が設けられている。さらに、真空容器１内に、本発明の特徴である超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）の原料ガスの供給口４が設けられている。超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  
Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜する半導体基板（ウエハ）５を加熱保持するステージ（Ｓｔａｇｅ）６が設けられている。真空容器１は真空排気口７により、排気されたり、あるいは、所望の真空容器１内圧力に保持されたりしている。
【００１７】
図２は、既に９０ｎｍ−ｎｏｄｅ（Ｌｏｇｉｃ−ｎｏｄｅ）のロジック用ｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタ（８,９,１０,１１,１２,１３,１４,１５）が形成された、直径２００ｍｍのシリコン・ウエハ１７を示す。同図において、トランジスタ８,９,１０,１１,１２,１３,１４は、それぞれ、電界効果型ＭＯＳトランジスタのソース部８、ソース・エクテンシン部（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ部）９、ドレイン部１０、ドレイン・エクテンシン部（Ｄｒａｉｎ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ部）１１、導通部（チャンネル部）１２、膜厚５ｎｍのゲート（Ｇａｔｅ）・シリコン酸化膜１３、多結晶シリコン・ゲート電極１４、そして、サイド・ウォール部（Ｓｉｄｅ  Ｗａｌｌ部）１５である。
【００１８】
次に本発明である超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  
Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１６の製造方法を述べる。上記電界効果型ＭＯＳトランジスタが既に形成された直径２００ｍｍのシリコン・ウエハ１７を真空容器１内の加熱ステージ６に設置した。次に真空容器１内を１０のマイナス６乗
［１０Ｅ（−６）］を排気、窒素ガス（Ｎ２）を１００ｃｍ３／ｍｉｎの供給レートで供給口３から真空容器１内に導入し、真空容器１内圧力を９５mＴｏｒｒにした。ヘリコン（Ｈｅｌｉｃｏｎ）型プラズマ発生源２をＲＦ出力２.５ＫＷで通電開始し、窒素ガス供給レートを３０ｃｍ３／ｍｉｎに調整し、５ｘ１０Ｅ（１０）／ｃｍ３以上の高密度プラズマを３秒間発生させ、アンモニヤガス（ＮＨ３）を３１ｃｍ３／ｍｉｎ供給レートで供給口３から導入した。その際の真空容器力を２mＴｏｒｒに調整され、続いて、供給口４より、超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１５の原料ガス、３ＭＳ系有機化合物であるトリメチル・シラン〔（ＣＨ３）３ＳｉＨ〕を２,０ｃｍ３／ｍｉｎの供給レートで、計４分３０秒間導入した。その結果、加熱ステージ６により４５０℃で加熱保持されたシリコン・ウエハ１６上に、図２に示すシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１６が成膜された。成膜シリコン窒素膜
（ＳｉＮ）１６の膜厚は９５ｎｍであり、１.７ＧＰａの超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が製造されていることが確認された。
【００１９】
次に、この１.７ＧＰａの超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜したｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性を、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜される以前の電気的特性と比較した。その結果、ｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの飽和電流ＩＤＳが１３％も増大・向上していることが確認された。
【００２０】
図３は、上記と同様のシリコン・ウエハを複数枚用意し、上記と同様の成膜実験を繰り返し、シリコン窒化膜の成膜温度（加熱ステージ６上のリコン・ウエハの温度）に対するシリコン窒化膜の合有圧縮型歪み応力の依存性を測定した結果を示したものである。２００℃〜７００℃の広い成膜温度領域で１.５ＧＰａ以上の超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜が製造されていることが確認された。なお、同図に示される２.１ＧＰａの超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜が成膜したｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性を測定した結果、成膜される以前の電気的特性と比較し、飽和電流ＩＤＳが実に２２％も増大・向上していることが確認された。
【００２１】
（実施例２）
本実施例では、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）（図２の１６）の原料ガスとして、４ＭＳ系有機化合物であるテトラメチル・シラン〔（ＣＨ３）４Ｓｉ〕を用いた。又、シリコン・ウエハ（図２の１７）としては直径３００ｍｍのシリコン・ウエハを用いた。既に当該シリコン・ウエハに形成された電界効果型ＭＯＳトランジスタの上部を超圧縮型歪み応力
（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）（図２の１６）で成膜・皮膜をすることを行った。電界効果型ＭＯＳトランジスタが既に形成された直径２００ｍｍのシリコン・ウエハ１７を真空容器１内の加熱ステージ６に設置した。
【００２２】
次に、真空容器１内を１０のマイナス６乗［１０Ｅ（−６）］を排気、窒素ガス
（Ｎ２）を１００ｃｍ３／ｍｉｎの供給レートで供給口３から真空容器１内に導入し、真空容器１内圧力を９７ｍＴｏｒｒにした。ヘリコン（Ｈｅｌｉｃｏｎ）型プラズマ発生源２をＲＦ出力２.８ＫＷで通電開始し、窒素ガス供給レートを３７ｃｍ３／ｍｉｎに調整し、６ｘ１０Ｅ（１０）／ｃｍ３以上の高密度プラズマを約４秒間発生させ、アンモニヤガス（ＮＨ３）を３３ｃｍ３／ｍｉｎ供給レートで供給口３から導入した。その際の真空容器力を１ｍＴｏｒｒに調整され、続いて、供給口４より、超圧縮型歪み応力
（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）１６の原料ガス、３ＭＳ系有機化合物であるテトラメチル・シラン
〔（ＣＨ３）４Ｓｉ〕を２.５ｃｍ３／ｍｉｎの供給レートで、計３分５０秒間導入した。
【００２３】
その結果、加熱ステージ６により４３０℃で加熱保持されたシリコン・ウエハ１６上に、図２の１６に示すシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜された。成膜シリコン窒素膜
（ＳｉＮ）の膜厚は９９ｎｍであり、１.８ＧＰａの超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  
Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が製造されていることが確認された。次に、この１.８ＧＰａの超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜したｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性を、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜される以前の電気的特性と比較した。その結果、ｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの飽和電流ＩＤＳが１６％も増大・向上していることが確認された。
【００２４】
（実施例３）
本実施例では、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）（図２の１６）の原料ガスとして、ＴＤＭＡＳ系有機化合物であるトリデイメチル・アミノシラン〔ＨＳｉ〔Ｎ（ＣＨ３）２〕３〕を用いた。又、シリコン・ウエハ（図２の１７）としては直径２００ｍｍのシリコン・ウエハを用いた。既に当該シリコン・ウエハに形成された電界効果型ＭＯＳトランジスタの上部を超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）（図２の１６）で成膜・皮膜をすることを行った。電界効果型ＭＯＳトランジスタが既に形成された直径２００ｍｍのシリコン・ウエハ１７を真空容器１内の加熱ステージ６に設置した。
【００２５】
次に真空容器１内を１０のマイナス６乗［１０Ｅ（−６）］を排気、窒素ガス（Ｎ２）を１００ｃｍ３／ｍｉｎの供給レートで供給口３から真空容器１内に導入し、真空容器１内圧力を９５mＴｏｒｒにした。ヘリコン（Ｈｅｌｉｃｏｎ）型プラズマ発生源２をＲＦ出力２.８ＫＷで通電開始し、窒素ガス供給レートを３７ｃｍ３／ｍｉｎに調整し、６x１０Ｅ（１０）／ｃｍ３以上の高密度プラズマを約４秒間発生させ、アンモニヤガス
（ＮＨ３）を３９ｃｍ３／ｍｉｎ供給レートで供給口３から導入した。その際の真空容器力を１５ｍＴｏｒｒに調整され、続いて、供給口４より、超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）１６の原料ガス、ＴＤＭＡＳ系系有機化合物であるトリデイメチル・アミノシランを３.５ｃｍ３／ｍｉｎの供給レートで、計４分２０秒間導入した。
【００２６】
その結果、加熱ステージ６により４５０℃で加熱保持されたシリコン・ウエハ１６上に、図２の１６に示すシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜された。成膜シリコン窒素膜
（ＳｉＮ）の膜厚は９９ｎｍであり、１.６ＧＰａの超圧縮型歪み応力（Ｓｕｐｅｒ  
Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒａｉｎ）を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が製造されていることが確認された。次に、この１.６ＧＰａの超圧縮型歪み応力を合有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜したｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの電気的特性を、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）が成膜される以前の電気的特性と比較した。その結果、ｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの飽和電流ＩＤＳが１３％も増大・向上していることが確認された。
【００２７】
以上実施例１,２,３では、直径２００ｍｍのシリコン・ウエハを用いた実施例であったが、他の口径のウエハ、たとえば直径３００ｍｍのシリコン・ウエハを用いても、本発明を実施することは明白であり、本発明の特許請求範囲に包括されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、半導体製造工程における半導体ウエハ基板の例について説明したが、その他、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いた液晶ディスプレイ
(ＴＦＴ型ＬＣＤ)の製造工程における液晶用基板、或いはＴＦＴを用いた有機ＥＬディスプレイ(ＴＦＴ型ＯＬＥＤ)の製造工程における有機ＥＬ用基板、その他の処理基板にも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明におけるＣＶＤ装置の一例を示した概略図である。
【図２】本発明におけるロジック用ｐ型電界効果型ＭＯＳトランジスタの一例を示した概略図である。
【図３】成膜温度に対するシリコン窒化膜の含有圧縮型歪み応力の依存性を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１  真空容器
２  プラズマ発生源
３  ガス供給口
４  原料ガス供給口
５  半導体基板
６  ステージ
１６  シリコン窒化膜
１７  シリコン・ウエハ
【図１】
2006120992.tif 000003
【図２】
2006120992.tif 000004
【図３】
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