(57)【要約】【課題】平均窒素濃度が高くかつシリコン基板界面近傍の窒素濃度が低い高誘電率のゲート絶縁膜を形成する。【解決手段】シリコン基板上に窒化層を形成した後（ステップＳ１）、まず酸化性溶液処理を行って窒化層とシリコン基板との間に低酸素濃度界面酸化領域を形成し（ステップＳ２）、次に酸化性ガス雰囲気での熱処理を行ってその低酸素濃度界面酸化領域に酸素を供給してそこに高酸素濃度界面酸化領域を形成する（ステップＳ３）。酸化性ガス雰囲気での熱処理に先立ち酸化性溶液を用いた酸化を行うことにより、酸化性溶液処理で形成された低酸素濃度界面酸化領域が熱処理時に酸化されやすくなり、そこに高酸素濃度界面酸化領域が形成されるようになる。これにより、窒化膜とシリコン基板の間を低窒素濃度化しつつ、全体として高窒素濃度で誘電率の高いゲート絶縁膜が形成可能になる。【選択図】図１
2007142024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造方法において、
半導体基板上に窒化層を形成する工程と、
酸化性溶液を用いて前記窒化層と前記半導体基板との間に酸化領域を形成する工程と、
酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記窒化層は、窒化物または酸窒化物からなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記酸化性溶液を用いて前記窒化層と前記半導体基板との間に前記酸化領域を形成する工程においては、
前記酸化性溶液に、過酸化水素、塩酸、硫酸、硝酸のうちの１種または２種以上を含む溶液を用い、前記窒化層と前記半導体基板との間に前記酸化領域を形成することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程においては、
前記酸化領域の酸素濃度を増加させることによって前記酸化領域と前記半導体基板の界面近傍の酸素濃度が窒素濃度より大きくなるよう、前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程後に、
前記酸化領域の酸素濃度を増加させる際に前記窒化層表面に同時に形成される他の酸化領域を窒化する工程を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に窒素を含有するゲート絶縁膜を用いたＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型の半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＯＳ電界効果型トランジスタ（MOS Field Effect Transistor，ＭＯＳＦＥＴ）のゲート絶縁膜形成には、ゲートリーク電流を抑制しつつ容量的に薄いゲート絶縁膜を得るために、ゲート絶縁膜中に窒素（Ｎ）を含有させることによってその誘電率を増加させる手法がしばしば用いられる。
【０００３】
例えば、従来、シリコン（Ｓｉ）基板表面に形成した酸化シリコン（ＳｉＯ，ＳｉＯ2）膜を窒化する方法、酸化シリコン膜の表面領域を窒化するための方法等が提案されている。酸化シリコン膜の形成には、熱酸化等のドライ酸化法のほか、ウェット酸化法も用いられている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
このほか、シリコン基板表面にまず窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を形成しておき、これを酸化性ガス雰囲気で熱処理し、窒化シリコン膜とシリコン基板の間の領域に酸化シリコン膜を形成する方法も提案されている（非特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００５−６４０５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１９１３４１号公報
【非特許文献１】「２００２・シンポジウム・オン・ＶＬＳＩ・テクノロジー・ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパーズ（2002 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers）」、ｐ．２０２
【非特許文献２】「２００４・シンポジウム・オン・ＶＬＳＩ・テクノロジー・ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパーズ（2004 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers）」、ｐ．１７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のゲート絶縁膜形成方法には、次に示すような問題点もあった。
まず、シリコン基板上に酸化シリコン膜を形成しそれを窒化する方法の場合、高誘電率化のためにゲート絶縁膜中の窒素濃度を増加させようとすれば、窒素が酸化シリコン膜を突き抜けてシリコン基板にまで達し、キャリアのトラップ領域の形成やキャリア移動度の低下等、界面特性の劣化によるＭＯＳＦＥＴの性能劣化を引き起こす可能性が高くなってしまう。
【０００６】
これを回避するためには、ゲート絶縁膜の窒素濃度をＭＯＳＦＥＴの性能を劣化させる恐れの少ないレベルにまで制限しなければならなくなり、したがって、この方法では、ゲート絶縁膜の高誘電率化を充分に図ることが難しい。このような問題は、酸化シリコン膜の形成にドライ酸化法を用いるかウェット酸化法を用いるかを問わず、同様に発生し得る。
【０００７】
ゲート絶縁膜に窒素を含有させたときの界面特性の劣化を抑制するためには、その平均窒素濃度を高めつつ、シリコン基板との界面における窒素濃度を低くすることが望まれる。従来、酸化シリコン膜の表面領域を窒化する試みもなされているが、そのような方法を用いた場合でも、導入する窒素量が増加すれば、やはり上記のような窒素の拡散が起こり、界面特性の劣化を充分に抑制することは難しい。
【０００８】
また、シリコン基板上にまず窒化シリコン膜を形成してその後に酸化性ガス雰囲気の熱処理を行う方法を用いると、窒化シリコン膜とシリコン基板の間に酸化シリコン膜が形成可能であるため、上記の方法に比べると、平均窒素濃度が高くシリコン基板との界面における窒素濃度が低いゲート絶縁膜が得られる可能性は高くなると言える。
【０００９】
しかし、この方法では窒化シリコン膜を透過する酸素（Ｏ）によって窒化シリコン膜とシリコン基板の間に酸化シリコン膜を形成するため、その領域に充分な酸素を供給することが難しい。窒化シリコン膜中の酸素の拡散速度を増加させようとして熱処理温度を上げると、窒化シリコン膜中の窒素がシリコン基板へ拡散してしまうため、その温度は制限される。結局、この方法では、窒化シリコン膜とシリコン基板の界面領域の酸素濃度を一定量以上には増加させることができず、その結果、ゲート絶縁膜とシリコン基板の界面に存在する窒素の量が比較的多く、ＭＯＳＦＥＴの性能を充分に向上させることが難しい。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、高誘電率のゲート絶縁膜を備えた高性能の半導体装置の製造方法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】
【００１１】
本発明では上記課題を解決するために、半導体装置の製造方法において、半導体基板上に窒化層を形成する工程と、酸化性溶液を用いて前記窒化層と前記半導体基板との間に酸化領域を形成する工程と、酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１２】
このような半導体装置の製造方法によれば、半導体基板上に窒化層を形成した後、まず酸化性溶液を用いて窒化層と半導体基板との間に酸化領域を形成し、次に酸化性ガス雰囲気での熱処理を行いその酸化領域の酸素濃度を増加させる。酸化性ガス雰囲気での熱処理に先立ち酸化性溶液を用いた酸化を行うことにより、酸化性ガス雰囲気での熱処理の際に窒化層と半導体基板の間の領域が酸化されやすくなり、その領域の酸素濃度を効果的に増加させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、半導体基板上に窒化層を形成した後、まず酸化性溶液を用いて窒化層と半導体基板の間に酸化領域を形成し、次に酸化性ガス雰囲気での熱処理を行いその酸化領域の酸素濃度を増加させるようにした。これにより、その酸化領域の酸素濃度を効果的に増加させることが可能になるので、平均窒素濃度は高いが半導体基板との界面においては窒素濃度が低く酸素濃度が高いゲート絶縁膜を形成することができる。このようなゲート絶縁膜を形成することにより、高誘電率化による実効ゲート絶縁膜厚の減少を図ると共に、デバイス性能およびその信頼性が共に高い、高性能のＭＯＳＦＥＴが実現可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１はゲート絶縁膜の形成フローを示す図である。また、図２から図４は各形成工程の説明図であって、図２は窒化シリコン膜形成工程の要部断面模式図、図３は第１の酸化工程の要部断面模式図、図４は第２の酸化工程の要部断面模式図である。
【００１５】
ゲート絶縁膜形成に際しては、図１および図２に示すように、まずシリコン基板１上に窒化層２を形成する（ステップＳ１）。窒化層２は、窒化シリコンや酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）により構成され、例えば、シリコン基板１を窒化性ガス雰囲気で熱処理したり、シリコン基板１に窒素を含むプラズマを照射したりすることによって形成することができる。
【００１６】
窒化層２の形成後は、図１に示したように、表面に窒化層２が形成されたシリコン基板１を酸化性溶液で処理し（ステップＳ２）、窒化層２とシリコン基板１の界面領域に酸素を供給してその領域を酸化する。この酸化性溶液処理の際、その領域に供給される酸素の量は、熱酸化等に比べると少なく、窒化層２とシリコン基板１の間には、図３に示すように、低酸素濃度の酸化領域（「低酸素濃度界面酸化領域」という。）３が形成されるようになる。
【００１７】
そして、図１に示したように、このような低酸素濃度界面酸化領域３の形成後に、酸化性ガス雰囲気で熱処理を行う（ステップＳ３）。これにより、窒化層２とシリコン基板１の間に形成されている低酸素濃度界面酸化領域３に酸素を供給し、この低酸素濃度界面酸化領域３をさらに酸化する。その結果、図４に示すように、窒化層２とシリコン基板１の間には、低酸素濃度界面酸化領域３の酸素濃度を増加させた酸化領域（「高酸素濃度界面酸化領域」という。）４が形成されるようになる。なお、ここでは図示を省略するが、この酸化性ガス雰囲気での熱処理時には、その熱処理条件によっては窒化層２上にも酸化領域が形成される。
【００１８】
このように、このゲート絶縁膜の形成方法では、シリコン基板１上に窒化層２を形成した後、まずその窒化層２とシリコン基板１の間に酸化性溶液処理によって低酸素濃度界面酸化領域３を形成し、次に酸化性ガス雰囲気で熱処理を行ってその低酸素濃度界面酸化領域３の酸素濃度を増加させ、高酸素濃度界面酸化領域４を形成する。
【００１９】
その際、低酸素濃度界面酸化領域３は、酸化性溶液処理を比較的低温で実施して形成することができ、その形成時には、窒化層２からシリコン基板１への窒素の熱拡散を抑制することができる。
【００２０】
この低酸素濃度界面酸化領域３は、酸化性溶液処理の際に窒化層２を介してシリコン基板１に供給された酸素を用いて形成されることから、その酸素濃度が熱酸化膜等に比べると低くなりやすい。しかし、このように窒化層２とシリコン基板１の間にあらかじめある程度の酸素が供給されていることで、その領域はその後の酸化性ガス雰囲気での熱処理の際には容易に酸化されるようになる。これは、酸化性溶液処理によってシリコン基板１に形成された低酸素濃度界面酸化領域３は、Ｓｉ−Ｓｉ結合やＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が混在した状態になっており、窒化層２を透過した酸素によって新たなＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成されやすいためである。
【００２１】
さらに、窒化層２とシリコン基板１の間の領域にあらかじめある程度の酸素が供給されているため、その後の酸化性ガス雰囲気での熱処理では、同条件の熱処理のみで窒化層２とシリコン基板１の間に酸化シリコン膜を形成する場合に比べ、窒化層２とシリコン基板１の間にはより酸素濃度の高い酸化領域が形成されるようになる。換言すれば、酸化性溶液処理後の酸化性ガス雰囲気での熱処理では、窒化層２を透過する酸素の量が従来の熱酸化等に比べて少なくても、窒化層２とシリコン基板１の間に高酸素濃度の酸化領域を形成することが可能になる。
【００２２】
低酸素濃度界面酸化領域３によって酸化性ガス雰囲気での熱処理時に窒化層２とシリコン基板１の間の領域が酸化されやすくなり、また、低酸素濃度界面酸化領域３によって酸化性ガス雰囲気での熱処理時に窒化層２を透過する酸素量が必ずしも多くなくてよいことから、酸化性溶液処理後であれば酸化性ガス雰囲気での熱処理の温度を低く設定することが可能になる。それにより、窒化層２からシリコン基板１への窒素の熱拡散を抑制することが可能になるため、窒化層２とシリコン基板１の間の領域におけるいっそうの低窒素濃度化を図ることができる。
【００２３】
このようなゲート絶縁膜の形成方法によれば、窒化層２とシリコン基板１の間の領域の窒素濃度を低く抑えつつ、全体として窒素濃度が高く、高誘電率のゲート絶縁膜の形成が可能になる。このようなゲート絶縁膜をＭＯＳＦＥＴに適用すれば、高誘電率化によって実効ゲート絶縁膜厚を低減することができる。また、界面窒素濃度の低減により、キャリア移動度の劣化等が抑制されて動作電流の増加が図られ、さらに、デバイスの長寿命化によって信頼性の向上が図られるようになる。したがって、高性能のＭＯＳＦＥＴが形成可能になる。
【００２４】
以下、上記のゲート絶縁膜形成方法をＭＯＳＦＥＴの形成に適用した場合について、具体的に説明する。
図５は素子分離領域およびチャネル不純物拡散領域形成工程の要部断面模式図である。
【００２５】
ＭＯＳＦＥＴの形成に際しては、まず、図５に示すように、シリコン基板１０にＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法等を用いて素子分離領域１１を形成する。次いで、シリコン基板１０に対し、ＭＯＳＦＥＴのチャネル領域となる部分に所定導電型の不純物を、例えばイオン注入後に活性化アニールを行って拡散させ、チャネル不純物拡散領域１２を形成する。
【００２６】
図６は窒化層形成工程の要部断面模式図である。
チャネル不純物拡散領域１２の形成後は、これに所定の窒化性ガス雰囲気での所定の熱処理を行い、チャネル不純物拡散領域１２表面に窒化層１３を形成する。なお、このとき窒化層１３は、同時に素子分離領域１１上にも形成される。
【００２７】
窒化層１３は、例えば、圧力範囲約０．１Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒ（１Ｔｏｒｒ≒１３３Ｐａ）、流量制御された窒化性ガス雰囲気中、温度約５００℃〜約１０００℃で約１秒間〜約６００秒間の熱処理を行い、チャネル不純物拡散領域１２表面の厚さが約０．３ｎｍ〜約２ｎｍになるように形成する。その際、窒化性ガスには、アンモニア（ＮＨ3）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガス、一酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）ガス、二酸化窒素（ＮＯ2）ガス等、あるいはそのようなガスを２種以上含んだ混合ガス等、窒素を含むガスを広く利用することができる。
【００２８】
また、窒化層１３の形成には、プラズマを用いることもできる。その場合、プラズマには、窒素プラズマ、アンモニアプラズマ、一酸化窒素プラズマ等、窒素を含むプラズマを広く利用することができる。プラズマの照射条件は、その方式によっても異なるが、例えば、電力約１００Ｗ〜約２０００Ｗ、ガス圧力約１ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲内で、チャネル不純物拡散領域１２表面に厚さ約０．３ｎｍ〜約２ｎｍの窒化層１３が形成されるような条件に設定する。
【００２９】
図７は低酸素濃度界面酸化領域形成工程の要部断面模式図である。
窒化層１３の形成後は、基板を所定の酸化性溶液に所定の条件で浸漬し、窒化層１３とシリコン基板１０の間に比較的酸素濃度が低い低酸素濃度界面酸化領域１４を形成する。
【００３０】
酸化性溶液としては、例えば、アンモニア水溶液（アンモニア濃度約０．５％〜約５％）／過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）水溶液（過酸化水素濃度約０．５％〜約５％）／水（Ｈ2Ｏ）の混合液を用いることができる。また、このほか、塩酸（ＨＣｌ）水溶液／過酸化水素水溶液／水の混合液や、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）水溶液／過酸化水素水溶液／水の混合液、硝酸（ＨＮＯ3）水溶液／過酸化水素水溶液／水の混合液等も用いることができる。
【００３１】
このような酸化性溶液に基板を浸漬する際は、例えば、シリコン基板１０表面に厚さ約０．１ｎｍ〜約１ｎｍの低酸素濃度界面酸化領域１４が形成されるよう、用いる酸化性溶液の種類等に応じ、液温を室温〜約５０℃の範囲で適当に設定し、浸漬時間を約３０秒間〜約３００秒間の範囲で適当に設定する。なお、このように浸漬は低温環境で行われるため、この低酸素濃度界面酸化領域１４を形成する際に窒化層１３に含まれる窒素が熱拡散することはほとんどない。
【００３２】
浸漬後は、酸化性溶液を水洗し、次いで、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用い、温度約５０℃〜約１００℃の条件で基板を乾燥する。なお、この乾燥の際も、浸漬の際と同様、低温環境で乾燥が行われるため、窒化層１３から窒素が熱拡散することはほとんどない。
【００３３】
図８は高酸素濃度界面酸化領域形成工程の要部断面模式図である。
乾燥後は、例えば、圧力範囲約０．１Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒ、流量制御された酸化性ガス雰囲気中、温度約７００℃〜約１１００℃で約１秒間〜約６００秒間の熱処理を行う。これにより、窒化層１３を介して低酸素濃度界面酸化領域１４に酸素が供給されてその酸素濃度が増加し、そこに高酸素濃度界面酸化領域１５が形成されるようになる。熱処理時の酸化性ガスには、一酸化窒素ガス、一酸化二窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素（Ｏ2）ガス等、あるいはそのようなガスを２種以上含んだ混合ガス等を用いることができる。
【００３４】
この熱処理前、窒化層１３とシリコン基板１０の間には比較的酸化されやすい低酸素濃度界面酸化領域１４が形成されている。この状態から所定の酸化性ガス雰囲気で所定の熱処理を行うと、前述のように、低酸素濃度界面酸化領域１４は窒化層１３を透過した酸素で容易に酸化される。また、低酸素濃度界面酸化領域１４にはその酸化前からある程度の酸素が含まれているため、このような高酸素濃度界面酸化領域１５を形成するために窒化層１３を透過させる酸素量を必ずしも多くすることを要しない。したがって、窒化層１３とシリコン基板１０の間に高酸素濃度の酸化領域を形成するために熱処理温度を大幅に高める必要がなく、その結果、従来の熱酸化に比べて窒化層１３からの窒素の熱拡散を大幅に抑制することが可能になる。
【００３５】
高酸素濃度界面酸化領域１５の酸素濃度は、シリコン、酸素、窒素の原子数比で４６％以上になり、窒素濃度は、同じく原子数比で２０％未満になる。高酸素濃度界面酸化領域１５の窒素濃度をシリコン、酸素、窒素の原子数比で５％未満に抑えることも可能であり、その場合、酸素濃度は、同じく原子数比で６１％以上になる。
【００３６】
なお、この高酸素濃度界面酸化領域１５の形成時に酸化性ガスとして一酸化ガス等の窒素を含むガスを用いた場合には、酸化と同時に窒化も起こり、窒素を含まない酸化性ガスを用いた場合に比べ、窒化層１３や高酸素濃度界面酸化領域１５の窒素濃度は高くなる。
【００３７】
また、この高酸素濃度界面酸化領域１５の形成時には、その酸化性ガス雰囲気での熱処理によって、同時に窒化層１３表面にも酸化領域１６が形成される。ここでは図示を省略するが、ゲート絶縁膜の高誘電率化を図るため、高酸素濃度界面酸化領域１５の形成後に、この窒化層１３上の酸化領域１６を窒化するようにしてもよい。窒化は、窒化性ガス雰囲気での熱処理や窒素を含むプラズマの照射によって行うことができる。
【００３８】
窒化性ガス雰囲気中での熱処理の場合、例えば、圧力範囲約０．１Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒ、流量制御された窒化性ガス雰囲気中、温度約５００℃〜約１０００℃で約１秒間〜約６００秒間の熱処理を行う。窒化性ガスには、アンモニアガス、一酸化窒素ガス、一酸化二窒素ガス、二酸化窒素ガス等、あるいはそのようなガスを２種以上含んだ混合ガス等、窒素を含むガスを用いることができる。
【００３９】
窒素を含むプラズマの照射によって窒化を行う場合には、窒素プラズマ、アンモニアプラズマ、一酸化窒素プラズマ等、窒素を含むプラズマを用い、例えば、電力約１００Ｗ〜約２０００Ｗ、ガス圧力約１ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲内で、酸化領域１６を選択的に窒化することができるような条件に設定する。
【００４０】
ここまでの工程により、シリコン基板１０のチャネル不純物拡散領域１２上には、高酸素濃度界面酸化領域１５、窒化層１３、酸化領域１６（または窒化領域）で構成されたゲート絶縁膜が形成されるようになる。
【００４１】
図９は多結晶シリコン堆積工程の要部断面模式図である。
ゲート絶縁膜の形成後は、ゲート電極となる多結晶シリコン１７を全面に、例えば化学気相成長法を用いて堆積する。
【００４２】
図１０はゲート電極加工工程の要部断面模式図である。
多結晶シリコン１７の形成後は、フォトレジスト１８を用いたリソグラフィ技術と化学反応エッチング技術を用い、多結晶シリコン１７を加工し、所定形状のゲート電極１９を形成する。
【００４３】
図１１はＭＯＳＦＥＴの要部断面模式図である。
ゲート電極１９の形成後は、まず、イオン注入法を用い、ゲート電極１９をマスクにして所定導電型の不純物のイオン注入を行い、ソース・ドレイン・エクステンション領域２０を形成する。次いで、ゲート電極１９の側壁にサイドウォールスペーサ２１を形成し、ゲート電極１９とサイドウォールスペーサ２１をマスクにして所定導電型の不純物のイオン注入を行い、ソース・ドレイン拡散領域２２を形成する。最後に、ゲート電極１９表面およびソース・ドレイン拡散領域２２表面にシリサイド２３、例えばコバルトシリサイドやニッケルシリサイドを形成し、ＭＯＳＦＥＴの基本構造を完成する。以降は常法に従い、層間絶縁膜や配線等の形成を行っていけばよい。
【００４４】
以上説明したように、ここでは窒素を含有するゲート絶縁膜を形成するために、シリコン基板上に窒化層を形成した後、まず酸化性溶液処理を行って窒化層とシリコン基板との間に低酸素濃度界面酸化領域を形成し、次に酸化性ガス雰囲気での熱処理を行ってその低酸素濃度界面酸化領域に酸素を供給してそこに高酸素濃度界面酸化領域を形成するようにした。これにより、平均窒素濃度は高いがシリコン基板との界面においては窒素濃度が低く酸素濃度が高いゲート絶縁膜を形成することができる。したがって、このようなゲート絶縁膜をＭＯＳＦＥＴに適用することにより、デバイス性能およびその信頼性を向上させることが可能になり、高性能のＭＯＳＦＥＴが実現可能になる。
【００４５】
なお、上記の各層、各領域の形成条件は一例であって、上記条件に限定されるものではなく、形成するＭＯＳＦＥＴの要求特性等に応じて変更することも可能である。
また、以上の説明では、シリコン基板を用いたＭＯＳ構造やＭＯＳＦＥＴを例にして述べたが、シリコン基板のほか、薄い半導体層の部分を用いてトランジスタ構造を形成することのできるＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板等の他の基板（半導体基板）を用いることも可能である。
【００４６】
（付記１）  半導体装置の製造方法において、
半導体基板上に窒化層を形成する工程と、
酸化性溶液を用いて前記窒化層と前記半導体基板との間に酸化領域を形成する工程と、
酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００４７】
（付記２）  前記窒化層は、窒化物または酸窒化物からなることを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
（付記３）  前記半導体基板上に前記窒化層を形成する工程においては、
前記半導体基板を窒化性ガス雰囲気で熱処理することによって前記半導体基板上に前記窒化層を形成することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００４８】
（付記４）  前記半導体基板上に前記窒化層を形成する工程においては、
前記半導体基板に窒素を含むプラズマを照射することによって前記半導体基板上に前記窒化層を形成することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００４９】
（付記５）  前記酸化性溶液を用いて前記窒化層と前記半導体基板との間に前記酸化領域を形成する工程においては、
前記酸化性溶液に、過酸化水素、塩酸、硫酸、硝酸のうちの１種または２種以上を含む溶液を用い、前記窒化層と前記半導体基板との間に前記酸化領域を形成することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００５０】
（付記６）  前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程においては、
前記酸化領域の酸素濃度を増加させることによって前記酸化領域と前記半導体基板の界面近傍の酸素濃度が窒素濃度より大きくなるよう、前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行うことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００５１】
（付記７）  前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程においては、
前記酸化性ガスに、一酸化窒素、一酸化二窒素、二酸化窒素、酸素のうちの１種または２種以上を含むガスを用い、前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させることを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００５２】
（付記８）  前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程においては、
前記酸化領域の酸素濃度を増加させると共に前記酸化領域および前記窒化層の窒素濃度を増加させることを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００５３】
（付記９）  前記酸化性ガス雰囲気で熱処理を行い前記酸化領域の酸素濃度を増加させる工程後に、
前記酸化領域の酸素濃度を増加させる際に前記窒化層表面に同時に形成される他の酸化領域を窒化する工程を有することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造方法。
【００５４】
（付記１０）  前記他の酸化領域を窒化する工程においては、
前記他の酸化領域を窒化性ガス雰囲気で熱処理することによって前記他の酸化領域を窒化することを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。
【００５５】
（付記１１）  前記他の酸化領域を窒化する工程においては、
前記他の酸化領域に窒素を含むプラズマを照射することによって前記他の酸化領域を窒化することを特徴とする付記９記載の半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ゲート絶縁膜の形成フローを示す図である。
【図２】窒化シリコン膜形成工程の要部断面模式図である。
【図３】第１の酸化工程の要部断面模式図である。
【図４】第２の酸化工程の要部断面模式図である。
【図５】素子分離領域およびチャネル不純物拡散領域形成工程の要部断面模式図である。
【図６】窒化層形成工程の要部断面模式図である。
【図７】低酸素濃度界面酸化領域形成工程の要部断面模式図である。
【図８】高酸素濃度界面酸化領域形成工程の要部断面模式図である。
【図９】多結晶シリコン堆積工程の要部断面模式図である。
【図１０】ゲート電極加工工程の要部断面模式図である。
【図１１】ＭＯＳＦＥＴの要部断面模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１０  シリコン基板
２，１３  窒化層
３，１４  低酸素濃度界面酸化領域
４，１５  高酸素濃度界面酸化領域
１１  素子分離領域
１２  チャネル不純物拡散領域
１６  酸化領域
１７  多結晶シリコン
１８  フォトレジスト
１９  ゲート電極
２０  ソース・ドレイン・エクステンション領域
２１  サイドウォールスペーサ
２２  ソース・ドレイン拡散領域
２３  シリサイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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