(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を結晶性シリコン基板に接して形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶シリコン基板に素子分離用の熱酸化膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
結晶性シリコン基板上に素子分離用の熱酸化膜を形成し、
シリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を前記結晶性シリコン基板に接して形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板に加熱処理をすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
結晶性シリコン基板に第１の熱酸化膜を形成し、
前記第１の熱酸化膜上に窒化珪素膜からなるマスクを形成し、
前記マスクを用いて前記結晶性シリコン基板を一部除去し、
前記マスクを用いてシリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を前記結晶性シリコン基板に接して形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板に素子分離用の熱酸化膜を形成し、
前記マスクおよび前記第１の熱酸化膜を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
結晶性シリコン基板に第１の熱酸化膜を形成し、
前記第１の熱酸化膜上に窒化珪素膜からなるマスクを形成し、
前記マスクを用いて前記結晶性シリコン基板を一部除去し、
前記結晶性シリコン基板に素子分離用の熱酸化膜を形成し、
前記マスクおよび前記第１の熱酸化膜を除去し、
前記結晶性シリコン基板上にシリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板に加熱処理をすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
結晶性シリコン基板に第１の熱酸化膜を形成し、
前記第１の熱酸化膜上に窒化珪素膜からなるマスクを形成し、
前記マスクを用いて結晶性シリコン基板を一部除去し、
前記マスクを用いてシリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を前記結晶性シリコン基板に接して形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板に素子分離用の熱酸化膜を形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板に加熱処理をし、
前記マスクおよび前記第１の熱酸化膜を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
結晶性シリコン基板に第１の熱酸化膜を形成し、
前記第１の熱酸化膜上に窒化珪素膜からなるマスクを形成し、
前記マスクを用いて結晶性シリコン基板を一部除去し、
前記マスクを用いてシリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を前記結晶性シリコン基板に接して形成し、
前記結晶性シリコン基板に素子分離用の熱酸化膜を形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板に加熱処理をし、
前記マスクおよび前記第１の熱酸化膜を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
裏面側に機械的研磨を施した結晶性シリコンの表面側に第１の熱酸化膜を形成し、
前記第１の熱酸化膜上に窒化珪素膜からなるマスクを形成し、
前記マスクを用いてシリコンの結晶化を助長する金属元素を含んだ膜を前記結晶性シリコン基板の表面側に接して形成し、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気にて前記結晶性シリコン基板の表面側に素子分離用の熱酸化膜を形成し、
前記マスクおよび前記第１の熱酸化膜を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項において、
シリコンの結晶化を助長する金属元素として、ニッケル（Ｎｉ）を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一項において、
シリコンの結晶化を助長する金属元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種または複数種類のものを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか一項において、
ハロゲン元素を含む酸化性雰囲気として、酸素雰囲気中にＨＣｌ、ＨＦ、ＮＦ3、ＣｌＦ3から選ばれた少なくとも一種類のガスが含有されたものを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
結晶性シリコン基板にＭＯＳ型半導体装置が形成され、
前記結晶性シリコン基板には素子分離用の熱酸化膜が形成され、
ＭＯＳ型半導体装置のチャネル領域中におけるシリコンの結晶化を助長する金属元素の濃度は、前記熱酸化膜中におけるシリコンの結晶化を助長する金属元素の濃度よりも小さいことを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１において、シリコンの結晶化を助長する金属元素として、ニッケル（Ｎｉ）が用いられることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１１において、シリコンの結晶化を助長する金属元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種または複数種類のものが用いられることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１１において、ＭＯＳ型半導体装置のチャネル領域中におけるハロゲン元素の濃度は、熱酸化膜中におけるハロゲン元素の濃度よりも小さいことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本明細書で開示する発明は、結晶シリコン基板中に作り込まれるＭＯＳ型トランジスタの構成およびその作製方法に関する。本明細書に開示する発明は、ＩＣ集計回路を構成するＭＯＳ型トランジスタに応用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より単結晶シリコン基板を利用して各種集積回路（一般にＩＣ回路と称される）を構成する技術が知られている。この中で単結晶シリコン基板を利用してＭＯＳ型トランジスタを構成する技術がある。
【０００３】
図３に代表的なＭＯＳ型トランジスタの断面概略図を示す。図３に示すのは、チャネルの幅方向に切断した断面である。図において、ソース及びドレイン領域は、図示されていない。ソース及びドレイン領域は、紙面手前側及び奥側に存在している。従って、動作時におけるキャリアの移動は、紙面手前側から奥側、または紙面奥側から手前側に向かう方向となる。
【０００４】
図３において、３０１が土台となるＰ型の単結晶シリコン基板（一般単結晶シリコンウエハーが利用される）である。この単結晶シリコン基板３０１を利用してＭＯＳ型半導体素子やその他図示しない素子（抵抗やコンデンサや能動素子）が形成される。
【０００５】
３０５は局所酸化法（ＬＯＣＯＳ(Local Oxidation of Silicon)と称されている）によって作製されたフィールド酸化膜である。このフィールド酸化膜３０５によって素子分離が行われる。従って、このフィールド酸化膜は素子分離用の酸化膜であるといえる。
【０００６】
３０６がゲイト電極である。ゲイト電極３０６は、ゲイト酸化膜３０４を介して単結晶シリコン基板３０１と相対している。単結晶シリコン基板３０１のゲイト電極３０６と相対する領域３０３がチャネル領域となる。図３に示すのは、チャネルがＮ型となるＮチャネル型のＭＯＳ型トランジスタの例である。
【０００７】
３０２はＰ+ 型にドーピングされた領域である。即ち、基板３０１が有するＰ型より強いＰ型を有する領域である。この領域は、寄生チャネルの形成（チャネルの幅方向への不要な広がり）を防止するために設けられている。
【０００８】
寄生チャネルは、意図しないキャリアの移動経路となり、異常動作や誤動作の要因となる。
【０００９】
Ｐ+ 領域（Ｐチャネルであれば、Ｎ+ 領域）３０２は、寄生チャネルの形成防止には効果があるが、一方で高濃度にドーピングされたＰ型を付与する不純物（一般にＢ（ボロン）やＡｓ（砒素）が利用される）がチャネルに拡散することにより、実効的なチャネル幅を制限してしまうという問題が生じる。この結果、狭チャネル効果と呼ばれる現象が現れてしまう。
【００１０】
狭チャネル効果が現れると、しきい値電圧が高くなる。またチャネルコンダクタンスとゲイト電圧との関係が湾曲したものとなってしまう。この結果、明確なしきい値電圧を定義できなくなるという問題がある。
【００１１】
このような現象は、総合的なデバイス設計に悪影響を与える。このことは、、デバイスのデザインルールが小さくなればなる程顕著なものとなる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の狭チャネル効果を抑制するためには、Ｐ+ 領域３０２を形成しない手法が考えられる。しかし、前述した様にＰ+ 領域３０２は寄生チャネルの形成を抑制するために機能している。従って、この領域の存在を省くと寄生チャネルの形成に従う問題が顕在化する。
【００１３】
本明細書で開示する発明は、Ｐ+ 領域３０２（ＰチャネルであればＮ+ 領域になる）を設けないことを前提として、チャネル領域側面に寄生チャネルが形成されないようなＭＯＳ型トランジスタを得る技術を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らの研究によれば、寄生チャネルの形成には、フィールド酸化膜３０５の端部（チャネル領域に接する端部）の存在が大きな寄与をしていることが判明している。
【００１５】
フィールド酸化膜３０５の端部には、熱酸化法による形成時において発生した不完全な結合状態を有する酸化珪素成分が存在している。この不完全な結合状態を有する酸化珪素成分は、ＳｉＯx （０＜Ｘ＜２）で示される。
【００１６】
このＳｉＯx （０＜Ｘ＜２）で示される組成を有する成分の存在に起因して、局所的に高密度な準位が形成されてしまう。
【００１７】
仮に、図３に示す構成において、Ｐ+ 領域３０２が形成されていなければ、チャネル領域３０３とフィールド酸化膜３０５とは接することになる。そして、その界面及びその近傍には高密度に準位が形成された状態となる。
【００１８】
上記の準位の形成状態を示す模式図を図６に示す。図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにＳｉＯx 層の厚さが厚い程（即ち、ＳｉＯx 成分が多い程）、欠陥の密度は高いものとなる。
【００１９】
本発明者らの知見によれば、このチャネル領域３０３とフィールド酸化膜３０５との界面及びその近傍に形成される高密度な準位は、寄生チャネルの形成に大きな寄与する。
【００２０】
本明細書で開示する発明は、「チャネル領域３０３とフィールド酸化膜３０５との界面及びその近傍における高密度な準位の形成を抑制できれば、Ｐ+ 領域３０２を形成しなても寄生チャネルの形成を抑制することができる」、との知見に基づいて行われたものである。
【００２１】
本明細書で開示する発明の一つは、
結晶性シリコン基板を利用したＭＯＳ型半導体装置の作製方法であって、
前記結晶性シリコン基板には素子分離用の熱酸化膜が形成されており、
意図的に導入したシリコンの結晶化を助長する金属元素を利用することによりハロゲン元素を含んだ酸化性雰囲気での加熱処理において前記熱酸化膜とＭＯＳ型半導体装置のチャネル領域との界面およびその近傍における欠陥を減少させる工程を有することを特徴とする。
【００２２】
上記構成において、
結晶性シリコン基板としては、通常のＩＣ集積回路に利用される単結晶シリコン基板を利用することが好ましい。
【００２３】
シリコンの結晶化を助長する金属元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種または複数種類のものを利用することができる。
【００２４】
効果や再現性の点からは、ニッケル元素を利用することが最も好ましい。シリコンの結晶化を助長する金属元素というのは、非晶質または結晶性に不完全なシリコンを加熱により結晶化（固相成長と称される）させる際にその結晶化を促進させる作用のある元素のことをいう。
【００２５】
上記の構成において、ハロゲン元素を含んだ酸化性雰囲気として、酸素雰囲気中にＨＣｌ、ＨＦ、ＮＦ3 、ＣｌＦ3 から選ばれた少なくとも一種類のガスが含有されたものを用いることができる。
【００２６】
他の発明の構成は、
結晶性シリコン基板を利用したＭＯＳ型半導体装置の作製方法であって、
珪素の結晶化を助長する金属元素を意図的に導入する工程と、
ハロゲン元素を含んだ酸化性雰囲気中での加熱処理により素子分離用の熱酸化膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２７】
他の発明の構成は、
結晶性シリコン基板を利用したＭＯＳ型半導体装置の作製方法であって、
素子分離用の熱酸化膜を形成する工程と、
珪素の結晶化を助長する金属元素を意図的に導入する工程と、
ハロゲン元素を含んだ酸化性雰囲気中での加熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする。
【００２８】
他の発明の構成は、
結晶性シリコン基板を利用してＭＯＳ型半導体装置が形成された構成を有し、
前記結晶性シリコン基板には素子分離用の熱酸化膜が形成されており、
ＭＯＳ型半導体装置のチャネル領域中における珪素の結晶化を助長する金属元素の濃度は前記熱酸化膜中におけるそれよりも小さいことを特徴とする。
【００２９】
また上記の構成において、
ＭＯＳ型半導体装置のチャネル領域中におけるハロゲン元素の濃度は熱酸化膜中におけるそれよりも小さいことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１に作製工程を示すように、結晶性シリコン基板１０１上にニッケル元素を含んだ層１０２を形成することによりニッケル元素の導入を行う。そして、ハロゲン元素を含んだ酸素雰囲気中において、選択的な熱酸化法により、素子分離用のフィールド熱酸化膜１０３を形成する。
【００３１】
この際、１０５で示されるＭＯＳ型トランジスタのチャネルが形成される領域１０６と熱酸化膜１０３との界面近傍１０５において、ニッケル元素の作用により、ＳｉＯX （０＜Ｘ＜２）で示される不完全な結合状態を有する酸化珪素成分を減少させることができる。
【００３２】
上記のＳｉＯX （０＜Ｘ＜２）で示される不完全な結合状態を有する酸化珪素成分は、それに隣接するシリコン領域（例えばＭＯＳ型トランジスタのチャネル領域）に格子歪みや格子欠陥を発生させる。この結果、高密度に準位が形成されてしまう。
【００３３】
従って、上記ＳｉＯX （０＜Ｘ＜２）で示される不完全な結合状態を有する酸化珪素成分を減少させ、シリコン領域中に形成された格子歪みを緩和させる。当然、シリコン領域中における欠陥密度も減少する。こうして、例えば図１の１０５で示される領域における準位の密度を下げることができる。
【００３４】
上記のような作用が得られるのは、ニッケル元素の作用により、シリコンの秩序化（見方を変えればこれは結晶化と言える）が進行し、その結果としてシリコン領域（例えば図１の１０５で示される領域）において格子歪みの緩和や欠陥の減少が実現される。
【００３５】
また上記の作用には、熱酸化膜が形成される際に生じるシリコン原子と酸素原子との結合に従って、シリコン原子の秩序化が促進されることも大きな寄与となる。
【００３６】
こうして得られたシリコン領域は、格子歪みが緩和され、また欠陥が減少させられた実質的に単結晶状態を有している。この状態は、格子歪みの存在を前提とした本出願人の出願による特開昭５７−１６０１２２号公報に記載されたセミアモルファス半導体とは本質的に異なるものである。
【００３７】
また、酸化膜１０３においてもニッケル元素の作用により、ＳｉＯX （０＜Ｘ＜２）で示される不完全な結合状態からＳｉＯ2 で示される結合状態への移行が促進させる。
【００３８】
このようにして、図６の（Ｃ）及び（Ｄ）に示されるように欠陥密度を減少させることができる。
【００３９】
上記のシリコン領域中における格子歪みの緩和や欠陥の減少は、ニッケル元素の局所的な偏析（集中）を抑制する上でも重要なこととなる。格子歪みや欠陥は局所的に集中して粒界となりやすい。そしてこの部分には、ニッケル元素が偏析しやすい。このような状態でニッケル元素が偏析すると、ゲッタリングが困難となり、後にデバイス特性にニッケル元素が悪影響を与える要因ともなる。
【００４０】
ハロゲン元素を含んだ酸素雰囲気中で熱酸化膜１０３を形成することで、熱酸化膜中にニッケル元素をゲッタリングすることができる。このことは、最終的にチャネルとなる領域に残留するニッケル元素を減少させる意味で重要なものとなる。そして、その結果として、熱酸化膜中のニッケル濃度はチャネル領域中のそれより高くなる。また、ハロゲン元素の濃度も酸化膜中におけるものがチャネル領域中におけるものより高くなる。
【００４１】
【実施例】
〔実施例１〕
図１及び図２に本実施例のＭＯＳ型トランジスタの作製工程を示す。まず、結晶性シリコン基板１０１を用意する。結晶性シリコン基板１０１としては、そのグレードが極力高い単結晶シリコン基板を採用することが好ましい。
【００４２】
結晶性シリコン基板１０１を用意したら、熱酸化膜１３を形成し、さらに窒化珪素膜でなるマスクパターン１０４を形成する。このマスクパターン１０４はフィールド酸化膜を形成するために選択熱酸化時に利用される。
【００４３】
次にマスクパターン１０４を利用して結晶性シリコン基板１０１を１１、１２で示されるようにハーフエッチングする。１１、１２で示されるハーフエッチング部分は、後のフィールド酸化膜の形成時において、表面への盛り上がりを抑えるために機能する。
【００４４】
次にスピンコート法を用いて、ニッケル酢酸塩溶液を塗布し、図１（Ａ）に示すようにニッケル元素を含有した層１０２を形成する。この溶液を用いたニッケル元素の導入は、導入されるニッケル濃度を容易に調整することができるという有意性がある。溶液を用いる方法以外には、スパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法、プラズマ処理（ニッケル含有電極を利用したプラズマ放電を利用する）を利用することができる。
【００４５】
次に図１（Ｂ）に示されるように、窒化珪素膜でなるマスクパターン１０４を形成する。そして、選択熱酸化を行うことにより、１０３で示される素子分離用の熱酸化膜（フィールド酸化膜）を形成する。
【００４６】
この熱酸化膜１０３の形成は、ＨＣｌを３％含有した酸素雰囲気中において、１１００℃の温度で加熱処理を行うことによって行う。即ちハロゲン元素を含んだ酸化性雰囲気中において行う。
【００４７】
この熱酸化膜１０３の形成において、ニッケル元素の作用により、結晶性シリコンと接する界面及びその近傍において、ＳｉとＯとの結合状態がより完全なものへと変成される。即ち、ＳｉＯX （０＜Ｘ＜２）でその組成が示される成分がＳｉＯ2 でその組成が示される成分へと変成される。
【００４８】
即ち、ニッケルが触媒的な作用をすることにより、Ｓｉ同士あるいはＳｉとＯとの結合が促進され、また同時に雰囲気中の塩素の作用により、形成される熱酸化膜中にニッケル元素がゲッタリングされる。また、一部のニッケル元素はＮｉＣｌ2 として雰囲気中に気化する。そして、上記の変成が促進される。
【００４９】
上記のゲッタリングの結果、チャネル領域１０６中のニッケル元素の濃度は、１×１０17ｃｍ-3以下となる。これは、ＳＩＭＳ（２次イオン分析方法）による計測限界以下の値である。
【００５０】
こうして、図１（Ｂ）の１０５で示される領域における欠陥の形成が抑制される。即ち、熱酸化膜とチャネルが形成される領域との界面及びその近傍における欠陥の形成が抑制される。
【００５１】
フィールド酸化膜（熱酸化膜）１０３を形成したら、窒化珪素パターン１０４と熱酸化膜１３を除去する。そして、再度の熱酸化を行う。この結果、図１（Ｃ）に示すようにゲイト絶縁膜として機能する熱酸化膜１０７を形成する。
【００５２】
次に適当な金属材料でもってゲイト電極１０９を形成する。ここで、ゲイト電極１０９に対向する結晶シリコン基板中の１０６で示される領域がチャネル形成領域となる。
【００５３】
本実施例に示す構成においては、図１（Ｃ）に示すチャネル領域となる側面の領域１０５に欠陥が高密度に形成されてしまうことを抑制することができる。
【００５４】
そしてこの欠陥に起因して、寄生チャネルが形成されてしまうことを抑制することができる。
【００５５】
また、図３の３０２で示されるようなチャネルと逆導電型（本実施例の場合はＰ+ 型）の領域を配置する必要がないので、デザインルールを小さくしても狭チャネル効果が現れることをある程度抑制することができる。
【００５６】
〔実施例２〕
本実施例の作製工程を図４及び図５に示す。まず図４（Ａ）に示すように結晶性シリコン基板１０１を用意する。次に図４（Ｂ）に示すように窒化珪素膜でなるマスクパターン１０４を形成する。さらに選択熱酸化を行うことにより、１０３で示されるフィールド熱酸化膜を形成する。この熱酸化膜の形成は通常の方法を用いればよい。
【００５７】
次に図４（Ｃ）に示すように、所定のニッケル濃度に調整したニッケル酢酸塩溶液をスピンコート法で塗布し、ニッケル元素を含んだ層１０２を形成する。
【００５８】
次に図５（Ａ）に示す状態において再度の加熱処理を行う。この加熱処理は、ＨＣｌを３％含んだ酸素雰囲気中において、１０５０℃の加熱を行う。この結果、図４（Ｃ）の工程において導入されたニッケル元素が拡散し、その作用により、１０５で示される領域に高密度に存在するＳｉＯX （０＜Ｘ＜２）で示される組成成分がＳｉＯ2 へと変成される。また、塩素の作用によりニッケル元素の活性層（ソース／ドレイン、チャネル領域）から酸化膜中へのゲッタリングが進行する。
【００５９】
ＳｉＯX 成分を減少させることによって、この成分に起因する欠陥の存在を減少させることができる。
【００６０】
図５（Ａ）に示す状態における加熱処理が終了したら、図５（Ｂ）に示すように熱酸化法によりゲイト絶縁膜１０７を形成する。このゲイト絶縁膜１０７の下部１０６がチャネル領域となる。
【００６１】
〔実施例３〕
本実施例は、本明細書に開示する発明を利用して作製された半導体素子を用いた電子機器について説明する。
【００６２】
図７に示すのは、携帯型のパーソナルコンピュターまたはワードプロセッサーと呼ばれる電子機器である。
【００６３】
図において、３００１は本体であり、３００２は液晶ディスプレイ３００４を備えた開閉可能な蓋（カバー）である。３００３はキーボード及び操作パネルである。
【００６４】
このような電子機器においては、各種集積回路（ＩＣチップ）３００５が内蔵されている。３０１１で示されるのは、３００５で示されるようなＩＣチップの一つである。
【００６５】
ＩＣチップには必要とする機能を有するものがある。ここでは、３０１１で示されるＩＣチップを液晶ディスプレイ３００４に表示される画像の信号（画像信号やビデオ信号と呼ばれる）を扱うためのものとする。
【００６６】
図７に示すような電子機器（単なるコンピューターではなく、携帯情報端末とも称される）は、通信回線（例えば電話回線）に接続して、画像情報を含む各種情報を取り扱うことが要求されている。
【００６７】
しかし画像情報を取扱うには、回路に高速動作が要求される。また、回路以外に配線等による信号の遅延も大きな問題となる。このような問題を解決する手段としては、１チップ内に必要とする処理回路を集積化し、配線の延在による遅延の影響を極力抑える構成が採用される。
【００６８】
図７にはそのような構成を有するＩＣチップ３０１１が示されている。即ち、ＩＣチップ３０１１は、単結晶基板３０１６上に本明細書で開示する発明を利用することによって得た単結晶シリコン層を備え、この単結晶シリコン層でもって必要とする素子が集積化された構成を有している。
【００６９】
３０１３で示されるのはボンディング部であり、ＩＣチップのリード３０１２に接続されている。
【００７０】
図７に示すＩＣチップは、画像情報を取り扱うメモリー回路３０１５と演算回路３０１４を備えている。
【００７１】
〔実施例４〕
本実施例は、実施例１に示す構成において、熱酸化膜１０３の形成後にさらにハロゲン元素を含んだ雰囲気中での加熱処理により、アニールを行う。
【００７２】
こうすることにより、ニッケル元素のゲッタリング効果をより確実なものとすることができる。
【００７３】
〔実施例５〕
本実施例は、実施例１に示す構成において、熱酸化膜１０３の形成を普通の熱酸化法で行い。その後にハロゲン元素を含んだ雰囲気中での加熱処理により、アニールを行う。
【００７４】
〔実施例６〕
本実施例は、実施例１とは異なる手法により、素子分離様のフィールド酸化膜を形成する構成に関する。
【００７５】
図８及び図９に本実施例の作製工程を示す。まず図８（Ａ）に示すように、結晶性シリコン基板８０１上に熱酸化膜８０２を形成し、さらに窒化珪素膜でなるマスクパターン８０３を形成する。
【００７６】
次に窒化珪素膜でなるマスクパターン８０３を利用して、結晶性シリコン基板８０１を選択的にエッチングする。この工程の結果、図８（Ｂ）に示されるように、８０５、８０６で示される部分がエッチング除去される。
【００７７】
次にニッケル酢酸塩溶液を塗布することにより、ニッケル元素を含んだ層８０４を形成する。（図８（Ｂ））
【００７８】
次に図８（Ｃ）に示すように、熱酸化法によりフィールド熱酸化膜８０７を形成する。この工程は、３％のＨＣｌを含んだ酸素雰囲気中で行う。この際、（Ｂ）の工程におけるエッチング量と熱酸化膜８０７の成長量とを合わせることにより、図８（Ｃ）に示すような形状を得ることができる。
【００７９】
上記のフィールド熱酸化膜８０７の形成の際にニッケル元素の作用により、８０８で示されるチャネル領域８０９とフィールド熱酸化膜８０７との界面近傍における欠陥の形成が抑制される。
【００８０】
次にマスクパターン８０３とその下の熱酸化膜８０２を除去し、新たにゲイト絶縁膜として機能する熱酸化膜８１３を形成する。そしてゲイト電極８１０を形成する。
【００８１】
〔実施例７〕
本実施例は、実施例１とは異なる手法により、素子分離様のフィールド酸化膜を形成する構成に関する。
【００８２】
図１０に本実施例の作製工程を示す。まず図１０（Ａ）に示すように、結晶性シリコン基板８０１上に熱酸化膜８０２を形成し、さらに窒化珪素膜でなるマスクパターン８０３を形成する。
【００８３】
次にニッケル酢酸塩溶液を塗布することにより、ニッケル元素を含んだ層８０４を形成する。（図８（Ａ））
【００８４】
次に図８（Ｂ）に示すように、熱酸化法によりフィールド熱酸化膜１００１を形成する。この工程は、３％のＨＣｌを含んだ酸素雰囲気中で行う。
【００８５】
上記のフィールド熱酸化膜８０７の形成の際にニッケル元素の作用により、８０８で示されるチャネル領域８０９とフィールド熱酸化膜８０７との界面近傍における欠陥の形成が抑制される。後は実施例１と同様な工程によってゲイト電極を形成する。
【００８６】
〔実施例８〕
本実施例は、実際１に示す工程において、ニッケルの活性領域（チャネル領域等の素子機能に利用されるシリコン領域）からのゲッリングをより効果的に行う構成に関する。
【００８７】
図１１の本実際例の作製工程を示す。本実施例では、実施例１に示す構成においては、結晶性シリコン基板１０１の裏面側１０に意図的に欠陥や歪を形成をする。
【００８８】
これは機械的な方法や不純物イオンの注入によって行われる。こうすることにより、加熱処理工程において、この意図的に欠陥や歪が導入された領域１０にニッケル元素をゲッタリングさせることができる。
【００８９】
以下に詳細を示す。まず、結晶性シリコン基板１０１の裏面１０に機械的な研摩手段により、人為的に欠陥や歪を形成する。そして、熱酸化膜１３を介して窒化珪素膜でなるマスクパターン１０４を形成する。
【００９０】
次に１１、１２で示されるエッチングを行う。さらに溶液を用いた手段によりニッケル元素を含んだ層１０２を形成する。こうして図１１（Ａ）に示す状態を得る。
【００９１】
次にハロゲン元素を含んだ酸素雰囲気中における加熱処理により熱酸化膜１０３を形成する。この際、熱酸化膜１０３中へのニッケル元素のゲッタリングが行われるのと同時に１０で示される領域へのニッケル元素のゲッタリングも同時にに行われる。
【００９２】
なお、熱酸化膜１０３の形成後に再度の熱処理を行い、ニッケルの１０で示される領域へのゲッタリング効果をさらに高めることは有効である。
【００９３】
【発明の効果】
本明細書で開示する発明を利用することで、チャネル領域側面にチャネルと逆導電型の領域を形成する構成を採用しなくてもよい。即ち、そのような構成を採用しなくても寄生チャネルの形成を抑制することができる。
【００９４】
そして寄生チャネルの形成を抑制しつつ、かつ狭チャネル効果の発生を抑制できるＭＯＳ型トランジスタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの作製工程を示す図。
【図２】  発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの断面を示す図。
【図３】  従来におけるＭＯＳ型トランジスタの断面を示す図。
【図４】  発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの断面を示す図。
【図５】  発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの断面を示す図。
【図６】  シリコン層と酸化珪素層との界面および界面近傍における欠陥密度の分布状態を示す図。
【図７】  発明を利用した電子機器を示す図。
【図８】  発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの作製工程を示す図。
【図９】  発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの断面を示す図。
【図１０】発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの作製工程を示す図。
【図１１】発明を利用したＭＯＳ型トランジスタの断面を示す図。
【符号の説明】
１０１          結晶性シリコン基板
１０２          ニッケルを含んだ層
１０３          フィールド酸化膜（熱酸化膜）
１０４          窒化珪素膜でなるマスクパターン
１０６          チャネルが形成される領域
１０７          ゲイト絶縁膜（熱酸化膜）
１０９          ゲイト電極
３０１          単結晶シリコン基板
３０２          Ｐ+ 型領域
３０３          チャネルが形成される領域
３０４          ゲイト絶縁膜
３０５          フィールド酸化膜（熱酸化膜）
３０６          ゲイト電極
【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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