[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，包括：

元件形成步骤，所述元件形成步骤在与半导体衬底(11)的表面(11a)邻近处形成包括晶体管的元件，所述晶体管具有栅极绝缘膜(21)和栅极电极(22)；

施加步骤，所述施加步骤从与所述表面(11a)邻近的一侧向所述半导体衬底(11)施加粒子射线和辐射射线的至少之一，所述施加步骤在所述元件形成步骤之后；

退火处理步骤，所述退火处理步骤加热所述半导体衬底(11)，从而恢复包含在所述栅极绝缘膜(21)和所述栅极电极(22)中的晶体缺陷，所述退火处理步骤在所述施加步骤之后，所述制造方法的特征在于，包括：

预退火处理步骤，所述预退火处理步骤加热所述半导体衬底(11)，从而减小包含在所述栅极绝缘膜(21)和所述栅极电极(22)中的氢分子和水分子的含量，所述预退火处理步骤在所述施加步骤之前。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，借助所述预退火处理步骤，使得所述含量小于6x10²¹cm^-3。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，借助所述预退火处理步骤，使得所述含量等于或小于1x10²¹cm^-3。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述元件是绝缘栅双极型晶体管。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述元件是双扩散MOS晶体管。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述元件具有阻挡金属层(31)。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述阻挡金属层(31)是钛化合物。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述预退火处理步骤之后且直至所述施加步骤完成，将在其中已形成元件的所述半导体衬底(11)保持在真空或惰性气体中。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，

所述元件形成步骤包括中间层膜形成步骤，所述中间层膜形成步骤在所述半导体衬底(11)的表面(11a)上形成中间层绝缘膜(23)，以覆盖所述栅极绝缘膜(21)和所述栅极电极(22)，

在所述元件形成步骤之后执行所述预退火处理步骤，并且

在所述预退火处理步骤之后且直至所述施加步骤完成，将所述半导体衬底(1)保持在真空或惰性气体中，所述制造方法进一步包括：

在所述中间层绝缘膜(23)上形成阻挡金属层(31)的阻挡金属形成步骤以及在所述阻挡金属层上形成布线(30)的布线形成步骤，所述阻挡金属形成步骤和所述布线形成步骤在所述施加步骤之后。

10.根据权利要求7所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，

所述元件形成步骤包括中间层膜形成步骤，所述中间层膜形成步骤在所述半导体衬底(11)的表面(11a)上形成中间层绝缘膜(23)，以覆盖所述栅极绝缘膜(21)和所述栅极电极(22)，并且

在所述元件形成步骤后执行所述预退火处理步骤，所述制造方法进一步包括：

在所述预退火处理步骤之后，在真空或惰性气体中，在所述中间层绝缘膜(23)上形成阻挡金属层(31)的阻挡金属形成步骤以及在阻挡金属层(31)上形成布线(30)的布线形成步骤，其中

在所述布线形成步骤之后，在真空或惰性气体中执行所述施加步骤。

11.一种半导体器件，包括：

半导体衬底(11)，所述半导体衬底具有元件，所述元件包括具有栅极电极(22)和栅极绝缘膜(21)的晶体管，所述半导体器件的特征在于，

在所述栅极绝缘膜(21)中的稳定空穴陷阱的密度等于或小于3x10¹¹cm^-3。

12.根据权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述元件是绝缘栅双极型晶体管。

13.根据权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述元件是双扩散MOS晶体管。