[发明专利]半导体装置的制造方法和等离子体氧化处理方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

在半导体基板上形成栅极绝缘膜的工序；

在该栅极绝缘膜上形成至少包括多晶硅层和高熔点金属材料的叠层体的工序；

对所述叠层体进行蚀刻处理，形成栅极电极的工序；

第一氧化处理工序，利用由具有多个狭缝的平面天线向处理室内导入微波而产生等离子体的等离子体处理装置，在处理压力为133.3～1333Pa、处理温度为400～800℃下，使用至少包含氢气和氧气的处理气体，对所述栅极电极进行等离子体处理；和

第二氧化处理工序，利用所述等离子体处理装置，在处理压力为1.3～13.3Pa、处理温度为250～800℃下，使用至少包含氢气和氧气的处理气体，对所述栅极电极进行等离子体处理。

2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

在所述第一氧化处理工序中，氧化所述多晶硅层的侧壁，形成氧化膜，并且增加所述多晶硅层边缘部的氧化膜的厚度，

在所述第二氧化处理工序中，进一步增加所述多晶硅层的侧壁的氧化膜的厚度。

3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

在所述第一氧化处理工序中形成的氧化膜的厚度为3～5nm，在所述第二氧化处理工序中形成的氧化膜的厚度为10～15nm。

4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：

在所述第一氧化处理工序和所述第二氧化处理工序中，以处理气体中氢气的流量为10～500ml/min、氧气的流量为10～500ml/min和稀有气体的流量为0～2000ml/min，进行处理。

5.一种等离子体氧化处理方法，由等离子体选择性地使至少以硅为主要成分的硅层和高熔点金属材料露出的被处理体中的所述硅层氧化，其特征在于，包括：

第一氧化处理工序，利用由天线向处理室内导入电磁波而产生等离子体的等离子体处理装置，在处理压力为133.3～1333Pa、处理温度为400～800℃下，使用至少包含氢气和氧气的处理气体，对所述被处理体进行等离子体处理；和

第二氧化处理工序，利用所述等离子体处理装置，在处理压力为1.3～13.3Pa、处理温度为250～800℃下，使用至少包含氢气和氧气的处理气体，对所述被处理体进行等离子体处理。

6.如权利要求5所述的等离子体氧化处理方法，其特征在于：

所述硅层由多晶硅或非晶硅构成。

7.如权利要求5所述的等离子体氧化处理方法，其特征在于：

在所述第一氧化处理工序中，氧化所述多晶硅层的侧壁，形成氧化膜，并且增加所述多晶硅层边缘部的氧化膜的厚度，

在所述第二氧化处理工序中，进一步增加所述多晶硅层的侧壁的氧化膜的厚度。

8.如权利要求7所述的等离子体氧化处理方法，其特征在于：

在所述第一氧化处理工序中形成的氧化膜的厚度为3～5nm，在所述第二氧化处理工序中形成的氧化膜的厚度为10～15nm。

9.如权利要求5所述的等离子体氧化处理方法，其特征在于：在所述第一氧化处理工序和所述第二氧化处理工序中，以处理气体中氢气的流量为10～500ml/min、氧气的流量为10～500ml/min和稀有气体的流量为0～2000ml/min，进行处理。

10.如权利要求5～9中任一项所述的等离子体氧化处理方法，其特征在于：所述高熔点金属材料是钨层或硅化钨层。