JP3041066B2

JP3041066B2 - 絶縁膜形成方法

Info

Publication number: JP3041066B2
Application number: JP3050940A
Authority: JP
Inventors: 安田　　真; 永福田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH05198574A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は絶縁膜形成方法、特に
膜厚が薄くかつ特性の優れた絶縁膜の形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最先端技術により形成される超ＬＳＩ、
特にダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲ
ＡＭ）では、微細化に伴い膜厚が極めて薄い酸化膜がメ
モリキャパシタ絶縁膜やゲート絶縁膜に用いられてい
る。また、不揮発性メモリ、例えば薄いＳｉＯ₂膜のフ
ァウラ・ノールトハイム（ＦｏｗｌｅｒＮｏｒｄｈｅ
ｉｍ）トンネル電流を利用したＥ²ＰＲＯＭにおいて
も、薄いＳｉＯ₂膜が用いられ、特性の向上を図ってい
る。

【０００３】しかし、これらのＳｉＯ₂膜は、ＭＶ／ｃ
ｍオーダの高電界が印加される場合があり、高電界スト
レスやホットエレクトロン等によるデバイスの劣化が問
題となる。

【０００４】そこで、ＳｉＯ₂膜の膜質向上の試みがな
されている（例えば、文献：「次世代超ＬＳＩプロセス
技術−応用編−，広瀬全孝編著，リアライズ社，Ｐ．
７５（１９８８）」参照）。この文献に開示されている
方法では、ＳｉＯ₂膜をＮＨ₃ガス中で高温加熱すること
により、その表面を窒化物に変換し、Ｓｉ酸化膜に比べ
て緻密な構造の熱窒化酸化膜（ＳｉＯ_XＮ_Y）（但し、
Ｘ，Ｙは０より大きい数）を形成する。

【０００５】この熱窒化酸化膜の形成方法を、ゲート絶
縁膜形成に適用すると、ストレス耐性の向上が図れる。
また、膜中への不純物拡散が抑制されて膜質の改善が図
れるとともに、熱窒化酸化膜は誘電率がＳｉ酸化膜に比
べて大きいのでこの熱窒化酸化膜の超ＬＳＩ等のデバイ
スへの応用が期待されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｓｉ基
板上に形成したＳｉＯ₂ 膜をＮＨ₃ ガス中で高温加熱す
ることにより窒化を行うと、窒素（Ｎ）とともに多量の
水素（Ｈ）がＳｉＯ₂ 膜中に侵入し、そのため、反応副
生成物として、−ＮＨ_X 基、−ＯＨ基、−Ｈ基等の化学
種をＳｉＯ₂ 膜中に生成する。その結果、この熱窒化酸
化膜を用いてＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦ
ＥＴ）を構成すると、反応副生成物として生成した−Ｎ
Ｈ_X 基、−ＯＨ基、−Ｈ基等が電子トラップの核となっ
て、トランジスタの閾値電圧の変動や耐圧の劣化の原因
となっている。

【０００７】この発明は、上述した従来の問題点に鑑み
なされたもので、従来に比して膜質が優れ、破壊耐性の
高い絶縁膜形成方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明によれば、シリコンの下地上に絶縁膜を形
成する方法において、シリコンの下地上に形成されたシ
リコン酸化膜を窒素含有の酸化性ガス雰囲気中で加熱処
理してシリコン酸窒化膜に置換し該シリコン酸窒化膜を
当該絶縁膜とし、前述の置換は、前記シリコン酸化膜の
膜厚が前記シリコン酸窒化膜の膜厚に対し０．９以下の
膜厚となるように行うことを特徴とする。

【０００９】この発明の実施に当り、好ましくは、前述
の窒素を含む酸化性ガスを一酸化窒素（ＮＯ）ガス、一
酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）ガス、二酸化窒素（ＮＯ₂）ガスを
含む群のうちから選ばれた一種のガスまたは２種以上の
混合ガスとするのが良い。

【００１０】また、この発明の実施に当り、好ましく
は、前述の加熱処理を１０００〜１２００℃の範囲内の
温度で行うのが良い。

【００１１】なお、ここでシリコンの下地とは、シリコ
ン基板はもとより、その他に、このシリコン基板にエピ
タキシャル層を形成したもの、その他、これらに限らず
基板やエピタキシャル層に素子が作り込まれている中間
体等、絶縁膜が形成されるべき広く下地を意味してい
る。

【００１２】また、シリコンの下地上に形成されるシリ
コン酸化膜の形成方法は、特に限定されない。例えば、
シリコンの下地を反応炉内において酸化性ガス雰囲気中
で酸化させシリコンの下地表面にシリコン酸化膜を形成
する方法、シリコンの下地上に公知の成膜方法例えばＣ
ＶＤ法、スパッタ法によりシリコン酸化膜を形成する方
法、シリコンの下地を多結晶シリコンとしこれを熱酸化
させる方法等種々の方法を用いることが出来る。しか
し、窒素を含む酸化性ガスによる酸窒化処理との連続性
を考えた場合、シリコンの下地を反応炉内において酸化
性ガス雰囲気中で酸化させシリコンの下地表面にシリコ
ン酸化膜を形成する方法が好適である。

【００１３】

【作用】上述したこの発明の絶縁膜形成方法によれば、
Ｓｉの下地上に形成されているシリコン酸化膜を、窒素
含有の酸化性ガス雰囲気中で高温加熱することによりシ
リコン酸窒化膜に置換しこのシリコン酸窒化膜を絶縁膜
とする。このシリコン酸窒化膜は、シリコンの酸化膜に
比べて構造が緻密なため電子トラップの発生数が少な
く、かつ破壊耐性の高い良質の絶縁膜となる。その結
果、電子デバイスの電気特性が向上し、寿命が長く、信
頼性の向上の図れる高品質の絶縁膜となる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照し、この出願の発明の実施
例につき説明する。

【００１５】なお、図面はこの発明が理解できる程度
に、各構成成分の寸法、形状および配設位置を概略的に
示しているにすぎない。また、以下の説明では、特定の
材料および特性の数値的条件を挙げて説明するが、これ
ら材料および条件は単なる好適例にすぎず、従ってこれ
らに何ら限定されるものではない。

【００１６】図１の（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の
絶縁膜形成方法の一実施例の説明に供する工程図で、各
図は要部断面図で示してある。１．絶縁膜の形成１−１．シリコン酸化膜の形成先ず、反応炉（図示せず）内にシリコンの下地としてＰ
型（１００）Ｓｉ基板１０を設置する。所要に応じて基
板表面の清浄化、所要に応じ反応炉内の清浄化を行う。
次に、基板１０の表面にシリコン酸化膜１２を成膜す
る。この実施例では、シリコン酸化膜の形成は、窒素非
含有の酸化性ガス雰囲気中で基板１０を加熱することに
より行う。窒素非含有の酸化性ガスとして、ここでは酸
素（Ｏ₂）ガスを用いる。シリコン酸化膜形成の際は、
酸化膜形成時の反応副生成物を反応炉外に排気するた
め、反応炉内を例えば１００〜１０^-2Ｔｏｒｒの低真空
の減圧状態に維持しても良いが、この実施例では反応炉
内の圧力を大気圧とした。また、基板１０に対する加熱
温度を１０００℃以上の温度とするのが良い。この基板
の加熱は、好ましくは、赤外線ランプ、アークランプ、
レーザビーム或いはヒータ等の加熱手段を用いて行う。
この実施例では、赤外線ランプを用い、基板１０の表面
温度を、例えば、オプティカルパイロメータで判定しな
がら、例えば、５０℃／秒〜２００℃／秒の間の適当な
割合で、好ましくは、昇温温度約１００℃／秒で、約１
１００℃まで上昇させ、この１１００℃の温度に一定の
時間期間保持して、膜厚７ｎｍのＳｉＯ₂膜１２を成膜
する（図１の（Ａ））。なお、このＳｉ酸化膜の膜厚制
御は、例えば、酸化温度、酸化時間、酸化ガスの流量お
よび酸化ガスの反応炉内での圧力を調整することによっ
て、行える。

【００１７】１−２．シリコン酸窒化膜への置換次に、反応炉内へ供給するガスを窒素含有の酸化性ガス
に切り換えて、シリコン酸化膜１２をシリコン酸窒化膜
に変える。この実施例では窒素含有の酸化性ガスとし
て、Ｎ₂ Ｏガスを用い、このＮ₂ Ｏガスを反応炉内に導
入する。この場合、反応炉内の圧力を１００〜１０^-2Ｔ
ｏｒｒの低真空の減圧状態としても良いが、この実施例
では約１気圧とする。そして、このＮ₂ Ｏガス雰囲気中
で、基板温度を、例えば５０℃／秒〜２００℃／秒の間
の適当な割合で、１０００℃〜１２００℃の温度範囲内
の適当な温度にまで上昇させ、この温度に一定期間保持
して、ＳｉＯ₂ 膜１２の酸窒化を行って、シリコン酸窒
化膜１４を得る（図１の（Ｂ））。この試料について
は、膜厚７ｎｍのシリコン酸化膜１２をシリコン酸窒化
膜に置換すると共にシリコン酸化膜１２下のシリコン基
板１０をも酸窒化し膜厚１０ｎｍの酸窒化膜１４を得
る。この場合の加熱手段は、シリコン酸化膜の成膜の時
に用いたと同様な加熱手段を用いれば良い。なお、この
ＳｉＯ₂ 膜を置換して得たシリコン酸窒化膜の膜厚は、
温度、時間およびＮ₂ Ｏガスの流量を調整することによ
って適当に制御できる。なお、加熱温度を１０００℃よ
り低くすると窒化反応、酸化反応共に抑制され特にシリ
コン下地との界面近傍の膜質が劣化してしまい、また、
１２００℃より高くなると基板がダメージを受けるの
で、酸窒化のための加熱温度は１０００℃〜１２００℃
の範囲内とした。

【００１８】また、シリコン基板１０上に形成するシリ
コン酸化膜１２の膜厚を８ｎｍとしたこと以外は上述の
手順と同様な手順でシリコン酸窒化膜１４（膜厚１０ｎ
ｍ）を得た試料、さらにシリコン酸化膜１２の膜厚を９
ｎｍとしたこと以外は上述の手順と同様な手順でシリコ
ン酸窒化膜１４（膜厚１０ｎｍ）を得た試料をそれぞれ
作製する。

【００１９】２．絶縁膜の特性試験次に、リソグラフィおよびエッチング技術を用いて、上
述の各試料（酸窒化前のシリコン酸化膜の膜厚が７，
８，９ｎｍの各試料）のシリコン酸窒化膜１４上に、４
×１０²⁰ｃｍ^-3（マイナス３乗）の濃度にリンドープし
た多結晶Ｓｉのゲート電極１６を形成して、図２に要部
断面図で示す構造のＭＯＳキャパシタを作製した。

【００２０】このキャパシタのゲート電極から一定電流
密度で電子をシリコン酸窒化膜１４に注入し、注入前後
での基板１０とゲート電極１６との間の電位差（Ｖ_gs）
及びフラットバンド電圧（Ｖ_FB）の変動量を室温でそれ
ぞれ測定した。

【００２１】定電流電子注入は、基板１０を接地し、ゲ
ート電極１６と接地との間に定電流源を直列に接続して
行った。

【００２２】図３は面積０．０２０ｍｍ²のキャパシタ
に総電荷量３Ｃ／ｃｍ²の電子を注入した前後での基板
１０とゲート電極１６との間の電位差Ｖ_gsの負の変動量
−ΔＶ_gs（単位Ｖ）の測定結果を示した図である。縦軸
は電位差Ｖ_gsの負の変動量であり、横軸はシリコン酸化
膜１２を酸窒化し形成したシリコン酸窒化膜１４の膜厚
Ｙ（図１（Ｂ）参照）から酸窒化前のシリコン酸化膜１
２の膜厚Ｘ（図１（Ａ）参照）を引いて定義される値Ｚ
（Ｚ＝Ｙ−Ｘ）である。

【００２３】図３中の○印は実施例の各試料すなわちＺ
＝３ｎｍ，２ｎｍ，１ｎｍの各試料の測定データであ
る。また、●印は比較例の試料の測定データである。こ
の比較例の試料とは、膜厚が９ｎｍのＳｉＯ₂膜をＮＨ₃
ガス中で基板表面温度を１１００℃まで加熱し、熱窒化
酸化膜の膜厚が１０ｎｍに成膜するまでの時間期間の間
１１００℃で加熱処理して形成した試料のことである。
比較例の試料の熱酸化窒化膜の形成は、先ず実施例と同
様にシリコン基板を酸化しシリコン酸化膜を得、次いで
反応炉内から酸素ガスをパージした後反応炉内にＮＨ₃
ガスを導入し反応炉内を３００〜４００Ｔｏｒｒに維持
した状態でシリコン基板表面が１１００℃になるように
基板を加熱することで行っている。

【００２４】電位差（Ｖ_gs）の負の変動量（−ΔＶ_gs）
は酸窒化膜中の電子トラップの発生量に関係する。この
−ΔＶ_gsの値が大きい程電子トラップの発生量が多くな
り、膜の特性変動が大きく、膜質が良くないことが知ら
れている。

【００２５】この点を考慮して図３を見てみると、シリ
コン酸化膜をＮ₂Ｏガス雰囲気中で加熱処理して形成し
たシリコン酸窒化膜は、少なくともＺ＝１ｎｍ以上、す
なわちシリコン酸化膜１２の膜厚Ｘがシリコン酸窒化膜
１４の膜厚Ｙに対して０．９以下（Ｘ／Ｙ≦０．９）の
範囲では、ＮＨ₃ガス雰囲気中での従来の窒化より電位
差の負の変動量（−ΔＶ_gs）の値が小さく膜質が優れて
いることが分る。

【００２６】次に、フラットバンド電圧（Ｖ_FB）の値を
ＭＯＳキャパシタ容量を高周波（１ＭＨｚ）で測定する
ことによって決定した。

【００２７】図４は、面積０．０２６４ｍｍ²のキャパ
シタに総電荷量２Ｃ／ｃｍ²の電子を注入した前後での
フラットバンド電圧（Ｖ_FB）の負の変動量（−△Ｖ_FB）
（単位Ｖ）の測定結果を示す。図４の縦軸はＭＯＳキャ
パシタのフラットバンド電圧の負の変動量（−△Ｖ_FB）
（単位はボルト（Ｖ））である。横軸は図３と同様Ｚ
（Ｚ＝Ｙ−Ｘ）である。また、○印及び●印は図３の場
合と同様であり○印が実施例データ、●印が比較例デー
タである。

【００２８】フラットバンド電圧（Ｖ_FB）の負の変動量
（−ΔＶ_FB）は、シリコン酸窒化膜中の正電荷の発生量
に関係する。この−△Ｖ_FBの値が大きいほど正電荷の発
生量が多くなり、絶縁破壊耐性が低下し、膜質が劣化す
ることが知られている。

【００２９】この点を考慮し図４の測定結果を見てみる
と、シリコン酸化膜をＮ₂ Ｏガス雰囲気中で加熱処理し
て形成したシリコン酸窒化膜は、少なくともＺ＝１ｎｍ
以上すなわち、シリコン酸化膜１２の膜厚Ｘがシリコン
酸窒化膜１４の膜厚Ｙに対して０．９以下（Ｘ／Ｙ≦
０．９）の範囲では、ＮＨ₃ ガス雰囲気中での従来の窒
化よりフラットバンド電圧の負の変動量（−ΔＶ_FB）の
値が小さく絶縁耐性が優れていることが分る。

【００３０】以上、−ΔＶ_gs及び−ΔＶ_FBの測定結果か
ら総合的に判断して、膜厚Ｘのシリコン酸化膜をＮ₂Ｏ
ガス雰囲気中で加熱処理して形成したシリコン酸窒化膜
は、シリコン酸化膜の膜厚Ｘがシリコン酸窒化膜の膜厚
Ｙに対して０．９以下（Ｘ／Ｙ≦０．９）の範囲では、
ＮＨ₃ガス雰囲気中での従来の窒化で得た熱窒化酸化膜
より膜質が優れることが分る。

【００３１】３．変形例、変更例この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
いこと明らかである。

【００３２】通常のＳｉＯ₂膜は膜中にＳｉ原子やＯ原
子の不対結合や弱い結合が多数存在するので電子注入の
ストレスによってこれらの結合が切断されること、或い
は電子注入により発生した正孔がトラップされることな
どにより絶縁膜破壊が発生する。しかし、このＳｉＯ₂
膜を窒化することで、これら不安定な結合部分に窒素原
子が結合、または置換して不対結合や弱い結合の数が減
少する。これらは全てＳｉＯ₂膜形成後に行われる化学
的な過程である。従って、図１の（Ａ）のＳｉ基板１０
の導電型や面方位、図１の（Ａ）のＳｉＯ₂膜１２形成
時の加熱温度や酸素分圧およびＳｉＯ₂膜の膜厚にも関
係なく、この発明を適用できること明らかである。ま
た、ＳｉＯ₂膜１２はＣＶＤ等の化学的堆積法によって
形成しても、多結晶Ｓｉを酸化して形成しても同様の改
善効果が得られる。

【００３３】また、上述の実施例では、窒素含有の第２
酸化性ガスとしてＮ₂Ｏガスの例を挙げて説明したが、
一酸化窒素（ＮＯ）ガスまたは二酸化窒素（ＮＯ₂）ガ
スの単体ガス、もしくは、ＮＯガス、Ｎ₂Ｏガスおよび
ＮＯ₂ガスの群から選ばれた二種類以上の混合ガスを用
いてもよい。また、上述した実施例では、シリコン酸窒
化膜の膜厚を１０ｎｍ（１００オングストローム）とし
たが、これと異なる膜厚、特にこれより薄い膜厚では実
施例と同程度の改善効果が得られる。４．適用例この発明は絶縁膜の破壊耐性を向上させているので絶縁
膜を有するあらゆる型の半導体素子に適用し、その破壊
寿命を延ばす効果がある。

【００３４】図５および図６に、不揮発性ＭＯＳＦＥＴ
メモリ素子にこの発明を適用した例をそれぞれ示す。図
５は、ＭＮＯＳ（ＭｅｔａｌＮｉｔｒｉｄｅＯｘｉ
ｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型メモリ素子の要部
の断面構造を示す。このメモリ素子は、Ｓｉ基板２０に
ソース・ドレイン領域用の拡散層２２を具え、この基板
２０の上面に、この発明の絶縁膜形成方法に従って作成
したシリコン酸窒化膜２４と、例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄または
Ａｌ₂Ｏ₃の絶縁膜２６と、この絶縁膜２６上にゲート電
極２８を具えた構造となっている。シリコン酸窒化膜
（トンネル酸化膜）２４と、絶縁膜２６とで構成される
ゲート絶縁膜３０の、両絶縁膜２４と２６との界面近傍
に存在する界面準位に、主として基板側から、ファウラ
・ノールドハイム・トンネル電流、または、直接トンネ
ル電流を流してキャリアを注入しトラップすることで記
憶動作を行う。

【００３５】データ書き換えは絶縁膜（トンネル酸化
膜）２４に高電界を印加して行うので、このメモリ素子
の信頼性はこの絶縁膜２４の破壊耐性に大きく依存す
る。従来、この絶縁膜２４にはＳｉＯ₂膜を用いている
が、この絶縁膜２４にこの発明により得られるシリコン
酸窒化膜を用いることで絶縁膜の破壊耐性が向上し、特
性変動、劣化を抑え、データ書き換え回数が多くデータ
保持特性に優れた長寿命のメモリ素子の実現が期待でき
る。

【００３６】図６はＦＬＯＴＯＸ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ
ｇａｔｅＴｕｎｎｅｌＯｘｉｄｅ）型メモリ素子を
示す。

【００３７】このメモリ素子も、Ｓｉ基板２０にソース
・ドレイン領域用の拡散層２２を具えている。そして、
この基板２０の上面には、この発明の絶縁膜形成方法に
従って作成したシリコン酸窒化膜３４と、浮遊ゲート３
６と、層間絶縁膜３８と、ゲート電極４０とを順次に具
えた構造となっている。

【００３８】このメモリ素子は浮遊ゲート３６の下の絶
縁膜であるシリコン酸窒化膜３４（トンネル酸化膜）の
一部の膜厚が極めて薄くなっている。この薄膜部分を３
４ａで示す。

【００３９】このトンネル酸化膜の薄膜部分３４ａを通
してファウラ・ノールドハイム・トンネル電流を流し
て、キャリアを浮遊ゲート３６へ注入して記憶動作を行
う。従来この絶縁膜３４にはＳｉＯ₂膜を用いている
が、この絶縁膜３４にこの発明のシリコン酸窒化膜を用
いることで、絶縁膜の破壊耐性が向上し、特性変動、劣
化を抑え、データ書き換え回数が多く、データ保持特性
に優れた長寿命のメモリ素子の実現が期待できる。

【００４０】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の絶縁膜形成方法によれば、シリコンの下地に形
成されたシリコン酸化膜を窒素含有の酸化性ガス雰囲気
中で加熱処理を行ってシリコン酸化膜の膜厚Ｘに対しＸ
／Ｙ≦０．９を満足する膜厚Ｙのシリコン酸窒化膜に変
えこのシリコン酸窒化膜を当該絶縁膜とするので、従来
のＮＨ₃ガスを用いた窒化により形成した熱窒化酸化膜
に比べてフラットバンド電圧の負の変動−△Ｖ_FBの値、
基板とゲート電極との間の電位差の負の変動−ΔＶ_gsの
値共に小さくなる。したがって、正電荷の発生量が少な
いので絶縁破壊耐性の高い高品質の絶縁膜が得られ、ま
た電子トラップの発生量が少いので特性変動の少い絶縁
膜が得られる。

【００４１】したがって、この発明により形成した絶縁
膜を用いて電子デバイス例えば不揮発性ＭＯＳＦＥＴメ
モリ素子やＭＮＯＳ型メモリ素子などを作成するとこれ
ら電子デバイスの寿命と信頼性を従来のものより向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の絶縁膜形成
方法の一実施例の説明に供する工程図である。

【図２】この発明の絶縁膜形成方法の評価に用いたＭＯ
Ｓキャパシタの説明に供する要部断面図である。

【図３】この発明の絶縁膜形成方法の一実施例の説明に
供する、シリコン酸窒化膜の膜厚と基板及びゲート電極
間電位差の負の変動量（−ΔＶ_gs）との関係を示す特性
図である。

【図４】この発明の絶縁膜形成方法の一実施例の説明に
供する、シリコン酸窒化膜の膜厚とフラットバンド電圧
の負の変動量（−△Ｖ_FB）との関係を示す特性図であ
る。

【図５】この発明の絶縁膜形成方法により形成したシリ
コン酸窒化膜を用いた、ＭＮＯＳ型メモリ素子の要部断
面図である。

【図６】この発明の絶縁膜形成方法により形成したシリ
コン酸窒化膜を用いた、ＦＬＯＴＯＸ型メモリ素子の要
部断面図である。

【符号の説明】

１０、２０：Ｓｉ基板１２：シリコン酸化膜１４、２４、３４：シリコン酸窒化膜１６、２８、４０：ゲート電極２２：拡散層２６：絶縁膜３４ａ：シリコン酸窒化膜の薄膜部分３６：浮遊ゲート３８：層間絶縁膜

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−18934（ＪＰ，Ａ) 特開平２−246334（ＪＰ，Ａ) 特開平４−196587（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−128535（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−229372（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/318

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコンの下地上に絶縁膜を形成する方
法において、シリコンの下地上に形成されたシリコン酸化膜を窒素含
有の酸化性ガス雰囲気中で加熱処理してシリコン酸窒化
膜に置換し該シリコン酸窒化膜を当該絶縁膜とし、前記置換は、前記シリコン酸化膜の膜厚が前記シリコン
酸窒化膜の膜厚に対し０．９以下の膜厚となるように行
うことを特徴とする絶縁膜形成方法。
【請求項２】請求項１に記載の絶縁膜形成方法におい
て、前記窒素含有の酸化性ガスを一酸化窒素（ＮＯ）ガス、
一酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）ガスおよび二酸化窒素（ＮＯ₂）
ガス群のうちから選ばれた１種のガスまたは２種以上の
混合ガスとすることを特徴とする絶縁膜形成方法。