【課題】動作特性の劣化を抑えつつ、それぞれ適切な閾値電圧を設定された、メタルゲート電極を用いたｎ型およびｐ型のＭＩＳＦＥＴを混載する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体基板上に第１のゲート絶縁膜を介して形成された、第１の金属層および前記第１の金属層上の第１の導電層を含む第１のゲート電極を含むｎ型トランジスタと、半導体基板上に第２のゲート絶縁膜を介して形成された、前記第１の金属層よりも厚さが厚く、前記第１の金属層と構成元素の同一な材料からなる第２の金属層、および前記第２の金属層上の第２の導電層を含む第２のゲート電極を含むｐ型トランジスタと、を有する。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、周辺回路部にＬＶ系トランジスタ領域とＨＶ系トランジスタ領域とを有するＮＡＮＤ型フラッシュメモリにおいて、ＬＶ系トランジスタでの結晶欠陥の発生を抑制しつつ、ＨＶ系トランジスタでの反転リークなどの増加を抑制できるようにする。
【解決手段】 たとえば、ＨＶ系トランジスタ領域１０２のＳＴＩ２０４の形成部にゲート絶縁膜加工を施すことにより、そのＳＴＩ２０４の底部に、ＨＶ系トランジスタ領域１０２のゲート下絶縁膜１１とＬＶ系トランジスタ領域１０３のゲート下絶縁膜２１との膜厚差に応じた深さの第２領域２０４Ｘを形成する。この第２領域２０４Ｘの分だけ、ＬＶ系トランジスタ領域１０３のＳＴＩ３０４よりも、ＨＶ系トランジスタ領域１０２のＳＴＩ２０４での埋め込み素子分離用絶縁膜の膜厚（膜量）を増加させることが可能となる。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜に高誘電率膜を用いたＭＩＳトランジスタのトランジスタ特性を向上する。
【解決手段】基板の主面上に形成した酸化シリコン（ＳｉＯ_２）膜上に、ハフニウムおよび酸素を含むベース絶縁膜を形成する。次いで、ベース絶縁膜上に、ベース絶縁膜より薄く、かつ、金属元素のみからなる金属薄膜を形成し、その金属薄膜上に、耐湿性および耐酸化性を有する保護膜を形成する。その後、保護膜を有する状態で、ベース絶縁膜に金属薄膜の金属元素をすべて拡散することによって、酸化シリコン膜上に、酸化シリコン膜より厚く、かつ、酸化シリコンより誘電率が高く、ベース絶縁膜のハフニウムおよび酸素と、金属薄膜の金属元素とを含む混合膜（高誘電率膜）を形成する。 （もっと読む）

【課題】不揮発性メモリを有する半導体装置の特性を向上させる。
【解決手段】電荷蓄積膜ＭＩ１に対して電荷を授受することで記憶動作を行う不揮発性メモリセルＮＶＭ１を有する半導体装置であって、不揮発性メモリセルＮＶＭ１は、シリコン基板１の主面ｓ１に形成されたｐウェルｐｗ１と、主面ｓ１上に電荷蓄積膜ＭＩ１を隔てて形成されたメモリゲート電極ＭＧ１とを有し、更に、シリコン基板１の主面ｓ１のうち、電荷蓄積膜ＭＩ１下に位置するメモリチャネル領域ｃｈ１ａにフッ素を含んでいる。 （もっと読む）

【課題】互いに異なる金属膜厚からなるゲート電極を有するｎ型及びｐ型ＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置において、ゲートリークによる劣化を抑制する。
【解決手段】半導体装置は、第１のＭＩＳトランジスタと第２のＭＩＳトランジスタとを備える。第１のＭＩＳトランジスタは、第１の活性領域１２ａ上に形成された第１のゲート絶縁膜１３ａと、第１のゲート絶縁膜１３ａ上に形成された第１の金属膜１４ａ、及び、第１の金属膜１４ａ上に形成された第１のシリコン膜１７ａを含む第１のゲート電極２４Ａとを備える。第２のＭＩＳトランジスタは、第２の活性領域１２ｂ上に形成された第２のゲート絶縁膜１３ｂと、第２のゲート絶縁膜上に形成された第１の金属膜１４ｂ、第１の金属膜１４ｂ上に形成された第２の金属膜１５ｂ、及び、第２の金属膜１５ｂの上に形成された第２のシリコン膜１７ｂを含む第２のゲート電極２４Ｂとを備えている。 （もっと読む）

【課題】微細化しても動作特性の劣化が生じないＳＴＩ構造の半導体装置及びその製造方法を得る。
【解決手段】ＮＭＯＳトランジスタのゲート電極部をＮＭＯＳ仕事関数制御メタル層７及びゲート主電極５により構成する。ＮＭＯＳ仕事関数制御メタル層７をスパッタ法により形成され、ディボット部２ｄが設けられるエッジ近傍領域である領域ｂにおける膜厚は、他の領域である領域ａにおける膜厚より薄く形成される。したがって、ＮＭＯＳ仕事関数制御メタル層７に関し、領域ｂにおける実効仕事関数が領域ａにおける実効仕事関数に比べ、ミッドギャップよりに設定される。 （もっと読む）

【課題】従来に比べて製造工程を簡易化することができ、かつ、絶縁膜が損傷を受けることを防止することができ、製造コストの低減と信頼性の向上を図ることのできる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】Ｐ型半導体層１１上に、下側から順に第１ゲート絶縁膜２ａ、第２ゲート絶縁膜２ｂ、第１金属膜３ａ、第２金属膜３ｂ、第３金属膜３ｃが形成されたＮチャンネルＭＩＳトランジスタ２１、及び、Ｎ型半導体層１０上に、下側から順に第１ゲート絶縁膜２ａ、第２ゲート絶縁膜２ｂ、第１金属膜３ａ、第３金属膜３ｃが形成されたＰチャンネルＭＩＳトランジスタ２０を具備した半導体装置。 （もっと読む）

【課題】 金属層と半導体層との接続抵抗の上昇を抑えた積層ゲート電極を有する半導体装置、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体装置１０は、半導体基板１１に形成された第１導電型のソース領域及びドレイン領域１４と、ソース領域とドレイン領域との間に形成されたチャネル領域１６と、チャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜２１とを有する。半導体装置１０は更に、ゲート絶縁膜上に形成された金属ゲート電極層２２と、金属ゲート電極層上に形成された、第１導電型とは逆の導電型である第２導電型の半導体ゲート電極層２３とを有する。 （もっと読む）

【課題】ゲートラストプロセスの適用に際して、トランジスタのフリンジ容量及びゲート抵抗の低減と、実効的なゲート長の短縮を実現する。
【解決手段】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板１上にゲート絶縁膜２、第１のダミーゲート部３及び第２のダミーゲート部４を順に積層して形成する工程と、それらをパターン加工するとともに、第１のダミーゲート部３をゲート長方向Ｘで第２のダミーゲート部４よりも後退させることにより、ノッチ部６を形成する工程と、ゲート絶縁膜２、第１のダミーゲート部３及び第２のダミーゲート部４の側方に絶縁材料からなる側壁７を形成し、かつ当該絶縁材料でノッチ部６を埋め込む工程と、第１，第２のダミーゲート部３，４を除去して、当該除去部分の底部にゲート絶縁膜２及びノッチ部６を残す工程と、除去部分を導電材料で埋め込むことによりゲート電極を形成する工程とを有する。 （もっと読む）

【課題】同じ導電型を有するトランジスタであっても、用途に応じて特性を好ましいものにする。
【解決手段】半導体装置１００は、半導体基板１０２上に形成された同じ導電型を有する第１のトランジスタ２１０および第２のトランジスタ２１２を含む。第１のトランジスタ２１０は、ゲート絶縁膜としてＨｆ含有ゲート絶縁膜１０６を含み、第２のトランジスタ２１２は、ゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜１２４を含むとともにＨｆ含有膜を含まない。 （もっと読む）

【課題】 デュアルメタルゲート構造およびデュアルＨｉｇｈ−ｋ構造などのデュアル仕事関数構造の形成プロセスにおける素子分離膜の削れを防止することができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 第２ゲート電極用金属層１０Ａおよび第２キャップ層９を、第１ハードマスク８の一端部を被うように形成する。これによって、第１ハードマスク８を除去する段階では、ＳＴＩ膜２上のゲート絶縁膜用絶縁膜５が露出しないので、第１ハードマスク８を除去するためのエッチング液でＳＴＩ膜２上のゲート絶縁膜用絶縁膜５が除去されることを防止することができる。したがって、ＳＴＩ膜２が削られることを防止することができる。 （もっと読む）

【課題】高速動作が可能なＭＩＰＳ構造を持つメタルゲートを含む半導体装置を得られるようにする。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１の上に形成されたゲート絶縁膜３と、該ゲート絶縁膜３の上に順次形成され、ＴｉＮ膜４とポリシリコン膜５とにより構成されたゲート電極２０の第２のゲート電極部２０ｂと、半導体基板１の上にゲート電極２０を覆うように形成された層間絶縁膜８とを有している。層間絶縁膜８及びポリシリコン膜５を貫通して形成されたコンタクト９は、ＴｉＮ膜４と直接に接続されている。 （もっと読む）

【課題】高誘電体材料を含むゲート絶縁膜とメタルゲート電極とを有する半導体装置の製造中にポリシリコンからなる残渣が素子分離領域上に生じる虞があり、不良の原因であった。
【解決手段】半導体基板１０の第１の活性領域１０ａ上には、第１のゲート絶縁膜１３ａと、第１の下層導電膜１４ａ及び第１のシリコン膜１８ａを有する第１のゲート電極１９ａとを備えた第１導電型の第１のトランジスタが形成されており、半導体基板１０の第２の活性領域１０ｂ上には、第２のゲート絶縁膜１３ｂと、第２の下層導電膜１４ｂ及び第２のシリコン膜１８ｂを有する第２のゲート電極１９ｂとを備えた第２導電型の第２のトランジスタが形成されている。第１のゲート絶縁膜１３ａは高誘電体材料と第１の金属とを含有し、第１の下層導電膜１４ａは導電材料と第１の金属とを含有し、第２の下層導電膜１４ｂは第１の下層導電膜１４ａと同一の導電材料を含有している。 （もっと読む）

【課題】ゲート金属起因の閾値変調効果が制御されたＣＭＩＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】半導体基板上に設けられたＣＭＩＳＦＥＴにおいて、ｐＭＩＳＦＥＴのゲート電極は、第１のゲート絶縁膜上に形成された第１の金属層と、その上に形成されたＩＩＡ族及びＩＩＩＡ族に属する少なくとも１つの金属元素を含む第１の上部金属層とを具備し、ｎＭＩＳＦＥＴのゲート電極は、第２のゲート絶縁膜上に形成された第２の金属層と、第２の金属層上に形成され、前記第１の上部金属層と実質的に同一組成の第２の上部金属層とを具備し、第１の金属層が第２の金属層よりも厚く、第１及び第２のゲート絶縁膜は前記金属元素を含み、第１のゲート絶縁膜に含まれる前記金属元素の原子密度が、第２のゲート絶縁膜に含まれる前記金属元素の原子密度よりも低い。 （もっと読む）

【課題】製造安定性に優れた半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体基板１３上にゲート絶縁膜２１を設ける工程、ゲート絶縁膜２１のｎＭＯＳトランジスタ形成領域を除いた領域にＴａ等を主成分とする第一の金属膜２２を形成する工程、ゲート絶縁膜２１、第一の金属膜２２を覆うようにポリシリコン膜を形成する工程、ゲート絶縁膜２１、ポリシリコン膜をエッチングにより選択的に除去し第一のダミーゲート電極を形成し、ゲート絶縁膜２１、第一の金属膜２２、ポリシリコン膜を選択的に除去し第二のダミーゲート電極を形成する。各ダミーゲート電極を、側壁絶縁膜で埋め込み、各ダミーゲートの上部のポリシリコン膜を除去し、絶縁層に凹部を形成した後、凹部内に第二の金属膜を積層し、ＣＭＯＳのゲート電極とする。 （もっと読む）

【課題】メタルゲート形成用等の金属原子が半導体基板、特にゲート絶縁膜に残存することによるゲートリーク電流の増大又はゲート電極の形成材料における仕事関数の変動を防止できるようにする。
【解決手段】まず、Ｎ型電界効果トランジスタを形成するＮＦＥＴ形成領域５０ＮとＰ型電界効果トランジスタを形成するＰＦＥＴ形成領域５０Ｐとを有する半導体基板１の上に、ゲート絶縁膜３を形成する。続いて、ゲート絶縁膜３の上に、第１のポリシリコン膜４を形成し、形成した第１のポリシリコン膜４におけるＰＦＥＴ形成領域に含まれる部分を除去することにより、ＰＦＥＴ形成領域５０Ｐからゲート絶縁膜３を露出する。その後、ＰＦＥＴ形成領域５０Ｐにおけるゲート絶縁膜３の上に窒化チタン膜６を形成する。 （もっと読む）

【課題】ｈｉｇｈ−ｋ膜を含むＦＥＴにおいて、低抵抗金属として高融点金属を用いた場合のイオン注入時のゲートにおけるドーパント突き抜けの問題と、低抵抗金属のグレインサイズの下地依存に起因したＰＭＩＳトランジスタとＮＭＩＳトランジスタとのゲート抵抗の差を解決する。
【解決手段】ｈｉｇｈ−ｋ膜４上に形成されるゲート電極を、仕事関数金属膜５とその上部の第一の低抵抗膜６、第二の低抵抗膜７で構成したＭＩＳトランジスタにおいて、仕事関数金属膜５上の、タングステンからなる第一の低抵抗膜６のグレインサイズを前記第一の低抵抗膜６上の第二の低抵抗膜７のグレインサイズより小さくする。 （もっと読む）

【課題】高誘電体材料を含むゲート絶縁膜とメタルゲート電極とを有する半導体装置の製造中にポリシリコンからなる残渣が素子分離領域上に生じる虞があり、不良の原因であった。
【解決手段】半導体基板１０の第１の活性領域１０ａ上には、高誘電体材料と第１の金属とを含有する第１のゲート絶縁膜１３ａと、下層導電膜１５ａと第１の導電膜１８ａと第１のシリコン膜１９ａとを有する第１のゲート電極３０ａとを備えた第１導電型の第１のトランジスタが形成されている。半導体基板１０の第２の活性領域１０ｂ上には、高誘電体材料と第２の金属とを含有する第２のゲート絶縁膜１３ｂと、第１の導電膜１８ａと同一の材料からなる第２の導電膜１８ｂと第２のシリコン膜１９ｂとを有する第２のゲート電極３０ｂとを備えた第２導電型の第２のトランジスタが形成されている。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極の構造が異なる２種類のトランジスタを形成する際のゲート絶縁膜の突き抜け及び基板掘れが生じにくい半導体装置を実現できるようにする。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１１と、半導体基板１１の第１の領域１３に形成された第１のトランジスタ２０と、第２の領域１４に形成された第２のトランジスタ３０とを備えている。第１のトランジスタ２０は、第１のゲート絶縁膜２１と、第１のゲート電極２２とを有し、第２のトランジスタ３０は、第２のゲート絶縁膜３１と、第２のゲート電極３２とを有している。第１のゲート絶縁膜２１及び第２のゲート絶縁膜２２は、第１の絶縁膜４１と第２の絶縁膜４２とを含む。第１のゲート電極２２に含まれる元素と、第２のゲート電極３２に含まれる元素とは少なくとも一部が異なっている。 （もっと読む）

【課題】簡単化した集積機構を備えた二重仕事関数半導体デバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】二重仕事関数半導体デバイスは、第１実効仕事関数を有する第１ゲートスタック１１１を含む第１トランジスタと、第１実効仕事関数とは異なる第２実効仕事関数を有する第２ゲートスタック１１２を含む第２トランジスタとを備える。第１ゲートスタック１１１は、第１ゲート誘電体キャップ層１０４、ゲート誘電体ホスト層１０５、第１金属ゲート電極層１０６、バリア金属ゲート電極層１０７、第２ゲート誘電体キャップ層１０８、第２金属ゲート電極層１０９を含む。第２ゲートスタック１１２は、ゲート誘電体ホスト層１０５、第１金属ゲート電極層１０６、第２ゲート誘電体キャップ層１０８、第２金属ゲート電極層１０９を含む。第２金属ゲート電極層１０９は、第１金属ゲート電極層１０６と同じ金属組成からなる。 （もっと読む）