【課題】調整用金属を含む高誘電率膜を有するゲート絶縁膜を備えたＭＩＳトランジスタを有する半導体装置において、ＭＩＳトランジスタの閾値電圧が高くなることを防止する。
【解決手段】半導体装置は、ＭＩＳトランジスタｎＴｒを備えている。ＭＩＳトランジスタは、半導体基板１０における素子分離領域１１に囲まれた活性領域１０ａと、活性領域及び素子分離領域上に形成され、高誘電率膜１５ａを有するゲート絶縁膜１６ａと、ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極１９ａとを備えている。ゲート絶縁膜における素子分離領域上に位置する部分のうち、少なくとも一部分には、窒化領域２０ｘ，２０ｙが設けられている。窒化領域２０ｘ，２０ｙに含まれる窒素の窒素濃度をｎ１，ｎ２とし、ゲート絶縁膜における活性領域上に位置する部分に含まれる窒素の窒素濃度をｎとしたとき、ｎ１＞ｎ、且つ、ｎ２＞ｎの関係式が成り立っている。 （もっと読む）

【課題】窒化処理によって低下した閾値電圧を、向上させることができる炭化珪素半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ベース領域７およびソース領域８を含む炭化珪素ドリフト層６上に二酸化珪素を主成分とするゲート絶縁膜１１が形成された炭化珪素基板２を窒化処理する窒化処理工程と、窒化処理工程後、炭化珪素基板２を、一酸化二窒素を含む雰囲気中で６００℃以上１０００℃以下の温度で熱処理する熱処理工程と、を備える。 （もっと読む）

【課題】希土類金属を含有するHigh-ｋ膜のエッチング残渣を抑制するための半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体基板１上に絶縁膜４を形成する工程と、絶縁膜４の上に希土類元素含有酸化膜７、１２を形成する工程と、フッ酸、塩酸、硫酸を含む薬液により希土類元素含有酸化膜７、１２をエッチングする工程とを有し、これにより希土類元素含有酸化膜７、１２のエッチングを良好に行う。 （もっと読む）

【課題】 トランジスタの深さ方向の濃度プロファイルが均一化され、閾値電圧ばらつきを改善した半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ＭＯＳ型トランジスタを備えた半導体装置の製造方法において、ＭＯＳ型トランジスタは、第１導電型の第１シリコン基板と、第１シリコン基板に対して積層された第２導電型の第２シリコン基板と、ウェル領域と、ソース・ドレイン領域と、チャネル領域と、ゲート電極と、からなるＭＯＳ型トランジスタであって、第１シリコン基板と第２シリコン基板とを貼り合せる工程と、第２シリコン基板をチャネル領域の深さまで研磨する工程と、第２シリコン基板に対して不純物イオン注入することによりソース・ドレイン領域を形成する工程と、チャネル領域上にゲート電極を形成する工程と、を含む。 （もっと読む）

【課題】ＣＭＯＳ回路の閾値を簡易なプロセスで効率よく制御して、信頼性の高い半導体装置を作製する。
【解決手段】下地ゲート絶縁膜を形成し、下地ゲート絶縁膜上に選択的にマスク膜を形成し、下地ゲート絶縁膜、及び、マスク膜上に第１の金属元素を含む第１のキャップ膜を形成し、ｎＭＯＳトランジスタ領域の下地ゲート絶縁膜に第１の金属元素を拡散させ、マスク膜、及び、第１のキャップ膜を選択的に除去し、第１の金属元素が拡散したｎＭＯＳトランジスタ領域の下地ゲート絶縁膜、及び、ｐＭＯＳトランジスタ領域の下地ゲート絶縁膜上に第２の金属元素を含む第２のキャップ膜を形成し、下地ゲート絶縁膜に第２の金属元素を拡散させる。 （もっと読む）

【課題】信頼性に優れた半導体装置が得られる製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、ｐ型電界効果トランジスタおよびｎ型電界効果トランジスタを備える半導体装置の製造方法であって、基板上に、界面絶縁層および高誘電率層をこの順で形成する工程と、高誘電率層上に、犠牲層のパターンを形成する工程と、犠牲層が形成されている第１の領域の高誘電率層上および犠牲層が形成されていない第２の領域の高誘電率層上に、金属元素を含む金属含有膜を形成する工程と、熱処理を行うことにより、第２の領域における界面絶縁層と高誘電率層との界面に金属元素を導入する工程と、犠牲層をウエットエッチングにより除去する工程と、を含み、除去する工程において、犠牲層は、高誘電率層よりもエッチングされやすい。 （もっと読む）

【課題】金属酸化膜または金属シリケート膜を含む薄膜ゲート絶縁膜を有する半導体装置の製造方法において、Ｖ_ＦＢを十分に制御し、Ｖ_ｔｈを十分に制御すること。
【解決手段】基板１上に、第１の金属の酸化膜、または、第１の金属のシリケート膜からなる第１高誘電率ゲート絶縁膜５を形成する第１工程と、第１高誘電率ゲート絶縁膜５上に、第２の金属の酸化膜からなる第２高誘電率ゲート絶縁膜６を形成する第２工程と、第２高誘電率ゲート絶縁膜６上に、ゲート電極膜７を形成する第３工程と、を有し、前記第２工程では、第２の金属元素および炭化水素基からなる主原料と、溶媒材料と、を混合した混合材料を用いて、原子層蒸着法により第２高誘電率ゲート絶縁膜６を形成する半導体装置の製造方法を提供する。 （もっと読む）

【課題】半導体装置の性能を向上させる。
【解決手段】素子分離領域１３は、溝１１に埋め込まれた酸化シリコン膜からなり、上部が半導体基板１から突出しており、半導体基板１から突出している部分の素子分離領域１３の側壁上に、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンからなる側壁絶縁膜ＳＷ１が形成されている。ＭＩＳＦＥＴのゲート絶縁膜は、ハフニウムと酸素と低しきい値化用の元素とを主成分として含有するＨｆ含有絶縁膜５からなり、メタルゲート電極であるゲート電極ＧＥは、活性領域１４、側壁絶縁膜ＳＷ１および素子分離領域１３上に延在している。低しきい値化用の元素は、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴの場合は希土類またはＭｇであり、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴの場合は、Ａｌ、ＴｉまたはＴａである。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのランダムバラツキを改善し、トランジスタ特性を所望の値に制御する。
【解決手段】Ｎ型ＭＯＳＦＥＴは、チャネル領域１０とエクステンション領域１６とハロー領域１７とゲート絶縁膜１３とゲート電極１２とを具備する。チャネル領域１０は、半導体基板の表層に形成される。エクステンション領域１６は、半導体基板の表層に形成され、チャネル領域１０の両端に形成される。ハロー領域１７は、エクステンション領域１６の下方に形成される。ゲート絶縁膜１３は、チャネル領域１０上に形成され、Ｈｉｇｈ−ｋ材料が添加される。ゲート電極１２は、ゲート絶縁膜１３上に形成される。チャネル領域１０又はハロー領域１６に炭素が注入される。Ｈｉｇｈ−ｋ材料の添加量は、炭素の注入による閾値電圧の低下量を、Ｈｉｇｈ−ｋ材料をゲート絶縁膜１３に添加することによる閾値電圧の上昇量により補うことができる添加量である。 （もっと読む）

【課題】プロセス負荷を軽減するとともに、ＥＯＴを十分に低減するための絶縁膜の薄膜化と、バンドエッジ近傍の仕事関数を有するゲート構造とを実現した半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１０１の異なる領域に形成されたｐ型トランジスタ１００ａ及びｎ型トランジスタ１００ｂを備える半導体装置１００であって、ｐ型トランジスタ１００ａは、基板１０１上方に形成された、第１高誘電率材料からなる第１高誘電率膜１０６ａと、第１高誘電率膜１０６ａ上方に形成された、全体が金属によりシリサイド化された第１フルシリサイド電極１０７ａとを備え、ｎ型トランジスタ１００ｂは、基板１０１上方に形成された、第２高誘電率材料が添加された第１高誘電率材料からなる第２高誘電率膜１０６ｂと、第２高誘電率膜１０６ｂ上方に形成された、全体が金属によりシリサイド化された第２フルシリサイド電極１０７ｂとを備える。 （もっと読む）

【課題】高いしきい値電圧と低いリーク電流のノーマリーオフの半導体素子を提供する。
【解決手段】基板２の上に少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下地層(バッファー層)３を設けた上で、III族窒化物、好ましくはＧａＮからなる第１の半導体層(チャネル層)４と、少なくともＡｌを含むIII族窒化物、好ましくはＡｌｘＧａ１−ｘＮであってｘ≧０．２である第２の半導体層（電子供給層）６が積層されてなる半導体層群からなるＨＥＭＴ構造の半導体素子の上に、ＡｌＮ−Ａｌ２Ｏ３の混晶からなる絶縁膜７を形成し、その上にゲート電極９を形成した。 （もっと読む）

【課題】ＣＭＯＳ回路を構成するｎチャネルＭＩＳＦＥＴとｐチャネルＭＩＳＦＥＴの両者において、キャリア移動度を高めて高い性能を実現する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体基板の第１領域及び第２領域において第１ゲート絶縁膜及び第１ゲート電極（１６，１７）を形成し、第１ゲート電極の両側部における半導体基板中にソースドレイン領域を形成し、ソースドレイン領域の導電性不純物を活性化し、第１ゲート電極を被覆して全面に半導体基板に応力を印加するストレスライナー膜（２７，２８）を形成し、少なくとも第１領域に形成された部分のストレスライナー膜は残しながら第２領域における第１ゲート電極の上部部分のストレスライナー膜を除去し、第２領域における第１ゲート電極の上部を露出させて第１ゲート電極を全て除去して第２ゲート電極形成用溝Ｔを形成し、第２ゲート電極形成用溝内に第２ゲート電極（３１，３２）を形成する。 （もっと読む）

【課題】トランジスタが設計より低い閾値電圧で動作し始めるという寄生トランジスタ動作を抑制する。
【解決手段】半導体装置１００は、基板１０２の素子形成領域に形成されたトレンチ１６２、トレンチ１６２の側壁および底面に形成されたゲート絶縁膜１２０、トレンチ１６２を埋め込むようにゲート絶縁膜１２０上に形成されたゲート電極１２２、基板１０２表面のゲート長方向の一方の側に形成されたソース領域１１２、およびゲート長方向の他方の側に形成されたドレイン領域１１３、を有するトランジスタを含む。ここで、ゲート電極１２２は、トレンチ１６２外部の基板１０２上にも露出して形成され、ゲート電極１２２は、ゲート長方向における、トレンチ１６２の両端部上部が覆われるとともに、中央部に少なくとも一つ深さが基板まで達する凹部が形成されるように設けられている。 （もっと読む）

【課題】プロセスばらつきの影響が小さい半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の上層部分に設けられた第１導電形領域と、前記第１導電形領域の上層部分に相互に離隔して配置された第２導電形のソース領域及びドレイン領域と、前記半導体基板上に設けられたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、を備える。そして、前記第１導電形領域のうち前記ゲート電極の直下域に相当するチャネル領域における実効的な不純物濃度は、前記ゲート絶縁膜との界面において最も高く、下方に向かうにつれて減少している。 （もっと読む）

【課題】半導体装置の性能を向上させる。
【解決手段】規則的に配列した複数の微細な開口部ＯＰを有するフィルタＦＬを通過したイオンビーム２２をレンズ２６で収束して半導体ウエハ１Ｗに照射することにより、チャネルドープイオン注入を行なう。この際、フィルタＦＬには、イオンビーム２２と同じ極性の電圧を印加する。フィルタＦＬの開口部ＯＰの中央部に向かって入射した不純物イオンは、そのまま直進して開口部ＯＰを通過することができるが、フィルタＦＬの開口部ＯＰの中央部以外の領域に向かって入射する不純物イオンは、フィルタＦＬによる電場によって進行方向が曲げられて、開口部ＯＰを通過することができない。このため、半導体ウエハ１Ｗに注入された不純物イオンは、規則的な配列を有したものとなり、ＭＩＳＦＥＴのしきい値電圧のばらつきを抑制できる。 （もっと読む）

【課題】本発明はゲート構造物として高誘電率を有する物質として、高誘電率を有する物質からなるゲート絶縁膜を含む半導体装置及びその製造方法に関する。
【解決手段】半導体装置及びその製造方法において、基板上に形成され、ハフニウムシリコン酸化物含有固体物質を含むゲート絶縁膜パターンと前記ゲート絶縁膜パターン上に形成される第１ゲート導電膜パターンを含むゲート構造物及び前記ゲート構造物と隣接する基板の表面部位に配置されており、ｎ型不純物がドーピングされたソース／ドレイン領域を含むことを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】半導体装置の性能を向上させる。
【解決手段】半導体基板１の主面にゲート絶縁膜用のＨｆ含有膜４、Ａｌ含有膜５及びマスク層６を形成してから、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成予定領域であるｎＭＩＳ形成領域１Ａのマスク層６とＡｌ含有膜５を選択的に除去する。それから、ｎＭＩＳ形成領域１ＡのＨｆ含有膜４上とｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成予定領域であるｐＭＩＳ形成領域１Ｂのマスク層６上に希土類含有膜７を形成し、熱処理を行って、ｎＭＩＳ形成領域１ＡのＨｆ含有膜４を希土類含有膜７と反応させ、ｐＭＩＳ形成領域１ＢのＨｆ含有膜４をＡｌ含有膜５と反応させる。その後、未反応の希土類含有膜７とマスク層６を除去してから、メタルゲート電極を形成する。マスク層６は、窒化チタン又は窒化タンタルからなる窒化金属膜６ａと、その上のチタン又はタンタルからなる金属膜６ｂとの積層構造を有する。 （もっと読む）

【課題】ｐチャネル型の電界効果トランジスタのしきい値電圧を確実に制御して所望の特性が得られる半導体装置と、その製造方法とを提供する。
【解決手段】温度約７００〜９００℃のもとで施す熱処理に伴い、素子形成領域ＲＰでは、アルミニウム（Ａｌ）膜７ａ中のアルミニウム（Ａｌ）がハフニウム酸窒化（ＨｆＯＮ）膜６へ拡散することによって、ハフニウム酸窒化（ＨｆＯＮ）膜６に元素としてアルミニウム（Ａｌ）が添加される。また、チタンアルミニウムナイトライド（ＴｉＡｌＮ）膜からなるハードマスク８ａ中のアルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）とがハフニウム酸窒化（ＨｆＯＮ）膜６へ拡散することによって、ハフニウム酸窒化（ＨｆＯＮ）膜６に元素としてアルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）とが添加される。 （もっと読む）

【課題】ＭＩＳＦＥＴにおけるＡｖｔ（Ｖｔばらつき）のゲート幅依存性を考慮し、Ｖｔミスマッチ及びＶｔばらつきを低減できるようにする。
【解決手段】半導体装置は、それぞれが半導体基板に形成され、ソースドレインを構成する拡散層２０５及び該拡散層２０５の上に形成されたゲート２０３を有し、且つ互いに並列接続された複数の単位ＭＩＳＦＥＴから構成される複数のＭＩＳＦＥＴ２０１、２０２を含む。ＭＩＳＦＥＴ２０１、２０２同士の間の閾値電圧のばらつきの標準偏差は、各ＭＩＳＦＥＴにおける単位ＭＩＳＦＥＴのそれぞれのゲート長とゲート幅との積の総和であるチャネル面積と同一の面積を有する単一のＭＩＳＦＥＴ同士の間の閾値電圧のばらつきの標準偏差よりも小さい。 （もっと読む）

【課題】微細化が進んだ場合であっても、適切なしきい値電圧を有するｐチャネルＭＯＳＦＥＴを含む半導体装置を製造する。
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板１０１上に、ＳｉＯ₂またはＳｉＯＮを含む第１ゲート絶縁層１０４を形成する第１ゲート絶縁層形成ステップと、第１ゲート絶縁層１０４上に、金属酸化物を含む第２ゲート絶縁層１０５を形成する第２ゲート絶縁層形成ステップと、第２ゲート絶縁層１０５上に、金属を含む第１電極１０６ａを形成する第１電極形成ステップと、形成された積層構造に、複数回のミリセカンドアニール処理を行うことで、第２ゲート絶縁層１０５および第１電極１０６ａの少なくとも一方に含まれる４族、５族または１３族の元素を、第１ゲート絶縁層１０４と第２ゲート絶縁層１０５との界面に拡散させるアニールステップとを含む。 （もっと読む）