【課題】ノーマリオフ動作を可能にし、かつしきい値電圧を自由に制御出来るＧａＮ系ＭＯＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】ｐ−ＧａＮからなる電子走行層１３とゲート電極１８との間にゲート絶縁膜１５が形成されたＧａＮ系ＭＯＳＦＥＴ１０である。ゲート電極１８は、ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる。ゲート電極１８は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる第１のゲート層１９と、この上に形成されたｐ型ＧａＡｓからなる第２のゲート層２０と、この上に形成された金属層（ＡｕＧｅ／Ａｕ電極）２１とを有する。ＡｌＧａＩｎＰ混晶の混晶比を変化させることにより、しきい値電圧を制御することが出来る。 （もっと読む）

【課題】本発明は、半導体基板上にゲート誘電体層とゲート電極とのゲートスタックを含む半導体デバイスを製造する方法であって、ゲートスタックのＶ_Ｔ値を容易に調整することができる方法を提供する。
【解決手段】ゲート誘電体層とゲート電極とのゲートスタックを含む半導体デバイスを製造する方法は、第１の電気陰性度を有する金属酸化物または半金属酸化物であるゲート誘電体層を半導体基板上に形成するステップと、第２の電気陰性度を有する金属酸化物または半金属酸化物である誘電体Ｖ_Ｔ調整層を形成するステップと、ゲート誘電体層およびＶ_Ｔ調整層の上にゲート電極を形成するステップと、を含み、前記ゲートスタックの実効仕事関数が、誘電体Ｖ_Ｔ調整層の厚さおよび組成を調整することによって所望の値に調整され、第２の電気陰性度が、第１の電気陰性度およびＡｌ_２Ｏ_３のいずれよりも高い。 （もっと読む）

幅広い電子デバイスのアレイ及びシステムにおける電力消費を低減する一式の新たな構造及び方法が提供される。これらの構造及び方法のうちの一部は、大部分が既存のバルクＣＭＯＳのプロセスフロー及び製造技術を再利用することで実現され、半導体産業及びより広いエレクトロニクス産業がコスト及びリスクを伴って代替技術へ切り替わることを回避可能にする。これらの構造及び方法のうちの一部は、深空乏化チャネル（ＤＤＣ）設計に関係し、ＣＭＯＳベースのデバイスが従来のバルクＣＭＯＳと比較して低減されたσＶＴを有することと、チャネル領域にドーパントを有するＦＥＴの閾値電圧ＶＴがより一層正確に設定されることとを可能にする。ＤＤＣ設計はまた、従来のバルクＣＭＯＳトランジスタと比較して強いボディ効果を有することができ、それにより、ＤＤＣトランジスタにおける電力消費の有意義な動的制御が可能になる。
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【課題】 高誘電体ゲート絶縁膜およびシリコン基板との界面を高品質化して、ＭＩＳＦＥＴの特性向上を図る。
【解決手段】 シリコン基板１１上にｈｉｇｈ−ｋ膜２１とゲート電極２４を形成する半導体装置の製造方法において、ｈｉｇｈ−ｋ膜形成後にフッ素雰囲気でアニール処理２３を施し、その後のプロセス温度を６００℃以下で行う、半導体装置の製造方法。 （もっと読む）

【課題】 ＭＯＳトランジスタの製造工程を削減し、さらには寄生ＭＯＳの敷居値電圧が低下するのを抑制する。
【解決手段】 本発明の半導体装置の製造方法は、ゲート電極形成後にウェル拡散層とは逆導電型のチャネル形成用の不純物をイオン注入する製造方法において、フィールド酸化膜３０にチャネル形成用の不純物をイオン注入しない製造方法である。従って、本発明の半導体装置は、フィールド酸化膜３０にチャネル形成用の不純物がイオン注入されていない構造となる。 （もっと読む）

【課題】ｎ型ＭＩＳトランジスタを有する半導体装置の特性ばらつきを低減させる。
【解決手段】シリコン基板１上のメモリ領域ＲＭに形成された、ｎ型導電型である第１トランジスタＱ１は、ホウ素を含むメモリ用チャネル領域ＣＨ１と、メモリ用ゲート電極ＧＥ１の両側壁側下に形成された、ｎ型のメモリ用エクステンション領域ＥＴ１および酸素を含む拡散防止領域ＰＡ１とを有している。ここで、拡散防止領域ＰＡ１はメモリ用エクステンション領域ＥＴ１を内包するようにして形成されている。また、拡散防止領域ＰＡ１は、少なくともその一部が、メモリ用エクステンション領域ＥＴ１とメモリ用チャネル領域ＣＨ１との間に配置されている。 （もっと読む）

【課題】ゲートリセス構造を採用してノーマリーオフ動作を可能とするも、バラツキの小さい安定した閾値を有し、十分な高耐圧を実現する信頼性の高い化合物半導体装置を実現する。
【解決手段】電子走行層３と電子供給層４との間にｉ−ＡｌＮからなる中間層５を形成し、キャップ構造７上のゲート電極の形成予定部位に中間層５をエッチングストッパとして用いて開口１１ａを形成した後、中間層５の開口１１ａに位置整合する部位に熱リン酸を用いたウェットエッチングにより開口１１ｂを形成して、開口１１ａ，１１ｂからなる開口１１をゲート絶縁膜１２を介して下部が埋め込み、上部がキャップ構造７上方に突出するゲート電極１３を形成する。 （もっと読む）

【課題】高誘電率ゲート絶縁膜およびメタルゲート電極を有するＭＩＳＦＥＴを備えた半導体装置の信頼性向上を図る。
【解決手段】ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ用の高誘電率ゲート絶縁膜としてＨｆとＬａとＯとを主成分として含有するＨｆ含有絶縁膜４ａを形成し、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ用の高誘電率ゲート絶縁膜としてＨｆとＡｌとＯとを主成分として含有するＨｆ含有絶縁膜４ｂを形成する。それから、金属膜７とシリコン膜８を形成し、これらをドライエッチングでパターニングしてゲート電極ＧＥ１，ＧＥ２を形成する。その後、ゲート電極ＧＥ１，ＧＥ２で覆われない部分のＨｆ含有絶縁膜４ａ，４ｂをウェットエッチングで除去するが、この際、フッ酸を含有しない酸性溶液でのウェット処理とアルカリ性溶液でのウェット処理とを行ってから、フッ酸を含有する酸性溶液でのウェット処理を行う。 （もっと読む）

【課題】ナローチャネル特性の劣化を抑制する。
【解決手段】素子分離領域ＳＴＩは、半導体基板１００に形成されたトレンチ１０４内に設けられており、トレンチ１０４の側壁上に形成された下地絶縁膜１０５を有している。素子形成領域１００ａ上にはゲート絶縁膜１１２が形成されており、ゲート絶縁膜１１２は高誘電率膜１１０を有している。高誘電率膜１１０の第１の部分１１０ａは、素子形成領域１００ａにおける上面上に形成されており、高誘電率膜１１０の第２の部分１１０ｂは、素子形成領域における上部側面１０４ａ上に下地絶縁膜１０５を介して形成されている。第２の部分１１０ｂと下地絶縁膜１０５との間には、ＭＩＳトランジスタの閾値電圧を変更する金属を含有する第１のキャップ膜１０６が設けられている。 （もっと読む）

【課題】
幅広い電子デバイスのアレイ及びシステムにおける電力消費を低減する一式の新たな構造及び方法が提供される。一部の構造及び方法は、大部分が、既存のバルクＣＭＯＳのプロセスフロー及び製造技術を再利用することで実現され、半導体産業及びより広いエレクトロニクス産業がコスト及びリスクを伴って代替技術へ切り替わることを回避可能にする。一部の構造及び方法は、深空乏化チャネル（ＤＤＣ）設計に関係し、ＣＭＯＳベースのデバイスが従来のバルクＣＭＯＳと比較して低減されたσＶＴを有することと、チャネル領域にドーパントを有するＦＥＴの閾値電圧ＶＴがより正確に設定されることとを可能にする。ＤＤＣ設計はまた、従来のバルクＣＭＯＳトランジスタと比較して強いボディ効果を有することができ、それにより、ＤＤＣトランジスタにおける電力消費の有意義な動的制御が可能になる。様々な効果を達成するようＤＤＣを構成する手法が数多く存在し得る。
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【課題】複数のトレンチを含むトレンチゲート構造のトランジスタにおける特性ばらつきを低減する。
【解決手段】トレンチゲート構造を有するトランジスタを含む半導体装置１００において、ゲート幅方向において、複数のトレンチ１６２は、両側方に形成された素子分離絶縁膜１１０とそれぞれ接して形成されたトレンチ１６２ａおよびトレンチ１６２ｂを含み、トレンチ１６２ａおよびトレンチ１６２ｂのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチ１６２ｃのゲート幅方向の幅以上となるように形成されている。 （もっと読む）

【課題】
電子デバイスにおける電力消費を低減するシステム及び方法が開示される。この構造及び方法は、大部分が、バルクＣＭＯＳのプロセスフロー及び製造技術を再利用することによって実現され得る。この構造及び方法は、深空乏化チャネル（ＤＤＣ）設計に関係し、ＣＭＯＳベースのデバイスが従来のバルクＣＭＯＳと比較して低減されたσＶＴを有することを可能にするとともに、チャネル領域にドーパントを有するＦＥＴの閾値電圧ＶＴがより正確に設定されることを可能にする。ＤＤＣ設計はまた、従来のバルクＣＭＯＳトランジスタと比較して強いボディ効果を有し、それにより、電力制御の有意義な動的制御が可能になる。
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方法および装置はトランジスタを製造するために提供される。トランジスタが、半導体材料１０４、１０６、１０８、１１０上に配置されたゲートスタック１４２、１４４、１４６を備える。ゲートスタックが、半導体材料上に堆積される酸化物層１２６、堆積された酸化物層上に配置された酸素拡散バリア層１２８、酸素拡散バリア層上に配置された高誘電率の誘電体層１３４、および高誘電率の誘電体層上に配置された酸素ゲッター導電性層１３８を備える。酸素拡散バリア層が、堆積された酸化物層から酸素ゲッター導電性層への酸素の拡散を防止する。
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【課題】 高誘電率ゲート絶縁膜を用い、ＰＭＯＳ、ＮＭＯＳそれぞれに適した仕事関数を有するＣＭＯＳＦＥＴ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】 半導体基板の主面に素子分離領域によって、絶縁分離されたＰ型及びＮ型領域を形成する工程と、前記第Ｐ型及びＮ型領域上にシリコン酸化膜或いはシリコン酸窒化膜からなる第一の絶縁膜を形成する工程と、前記Ｐ型領域上の前記第一の絶縁膜上にランタン酸化膜を形成する工程と、前記Ｐ型領域上の前記ランタン酸化膜及び前記Ｎ型領域上の前記第一の絶縁膜上にハフニウム或いはジルコニウムを含む第二の絶縁膜を形成する工程と、前記第二の絶縁膜上にＴｉ_ｘＮ_ｙとするとｘ／ｙ＜１を満たすチタンナイトライド膜を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 （もっと読む）

【課題】ゲート構造としてメタル電極／Ｈｉｇｈ−ｋ膜構造を用いた半導体装置において、仕事関数の制御とＥＯＴの薄膜化とを両立させる。
【解決手段】半導体基板１０１におけるｎチャネルＭＩＳトランジスタ形成領域の上に、ゲート絶縁膜として、第１の高誘電率絶縁層２０２、アルミニウム含有層２０３、ランタン含有層２０４及び第２の高誘電率絶縁層２０５を順次形成する。その後、ゲート電極形成を行う。 （もっと読む）

【課題】ＥＯＴを小さく保ちつつ、より高い実効仕事関数を有する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１０１のｎ型活性領域１０３の上に形成された第１のゲート絶縁膜１０７と、第１のゲート絶縁膜１０７の上に形成された第１のゲート電極１１１とを有している。第１のゲート絶縁膜１０７は、ハフニウム及びアルミニウムを含み、且つ中央部において上部及び下部よりもアルミニウムの濃度が高い。第１のゲート電極１１１はチタンを含む。 （もっと読む）

【課題】チャネルの閾値調整が容易で、オン抵抗の小さい高耐圧半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】第１導電型であるｐ型の半導体基板１００上に形成された第２導電型であるｎ型のソース領域２００と、半導体基板１００の表面から所定の深さまで形成された第２導電型であるｎ型の電界緩和層３００と、電界緩和層３００の領域内においてソース領域２００から遠い領域の上層領域に形成されたドレイン領域４００と、ドレイン領域４００とソース領域２００の間で半導体基板１００の表面の活性領域に形成されたゲート酸化膜５００と、ゲート酸化膜５００の下のチャネル部５５０の一部に形成される閾値調整用拡散部５５５と、ドレイン領域４００とゲート酸化膜５００の間の半導体層表面に形成されたＬＯＣＯＳ酸化膜６００と、ゲート酸化膜５００上からＬＯＣＯＳ酸化膜６００上に張り出して形成されたゲート電極５１０と、を有して構成する。 （もっと読む）

【課題】素子の特性や信頼性を向上させることが可能な半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】Ｈｆを含む高誘電率ゲート絶縁膜３上にゲート電極１３、１４を有する相補型電界効果型トランジスタにおいて、ゲート電極１３、１４の少なくともゲート絶縁膜３に接する部分は、Ｎｉ組成が４０％を超えない結晶化したＮｉシリサイドを主成分とし、ｐチャネル上のゲート電極１４に含まれるＮｉシリサイドとゲート絶縁膜３との界面にＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの中の少なくともひとつの元素を含み、且つ、ｎチャネル上のゲート電極１３に含まれるＮｉシリサイドとゲート絶縁膜３との界面にＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉの中の少なくともひとつの元素を含む半導体装置を提供する。 （もっと読む）

【課題】ｐ型ＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜の酸化膜換算膜厚の厚膜化を抑制しつつ、ｐ型ＭＩＳトランジスタの実効仕事関数を増加させて、低閾値電圧を有するｎ型，ｐ型ＭＩＳトランジスタを実現する。
【解決手段】半導体装置は、第１，第２のＭＩＳトランジスタｎＴｒ，ｐＴｒを備えている。第１のＭＩＳトランジスタｎＴｒは、第１の活性領域１０ａ上に形成され、第１の高誘電率膜１４Ｘａを有する第１のゲート絶縁膜１４Ａと、第１のゲート電極１８Ａとを備えている。第２のＭＩＳトランジスタｐＴｒは、第２の活性領域１０ｂ上に形成され、第２の高誘電率膜１４ｘを有する第２のゲート絶縁膜１４Ｂと、第２のゲート電極１８Ｂとを備えている。第２の高誘電率膜１４ｘは、第１の調整用金属を含む。第１の高誘電率膜１４Ｘａは、第２の高誘電率膜１４ｘよりも窒素濃度が高く、且つ、第１の調整用金属を含まない。 （もっと読む）

【課題】ソース／ドレイン領域のＰＮ接合部とコンタクト間のリーク電流を抑制する。
【解決手段】半導体基板（１）と、半導体基板（１）に形成されたＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）構造（２）と、半導体基板（１）に形成され、ＳＴＩ構造（２）に隣接する拡散領域（１２）と、層間絶縁膜（１５）を貫通して拡散領域（１２）とＳＴＩ構造（２）とに到達する接続コンタクト（２０）と、拡散領域（１２）の側面と拡散領域（１２）の下の半導体基板（１）の側面に形成され、接続コンタクト（２０）と拡散領域（１２）の側面とを電気的に絶縁し、かつ、接続コンタクト（２０）と半導体基板（１）の側面とを電気的に絶縁する酸化膜（１９）とを具備する半導体装置を構成する。その半導体装置では、ＳＴＩ素子分離とソース／ドレイン領域のＰＮ接合部分の間のみに選択的に絶縁膜（酸化膜）を形成している。 （もっと読む）