【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】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】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】High-kゲート絶縁膜を用いたＭＯＳＦＥＴにおいて、信頼性劣化、チャネル移動度低下及びＥＯＴの増加を抑制する方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体基板１０１上に、シリコン酸化物を含む第１絶縁層１０４を形成する工程（ａ）と、第１絶縁層１０４上に第１金属層１０５を形成する工程（ｂ）と、第１金属層１０５上にゲート電極１０８を形成する工程（ｃ）とを備える。第１絶縁層１０４及び第１金属層１０５からゲート絶縁膜を形成する。 （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】使用可能な処理技術と材料の数、ならびに処理技術の順序における変更可能性を高めることである。
【解決手段】本発明は、とりわけガスセンサ用の化学的感受性電界効果トランジスタである電界効果トランジスタの製造方法に関する。使用可能な処理技術と材料の数、ならびに処理技術の順序における変更可能性を高めるために、本方法の枠内で、ゲート絶縁保護層（３）が形成され、このゲート絶縁保護層は、ゲート絶縁層（２）をさらなるプロセス化の際に環境の影響から保護し、ゲート電極層形成前に部分的にまたは完全に除去される。さらに本発明は、この種の電界効果トランジスタおよびその使用法に関する。 （もっと読む）

【課題】チャネル領域に応力を印加するシリコン混晶層を活性領域に設けた半導体装置において、電流駆動能力の向上とリーク電流の低下と図れるようにする。
【解決手段】半導体装置は、シリコンからなる半導体基板１０に形成され、周囲を素子分離領域１１により囲まれてなる第２の活性領域１０ｂと、該第２の活性領域１０ｂ及び素子分離領域１１の上に、ゲート絶縁膜１３を介在させて形成されたゲート電極１４とを有している。第２の活性領域１０ｂには、ゲート電極１４の両側方の領域が掘り込まれてなるリセス領域１９ｃにｐ型シリコン混晶層２１が形成されており、該ｐ型シリコン混晶層２１における素子分離領域１１と接触する接触位置の上端２１ｂは、第２の活性領域１０ｂの上面におけるゲート絶縁膜１３の下側部分よりも低い。 （もっと読む）

【課題】高度な集積化を実現した、新たな構造の半導体装置を提供することを目的の一とする。
【解決手段】チャネル形成領域を含む半導体層と、チャネル形成領域と電気的に接続するソース電極およびドレイン電極と、チャネル形成領域と重畳するゲート電極と、チャネル形成領域とゲート電極との間のゲート絶縁層と、を含み、チャネル形成領域を含む半導体層の側面の一部と、ソース電極またはドレイン電極の側面の一部と、は、平面方向から見て概略一致している半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】高誘電率絶縁膜を含むゲート絶縁膜を備えた電界効果型トランジスタにおいてゲート絶縁膜におけるゲート電極の端部下に位置する部分の厚膜化を試みると、高誘電率絶縁膜が結晶化し、ゲートトンネルリーク電流の発生を抑制出来ない場合があった。
【解決手段】半導体装置では、半導体基板１上にはゲート絶縁膜２が形成され、ゲート絶縁膜２上にはゲート電極３が形成されている。ゲート絶縁膜２では、ゲート絶縁膜２におけるゲート電極３の両端部下に位置する厚膜部分２ａの膜厚は、ゲート絶縁膜２におけるゲート電極３の中央部下に位置する中央部分２ｂの膜厚よりも厚い。 （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】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】縦型のトランジスタにおいてゲートからシリサイドの位置を精度よく制御できるようにする。
【解決手段】柱状半導体１４の中央部には、その周囲を囲むように、ゲート絶縁膜９が形成され、さらに、ゲート絶縁膜９の周囲を囲むように、ゲート層６が形成されている。この柱状半導体１４の中央部、ゲート絶縁膜９、ゲート層６により、ＭＩＳ構造が形成されている。ゲート層６の上下には、第１絶縁膜４が形成されている。第１絶縁膜４は、柱状半導体１４にも接している。柱状半導体１４の側面には、シリサイド１８及びｎ型拡散層（不純物領域）１９が形成されている。シリサイド１８は、第１絶縁膜４によってセルフ・アラインされた位置に形成されている。 （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】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】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）

【課題】工数を大幅に増加せず且つ高誘電体からなるゲート絶縁膜にダメージを与えることがない、仕事関数変更用金属不純物膜の効果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と、半導体基板１０１の上部に形成されたｐ型活性領域１１０と、ｐ型活性領域１１０の上に形成されたゲート絶縁膜１５０と、ゲート絶縁膜１５０の上に形成されたゲート電極１０６とを有している。ゲート絶縁膜１５０は、二酸化シリコンよりも大きい誘電率を有する高誘電体膜１０３と、高誘電体膜１０３の上に形成され、炭素を含む炭素含有膜１０４とを有している。高誘電体膜１０３及び炭素含有膜１０４は、第１の金属としてランタン又はマグネシウムを含み、ゲート電極１０６は、第２の金属を含む。 （もっと読む）

【課題】キャップ材料を使用した半導体装置のウェハ面内における閾値電圧Vtのバラツキを抑制することを目的とする。
【解決手段】まず、半導体基板１００１の上に、高誘電率ゲート絶縁膜１００６及び第１のキャップ膜１００８を順に形成する。次に、熱処理を行って、第１のキャップ膜１００８中の第１の金属を高誘電体膜１００６に拡散させる。その後、高誘電体膜１００６に拡散せずに高誘電体膜１００６の上に残存した第１のキャップ膜１００８を除去して、第１の金属が拡散した高誘電率ゲート絶縁膜１００６Ａの上に金属電極１０１０を形成する。 （もっと読む）

【課題】低閾値動作が可能な電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】ｎ型半導体領域２と、半導体領域に離間して形成されたソース領域およびドレイン領域１２ａ、１２ｂと、ソース領域１２ａとドレイン領域１２ｂとの間の半導体領域上に形成され、シリコンと酸素を含む第１絶縁膜４と、第１絶縁膜上に形成され、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔｉから選ばれた少なくとも１つの物質と酸素を含む第２絶縁膜８と、第２絶縁膜上に形成されたゲート電極１０と、を備え、第１絶縁膜と第２絶縁膜との界面７ａを含む界面領域７に、Ｇｅが導入されており、Ｇｅの面密度が、界面領域７内の第１絶縁膜４側においてピークを有している。 （もっと読む）