【課題】半導体基板とゲート絶縁膜との界面における界面準位を増大させることなく、より誘電率が低い材料でゲート絶縁膜を形成することが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体基板１００上に酸化シリコン系材料からなるゲート絶縁膜１０２を形成する。次に、ゲート絶縁膜１０２上に金属材料を含むゲート電極層１０３を形成する。その後、熱処理を行うことによりゲート電極層１０３からゲート絶縁膜１０２中に金属材料を拡散させることにより、ゲート絶縁膜１０２の少なくとも表面層に金属酸化シリコン層１０２ａを形成する。 （もっと読む）

【課題】膜中の欠陥を低減させるとともに、良質で誘電率の高いシリコン酸窒化膜を提供する。
【解決手段】
シアン化合物を、好ましくはアルコール類、ケトン類、ニトリル類及びエーテル類に代表される非水溶媒に溶解させた溶液３中において、半導体基板１に０．５Ｖ以上１０Ｖ以下の電圧を印加して該半導体基板１上に薄膜６を形成することにより、該膜中にシアノ結合を含むシリコン酸窒化膜が形成することができる。 （もっと読む）

【課題】高誘電体膜の結晶化によるエッチングレートの低下を回避する。
【解決手段】先ず、下地基板１１を用意して、下地基板上に、高誘電率材の高誘電体非結晶膜５０を形成する。次に、高誘電体非結晶膜上に、高誘電率材の非結晶化温度を成膜温度としてアモルファスシリコン膜６０を形成する。次に、フォトリソグラフィ法及びドライエッチングにより、アモルファスシリコン膜を加工してゲート電極形成用膜６２を形成する。次に、ゲート電極形成用膜６２をマスクとしたウェットエッチングにより、ゲート電極形成用膜で覆われた高誘電体非結晶膜の部分を残存させ、露出した高誘電体非結晶膜の部分を除去する。次に、ゲート電極形成用膜に対して熱処理を行うことにより、アモルファスシリコンをポリシリコンに改質して、ゲート電極６４にする。 （もっと読む）

【課題】所望の比誘電率を有し、機械的強度に優れる絶縁膜、この絶縁膜を容易に形成し得る絶縁膜の形成方法、この絶縁膜を備える半導体素子、電子デバイスおよび電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の絶縁膜は、導電体同士を絶縁するものであって、絶縁性粒子４１の集合体の間隙を、当該絶縁膜の膜強度を向上させる絶縁性の充填物４２で充填してなるものである。この絶縁膜は、充填物４２として、絶縁性粒子４１の比誘電率と異なる比誘電率の材料を用いることにより、その比誘電率を調整したものである。例えば、充填物４２として、絶縁性粒子４１の比誘電率より低い比誘電率の材料を用いることにより、絶縁膜全体の比誘電率を調整（低下）することができ、かかる絶縁膜は、層間絶縁膜に好適に適用される。 （もっと読む）

【課題】 半導体層とゲート絶縁膜との熱的反応、並びに、ゲート電極とゲート絶縁膜との熱的反応を抑制し、リーク電流が少なく、かつ、ＥＯＴが低いゲート絶縁膜を備えた半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体装置の製造方法は、酸化物の生成自由エネルギーがΔＧＳである元素を含む半導体層１０上に、酸化物の生成自由エネルギーがΔＧＩである元素を含むゲート絶縁膜用の第１の材料２０を形成し、ΔＧＳがΔＧＩ以上であるような温度範囲で、水素原子または重水素原子および酸素原子を含む雰囲気中において第１の材料を熱処理することを具備している。 （もっと読む）

【課題】高い誘電率を有し、かつシリコン基板との界面が安定なゲート絶縁膜を備えた半導体装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】半導体装置は、シリコン基板１１の主表面上に設けられたアモルファスマトリックス層２２と前記アモルファスマトリックス層中に散在された高誘電率の結晶体２１とを備えたパイロセラミクスにより形成されたゲート絶縁膜１３と、前記ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極１４とを具備している。 （もっと読む）

簡便な操作で、汎用性があり、かつ様々な誘電率を有し、精密な膜厚制御及び組成、構造、厚さ等の制御が可能な誘電体絶縁薄膜の製造方法を提供する。
表面に水酸基を有するか又は表面に水酸基を導入した基材に、水酸基と縮合反応し、かつ加水分解により水酸基を生成し得る官能基を有する金属化合物を吸着させる工程Ａと、基材表面から過剰な金属化合物を除去する工程Ｂと、金属化合物を加水分解して金属酸化物層を形成する工程Ｃと、金属酸化物層を酸素プラズマ処理、オゾン酸化処理、焼成処理及び急熱酸化処理からなる群から選ばれる少なくとも一種の処理方法で前記層を処理することにより誘電体絶縁薄膜を得る工程Ｄとを有する。 （もっと読む）

【課題】 半導体のヘテロ構造を含むにも拘らず、ゲート電圧が印加されていない状態では電流が流れないノーマルオフタイプのトランジスタなどの半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体装置１のチャネル層１３に接して設けられるバリア層１４を、チャネル層１３を構成する半導体材料のａ軸格子定数ａ_１以上のａ軸格子定数ａ_２を有し、かつチャネル層１３を構成する半導体材料のバンドギャップＥｇ_１よりも大きいバンドギャップＥｇ_２を有する半導体材料で形成し、バリア層１４に接するようにピエゾ効果材層１５を設け、ピエゾ効果材層１５のバリア層１４に接する側と反対側にゲート電極１８を設ける。これによって、ゲート電圧がゼロの場合にはドレイン電流が流れず、ゲート電極１８に電圧を印加すると、ピエゾ効果材層１５が変形してバリア層１４に応力が印加され、ドレイン電流が流れる状態となるノーマルオフタイプのトランジスタ１が得られる。 （もっと読む）

本願発明の電界効果トランジスタにおいては、ゲート電極は、ルテニウムを含む金属ゲート電極であり、ゲート絶縁膜は、希土類元素の酸化物、希土類元素のシリケート若しくは希土類元素のアルミネート又は希土類元素、アルミニウム及びシリコンを含んだ酸化物である。これにより、本願発明の電界効果トランジスタは、閾値電圧がＰチャンネルＭＯＳＦＥＴでは−０．５Ｖから０Ｖまでの範囲にあり、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴでは０Ｖから＋０．５Ｖの範囲にあり、Ｏｎ電流とＯｆｆ電流の電流比が１０^４以上であるという効果を有する。
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【課題】 ゲート誘電体とゲート電極との間にＶ_t安定化層を含む半導体構造を提供することにある。
【解決手段】 Ｖ_t安定化層は、構造のしきい電圧およびフラットバンド電圧を目標値に安定化することができ、窒化金属酸化物または窒素なし金属酸化物を含み、Ｖ_t安定化層が窒素なし金属酸化物を含む条件で半導体基板またはゲート誘電体のうちの少なくとも一方が窒素を含む。また、本発明は、このような構造を形成する方法も提供する。 （もっと読む）

【課題】皮膜の品質を向上させた薄いゲート酸化皮膜のような絶縁皮膜或いは酸化皮膜が形成可能な半導体ウエハの処理方法を提供する。
【解決手段】酸化皮膜をプロセスチャンバ２０４内にて形成するために、ウエハ２１０を加熱するための熱源２１４に加えて、光源２１６により紫外線光等のような光のエネルギをウエハ２１０に照射することにより、皮膜の品質を向上させる。 （もっと読む）

【課題】 活性領域と不活性領域との間にくぼみを生じることがなく、簡易な工程で形成できるゲート絶縁膜を有する半導体装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 シリコン基板１に熱酸化法により表面酸化膜４を形成する。次に、窒化シリコン膜５１をマスクとして不活性領域３に凹部１６を形成し、内壁酸化膜７を形成した後、酸化シリコンからなる埋め込み絶縁層８を形成し、ＳＴＩ素子分離構造９を形成する。次に、ＭＯＳトランジスタ１０Ａと１０Ｂを形成する活性領域２以外を被覆する窒化シリコン膜５４を形成し、表面酸化膜４の上部から酸化剤を作用させて活性領域２に再酸化膜５を形成し、表面酸化膜４と再酸化膜５とからなるゲート絶縁膜６を形成する。窒化シリコン膜５４は、上部に生じた酸化窒化シリコン層をＣＭＰ法によって除去した後、熱燐酸溶液を用いて除去する。このようにして特性のよく揃ったＭＯＳトランジスタ１０Ａと１０Ｂを得る。 （もっと読む）

【課題】 プロセス上好ましくない高温長時間の熱処理をすることなく、ゲート絶縁膜のＥＯＴを薄くすることができる半導体装置の製造方法を得る。
【解決手段】 半導体基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、シリコン酸化膜の表面を、金属又は金属化合物を含むラジカル又はプラズマからなる活性ガスの雰囲気にさらすことにより、シリコン酸化膜の半導体基板との界面付近以外の部分を金属シリケート膜に改変する工程と高誘電体膜上に導電体膜を形成する工程と、導電体膜をエッチングしてゲート電極を形成する工程とを有する。 （もっと読む）

【課題】 窒素を導入することにより、界面特性を劣化させることなく結晶化温度を上昇させられるハフニウムシリケートゲート絶縁膜のＭＯＣＶＤ法による成膜方法を提供する。
【解決手段】 ＭＯＣＶＤ法によりシリコン基板上に金属シリケート膜を金属元素を含む第１の気相原料とＳｉを含む第２の気相原料を供給しながら形成する際に、前記金属シリケート膜を形成する工程を、前記第２の気相原料の流量を増加すると、前記金属シリケート膜を構成する金属シリケート中の前記金属元素を含む酸化物成分に堆積速度の低下が生じるような圧力範囲内に設定した処理圧力において実行する。 （もっと読む）

【課題】低温でダメージの少ない良質な酸化膜を形成する方法とその装置を提供する。
【解決手段】酸化源を含む高圧溶液を基板表面に噴出することにより、基板表面層に局所的に酸化膜を形成する酸化膜形成方法である。また、基板を設置する設置台と、酸化源を含む溶液の供給源と、溶液に圧力をかける手段と、圧力のかかった溶液を基板表面に噴出する供給ノズルとを有する基板処理装置である。 （もっと読む）

【課題】高感度の検出を可能にするＥＦＴ式バイオセンサの提供。
【解決手段】本発明のバイオセンサは、半導体基板にソース領域、ドレイン領域およびゲート領域を備えるように構成された電界効果トランジスタ式センサであり、メソ細孔を有し且つ該メソ細孔の壁面に酸化スズの微結晶を含むように構成された多孔質体を該ゲート領域に備え、且つ、該多孔質体がＸ線回折分析において１ｎｍ以上の構造周期性に対応する角度領域に少なくとも一つの回折ピークを有する。 （もっと読む）

【課題】 デバイス性能を犠牲にすることなく様々なゲート材料の使用を可能にする、半導体基板上に少なくとも部分的にゲート・スタックを作るための技術を提供する。
【解決手段】 高ｋ誘電材料を含む少なくとも１つの構造体のウェハ接合を利用して、半導体電子デバイスのためのゲート・スタックを形成する方法が提供される。本発明の方法は、まず、それぞれが主面を有する第１及び第２の構造体を選択するステップを含む。本発明によれば、第１及び第２の構造体の少なくとも一方又は両方は、少なくとも高ｋ誘電材料を含む。次に、第１及び第２の構造体の主面同士を接合して、ゲート・スタックの高ｋ誘電材料を少なくとも含む接合構造体を形成する。 （もっと読む）

【課題】 原子層の積層方法、これを用いたゲート構造物の製造方法、及びキャパシタの製造方法が開示される。
【解決手段】 第１反応物質としてＴＥＭＡＨを基板の上部に導入した後、第１反応物質の第１部分は基板上に化学吸着させ、第２部分は物理吸着させる。その後、第１反応物質の第１部分と酸化剤を化学的に反応させると、基板上にはハフニウムシリコン酸化物を含む第１固状物質が形成される。その後、第２反応物質としてＴＥＭＡＳを第１固状物質の上部に導入した後、第２反応物質の第１部分は第１固状物質上に化学吸着させ、第２部分は物理吸着させる。その後、第２反応物質の第１部分と酸化剤を化学的に反応させると、第１固状物質上にはシリコン酸化物を含む第２固状物質が形成されるので、基板上にはハフニウムシリコン酸化膜が形成される。 （もっと読む）

シリコン基板（１０１）上に、ＲＴＯ法によりシリコン酸化物からなる下地層（１０３）を形成する。このとき、下地層（１０３）の膜厚を１．５ｎｍ以上とする。次に、下地層（１０３）上に、ＣＶＤ法によりハフニウム窒化物を０．５乃至１．０ｎｍの厚さに堆積させ、金属化合物層（１０４）とする。次に、水素雰囲気中において熱処理を施し、金属化合物層（１０４）から下地層（１０３）中にハフニウム元素を拡散させてシリケート化させ、ゲート絶縁膜（１０６）を形成する。その後、酸化雰囲気中において熱処理を行う。このとき、シリコン基板（１０１）とゲート絶縁膜（１０６）との界面には、ハフニウム元素が到達しないようにする。
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半導体構造体(10)は、第1格子定数を有する第1緩和半導体材料から構成された基板を含む。半導体デバイス層(34)は基板を覆い、該半導体デバイス層は第1格子定数とは異なる第2格子定数を有する第２緩和半導体材料(22)を含む。加えて、誘電体層が基板と半導体デバイス層との間に介在され、該誘電体層は第1格子定数と第2格子定数間の遷移のため、誘電体層内に配置されたプログラムされた遷移帯を含む。該プログラムされた遷移帯は複数層を含み、該複数層の隣接する層は異なる格子定数を有し、隣接する層の1つが欠陥を形成するのに必要な第1限界厚さを超える第1厚さを有し、隣接する層の別の層が第2限界厚さを超えない第2厚さを有する。複数層の各隣接する層は、遷移帯内の欠陥を促進してプログラムされた遷移帯の縁部に移行させて終端させる境界面を形成する。また、該半導体構造を製造する方法も開示される。

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