【課題】金属膜あるいは金属酸化膜の成膜量に伴うことなく含有している金属元素の濃度分布に偏りのないゲート絶縁膜を提供する。
【解決手段】図２に示すように、半導体基板１上に、シリコン酸化膜より高い誘電率を有する高誘電体膜１０を形成する高誘電体膜形成工程と、高誘電体膜１０上に、第１の金属元素を有する第１の金属膜あるいは金属酸化膜２０を成膜する第１の成膜工程と、高誘電体膜１０に第１の金属元素を拡散させる拡散工程と、高誘電体膜１０上に金属元素吸収膜５０を成膜する第２の成膜工程と、金属元素吸収膜５０に、第１の金属元素を含ませる吸収工程と、金属元素吸収膜６０を選択的に除去する除去工程の６工程を含んでいる。 （もっと読む）

【課題】既存のＣＭＯＳ製造工程に対して工程の追加や変更を行うことなく、素子に要求される耐圧に応じて横型半導体装置が有するＬｏｃｏｓ酸化膜を最適に制御することができる、横型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、１０１）上のＬｏｃｏｓ形成領域に、遮蔽部及び開口部が所定の幅及び間隔で設けられたパターン（１１３ａ、１１３ｂ）を有するマスク（１１３）を形成する（工程３ａ、３ｂ）。マスク（１１３）を用いた熱酸化処理を施してＬｏｃｏｓ形成領域を酸化させ、半導体基板（１００、１０１）のドリフト領域上に厚さが異なる（１１５ａ、１５５ｂ）Ｌｏｃｏｓ酸化膜（１０５ａ、１０５ｂ）を同時に形成する（工程４ａ、４ｂ）。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体を用いた電界効果トランジスタのしきい値電圧がより容易に制御できるようにする。
【解決手段】基板１０１の上に形成されたＧａＮからなる緩衝層１０２と、緩衝層１０２の上に形成されたＡｌＧａＮからなる障壁層１０３と、障壁層１０３の上に形成されたゲート電極１０４とを備える。また、障壁層１０３の上にゲート電極１０４を挟んでゲート電極１０４とは離間して形成されたソース電極１０５およびドレイン電極１０６を備える。加えて、障壁層１０３とゲート電極１０４との間に形成されたＩｎＡｌＮからなるキャップ層１０７を備える。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜を形成する際に、界面準位を低減しつつ、ＥＯＴのさらなる低減が実現可能な金属酸化物高誘電体エピタキシャル膜の製造方法、および基板処理装置を提供すること。
【解決手段】単結晶領域１０２を有する基板１０１上に、金属膜であって、該金属膜の酸化物の誘電率が酸化シリコン膜よりも高く、かつ金属膜の酸化物が単結晶領域１０２とエピタキシャル関係を有する金属膜１０３を、単結晶領域１０２と金属膜１０３とが界面反応しない基板温度で形成する（図１（ｂ））。金属膜１０３が形成された基板１０１を、上記界面反応しない基板温度で、単結晶領域１０２と金属膜１０３とが界面反応しない酸素分圧の酸素ガス雰囲気に暴露する（図１（ｃ））。酸素ガス雰囲気に暴露された基板１０３を、上記酸素分圧の酸素ガス雰囲気に保持し、金属膜の酸化物である金属酸化物高誘電体膜が結晶化する基板温度で熱処理する（図１（ｄ）。 （もっと読む）

【課題】微細化を達成するとともに、ゲート電極等の信頼性を確保する半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】Ｎ型ＭＩＳトランジスタ及びＰ型ＭＩＳトランジスタのそれぞれのゲート形成領域において、Ｎ型ＭＩＳトランジスタのゲート形成領域の凹部内に形成されたゲート絶縁膜Ｆ０上に第１の金属含有膜Ｆ１を、Ｐ型ＭＩＳトランジスタのゲート形成領域の凹部内に形成されたゲート絶縁膜Ｆ０上に第３の金属含有膜Ｆ３を形成し、第１の金属含有膜Ｆ１上及び第３の金属含有膜Ｆ３上に第２の金属含有膜Ｆ２を形成し、Ｎ型ＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜Ｆ０に接する第１の金属含有膜Ｆ１の仕事関数がＰ型ＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜Ｆ０に接する第３の金属含有膜Ｆ３の仕事関数よりも小さい。 （もっと読む）

【課題】界面準位密度のゲート酸化膜／半導体界面が形成された半導体装置、および作製方法の提供。
【解決手段】半導体基板とゲート絶縁膜、層間絶縁膜、配線層、保護絶縁膜等の半導体装置に形成される膜又は層の界面近傍での重水素元素濃度が1x10¹⁹cm^-3以上であることを特徴とする金属−絶縁膜−半導体（MIS）構造を有する半導体装置とする。シリコンカーバイド領域を含む半導体基板上に形成された金属-絶縁膜（あるいは酸化膜）-半導体（MISあるいはMOS）構造を有する半導体装置（電界効果型トランジスタ(MISあるいはMOSFET)）に対して、高温に加熱された熱触媒体表面での重水素を含んだガスの熱触媒作用によって生成された活性化した重水素を用いることにより、６００°Ｃ以下の低温においてゲート絶縁膜／シリコンカーバイド半導体界面近傍に存在するダングリングボンドの重水素終端を図る。 （もっと読む）

【課題】真空装置を使用せずに、トランジスタ等の半導体装置に適用できるＭＯＳ構造の積層膜を形成する。
【解決手段】成膜方法は、半導体膜３を有する基板に、ポリシラン溶液を塗布し、半導体膜３上にポリシラン膜５を形成する工程（ＳＴＥＰ１）と、ポリシラン膜５上に、金属塩溶液を塗布し、金属イオン含有膜７を形成することにより、ポリシラン膜５をポリシロキサン膜５Ａへ、金属イオン含有膜７を金属微粒子含有膜７Ａへ、それぞれ改質する工程（ＳＴＥＰ２）を備え、ＭＯＳ構造の積層膜１００を形成する。 （もっと読む）

【課題】生産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１００は、シリコン基板１０１と、同一のシリコン基板１０１上に設けられたＮ型トランジスタ２００およびＰ型トランジスタ２０２と、を備え、Ｎ型トランジスタ２００およびＰ型トランジスタ２０２は、Ｈｆを含む高誘電率ゲート絶縁膜１０８と、高誘電率ゲート絶縁膜１０８上に設けられたＴｉＮ膜１１０と、を有しており、Ｎ型トランジスタ２００は、シリコン基板１０１と高誘電率ゲート絶縁膜１０８との間に、Ｌａ添加ＳｉＯ２膜１０９ａを有しており、Ｐ型トランジスタ２０２は、高誘電率ゲート絶縁膜１０８とＴｉＮ膜１１０の間に、Ｎ型トランジスタ２００と同じ仕事関数調整用元素を含有するＬａ添加ＳｉＯ_２膜１０９ｂを有する。 （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】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】所望の実効仕事関数（例えば、高い実効仕事関数）を実現し、かつ、ＥＯＴが変化しない、またはＥＯＴの変化を低減した金属窒化膜、金属窒化膜を用いた半導体装置、および半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る金属窒化膜は、ＴｉとＡｌとＮを含有し、該金属窒化膜のＴｉとＡｌとＮのモル比率（Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ））が０．５３以上であり、かつ、上記金属窒化物層のＴｉとＡｌとＮのモル比率（Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ））が０．３２以下であり、かつ上記金属窒化物層のＴｉとＡｌとＮのモル比率（Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ））が０．１５以下である。 （もっと読む）

【課題】膜厚測定に用いる標準試料中のＬａを含む膜の保管時の安定性を向上させる。
【解決手段】膜厚測定用標準試料１００は、シリコン基板１０１上に設けられたＬａ含有膜１０３およびＬａ含有膜１０３の上部に設けられてＬａ含有膜１０３を覆うとともに金属窒化物を含む保護膜１０５を含む。これにより、Ｌａを含む膜１０３の保管時の変質による膜厚変動を効果的に抑制する。このような膜厚測定用標準試料１００を用いて、Ｌａを含む膜の膜厚の測定値を補正するステップを含む、膜厚測定方法。 （もっと読む）

【課題】Ｇｅを含む半導体で構成されるチャネル領域を有するＰ型ＦＥＴにおいて、逆短チャネル特性の発生を抑制しつつ、短チャネル特性を改善する。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１００上に形成されたＰ型ＦＥＴを備えている。Ｐ型ＦＥＴは、半導体基板１００上に形成され、Ｇｅを含有する第１の半導体層１０３と、第１の半導体層１０３上に形成され、第１の半導体層１０３よりも低濃度のＧｅを含有する第２の半導体層１０４と、第２の半導体層１０４上にゲート絶縁膜１０７ａを間に挟んで形成されたゲート電極１１０ａと、第２の半導体層１０４のうちゲート電極１１０ａの両側方に位置する部分に形成されたｐ型エクステンション領域１１１ａと、第１の半導体層１０３内に設けられ、且つｐ型エクステンション領域１１１ａの下に形成されたｎ型不純物領域１５２とを有している。 （もっと読む）

【課題】金属ゲート電極／高誘電体ゲート絶縁膜構造のＭＩＳトランジスタを有する半導体装置を高性能化する。
【解決手段】シリコン基板１上に、順に、ハフニウムおよび酸素を主体とする高誘電体膜ｈｋ１と、第１金属および酸素を主体とし、化学量論的組成よりも多くの第１金属を含むｐＭＩＳ用キャップ膜Ｃｐ１を形成する。その後、シリコン基板１に、第１熱処理と第２熱処理とを順に施す。続いて、ｐＭＩＳ用キャップ膜Ｃｐ１上にゲート電極用金属膜ＥＭ１を形成し、これらを加工することでｐＭＩＳ用金属ゲート電極ｐＧ１とｐＭＩＳ用高誘電率ゲート絶縁膜ｐＩ１とを形成する。特に、第１熱処理では高誘電体膜ｈｋ１中の余剰酸素を除去し、第２熱処理では高誘電体膜ｈｋ１中にｐＭＩＳ用キャップ膜Ｃｐ１中の第１金属を拡散させる。第１熱処理は、第２熱処理よりも低い温度で施す。 （もっと読む）

【課題】 半導体装置及びその製造方法に関し、高誘電率膜を用いた相補型トランジスタの実効仕事関数を調整して適切なしきい値電圧を実現する際に、エッチング工程数を低減するとともに、エッチングダメージの発生を回避する。
【解決手段】 ｎチャネル絶縁ゲートトランジスタのＳｉＯ_２より誘電率の高い第１のゲート絶縁膜と第１金属ゲート電極との間にアルミニウム膜を設けるとともに、ｐチャネル絶縁ゲートトランジスタのＳｉＯ_２より誘電率の高い第２ゲート絶縁膜と第２金属ゲート電極との間に酸化アルミニウム膜を設ける。 （もっと読む）

【課題】ＭＯＳトランジスタを作成する。
【解決手段】ＭＯＳトランジスタであって、ゲート電極と、ゲート電極下地の頂部表面を有するチャンネル領域と、ゲート電極とチャンネル領域の頂部表面の間に挿入された誘電体スタックとを含み、前記誘電体スタックが、少なくとも高―ｋ材料を含む高―ｋ誘電体層と、少なくともケイ素および窒素を含む誘電体層と、前記高―ｋ誘電体層と前記誘電体層の間に配設された中間層とを含み、該中間層が、少なくとも前記高―ｋ材料、ケイ素および窒素を含み、前記ゲート電極がポリシリコンまたはポリシリコンゲルマニウムから作製される。 （もっと読む）

【課題】膜組成の制御が容易、かつ、薄膜化が可能なゲート絶縁膜を有した半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、トランジスタが形成される半導体基体１上に、ゲート絶縁膜となる酸化マンガン膜１２を形成する工程と、前記酸化マンガン膜１２上に、ゲート電極となる導電体膜１３を形成する工程と、前記導電体膜１３及び前記酸化マンガン膜１２を加工し、ゲート電極１３及びゲート絶縁膜１２を形成する工程と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜内に金属原子を拡散させるための膜の除去を容易にする。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体基板上に下地膜を形成する工程と、下地膜上にゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート絶縁膜上に金属膜を形成する工程と、窒素ガス及び不活性ガスの少なくとも一方の雰囲気中で半導体基板、下地膜、ゲート絶縁膜及び金属膜を熱処理する工程と、ゲート絶縁膜上に残存する金属膜を除去する工程と、ゲート絶縁膜上に、ゲート電極膜を形成する工程とを備える。 （もっと読む）

【課題】 ハフニウムシリケートからなるゲート絶縁膜に、アルミナ膜を重ねると、等価酸化膜厚を薄くすることが困難になる。また、ハフニウムシリケートからなるゲート絶縁膜内にＡｌが拡散すると、正孔の移動度が低下してしまう。
【解決手段】 半導体基板(10)の上に、ＨｆとＯとを含む絶縁膜(16)を形成する。この絶縁膜の上に、構成元素として酸素とチタンとを含むキャップ膜(17)を形成する。絶縁膜及びキャップ膜を、窒素ガスまたは希ガス雰囲気中で熱処理し、キャップ膜中のチタンを絶縁膜内に拡散させることにより、ゲート絶縁膜(18)を形成する。ゲート絶縁膜の上に、ゲート電極膜(19)を形成する。 （もっと読む）

【課題】所望の仕事関数を得ると共にトランジスタの駆動力を劣化させない構造を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１と、半導体基板１の上に形成された界面層５と、界面層５の上に形成された高誘電率ゲート絶縁膜６と、高誘電率ゲート絶縁膜６上に形成されたゲート電極とを備える。高誘電率ゲート絶縁膜６はランタンを含有し、高誘電率ゲート絶縁膜６におけるゲート電極との界面に含まれているランタンの濃度は、高誘電率ゲート絶縁膜における界面層との界面に含まれているランタンの濃度よりも大きい。 （もっと読む）