【課題】チャネル幅が狭い場合においても、ｅＷＦが十分に低減された閾値電圧が低い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１１と、半導体基板１１の上に形成され、第１の元素と第２の元素とを含むゲート絶縁膜２６と、ゲート絶縁膜２６の上に形成されたゲート電極２７とを備えている。ゲート絶縁膜２６は、半導体基板１１側においてゲート電極２７側と比べて第１の元素の含有量が多く、ゲート電極２７側において半導体基板１１側と比べて第２の元素の含有量が多い。 （もっと読む）

【課題】ＮＭＯＳＦＥＴ及びＰＭＯＳＦＥＴ等のＮＭＯS及びＰＭＯSを有する半導体装置において、ゲート電極の実効仕事関数を、Ｓｉバンドギャップのmid-gap付近の値に安定的に設定することが可能な半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】素子分離膜によって分離されてなる、ｐ型拡散層及びｎ型拡散層を有する半導体基板と、前記半導体基板の、前記ｐ型拡散層及びｎ型拡散層それぞれの上に形成されてなるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された金属膜を含むゲート電極と、前記ゲート絶縁膜と前記金属膜との界面に形成されたＧｅ介在物と、前記金属膜上に形成されたシリコン含有層と、を具えるようにして半導体装置を構成する。 （もっと読む）

【課題】高誘電率膜をゲート絶縁膜として用いたＣＩＳトランジスタの信頼性を向上する。
【解決手段】基板１の主面には、素子分離領域２によって互いに絶縁分離されたｐＭＩＳトランジスタの活性領域およびｎＭＩＳトランジスタの活性領域が設けられている。素子分離領域２に係るようにｎＭＩＳトランジスタの活性領域上にｎＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜を構成するハフニウム系酸化膜５が設けられており、そのハフニウム系酸化膜５と素子分離領域２上で接触し、ｐＭＩＳトランジスタの活性領域上にハフニウム系酸化膜５と異なる材料から構成されるｐＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜を構成するハフニウム系酸化膜９が設けられている。 （もっと読む）

【課題】 デュアル金属ゲートのコーナー部を有する改良された電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】 上記を鑑みて、改善された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）構造体、及び該構造体を形成する方法の実施形態が開示される。このＦＥＴ構造体の実施形態の各々は、固有のゲート構造体を組み込む。具体的には、このゲート構造体は、ＦＥＴチャネル領域の中央部分の上方の第１のセクションと、チャネル幅のエッジの上方（すなわち、チャネル領域と隣接する分離領域との間の界面の上方）の第２のセクションとを有する。第１のセクション及び第２のセクションは、これらが異なる有効仕事関数（すなわち、それぞれ第１の有効仕事関数及び第２の有効仕事関数）を有する点で異なる（すなわち、これらは、異なるゲート誘電体層及び／又は異なるゲート導体層を有する）。チャネル幅のエッジにおける閾値電圧が上昇することを確実にするように、異なる有効仕事関数が選択される。 （もっと読む）

【課題】性能劣化を招く金属元素の半導体基板への侵入及び拡散を防ぐことのできる半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る半導体基板の製造方法は、半導体基板１の両面および側面に窒化膜２を形成する工程と、前記窒化膜２上の全面に、シリコンを含む酸化膜３および所定の金属を含む前駆体膜４Ａを積層する工程と、前記酸化膜３と前記前駆体膜４Ａとを反応させることにより、前記シリコンおよび前記所定の金属を含む自己形成バリア膜４を自己整合的に形成する工程と、を含む。 （もっと読む）

【課題】 金属層と半導体層との接続抵抗の上昇を抑えた積層ゲート電極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】 半導体装置１０は、半導体基板１１に形成された第１導電型のソース領域及びドレイン領域１４と、ソース領域とドレイン領域との間に形成されたチャネル領域１６と、チャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜２１とを有する。半導体装置１０は更に、ゲート絶縁膜上に形成された金属ゲート電極層２２と、金属ゲート電極層上に形成された、第１導電型とは逆の導電型である第２導電型の半導体ゲート電極層２３とを有する。 （もっと読む）

【課題】ＳｉＧｅ膜をチャネル領域に用いるＦＥＴにおいて、このＳｉＧｅ膜中のＧｅ濃度及びＳｉＧｅ膜の膜厚のばらつきを抑制する。
【解決手段】シリコンを主成分とする基板と、前記基板に形成され、素子領域を区画する溝と、前記基板上に形成されたＳｉＧｅ膜と、前記溝の側壁の少なくとも上部において前記側壁の表面から内部に形成された、窒素および炭素のうち少なくともいずれかを含む、シリコン流動防止層と、を備える。 （もっと読む）

【課題】高速動作が可能なＭＩＰＳ構造を持つメタルゲートを含む半導体装置を得られるようにする。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１の上に形成されたゲート絶縁膜３と、該ゲート絶縁膜３の上に順次形成され、ＴｉＮ膜４とポリシリコン膜５とにより構成されたゲート電極２０の第２のゲート電極部２０ｂと、半導体基板１の上にゲート電極２０を覆うように形成された層間絶縁膜８とを有している。層間絶縁膜８及びポリシリコン膜５を貫通して形成されたコンタクト９は、ＴｉＮ膜４と直接に接続されている。 （もっと読む）

【課題】短チャネル効果を抑制すると共に、ＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止するＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｅｒｔｅｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタを備えた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１０における活性領域１０ｘ上に形成されたゲート絶縁膜１３と、ゲート絶縁膜１３上に形成され、第１の導電膜１４、及び該第１の導電膜１４上に形成された第２の導電膜１５からなるゲート電極１５Ａと、活性領域１０ｘにおける第２導電膜１５の側方下に形成されたエクステンション領域１６と、第１の導電膜１４上に、第２の導電膜１５の側面と接して形成された第１のサイドウォール１７とを備え、第１の導電膜１４のゲート長方向の長さは、第２の導電膜１５のゲート長方向の長さよりも大きい。 （もっと読む）

【課題】ゲート金属起因の閾値変調効果が制御されたＣＭＩＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】半導体基板上に設けられたＣＭＩＳＦＥＴにおいて、ｐＭＩＳＦＥＴのゲート電極は、第１のゲート絶縁膜上に形成された第１の金属層と、その上に形成されたＩＩＡ族及びＩＩＩＡ族に属する少なくとも１つの金属元素を含む第１の上部金属層とを具備し、ｎＭＩＳＦＥＴのゲート電極は、第２のゲート絶縁膜上に形成された第２の金属層と、第２の金属層上に形成され、前記第１の上部金属層と実質的に同一組成の第２の上部金属層とを具備し、第１の金属層が第２の金属層よりも厚く、第１及び第２のゲート絶縁膜は前記金属元素を含み、第１のゲート絶縁膜に含まれる前記金属元素の原子密度が、第２のゲート絶縁膜に含まれる前記金属元素の原子密度よりも低い。 （もっと読む）

【解決手段】 パターニングされた金属フィーチャの上方に誘電体エッチストップ層を選択的に形成する方法を開示する。実施形態には、当該方法に従って形成されたエッチストップ層をゲート電極の上方に設けているトランジスタが含まれる。本発明の特定の実施形態によると、ゲート電極の表面上に金属を選択的に形成して、当該金属をケイ化物またはゲルマニウム化物に変換する。他の実施形態によると、ゲート電極の表面上に選択的に形成された金属によって、ゲート電極の上方にシリコンまたはゲルマニウムのメサを触媒成長させる。ケイ化物、ゲルマニウム化物、シリコンメサ、またはゲルマニウムメサの少なくとも一部を酸化、窒化、または炭化して、ゲート電極の上方にのみ誘電体エッチストップ層を形成する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極を形成する際に、ゲート絶縁膜に金属原子が注入されることを抑制し、ゲートリーク電流の増加や閾値電圧の不安定化等を防止する。
【解決手段】ＭＯＳトランジスタを備える半導体装置の製造方法である。半導体基板１１上にゲート絶縁膜１２を形成する。ゲート絶縁膜１２上に金属原子を複数個含むクラスタのイオン１３を堆積させ、ゲート電極１４の少なくとも最下層を形成する。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ＰＭＩＳトランジスタ側とＮＭＩＳトランジスタ側とでシリサイド層の組成のバラツキを防止でき、またトランジスタのゲート形状の不安定化を防止できる、ＣＭＩＳトランジスタの製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート絶縁膜１０３とＮ−ｍｅｔａｌ１０４と多結晶シリコン１０６とが当該順に積層した第一のゲート構造Ｇ１を形成する。ゲート絶縁膜１０３と多結晶シリコン１０６とが当該順に積層した第二のゲート構造Ｇ２を形成する。第一、二のゲート構造Ｇ１，Ｇ２をマスクした状態で、各ゲート構造Ｇ１，Ｇ２の両脇における半導体基板１０１上を、シリサイド化させる。そして、第一、二のゲート構造Ｇ１，Ｇ２を構成する多結晶シリコン１０６を、シリサイド化させる。 （もっと読む）

【課題】複数の半導体素子がそれぞれ所望の特性を有し、かつ信頼性の高い半導体装置およびその半導体装置を容易に製造することのできる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート絶縁膜６の上面上に、全面的に、３〜３０ｎｍの厚みのゲート電極用金属膜Ｍを形成する。次に、ゲート電極用金属膜Ｍの上面のうちでｎＦＥＴ領域Ｒｎ内に属する部分にのみ、全面的に、ゲート電極用金属膜Ｍとは異種材料の、１０ｎｍ以下の厚みのｎ側キャップ層８Ａを形成する。その上で、熱処理を行って、ｎ側キャップ層８Ａを、その直下のゲート電極用金属膜Ｍ内に拡散・反応させて、ｎＦＥＴ領域Ｒｎ内にｎ側ゲート電極用金属膜ＭＡを形成する。それ以降は、ポリＳｉ層を堆積した上で、ゲート電極加工を施す。 （もっと読む）

【課題】ドナー元素を含む半導体層を備えた半導体素子を形成する場合に、このドナー元素が上層に拡散することを抑制することができる半導体素子を提供する。
【解決手段】ＺｎＯ基板上にＧａドープＭｇＺｎＯ層、アンドープＭｇＺｎＯ層、窒素ドープＭｇＺｎＯ層、アンドープ活性層、窒素ドープＭｇＺｎＯ層と積層した積層体でＧａの拡散を分析した。アンドープＭｇＺｎＯ層の次の窒素ドープＭｇＺｎＯ層で、拡散してきたＧａの濃度が表面側になるにつれて、急激に減少しており、この窒素ドープＭｇＺｎＯ層の上層にＧａは拡散していない。このように、ドナー元素を含む同一組成のドナー含有半導体層の一部に、アクセプタ元素を含み前記ドナー含有半導体層と同一組成のアクセプタ含有半導体層を形成することで、ドナー元素の拡散を防止できる。 （もっと読む）

【課題】半導体と金属との界面において、接合する金属の実効仕事関数を最適化した半導体装置を提供することを可能にする。
【解決手段】半導体膜４ａと、半導体膜上に形成された酸化膜６ｂと、酸化膜上に形成された金属膜１２ａとを備え、酸化膜がＨｆ酸化膜或いはＺｒ酸化膜であって、酸化膜に、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｗ、Ｒｅから選ばれた少なくとも一つの元素が添加されている。 （もっと読む）

適切な仕事関数の材料のゲート電極を有する半導体デバイスの製造方法を開示する。この方法は、所定数の活性領域（１１０，１２０）および該活性領域（１１０，１２０）を被覆する誘電体層（１３０）を含む基板（１００）を提供する工程と、前記誘電体層上に積層体（１４０，１５０，１６０）を形成する工程を有する。積層体の形成は、前記誘電体層（１３０）上に、第１の厚さ、例えば１０ｎｍ未満を有する第１の金属層（１４０）を析出させる工程と、該第１の金属層（１４０）上に、第２の厚さを有する第２の金属層（１５０）を析出させる工程であり、前記第２の厚さが前記第１の厚さより厚い工程と、前記第２の金属層（１５０）にドーパント（１５２，１５４）を導入する工程と、前記デバイスを温度上昇下にさらし、前記ドーパント（１５２，１５４）の少なくとも一部を、前記第２の金属層（１５０）から前記第１の金属層（１４０）と前記第２の金属層（１５０）との界面を越えて、移動させる工程と、前記積層体を所定数のゲート電極（１７０）にパターニングする工程と、を有する。この方法によれば、ゲート電極は、誘電体層（１３０）の近くにドーパントプロファイルを有するように形成されるため、ゲート誘電体がドーパントの侵入により劣化することなく、ゲート電極の仕事関数を最適化することができる。
（もっと読む）

【課題】同一導電型のチャネル領域を有し、かつ閾値電圧の異なる複数の半導体素子を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】閾値電圧が互いに異なる２つのトランジスタが同一半導体基板上に形成された半導体装置において、トランジスタのゲート電極は、半導体基板上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成された、第２金属を含み第１金属を主成分とする金属層とを含み、更に、一方のトランジスタが、ゲート絶縁膜と金属層との間に、第２金属の酸化膜を含む。 （もっと読む）

【課題】ゲルマニウム層に浅いｎ型不純物拡散領域を形成可能とした半導体装置を提供する。
【解決手段】ゲルマニウムを主成分とするｐ型半導体と、前記ｐ型半導体の表面に選択的に設けられた一対のｎ型不純物拡散領域と、前記一対のｎ型不純物拡散領域により挟まれた前記ｐ型半導体の上に設けられたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層の上に設けられたゲート電極と、を備え、前記ｎ型不純物拡散領域の少なくとも一部は、シリコン及び炭素から選択された少なくともいずれかの添加元素を含有していることを特徴とする半導体装置が提供される。 （もっと読む）

【課題】互いに導電型の同じＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置において、互いに閾値電圧の異なるＭＩＳトランジスタを精度良く且つ高性能に実現する。
【解決手段】第１のＭＩＳトランジスタＬＴｒは、第１の活性領域１ａに形成された第１のチャネル領域３ａと、第１のチャネル領域上に形成された高誘電率絶縁膜からなる第１のゲート絶縁膜４ａと、第１のゲート絶縁膜上に接する第１の導電部１２ａと、第２の導電部１３ａとを有する第１のゲート電極２０Ａとを備え、第２のＭＩＳトランジスタＨＴｒは、第２の活性領域１ｂに形成された第２のチャネル領域３ｂと、第２のチャネル領域上に形成された高誘電率絶縁膜からなる第２のゲート絶縁膜４ｂと、第２のゲート絶縁膜上に接する第３の導電部１２ｂと、第４の導電部１３ｂとを有する第２のゲート電極２０Ｂとを備え、第３の導電部は、第１の導電部よりも薄い膜厚で且つ第１の導電部と同じ組成材料からなる。 （もっと読む）