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とともに、ここに提示される更なる構造及び方法は、更なる利益を生み出すように単独あるいはＤＤＣとともに使用され得る。
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【課題】伝導帯電子チャネルと単一端子応答を有する電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】本発明は、単一端子トランジスタ装置に関する。一具体例において、nチャネルトランジスタは、離散正孔準位H₀を有する第一半導体層と、伝導帯底E_C2を有する第二半導体層と、第一半導体層と第二半導体層の間に配置される広バンドギャップ半導体バリア層と、第一半導体層の上方のゲート誘電層と、ゲート誘電層の上方にあり、ゼロバイアスを加え、n端子特徴を得るために、離散正孔準位H₀が伝導帯底E_c2の下方に位置するように選択された有効仕事関数を有するゲート金属層と、からなる。 （もっと読む）

【課題】第１の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、第１，第２のＭＩＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を備えている。第１，第２のＭＩＳトランジスタは、第１，第２の活性領域１０ａ，１０ｂ上に形成され、第１，第２の高誘電率膜１３ａ，１３ｂを有する第１，第２のゲート絶縁膜１３Ａ，１４Ｂと、第１，第２のゲート絶縁膜上に形成された第１，第２のゲート電極１８Ａ，１８Ｂとを備えている。第１のゲート絶縁膜１３Ａと第２のゲート絶縁膜１４Ｂとは、第１の素子分離領域１１Ｌ上において分離されている。第１の素子分離領域１１Ｌを挟んで対向する第１の活性領域１０ａの一端と第２の活性領域１０ｂの一端との距離をｓとし、第１の活性領域１０ａの一端から第１の素子分離領域１１Ｌ上に位置する第１のゲート絶縁膜１３Ａの一端までの突き出し量をｄ１としたとき、ｄ１＜０．５ｓの関係式が成り立っている。 （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】 置換ゲート工程で発生する不良を防止できる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明による半導体装置の製造方法は、半導体基板上にゲート絶縁膜および犠牲ゲート電極を含むゲートパターンを形成する段階、前記半導体基板および前記ゲートパターン上にエッチング停止層および絶縁層を形成する段階、前記エッチング停止層が露出するまで前記絶縁層を除去する段階、前記犠牲ゲート電極が露出するまで前記エッチング停止層をエッチバックする段階、前記犠牲ゲート電極を除去し、結果物の全体構造の上面に金属層を形成する段階、前記絶縁層が露出するまで前記金属層を除去する段階、および前記金属層を所定の深さでエッチバックする段階を含む。 （もっと読む）

【課題】インパクトイオン化ＭＩＳＦＥＴに関して、微細素子において二つの入力によりＡＮＤ型論理素子動作することを可能とし、素子バラツキを低減することを可能とし、消費電力を低減することを可能とする半導体装置を提供する。
【解決手段】第１導電型または真性である半導体領域の表面上に形成された二つの独立した第一および第二のゲート電極への両者への入力により反転層が形成された場合に、インパクトイオン化によるスイッチング動作が可能となることを特徴とする、半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板にダメージを与えずに、ゲート下の不純物分布の正確な評価を安定して行うことのできる半導体ウェーハとその製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体ウェーハは、半導体基板上の所定の箇所に設定されたモニター領域に、他と電気的接続を有しない断面形状がＷ字型のダミー充填部を有する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極抵抗の増大や工程数の増加を招くことなく、シリコン混晶層を用いた歪技術により、半導体装置の高性能化を実現する。
【解決手段】半導体基板１００における第１のゲート電極１０６Ａから見て第１の絶縁性サイドウォールスペーサ１１１Ａの外側に第１のソースドレイン領域１１４Ａを形成する。その後、半導体基板１００における第２のゲート電極１０６Ｂから見て第２の絶縁性サイドウォールスペーサ１１１Ｂの外側にリセス部１１９を形成すると共に、第２のゲート電極１０６Ｂを部分的に除去する。その後、リセス部１０９内に、第２のソースドレイン領域１１４Ｂとなるシリコン混晶層１２０を形成する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極構造の垂直方向の抵抗を低減する。
【解決手段】半導体基板１と、半導体基板１の上に形成されたゲート絶縁膜２と、ゲート絶縁膜２の上に形成された仕事関数制御層３と、仕事関数制御層３の上に形成された第１のシリサイド層４と、第１のシリサイド層４の上に形成されたポリシリコンゲート電極５と、ポリシリコンゲート電極５の下の半導体基板１中の領域を挟んで半導体基板１中に形成されるソース領域６およびドレイン領域７と、を有する半導体装置を提供する。 （もっと読む）

【課題】比誘電率の低下を軽減しつつリーク電流値を低減し、スパッタ率の低下による堆積速度の減少を抑制し、かつ、面内均一性に優れた誘電体膜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誘電体膜の製造方法は、基板上に、ＡｌとＳｉとＯを主成分とする金属酸化物である誘電体膜を形成する誘電体膜の製造方法であって、Ａｌ元素とＳｉ元素のモル比率Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ａｌ）が０＜（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））≦０．１であり、非晶質構造を有する金属酸化物を形成する工程と、該非晶質構造を有する金属酸化物に１０００℃以上のアニール処理を施し、結晶相を含む金属酸化物を形成する工程と、を備える。 （もっと読む）

【課題】 チップ面積を大きくし過ぎることなく、過電圧、過電力が加わっても破壊されない電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】 本発明の電界効果トランジスタは、
半導体層上に、ゲート電極１１０と、ドレイン電極１０９と、ソース電極１０８と、保護ダイオード（保護ダイオード電極）１１１とが配置され、
ドレイン電極１０９が、保護ダイオード１１１の周囲の一部もしくは全部を囲む状態で形成されているか、または、
ドレイン電極１０９は、複数であり、複数のドレイン電極１０９の少なくとも一対のドレイン電極間に、保護ダイオード１１１が配置されるように形成されていることを特徴とする。 （もっと読む）

量子井戸トランジスタは、ゲルマニウムの量子井戸チャネル領域を有する。シリコンを含有したエッチング停止領域が、チャネル近くへのゲート誘電体の配置を容易にする。ＩＩＩ−Ｖ族材料のバリア層がチャネルに歪みを付与する。チャネル領域の上及び下の傾斜シリコンゲルマニウム層によって性能が向上される。複数のゲート誘電体材料によって、ｈｉｇｈ−ｋ値のゲート誘電体の使用が可能になる。
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トランジスタは、基板と、基板上の一対のスペーサと、基板上且つスペーサ対間のゲート誘電体層と、ゲート誘電体層上且つスペーサ対間のゲート電極層と、ゲート電極層上且つスペーサ対間の絶縁キャップ層と、スペーサ対に隣接する一対の拡散領域とを有する。絶縁キャップ層は、ゲートにセルフアラインされるエッチング停止構造を形成し、コンタクトエッチングがゲート電極を露出させることを防止し、それにより、ゲートとコンタクトとの間の短絡を防止する。絶縁キャップ層は、セルフアラインコンタクトを実現し、パターニング限界に対して一層ロバストな、より幅広なコンタクトを最初にパターニングすることを可能にする。
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サブストレートとサブストレートの上に形成された半導体ボディを有する半導体デバイスである。半導体ボディはソース領域とドレイン領域を有している。ソース領域、ドレイン領域、またはその組み合わせは、第一の側面、第二の側面、及び上面を有している。第一の側面は第二の側面と向かい合っており、上面は底面と向かい合っている。ソース領域、ドレイン領域、またはその組み合わせは、実質的に全ての第一の側面の上に、実質的に全ての第二の側面の上に、そして上面の上に、形成されたメタル層を有している。
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本開示の実施形態により、例えば横型電界効果トランジスタなどの集積回路デバイスに歪みを与える技術及び構成が提供される。集積回路デバイスは、半導体基板と、該半導体基板と結合された第１のバリア層と、第１のバリア層に結合された、第１の格子定数を持つ第１の材料を有する量子井戸チャネルと、量子井戸チャネルに結合されたソース構造とを含む。ソース構造は、第１の格子定数とは異なる第２の格子定数を持つ第２の材料を有し、量子井戸チャネルに歪みを与える。その他の実施形態も開示される。
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非平面（ノンプレーナ）ゲルマニウム量子井戸構造を形成する技術が開示される。量子井戸構造は、ＩＶ族又はＩＩＩ−Ｖ族の半導体材料を用いて実現されることができ、ゲルマニウムフィン構造を含む。一例において、非平面量子井戸デバイスが提供され、このデバイスは、基板（例えば、シリコン上にＳｉＧｅ又はＧａＡｓのバッファを有する）と、ＩＶ族又はＩＩＩ−Ｖ族材料のバリア層（例えば、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓ）と、ドーピング層（例えば、デルタ／変調ドープされる）と、アンドープのゲルマニウム量子井戸層とを有する量子井戸構造を含む。アンドープのゲルマニウムフィン構造が量子井戸構造内に形成され、該フィン構造上に頂部バリア層が堆積される。ゲートメタルが、フィン構造を横切って堆積される。ドレイン／ソース領域がフィン構造のそれぞれのエンドに形成され得る。
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半導体へテロ構造内に形成されたデバイスへの低抵抗自己整合コンタクトを供する方法が開示されている。当該方法はたとえば、III-V族及びSiGe/Ge材料系において作製される量子井戸トランジスタのゲート、ソース、及びドレイン領域へのコンタクトを形成するのに用いられてよい。ゲートへのソース/ドレインコンタクト間に比較的大きな空間を生成してしまう従来のコンタクト作製処理の流れとは異なり、当該方法により供されたソースとドレインのコンタクトは自己整合され、各コンタクトは、ゲート電極に対して位置合わせされ、かつ、スペーサ材料を介して前記ゲート電極から分離される。
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低寄生抵抗であるチャネル歪みされたマルチゲートトランジスタとその製造方法に係る。ゲートを連結したチャネル側壁の高さがＨ_ｓｉである半導体フィンのチャネル領域の上にゲートスタックを形成されてよく、ゲートスタックに隣接する半導体フィンのソース／ドレイン領域内に、エッチングレートを制御するドーパントを注入してよい。ドーピングされたフィン領域をエッチングして、半導体フィンの、略Ｈ_ｓｉに等しい厚みを除去して、ゲートスタックの一部の下にある半導体基板の部分を露呈させるソース／ドレイン延長キャビティを形成してよい。露呈した半導体基板の上に材料を成長させて、再成長したソース／ドレイン・フィン領域を形成して、ソース／ドレイン延長キャビティを充填して、ゲートスタックからの長さを、チャネルの長さに実質的に平行な方向に離れる方向に延ばしてよい。 （もっと読む）

半導体デバイスは、フィン及び金属ゲート膜を有する。フィンは半導体材料の表面に形成されている。金属ゲート膜は、フィン上に形成され、且つ金属ゲート内に圧縮応力を形成するために当該金属ゲート膜内に注入されたイオンを有する。典型的な一実施形態において、半導体材料の表面は（１００）結晶格子方向を有し、フィンの方向は、半導体材料の結晶格子に関して＜１００＞方向に沿っている。典型的な他の一実施形態において、半導体材料の表面は（１００）結晶格子方向を有し、フィンの方向は、半導体材料の結晶格子に関して＜１１０＞方向に沿っている。フィンは、金属ゲート膜内の圧縮応力によって生成される面外圧縮を有する。
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トランジスタを有する半導体チップが記載されている。前記トランジスタは、ゲート誘電体にわたって設けられたゲート電極を有する。前記ゲート電極は、前記ゲート誘電体上に設けられた第1ゲート材料、及び前記ゲート誘電体上に設けられた第2ゲート材料を有する。前記第1ゲート材料は前記第2ゲート材料とは異なる。前記第2ゲート材料はまた、前記ゲート電極のソース領域又はドレイン領域にも設けられている。
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