【課題】良好な形状のｓｉｎｇｌｅ ｍｅｔａｌ／ｄｕａｌ ｈｉｇｈ−ｋ構造を形成し、ｎＭＯＳ、ｐＭＯＳそれぞれに適したフラットバンド電圧を得ることができる半導体装置を得ること。
【解決手段】本発明の一実施形態における半導体装置１００は、第１導電型のＭＯＳＦＥＴ１０と、第２導電型のＭＯＳＦＥＴ２０を有する。第１および第２導電型のＭＯＳＦＥＴ１０，２０は、半導体基板１上に形成された第１の絶縁膜２と、第１の絶縁膜２上に形成され、第１の絶縁膜２よりも誘電率の高い絶縁材料からなる第２の絶縁膜４と、第２の絶縁膜４上に形成され、第２の絶縁膜４に拡散して仕事関数を制御する材料を含むメタル層５を下層に有するゲート電極７と、を備える。また、第２導電型のＭＯＳＦＥＴ２０は、第１の絶縁膜２と第２の絶縁膜４との間に形成され、仕事関数を制御する材料が第１の絶縁膜２界面に拡散するのを防止する拡散防止膜３をさらに備える。 （もっと読む）

【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】高温特性を改善した高集積、高速且つ高性能なＭＩＳＦＥＴを得ること。
【解決手段】半導体基板に絶縁膜を埋め込んだトレンチ素子分離領域を選択的に設け、この絶縁分離された半導体基板上に、半導体基板と同じ第１の半導体を、筒状構造を有して縦方向にエピタキシャル成長させ、この第１の半導体層に自己整合して、格子定数がやや大きい第２の半導体を内側面の横方向にエピタキシャル成長させることにより、第１の半導体層に歪みを加える。この第２の半導体層の上部内側面を除く内側面に接して絶縁膜を設け、この絶縁膜の側面間を空孔となし、この空孔に栓をするように、第２の半導体層の上部内側面間に導電膜を設ける。歪み半導体層の外側面にはゲート絶縁膜を介してゲート電極を設ける。歪み半導体層及び第２の半導体層の上部にはドレイン領域を設け、歪み半導体層及び第２の半導体層の下部且つ半導体基板の表面にはソース領域を設けておき、配線体をそれぞれの領域に接続した縦型のＭＩＳＦＥＴを構成すること。 （もっと読む）

【課題】ゲートラストプロセスで作製するトランジスタにおいて、活性領域と素子分離領域の高さばらつきのためゲートのポリシリコンを抜くことができないことにより、ゲートの抵抗にばらつきが生じるのを防ぐことを目的とする。
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１のゲート部３０及び第２のゲート部３１の上面が共に露出するように、酸化膜１６、ＰＭＤ１９、及び第１のゲート部３０又は第２のゲート部３１の一部を研磨除去する工程、露出された部分より、ポリシリコン１２を抜く工程、第１のゲート部３０及び第２のゲート部３１を覆うメタルを形成する工程を備える。また、第１のゲート部３０及び第２のゲート部３１の上面が共に露出するようにメタルを研磨除去し、第１のゲート部３０と第２のゲート部３１で厚みの異なるメタルを残す工程を備えて構成される。 （もっと読む）

【課題】金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）において、本発明の目的は、ｈｉｇｈ−Ｋ誘電膜と金属ゲートとの間の界面特性を向上させることにより、電気的特性およびデバイス性能を向上させることである。
【解決手段】ｈｉｇｈ−Ｋ誘電体上に金属ゲートを蒸着することによりＭＯＳＦＥＴの製造においてｈｉｇｈ−Ｋ誘電膜と金属ゲートとの間の界面を向上させる方法は、熱アニーリングモジュール内で、その上にｈｉｇｈ−Ｋ誘電膜が蒸着された基板をアニールするアニーリングステップと、金属ゲート蒸着モジュール内で、前記アニールされた基板上に金属ゲート材料を蒸着させる蒸着ステップとを含み、真空を破ることなく、前記アニーリングステップおよび前記蒸着ステップが連続的に行なわれることを特徴とする。 （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】閾値電圧が制御されて、且つ特性のばらつきが抑制された半導体装置を提供する。
【解決手段】基板２と、ＳＴＩ素子分離領域３と、活性領域４と、活性領域４に形成された第１ゲートトレンチ５と、第１ゲートトレンチ５の底部に設けられた第２ゲートトレンチ６と、第１及び第２ゲートトレンチ５，６にゲート絶縁膜７を介して埋め込み形成されたゲート電極８と、第１ゲートトレンチ５の幅方向両側の活性領域４にイオンを注入することによって形成されたソース／ドレイン領域９とを備え、第２ゲートトレンチ６と第２ゲートトレンチ６の長手方向に位置するＳＴＩ素子分離領域３との間に、チャネルを構成するシリコン薄膜部１０が設けられていることを特徴とする半導体装置１。 （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】互いに異なる金属膜厚からなるゲート電極を有するｎ型及びｐ型ＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置において、ゲートリークによる劣化を抑制する。
【解決手段】半導体装置は、第１のＭＩＳトランジスタと第２のＭＩＳトランジスタとを備える。第１のＭＩＳトランジスタは、第１の活性領域１２ａ上に形成された第１のゲート絶縁膜１３ａと、第１のゲート絶縁膜１３ａ上に形成された第１の金属膜１４ａ、及び、第１の金属膜１４ａ上に形成された第１のシリコン膜１７ａを含む第１のゲート電極２４Ａとを備える。第２のＭＩＳトランジスタは、第２の活性領域１２ｂ上に形成された第２のゲート絶縁膜１３ｂと、第２のゲート絶縁膜上に形成された第１の金属膜１４ｂ、第１の金属膜１４ｂ上に形成された第２の金属膜１５ｂ、及び、第２の金属膜１５ｂの上に形成された第２のシリコン膜１７ｂを含む第２のゲート電極２４Ｂとを備えている。 （もっと読む）

【課題】Ｈｆ及びＺｒの少なくともいずれかを含むゲート絶縁膜の膜質を安定させることができる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の半導体装置は、半導体層と、半導体層の上に設けられ、Ｈｆ及びＺｒの少なくともいずれかを含むゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の上に設けられ、Ｈｆ及びＺｒの少なくともいずれかを含む炭窒化物を含むゲート電極と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】金属ゲートを形成した後に形成される絶縁膜中の水素の影響を抑制して、しきい値電圧Ｖthを所望の値（例えば０．３Ｖ）以下にすることを可能にする。
【解決手段】半導体基板１１上に第１絶縁膜４１が形成され、第１絶縁膜４１に溝部４２が形成され、溝部４２の第１絶縁膜４１側の半導体基板１１上にサイドウォールスペーサ３１が形成され、溝部４２内にゲート絶縁膜２１を介してゲート電極２２が形成され、ゲート電極２２の両側の半導体基板１１にエクステンション領域２３，２４を介してソース・ドレイン領域２５，２６が形成され、第１絶縁膜４１上にゲート電極２２上を被覆する第２絶縁膜４３を有し、サイドウォールスペーサ３１は水素の通過を阻止する絶縁膜からなり、ゲート電極２２上に水素の通過を阻止する水素バリア膜３３が形成され、水素バリア膜３３はゲート電極２２上の周囲でサイドウォールスペーサ３１と接続されている。 （もっと読む）

【課題】 高ＯＦＦ耐圧および低ＯＮ抵抗を実現し、かつ小形化が可能な半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 ゲート電極４Ａをドレイン側Ｎ^-拡散層２ｂ上まで設けることによって、ゲート電極４Ａに電圧が印加されるＯＮ状態において、ドレイン側Ｎ^-拡散層２ｂにキャリアを誘起することができるので、前提技術に比べて、ＯＮ抵抗を低下させることができる。これによって、第１ゲート絶縁膜６Ａ上の部分と、ドレインＮ⁺拡散層５との離隔距離であるドレインオフセット長ＤＬ２を小さくすることなく、ＯＮ抵抗を低下させることができる。したがって、ドレインオフセット長ＤＬ２を前提技術のドレインオフセット長ＤＬ１と同程度に維持することができるので、ゲート電極４Ａに電圧が印加されないＯＦＦ状態では、前提技術とほぼ同じＯＦＦ耐圧を得ることができる。 （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】ＳＯＩ構造を有するＲＣ型トランジスタにおいて、しきい値電圧の低下を防止でき、さらに、しきい値電圧の制御や調整が容易にできる。
【解決手段】電界効果トランジスタを備えた半導体装置であって、電界効果トランジスタは、半導体基板１に形成された素子分離領域３によって仕切られた拡散層領域と、
その拡散層領域と交差するように設けられ、少なくとも一部が半導体基板１に形成されたゲート溝内に埋め込まれたゲート電極５と、拡散層領域内において、一方の側面がゲート電極５のうちゲート溝内に埋め込まれた部分と対向し、他方の側面が素子分離領域３の側面と接触するように形成されたＳＯＩ構造のチャネル層４とを有し、ソース・ドレイン領域として機能する不純物拡散層５がチャネル層４よりも上部に配置され、不純物拡散層５とチャネル層４とが離間して形成されている。 （もっと読む）

【課題】高誘電体材料を含むゲート絶縁膜とメタルゲート電極とを有する半導体装置の製造中にポリシリコンからなる残渣が素子分離領域上に生じる虞があり、不良の原因であった。
【解決手段】半導体基板１０の第１の活性領域１０ａ上には、高誘電体材料と第１の金属とを含有する第１のゲート絶縁膜１３ａと、下層導電膜１５ａと第１の導電膜１８ａと第１のシリコン膜１９ａとを有する第１のゲート電極３０ａとを備えた第１導電型の第１のトランジスタが形成されている。半導体基板１０の第２の活性領域１０ｂ上には、高誘電体材料と第２の金属とを含有する第２のゲート絶縁膜１３ｂと、第１の導電膜１８ａと同一の材料からなる第２の導電膜１８ｂと第２のシリコン膜１９ｂとを有する第２のゲート電極３０ｂとを備えた第２導電型の第２のトランジスタが形成されている。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜やゲート電極を構成する材料がエッチングされることが無く、高い信頼性を有するゲート電極を有する絶縁ゲート電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】絶縁ゲート電界効果トランジスタは、ソース／ドレイン領域１３、チャネル形成領域１２、ゲート電極４２３、ゲート絶縁膜４３０を備え、ゲート絶縁膜４３０はゲート絶縁膜本体部４３０Ａ及びゲート絶縁膜延在部４３０Ｂから構成されており、ゲート電極を構成する第１層４３１はゲート電極の側面部の途中まで薄膜状に形成されており、第２層の外側層４３２Ａは第１層４３１の上に薄膜状に形成されており、第２層の内側層４３２Ｂは第２層の外側層で囲まれた部分を埋め込んでおり、第３層の外側層４３３Ａは第２層の内側層、外側層、ゲート絶縁膜延在部を覆い、ゲート電極の頂面まで薄膜状に形成されており、第３層の内側層４３３Ｂはゲート電極の残部を占めている。 （もっと読む）

【課題】簡単化した集積機構を備えた二重仕事関数半導体デバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】二重仕事関数半導体デバイスは、第１実効仕事関数を有する第１ゲートスタック１１１を含む第１トランジスタと、第１実効仕事関数とは異なる第２実効仕事関数を有する第２ゲートスタック１１２を含む第２トランジスタとを備える。第１ゲートスタック１１１は、第１ゲート誘電体キャップ層１０４、ゲート誘電体ホスト層１０５、第１金属ゲート電極層１０６、バリア金属ゲート電極層１０７、第２ゲート誘電体キャップ層１０８、第２金属ゲート電極層１０９を含む。第２ゲートスタック１１２は、ゲート誘電体ホスト層１０５、第１金属ゲート電極層１０６、第２ゲート誘電体キャップ層１０８、第２金属ゲート電極層１０９を含む。第２金属ゲート電極層１０９は、第１金属ゲート電極層１０６と同じ金属組成からなる。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜の信頼性および半導体装置の性能を確保可能である半導体装置の製造方法および半導体装置を提供する。
【解決手段】本発明にかかる半導体装置の製造方法は、Ｓｉ基板１００上にゲート絶縁膜１０３を形成するゲート絶縁膜形成工程と、ゲート絶縁膜１０３上に第１の金属膜を形成する第１の金属膜形成工程と、第１の金属膜上に金属電極１０４を構成する第２の金属膜を形成する第２の金属膜形成工程と、熱処理を行なってゲート絶縁膜１０３と第１の金属膜との間にゲート絶縁膜１０３と第１の金属膜との反応膜１１８を形成する反応膜形成工程とを行なって、第１の金属膜形成工程時のゲート絶縁膜１０３の損傷を回復させている。 （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】高い反転層キャリア移動度を有するシングルメタルＣＭＩＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板と、半導体基板上に形成されたｐチャネルＭＩＳトランジスタとｎチャネルＭＩＳトランジスタとを具備し、ｐチャネルＭＩＳトランジスタとｎチャネルＭＩＳトランジスタは、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ゲート電極層を夫々備え、ｐチャネルＭＩＳトランジスタとｎチャネルＭＩＳトランジスタのゲート電極における、少なくともゲート絶縁膜と接する最下層は、ＴａとＣを含む同一組成を有し、ＣとＴａとの合計に対するＴａのモル比（Ｔａ／（Ｔａ＋Ｃ））が０．５より大であり、最下層は同一配向性を有することを特徴とする。 （もっと読む）