【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】仕事関数金属膜と低抵抗膜とで構成されたゲート電極をプラズマエッチングする際に、膜質に応じたエッチングステップの切り替えの遅延を防ぐ。
【解決手段】低抵抗膜６中であって、仕事関数金属膜４との界面の近傍に、プラズマ発光モニタに感度のある、窒素を含む進捗モニタ層５を設けることで、エッチング中のプラズマ発光の変化を検知し、エッチングの進捗をモニタすることでエッチングステップ切り替えの遅延を防止することができる。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極中のシリコン混晶層の形成を制御することにより、キャップ膜の形成を不要とし、シリサイド層を精度良く形成する。
【解決手段】第１導電型の半導体領域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２導電型のポリシリコン膜２８Ａとポリシリコン膜２８Ａ上に形成された炭素を含む第１のシリコン混晶層２５とを有するゲート電極２５Ａと、第１のシリコン混晶層２５上に形成された第１のシリサイド層２９と、半導体領域１０ｘにおけるゲート電極２５Ａの側方下の領域に形成された第２導電型の不純物拡散領域２４と、不純物拡散領域２４の上部領域に形成された炭素を含む第２のシリコン混晶層２６と、第２のシリコン混晶層２６上に形成された第２のシリサイド層３０とを備えている。 （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）

【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】ｈｉｇｈ−ｋ膜を含むＦＥＴにおいて、低抵抗金属として高融点金属を用いた場合のイオン注入時のゲートにおけるドーパント突き抜けの問題と、低抵抗金属のグレインサイズの下地依存に起因したＰＭＩＳトランジスタとＮＭＩＳトランジスタとのゲート抵抗の差を解決する。
【解決手段】ｈｉｇｈ−ｋ膜４上に形成されるゲート電極を、仕事関数金属膜５とその上部の第一の低抵抗膜６、第二の低抵抗膜７で構成したＭＩＳトランジスタにおいて、仕事関数金属膜５上の、タングステンからなる第一の低抵抗膜６のグレインサイズを前記第一の低抵抗膜６上の第二の低抵抗膜７のグレインサイズより小さくする。 （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】ゲート電極である金属膜／多結晶シリコン膜間の接触抵抗が大きい場合であっても、ゲートコンタクトプラグに印加した電界を十分な速度で十分に金属膜に伝えることができる半導体装置、およびその製造方法を得ることを目的とする。
【解決手段】本発明の一実施形態における半導体装置は、半導体基板１と、半導体基板１上に形成されたゲート絶縁膜３と、ゲート絶縁膜３上に形成された金属膜４、当該金属膜４上に形成された多結晶シリコン膜５、を有するゲート電極６と、ゲート電極６上に形成された層間絶縁膜１１と、層間絶縁膜１１および多結晶シリコン膜５を貫通して金属膜４と接触するように形成されたコンタクトプラグ１２と、を備える。 （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】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】高誘電率ゲート誘電膜を用いるｐチャネルFETをゲート先作りプロセスにより形成すると閾値が大きくなる。
【解決手段】High-Kゲート誘電膜104の側面と接触するようにHigh-K誘電膜102を形成した後、酸素雰囲気中でアニールする。 （もっと読む）

【課題】 製造プロセスが比較的容易で、かつＭＯＳＦＥＴの特性のばらつきを抑えることができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 Ｓｉ基板１上に、界面酸化膜５，５ａ、ゲート絶縁膜６、金属ゲート電極７およびポリシリコンゲート電極８を順次形成してパターニングし、側面にシリコン酸化膜１０を形成し、さらにサイドウォール１７を形成する。サイドウォール１７をマスクとしてＳｉＧｅ−ｐ型Ｓ／Ｄ１８ａ、ｎ型Ｓ／Ｄ２０およびｐ型Ｓ／Ｄ２１を形成した後、サイドウォール１７を除去し、露出したシリコン酸化膜１０をマスクとして、エクステンション層１２，１４，２５，２７およびハロー層１３，１５，２６，２８を形成する。さらにシリコン酸化膜１０を介して、金属ゲート電極７などの側面にサイドウォール３３を形成した後、サイドウォール３３をマスクとして、金属シリサイド３５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】良好な形状のキャップ層を形成して、容易に適した仕事関数に制御することができる半導体装置、およびその製造方法を得ることを目的とする。
【解決手段】本発明における半導体装置の製造方法は、ｈｉｇｈ−ｋ膜２および第１のゲート電極膜３が積層したゲートパターンが形成されるとともに、ゲートパターンをマスクとして、第１導電型および第２導電型のソース・ドレイン領域１２を形成する。次に、ゲートパターンの周囲を含む全面に層間絶縁膜１４を形成する。次に、第１導電型のＭＩＳＦＥＴ形成領域８の第１のゲート電極膜を除去して溝部２０ａを形成する。次に、溝部２０ａの底面および側面を含む全面に積層するようにキャップ層１５を形成する。次に、溝部２０ａを埋め込むように第２のゲート電極膜１６を形成する。次に、第２導電型のＭＩＳＦＥＴ形成領域９の第１のゲート電極膜３の表面が露出するように除去しキャップ層１５を拡散する。 （もっと読む）

【課題】生産性を損なうことなく、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の主面ｓ１のＮＭＩＳ領域ＲＮには素子用ｐウェルｐｗを、ＰＭＩＳ領域ＲＰには素子用ｎウェルｎｗを形成した後、主面ｓ１に順に形成したゲート絶縁膜ＧＩおよび第１多結晶シリコン膜Ｅ１ａを透過させるようにしてアクセプタとなる不純物イオンを注入して、チャネル領域ＣＨの不純物濃度を調整する。その後、第１多結晶シリコン膜Ｅ１ａおよびその上に形成した第２多結晶シリコン膜のうち、ＮＭＩＳ領域ＲＮにはドナー不純物を、ＰＭＩＳ領域ＲＰにはアクセプタ不純物を注入した後、これらを加工して、ｎ型のゲート電極とｐ型のゲート電極とを形成する。ゲート絶縁膜ＧＩは、シリコン基板１の主面を酸化した後、炉体内において一酸化二窒素雰囲気中で熱処理を施すようにして形成する。 （もっと読む）

【課題】微細プロセスよりも前に個片化用の溝を形成した場合でも、微細プロセスにおけるフォトリソグラフィで使用するフォトレジストを均一に形成することを可能にする。
【解決手段】配列された複数の素子形成領域ＡＲ１を含むｐ型半導体層１０３における隣り合う素子形成領域ＡＲ１間に平行な２つの溝ＴＲを形成し、個片化時には２つの溝ＴＲの間に形成された凸部１２０を切断する。この構成により、スクライブ領域ＳＲ全体に溝ＴＲを形成する必要が無くなるため、溝ＴＲの幅を例えばダイシングブレードの厚さやレーザスポットの径よりも小さくすることが可能となる。この結果、微細プロセスよりも前に個片化用の溝を形成した場合でも、微細プロセスにおけるフォトリソグラフィで使用するフォトレジストを均一に形成することが可能となる。 （もっと読む）

【課題】メタルをゲート電極材料に用いたＣＭＩＳ素子の閾値を低減する。
【解決手段】ｐ型ＭＩＳトランジスタＱｐのゲート絶縁膜５上に設けられたｐ型ゲート電極７は、順に、カチオン比でＡｌが１０％以上５０％以下のＴｉＡｌＮから構成される第１金属膜３０と、ＴｉＮから構成され、膜厚が５ｎｍ以下の第２金属膜３１と、Ｓｉを主成分として含有する導電体膜３２とが積層された構造を有している。また、ｎ型ＭＩＳトランジスタＱｎのゲート絶縁膜５上に設けられたｎ型ゲート電極６は、順に、第２金属膜３１と、導電体膜３２とが積層された構造を有している。 （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）