【課題】ＴｉＮ膜及びバッファ層から形成されるバリアー膜を備えるポリメタルゲート電極を持つ半導体素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体基板上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に半導体基板側から順に積層された導電性ポリシリコン膜、第１金属シリサイド膜、バリアー膜、及び金属膜から形成されるポリメタルゲート電極と、を備える半導体素子である。バリアー膜は、第１金属シリサイド膜上に形成されるＴｉＮ膜と、ＴｉＮ膜と金属膜との間に介在されるバッファ層と、を備える。 （もっと読む）

【課題】半導体装置の信頼性を向上させることができる技術を提供する。特に、ゲート電極をメタル材料で構成する電界効果トランジスタを有する半導体装置において、安定した動作特性を得ることのできる技術を提供する。
【解決手段】レジストパターン１２をマスクとしたドライエッチングにより、ゲート電極１３ｎまたはゲート電極１３ｐを形成した後、酸素および水素を含むプラズマ雰囲気中においてアッシング処理を施すことにより、レジストパターン１２を除去し、ゲート電極１３ｎまたはゲート電極１３ｐの側面に付着した反応生成物１４を酸化する。その後、洗浄処理を施して、反応生成物１４を除去する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極膜に注入したイオンがチャネル領域に達してＭＩＳＦＥＴの電気特性に影響を与えていた。
【解決手段】半導体基板の主面上にゲート絶縁膜を介して形成されるとともに、第１導電型となる不純物を含んだシリコンを主体とする第１ゲート電極膜と、前記第１ゲート電極膜上に形成されるとともに、酸素及び窒素のうち一方又は両方を含んだシリコンを主体とする介在層と、前記第１ゲート電極膜上に前記介在層を介して形成されるとともに、前記第１導電型となる不純物を含んだシリコンを主体とする第２ゲート電極膜と、を含む電界効果トランジスタを有する。 （もっと読む）

【課題】higher-k材料であるチタン酸化膜の半導体基板との界面を安定化でき、さらなる微細化に対応できるゲート構造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１の上に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極とを備えている。ゲート絶縁膜は、アナターゼ型酸化チタンを主成分とする高誘電率絶縁膜５であり、ゲート電極は、第１の金属膜６又は第２の金属膜８を含む導電膜から構成されている。 （もっと読む）

【課題】第1の領域のゲート絶縁膜への酸化剤の進入を防止しつつ、第２の領域の複数の第１の配線間に設けられた酸化アルミニウム膜を選択的に除去する。
【解決手段】第１の領域において第１の積層体の側壁を覆い、第２の領域において複数の第１の配線を覆うように形成した第１の絶縁膜をマスクとして、第１の領域に第１のイオン注入を施す。その後、第１の領域において第１の積層体の側壁を覆い、第２の領域において複数の第１の配線間を埋設するように形成した、酸化アルミニウムを主体とする第２の絶縁膜をマスクとして、第１の領域に第２のイオン注入を施す。第２の絶縁膜を、第１の絶縁膜に対して選択的に除去する。 （もっと読む）

【課題】ダミーゲート電極の除去により形成されたゲート溝へのゲート電極材料の埋め込み性を改善することにより、適切な閾値電圧を持つ電界効果型トランジスタを備えた半導体装置を容易に実現できるようにする。
【解決手段】ゲート電極１１１ｂは、それぞれ金属又は導電性金属化合物からなる第１導電膜１０８ｂ、第２導電膜１０９ｂ及び第３導電膜１１０ｂが下から順に形成された積層構造を有し、ゲート電極１１１ａは、第２導電膜１０９ａ及び第３導電膜１１０ａが下から順に形成された積層構造を有する。第１導電膜１０８ｂの仕事関数と第２導電膜１０９ａ、１０９ｂの仕事関数とは異なっている。第１導電膜１０８ｂは板状に形成されており、第２導電膜１０９ａ、１０９ｂは凹形状に形成されている。 （もっと読む）

【課題】配線の低抵抗化を図る。
【解決手段】本実施形態の半導体装置は、半導体基板１０を覆う第１の層間絶縁膜上に設けられる配線６０と、配線６０の上面上に設けられるキャップ層６８と、配線６０と第２の層間絶縁膜との間に設けられるバリア膜６２と、を含む。配線６０は高融点導電層を含み、配線６０の配線幅Ｗ１は、キャップ層６８の幅Ｗ２よりも小さい。バリア膜６２は、高融点導電層６０が含む元素の化合物からなり、配線６０を覆う層間絶縁膜６９，７０に起因する不純物が配線６０内に拡散するのを抑制する。 （もっと読む）

【課題】所望の温度特性を有することによって回路規模を小さくできるＭＯＳトランジスタを提供する。
【解決手段】ゲート絶縁膜３０は、ソース領域５１とドレイン領域５２との間の領域の上に設けられる。ゲート電極４０は、ゲート絶縁膜３０の上に設けられる。空乏層４２は、Ｐ型半導体層４１とＰ型半導体層４１の下層（ゲート絶縁膜３０）との接合面に生じる。温度が変化すると、ゲート電極４０内部の空乏層４２の領域が変化し、チャネル形成に対するゲート電圧の影響が変化するので、閾値電圧は通常のＭＯＳトランジスタの場合よりも変化する。このことを利用し、ＭＯＳトランジスタが所望の温度特性を有するよう制御されるので、温度補正回路が不要になる。よって、回路規模が小さくなる。 （もっと読む）

【課題】特性の良好な半導体装置を形成する。
【解決手段】本発明は、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴをｐＭＩＳ形成領域１Ａに有し、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴをｎＭＩＳ形成領域１Ｂに有する半導体装置の製造方法であって、ＨｆＯＮ膜５上にＡｌ膜８ａを形成する工程と、Ａｌ膜上にＴｉリッチなＴｉＮ膜７ａを形成する工程と、を有する。さらに、ｎＭＩＳ形成領域１ＢのＴｉＮ膜およびＡｌ膜を除去する工程と、ｎＭＩＳ形成領域１ＢのＨｆＯＮ膜５上およびｐＭＩＳ形成領域１ＡのＴｉＮ膜７ａ上にＬａ膜８ｂを形成する工程と、Ｌａ膜８ｂ上にＮリッチなＴｉＮ膜７ｂを形成する工程と、熱処理を施す工程とを有する。かかる工程によれば、ｐＭＩＳ形成領域１Ａにおいては、ＨｆＡｌＯＮ膜のＮ含有量を少なくでき、ｎＭＩＳ形成領域１Ｂにおいては、ＨｆＬａＯＮ膜のＮ含有量を多くできる。よって、ｅＷＦを改善できる。 （もっと読む）

【課題】電極材料が拡散するのを抑制し、特性の向上を実現する。
【解決手段】半導体装置を、ゲート電極３とゲート絶縁膜２との間、Ａｌ含有オーミック電極４、５とＡｕ配線９との間、及び、ゲート電極３の下方及びＡｌ含有オーミック電極４、５の上方、のいずれかに設けられ、第１ＴａＮ層６Ａ、Ｔａ層６Ｂ、第２ＴａＮ層６Ｃを順に積層した構造を有する電極材料拡散抑制層６を備えるものとする。 （もっと読む）

【課題】窒化金属膜から放出される窒素がゲート絶縁膜に到達することを抑制する。
【解決手段】この半導体装置は、半導体基板１００、第１ゲート絶縁膜１１０、シリコン含有第２ゲート絶縁膜１２２、及び第１ゲート電極を備えている。第１ゲート絶縁膜１１０は半導体基板１００上に形成されており、酸化シリコン又は酸窒化シリコンよりも比誘電率が高い材料から構成されている。シリコン含有第２ゲート絶縁膜１２２は、第１ゲート絶縁膜１１０上に形成されている。第１ゲート電極はシリコン含有第２ゲート絶縁膜１２２上に形成されており、窒化金属層１２４を有している。第１ゲート絶縁膜１１０、シリコン含有第２ゲート絶縁膜１２２、及び窒化金属層１２４は、ｐＭＯＳＦＥＴの一部を構成している。 （もっと読む）

【課題】ゲートメタル電極とＨｉｇｈ−ｋ膜とを用いた半導体装置において、低抵抗なゲートメタル電極により仕事関数を調整できるようにする。
【解決手段】半導体装置は、Ｎウェル１０２の上に形成された第１のゲート絶縁膜１０９と、該第１のゲート絶縁膜１０９の上に形成された第１のゲート電極とを備えている。第１のゲート絶縁膜１０９は、第１の高誘電体膜１０９ｂを含み、第１のゲート電極は、第１の高誘電体膜１０９ｂの上に形成され、ＴｉＮ層１１０ａとＡｌＮ層１１０ｂとが交互に積層された第１の実効仕事関数調整層１１０を含む。ＴｉＮ層１１０ａはＡｌＮ層１１０ｂよりも抵抗が小さく、且つ、ＡｌＮ層１１０ｂはＴｉＮ層１１０ａよりも実効仕事関数の調整量が大きい。 （もっと読む）

【課題】Ｇｅ半導体層に、極浅かつ高濃度のキャリアからなるｎ型不純物領域を形成する。
【解決手段】ｎ型とｐ型のうちの一方の導電型の半導体基板と、半導体基板表面に選択的に設けられ、一方の導電型と異なる導電型の一対の不純物拡散領域と、一対の不純物拡散領域により挟まれた半導体基板上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層の上に設けられたゲート電極とを備え、不純物拡散領域の少なくとも一部は、基板に含まれる不純物と同じ導電型で、かつ基板の不純物濃度より高い不純物濃度を有する。 （もっと読む）

【課題】金属電極と該金属電極の上に形成されたシリコン電極とを有するゲート電極を備えた電界効果型トランジスタを実現する際に、金属電極とシリコン電極との界面に生じる界面抵抗を低減できるようにする。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１００における第１の活性領域１０３ａに形成されたＰ型の電界効果型トランジスタを備えている。第１の電界効果型トランジスタは、第１の活性領域１０３ａの上に形成された第１のゲート絶縁膜１０６ａと、第１のゲート絶縁膜１０６ａの上に形成された第１のゲート電極１１５ａとを有している。第１のゲート電極１１５ａは、第１のゲート絶縁膜１０６ａの上に形成された第１の金属電極１０７ａと、該第１の金属電極１０７ａの上に形成された第１の界面層１１０ａと、該第１の界面層１１０ａの上に形成された第１のシリコン電極１１１ａとを有している。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜にＨＫ絶縁膜を用いたＭＩＳ構造の半導体装置において、ＨＫ絶縁膜端部近傍における酸素過剰領域の発生に起因するトランジスタ特性の劣化を防止する。
【解決手段】半導体基板１００上にゲート絶縁膜１０８ａ、１０８ｂを介してゲート電極１０９ａ、１０９ｂが形成されている。ゲート電極１０９ａ、１０９ｂの側面上に導電性酸化物からなるサイドウォールスペーサ１１１ａ、１１１ｂが形成されている。 （もっと読む）

【課題】本発明はゲート構造物として高誘電率を有する物質として、高誘電率を有する物質からなるゲート絶縁膜を含む半導体装置及びその製造方法に関する。
【解決手段】半導体装置及びその製造方法において、基板上に形成され、ハフニウムシリコン酸化物含有固体物質を含むゲート絶縁膜パターンと前記ゲート絶縁膜パターン上に形成される第１ゲート導電膜パターンを含むゲート構造物及び前記ゲート構造物と隣接する基板の表面部位に配置されており、ｎ型不純物がドーピングされたソース／ドレイン領域を含むことを特徴とする。 （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】微細化が進んだ場合であっても、適切なしきい値電圧を有するｐチャネルＭＯＳＦＥＴを含む半導体装置を製造する。
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板１０１上に、ＳｉＯ₂またはＳｉＯＮを含む第１ゲート絶縁層１０４を形成する第１ゲート絶縁層形成ステップと、第１ゲート絶縁層１０４上に、金属酸化物を含む第２ゲート絶縁層１０５を形成する第２ゲート絶縁層形成ステップと、第２ゲート絶縁層１０５上に、金属を含む第１電極１０６ａを形成する第１電極形成ステップと、形成された積層構造に、複数回のミリセカンドアニール処理を行うことで、第２ゲート絶縁層１０５および第１電極１０６ａの少なくとも一方に含まれる４族、５族または１３族の元素を、第１ゲート絶縁層１０４と第２ゲート絶縁層１０５との界面に拡散させるアニールステップとを含む。 （もっと読む）

【課題】キャップ材料を使用した半導体装置のウェハ面内における閾値電圧Vtのバラツキを抑制することを目的とする。
【解決手段】まず、半導体基板１００１の上に、高誘電率ゲート絶縁膜１００６及び第１のキャップ膜１００８を順に形成する。次に、熱処理を行って、第１のキャップ膜１００８中の第１の金属を高誘電体膜１００６に拡散させる。その後、高誘電体膜１００６に拡散せずに高誘電体膜１００６の上に残存した第１のキャップ膜１００８を除去して、第１の金属が拡散した高誘電率ゲート絶縁膜１００６Ａの上に金属電極１０１０を形成する。 （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）