【課題】 横方向に可変の仕事関数を有するゲート電極を含む半導体構造体を提供する。
【解決手段】 ＣＭＯＳ構造体などの半導体構造体が、横方向に可変の仕事関数を有するゲート電極を含む。横方向に可変の仕事関数を有するゲート電極は、角度傾斜イオン注入法又は逐次積層法を用いて形成することができる。横方向に可変の仕事関数を有するゲート電極は、非ドープ・チャネルの電界効果トランジスタ・デバイスに向上した電気的性能をもたらす。 （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】多結晶シリコン膜との接触に起因するショットキー抵抗を低減する。
【解決手段】半導体装置は、トランジスタを備える。トランジスタは、第１の活性領域の表面の一部を覆い二酸化シリコンよりも高い誘電率を有する第１の絶縁材料からなる第１のゲート絶縁膜と、第１のゲート絶縁膜上に形成された第１の金属材料からなる第１の金属ゲート電極と、第１の金属ゲート電極上に形成されたｐ型導電型の第１の多結晶シリコン膜を有する。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極の一部にメタルゲート電極を有するＭＩＳＥＦＴにおいて、メタルゲート電極を構成するグレインの配向性のばらつきに起因するＭＩＳＦＥＴのしきい値電圧のばらつきを小さくする。
【解決手段】メタルゲート電極４ａ、４ｂに炭素（Ｃ）を導入することにより、メタルゲート電極４ａ、４ｂ内のグレインの粒径が大きくなることを防ぎ、メタルゲート電極４ａ、４ｂの中に多数の小さいグレインを形成することにより、グレインの配向性を均一化し、ゲート電極の仕事関数のばらつきを低減する。 （もっと読む）

【課題】半導体処理の方法が提供される。
【解決手段】いくつかの実施形態によれば、高い有効仕事関数を有する電極が形成される。この電極は、トランジスタのゲート電極であってもよく、導電材料の第１の層を堆積し、第１の層を水素含有ガスに露出し、第１の層に導電材料の第２の層を堆積することにより、ｈｉｇｈ−ｋゲート誘電体に形成されてもよい。第１の層は、基板がプラズマ又はプラズマ発生ラジカルに露出されないプラズマ無しプロセス（ｎｏｎ−ｐｌａｓｍａ ｐｒｏｃｅｓｓ）を用いて堆積される。第１の層が露出される水素含有ガスは、励起された水素種を含んでもよく、これは水素含有プラズマの一つであってもよく、水素含有ラジカルであってもよい。第２の層を堆積する前に、第１の層もまた、酸素に露出されてもよい。ゲートスタックのゲート電極の仕事関数は、いくつかの実施形態において約５ｅＶ又はそれ以上であってもよい。 （もっと読む）

【課題】二重金属ゲートを有する構造体において金属膜の仕事関数を調整する為の改善した方法および半導体素子を提供する。
【解決手段】半導体素子は単一金属膜に対し、ＮＭＯＳにおいてはフッ素、ＰＭＯＳにおいては炭素をそれぞれ選択的にドーピングすることによって形成される二重仕事関数の金属ゲート電極１０８’、１０９’を有する。 （もっと読む）

【課題】微細化を達成するとともに、ゲート電極等の信頼性を確保する半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】Ｎ型ＭＩＳトランジスタ及びＰ型ＭＩＳトランジスタのそれぞれのゲート形成領域において、Ｎ型ＭＩＳトランジスタのゲート形成領域の凹部内に形成されたゲート絶縁膜Ｆ０上に第１の金属含有膜Ｆ１を、Ｐ型ＭＩＳトランジスタのゲート形成領域の凹部内に形成されたゲート絶縁膜Ｆ０上に第３の金属含有膜Ｆ３を形成し、第１の金属含有膜Ｆ１上及び第３の金属含有膜Ｆ３上に第２の金属含有膜Ｆ２を形成し、Ｎ型ＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜Ｆ０に接する第１の金属含有膜Ｆ１の仕事関数がＰ型ＭＩＳトランジスタのゲート絶縁膜Ｆ０に接する第３の金属含有膜Ｆ３の仕事関数よりも小さい。 （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】半導体デバイスを提供する。
【解決手段】理論的な金属：酸素化学量論比を有する高kゲート誘電体、前記高ｋゲート誘電体の上部に設置された、Mを遷移金属として、組成がM_xAl_yで表されるアルミナイドを含むNMOS金属ゲート電極、および前記高ｋゲート誘電体の上部に設置された、アルミナイドを含まないPMOS金属ゲート電極、を有するCMOS半導体デバイス。 （もっと読む）

【課題】ＮＢＴＩを改善することのできるトランジスタ構造を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１０１と、半導体基板１０１の上部に形成されたｎ型ウェル領域１０２と、ｎ型ウェル領域１０２上に形成され、ゲート絶縁膜１０４と、下部ゲート電極１０５、及び下部ゲート電極１０５上に形成された上部ゲート電極１０６を含むゲート電極１２０とを有するｐチャネル型ＭＩＳトランジスタとを備える。下部ゲート電極１０５は、結晶粒界を有する多結晶の金属窒化物で構成されており、当該結晶粒界には金属窒化物を構成する元素とは異なる元素が偏析されている。 （もっと読む）

【課題】調整用金属を含む高誘電率膜を有するゲート絶縁膜を備えたＭＩＳトランジスタを有する半導体装置において、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、ＭＩＳトランジスタｎＴｒを備えている。ＭＩＳトランジスタは、半導体基板１０における素子分離領域１１に囲まれた活性領域１０ａと、活性領域及び素子分離領域上に形成され、高誘電率膜１５ａを有するゲート絶縁膜１６ａと、ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極１９ａとを備えている。ゲート絶縁膜における素子分離領域上に位置する部分のうち、少なくとも一部分には、窒化領域２０ｘ，２０ｙが設けられている。窒化領域２０ｘ，２０ｙに含まれる窒素の窒素濃度をｎ１，ｎ２とし、ゲート絶縁膜における活性領域上に位置する部分に含まれる窒素の窒素濃度をｎとしたとき、ｎ１＞ｎ、且つ、ｎ２＞ｎの関係式が成り立っている。 （もっと読む）

【課題】導電膜を有する半導体装置は、導電膜の内部応力の影響を受ける。内部応力について検討する。
【解決手段】絶縁表面上に設けられたｎチャネル型ＴＦＴを有する半導体装置は、半導体膜が引っ張り応力を受けるように、導電膜、例えばゲート電極に不純物元素が導入され、絶縁表面上に設けられたｐチャネル型ＴＦＴを有する半導体装置は、半導体膜が圧縮応力を受けるように、導電膜、例えばゲート電極に不純物が導入されている。 （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】導電膜を有する半導体装置は、導電膜の内部応力の影響を受ける。内部応力について検討する。
【解決手段】単結晶シリコン基板に形成されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴを有する半導体装置において、チャネル形成領域が引っ張り応力を受けるように、導電膜には不純物が導入され、単結晶シリコン基板に形成されたｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴを有する半導体装置において、チャネル形成領域が圧縮応力を受けるように、導電膜には不純物が導入されている。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極に注入された不純物に起因するゲートリークを低減させる。
【解決手段】ゲート電極１４が形成されたアクティブ領域による被覆率が５０％以上かつその面積が０．０２ｍｍ^２以上の領域において、多結晶シリコン膜１４´に炭素１５を導入してから、多結晶シリコン膜１４´にリン１６を導入し、多結晶シリコン膜１４´をパターニングすることにより、ゲート絶縁膜１３上にゲート電極１４を形成する。 （もっと読む）

【課題】メタルゲート電極内に基板面に対して平行な金属とシリコンなどとの境界又はシリサイドとシリコンなどとの境界を含むメタルゲート電極において、トランジスタの接続抵抗が小さく、高速動作時のトランジスタの遅延又はトランジスタ特性のばらつきなどの特性劣化の懸念がなく、且つ、低コストな構造を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、半導体基板１０１上に、ゲート絶縁膜１０５と、ｐＭＩＳ用金属材料１０９又はｎＭＩＳ用金属材料１１１と、ゲート電極材料１１２と、ゲート側壁メタル層１２２とを備えている。 （もっと読む）

【課題】バリアメタルの膜厚を抑制しながらメタルゲートの拡散性材料が高誘電率誘電体に拡散することを防ぐ。
【解決手段】半導体装置がゲート積層体構造を含む。ゲート積層体構造は、半導体基板５の上に形成された界面層４と、界面層４の上に形成された高誘電率誘電体３と、拡散性材料と不純物金属を含み、高誘電率誘電体の上方に形成されたシリサイドゲート１と、拡散性材料に対するバリア効果を持ち、高誘電率誘電体３とシリサイドゲート１の間に形成されたバリアメタル２とを備えている。不純物金属は、シリサイドゲート１の拡散性材料が高誘電率誘電体に導入されることを防ぐことができるような、拡散性材料に対するバリア効果を有している。 （もっと読む）

【課題】ゲート閾値電圧を低下させることなく、チャネル移動度を向上できる炭化珪素ＭＯＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】炭化珪素半導体装置２００は、炭化珪素基板１０と、炭化珪素基板１０上に形成された炭化珪素層２０と、炭化珪素層２０上に形成されたゲート絶縁膜３０と、ゲート絶縁膜３０を介して炭化珪素層２０上の所定位置に形成され、ＩＩＩ族軽元素であるＢ、ＡｌまたはＧａをｐ型ドーパントとして含む多結晶シリコンからなるゲート電極４０とを有する。そして、ゲート電極４０中の上記ｐ型ドーパントを、ゲート電極４０直下の炭化珪素層２０とゲート絶縁膜３０との界面近傍に拡散させ、上記ｐ型ドーパントによって界面近傍の不純物準位をパッシベーションする。 （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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【課題】 ウェット洗浄工程を増加させることなく、かつ、より低温でシリサイドを形成することが可能なシリサイドの形成方法を提供すること。
【解決手段】 表面にシリコンとシリコン酸化物とが露出している基板１０１上にシリサイドを形成するシリサイドの形成方法であって、基板１０１の温度を４００℃以上として、シリコンとシリコン酸化物とが露出している基板１０１の表面上にマンガン有機化合物ガスを供給し、基板１０１の表面に露出したシリコンを選択的にマンガンシリサイド化する。 （もっと読む）