【解決手段】 シリコン上にゲート絶縁層が形成された半導体センシング用電界効果型トランジスタであり、該ゲート絶縁層上に、直接的な検出部として有機単分子膜を形成して用いる半導体センシングデバイス用の電界効果型トランジスタであって、上記ゲート絶縁層が、第１のシリコン酸化物層上にシリコン窒化物層を介して第２のシリコン酸化物層が積層されてなる積層構造を具備する半導体センシング用電界効果型トランジスタ及びこれを用いた半導体センシングデバイス。
【効果】 ゲート絶縁層からのトランジスタ部分への水分やイオンの侵入を遮断することが可能であり、液中測定用として特に好適な、高い検出感度を示す半導体センシングデバイス及びこれを与える電界効果型トランジスタを提供することができる。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、安定した処理が可能で、且つゲートショートしない、ダマシンゲート構造を有する半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 本発明は、エッチングストッパー膜に用いたシリコン窒化膜を触媒ＣＶＤ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ−ＣＶＤ）法により、基板温度２５０〜４００℃、触媒体温度１６００〜２０００℃で成膜する。これによって、シリコン窒化膜中の水素・塩素などの不純物を低減し、ＨＦ系のウェットエッチレートを熱酸化膜の１／４以下に抑えることにより、ゲート溝上部に露出したエッチングストッパー膜表面のエッチング量を抑えることができる。 （もっと読む）

高誘電率ゲート誘電体を有するＮＭＯＳ及びＰＭＯＳトランジスタを含む相補型金属酸化物半導体集積回路が半導体基板上に形成される。ゲート誘電体上に金属障壁層が形成される。金属障壁層上に仕事関数設定金属層が形成され、仕事関数設定金属層上にキャップ金属層が形成される。
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この発明は、半導体材料の半導体本体（１）が設けられ、該半導体本体表面にソース領域（２）及びドレイン領域（３）を有し、ソース領域（２）とドレイン領域（３）との間にゲート領域（４）を有し、ゲート領域（４）は、ゲート誘電体（５）によって半導体本体（１）の表面から分離されているさらなる半導体材料の半導体領域（４Ａ）を備え、ゲート領域（４）近傍にソース領域（２）とドレイン領域（３）とを形成する複数のスペーサ（６）を有し、ソース領域（２）とドレイン領域（３）とに金属と半導体材料との化合物（８）を形成するための金属層（７）が設けられ、そして、ドレイン領域（３）に金属と上記さらなる半導体材料との化合物（８）を形成するためのさらなる金属層（７）が設けられる電界効果型トランジスタを有する半導体装置の製造方法に関する。ソース、ドレイン、ゲート領域（２，３，４）をシリサイド化するのに異なる金属層が用いられる既知の方法は様々な欠点がある。本発明の方法は、複数のスペーサ（８）が形成される前に、半導体領域（４Ａ）に対して選択的にエッチングされうる材料の犠牲領域（４Ｂ）が半導体領域（４Ａ）の上部に堆積され、複数のスペーサ（６）が形成された後に、エッチングにより犠牲領域（４Ｂ）が除去され、犠牲領域（４Ｂ）が除去された後に、ソース、ドレイン、ゲート領域（２，３，４）を含む単一の金属層（７）が堆積されることを特徴する。この方法では、一方で、単一の金属層のみと小数の容易な工程とが必要で、そして、現存する（シリコン）技術と適合し、他方で、完全にシリサイド化されたゲート（４）において空乏層の影響を受けない（ＭＯＳ）ＦＥＴが得られる。
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【課題】 高誘電率ゲート絶縁膜やメタルゲート電極を採用する場合に、仕事関数の変動を抑えて閾値電圧の変動量を低く抑えることができるようにし、ゲートリーク電流の増大を抑えて、信頼性の低下を招かないようにする。
【解決手段】 半導体装置を、ゲート電極１がメタルゲート電極であるか、又は、ゲート絶縁膜４が高誘電率ゲート絶縁膜である場合に、ゲート電極１とゲート絶縁膜４との間に、ゲート電極１側から順に、シリコン酸化膜２、シリコン窒化膜３を備えるものとする。 （もっと読む）

【課題】 基板バイアス電圧を印加することなく、正確且つ確実な低温動作を実現する構成を有する電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】 本発明の実施の一形態に係る電界効果トランジスタは、３００Ｋ以下の温度条件で動作することが想定された電界効果トランジスタであって、４．０５未満の仕事関数ＷＦｎを有するゲート電極材により形成されたゲート電極を備えているｎチャネル電界効果トランジスタを含むものである。また、本発明の実施の一形態に係る電界効果トランジスタは、５．１７を超える仕事関数ＷＦｐを有するゲート電極材により形成されたゲート電極を備えているｐチャネル電界効果トランジスタを含み得るものである。 （もっと読む）

【課題】 ダマシン構造のゲート電極を備えたＭＩＳ型ＦＥＴにおいて、高い電流駆動能力と低消費電力とを有するＭＩＳ型ＦＥＴの製造方法を提供する。
【解決手段】 シリコン基板１の表面部にソース／ドレイン拡散層（１４，１５）を形成し、その表面にシリサイド層１７を形成する。そして、ゲート側壁（１２，１３）で区画されたゲート開口溝２０底部のシリコン基板１表面に、５５０℃以下の温度で界面層２１を形成し、ゲート開口溝２０内、界面層２１および層間絶縁膜１９を被覆するようにＨｉｇｈ−ｋ膜２２を堆積させ、酸化性雰囲気中５５０℃以下の温度での熱処理を施す。そして、全面を被覆する導電体膜２３およびメタル膜２４を形成した後、ＣＭＰ法により層間絶縁膜１９上の不要部分を研磨除去しダマシン構造のメタルゲート電極を備えたＭＩＳ型ＦＥＴを形成する。 （もっと読む）

【課題】エピタキシャル成長法により半導体層を形成する際の加工寸法誤差を少なくすることができる半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】有機金属化合物を含有する感光性ペーストを塗布した後ベークして、基板１上に感光性マスク層を形成する。この感光性マスク層をフォトリソグラフィによりパターニングし、更に酸化処理又は還元処理して、基板１上に金属酸化物を主成分とするエピタキシャルマスク４を形成する。そして、基板１表面のエピタキシャルマスク４が形成されていない領域上にダイヤモンドをエピタキシャル成長させて、半導体ダイヤモンド層５ａ及び５ｂを形成する。エピタキシャルマスク４を除去した後、半導体ダイヤモンド層５ａ及び５ｂ上に夫々ソース電極７及びドレイン電極８を形成すると共に、基板１表面におけるチャネル領域上にゲート絶縁膜６を介してゲート電極９を形成する。 （もっと読む）

窒化物および充填層を含む犠牲ゲート構造は、金属ゲート電極と置換される。金属ゲート電極は、充填層で被覆された窒化物層で再度被覆される。窒化物および充填層の置換によって、歪みが再導入され、エッチング停止層が提供される。
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【課題】 メタルゲート及びhigh-kゲート絶縁膜を有するCMOSにおいて、nMOS及びpMOSトランジスタの低しきい値化を実現する。
【解決手段】 ｎ型MISFET形成領域11のゲート絶縁膜3aはHfO₂膜であり、メタルゲート電極4aは、TiN膜と、ゲート絶縁膜との界面に生成されたにゲート電極に含まれるIV族遷移金属と酸素を含むがシリコンは含まない界面層とからなり、その仕事関数はｎ型MISFETのゲート電極材料に適した4.0〜4.2eVである。ｐ型MISFET形成領域１２のゲート絶縁膜3bはHfSiO_２/HfO₂であり、メタルゲート電極4bはTiNと、ゲート絶縁膜との界面に形成されたにゲート電極に含まれるIV族遷移金属と酸素および金属的シリコン（Si⁰）からなる界面層とからなり、その仕事関数は、ｐ型MISFETのゲート電極材料に適した4.9eVとなっている。 （もっと読む）

【課題】相対的に高いＯＮ電流と、相対的に低いしきい値電圧とを有するＭＩＳＦＥＴを形成する。
【解決手段】ゲート溝１９の内壁に沿って高誘電率膜２０を形成し、高誘電率膜２０上に相対的に低い温度により酸化する金属膜を積層し、金属膜に不純物をイオン注入した後、相対的に低い温度で金属膜を酸化させて酸化金属膜を形成すると同時に、不純物を高誘電率膜２０と酸化金属膜との界面に偏析させる。次いで、酸化金属膜を実質的に全て除去した後、改めて相対的に抵抗の低い金属膜をゲート溝１９の内部に埋め込むことにより、金属ゲート２４を形成する。 （もっと読む）

本発明は電界効果トランジスタの製造方法に関し、シリコンの半導体基体（１）は、いずれもエクステンション（２Ａ、３Ａ）を有する第１の導電型のソース領域（２）及びドレイン領域（３）と、チャネル領域（４）の上に配置されたゲート領域（５）と、が表面に設けられ、エクステンション（２Ａ、３Ａ）及びチャネル領域（４）の隣接部分（４Ａ）の間のｐｎ接合が２つの逆の導電型のドーパントの注入（Ｉ_１、Ｉ_２）によって形成され、前記２つの逆の導電型のドーパントの注入（Ｉ_１、Ｉ_２）の前に、ｐｎ接合が形成される部分にアモルファス化注入が行われる。アモルファス化注入（Ｉ_０）及び前記２つのドーパント注入（Ｉ_１、Ｉ_２）はいずれも、ゲート領域（５）が形成される前に、半導体基体（１）の表面に対してほぼ９０度に等しい角度で行われる。この方法では、形成されるｐｎ接合の最も適切な部分、すなわち、表面に対して垂直に走る垂直部分は、極めて急峻で険しいだけでなく、注入の欠点がないので極めて低いリーク電流を有する。好ましくは、結晶構造のシリコンを再成長させるために低温アニールが用いられる。
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