JP2005340329A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005340329A JP2005340329A JP2004154268A JP2004154268A JP2005340329A JP 2005340329 A JP2005340329 A JP 2005340329A JP 2004154268 A JP2004154268 A JP 2004154268A JP 2004154268 A JP2004154268 A JP 2004154268A JP 2005340329 A JP2005340329 A JP 2005340329A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric constant
- film
- high dielectric
- constant film
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 108
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 104
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 25
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 16
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 387
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910003855 HfAlO Inorganic materials 0.000 description 5
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004129 HfSiO Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28158—Making the insulator
- H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
- H01L21/28185—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation with a treatment, e.g. annealing, after the formation of the gate insulator and before the formation of the definitive gate conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28158—Making the insulator
- H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
- H01L21/28194—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation by deposition, e.g. evaporation, ALD, CVD, sputtering, laser deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28158—Making the insulator
- H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
- H01L21/28202—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation in a nitrogen-containing ambient, e.g. nitride deposition, growth, oxynitridation, NH3 nitridation, N2O oxidation, thermal nitridation, RTN, plasma nitridation, RPN
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/3115—Doping the insulating layers
- H01L21/31155—Doping the insulating layers by ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
- H01L21/823857—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate insulating layers, e.g. different gate insulating layer thicknesses, particular gate insulator materials or particular gate insulator implants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/517—Insulating materials associated therewith the insulating material comprising a metallic compound, e.g. metal oxide, metal silicate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/511—Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures
- H01L29/513—Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures the variation being perpendicular to the channel plane
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
【解決手段】 半導体装置100は、シリコン基板102と、シリコン基板102上に形成された高濃度高誘電率膜108bおよび多結晶シリコン膜114を含むN型MOSFET118と、シリコン基板102上に、N型MOSFET118に並置して形成された低濃度高誘電率膜108aおよび多結晶シリコン膜114とを含むP型MOSFET120と、を備える。低濃度高誘電率膜108aおよび低濃度高誘電率膜108aは、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む。低濃度高誘電率膜108aにおける上記金属元素の濃度は、高濃度高誘電率膜108bにおけるものよりも低い。
【選択図】 図1
Description
本発明によれば、半導体基板と、半導体基板上に形成され、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む第一の高誘電率膜により構成された第一のゲート絶縁膜と、第一のゲート絶縁膜上に、第一の高誘電率膜に接して設けられた多結晶シリコン膜により構成された第一のゲート電極と、を含むN型MOSFETと、半導体基板上に、N型MOSFETに並置して形成され、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む第二の高誘電率膜により構成された第二のゲート絶縁膜と、第二のゲート絶縁膜上に、第二の高誘電率膜に接して設けられた多結晶シリコン膜により構成された第二のゲート電極と、を含むP型MOSFETと、を備え、第二の高誘電率膜において、少なくとも多結晶シリコン膜と接する界面における金属元素の濃度が、第一の高誘電率膜の多結晶シリコン膜と接する界面における金属元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置が提供される。
本発明の半導体装置において、第一の高誘電率膜および第二の高誘電率膜は、それぞれ独立して、HfSiOまたはHfAlOあるいはこれらの窒化物により構成することができる。ここで、HfAlOにおいて、HfとAlの合計含有量に対するHfの割合の下限は、20原子%以上とすることができる。また、第一の高誘電率膜および第二の高誘電率膜は、Alを含まない構成とすることもできる。
図1は、本実施の形態における半導体装置100の構成を示す断面図である。本実施の形態において、半導体装置100は、N型MOSFET118およびP型MOSFET120を含むCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)デバイスである。また、このCMOSデバイスは、LSIの内部回路を構成する。
本実施の形態においても、半導体装置100は、第一の実施の形態において図1に示したのと同様の構成を有する。図4は本実施の形態における半導体装置100の製造工程の一例を示す工程断面図である。
本実施の形態においても、半導体装置100は、第一の実施の形態において図1に示したのと同様の構成を有する。図6は本実施の形態における半導体装置100の製造工程の一例を示す工程断面図である。
102 シリコン基板
102a Pウェル
102b Nウェル
104 素子分離領域
106 シリコン酸化膜
108a 低濃度高誘電率膜
108b 高濃度高誘電率膜
114 多結晶シリコン膜
115 側壁絶縁膜
116 側壁絶縁膜
118 N型MOSFET
120 P型MOSFET
121 不純物拡散領域
122 不純物拡散領域
Claims (11)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む第一の高誘電率膜により構成された第一のゲート絶縁膜と、前記第一のゲート絶縁膜上に、前記第一の高誘電率膜に接して設けられた多結晶シリコン膜により構成された第一のゲート電極と、を含むN型MOSFETと、
前記半導体基板上に、前記N型MOSFETに並置して形成され、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む第二の高誘電率膜により構成された第二のゲート絶縁膜と、前記第二のゲート絶縁膜上に、前記第二の高誘電率膜に接して設けられた多結晶シリコン膜により構成された第二のゲート電極と、を含むP型MOSFETと、
を備え、
前記第二の高誘電率膜において、少なくとも前記多結晶シリコン膜と接する界面における前記金属元素の濃度が、前記第一の高誘電率膜の前記多結晶シリコン膜と接する界面における前記金属元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、多結晶シリコン膜により構成された第一のゲート電極と、前記半導体基板と前記多結晶シリコン膜との間に、前記多結晶シリコン膜に接して設けられた第一の高誘電率膜により構成された第一のゲート絶縁膜と、を含むN型MOSFETと、
前記半導体基板上に前記N型MOSFETに並置して形成され、多結晶シリコン膜により構成された第二のゲート電極と、前記半導体基板と前記第二のゲート電極との間に、前記多結晶シリコン膜に接して設けられ、当該多結晶シリコン膜中に拡散する金属元素を含む第二の高誘電率膜により構成された第二のゲート絶縁膜と、を含むP型MOSFETと、
を備え、
前記第一の高誘電率膜は、前記金属元素を含み、当該金属元素が前記第二の高誘電率膜から当該第二の高誘電率膜に接する前記多結晶シリコン膜に拡散する量は、当該金属元素が前記第一の高誘電率膜から当該第一の高誘電率膜に接する前記多結晶シリコン膜に拡散する量よりも多く、
前記第二の高誘電率膜において、少なくとも前記多結晶シリコン膜と接する界面における前記金属元素の濃度が、前記第一の高誘電率膜の前記多結晶シリコン膜と接する界面における前記金属元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1または2に記載の半導体装置において、
前記第二の高誘電率膜中の前記金属元素の平均濃度が、前記第一の高誘電率膜中の前記金属元素の平均濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む第一の高誘電率膜により構成された第一のゲート絶縁膜と、前記第一のゲート絶縁膜上に、前記第一の高誘電率膜に接して設けられた多結晶シリコン膜により構成された第一のゲート電極と、を含むN型MOSFETと、
前記半導体基板上に、前記N型MOSFETに並置して形成され、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む第二の高誘電率膜により構成された第二のゲート絶縁膜と、前記第二のゲート絶縁膜上に、前記第二の高誘電率膜に接して設けられた多結晶シリコン膜により構成された第二のゲート電極と、を含むP型MOSFETと、
を備え、
前記第二の高誘電率膜中の前記金属元素の平均濃度が、前記第一の高誘電率膜中の前記金属元素の平均濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の半導体装置において、
前記第二の高誘電率膜において、少なくとも前記多結晶シリコン膜と接する界面における前記金属元素の濃度が、当該膜中の他の領域における前記金属元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至5いずれかに記載の半導体装置において、
前記N型MOSFETの前記第一のゲート絶縁膜は、前記半導体基板と前記第一の高誘電率膜との間に設けられたシリコン酸化膜をさらに含み、
前記P型MOSFETの前記第二のゲート絶縁膜は、前記半導体基板と前記第二の高誘電率膜との間に設けられたシリコン酸化膜をさらに含むことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至6いずれかに記載の半導体装置において、
前記N型MOSFETの前記第一のゲート電極において、前記多結晶シリコン膜はN型不純物を含み、
前記P型MOSFETの前記第二のゲート電極において、前記多結晶シリコン膜はP型不純物を含むことを特徴とする半導体装置。 - N型MOSFETおよびP型MOSFETを含む半導体装置の製造方法であって、
PウェルおよびNウェルが並置して形成された半導体基板の全面に、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む高誘電率膜を形成する工程と、
前記Nウェル上の前記高誘電率膜を保護膜で覆う工程と、
前記保護膜をマスクとして、前記Pウェル上の前記高誘電率膜に、前記金属元素をイオン注入して、前記Pウェル上における前記高誘電率膜中の前記金属元素の濃度を前記Nウェル上における前記高誘電率膜中の前記金属元素の濃度よりも高くする工程と、
前記高誘電率膜上に、多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記高誘電率膜および前記多結晶シリコン膜を選択的に除去してゲート電極形状に加工する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - N型MOSFETおよびP型MOSFETを含む半導体装置の製造方法であって、
PウェルおよびNウェルが並置して形成された半導体基板の全面に、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含む高誘電率膜を形成する工程と、
前記Pウェル上の前記高誘電率膜を保護膜で覆う工程と、
前記保護膜をマスクとして、前記Nウェル上の前記高誘電率膜に、HfまたはZr以外の元素をイオン注入して、前記Nウェル上における前記高誘電率膜中の前記金属元素の濃度を前記Pウェル上における前記高誘電率膜中の前記金属元素の濃度よりも低くする工程と、
前記高誘電率膜上に、多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記高誘電率膜および前記多結晶シリコン膜を選択的に除去してゲート電極形状に加工する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - N型MOSFETおよびP型MOSFETを含む半導体装置の製造方法であって、
PウェルおよびNウェルが並置して形成された半導体基板の全面に、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含み、前記金属元素の濃度が低い低濃度高誘電率膜を形成する工程と、
前記Nウェル上の前記低濃度高誘電率膜を保護膜で覆う工程と、
前記保護膜をマスクとして、前記Pウェル上の前記低濃度高誘電率膜を選択的に除去する工程と、
前記Pウェル上に、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含み、当該金属元素の濃度が前記低濃度高誘電率膜中の前記金属元素の濃度より高い高濃度高誘電率膜を形成する工程と、
前記低濃度高誘電率膜および前記高濃度高誘電率膜上に、多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記低濃度高誘電率膜、前記高濃度高誘電率膜および前記多結晶シリコン膜を選択的に除去してゲート電極形状に加工する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - N型MOSFETおよびP型MOSFETを含む半導体装置の製造方法であって、
PウェルおよびNウェルが並置して形成された半導体基板の全面に、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含み、前記金属元素の濃度が高い高濃度高誘電率膜を形成する工程と、
前記Pウェル上の前記高濃度高誘電率膜を保護膜で覆う工程と、
前記保護膜をマスクとして、前記Nウェル上の前記高濃度高誘電率膜を選択的に除去する工程と、
前記Nウェル上に、HfおよびZrからなる群から選択される一または二以上の金属元素を含み、当該金属元素の濃度が前記高濃度高誘電率膜中の前記金属元素の濃度より低い低濃度高誘電率膜を形成する工程と、
前記低濃度高誘電率膜および前記高濃度高誘電率膜上に、多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記低濃度高誘電率膜、前記高濃度高誘電率膜および前記多結晶シリコン膜を選択的に除去してゲート電極形状に加工する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004154268A JP4005055B2 (ja) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
CNB2005100712276A CN100388496C (zh) | 2004-05-25 | 2005-05-13 | 半导体器件 |
US11/129,439 US7238996B2 (en) | 2004-05-25 | 2005-05-16 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004154268A JP4005055B2 (ja) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005340329A true JP2005340329A (ja) | 2005-12-08 |
JP4005055B2 JP4005055B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=35424218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004154268A Expired - Fee Related JP4005055B2 (ja) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7238996B2 (ja) |
JP (1) | JP4005055B2 (ja) |
CN (1) | CN100388496C (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006093670A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-04-06 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008258444A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Fujitsu Ltd | 絶縁ゲート型半導体装置及びその製造方法 |
JP2010021365A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2010045210A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
WO2011141973A1 (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-17 | パナソニック株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2018148244A (ja) * | 2018-06-29 | 2018-09-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4205079B2 (ja) * | 2005-06-03 | 2009-01-07 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008306051A (ja) | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
KR20140047920A (ko) | 2012-10-15 | 2014-04-23 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
US11756834B2 (en) * | 2021-01-28 | 2023-09-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and method for forming the same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4447128B2 (ja) * | 2000-07-12 | 2010-04-07 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置の製造方法 |
JP4895430B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2012-03-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP3768871B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2006-04-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
JP3773475B2 (ja) | 2002-09-06 | 2006-05-10 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
JP2004214376A (ja) | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2005217272A (ja) | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
US20050224897A1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | High-K gate dielectric stack with buffer layer to improve threshold voltage characteristics |
US7023064B2 (en) * | 2004-06-16 | 2006-04-04 | International Business Machines Corporation | Temperature stable metal nitride gate electrode |
-
2004
- 2004-05-25 JP JP2004154268A patent/JP4005055B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-13 CN CNB2005100712276A patent/CN100388496C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-16 US US11/129,439 patent/US7238996B2/en active Active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006093670A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-04-06 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2008258444A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Fujitsu Ltd | 絶縁ゲート型半導体装置及びその製造方法 |
JP2010021365A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2010045210A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
WO2011141973A1 (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-17 | パナソニック株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2018148244A (ja) * | 2018-06-29 | 2018-09-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4005055B2 (ja) | 2007-11-07 |
CN1702866A (zh) | 2005-11-30 |
US7238996B2 (en) | 2007-07-03 |
CN100388496C (zh) | 2008-05-14 |
US20050263802A1 (en) | 2005-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7446379B2 (en) | Transistor with dopant-bearing metal in source and drain | |
JP5427148B2 (ja) | 半導体装置 | |
TW578270B (en) | CMOS of semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US7238996B2 (en) | Semiconductor device | |
US7759744B2 (en) | Semiconductor device having high dielectric constant layers of different thicknesses | |
US20070052026A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP5268829B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR100861835B1 (ko) | 듀얼 게이트 cmos형 반도체 소자의 제조 방법 | |
JP2008277587A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
US7683432B2 (en) | Semiconductor device having high-k gate dielectric layer and method for manufacturing the same | |
JP2009252895A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
WO2011151945A1 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2010129926A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
JP2009267027A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2010123669A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2010161299A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4828982B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2020035789A (ja) | 半導体装置 | |
KR100691491B1 (ko) | 반도체 소자의 듀얼 게이트 및 그 형성방법 | |
US7102183B2 (en) | MOS transistor | |
JP2004288886A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2006108251A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2006324528A (ja) | 半導体装置 | |
JP2006005124A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2009290123A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060407 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060626 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4005055 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |