JP2009224509A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 半導体基板における第１の活性領域上に形成され、第１の金属含有導電膜を有する第１のゲート電極と、
   前記半導体基板における第２の活性領域上に形成され、第２の金属含有導電膜を有する第２のゲート電極と、
   前記第１の活性領域と前記第２の活性領域とを区画するように前記半導体基板に形成された素子分離領域とを備え、
   前記第１の金属含有導電膜及び前記第２の金属含有導電膜はそれぞれ前記素子分離領域上に互いに離間して形成されており、
   前記第１の金属含有導電膜上から前記素子分離領域上を経て前記第２の金属含有導電膜の上まで、前記第１のゲート電極及び前記第２のゲート電極のそれぞれの一部となる第３の金属含有導電膜が連続的に形成されており、
   前記第３の金属含有導電膜上に、前記第１の金属含有導電膜の上方から前記素子分離領域の上方を経て前記第２の金属含有導電膜の上方まで、前記第１のゲート電極及び前記第２のゲート電極のそれぞれの一部となるシリコン膜が連続して形成されており、
   前記第３の金属含有導電膜は、前記第１の金属含有導電膜及び前記第２の金属含有導電膜のそれぞれと接していることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記第１のゲート電極はＮ型ＭＩＳトランジスタのゲート電極であり、
   前記第２のゲート電極はＰ型ＭＩＳトランジスタのゲート電極であることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項２に記載の半導体装置において、
   前記第１の金属含有導電膜は、仕事関数が４．５５ｅＶ以下の材料からなり、
   前記第２の金属含有導電膜は、仕事関数が４．６５ｅＶ以上の材料からなることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項３に記載の半導体装置において、
   前記第１の金属含有導電膜は、Ｔａ化合物及びＨｆ化合物のうちの少なくとも１つを含む材料からなり、
   前記第２の金属含有導電膜は、Ｔｉ化合物及びＲｕ化合物のうちの少なくとも１つを含む材料からなることを特徴とする半導体装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
   前記第３の金属含有導電膜は、高融点金属含有材料からなることを特徴とする半導体装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置において、
   前記第１の活性領域と前記第１のゲート電極との間に形成された第１の高誘電率ゲート絶縁膜と、
   前記第２の活性領域と前記第２のゲート電極との間に形成された第２の高誘電率ゲート絶縁膜とをさらに備えていることを特徴とする半導体装置。
7. 請求項６に記載の半導体装置において、
   前記第１の高誘電率ゲート絶縁膜及び前記第２の高誘電率ゲート絶縁膜はそれぞれ前記素子分離領域上に互いに離間して形成されていることを特徴とする半導体装置。
8. 請求項７に記載の半導体装置において、
   前記第３の金属含有導電膜は、前記素子分離領域の上面と接していることを特徴とする半導体装置。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の半導体装置において、
   前記素子分離領域上において、前記第１の金属含有導電膜と前記第２の金属含有導電膜とは、少なくとも前記第２の高誘電率ゲート絶縁膜及び前記第２の金属含有導電膜の合計厚さ以上離間していることを特徴とする半導体装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置において、
    前記シリコン膜の表面はシリサイド化されていることを特徴とする半導体装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置において、
    前記第３の金属含有導電膜は、前記素子分離領域上における前記第１の金属含有導電膜と前記第２の金属含有導電膜とに挟まれたスペース内に凹部が残るように形成されており、
    前記シリコン膜は、前記凹部を埋めるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置において、
    前記第３の金属含有導電膜は、前記素子分離領域上における前記第１の金属含有導電膜と前記第２の金属含有導電膜とに挟まれたスペースを埋めるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
13. 半導体基板における第１の活性領域と第２の活性領域とを区画するように、前記半導体基板に素子分離領域を形成する工程（ａ）と、
    前記第１の活性領域上に、第１のゲート電極の一部となる第１の金属含有導電膜を形成する工程（ｂ）と、
    前記第２の活性領域上に、第２のゲート電極の一部となる第２の金属含有導電膜を形成する工程（ｃ）と、
    前記第１の金属含有導電膜上から前記素子分離領域上を経て前記第２の金属含有導電膜の上まで、前記第１のゲート電極及び前記第２のゲート電極のそれぞれの一部となる第３の金属含有導電膜を前記第１の金属含有導電膜及び前記第２の金属含有導電膜のそれぞれと接するように連続的に形成する工程（ｄ）と、
    前記工程（ｄ）よりも後に、前記第３の金属含有導電膜上に、前記第１のゲート電極及び前記第２のゲート電極のそれぞれの一部となるシリコン膜を形成する工程（ｅ）とを備え、
    前記工程（ｄ）において、前記第１の金属含有導電膜及び前記第２の金属含有導電膜はそれぞれ前記素子分離領域上に互いに離間して形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項１３に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記工程（ｅ）よりも後に、前記第１の金属含有導電膜、前記第２の金属含有導電膜、前記第３の金属含有導電膜及び前記シリコン膜をパターニングして、前記第１の活性領域上に前記第１の金属含有導電膜、前記第３の金属含有導電膜及び前記シリコン膜からなる前記第１のゲート電極を形成すると共に、前記第２の活性領域上に前記第２の金属含有導電膜、前記第３の金属含有導電膜及び前記シリコン膜からなる前記第２のゲート電極を形成する工程（ｆ）をさらに備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。