JP5436362B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成について、図5及び図6(a) 〜(b) を参照しながら説明する。図5は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。図6(a) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成を示すゲート長方向の断面図である。図6(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成を示すゲート幅方向の断面図である。具体的には、図6(a) 〜(b) は、それぞれ、図5に示すVIa-VIa線及びVIb-VIb線のそれぞれにおける断面図である。
10a 活性領域
11 素子分離領域
11x 第1の素子分離部
11y 第2の素子分離部
11v 第3の素子分離部
11w 第4の素子分離部
12 p型ウェル領域
13 高誘電率膜
14 調整用金属膜
15,15a 調整用金属を含む高誘電率膜
16,16A ゲート絶縁膜用膜
16a ゲート絶縁膜
17,17A,17a 金属膜
18,18A,18a シリコン膜
19,19A ゲート電極用膜
19a ゲート電極
20X,20x 第1の窒化領域
20Y,20y 第2の窒化領域
21 n型エクステンション注入領域
21a n型エクステンション領域
22 内側サイドウォール
23 外側サイドウォール
24 サイドウォール
25 n型ソースドレイン注入領域
25a n型ソースドレイン領域
26a 第1のシリサイド膜
26b 第2のシリサイド膜
27 層間絶縁膜
28a 第1のコンタクトホール
28b 第2のコンタクトホール
29a 第1のコンタクトプラグ
29b 第2のコンタクトプラグ
Re1 レジストパターン
Re2 レジストパターン
d1,d2,Dr1,Dr2,D1,D2 突き出し量
w1,w2,W1,W2 幅
50 半導体基板
50x 活性領域
51 素子分離領域
52a,52b, 52c, 52d Laを含む高誘電率膜
52A,52B, 52C, 52D ゲート絶縁膜
53a,53b, 53c, 53d 金属膜
54a,54b, 54c, 54d シリコン膜
54A,54B, 54C, 54D ゲート電極
55c 端部
55d 窒化領域
W ゲート幅
D 突き出し量
Claims (11)
- MISトランジスタを備えた半導体装置であって、
前記MISトランジスタは、
半導体基板における素子分離領域に囲まれた活性領域と、
前記活性領域及び前記素子分離領域上に形成され、高誘電率膜を有するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とを備え、
前記高誘電率膜は、ランタノイド元素又はマグネシウムからなる調整用金属を含み、
前記ゲート絶縁膜における前記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、窒化領域が設けられており、
前記窒化領域に含まれる窒素の窒素濃度をnxとし、前記ゲート絶縁膜における前記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、
nx>n
の関係式が成り立っていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記窒化領域は、前記ゲート絶縁膜のゲート幅方向の一端側に設けられた第1の窒化領域と、前記ゲート絶縁膜のゲート幅方向の他端側に設けられた第2の窒化領域とを有し、
前記第1の窒化領域のゲート幅方向の幅をw1とし、
前記第2の窒化領域のゲート幅方向の幅をw2とし、
前記活性領域のゲート幅方向の一端から前記ゲート絶縁膜のゲート幅方向の一端までの突き出し量をd1とし、
前記活性領域のゲート幅方向の他端から前記ゲート絶縁膜のゲート幅方向の他端までの突き出し量をd2としたとき、
w1≦d1、且つ、w2≦d2
の関係式が成り立っていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1又は2に記載の半導体装置において、
前記ゲート絶縁膜における前記活性領域上に位置する部分には、前記窒化領域が形成されていないことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記素子分離領域における前記ゲート電極のゲート幅方向の側方に位置する部分の窒素濃度は、前記素子分離領域における前記ゲート電極下に位置する部分の窒素濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記素子分離領域における前記ゲート電極のゲート幅方向の側方に位置する部分の窒素濃度は、前記素子分離領域における前記活性領域のゲート長方向の側方に位置する部分の窒素濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記窒素濃度nxは、2×1022atoms/cm3以上であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記窒素濃度nは、1×1022atoms/cm3以下であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記MISトランジスタは、n型MISトランジスタであることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記調整用金属は、ランタンであることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜上に形成された金属膜と、前記金属膜上に形成されたシリコン膜とを有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項10に記載の半導体装置において、
前記金属膜における前記素子分離領域上に位置する部分の窒素濃度は、前記金属膜における前記活性領域上に位置する部分の窒素濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
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