JPH10223909A

JPH10223909A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH10223909A
Application number: JP4008997A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1997-02-08
Filing date: 1997-02-08
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタのしきい値を制御した構成
を提供する。【解決手段】ゲイト電極１０５を構成する材料と異な
る仕事関数を有する導電膜１０６を形成することで、し
きい値を制御する。例えば、ゲイト電極１０５にアルミ
ニウムを利用し、導電膜１０６にアルミニウムより仕事
関数の値が大きいＷ膜を利用することにより、Ｗ膜を設
けない場合に比較して、しきい値をプラス側にシフトさ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、薄膜
トランジスタの構造に関する。特にしきい値を制御する
ことができる構造を有する薄膜トランジスタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板や石英基板上に成膜した薄膜
半導体を利用したトランジスタ（薄膜トランジスタやＴ
ＦＴと称される）が知られている。

【０００３】ＴＦＴを利用して集積回路を構成する場
合、そのしきい値を制御することが必要となる。

【０００４】しきい値を制御する方法としては、チャネ
ルドープと呼ばれるチャネル領域に不純物をドーピング
する方法が知られている。（第１の方法）

【０００５】また、ゲイト電極を構成する材料を半導体
を主成分としたものとし、その導電型を選択することに
より、しきい値を制御する方法も知られている。（第２
の方法）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１の方法
は、しきい値をあるていど正確に制御することができ
る。しかし、ドーピング工程が増えるという作製工程上
の問題がある。また、チャネルが微小化していった場合
に不純物の他部への拡散や電気的な影響といった問題が
生じる。

【０００７】他方、第２の方法は、ゲイト電極を構成す
る材料に比較的高抵抗を示す半導体材料を利用しなけれ
ばならないという問題がある。

【０００８】ＴＦＴの高速動作を考えた場合、ゲイト電
極に高抵抗を示す半導体材料を用いることは不利とな
る。特に大面積化が要求されるフラットパネルディスプ
レイへの応用には不利となる。

【０００９】本明細書で開示する発明は、ゲイト電極材
料に特性上やプロセス上好ましい材料を利用するととも
に、同時にしきい値を制御できるような構造を有するＴ
ＦＴ（薄膜トランジスタ）を提供することを課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、ゲイト電極とゲイト絶縁膜との間にゲイト電
極を構成する材料とは異なる仕事関数を有する材料が形
成されており、前記ゲイト電極の仕事関数の値と前記材
料の仕事関数の値との違いによって、しきい値が制御さ
れていることを特徴とする。

【００１１】上記構成の具体的な例を図２に示す。図２
に示す構成は、ゲイト電極１０５とゲイト絶縁膜１０３
との間にゲイト電極を構成する材料とは異なる仕事関数
を有する導電膜１０６が形成されており、前記ゲイト電
極の仕事関数の値と前記導電膜の仕事関数の値との違い
によって、しきい値が制御されていることを特徴とす
る。

【００１２】しきい値の制御は、ゲイト電極と導電膜の
仕事関数の違いにより制御することができる。また、導
電膜の膜厚を変えることによっても制御することができ
る。代表的な元素の仕事関数の値を図９に示す。

【００１３】しきい値を制御するためのゲイト電極と仕
事関数の異なる材料としては、導電材料以外のもの（半
導体材料または絶縁材料）を利用することもできる。例
えば、炭素膜や炭素クラスタを利用することもできる。

【００１４】また、ゲイト電極には、アルミニウムに代
表されるような低抵抗材料を用いる場合には、導電膜の
膜厚をゲイト電極の膜厚に比較して、１０％以下とする
ことが好ましい。

【００１５】これは、ゲイト電極およびそこから延在す
る配線の抵抗を極力小さくするためである。換言すれ
ば、アルミニウム材料の低抵抗性を十分に生かすためで
ある。

【００１６】しきい値電圧とは、ドレイン電流が流れは
じめるときのゲイト電圧のことである。

【００１７】しきい値電圧の定義には、いくつかの方法
がある。

【００１８】本発明者らは、ゲイト電圧（Ｖｇ）を縦
軸、ドレイン電流の平方根（Ｉｄ^1/2）を横軸として作
成したグラフにおいて、傾きの最大点における接線がＶ
ｇ軸と交わる点におけるＶｇの値をしきい値として定義
している。

【００１９】しきい値は相対的な関係を明らかにするこ
とが重要なパラメータであるので、上記以外の定義の仕
方で定めてもよいことは勿論である。

【００２０】

【作用】ここでは、以下のような状態を考えてみる。（１）ゲイト電極としてアルミニウムのみを利用したＮ
チャネル型のＴＦＴ（比較例）（２）ゲイト電極とゲイト絶縁膜との間にＷでなる膜を
配置したＮチャネル型のＴＦＴ（発明の実施形態例）

【００２１】なお、ＴＦＴの活性層は、珪素でなり、上
記相違点以外は２つのＴＦＴは同じ構造を有しているも
のとする。

【００２２】一般に珪素の仕事関数はアルミウムより小
さい。仕事関数は、「フェルミ準位にある電子を真空中
に放出するのに必要なエネルギーの最小値」として定義
される。一般に半導体の仕事関数はキャリア濃度や導電
型によって変化するものであり、厳密には金属と同列に
扱うことはできない。

【００２３】しかし、ここで問題なのは、チャネル領域
とゲイト電極との仕事関数の相対的な差であるので、こ
の点に関しての議論は無視する。

【００２４】まず、比較例の場合を考える。この場合、
ゲイト絶縁膜を挟んで珪素でなるチャネル領域とアルミ
ニウムでなるゲイト電極とが存在する。

【００２５】前述したように、アルミニウムの方が珪素
より仕事関数が大きい。よって、チャネル領域の方がゲ
イト電極よりフェルミレベルが高い状態となる。

【００２６】この状態を図３に模式的に示す。図３に
は、ゲイト電極のゲイト絶縁膜に接する面の仕事関数φ
m とチャネル領域の仕事関数φs とが示されている。な
お、Ｅf はフェルミレベルである。

【００２７】ここで、ゲイト電極とチャネル領域は直接
接しているわけではないので、上記の議論の進め方は正
確なものではない。しかし、ここで重要なのは、最終的
にしきい値を変化させ得ることを示すことであるので、
図３に示すモデルに従って考えることとする。

【００２８】チャネル領域の方がフェルミレベルが高い
ことの結果として、静電的なバランスをとるためにゲイ
ト電極側に電子がより多く誘起される。

【００２９】この状態は、ゲイト電極がマイナスにバイ
アスされた状態と考えることができる。（状態１とす
る）

【００３０】ここで、発明の実施形態例の場合を考え
る。この場合、ゲイト電極のゲイト絶縁膜に接する面を
構成するのはＷ膜である。Ｗはアルミニウムより仕事関
数が大きい。

【００３１】よって、チャネル領域との仕事関数の差
は、比較例の場合に比べてより大きくなる。即ち、φ_m
がより大きくなることで、φ_m−φ_sの値はより大きな
ものとなる。

【００３２】よって、そのフェルミレベルの差に対応し
て、比較例の場合に比較してより多くの電子がゲイト電
極に誘起される。これは、比較例に比べてよりゲイト電
極がよりマスナスにバイアスされた状態と見ることがで
きる。

【００３３】よって、ＴＦＴをＯＮさせるには、プラス
側により高いゲイト電圧を加える必要が生じる。このこ
とは、しきい値がプラス側にシフトしたことを意味す
る。

【００３４】このように、アルミニウムより仕事関数の
高い材料であるＷをゲイト電極の下面に設けることによ
り、アルミニウム単体をゲイト電極に利用した場合に比
較してしきい値をプラス側にシフトさせることができ
る。

【００３５】なお、同様の現象は、Ｐチャネル型であっ
ても得ることができる。

【００３６】逆にアルミニウムより仕事関数が小さな材
料でなる膜をゲイト電極の下面のゲイト絶縁膜側に設け
ることにより、しきい値をマイナス側にシフトさせるこ
とができる。

【００３７】このようにゲイト電極のゲイト絶縁膜側に
適当な仕事関数を有した膜を配置することにより、ＴＦ
Ｔのしきい値を制御することができる。

【００３８】また、ゲイト電極の大部分は導電性の高い
材料やプロセス上有利な材料でもって構成することがで
きる。

【００３９】

【実施例】図１及び図２の本実施例の作製工程を示す。
ここでは、ゲイト電極を主に構成する材料としてアルミ
ニウムを利用した場合の例を示す。そしてゲイト電極の
全てをアルミニウムで構成した場合に比較して、しきい
値をプラス側にシフトさせた場合の例を示す。

【００４０】まず、図１（Ａ）に示すようにガラス基板
上に結晶性珪素膜でなる島状のパターン１０２を形成す
る。このパターンは、後にＴＦＴの活性層となる。活性
層の厚さは４０ｎｍ（４００Å）とする。

【００４１】ここでは、結晶性珪素膜として、まずプラ
ズマＣＶＤ法で非晶質珪素膜を成膜し、それをレーザー
光の照射により結晶化させることによって得た結晶性珪
素膜を利用する。

【００４２】結晶化の方法は適当な方法を選択すれんば
よい。また非晶質珪素膜を用いたものでもよい。なお、
基板としては、石英基板を利用してもよい。

【００４３】図１（Ａ）に示す状態を得たら、図１
（Ｂ）に示すようにゲイト絶縁膜１０３を成膜する。こ
こでは、ゲイト絶縁膜として、プラズマＣＶＤ法によ
り、酸化珪素膜を１００ｎｍ（１０００Å）の厚さに成
膜する。

【００４４】ゲイト絶縁膜１０３を成膜したら、スパッ
タ法によりＷ（タングテン）膜１０４を１０ｎｍの厚さ
に成膜する。

【００４５】さらにアルミニウムでなるパターン１０５
を形成する。このパターンは、後にゲイト電極の基とな
る。アルミニムパターン１０５は、まずスパッタ法によ
り４００ｎｍの厚さにアルミニウム膜を成膜し、それを
パターニングすることによって得る。（図１（Ｂ））

【００４６】なお、アルミニウム膜中にはスカンジウム
を0.2 重量％含有させる。これは、後の工程において、
アルミニウムの異常成長に起因して、ヒロックやウィス
カーと呼ばれる突起物が形成されてしまうことを抑制す
るためである。

【００４７】こうして図１（Ｂ）に示す状態を得る。

【００４８】次にアルミニウムパターン１０５を利用し
て、Ｗ膜１０４をパターニングし、Ｗ膜でなるパターン
１０６を得る。こうして図１（Ｃ）に示す状態を得る。

【００４９】次に陽極酸化法により、アルミニウムパタ
ーン１０５の表面に陽極酸化膜１０７を形成する。この
陽極酸化膜１０７の膜厚は３００Åとする。この陽極酸
化工程の際、Ｗ膜の端部１０８においても陽極酸化が進
行する。こうして図１（Ｄ）に示す状態を得る。

【００５０】この状態でアルミニウムパターン１０５は
陽極酸化膜１０７で覆われたゲイト電極として画定す
る。

【００５１】図１（Ｄ）に示す状態を得たら、図２
（Ａ）に示すように酸化珪素膜１０９を成膜する。この
酸化珪素膜はプラズマＣＶＤ法により厚さ１μｍ（１０
００ｎｍ）の厚さに成膜する。

【００５２】次に垂直異方性を有するドライエッチング
法により、酸化珪素膜１０９及びゲイト絶縁膜１０３を
エッチングする。

【００５３】この際、１１０で示されるようにサイドウ
ォールと呼ばれる酸化珪素でなる残存物をゲイト電極の
側面に陽極酸化膜を介して形成することができる。

【００５４】次に一導電型を付与する不純物をドーピン
グする。ここでは、Ｎチャネル型のＴＦＴを作製するた
めにＰ（リン）のドーピングをプラズマドーピング法で
もって行う。

【００５５】この工程において、１１と１５の領域にＰ
がドーピングされる。また、ゲイト電極のパターン１０
５の直下の１３の領域がチャネル領域となる。また、１
２、１４の領域がオフセットゲイト領域となる。

【００５６】オフセットゲイト領域は、ＬＤＤ（ライト
ドープドドレイン）領域と同様に高抵抗領域として機能
し、主にチャネル領域とドレイン領域との間に形成され
る電界の強度を緩和させる機能を有している。

【００５７】オフセットゲイト領域に代表される高抵抗
領域を配置することにより、高耐圧、低ＯＦＦ電流特
性、高信頼性といった効果を得ることができる。

【００５８】こうして図２（Ｂ）に示す状態を得る。次
に層間絶縁膜として、窒化珪素膜１１１を２０００Åの
厚さにプラズマＣＶＤ法でもって成膜し、さらにポリイ
ミド樹脂膜１１２を成膜する。ポリイミド樹脂膜の代わ
りに、ポリアミド、ポリイミドアミド、アクリル、エポ
キシ等の材料を用いることができる。

【００５９】次にコンタクトホールの形成を行い、ソー
ス電極１１３、ドレイン電極１１４の形成を行う。こう
して、図２（Ｃ）に示すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を
完成させる。

【００６０】このＴＦＴは、ゲイト電極の下面（ゲイト
絶縁膜に接する面）に配置されたＷ（タングステン）膜
１０６が存在することで、Ｗ膜を配置しない場合に比較
して、しきい値をプラス側にシフトさせることができ
る。

【００６１】〔実施例２〕本実施例では、Ｗ膜１０６の
代わりにＴｉ膜を用いた場合の例である。Ｔｉはアルミ
ニウムに比較して仕事関数値は小さい。従って、ゲイト
電極をアルミニウム単体で構成した場合に比較して、し
きい値をマイナス側にシフトさせることができる。

【００６２】〔実施例３〕本実施例では、Ｗ膜１０６の
代わりにＧｅ膜を配置した場合の例である。Ｇｅはアル
ミニウムに比較して、仕事関数の値が大きい。従って、
ゲイト電極をアルミニウム単体で構成した場合に比較し
て、しきい値をプラス側にシフトさせることができる。

【００６３】〔実施例４〕本実施例は、実施例１に示す
ような構成において、ゲイト電極を主に構成する材料
（図２のゲイト電極材料１０５）として、Ｐ（リン）ド
ープド珪素（Ｎ⁺型Ｓｉ）を利用した場合の例である。

【００６４】本実施例においては、ゲイト電極のゲイト
絶縁膜に接する面には、実施例１と同様にＷ膜を配置す
るものとする。

【００６５】Ｐ（リン）ドープド珪素（Ｎ⁺型Ｓｉ）と
Ｗ（タングテン）とを比較した場合、Ｗの方の仕事関数
の値は大きい。従って、Ｐ（リン）ドープド珪素単体を
利用してゲイト電極を構成した場合に比較して、Ｗ膜を
配置した場合には、しきい値をプラス側にシフトさせる
ことができる。

【００６６】〔実施例５〕本実施例は、ゲイト絶縁膜の
上面に１００Å程度の厚さを有する窒化珪素膜を配置し
た場合の例である。

【００６７】しきい値を制御するためにゲイト電極のゲ
イト絶縁膜に接する面側に適当な金属膜を配置した場
合、その組み合わせによっては、この金属膜とゲイト絶
縁膜とが反応したり、金属膜を構成する金属原子がゲイ
ト絶縁膜中に拡散したりする現象が懸念される。

【００６８】そこで本実施例に示すようにゲイト絶縁膜
上部のゲイト電極と接する面側に窒化珪素膜を配置する
ことで上記の懸念を排除することができる。

【００６９】窒化珪素膜の厚さとしては、１ｎｍ〜５０
ｎｍ程度の範囲から選択することができる。

【００７０】また、窒化珪素膜の代わりにＡｌＮＯ_xで
示される絶縁膜を利用することができる。

【００７１】〔実施例６〕本実施例は、本明細書で開示
する発明をＮチャネル型のＴＦＴとＰチャネル型のＴＦ
Ｔとを組み合わせた構成に適用した例である。

【００７２】図４に示すのは、アルミニウムでなるゲイ
ト電極４０４を備えたＰチャネル型のＴＦＴと、アルミ
ニウムでなるゲイト電極４０２を備えたＮチャネル型の
ＴＦＴとを相補型に組み合わせた構造において、Ｎチャ
ネル型のＴＦＴ（ＮＴＦＴ）にＷ膜４０３を設け、ＮＴ
ＦＴのしきい値をアルミニウムのみでなる場合よりもプ
ラス側にシフトさせたものである。

【００７３】このようにＰまたはＮチャネル型のＴＦＴ
の一方に仕事関数の値を考慮した導電膜を配置すること
により、一方のチャネル型のＴＦＴのしきい値を独立に
制御することができる。

【００７４】勿論、両方のＴＦＴのゲイト電極とゲイト
絶縁膜との間にしきい値制御用の導電膜を配置してもよ
い。

【００７５】〔実施例７〕本実施例は、ボトムゲイト型
のＴＦＴに本明細書で開示する発明を利用した例であ
る。

【００７６】図５に本実施例の概要を示す。図５に示す
構成においては、タングステンシリサイドであるゲイト
電極５０１上にＰｔの膜５０２が設けられ、さらにゲイ
ト絶縁膜５０３を介してチャネル領域５０４が存在して
いる。

【００７７】タングステンシリサイドよりＰｔの方が仕
事関数の値は大きい。従って、図５に示すような構成を
採用することにより、Ｐｔ膜が存在しない場合に比較し
て、しきい値をプラス側にシフトさせることができる。

【００７８】〔実施例８〕本実施例は、しきい値を制御
するための材料を膜状に設けるのではなく、粒状あるい
はクラスタ状に分散させて（不均一に）設ける構成に関
する。

【００７９】しきい値を制御するためにゲイト電極の下
部に設けられる材料（図１の場合でいえばＷ膜１０６）
は、電極としての機能は要求されない。従って、一様な
膜状になっている必要はない。

【００８０】そこで、本実施例においては、実施例１に
示した作製工程に従って、ガラス基板１０１上に活性層
１０２を形成する。（図７（Ａ））

【００８１】次に、図７（Ａ）に示すようにゲイト絶縁
膜１０３を形成した後にスパッタ法により、Ｗを７００
で示されるように粒状あるいはクラスタ状に分散させて
形成する。

【００８２】図では、大きなものに見えるが、実際の粒
やクラスタの大きさは、１０ｎｍ程度以下とすることが
好ましい。

【００８３】Ｗを７００で示されるように粒状あるいは
クラスタ状に分散させて形成するには、スパッタリング
時の試料の加熱温度を高くすることによって実現するこ
とができる。

【００８４】次にパターニング工程を経て、７０１で示
されるようにゲイト電極が形成されるべき領域にＷの粒
あるいはクラスタを残存させる。（図７（Ｂ））

【００８５】次にアルミニウムでなるゲイト電極１０５
を形成する。（図７（Ｃ））

【００８６】次に陽極酸化を行い、陽極酸化膜１０７を
形成する。（図７（Ｄ））

【００８７】この際、ゲイト電極下面に存在しているＷ
は、７０１で示されるように粒状あるいは膜状であるの
で、陽極酸化時に陽極酸化電流が流れることがなく、ゲ
イト電極の表面を覆う状態で陽極酸化膜を形成すること
ができる。

【００８８】後は、図２に示すような工程に従いＴＦＴ
を完成させる。

【００８９】本実施例では、Ｗを利用する場合の例を示
したが、しきい値制御のために他の材料を利用すること
もできる。

【００９０】〔実施例９〕本実施例は、実施例８を改良
した工程である。図８に本実施例の作製工程の概略を示
す。

【００９１】まず、ゲイト絶縁膜１０３を形成し、次に
スパッタによりＷを７００で示されるように粒状あるい
はクラスタ状に設ける。（図８（Ａ））

【００９２】つぎにアルミニウムでなるゲイト電極１０
５を設ける。そして、ゲイト電極１０５を利用して、露
呈した粒状あるいはクラスタ状のＷを除去する。（図８
（Ｂ））

【００９３】この際、アルミニウムとＷとのエッチング
比がとれるエッチング手段を利用する必要がある。

【００９４】次にアルミニウムでなるゲイト電極１０５
を陽極とした陽極酸化を行い、陽極酸化膜１０７を形成
する。（図８（Ｄ））

【００９５】後は、図２に示す工程に従って、ＴＦＴを
作製する。

【００９６】〔実施例１０〕本実施例では、薄膜トラン
ジスタでなる集積化回路を利用した電子装置の例を示
す。図４に各装置の概要を示す。

【００９７】図６（Ａ）に示すのは、携帯型の情報処理
端末であり、電話回線を利用した通信機能を有してい
る。

【００９８】この電子装置は、本明細書で開示する複合
化回路でなる集積化回路２００６を本体２００１の内部
に備えている。そして、アクティブマトリクス型の液晶
ディスプレイ２００５、画像を取り込むカメラ部２００
２、さらに操作スイッチ２００４を備えている。

【００９９】図６（Ｂ）に示すのは、ヘッドマウントデ
ィスプレイと呼ばれる電子装置である。この装置は、頭
に装着して、疑似的に目の前に画像を表示する機能を有
している。この電子装置は、バンド２１０３によって、
本体２１０１を頭に装着する。画像は、左右の目に対応
した液晶表示装置２１０２によって作成される。

【０１００】図６（Ｃ）に示すのは、人工衛星からの信
号を基に地図情報や各種情報を表示する機能を有してい
る。アンテナ２２０４で捉えた衛星からの情報は、本体
２２０１内部に備えた電子回路で処理され、液晶表示装
置２２０２に必要な情報が表示される。

【０１０１】装置の操作は、操作スイッチ２２０３によ
って行われる。このような装置においても全体の構成を
小型化するための工夫が必要とされる。そして、そのた
めに本明細書で開示する複合化回路を利用することが有
用となる。

【０１０２】図６（Ｄ）に示すのは、携帯電話である。
この電子装置は、本体２３０１にアンテナ２３０６、音
声出力部２３０２、液晶表示装置２３０４、操作スイッ
チ２３０５、音声入力部２３０３を備えている。

【０１０３】図６（Ｅ）に示す電子装置は、ビデオカメ
ラと称される携帯型の撮像装置である。この電子装置
は、本体２４０１に開閉部材に取り付けられた液晶ディ
スプレイ２４０２、開閉部材に取り付けられた操作スイ
ッチ２４０４を備えている。

【０１０４】さらにまた、本体２４０１には、画像の受
像部２４０６、集積化回路２４０７、音声入力部２４０
３、操作スイッチ２４０４、バッテリー２４０５が備え
られている。

【０１０５】図６（Ｆ）に示す電子装置は、投射型の液
晶表示装置である。この装置は、本体２５０１に光源２
５０２、液晶表示装置２５０３、光学系２５０４備え、
スクリンー２５０５に画像を投影する機能を有してい
る。

【０１０６】投影型の表示装置も小型軽量化が求められ
ている。従って、そのために本明細書で開示する発明を
利用することは有用である。

【０１０７】また、以上示した電子装置における液晶表
示装置としては、透過型または反射型のいずれでも利用
することができる。表示特性の面では透過型が有利であ
り、低消費電力や小型軽量化を追求する場合には、反射
型が有利である。

【０１０８】また、表示装置として、アクティブマトリ
クス型のＥＬディスプレイやプラズマディスプレイ等の
フラットパネルディスプレイを利用することができる。

【０１０９】

【発明の効果】本明細書で開示する発明を利用すること
により、ゲイト電極材料に特性上やプロセス上好ましい
材料を利用するとともに、同時にしきい値を制御できる
ような構造を有するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図２】ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図３】仕事関数の違いを示す図。

【図４】ボトムゲイト型のＴＦＴの構成の示す図。

【図５】相補型に構成されたＴＦＴの構成を示す図。

【図６】発明を利用した装置の概略を示す図。

【図７】ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図８】ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図９】各種元素の仕事関数値を示す図。

【符号の説明】

１０１ガラス基板（または石英基板）１０２活性層１０３ゲイト絶縁膜１０４Ｗ（タングステン）膜１０５アルミニウムパターン１０６ゲイト電極下に残存したＷ膜１０７陽極酸化膜１０８陽極酸化が振興したＷ膜の端部１０９酸化珪素膜１１０酸化珪素でなるサイドウォール１１ソース領域１２オフセットゲイト領域（高抵抗領域）１３チャネル領域１４オフセットゲイト領域（高抵抗領域）１５ドレイン領域１１１窒化珪素膜１１２樹脂膜１１３ソース電極１１４ドレイン電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲイト電極とゲイト絶縁膜との間にゲイト
電極を構成する材料とは異なる仕事関数を有する材料が
形成されており、前記ゲイト電極の仕事関数の値と前記材料の仕事関数の
値との違いによって、しきい値が制御されていることを
特徴とする半導体装置。
【請求項２】請求項１において、ゲイト電極を構成する材料とは異なる仕事関数を有する
材料は、膜状または粒状またはクラスタ状に形成されて
いることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】ゲイト電極とゲイト絶縁膜との間にゲイト
電極を構成する材料とは異なる仕事関数を有する膜が形
成されており、前記膜の厚さによって、しきい値が制御されていること
を特徴とする半導体装置。
【請求項４】請求項３において、ゲイト電極を構成する
材料とは異なる仕事関数を有する膜の膜厚はゲイト電極
を構成する材料の膜厚の１０％以下であることを特徴と
する半導体装置。