发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 以氧化钛为主构成材料之闸极绝缘膜6、7被形成在矽基板1之一主面侧。又,与这性闸极绝缘膜6、7接触,闸极电极膜8、9被形成。设这此闸极电极膜8、9之主构成材料为氧化钌或氧化铟。为了不使导电性元件由闸极电极膜8、9扩散进入闸极绝缘膜6、7之氧化钛,作为接触于氧化钛之闸极电极膜8、9之主材料,以使用氧化钌或氧化铟为有效。藉由此,一面保持电介质特性,一面可以使物理之膜厚变厚,能够实现泄漏电流之发生被防止之半导体装置。
申请公布号 TW520539 申请公布日期 2003.02.11
申请号 TW090119159 申请日期 2001.08.06
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 岩崎富生;三浦英生;太田裕之;守谷浩志
分类号 H01L21/316 主分类号 H01L21/316
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板;以及被形成在上述半导体基板之一主面侧,以氧化钛为主构成材料之闸极绝缘膜;以及被接触形成于上述闸极绝缘膜,主构成材料为氧化钌或氧化铟之闸极电极膜。2.如申请专利范围第1项记载之半导体装置,其中上述闸极绝缘膜以及上述导电性氧化膜系具有0.9nm以上之膜厚。3.如申请专利范围第1项记载之半导体装置,其中上述氧化钛系金红石构造之结晶。4.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板;以及被形成在上述半导体基板之一主面侧,以氧化钛为主构成材料之闸极绝缘膜;以及被接触形成于上述闸极绝缘膜,令以氧化钌或氧化铟为主构成材料之导电性氧化膜与金属为主构成材料之导电性膜之积层膜之闸极电极膜。5.如申请专利范围第4项记载之半导体装置,其中上述闸极绝缘膜以及上述导电性氧化膜具有0.9nm以上之膜厚。6.如申请专利范围第4项记载之半导体装置,其中上述氧化钛为金红石构造之结晶。7.如申请专利范围第5项记载之半导体装置,其中上述金属为钌或铟。8.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板;以及被形成在上述半导体基板之一主面侧,以氧化钛为主构成材料之闸极绝缘膜;以及被接触形成于上述闸极绝缘膜,令以氧化钌或氧化铟为主构成材料之导电性氧化膜与金属为主构成材料之导电性膜之积层膜之闸极电极膜;以及被形成在上述半导体基板之一主面侧之第1电容电极;以及相接于上述第1电容电极而被形成之具有高介电常数或强电介质性之电容绝缘膜;以及相接于上述电容绝缘膜而被形成之第二电容电极。9.如申请专利范围第8项记载之半导体装置,其中绝缘膜以及上述导电性氧化膜系具有0.9nm以上之膜厚。10.如申请专利范围第8项记载之半导体装置,其中上述氧化钛为金红石构造之结晶。11.如申请专利范围第8项记载之半导体装置,其中上述金属为钌或铟。12.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板;以及具有被形成在上述半导体基板之一主面侧,以氧化钛以及钛化矽为主构成材料之第一闸极绝缘膜,以及以氧化钛为主构成材料之第二闸极绝缘膜之闸极绝缘膜;以及被接触形成于上述闸极绝缘膜,主构成材料为氧化钌或氧化铟之闸极电极膜。13.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板;以及具有被形成在上述半导体基板之一主面侧,以氧化钛以及钛化矽为主构成材料之第一闸极绝缘膜,以及以氧化钛为主构成材料之第二闸极绝缘膜之闸极绝缘膜;以及具有被接触形成于上述闸极绝缘膜,主构成材料为氧化钌或氧化铟之第一闸极电极膜,以及以钌、铟、白金、钨或钼之中的一种材料为主构成材料之第二闸极电极膜之闸极电极。14.一种半导体装置之制造方法,其特征为具备:在半导体基板之一主面侧形成以氧化钛为主构成材料之闸极绝缘膜之工程;以及在上述闸极绝缘膜上形成以钌或铟为主构成材料之导电性膜,形成闸极电极膜之工程。15.一种半导体装置之制造方法,其特征为具备:在半导体基板之一主面侧形成以氧化钛为主构成材料之闸极绝缘膜之工程;以及在上述闸极绝缘膜上形成以钌或铟为主构成材料之导电性膜,形成闸极电极膜之工程;以及形成第一电容电极之工程;以及形成相接于上述第一电容电极之具有高介电常数或强电介质性之电容绝缘膜之工程;以及形成相接于上述电容绝缘膜之第二电容电极之工程。图式简单说明:图1系本发明之第1实施形态之半导体装置的主要部之概略构成图。图2系显示本发明之第1实施形态中,厚度3nm之闸极电极的元素扩散于厚度3nm之金红石构造的氧化钛膜之际的300℃之扩散系数之直条图。图3系显示本发明之第1实施形态中,厚度3nm之闸极电极的元素扩散于厚度3nm之金红石构造的氧化钛膜之际的600℃之扩散系数之直条图。图4系显示本发明之第1实施形态中,厚度3nm之闸极电极的元素扩散于厚度3nm之锐钛矿(anatase)构造的氧化钛膜之际的300℃之扩散系数之直条图。图5系显示本发明之第1实施形态中,厚度3nm之闸极电极的元素扩散于厚度3nm之锐钛矿(anatase)构造的氧化钛膜之际的600℃之扩散系数之直条图。图6系显示本发明之第1实施形态中,厚度0.9nm之闸极电极的元素扩散于厚度0.9nm之金红石构造的氧化钛膜之际的300℃之扩散系数之直条图。图7系显示本发明之第1实施形态中,厚度0.9nm之闸极电极的元素扩散于厚度0.9nm之锐钛矿构造的氧化钛膜之际的300℃之扩散系数之直条图。图8系显示本发明之第1实施形态中,厚度0.8nm之闸极电极的元素扩散于厚度0.9nm之金红石构造的氧化钛膜之际的300℃之扩散系数之直条图。图9系显示本发明之第1实施形态中,厚度0.9nm之闸极电极的元素扩散于厚度0.8nm之金红石构造的氧化钛膜之际的300℃之扩散系数之直条图。图10系本发明之第2实施形态之半导体装置的主要部之概略构成图。图11系本发明之第3实施形态之半导体装置的主要部之概略构成图。图12系本发明之第4实施形态之半导体装置的主要部之概略构成图。
地址 日本