发明名称 半导体装置
摘要 本发明系在矽基板之一主面侧,具备以被形成的氧化锆或者氧化铪为主构成材料之闸极绝缘膜、及与前述闸极绝缘膜接触而形成的闸极电极膜之半导体装置,于前述闸极绝缘膜含有防止氧扩散的添加元素。
申请公布号 TW506129 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW090118883 申请日期 2001.08.02
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 岩崎富生;守谷浩志;三蒲英生;池田修二
分类号 H01L29/00 主分类号 H01L29/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿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、及以被形成于前述半导体基板之一主面侧之氧化锆或者氧化铪为主构成材料之闸极绝缘膜、及被形成于前述闸极绝缘膜之上的闸极电极膜,前述闸极绝缘膜含有铪或者钛。2.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板、及以被形成于前述半导体基板之一主面侧之氧化锆为主构成材料之闸极绝缘膜、及被形成于前述闸极绝缘膜之上的闸极电极膜,前述闸极绝缘膜含有浓度在0.04 at%以上12at%以下的铪。3.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中前述闸极电极膜之主构成材料为钴之矽化物或矽。4.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板、及以被形成于前述半导体基板之一主面侧之氧化锆为主构成材料之闸极绝缘膜、及被形成于前述闸极绝缘膜之上的闸极电极膜,前述闸极绝缘膜含有浓度在0.02 at%以上8at%以下的钛。5.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中前述闸极电极膜之主构成材料为钴之矽化物或矽。6.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板、及以被形成于前述半导体基板之一主面侧之氧化铪为主构成材料之闸极绝缘膜、及被形成于前述闸极绝缘膜之上的闸极电极膜,前述闸极绝缘膜含有浓度在0.03 at%以上10at%以下的钛。7.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中前述闸极电极膜之主构成材料为钴之矽化物或矽。8.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板、及在前述半导体基板之一主面侧,第1电容电极,及以接于前述第1电容电极的方式被形成的以氧化锆为主构成材料之电容绝缘膜,及以接于前述电容绝缘膜的方式被形成的第2电容电极;前述电容绝缘膜含有浓度在0.04at%以上12at%以下的铪,第1电容电极与第2电容电极之中至少一方以钴之矽化物或矽为主构成材料。9.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板、及在前述半导体基板之一主面侧,第1电容电极,及以接于前述第1电容电极的方式被形成的以氧化锆为主构成材料之电容绝缘膜,及以接于前述电容绝缘膜的方式被形成的第2电容电极;前述电容绝缘膜含有浓度在0.02at%以上8at%以下的钛,第1电容电极与第2电容电极之中至少一方以钴之矽化物或矽为主构成材料。10.一种半导体装置,其特征为具备:半导体基板、及在前述半导体基板之一主面侧,第1电容电极,及以接于前述第1电容电极的方式被形成的氧化铪为主构成材料之电容绝缘膜,及以接于前述电容绝缘膜的方式被形成的第2电容电极;前述电容绝缘膜含有浓度在0.03at%以上10at%以下的钛,第1电容电极与第2电容电极之中至少一方以钴之矽化物或矽为主构成材料。图式简单说明:第1图系本发明之第1实施例之半导体装置的主要部之剖面图。第2图系相关于本发明之厚度3nm的氧化锆膜之氧往矽基板扩散时,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度低的区域显示之图。第3图系相关于本发明之厚度3nm的氧化锆膜之氧往矽基板扩散时,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度高的区域显示之图。第4图系相关于本发明之厚度3nm的氧化铪膜之氧往矽基板扩散时,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度低的区域显示之图。第5图系相关于本发明之厚度3nm的氧化铪膜之氧往矽基板扩散时,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度高的区域显示之图。第6图系以相关于本发明之厚度3nm的氧化锆膜上,被形成厚度3nm的电极膜的构造作为解析模型,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度低的区域显示之图。第7图系以相关于本发明之厚度3nm的氧化锆膜上,被形成厚度3nm的电极膜的构造作为解析模型,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度高的区域显示之图。第8图系以相关于本发明之厚度3nm的氧化铪膜上,被形成厚度3nm的电极膜的构造作为解析模型,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度低的区域显示之图。第9图系以相关于本发明之厚度3nm的氧化铪膜上,被形成厚度3nm的电极膜的构造作为解析模型,在300℃之氧的扩散系数针对添加浓度高的区域显示之图。第10图系以相关于本发明之厚度3nm的氧化锆膜上,被形成厚度3nm的电极膜的构造作为解析模型,对种种电极材料之氧的扩散系数之图。第11图系以相关于本发明之厚度3nm的氧化铪膜上,被形成厚度3nm的电极膜的构造作为解析模型,对种种电极材料之氧的扩散系数之图。第12图系本发明之第2实施例之半导体装置的主要部之剖面图。第13图系本发明之第3实施例之半导体装置的主要部之剖面图。第14图系本发明之第4实施例之半导体装置的主要部之剖面图。
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