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J-GLOBAL ID：200903025591006965

高誘電率ゲート酸化物を有する電界効果トランジスタの閾値及びフラットバンド電圧安定化層

Inventor： ネスター・エイ・ボヤルチュク・ジュニア ,  エドゥアルド・エイ・カルティエ ,  マーチン・エム・フランク ,  エフゲニー・ゴーセフ ,  スプラティク・グーハ ,  ビジャイ・ナラヤナン
Applicant, Patent owner： インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
Agent (3)： 坂口 博 ,  市位 嘉宏 ,  上野 剛史
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2005139334
Publication number (International publication number)：2005328059
Application date： May. 12, 2005
Publication date： Nov. 24, 2005
Summary：

【課題】 構造の閾値電圧及びフラットバンド電圧を安定化させることができる、Si含有ゲート電極と高kゲート誘電体との間の中間層を含む相補型金属酸化物半導体(CMOS)構造【解決手段】 閾値電圧及びフラットバンド電圧の望ましくないシフトを防止する相補型金属酸化物半導体(CMOS)に用いるための絶縁中間層が設けられる。絶縁中間層は、4.0より大きい誘電定数を有するゲート誘電体とSi含有ゲート導体との間に配置される。本発明の絶縁中間層は、随意的には酸素を含有することができるあらゆる金属窒化物であり、閾値及びフラットバンド電圧を安定化させることができる。好ましい実施形態においては、絶縁中間層は、窒化アルミニウム又は酸窒化アルミニウムであり、ゲート誘電体は、酸化ハフニウム、ケイ酸ハフニウム又は酸窒化ハフニウムシリコンである。本発明は、p型電界効果トランジスタの閾値及びフラットバンド電圧を安定化させるのに特に有用である。【選択図】 図2

Claim (excerpt)：

相補型金属酸化物半導体(CMOS)構造であって、 ソース及びドレイン拡散領域が配置され、該ソース及びドレイン拡散領域がチャネル領域によって分離された半導体基板と、 前記チャネル領域の上に配置されたゲートスタックと、 を備え、前記ゲートスタックは、高kゲート誘電体と、絶縁中間層と、Si含有ゲート導体とからなり、前記絶縁中間層は、前記高kゲート誘電体と前記Si含有ゲート導体との間に配置されて、構造の閾値電圧及びフラットバンド電圧を目標値に安定化させることができる、CMOS構造。

IPC (5)：

H01L29/78 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/088 ,  H01L29/786 ,  H01L51/00

FI (6)：

H01L29/78 301G ,  H01L27/08 102C ,  H01L29/78 301B ,  H01L29/78 617U ,  H01L29/78 617T ,  H01L29/28

F-Term (81)：

5F048AA07 ,  5F048AC01 ,  5F048AC03 ,  5F048BA01 ,  5F048BA14 ,  5F048BA15 ,  5F048BA16 ,  5F048BB07 ,  5F048BB11 ,  5F048BB14 ,  5F048BE03 ,  5F048BG12 ,  5F048BG13 ,  5F110AA08 ,  5F110BB04 ,  5F110CC02 ,  5F110EE08 ,  5F110EE09 ,  5F110EE32 ,  5F110EE42 ,  5F110EE43 ,  5F110EE45 ,  5F110FF01 ,  5F110FF02 ,  5F110FF04 ,  5F110FF09 ,  5F110FF10 ,  5F110FF23 ,  5F110FF26 ,  5F110FF27 ,  5F110FF28 ,  5F110FF29 ,  5F110FF30 ,  5F110GG01 ,  5F110GG02 ,  5F110HJ13 ,  5F110HJ23 ,  5F110HM13 ,  5F110NN65 ,  5F140AA06 ,  5F140AB03 ,  5F140AC01 ,  5F140AC36 ,  5F140BA00 ,  5F140BA01 ,  5F140BA02 ,  5F140BA03 ,  5F140BA05 ,  5F140BA06 ,  5F140BA07 ,  5F140BA08 ,  5F140BA18 ,  5F140BD01 ,  5F140BD02 ,  5F140BD04 ,  5F140BD09 ,  5F140BD11 ,  5F140BD13 ,  5F140BE07 ,  5F140BE08 ,  5F140BE09 ,  5F140BE10 ,  5F140BF01 ,  5F140BF04 ,  5F140BF34 ,  5F140BF38 ,  5F140BG08 ,  5F140BG28 ,  5F140BG30 ,  5F140BG32 ,  5F140BG33 ,  5F140BG38 ,  5F140BG51 ,  5F140BG53 ,  5F140BH14 ,  5F140BK02 ,  5F140BK13 ,  5F140BK21 ,  5F140CB01 ,  5F140CB04 ,  5F140CB08

Patent cited by the Patent：

Cited by applicant (3)

• 米国特許出願公開US2002/0090773号A1
  
• 米国特許出願公開US2002/0190302号A1
  
• 米国特許第6,541,079号
  

Cited by examiner (5)

• 半導体装置およびその製造方法
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願2002-080316   Applicant：ソニー株式会社
• 窒化アルミニウムおよび酸化アルミニウム/窒化アルミニウム・ヘテロ構造ゲート誘電体スタック・ベースの電界効果トランジスタおよびその形成方法
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願2001-388832   Applicant：インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
• 半導体装置とその製造方法
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願2004-238211   Applicant：富士通株式会社
• 半導体装置
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願2003-294264   Applicant：株式会社半導体先端テクノロジーズ
• 半導体装置
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願2002-236962   Applicant：株式会社ルネサステクノロジ

Article cited by the Patent：

Cited by examiner (1)

• The Influence of Silicon Nitride Cap on NBTI and Fermi Pinning in HfO2 Gate Stacks