【手続補正書】
【提出日】平成17年3月30日(2005.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下部プラグと金属置換プラグとの間に、置換用金属に対するバリアとなるストッパを設けたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
上記置換用金属に対するバリアとなるストッパが、配線層を兼ねることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
上記配線層が、ストッパとなる導電体層と前記導電体層上に設けた金属置換層で構成されることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
ゲート電極が少なくとも金属置換層を含むとともに、前記金属置換層の直下に置換用金属に対するストッパを設けたことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
上記ゲート電極が上層側から金属置換層、上記置換用金属に対するストッパとなる導電体層、及び、不純物をドープしたシリコン層からなる多層構造で構成されることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
上記ゲート電極が単層の金属置換層で構成されると共に、上記置換用金属に対するストッパが窒素を含有するゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項７】
上記ゲート電極がダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのメモリセルを構成するトランジスタのゲート電極であるとともに、前記ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのビット線或いはワード線の少なくとも一方を金属置換層で構成することを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項８】
半導体基板に接する電極が、上層側から金属置換層、置換用金属に対するストッパとなる導電体層、及び、不純物をドープしたシリコン層からなる多層構造で構成されることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
上記半導体基板に接する電極が、バイポーラトランジスタのベース引出電極であることを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項１０】
上記金属置換プラグ或いは金属置換層に０．１〜５０％のシリコンが含有されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
上記金属置換プラグ或いは金属置換層にストロンチム或いはリチウムが含有されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
上記金属置換プラグ或いは金属置換層の主成分が、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｒｕ、或いは、Ｐｔのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
少なくとも下部プラグとシリコンで構成される上部プラグとの間に、置換用金属に対するバリアとなるストッパを設け、前記上部プラグを置換用金属で置換することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
上記置換用金属に対するバリアとなるストッパが、配線層を兼ねることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
上記配線層をストッパとなる導電体層と前記導電体膜上に設けたシリコン層によって構成すると共に、前記シリコン層に達するシリコンプラグを設け、前記シリコン層を置換用金属で置換することを特徴とする請求項１４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
ゲート電極を上層側からシリコン層、置換用金属に対するストッパとなる導電体層、及び、不純物をドープしたシリコン層からなる多層構造で構成し、前記ゲート電極の内の上層のシリコン層のみを置換用金属で置換することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
ゲート電極をシリコン層で構成すると共に、ゲート絶縁膜を窒素を含有する絶縁膜で構成し、前記ゲート電極を置換用金属で置換することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
半導体基板に接する電極を、上層側からシリコン層、置換用金属に対するストッパとなる導電体層、及び、不純物をドープしたシリコン層からなる多層構造で構成し、前記不純物をドープしたシリコン層を拡散源にすると共に、前記上層のシリコン層を置換用金属で置換することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
上記半導体基板に接する電極が、バイポーラトランジスタのベース引出電極であることを特徴とする請求項１８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
上記上部プラグ或いはシリコン層を置換用金属で置換したのち、前記置換用金属を所定形状にエッチングして配線層として用いることを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
上記置換用金属を設ける前に、絶縁膜に少なくともその一部において上記上部プラグ或いはシリコンプラグが露出する配線層用溝を設け、前記上部プラグ或いはシリコン層を前記置換用金属で置換したのち、前記置換用金属が前記配線層用溝に埋め込まれるように減膜して配線層として用いることを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
（４）また、本発明は、半導体装置において、ゲート電極３が少なくとも金属置換層を含むとともに、前記金属置換層の直下に置換用金属８に対するストッパ６を設けたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
この様に、ゲート電極３の直下に置換用金属８に対するストッパ６を設けることによって、ＩＧＦＥＴのしきい値電圧Ｖthを変動させることなく高速化することが可能になる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
（５）また、本発明は、上記（４）において、ゲート電極３が上層側から金属置換層、置換用金属８に対するストッパ６となる導電体層、及び、不純物をドープしたシリコン層からなる多層構造で構成されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
この様に、ゲート電極３をストッパ６を挟んだ多層構造とすることによって、ＩＧＦＥＴのしきい値電圧Ｖthを変動させることなく、また、ゲート絶縁膜２の信頼性を損なうことなく、高速化することが可能になる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
（６）また、本発明は、上記（４）において、ゲート電極３が単層金属置換層で構成されると共に、置換用金属に対するストッパ６が窒素を含有するゲート絶縁膜であることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
この様に、ゲート絶縁膜２として窒素を含有する絶縁膜、例えば、ＳｉＯＮ膜（シリコンオキシナイトライド膜）、或いはＳｉx Ｎy とＳｉＯ2 の積層複合膜を用いることによって、ゲート電極３を金属置換層で構成することができ、それによって、動作速度の高速化が可能になる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
（７）また、本発明は、上記（４）において、ゲート電極３がダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのメモリセルを構成するトランジスタのゲート電極であるとともに、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのビット線或いはワード線の少なくとも一方を金属置換層で構成することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
この様に、ＤＲＡＭのビット線或いはワード線を金属置換層により構成することによって、ＤＲＡＭの動作速度を高速化することが可能になり、信号遅延を防止することができ、また、それによって、裏打ちコンタクトが不要になり、さらに、一本のビット線或いはワード線に接続できるセルの数を多くすることができるのでＤＲＡＭの高集積化も可能になる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
（８）また、本発明は、半導体装置において、半導体基板１に接する電極が、上層側から金属置換層、置換用金属８に対するストッパ６となる導電体層、及び、不純物をドープしたシリコン層からなる多層構造で構成されることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
この様に、半導体基板１に接する電極をストッパ６を挟んだ多層構造とすることによって、拡散源を兼ねる電極を金属置換層により低比抵抗化することが可能になる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
（９）また、本発明は、上記（８）において、半導体基板１に接する電極が、バイポーラトランジスタのベース引出電極であることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
この様な構成をベース引出電極として用いることによって、自己整合型バイポーラトランジスタの動作速度を高速化することが可能になる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】削除
【補正の内容】