JP2018133475A - Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.
一般的なプレーナ型のMOSFET(電界効果トランジスタ)100は、例えば図4の模式図に示す構成を有している。すなわち、図4に示すように、例えばシリコン基板101にソース電極102及びドレイン電極103が形成される。また、ソース電極102及びドレイン電極103間のチャネル領域上にゲート絶縁膜104が形成され、ゲート絶縁膜104の上にゲート電極105が積層される。さらに、ゲート電極105及びゲート絶縁膜104の側面にはサイドウォール106が形成されている。
このような構成のMOSFET100において、ゲート電極105に印加された電圧によりシリコン基板101のゲート絶縁膜104の近傍に反転層が生成されることで、ソース電極102とドレイン電極103とをつなぐチャネルが生成されて電流が流れる。反転層を生成させるために必要なゲート電極電圧すなわち閾値電圧Vthを制御するために、シリコン基板101にはp型或いはn型の不純物がドープされる。この不純物は、一般的には図5に実線L1で示すようなシリコン基板101の深さ方向に均一となるように深さ均一ドーピングで注入される。なお、図5において、横軸は基板深さ、縦軸は不純物濃度を表す。
A general planar type MOSFET (field effect transistor) 100 has a configuration shown in the schematic diagram of FIG. 4, for example. That is, as shown in FIG. 4, for example, the
In the
しかしながら、不純物が深さ方向に均一となるようにドーピングを行った場合、チャネル付近の不純物はキャリア散乱の原因やポテンシャルのばらつきの原因となり、移動度の低下や1/fノイズの増加、閾値電圧Vthのミスマッチの増加等といった電気特性の劣化を引き起こす。そのため、これを改善するために、図5に破線L2で示すように、チャネル近傍の不純物濃度を低減させ、チャネルから離れた位置では十分な不純物濃度となるようにドーピングを行った、Low−Highドーピング型のMOSFETが提唱されている。 However, when doping is performed so that the impurities are uniform in the depth direction, the impurities in the vicinity of the channel cause carrier scattering and potential variation, resulting in a decrease in mobility, an increase in 1 / f noise, and a threshold voltage. It causes deterioration of electrical characteristics such as an increase in mismatch of Vth. Therefore, in order to improve this, as indicated by a broken line L2 in FIG. 5, the impurity concentration in the vicinity of the channel is reduced, and doping is performed so that the impurity concentration is sufficient at a position away from the channel. Doping MOSFETs have been proposed.
このLow−Highドーピング型のMOSFETを実現する技術として、例えば、非特許文献1に記載されたプレーナ型のMOSFETが提案されている。
図6は、非特許文献1で提案されたLow−Highドーピング型のMOSFETの模式図を示したものであり、図6(a)は、Low−Highドーピング型のMOSFET200の一例を示す上面図、図6(b)は図6(a)のX−X′断面図、図6(c)は図6(a)のY−Y′断面図である。なお、図6(a)において、201はアクティブ領域、202はゲート電極である。
As a technique for realizing this Low-High doping type MOSFET, for example, a planar type MOSFET described in Non-Patent Document 1 has been proposed.
6 is a schematic diagram of a Low-High doping type MOSFET proposed in Non-Patent Document 1, and FIG. 6A is a top view showing an example of a Low-High
図6に示すMOSFET200は、図4に示す一般的なプレーナ型のMOSFET100において、MOSFET100の、素子分離体203で分離された素子形成領域に不純物拡散防止層204を設け、この不純物拡散防止層204の上にSi層をエピタキシャル成長させたエピシリコン層205が設けられている。このような構成とすることによって、チャネル部の不純物濃度を低減している。なお、図6において、図4に示すMOSFET100と同一部には同一符号を付与している。
非特許文献1では、図6に示すLow−Highドーピング型のMOSFET200として、ゲート寸法が25nmと微細なプレーナタイプのMOSFETを取り上げているが、先に述べたような移動度、1/fノイズ、Vthミスマッチ等はゲート寸法180nm程度のアナログ回路用途のMOSFETにおいても重要なパラメータであり、ゲート寸法180nm程度のアナログ回路用途のMOSFETにおいてもLow−Highドーピング型のMOSFETが望まれている。
The
In Non-Patent Document 1, a planar type MOSFET having a gate size as small as 25 nm is taken up as the Low-High
ここで、図6に示すように、不純物拡散防止層204上のみにエピシリコン層205が積層された選択エピ型のMOSFET200は、例えば、図7に示す手順で作製される。
まず、図7(a)に示すようにシリコン基板101に素子分離体203を形成した後、図7(b)に示すように、高濃度イオン注入を行い、素子分離体203で分離された素子形成領域にMOSFET200の閾値電圧Vthを調整するための高濃度不純物領域301を形成する(図7(c))。
その後、例えば不純物拡散防止層204としてのSi−C(シリコンカーバイド)層を、シリコン基板101の素子分離体203で分離された素子形成領域上、つまり、高濃度不純物領域301上のみに選択的にエピタキシャル成長させる。さらに不純物拡散防止層204上のみに図7(d)に示すように低不純物濃度チャネル部となるエピシリコン層205を選択的にエピタキシャル成長させる。その後、図7(e)に示すように、エピシリコン層205を覆うようにゲート絶縁膜104を形成し、図7(f)に示すように、ゲート絶縁膜104の上にゲート電極105を形成する。
Here, as shown in FIG. 6, the selective
First, as shown in FIG. 7A, an
Thereafter, for example, a Si—C (silicon carbide) layer as the impurity
この後、エクステンション領域へのイオン注入、ソース電極及びドレイン電極となるソース領域およびドレイン領域へのイオン注入を経て、図6に示すようなLow−Highドーピング型のMOSFETが完成する。
このような方法を用いて作製したデバイスでは、CMOSプロセス中で与える熱による不純物拡散が不純物拡散防止層204により阻害されることによって、Low−Highドーピング型の不純物分布を得ることが出来る。
Thereafter, ion implantation into the extension region and ion implantation into the source region and the drain region to be the source electrode and the drain electrode are performed to complete a Low-High doping type MOSFET as shown in FIG.
In a device manufactured using such a method, impurity diffusion due to heat applied in the CMOS process is inhibited by the impurity
キャリアの不純物散乱を低減させることを目的に、選択エピ成長による低不純物濃度領域形成技術を用いたLow−Highドーピング型のMOSFETにあっては、図7(f)に示すように素子分離体203とシリコン基板101との界面X近傍で不純物拡散防止層204の厚みが薄くなる。このため、シリコン基板101の、不純物拡散防止層204の厚みが薄くなる領域近傍では十分な不純物拡散防止を行うことが出来ず、結果として局所的にLow−Highドーピング型の不純物分布が実現できないという課題がある。
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、素子分離体端部付近でも十分なLow−Highドーピング型の不純物分布を得ることの可能な半導体装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
In the case of a low-high doping type MOSFET using a low impurity concentration region formation technique by selective epi growth for the purpose of reducing carrier impurity scattering, as shown in FIG. In the vicinity of the interface X between the
Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and a semiconductor device capable of obtaining a sufficient low-high doping type impurity distribution near the edge of an element isolation body and a method for manufacturing the same. It is intended to provide.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る半導体装置は、半導体基板の素子分離領域に形成された素子分離体と、前記半導体基板の素子形成領域に前記素子分離体と接して設けられ不純物が拡散された第一不純物拡散層と、当該第一不純物拡散層の表面に積層された不純物拡散防止層と、前記不純物拡散防止層の表面に上面視で前記不純物拡散防止層内に含まれるように積層され、前記第一不純物拡散層と同じ導電型の不純物が、より低い濃度で拡散された第二不純物拡散層と、前記第一不純物拡散層の表面に形成され前記素子分離体と前記不純物拡散防止層との間にこれらに接して設けられた絶縁性のサイドウォールと、前記第二不純物拡散層の表面に積層されたゲート絶縁膜と、前記素子分離体、前記サイドウォール及び前記ゲート絶縁膜を覆うように設けられたゲート電極と、を備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a semiconductor device according to one embodiment of the present invention is provided with an element separator formed in an element isolation region of a semiconductor substrate and in contact with the element separator in the element formation region of the semiconductor substrate. A first impurity diffusion layer in which impurities are diffused, an impurity diffusion prevention layer stacked on a surface of the first impurity diffusion layer, and a surface of the impurity diffusion prevention layer included in the impurity diffusion prevention layer in a top view And a second impurity diffusion layer in which impurities of the same conductivity type as the first impurity diffusion layer are diffused at a lower concentration, and the element separator is formed on the surface of the first impurity diffusion layer. Insulating sidewalls provided between and in contact with the impurity diffusion preventing layer, a gate insulating film laminated on the surface of the second impurity diffusion layer, the element separator, the sidewalls, and the Get It is characterized by comprising a gate electrode provided so as to cover the gate insulating film.
また、本発明の他の態様に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板の素子形成領域の内側にマスク層を形成するマスク層形成工程と、前記マスク層の側面に当該側面から前記素子形成領域の端部までを覆うサイドウォールを形成するサイドウォール形成工程と、前記半導体基板の素子分離領域にトレンチを形成するトレンチ形成工程と、前記トレンチの内面及び前記サイドウォールの側面と接する素子分離体を形成する素子分離体形成工程と、前記素子分離体を形成した後に前記サイドウォールは残るように前記マスク層を除去し、当該マスク層を除去することで露出した前記素子形成領域に、第一導電型の不純物をイオン注入して第一不純物拡散層を形成する第一不純物拡散層形成工程と、前記第一不純物拡散層の表面に、側面が前記サイドウォールと接する不純物拡散防止層をエピタキシャル成長により形成する不純物拡散防止層形成工程と、前記不純物拡散防止層の表面に、前記第一不純物拡散層よりも低い濃度で前記第一導電型の不純物が拡散された第二不純物拡散層をエピタキシャル成長により形成する低不純物濃度層形成工程と、前記第二不純物拡散層の表面にゲート絶縁膜を形成するゲート絶縁膜形成工程と、前記素子分離体、前記サイドウォール及び前記ゲート絶縁膜の表面を覆うようにゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、を備えることを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device comprising: a mask layer forming step of forming a mask layer inside an element formation region of a semiconductor substrate; and the element formation region from the side surface to the side surface of the mask layer. A sidewall forming step for forming a sidewall covering up to the end of the semiconductor substrate; a trench forming step for forming a trench in an element isolation region of the semiconductor substrate; and an element isolation body in contact with the inner surface of the trench and the side surface of the sidewall. A first conductive layer is formed on the element formation region exposed by removing the mask layer and removing the mask layer so that the sidewall remains after the element separator is formed; A first impurity diffusion layer forming step of forming a first impurity diffusion layer by ion-implanting a type impurity, and a side surface on the surface of the first impurity diffusion layer. Impurity diffusion prevention layer forming step of forming an impurity diffusion prevention layer in contact with the wall by epitaxial growth, and the impurity of the first conductivity type is diffused on the surface of the impurity diffusion prevention layer at a concentration lower than that of the first impurity diffusion layer. A low impurity concentration layer forming step of forming the second impurity diffusion layer by epitaxial growth, a gate insulating film forming step of forming a gate insulating film on the surface of the second impurity diffusion layer, the element separator, the sidewall, and And a gate electrode forming step of forming a gate electrode so as to cover the surface of the gate insulating film.
本発明の一態様によれば、素子分離体端部付近でも十分なLow−Highドーピング型の不純物分布を得ることの可能な半導体装置を得ることができる。 According to one embodiment of the present invention, a semiconductor device capable of obtaining a sufficient Low-High doping type impurity distribution even in the vicinity of an end portion of an element separator can be obtained.
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかである。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴的な構成の組み合わせの全てを含むものである。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一部分には同一符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
In the following detailed description, numerous specific specific configurations are described to provide a thorough understanding of embodiments of the invention. However, it is apparent that other embodiments can be implemented without being limited to such specific specific configurations. Further, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, but include all combinations of characteristic configurations described in the embodiments.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones.
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体装置としての、Low−Highドーピング型のMOSFET1の一例を示す断面図である。MOSFET1の上面図は、図6(a)に示す従来のLow−Highドーピング型のMOSFET200と同等であり、図1は、図6におけるY−Y′断面図に相当する。MOSFET1のX−X′断面図は、図6(b)に示す従来のMOSFET200のX−X′断面図と同等である。
図1に示すように、MOSFET1は、半導体基板としてのシリコン基板11と、素子分離領域a1に形成された素子分離体14と、シリコン基板11の素子分離体14により分離された素子形成領域a2に素子分離体14と接して形成され第一導電型の不純物が拡散された第一不純物拡散層としての高不純物濃度層15と、高不純物濃度層15上の高不純物濃度層15の端部よりも内側にエピタキシャル成長により形成された不純物拡散防止層16と、不純物拡散防止層16の上のみにエピタキシャル成長により形成された第一導電型の不純物が拡散され、高不純物濃度層15よりも濃度の低い低不純物濃度のシリコン層により形成された第二不純物拡散層としてのエピシリコン層17と、不純物拡散防止層16及びエピシリコン層17と素子分離体14との間の高不純物濃度層15上に、不純物拡散防止層16及びエピシリコン層17と素子分離体14とに接して形成された絶縁体サイドウォール7と、エピシリコン層17のみの上に形成されたゲート絶縁膜18と、ゲート絶縁膜18及び素子分離体14を含む領域に形成されたゲート電極19と、を備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a Low-High doping type MOSFET 1 as a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. A top view of the MOSFET 1 is equivalent to the conventional Low-High
As shown in FIG. 1, the MOSFET 1 includes a
図1に示すように、不純物拡散防止層16とエピシリコン層17との積層体は、高不純物濃度層15のみの上に形成され、不純物拡散防止層16とエピシリコン層17との積層体と素子分離体14との間にこれらに接して絶縁体サイドウォール13aが形成されている。つまり、素子分離体14の側面とシリコン基板11との界面近傍にはある程度の厚みを持ち、素子分離体14とシリコン基板11との界面からある程度の幅を有する高不純物濃度層15上の領域を覆う絶縁体サイドウォール13aが配置されている。素子分離体14とシリコン基板11との界面近傍に形成された絶縁体サイドウォール13aは不純物拡散防止層として作用することになるため、このMOSFET1を用いたCMOSプロセス等の後工程の中で与えられる熱による不純物拡散は、不純物拡散防止層16と絶縁体サイドウォール13aとにより阻害されることになる。そのため、素子分離体14とシリコン基板11との界面近傍において、不純物拡散防止層16と絶縁体サイドウォール13aとによって、十分に不純物拡散を防止することができる。
As shown in FIG. 1, the stacked body of the impurity
次に、MOSFET1の製造方法を説明する。
図2及び図3は、MOSFET1の製造工程の一例を示す断面図である。
まず、図2(a)に示すように、シリコン基板11の素子形成領域a2に、素子分離体形成用のマスク層12を例えば窒化シリコン等で形成する。このとき、素子形成領域a2の端部よりも内側となるようにマスク層12を形成する。次いで、図2(b)に示すように、マスク層12を覆うように、シリコン基板11上にサイドウォール形成用の絶縁膜13を形成する。この絶縁膜13としては、後の素子分離領域をエッチングする工程においてシリコン基板11との選択比が十分に取れること、及び素子分離体形成後のマスク層除去工程においてマスク層12との選択比が十分に取れることを満たすような膜、例えば酸化シリコンを用いる。
Next, a method for manufacturing MOSFET 1 will be described.
2 and 3 are cross-sectional views showing an example of the manufacturing process of the MOSFET 1.
First, as shown in FIG. 2A, a
次に、図2(c)に示すように、異方性のエッチング等で素子分離領域上の絶縁膜13を除去する。これにより、マスク層12の側面のみに絶縁膜13が残る。つまりマスク層12の側面に絶縁体サイドウォール13aが形成される。
次に、図2(d)に示すように、マスク層12及び絶縁体サイドウォール13aをマスクにしてシリコン基板11をエッチングしトレンチ11aを形成する。次に、図2(e)に示すように、トレンチ11aに酸化シリコン等の絶縁体を埋め込んだ後、CMP(化学機械研磨:chemical mechanical polishing)による平坦化を行い、素子分離体14を形成する。
さらに図2(f)に示すように素子分離体形成用のマスク層12を除去する。
Next, as shown in FIG. 2C, the insulating
Next, as shown in FIG. 2D, the
Further, as shown in FIG. 2F, the
次に、図3(a)に示すように、マスク層12を除去した後のシリコン基板11の素子形成領域a2にイオン注入を行い、閾値電圧Vth調整用の高不純物濃度層15を形成する。この後、図3(b)に示すようにシリコン基板11上の素子形成領域のみに選択的に例えばSi−C層をエピタキシャル成長させて、不純物拡散防止層16を形成する。さらにこの不純物拡散防止層16の上に、Si層をエピタキシャル成長させて、低不純物濃度チャネル部となるエピシリコン層17を形成する。この時、絶縁体サイドウォール13aが形成されていることから、エピタキシャル成長させた不純物拡散防止層16及びエピシリコン層17の、絶縁体サイドウォール13aと接する側面は略垂直になる。
Next, as shown in FIG. 3A, ion implantation is performed on the element formation region a2 of the
また、酸化シリコンで形成される絶縁体サイドウォール13aとシリコン基板11とに囲まれた領域に、Si−C層がエピタキシャル成長されて不純物拡散防止層16が形成されるため、不純物拡散防止層16は厚さ方向に均等に成長しやすく、また絶縁体サイドウォール13aと密接して均一に成長しやすい。同様に、エピシリコン層17も厚さ方向に均等に成長しやすく、また、絶縁体サイドウォール13aと密接して均一に成長しやすい。つまり、絶縁体サイドウォール13aと半導体基板(シリコン基板11)と不純物拡散防止層16と低濃度の不純物拡散層(エピシリコン層17)として、エピタキシャル成長により形成される不純物拡散防止層16及び低濃度の不純物拡散層が厚さ方向に均等に成長しやすく、且つ絶縁体サイドウォール13aと密接して成長しやすくなるような材料を用いることにより、均一な膜厚であり絶縁体サイドウォール13aに密接した不純物拡散防止層16及び低濃度の不純物拡散層を得る上で有利である。
In addition, since the Si—C layer is epitaxially grown in the region surrounded by the
ここでは、酸化シリコンで形成される絶縁体サイドウォール13aと、シリコン基板11と、Si−C層により形成された不純物拡散防止層16と、Si層により形成された低濃度不純物拡散層を適用した場合について説明しているが、これに限るものではない。絶縁体サイドウォール13aは、図3(a)に示すようにマスク層12を選択除去でき、且つ半導体基板(シリコン基板11)や不純物拡散防止層16、低濃度不純物拡散層(エピシリコン層17)と絶縁の取れる材料で形成されていればよい。不純物拡散防止層16は、半導体基板(シリコン基板11)からの不純物拡散を防止できる材料により形成されていればよい。低濃度不純物拡散層(エピシリコン層17)は、FETのチャネル形成に必要な移動度が得られる材料により形成されていればよい。
Here, an
このような手順でエピシリコン層17及び不純物拡散防止層16を形成する結果、エピシリコン層17および不純物拡散防止層16が素子分離体14近傍で薄膜化することを防ぐことができる。このため、不純物拡散防止層16は、端部においてもエピシリコン層17への不純物の拡散を十分に防止することができ、不純物拡散防止層としての機能を十分に発揮することができる。さらに、素子分離体14と不純物拡散防止層16との間には絶縁体サイドウォール13aが設けられているため、素子分離体端部近傍であっても不純物拡散を確実に防止することができ、十分なLow−Highドーピング型の不純物分布を実現することができる。
As a result of forming the
次いで、図3(c)に示すように、エピシリコン層17の上に、ゲート絶縁膜18を形成した後、図3(d)に示すようにゲート絶縁膜18及び素子分離体14を覆うようにゲート電極19を形成する。
そして、エクステンション領域へのイオン注入、ソース電極及びドレイン電極となるソース領域およびドレイン領域へのイオン注入を経て、Low−Highドーピング型のMOSFET1が完成する。
なお、不純物拡散防止層16、エピシリコン層17をエピタキシャル成長させるとき、或いは、イオン注入等を行う際には、目的とする領域を除く領域にマスク層などを形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, a
The low-high doping type MOSFET 1 is completed through ion implantation into the extension region and ion implantation into the source region and the drain region to be the source electrode and the drain electrode.
When the impurity
このように形成したMOSFET1は、素子分離体14の端部付近でも十分にLow−Highドーピング型の不純物分布を得ることができる。
なお、上記実施形態では、エピシリコン層17及び不純物拡散防止層16を共に、絶縁体サイドウォール13aに密接するようにエピタキシャル成長させる場合について説明したが、少なくとも不純物拡散防止層16が絶縁体サイドウォール13a及びシリコン基板11に密接するように形成した場合でも、不純物拡散の抑制を図ることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
The MOSFET 1 formed in this manner can sufficiently obtain a low-high doping type impurity distribution even in the vicinity of the end portion of the
In the above-described embodiment, the case where both the
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment has illustrated the apparatus and method for materializing the technical idea of this invention, and the technical idea of this invention is a component. It does not specify the material, shape, structure, arrangement, etc. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
1 Low−Highドーピング型のMOSFET
11 シリコン基板
12 マスク層
13 絶縁膜
13a 絶縁体サイドウォール
14 素子分離体
15 高不純物濃度層
16 不純物拡散防止層
17 エピシリコン層
18 ゲート絶縁膜
19 ゲート電極
1 Low-High doping type MOSFET
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記半導体基板の素子形成領域に前記素子分離体と接して設けられ不純物が拡散された第一不純物拡散層と、
当該第一不純物拡散層の表面に積層された不純物拡散防止層と、
前記不純物拡散防止層の表面に上面視で前記不純物拡散防止層内に含まれるように積層され、前記第一不純物拡散層と同じ導電型の不純物が、より低い濃度で拡散された第二不純物拡散層と、
前記第一不純物拡散層の表面に形成され前記素子分離体と前記不純物拡散防止層との間にこれらに接して設けられた絶縁性のサイドウォールと、
前記第二不純物拡散層の表面に積層されたゲート絶縁膜と、
前記素子分離体、前記サイドウォール及び前記ゲート絶縁膜を覆うように設けられたゲート電極と、
を備える半導体装置。 An element isolation body formed in an element isolation region of a semiconductor substrate;
A first impurity diffusion layer provided in contact with the element separator in the element formation region of the semiconductor substrate and having impurities diffused;
An impurity diffusion preventing layer laminated on the surface of the first impurity diffusion layer;
A second impurity diffusion layered on the surface of the impurity diffusion prevention layer so as to be included in the impurity diffusion prevention layer in a top view, and having the same conductivity type as the first impurity diffusion layer diffused at a lower concentration Layers,
An insulating sidewall formed on the surface of the first impurity diffusion layer and provided between and in contact with the element isolation body and the impurity diffusion prevention layer;
A gate insulating film laminated on the surface of the second impurity diffusion layer;
A gate electrode provided to cover the element separator, the sidewall and the gate insulating film;
A semiconductor device comprising:
前記マスク層の側面に当該側面から前記素子形成領域の端部までを覆うサイドウォールを形成するサイドウォール形成工程と、
前記半導体基板の素子分離領域にトレンチを形成するトレンチ形成工程と、
前記トレンチの内面及び前記サイドウォールの側面と接する素子分離体を形成する素子分離体形成工程と、
前記素子分離体を形成した後に前記サイドウォールは残るように前記マスク層を除去し、当該マスク層を除去することで露出した前記素子形成領域に、第一導電型の不純物をイオン注入して第一不純物拡散層を形成する第一不純物拡散層形成工程と、
前記第一不純物拡散層の表面に、側面が前記サイドウォールと接する不純物拡散防止層をエピタキシャル成長により形成する不純物拡散防止層形成工程と、
前記不純物拡散防止層の表面に、前記第一不純物拡散層よりも低い濃度で前記第一導電型の不純物が拡散された第二不純物拡散層をエピタキシャル成長により形成する低不純物濃度層形成工程と、
前記第二不純物拡散層の表面にゲート絶縁膜を形成するゲート絶縁膜形成工程と、
前記素子分離体、前記サイドウォール及び前記ゲート絶縁膜の表面を覆うようにゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 A mask layer forming step of forming a mask layer inside the element forming region of the semiconductor substrate;
A sidewall forming step of forming a sidewall covering the side surface of the mask layer from the side surface to the end of the element formation region;
Forming a trench in the element isolation region of the semiconductor substrate; and
An element isolation formation step for forming an element isolation in contact with the inner surface of the trench and the side surface of the sidewall;
The mask layer is removed so that the sidewall remains after the element separator is formed, and a first conductivity type impurity is ion-implanted into the element formation region exposed by removing the mask layer. A first impurity diffusion layer forming step of forming one impurity diffusion layer;
An impurity diffusion prevention layer forming step of forming, on the surface of the first impurity diffusion layer, an impurity diffusion prevention layer whose side surface is in contact with the sidewall by epitaxial growth;
A low impurity concentration layer forming step of forming, on the surface of the impurity diffusion preventing layer, a second impurity diffusion layer in which the impurity of the first conductivity type is diffused at a lower concentration than the first impurity diffusion layer by epitaxial growth;
Forming a gate insulating film on the surface of the second impurity diffusion layer; and
Forming a gate electrode so as to cover a surface of the element separator, the sidewall and the gate insulating film; and
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
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