JP2000091566A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000091566A
JP2000091566A JP10254324A JP25432498A JP2000091566A JP 2000091566 A JP2000091566 A JP 2000091566A JP 10254324 A JP10254324 A JP 10254324A JP 25432498 A JP25432498 A JP 25432498A JP 2000091566 A JP2000091566 A JP 2000091566A
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JP
Japan
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semiconductor device
substrate
type
present
ions
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JP10254324A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Shishiguchi
清一 獅子口
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce resistance of a diffused layer and to improve the characteristics of an N-channel MOSFET. SOLUTION: Ge (preferably, in 1% or higher of a composition ratio) is made to contain on at least the surface side of an N-type diffused layer provided in an Si substrate 101. After a Ge-containing layer 102 is formed on the surface of the substrate 101, N-type impurities are introduced in the layer 102 to form N-type diffused layers. It is preferable that the above N-type diffused layers are source and drain regions of an N-channel field-effect transistor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置および半
導体装置の製造方法に係わり、特にSi半導体基板にN
型拡散層が形成される半導体装置および半導体装置の製
造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a semiconductor device on a silicon semiconductor substrate.
The present invention relates to a semiconductor device in which a type diffusion layer is formed and a method for manufacturing the semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化、特にMOS−FE
Tの微細化はトランジスタの集積度の向上、及び動作速
度の向上に寄与してきた。動作速度は、ソース/ドレイ
ン間のキャリア移動時間で決まるが、微細化によるゲー
ト長縮小によって動作速度が増大した。
2. Description of the Related Art Miniaturization of semiconductor devices, especially MOS-FE
Miniaturization of T has contributed to an improvement in the degree of integration of transistors and an increase in operation speed. The operating speed is determined by the carrier transfer time between the source and the drain, but the operating speed has increased due to the reduction in gate length due to miniaturization.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲート
長がサブミクロン領域まで縮小されると、ソースやドレ
イン領域の寄生抵抗の影響が無視できなくなり、単なる
ゲート長の縮小のみでは動作速度の向上は望めなくなり
つつある。従って、このような超微細MOS−FETに
おいてはソースやドレイン領域の抵抗を低減する技術の
開発が重要となっている。
However, when the gate length is reduced to the sub-micron region, the influence of the parasitic resistance of the source and drain regions cannot be ignored, and an improvement in the operating speed can be expected by merely reducing the gate length. Is disappearing. Therefore, in such an ultra-fine MOS-FET, it is important to develop a technique for reducing the resistance of the source and drain regions.

【0004】この抵抗低減は、PMOS、NMOSとも
に重要な技術課題であるが、NMOSでは、ソース及び
ドレイン領域はN型領域となるため、N型拡散層の抵抗
低減技術が求められる。
[0004] This resistance reduction is an important technical problem for both PMOS and NMOS. However, in NMOS, the source and drain regions are N-type regions, and therefore a technology for reducing the resistance of the N-type diffusion layer is required.

【0005】本発明は、拡散層抵抗を低減し、NMOS
−FET等の半導体デバイス特性を向上させることを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention reduces the resistance of a diffusion
-To improve the characteristics of semiconductor devices such as FETs.

【0006】なお、本発明の関連技術としては、特開平
4−42575号公報に高濃度のGeを含有するポリシ
リコンをコンタクトホールに設け、さらに金属配線を設
けた半導体装置の開示があり、特開平4−196420
号公報にコンタクトホール上にGe膜またはGe不純物
を高濃度に含有する層を有し、さらにバリアメタル、金
属配線を形成した半導体装置の開示があるが、いずれも
コンタクト抵抗低減を目的としたものである。
As a related art of the present invention, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-42575 discloses a semiconductor device in which polysilicon containing high concentration of Ge is provided in a contact hole and a metal wiring is further provided. Kaihei 4-196420
Patent Document discloses a semiconductor device having a Ge film or a layer containing a Ge impurity at a high concentration on a contact hole and further forming a barrier metal and a metal wiring, all of which are intended to reduce contact resistance. It is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】N型不純物は表面偏析が
強く熱処理時に基板表面や酸化膜/基板界面に偏析し、
基板結晶内部の電気的に活性な不純物量が減少するとい
う問題がある。本発明者らは、この問題を解決すべく鋭
意研究を行った結果、GeをSi中に導入、好ましくは
原子組成比で1%以上導入すると、N型不純物の表面偏
析が効果的に抑制される現象を見出した。本発明は、こ
の現象をN型拡散層形成に適用することによって拡散層
中の電気的活性不純物量を増大させ、抵抗の低減を可能
としたものである。
Means for Solving the Problems N-type impurities have a strong surface segregation and segregate on the substrate surface or oxide film / substrate interface during heat treatment.
There is a problem that the amount of electrically active impurities inside the substrate crystal is reduced. The present inventors have conducted intensive studies to solve this problem. As a result, when Ge is introduced into Si, preferably at an atomic composition ratio of 1% or more, surface segregation of N-type impurities is effectively suppressed. Was found. In the present invention, by applying this phenomenon to the formation of an N-type diffusion layer, the amount of electrically active impurities in the diffusion layer is increased, and the resistance can be reduced.

【0008】すなわち、本発明の半導体装置は、Si半
導体基板に設けられたN型拡散層の表面側にGeを含有
していることを特徴とする。
That is, the semiconductor device of the present invention is characterized in that Ge is contained on the surface side of the N-type diffusion layer provided on the Si semiconductor substrate.

【0009】また本発明の半導体装置の製造方法は、S
i半導体基板表面にGe含有層を形成した後、N型不純
物を導入してN型拡散層を形成することを特徴とする。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
After forming a Ge-containing layer on the surface of the i-semiconductor substrate, an N-type impurity is introduced to form an N-type diffusion layer.

【0010】本発明について図1を用いて説明する。図
1に示すように、Si基板101表面に、Ge含有Si
層102を形成した後、N型不純物を導入し、さらに、
活性化熱処理を施してN型拡散層を形成する。こうする
ことで、N型不純物の活性化熱処理時、もしくは、後工
程の熱処理時において、不純物の表面偏析によりN型拡
散層の抵抗が増大する現象を抑制することができる。
The present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the Ge-containing Si
After forming the layer 102, an N-type impurity is introduced,
An activation heat treatment is performed to form an N-type diffusion layer. By doing so, it is possible to suppress a phenomenon in which the resistance of the N-type diffusion layer increases due to the surface segregation of the impurities during the heat treatment for activating the N-type impurities or the heat treatment in a later step.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図2に示すように、Si基板201にイオ
ン注入法によりGeイオンを注入し、基板表面にGe含
有Si層202を形成する。その後、As、Pもしくは
SbなどのN型不純物をSi基板201に注入した後、
例えばランプ加熱炉を用い、温度950℃、時間10秒
の熱処理を施して注入イオンを電気的に活性化し、Si
基板表面にN型の拡散層を形成する。
As shown in FIG. 2, Ge ions are implanted into a Si substrate 201 by an ion implantation method to form a Ge-containing Si layer 202 on the substrate surface. Then, after injecting an N-type impurity such as As, P or Sb into the Si substrate 201,
For example, using a lamp heating furnace, a heat treatment at a temperature of 950 ° C. for a time of 10 seconds is performed to electrically activate the implanted ions,
An N-type diffusion layer is formed on the substrate surface.

【0013】図3は、図2におけるGeイオンの注入条
件を示したものである。注入エネルギーと注入ドーズ量
(面積濃度)について、図中の斜線領域の条件を用いた
場合に、顕著な拡散層抵抗の低減効果が見られた。なお
図3において、例えば1E15は1×1015を示してい
る。図3〜図6、図8においても同様に表記する。図3
において示される白丸は適用領域の境界における値を示
している。生産性とコストとを考慮すると、適用領域の
境界近傍の条件、すなわちドーズ量が少ない方が好まし
い(ドーズ量を多くするとソースイオンの消費量や時間
がかかる。)。図4はN型不純物としてリン(P)イオ
ンを用いた場合について、本発明の効果を示したもので
ある。Si基板として抵抗率10Ωcm、面方位(10
0)の基板を用い、図3の斜線領域の条件(例えば5k
eV、5×1015/cm2)の条件でGeを注入した後、
Pイオンをエネルギー2keV、ドーズ量5×1014
cm2から2×1015/cm2の条件で注入し、その後、注入
イオンを活性化させるために950℃、10秒の熱処理
を施した。処理後の基板について4探針法によりシート
抵抗を測定した。図4に示すように、シート抵抗(Ω/
sq)は注入ドーズ量の増加に伴い低減される。同一ド
ーズ量で比較すると、従来のGeを注入しない場合と比
較して、本発明の方法を用いることによってシート抵抗
が低減されることが明らかとなった。また、この抵抗低
減効果は注入ドーズ量が低い場合の方が大きいこともあ
わせて明らかとなった。
FIG. 3 shows the implantation conditions of Ge ions in FIG. Regarding the implantation energy and the implantation dose (area concentration), when the conditions in the shaded region in the figure were used, a remarkable effect of reducing the resistance of the diffusion layer was observed. In FIG. 3, for example, 1E15 indicates 1 × 10 15 . 3 to 6, and FIG. FIG.
Indicate the values at the boundaries of the application area. In consideration of productivity and cost, it is preferable that the condition in the vicinity of the boundary of the application region, that is, a small dose be used (a large dose requires a large amount of source ion consumption and time). FIG. 4 shows the effect of the present invention when phosphorus (P) ions are used as the N-type impurities. As a Si substrate, the resistivity is 10 Ωcm, and the plane orientation (10
0), and the condition (for example, 5 k
After injecting Ge under the conditions of eV, 5 × 10 15 / cm 2 ),
Energy of P ions is 2 keV and dose is 5 × 10 14 /
Implantation was performed under the conditions of cm 2 to 2 × 10 15 / cm 2 , and then heat treatment was performed at 950 ° C. for 10 seconds to activate the implanted ions. The sheet resistance of the processed substrate was measured by a four-point probe method. As shown in FIG. 4, the sheet resistance (Ω /
sq) decreases as the implantation dose increases. Comparing with the same dose revealed that the sheet resistance was reduced by using the method of the present invention as compared with the conventional case where Ge was not implanted. In addition, it was also clarified that the effect of reducing the resistance was larger when the implantation dose was low.

【0014】さらに、Pイオンをエネルギー1keVと
し、注入イオンを活性化させるための熱処理条件を95
0℃、1000℃として、10秒間の熱処理を施した場
合の注入ドーズ量とシート抵抗との関係を図5に示す。
Further, P ions are set at an energy of 1 keV, and heat treatment conditions for activating the implanted ions are 95
FIG. 5 shows the relationship between the implantation dose and the sheet resistance when heat treatment is performed at 0 ° C. and 1000 ° C. for 10 seconds.

【0015】またN型不純物として、他の不純物、例え
ばAs(注入エネルギー7keV)を用いた場合も図6
に示すように、同様の効果が確認された。注入イオンを
活性化させるための熱処理条件は950℃、10秒であ
る。図5および図6から明らかなように、N型不純物の
注入エネルギー、熱処理条件、N型不純物の種類を変え
ても抵抗低減効果が得られた。
FIG. 6 also shows the case where another impurity such as As (implantation energy of 7 keV) is used as the N-type impurity.
As shown in the above, the same effect was confirmed. The heat treatment condition for activating the implanted ions is 950 ° C. for 10 seconds. As is clear from FIGS. 5 and 6, even if the implantation energy of the N-type impurity, the heat treatment conditions, and the type of the N-type impurity were changed, the effect of reducing the resistance was obtained.

【0016】また、図7にGeイオン注入ドーズ量とシ
ート抵抗との関係を示す特性図を示す。図7は、Ge注
入エネルギーを5keVとして、ドーズ量5×1014
1×1016/cm2の範囲でGeイオン注入を行い、そ
の後、N型不純物としてリン(P)イオンを用い、Pイ
オンを注入エネルギー1keV、ドーズ量5×1014
cm2と8×1014/cm2の条件でリンイオンの注入を
行った場合のシート抵抗(Ω/sq)を示している。注
入イオンを活性化させるための熱処理条件は950℃、
10秒である。図7から明らかなように、Geイオンド
ーズ量がほぼ5×1015以上であれば(すなわち図3の
適用範囲(斜線領域)であれば)、顕著な抵抗低減効果
があり、N型不純物の注入ドーズ量を変えても同様な抵
抗低減効果が得られることがわかる。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the Ge ion implantation dose and the sheet resistance. Figure 7 is a Ge implantation energy as 5 keV, a dose of 5 × 10 14 ~
Ge ions are implanted in a range of 1 × 10 16 / cm 2 , and then phosphorus (P) ions are used as N-type impurities, P ions are implanted at an energy of 1 keV and a dose of 5 × 10 14 / cm 2.
The sheet resistance (Ω / sq) when phosphorus ions are implanted under the conditions of cm 2 and 8 × 10 14 / cm 2 is shown. The heat treatment conditions for activating the implanted ions are 950 ° C.
10 seconds. As is clear from FIG. 7, when the Ge ion dose is about 5 × 10 15 or more (that is, in the application range (shaded area) in FIG. 3), there is a remarkable resistance reduction effect, and the N-type impurity It can be seen that a similar resistance reduction effect can be obtained even if the implantation dose is changed.

【0017】次に、図8を参照して本発明の第2の実施
例について説明する。本実施例は、発明に係わる表面の
Ge含有Si層を形成する方法として、エピタキシャル
成長膜を用いている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, an epitaxially grown film is used as a method for forming a Ge-containing Si layer on the surface according to the present invention.

【0018】まず、Si基板501表面を公知技術を用
いて洗浄した後、UHV−CVD(超高真空CVD)装
置に導入し、UHVチャンバー内で基板を900℃に加
熱して基板表面の自然酸化膜を除去する。次に、基板温
度を600℃に下げて保持し、Si26ガスを50scc
m、GeH4ガスを1sccm供給してSi1-XGeX膜502
を10nm形成する。
First, after cleaning the surface of the Si substrate 501 using a known technique, the substrate is introduced into a UHV-CVD (Ultra High Vacuum CVD) apparatus, and the substrate is heated to 900 ° C. in a UHV chamber to spontaneously oxidize the surface of the substrate. Remove the film. Next, the substrate temperature was lowered to 600 ° C. and maintained, and Si 2 H 6 gas was supplied at 50 sccm.
m, GeH 4 gas is supplied at 1 sccm to supply a Si 1-x Ge x film 502
Is formed to a thickness of 10 nm.

【0019】その後、第1の実施例と同様に、N型不純
物イオンを注入し、さらに、例えばランプ加熱炉を用い
た熱処理を施し、注入イオンを電気的に活性化してN型
の拡散層を形成する。
After that, similarly to the first embodiment, N-type impurity ions are implanted, and a heat treatment using, for example, a lamp heating furnace is performed to electrically activate the implanted ions to form an N-type diffusion layer. Form.

【0020】本実施例の場合も、N型不純物としてPを
用いた場合について拡散層のシート抵抗を測定したが、
第1の実施例の場合と同一の結果(図4の結果)が得ら
れ、本発明の効果が確認された。また、GeH4ガスの
流量を増大(N型不純物の量を増大させる)、熱処理条
件、N型不純物の種類を変えても抵抗低減効果が得られ
た。
Also in the case of this embodiment, the sheet resistance of the diffusion layer was measured when P was used as the N-type impurity.
The same result (the result of FIG. 4) as that of the first example was obtained, and the effect of the present invention was confirmed. Further, even if the flow rate of the GeH 4 gas was increased (the amount of the N-type impurities was increased), the heat treatment conditions, and the types of the N-type impurities were changed, the effect of reducing the resistance was obtained.

【0021】次に、本発明をMOS−FETの製造に適
用した第3実施例について図9〜図12を用いて説明す
る。
Next, a third embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET will be described with reference to FIGS.

【0022】公知の技術を用い、P型、抵抗率10Ωc
m、面方位(100)のSi基板601に素子分離領域
602、ゲート絶縁膜603及びゲート電極604を形
成する(図9)。
Using a known technique, P-type, resistivity 10Ωc
An element isolation region 602, a gate insulating film 603, and a gate electrode 604 are formed on a Si substrate 601 having a plane orientation of (100) m (FIG. 9).

【0023】その後、Geイオンを例えばエネルギー5
keV、ドーズ量5×1015/cm2の条件で注入し、後
にLDD(lightly doped drain)となる領域にGeイ
オン注入領域(Ge含有Si領域)605を形成する
(図10)。
Thereafter, Ge ions are converted to an energy of, for example, 5%.
Implantation is performed under the conditions of keV and a dose of 5 × 10 15 / cm 2 , and a Ge ion implanted region (Ge-containing Si region) 605 is formed in a region that will later become a lightly doped drain (LDD) (FIG. 10).

【0024】さらに、Pをエネルギー1keV、ドーズ
量5×1014/cm2の条件で注入しLDD領域606を
形成する(図11)。
Further, P is implanted under the conditions of an energy of 1 keV and a dose of 5 × 10 14 / cm 2 to form an LDD region 606 (FIG. 11).

【0025】その後、ゲート電極側壁に低温CVDによ
って絶縁膜サイドウォールを形成した後、Asイオンを
エネルギー20keV、ドーズ量5×1015/cm2の条
件で注入しSD領域(ソース・ドレイン領域)607を
形成する。
Then, after forming an insulating film side wall on the side wall of the gate electrode by low-temperature CVD, As ions are implanted under the conditions of an energy of 20 keV and a dose of 5 × 10 15 / cm 2 to form an SD region (source / drain region) 607. To form

【0026】注入イオンの活性化はランプ加熱炉を用
い、基板温度を950℃とし10秒間熱処理することに
より行なう。
The activation of the implanted ions is performed by using a lamp heating furnace and performing a heat treatment at a substrate temperature of 950 ° C. for 10 seconds.

【0027】その後の工程は公知の技術を用い、MOS
−FETを形成する(図12)。
In the subsequent steps, a known technique is used, and a MOS
Form FETs (FIG. 12).

【0028】従来方法、即ち、図10のGeイオン注入
を行なわない方法で形成したMOS−FETでは、LD
D及びSD領域に導入したN型イオンが後工程の熱処理
時に表面析出するため、これらの領域のN型イオン量が
減少しシート抵抗が増大する。一方、本発明の場合、不
純物の表面偏析が抑制されるため、シート抵抗が増大せ
ず、LDD及びSD領域の抵抗は従来技術と比較して低
減される。このため、本発明で形成したFETのデバイ
ス特性が改善される。例えば、オン電流について50%
の改善が確認された。
In the conventional method, that is, in the MOS-FET formed by the method without performing the Ge ion implantation shown in FIG.
Since the N-type ions introduced into the D and SD regions precipitate on the surface during a heat treatment in a later step, the amount of N-type ions in these regions decreases and the sheet resistance increases. On the other hand, in the case of the present invention, since the surface segregation of impurities is suppressed, the sheet resistance does not increase, and the resistance of the LDD and SD regions is reduced as compared with the prior art. Therefore, the device characteristics of the FET formed by the present invention are improved. For example, 50% for ON current
Improvement was confirmed.

【0029】また、LDD注入前のGe含有層の形成
は、第2の実施例の場合と同様に、エピタキシャル膜の
形成により実施することもできる。この場合の実施例に
ついて図13〜図15を参照して説明する。
Further, the formation of the Ge-containing layer before the LDD implantation can be carried out by forming an epitaxial film as in the second embodiment. An embodiment in this case will be described with reference to FIGS.

【0030】第3の実施例の場合と同様に、P型基板7
01に素子分離領域702、ゲート絶縁膜703、及び
ゲート電極704を形成する(図13)。
As in the third embodiment, the P-type substrate 7
01, an element isolation region 702, a gate insulating film 703, and a gate electrode 704 are formed (FIG. 13).

【0031】次に、ゲート電極表面を酸化して酸化ポリ
シリコン膜705を形成する。次に、基板を洗浄した
後、UHV−CVD(超高真空CVD)装置に導入し、
UHVチャンバー内で基板を900℃に加熱して基板表
面の自然酸化膜を除去する。さらに、基板温度を600
℃に下げて保持し、Si26ガスを50sccm、GeH4
スを1sccm供給してSi1-XGeX膜706を10nm形
成する(図14)。この時、Si1-XGeX膜成長は、い
わゆる選択成長条件になっているので、Si1-XGeX
はSi結晶開口部のみに成長する。
Next, the surface of the gate electrode is oxidized to form a polysilicon oxide film 705. Next, after cleaning the substrate, it is introduced into a UHV-CVD (ultra high vacuum CVD) apparatus,
The substrate is heated to 900 ° C. in a UHV chamber to remove a natural oxide film on the substrate surface. Further, when the substrate temperature is 600
The temperature was lowered to and kept at 50 ° C., and Si 2 H 6 gas was supplied at 50 sccm and GeH 4 gas was supplied at 1 sccm to form a 10-nm Si 1-x Ge x film 706 (FIG. 14). At this time, since the growth of the Si 1-x Ge x film is under a so-called selective growth condition, the Si 1-x Ge x film grows only in the Si crystal opening.

【0032】その後、第3の実施例と同じ条件でLDD
及びSD領域を形成し、さらに公知技術により後工程を
施し、MOS−FETを形成する(図15)。
Thereafter, LDD is performed under the same conditions as in the third embodiment.
Then, an SD region is formed, and a post-process is performed by a known technique to form a MOS-FET (FIG. 15).

【0033】本実施例の場合も、従来法で形成した場合
と比較してFETの性能向上が確認された。
Also in the case of the present embodiment, it was confirmed that the performance of the FET was improved as compared with the case where it was formed by the conventional method.

【0034】上記各実施例に示すように、N型不純物導
入前に基板表面をGe含有Si層を形成することによ
り、形成されるN型拡散層の抵抗を低減できる。この効
果を発揮するためには、Ge濃度を組成比1%以上とす
ることが望ましく、Ge含有層形成法として、エピタキ
シャル膜を用いる場合は、この組成比になるような条件
で成長することが重要である(上記の条件はGe組成比
1%以上となる条件である)。また、Geイオンの注入
によってGe含有層を形成する場合は、注入エネルギー
とドーズ量を最適化することが望ましく、図3に斜線で
示した領域の条件を使用することがより望ましい。な
お、イオン注入の場合は深さ方向に濃度分布を有する
が、最大濃度が1%を越えればよく、図3の斜線領域内
で最大濃度が1%を越えることになる。またGe濃度分
布のピーク位置はN型不純物の活性化熱処理時の表面偏
析減少を抑制するために、N型不純物導入位置より表面
側であるようにする。
As described in the above embodiments, by forming a Ge-containing Si layer on the substrate surface before introducing the N-type impurity, the resistance of the N-type diffusion layer to be formed can be reduced. In order to exhibit this effect, the Ge concentration is desirably set to a composition ratio of 1% or more. When an epitaxial film is used as a method for forming a Ge-containing layer, growth is performed under such a condition that the composition ratio is maintained. This is important (the above condition is a condition that the Ge composition ratio becomes 1% or more). Further, when the Ge-containing layer is formed by implanting Ge ions, it is desirable to optimize the implantation energy and the dose, and it is more desirable to use the conditions in the hatched region in FIG. In the case of ion implantation, a concentration distribution is provided in the depth direction, but the maximum concentration only needs to exceed 1%, and the maximum concentration exceeds 1% in the shaded region in FIG. In addition, the peak position of the Ge concentration distribution is set to be closer to the surface than the N-type impurity introduction position in order to suppress a decrease in surface segregation during activation heat treatment of the N-type impurity.

【0035】なお、Ge濃度を組成比1%以上としなく
ても、実施例ほどの効果はないが、その近傍で、ある程
度の効果は得られるので、本発明は実施例に記載された
条件領域に限定されるものではない。例えば、図7にお
いても、Geイオンドーズ量が1×1015/cm2を超
えればシート抵抗が低減しているので、必要に応じてこ
の領域で条件を設定することもできる。
It should be noted that although the effect is not as high as that of the embodiment even if the Ge concentration is not set to 1% or more, some effects can be obtained in the vicinity thereof. However, the present invention is not limited to this. For example, also in FIG. 7, if the Ge ion dose exceeds 1 × 10 15 / cm 2 , the sheet resistance is reduced, so that conditions can be set in this region as needed.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、拡散層抵
抗を低減することができ、NMOS−FET等の半導体
デバイス特性を向上させることが可能となる。
As described above, the resistance of the diffusion layer can be reduced, and the characteristics of semiconductor devices such as NMOS-FETs can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を説明するための工程図で
ある。
FIG. 1 is a process chart for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例を説明するための工程図で
ある。
FIG. 2 is a process chart for explaining a first embodiment of the present invention.

【図3】図2におけるGeイオンの注入条件を示す特性
図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing implantation conditions of Ge ions in FIG. 2;

【図4】N型不純物としてリン(P)イオンを用いた場
合の本発明の効果を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the effect of the present invention when phosphorus (P) ions are used as N-type impurities.

【図5】N型不純物としてリン(P)イオンを用いた場
合の本発明の効果を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the effect of the present invention when phosphorus (P) ions are used as N-type impurities.

【図6】N型不純物として砒素(As)イオンを用いた
場合の本発明の効果を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the effect of the present invention when arsenic (As) ions are used as N-type impurities.

【図7】Geイオン注入ドーズ量とシート抵抗との関係
を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a Ge ion implantation dose and a sheet resistance.

【図8】本発明の第2実施例を説明するための工程図で
ある。
FIG. 8 is a process chart for explaining a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明をMOS−FETの製造に適用した実施
例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step showing an embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【図10】本発明をMOS−FETの製造に適用した実
施例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step showing an embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【図11】本発明をMOS−FETの製造に適用した実
施例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step showing an embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【図12】本発明をMOS−FETの製造に適用した実
施例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step showing an embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【図13】本発明をMOS−FETの製造に適用した他
の実施例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step of another embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【図14】本発明をMOS−FETの製造に適用した他
の実施例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step of another embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【図15】本発明をMOS−FETの製造に適用した他
の実施例を示す工程を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a step of another embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a MOS-FET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体Si基板 102 Ge含有Si層 201 Si基板 202 Si層 501 Si基板 502 Si1-XGeX膜 601 Si基板 602 素子分離領域 603 ゲート絶縁膜 604 ゲート電極 605 Geイオン注入領域(Ge含有Si領域) 606 LDD領域 607 SD領域(ソース・ドレイン領域) 701 P型基板 702 素子分離領域 703 ゲート絶縁膜 704 ゲート電極 705 酸化ポリシリコン膜 706 Si1-XGeXReference Signs List 101 semiconductor Si substrate 102 Ge-containing Si layer 201 Si substrate 202 Si layer 501 Si substrate 502 Si 1-x Ge x film 601 Si substrate 602 element isolation region 603 gate insulating film 604 gate electrode 605 Ge ion implantation region (Ge-containing Si region ) 606 LDD region 607 SD region (source / drain region) 701 P-type substrate 702 Device isolation region 703 Gate insulating film 704 Gate electrode 705 Oxidized polysilicon film 706 Si 1-x Ge X film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Si半導体基板に設けられたN型拡散層
の少なくとも表面側にGeを含有していることを特徴と
する半導体装置。
1. A semiconductor device, comprising Ge at least on a surface side of an N-type diffusion layer provided on a Si semiconductor substrate.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体装置において、
前記N型拡散層はNチャネル電界効果トランジスタのソ
ースドレイン領域であることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein
The semiconductor device according to claim 1, wherein the N-type diffusion layer is a source / drain region of an N-channel field effect transistor.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
置において、前記N型拡散層のGe組成比は1%以上で
あることを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the N-type diffusion layer has a Ge composition ratio of 1% or more.
【請求項4】 Si半導体基板表面にGe含有層を形成
した後、N型不純物を導入してN型拡散層を形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a Ge-containing layer on a surface of a Si semiconductor substrate; and introducing an N-type impurity to form an N-type diffusion layer.
【請求項5】 請求項4に記載の半導体装置の製造方法
において、前記Ge含有層はGeイオン注入により形成
されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein said Ge-containing layer is formed by Ge ion implantation.
【請求項6】 請求項4に記載の半導体装置の製造方法
において、前記Ge含有層はGe堆積膜であることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein said Ge-containing layer is a Ge deposited film.
【請求項7】 請求項4〜6のいずれかの請求項に記載
の半導体装置の製造方法において、前記N型拡散層はN
チャネル電界効果トランジスタのソースドレイン領域で
あることを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein said N-type diffusion layer is formed of N-type.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a source / drain region of a channel field effect transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110586A (en) * 2000-09-26 2002-04-12 Toshiba Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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