JP2002050767A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ソース・ドレイン領域の面積を縮小しつつ、
ソース・ドレインのコンタクトプラグと、ゲート電極と
の間に生じる寄生容量の増大を抑制し得る半導体装置及
びその製造方法を得る。 【解決手段】 ゲート電極1の下方にはチャネル領域が
形成されており、チャネル領域を挟んで一対のソース・
ドレイン領域2が形成されている。ソース・ドレイン領
域2は、チャネル領域に隣接する第1部分3aと、ソー
ス・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面視上ゲート電
極1から遠ざかるように、第1部分3aからチャネル幅
方向に突出して形成された第2部分3bとを有してい
る。また、第2部分3bには、ソース・ドレイン領域2
とソース・ドレイン配線とを接続するためのコンタクト
プラグ4が形成されている。
ソース・ドレインのコンタクトプラグと、ゲート電極と
の間に生じる寄生容量の増大を抑制し得る半導体装置及
びその製造方法を得る。 【解決手段】 ゲート電極1の下方にはチャネル領域が
形成されており、チャネル領域を挟んで一対のソース・
ドレイン領域2が形成されている。ソース・ドレイン領
域2は、チャネル領域に隣接する第1部分3aと、ソー
ス・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面視上ゲート電
極1から遠ざかるように、第1部分3aからチャネル幅
方向に突出して形成された第2部分3bとを有してい
る。また、第2部分3bには、ソース・ドレイン領域2
とソース・ドレイン配線とを接続するためのコンタクト
プラグ4が形成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の構
造及びその製造方法に関し、特に、素子の微細化、動作
の高速化、及び消費電力の低減を実現し得るMOSFE
Tの構造及びその製造方法に関するものである。
造及びその製造方法に関し、特に、素子の微細化、動作
の高速化、及び消費電力の低減を実現し得るMOSFE
Tの構造及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図27は、一般的なMOSFETの構造
を示す上面図である。ゲート電極101の下方にはチャ
ネル領域(図27には現れない)が形成されており、チ
ャネル領域を挟んで一対のソース・ドレイン領域102
が形成されている。また、ソース・ドレイン領域102
とソース・ドレイン配線(図示しない)とを接続するた
めのコンタクトプラグ103が形成されている。
を示す上面図である。ゲート電極101の下方にはチャ
ネル領域(図27には現れない)が形成されており、チ
ャネル領域を挟んで一対のソース・ドレイン領域102
が形成されている。また、ソース・ドレイン領域102
とソース・ドレイン配線(図示しない)とを接続するた
めのコンタクトプラグ103が形成されている。
【0003】このようなMOSFETにおいては、素子
の微細化を図るために、ソース・ドレイン領域102の
面積が縮小される傾向にある。図28は、ソース・ドレ
イン領域の面積が縮小された、従来のMOSFETの構
造を示す上面図である。図27に示したソース・ドレイ
ン領域102の代わりに、ソース・ドレイン領域104
が形成されている。チャネル長方向のソース・ドレイン
領域の幅は、図27に示したMOSFETではL102
であったのに対し、図28に示したMOSFETではL
104(<L102)であり、これによって、ソース・
ドレイン領域の面積の縮小が図られている。
の微細化を図るために、ソース・ドレイン領域102の
面積が縮小される傾向にある。図28は、ソース・ドレ
イン領域の面積が縮小された、従来のMOSFETの構
造を示す上面図である。図27に示したソース・ドレイ
ン領域102の代わりに、ソース・ドレイン領域104
が形成されている。チャネル長方向のソース・ドレイン
領域の幅は、図27に示したMOSFETではL102
であったのに対し、図28に示したMOSFETではL
104(<L102)であり、これによって、ソース・
ドレイン領域の面積の縮小が図られている。
【0004】図29は、図28に示したラインX100
に沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。S
OI基板105は、シリコン基板106、BOX(Burr
iedOXide)層107、及びシリコン層108がこの順に
積層された積層構造を成している。シリコン層108の
上面内には、STI(Shallow Trench Isolation)等の
素子分離絶縁膜109が選択的に形成されている。
に沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。S
OI基板105は、シリコン基板106、BOX(Burr
iedOXide)層107、及びシリコン層108がこの順に
積層された積層構造を成している。シリコン層108の
上面内には、STI(Shallow Trench Isolation)等の
素子分離絶縁膜109が選択的に形成されている。
【0005】素子分離絶縁膜109によって規定される
SOI基板105の素子形成領域において、シリコン層
108の上面内には、p型のボディ領域(上記チャネル
領域に相当する)110を挟んで対を成す、ソース・ド
レイン領域104が形成されている。ソース・ドレイン
領域104は、シリコン層108の上面からBOX層1
07の上面に達して形成されたn+型の不純物拡散領域
111と、シリコン層108の上面をシリサイド化する
ことによって形成されたシリサイド層112とを有して
いる。
SOI基板105の素子形成領域において、シリコン層
108の上面内には、p型のボディ領域(上記チャネル
領域に相当する)110を挟んで対を成す、ソース・ド
レイン領域104が形成されている。ソース・ドレイン
領域104は、シリコン層108の上面からBOX層1
07の上面に達して形成されたn+型の不純物拡散領域
111と、シリコン層108の上面をシリサイド化する
ことによって形成されたシリサイド層112とを有して
いる。
【0006】ボディ領域110上には、ゲート酸化膜1
13とゲート電極101とがこの順に積層された積層構
造を成すゲート構造が形成されている。該ゲート構造の
側面には、酸化シリコンから成るサイドウォール120
が形成されている。ゲート電極101は、ゲート酸化膜
113上に形成されたポリシリコン層114と、ポリシ
リコン層114上に形成されたシリサイド層115とを
有している。
13とゲート電極101とがこの順に積層された積層構
造を成すゲート構造が形成されている。該ゲート構造の
側面には、酸化シリコンから成るサイドウォール120
が形成されている。ゲート電極101は、ゲート酸化膜
113上に形成されたポリシリコン層114と、ポリシ
リコン層114上に形成されたシリサイド層115とを
有している。
【0007】また、シリサイド層115,112、サイ
ドウォール120、及び素子分離絶縁膜109の各露出
面を覆って、酸化シリコンから成る層間絶縁膜118が
全面に形成されている。層間絶縁膜118上には、アル
ミニウム等から成るソース・ドレイン配線119が形成
されている。また、層間絶縁膜118内には、ソース・
ドレイン配線119とソース・ドレイン領域104とを
接続するためのコンタクトプラグ103が選択的に形成
されている。コンタクトプラグ103は、層間絶縁膜1
18の上面からシリサイド層112の上面に達して形成
されたコンタクトホール116と、該コンタクトホール
116内を充填する導体プラグ117とを有している。
ドウォール120、及び素子分離絶縁膜109の各露出
面を覆って、酸化シリコンから成る層間絶縁膜118が
全面に形成されている。層間絶縁膜118上には、アル
ミニウム等から成るソース・ドレイン配線119が形成
されている。また、層間絶縁膜118内には、ソース・
ドレイン配線119とソース・ドレイン領域104とを
接続するためのコンタクトプラグ103が選択的に形成
されている。コンタクトプラグ103は、層間絶縁膜1
18の上面からシリサイド層112の上面に達して形成
されたコンタクトホール116と、該コンタクトホール
116内を充填する導体プラグ117とを有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のMO
SFETによると、ソース・ドレイン領域104の面積
を縮小することによって素子の微細化を図ることが可能
である。また、SOI基板ではない通常のバルク基板を
用いたMOSFETにおいて、ソース・ドレイン領域の
面積を縮小することによって、互いに導電型が異なるソ
ース・ドレイン領域とシリコン基板との接合面積が小さ
くなり、ソース・ドレイン容量を低減することもでき
る。
SFETによると、ソース・ドレイン領域104の面積
を縮小することによって素子の微細化を図ることが可能
である。また、SOI基板ではない通常のバルク基板を
用いたMOSFETにおいて、ソース・ドレイン領域の
面積を縮小することによって、互いに導電型が異なるソ
ース・ドレイン領域とシリコン基板との接合面積が小さ
くなり、ソース・ドレイン容量を低減することもでき
る。
【0009】しかしながら、ソース・ドレイン領域10
4の面積の縮小に伴って、コンタクトプラグ103とゲ
ート電極101との間の距離も短くなるため、両者間に
生じる寄生容量が増大し、却って動作の高速化及び消費
電力の低減の妨げになるという問題があった。
4の面積の縮小に伴って、コンタクトプラグ103とゲ
ート電極101との間の距離も短くなるため、両者間に
生じる寄生容量が増大し、却って動作の高速化及び消費
電力の低減の妨げになるという問題があった。
【0010】本発明はかかる問題を解決するために成さ
れたものであり、ソース・ドレイン領域の面積を縮小し
つつ、ソース・ドレインのコンタクトプラグと、ゲート
電極との間に生じる寄生容量の増大を抑制し得る半導体
装置及びその製造方法を得ることを目的とするものであ
る。
れたものであり、ソース・ドレイン領域の面積を縮小し
つつ、ソース・ドレインのコンタクトプラグと、ゲート
電極との間に生じる寄生容量の増大を抑制し得る半導体
装置及びその製造方法を得ることを目的とするものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項1
に記載の半導体装置は、半導体基板、絶縁層、及び半導
体層がこの順に積層されたSOI基板と、半導体層内に
それぞれ選択的に形成されたドレイン領域及びソース領
域、並びにドレイン領域とソース領域とによって挟まれ
るチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲ
ート電極を有するトランジスタと、トランジスタ上に形
成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に選択的に形成さ
れたドレイン配線及びソース配線と、層間絶縁膜内に選
択的に形成され、ドレイン配線とドレイン領域とを接続
する第1の導電体と、層間絶縁膜内に選択的に形成さ
れ、ソース配線とソース領域とを接続する第2の導電体
とを備え、ドレイン領域は、チャネル領域に隣接する第
1部分と、ドレイン領域の外周縁の一部が平面視上ゲー
ト電極から遠ざかるように、第1部分から突出して形成
された第2部分とを有し、第1の導電体は、ドレイン領
域の第2部分に接続されていることを特徴とするもので
ある。
に記載の半導体装置は、半導体基板、絶縁層、及び半導
体層がこの順に積層されたSOI基板と、半導体層内に
それぞれ選択的に形成されたドレイン領域及びソース領
域、並びにドレイン領域とソース領域とによって挟まれ
るチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲ
ート電極を有するトランジスタと、トランジスタ上に形
成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に選択的に形成さ
れたドレイン配線及びソース配線と、層間絶縁膜内に選
択的に形成され、ドレイン配線とドレイン領域とを接続
する第1の導電体と、層間絶縁膜内に選択的に形成さ
れ、ソース配線とソース領域とを接続する第2の導電体
とを備え、ドレイン領域は、チャネル領域に隣接する第
1部分と、ドレイン領域の外周縁の一部が平面視上ゲー
ト電極から遠ざかるように、第1部分から突出して形成
された第2部分とを有し、第1の導電体は、ドレイン領
域の第2部分に接続されていることを特徴とするもので
ある。
【0012】また、この発明のうち請求項2に記載の半
導体装置は、請求項1に記載の半導体装置であって、ド
レイン領域の第1部分は、平面視上複数の角部を有して
おり、ドレイン領域の第2部分は、ゲート電極と隣接し
ない角部から、チャネル領域のチャネル幅方向に対して
斜めに突出して形成されていることを特徴とするもので
ある。
導体装置は、請求項1に記載の半導体装置であって、ド
レイン領域の第1部分は、平面視上複数の角部を有して
おり、ドレイン領域の第2部分は、ゲート電極と隣接し
ない角部から、チャネル領域のチャネル幅方向に対して
斜めに突出して形成されていることを特徴とするもので
ある。
【0013】また、この発明のうち請求項3に記載の半
導体装置は、請求項1又は2に記載の半導体装置であっ
て、第1の導電体の底面は、ゲート電極から遠ざかるよ
うに、位置ずれしてドレイン領域の第2部分に部分的に
接触していることを特徴とするものである。
導体装置は、請求項1又は2に記載の半導体装置であっ
て、第1の導電体の底面は、ゲート電極から遠ざかるよ
うに、位置ずれしてドレイン領域の第2部分に部分的に
接触していることを特徴とするものである。
【0014】また、この発明のうち請求項4に記載の半
導体装置は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、ソース領域は、チャネル領域に隣接す
る第1部分と、ソース領域の外周縁の一部が平面視上ゲ
ート電極から遠ざかるように、第1部分から突出して形
成された第2部分とを有し、第2の導電体は、ソース領
域の第2部分に接続されていることを特徴とするもので
ある。
導体装置は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、ソース領域は、チャネル領域に隣接す
る第1部分と、ソース領域の外周縁の一部が平面視上ゲ
ート電極から遠ざかるように、第1部分から突出して形
成された第2部分とを有し、第2の導電体は、ソース領
域の第2部分に接続されていることを特徴とするもので
ある。
【0015】また、この発明のうち請求項5に記載の半
導体装置は、請求項4に記載の半導体装置であって、ソ
ース領域の第1部分は、平面視上複数の角部を有してお
り、ソース領域の第2部分は、ゲート電極と隣接しない
角部から、チャネル領域のチャネル幅方向に対して斜め
に突出して形成されていることを特徴とするものであ
る。
導体装置は、請求項4に記載の半導体装置であって、ソ
ース領域の第1部分は、平面視上複数の角部を有してお
り、ソース領域の第2部分は、ゲート電極と隣接しない
角部から、チャネル領域のチャネル幅方向に対して斜め
に突出して形成されていることを特徴とするものであ
る。
【0016】また、この発明のうち請求項6に記載の半
導体装置は、請求項4又は5に記載の半導体装置であっ
て、第2の導電体の底面は、ゲート電極から遠ざかるよ
うに、位置ずれしてソース領域の第2部分に部分的に接
触していることを特徴とするものである。
導体装置は、請求項4又は5に記載の半導体装置であっ
て、第2の導電体の底面は、ゲート電極から遠ざかるよ
うに、位置ずれしてソース領域の第2部分に部分的に接
触していることを特徴とするものである。
【0017】また、この発明のうち請求項7に記載の半
導体装置は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、ソース領域は、チャネル領域に隣接す
る第1部分を有し、第2の導電体は、ソース領域の第1
部分に接続されていることを特徴とするものである。
導体装置は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、ソース領域は、チャネル領域に隣接す
る第1部分を有し、第2の導電体は、ソース領域の第1
部分に接続されていることを特徴とするものである。
【0018】また、この発明のうち請求項8に記載の半
導体装置は、請求項1〜7のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、トランジスタは、ゲート電極の側面に
形成されたサイドウォールをさらに有し、サイドウォー
ルは、多孔質状の材質によって構成されていることを特
徴とするものである。
導体装置は、請求項1〜7のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、トランジスタは、ゲート電極の側面に
形成されたサイドウォールをさらに有し、サイドウォー
ルは、多孔質状の材質によって構成されていることを特
徴とするものである。
【0019】また、この発明のうち請求項9に記載の半
導体装置は、請求項1〜8のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、層間絶縁膜は、ゲート電極と第1及び
第2の導電体との間の領域を除く部分に形成されている
ことを特徴とするものである。
導体装置は、請求項1〜8のいずれか一つに記載の半導
体装置であって、層間絶縁膜は、ゲート電極と第1及び
第2の導電体との間の領域を除く部分に形成されている
ことを特徴とするものである。
【0020】また、この発明のうち請求項10に記載の
半導体装置は、基板と、基板内に選択的に形成された対
を成すソース・ドレイン領域、対を成すソース・ドレイ
ン領域同士によって挟まれるチャネル領域上にゲート絶
縁膜を介して形成されたゲート電極、及びゲート電極の
側面に形成されたサイドウォールを有するトランジスタ
と、トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、層間絶
縁膜上に選択的に形成されたソース・ドレイン配線と、
層間絶縁膜内に選択的に形成され、ソース・ドレイン配
線とソース・ドレイン領域とを接続する導電体とを備
え、サイドウォールは、多孔質状の材質によって構成さ
れていることを特徴とするものである。
半導体装置は、基板と、基板内に選択的に形成された対
を成すソース・ドレイン領域、対を成すソース・ドレイ
ン領域同士によって挟まれるチャネル領域上にゲート絶
縁膜を介して形成されたゲート電極、及びゲート電極の
側面に形成されたサイドウォールを有するトランジスタ
と、トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、層間絶
縁膜上に選択的に形成されたソース・ドレイン配線と、
層間絶縁膜内に選択的に形成され、ソース・ドレイン配
線とソース・ドレイン領域とを接続する導電体とを備
え、サイドウォールは、多孔質状の材質によって構成さ
れていることを特徴とするものである。
【0021】また、この発明のうち請求項11に記載の
半導体装置は、基板と、基板内に選択的に形成された対
を成すソース・ドレイン領域、及び対を成すソース・ド
レイン領域同士によって挟まれるチャネル領域上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲート電極を有するトラン
ジスタと、トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、
層間絶縁膜上に選択的に形成されたソース・ドレイン配
線と、層間絶縁膜内に選択的に形成され、ソース・ドレ
イン配線とソース・ドレイン領域とを接続する導電体と
を備え、層間絶縁膜は、ゲート電極と導電体との間の領
域を除く部分に形成されていることを特徴とするもので
ある。
半導体装置は、基板と、基板内に選択的に形成された対
を成すソース・ドレイン領域、及び対を成すソース・ド
レイン領域同士によって挟まれるチャネル領域上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲート電極を有するトラン
ジスタと、トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、
層間絶縁膜上に選択的に形成されたソース・ドレイン配
線と、層間絶縁膜内に選択的に形成され、ソース・ドレ
イン配線とソース・ドレイン領域とを接続する導電体と
を備え、層間絶縁膜は、ゲート電極と導電体との間の領
域を除く部分に形成されていることを特徴とするもので
ある。
【0022】また、この発明のうち請求項12に記載の
半導体装置の製造方法は、(a)基板を準備する工程
と、(b)基板の主面上に、ゲート絶縁膜及びゲート電
極がこの順に積層された積層構造を成すゲート構造を選
択的に形成する工程と、(c)ゲート構造の側面にサイ
ドウォールを形成する工程と、(d)ゲート構造及びサ
イドウォールが形成されていない部分の基板内に不純物
を導入することにより、ソース・ドレイン領域を形成す
る工程と、(e)工程(d)によって得られる構造上に
層間絶縁膜を形成する工程と、(f)ソース・ドレイン
領域に接続された導電体を、層間絶縁膜内に選択的に形
成する工程と、(g)導電体に接続されたソース・ドレ
イン配線を、層間絶縁膜上に選択的に形成する工程と、
(h)導電体とゲート構造との間の層間絶縁膜を除去す
る工程とを備えるものである。
半導体装置の製造方法は、(a)基板を準備する工程
と、(b)基板の主面上に、ゲート絶縁膜及びゲート電
極がこの順に積層された積層構造を成すゲート構造を選
択的に形成する工程と、(c)ゲート構造の側面にサイ
ドウォールを形成する工程と、(d)ゲート構造及びサ
イドウォールが形成されていない部分の基板内に不純物
を導入することにより、ソース・ドレイン領域を形成す
る工程と、(e)工程(d)によって得られる構造上に
層間絶縁膜を形成する工程と、(f)ソース・ドレイン
領域に接続された導電体を、層間絶縁膜内に選択的に形
成する工程と、(g)導電体に接続されたソース・ドレ
イン配線を、層間絶縁膜上に選択的に形成する工程と、
(h)導電体とゲート構造との間の層間絶縁膜を除去す
る工程とを備えるものである。
【0023】また、この発明のうち請求項13に記載の
半導体装置の製造方法は、請求項12に記載の半導体装
置の製造方法であって、工程(h)においては、サイド
ウォールも除去されることを特徴とするものである。
半導体装置の製造方法は、請求項12に記載の半導体装
置の製造方法であって、工程(h)においては、サイド
ウォールも除去されることを特徴とするものである。
【0024】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
実施の形態1に係るMOSFETの構造を示す上面図で
ある。ゲート電極1の下方にはチャネル領域(図1には
現れない)が形成されており、チャネル領域を挟んで一
対のソース・ドレイン領域2が形成されている。ソース
・ドレイン領域2は、チャネル領域に隣接する第1部分
3aと、ソース・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面
視上ゲート電極1から遠ざかるように、第1部分3aか
らチャネル幅方向に突出して形成された第2部分3bと
を有している。図1に示したMOSFETは、図27に
示したMOSFETに対してソース・ドレイン領域の面
積の縮小が図られており、第1部分3aのチャネル長方
向の幅L2は、図27に示した幅L102よりも狭く、
図28に示した幅L104と等しい。また、第2部分3
bには、ソース・ドレイン領域2とソース・ドレイン配
線(図示しない)とを接続するためのコンタクトプラグ
4が形成されている。コンタクトプラグ4の直径は0.
1〜0.3μm程度である。また、第1部分3aの幅L
2は0.2〜0.5μm程度であり、第1部分3aから
突出する方向に関する第2部分3bの長さは0.1〜
0.5μm程度である。
実施の形態1に係るMOSFETの構造を示す上面図で
ある。ゲート電極1の下方にはチャネル領域(図1には
現れない)が形成されており、チャネル領域を挟んで一
対のソース・ドレイン領域2が形成されている。ソース
・ドレイン領域2は、チャネル領域に隣接する第1部分
3aと、ソース・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面
視上ゲート電極1から遠ざかるように、第1部分3aか
らチャネル幅方向に突出して形成された第2部分3bと
を有している。図1に示したMOSFETは、図27に
示したMOSFETに対してソース・ドレイン領域の面
積の縮小が図られており、第1部分3aのチャネル長方
向の幅L2は、図27に示した幅L102よりも狭く、
図28に示した幅L104と等しい。また、第2部分3
bには、ソース・ドレイン領域2とソース・ドレイン配
線(図示しない)とを接続するためのコンタクトプラグ
4が形成されている。コンタクトプラグ4の直径は0.
1〜0.3μm程度である。また、第1部分3aの幅L
2は0.2〜0.5μm程度であり、第1部分3aから
突出する方向に関する第2部分3bの長さは0.1〜
0.5μm程度である。
【0025】図2(A)及び(B)は、それぞれ図1に
示したラインA及びラインBに沿った位置に関する断面
構造を示す断面図である。SOI基板5は、シリコン基
板6、酸化シリコンから成るBOX層7、及びシリコン
層8がこの順に積層された積層構造を成している。シリ
コン層8の上面内には、酸化シリコンから成る、STI
等の素子分離絶縁膜9が選択的に形成されている。
示したラインA及びラインBに沿った位置に関する断面
構造を示す断面図である。SOI基板5は、シリコン基
板6、酸化シリコンから成るBOX層7、及びシリコン
層8がこの順に積層された積層構造を成している。シリ
コン層8の上面内には、酸化シリコンから成る、STI
等の素子分離絶縁膜9が選択的に形成されている。
【0026】図2(A)を参照して、素子分離絶縁膜9
によって規定されるSOI基板5の素子形成領域におい
て、シリコン層8の上面内にはソース・ドレイン領域2
が形成されている。ソース・ドレイン領域2は、シリコ
ン層8の上面からBOX層7の上面に達して形成された
n+型の不純物拡散領域11と、シリコン層8の上面を
シリサイド化することによって形成されたシリサイド層
12とを有している。
によって規定されるSOI基板5の素子形成領域におい
て、シリコン層8の上面内にはソース・ドレイン領域2
が形成されている。ソース・ドレイン領域2は、シリコ
ン層8の上面からBOX層7の上面に達して形成された
n+型の不純物拡散領域11と、シリコン層8の上面を
シリサイド化することによって形成されたシリサイド層
12とを有している。
【0027】図2(B)を参照して、SOI基板5の素
子形成領域において、シリコン層8の上面内には、p型
のボディ領域(上記チャネル領域に相当する)10を挟
んで対を成す、ソース・ドレイン領域2が形成されてい
る。ボディ領域10上には、ゲート酸化膜13とゲート
電極1とがこの順に積層された積層構造を成すゲート構
造が形成されている。該ゲート構造の側面には、酸化シ
リコンから成るサイドウォール20が形成されている。
ゲート電極1は、ゲート酸化膜13上に形成されたポリ
シリコン層14と、ポリシリコン層14上に形成された
シリサイド層15とを有している。
子形成領域において、シリコン層8の上面内には、p型
のボディ領域(上記チャネル領域に相当する)10を挟
んで対を成す、ソース・ドレイン領域2が形成されてい
る。ボディ領域10上には、ゲート酸化膜13とゲート
電極1とがこの順に積層された積層構造を成すゲート構
造が形成されている。該ゲート構造の側面には、酸化シ
リコンから成るサイドウォール20が形成されている。
ゲート電極1は、ゲート酸化膜13上に形成されたポリ
シリコン層14と、ポリシリコン層14上に形成された
シリサイド層15とを有している。
【0028】図2(A)及び(B)を参照して、シリサ
イド層15,12、サイドウォール20、及び素子分離
絶縁膜9の各露出面を覆って、酸化シリコンから成る層
間絶縁膜18が全面に形成されている。図2(A)を参
照して、層間絶縁膜18上には、アルミニウム等から成
るソース・ドレイン配線19が選択的に形成されてい
る。また、層間絶縁膜18内には、ソース・ドレイン配
線19とソース・ドレイン領域2とを接続するためのコ
ンタクトプラグ4が選択的に形成されている。コンタク
トプラグ4は、層間絶縁膜18の上面からシリサイド層
12の上面に達して形成されたコンタクトホール16
と、該コンタクトホール16内を充填する導体プラグ1
7とを有している。
イド層15,12、サイドウォール20、及び素子分離
絶縁膜9の各露出面を覆って、酸化シリコンから成る層
間絶縁膜18が全面に形成されている。図2(A)を参
照して、層間絶縁膜18上には、アルミニウム等から成
るソース・ドレイン配線19が選択的に形成されてい
る。また、層間絶縁膜18内には、ソース・ドレイン配
線19とソース・ドレイン領域2とを接続するためのコ
ンタクトプラグ4が選択的に形成されている。コンタク
トプラグ4は、層間絶縁膜18の上面からシリサイド層
12の上面に達して形成されたコンタクトホール16
と、該コンタクトホール16内を充填する導体プラグ1
7とを有している。
【0029】図3〜12は、本発明の実施の形態1に係
るMOSFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。図3(A)〜図12(A)が、図2(A)に示した
構造の製造方法に対応し、図3(B)〜図12(B)
が、図2(B)に示した構造の製造方法に対応する。図
3を参照して、まず、400nm程度の膜厚を有するB
OX層7と、200nm程度の膜厚を有するシリコン層
8とがシリコン基板6上にこの順に積層された積層構造
を成すSOI基板5を準備する。次に、CVD等法によ
って、10nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜と、
200nm程度の膜厚を有するシリコン窒化膜とを、シ
リコン層8の上面上にこの順に全面に形成する。次に、
写真製版法及び異方性ドライエッチング法によってこれ
らの膜をパターニングすることにより、シリコン酸化膜
21及びシリコン窒化膜22がこの順に積層された積層
構造を、シリコン層8の上面上に選択的に形成する。
るMOSFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。図3(A)〜図12(A)が、図2(A)に示した
構造の製造方法に対応し、図3(B)〜図12(B)
が、図2(B)に示した構造の製造方法に対応する。図
3を参照して、まず、400nm程度の膜厚を有するB
OX層7と、200nm程度の膜厚を有するシリコン層
8とがシリコン基板6上にこの順に積層された積層構造
を成すSOI基板5を準備する。次に、CVD等法によ
って、10nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜と、
200nm程度の膜厚を有するシリコン窒化膜とを、シ
リコン層8の上面上にこの順に全面に形成する。次に、
写真製版法及び異方性ドライエッチング法によってこれ
らの膜をパターニングすることにより、シリコン酸化膜
21及びシリコン窒化膜22がこの順に積層された積層
構造を、シリコン層8の上面上に選択的に形成する。
【0030】図4を参照して、次に、シリコン窒化膜2
2をエッチングマスクに用いて、SOI基板5の深さ方
向にエッチングレートの高い異方性ドライエッチング法
によって、シリコン層8をその上面から100nm程度
エッチングする。これにより、シリコン窒化膜22及び
シリコン酸化膜21から成る積層構造が形成されていな
い部分のシリコン層8の上面内に、凹部23が形成され
る。
2をエッチングマスクに用いて、SOI基板5の深さ方
向にエッチングレートの高い異方性ドライエッチング法
によって、シリコン層8をその上面から100nm程度
エッチングする。これにより、シリコン窒化膜22及び
シリコン酸化膜21から成る積層構造が形成されていな
い部分のシリコン層8の上面内に、凹部23が形成され
る。
【0031】図5を参照して、次に、凹部23内を充填
するように、500nm程度の膜厚を有するシリコン酸
化膜24をCVD法によって全面に堆積する。次に、C
MP(Chemical Mechanical Polishing)法によって、
シリコン酸化膜24を研磨除去する。かかるCMP処理
は、シリコン窒化膜22の底部を残して停止する。
するように、500nm程度の膜厚を有するシリコン酸
化膜24をCVD法によって全面に堆積する。次に、C
MP(Chemical Mechanical Polishing)法によって、
シリコン酸化膜24を研磨除去する。かかるCMP処理
は、シリコン窒化膜22の底部を残して停止する。
【0032】図6を参照して、次に、残りのシリコン窒
化膜22をウェットエッチングによって除去する。次
に、チャネル領域を形成するために、イオン注入法によ
って、ボロン等の不純物(NMOSを形成する場合)
を、10〜50keV、1〜9e12cm-2の条件で、
シリコン酸化膜21を介してシリコン層8内に導入す
る。なお、PMOSを形成する場合は、ヒ素等の不純物
を50〜200keV、1〜9e12cm-2の条件でイ
オン注入すればよい。次に、シリコン酸化膜21をウェ
ットエッチングによって除去する。このときのウェット
エッチングによってシリコン酸化膜24の上部も若干除
去される。これにより、残ったシリコン酸化膜24とし
て、素子分離絶縁膜9が得られる。
化膜22をウェットエッチングによって除去する。次
に、チャネル領域を形成するために、イオン注入法によ
って、ボロン等の不純物(NMOSを形成する場合)
を、10〜50keV、1〜9e12cm-2の条件で、
シリコン酸化膜21を介してシリコン層8内に導入す
る。なお、PMOSを形成する場合は、ヒ素等の不純物
を50〜200keV、1〜9e12cm-2の条件でイ
オン注入すればよい。次に、シリコン酸化膜21をウェ
ットエッチングによって除去する。このときのウェット
エッチングによってシリコン酸化膜24の上部も若干除
去される。これにより、残ったシリコン酸化膜24とし
て、素子分離絶縁膜9が得られる。
【0033】図7を参照して、次に、熱酸化法によっ
て、素子分離絶縁膜9が形成されていない部分のシリコ
ン層8の上面上に、1〜5nm程度の膜厚を有するシリ
コン酸化膜25を形成する。次に、CVD法によって、
200nm程度の膜厚を有するポリシリコン膜26を全
面に形成する。
て、素子分離絶縁膜9が形成されていない部分のシリコ
ン層8の上面上に、1〜5nm程度の膜厚を有するシリ
コン酸化膜25を形成する。次に、CVD法によって、
200nm程度の膜厚を有するポリシリコン膜26を全
面に形成する。
【0034】図8を参照して、写真製版法及び異方性ド
ライエッチング法によってポリシリコン膜26をパター
ニングすることにより、ポリシリコン層14を形成す
る。次に、ポリシリコン層14及び素子分離絶縁膜9を
注入マスクに用いて、イオン注入法によって、ヒ素等の
不純物(NMOSを形成する場合)を、5〜30ke
V、1〜9e14cm-2の条件で、シリコン酸化膜25
を介してシリコン層8内に導入する。これにより、比較
的低濃度の低濃度領域27が、シリコン層8の上面内に
浅く形成される。なお、PMOSを形成する場合は、B
F2等の不純物を5〜30keV、1〜9e14cm-2
の条件でイオン注入すればよい。
ライエッチング法によってポリシリコン膜26をパター
ニングすることにより、ポリシリコン層14を形成す
る。次に、ポリシリコン層14及び素子分離絶縁膜9を
注入マスクに用いて、イオン注入法によって、ヒ素等の
不純物(NMOSを形成する場合)を、5〜30ke
V、1〜9e14cm-2の条件で、シリコン酸化膜25
を介してシリコン層8内に導入する。これにより、比較
的低濃度の低濃度領域27が、シリコン層8の上面内に
浅く形成される。なお、PMOSを形成する場合は、B
F2等の不純物を5〜30keV、1〜9e14cm-2
の条件でイオン注入すればよい。
【0035】図9を参照して、次に、70〜100nm
程度の膜厚を有するシリコン酸化膜をCVD法によって
全面に形成し、該シリコン酸化膜及びシリコン酸化膜2
5を、SOI基板5の深さ方向にエッチングレートの高
い異方性ドライエッチング法によってエッチングするこ
とにより、ポリシリコン層14の側面にサイドウォール
20を形成する。なお、図9(B)においては、サイド
ウォール20の下地として存在する部分のシリコン酸化
膜25はサイドウォール20の一部と捉えて、サイドウ
ォール20と一体的に示している。
程度の膜厚を有するシリコン酸化膜をCVD法によって
全面に形成し、該シリコン酸化膜及びシリコン酸化膜2
5を、SOI基板5の深さ方向にエッチングレートの高
い異方性ドライエッチング法によってエッチングするこ
とにより、ポリシリコン層14の側面にサイドウォール
20を形成する。なお、図9(B)においては、サイド
ウォール20の下地として存在する部分のシリコン酸化
膜25はサイドウォール20の一部と捉えて、サイドウ
ォール20と一体的に示している。
【0036】図10を参照して、次に、ポリシリコン層
14、サイドウォール20、及び素子分離絶縁膜9を注
入マスクに用いて、イオン注入法によって、ヒ素等の不
純物(NMOSを形成する場合)を、10〜80ke
V、1〜9e15cm-2の条件でシリコン層8内に導入
する。これにより、ポリシリコン層14の下方に低濃度
領域27を有する、比較的高濃度の不純物拡散領域11
が形成される。不純物拡散領域11は、シリコン層8の
上面からBOX層7の上面に達して形成されている。な
お、PMOSを形成する場合は、ボロン等の不純物を1
0〜50keV、1〜9e15cm-2の条件でイオン注
入すればよい。
14、サイドウォール20、及び素子分離絶縁膜9を注
入マスクに用いて、イオン注入法によって、ヒ素等の不
純物(NMOSを形成する場合)を、10〜80ke
V、1〜9e15cm-2の条件でシリコン層8内に導入
する。これにより、ポリシリコン層14の下方に低濃度
領域27を有する、比較的高濃度の不純物拡散領域11
が形成される。不純物拡散領域11は、シリコン層8の
上面からBOX層7の上面に達して形成されている。な
お、PMOSを形成する場合は、ボロン等の不純物を1
0〜50keV、1〜9e15cm-2の条件でイオン注
入すればよい。
【0037】図11を参照して、次に、コバルト等の金
属膜を5〜10nm程度の膜厚で全面に形成した後、5
00〜1000℃で1分間程度の熱処理を行う。これに
より、互いに接触するシリコンと金属膜とが反応して、
シリサイド化反応が起こる。これにより、不純物拡散領
域11の上面がシリサイド化されてシリサイド層12と
なり、不純物拡散領域11とシリサイド層12とから成
るソース・ドレイン領域2を形成することができる。ま
た、ポリシリコン層14の上面がシリサイド化されてシ
リサイド層15となり、ポリシリコン層14とシリサイ
ド層15とから成るゲート電極1を形成することができ
る。その後、シリコンと反応しなかった部分の金属膜を
ウェットエッチングによって除去する。
属膜を5〜10nm程度の膜厚で全面に形成した後、5
00〜1000℃で1分間程度の熱処理を行う。これに
より、互いに接触するシリコンと金属膜とが反応して、
シリサイド化反応が起こる。これにより、不純物拡散領
域11の上面がシリサイド化されてシリサイド層12と
なり、不純物拡散領域11とシリサイド層12とから成
るソース・ドレイン領域2を形成することができる。ま
た、ポリシリコン層14の上面がシリサイド化されてシ
リサイド層15となり、ポリシリコン層14とシリサイ
ド層15とから成るゲート電極1を形成することができ
る。その後、シリコンと反応しなかった部分の金属膜を
ウェットエッチングによって除去する。
【0038】図12を参照して、次に、CVD法によっ
て、1000nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜を
全面に堆積した後、その上面から400nm程度の膜厚
をCMP法によって研磨除去することにより、シリコン
酸化膜の上面を平坦化する。これにより、層間絶縁膜1
8を形成することができる。次に、層間絶縁膜18の上
面からシリサイド層12の上面に達するコンタクトホー
ル16を、層間絶縁膜18内に選択的に形成する。
て、1000nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜を
全面に堆積した後、その上面から400nm程度の膜厚
をCMP法によって研磨除去することにより、シリコン
酸化膜の上面を平坦化する。これにより、層間絶縁膜1
8を形成することができる。次に、層間絶縁膜18の上
面からシリサイド層12の上面に達するコンタクトホー
ル16を、層間絶縁膜18内に選択的に形成する。
【0039】次に、500nm程度の膜厚を有するタン
グステン膜を全面に堆積した後、層間絶縁膜18の上面
が露出するまで該タングステン膜をCMP法によって研
磨除去することにより、コンタクトホール16内を導体
プラグ17(導電体)によって充填する。これにより、
コンタクトプラグ4を形成する。次に、コンタクトプラ
グ4に接触するように、アルミニウム等から成るソース
・ドレイン配線19を層間絶縁膜18の上面上に選択的
に形成することにより、図2に示した構造を得る。
グステン膜を全面に堆積した後、層間絶縁膜18の上面
が露出するまで該タングステン膜をCMP法によって研
磨除去することにより、コンタクトホール16内を導体
プラグ17(導電体)によって充填する。これにより、
コンタクトプラグ4を形成する。次に、コンタクトプラ
グ4に接触するように、アルミニウム等から成るソース
・ドレイン配線19を層間絶縁膜18の上面上に選択的
に形成することにより、図2に示した構造を得る。
【0040】図13は、本実施の形態1に係るMOSF
ETを、CMOSに適用した例を示す上面図である。C
MOSは、ゲート電極1を共有するNMOSとPMOS
とを備えている。ゲート電極1は、CMOSの入力IN
に接続されている。NMOSは、ゲート電極1の下のチ
ャネル領域を挟んで対を成すソース領域2s1及びドレ
イン領域2d1を有している。ソース領域2s1は、第
1部分3a1と第2部分3b1とを有している。第2部
分3b1は、コンタクトプラグ4aを介して電源VDD
に接続されている。ドレイン領域2d1は、チャネル領
域に隣接する第1部分3a2と、ドレイン領域2d1の
外周縁の一部が平面視上ゲート電極1から遠ざかるよう
に、第1部分3a2からチャネル長方向に突出して形成
された第2部分3b2とを有している。第2部分3b2
は、コンタクトプラグ4bを介して、CMOSの出力O
UTに接続されている。
ETを、CMOSに適用した例を示す上面図である。C
MOSは、ゲート電極1を共有するNMOSとPMOS
とを備えている。ゲート電極1は、CMOSの入力IN
に接続されている。NMOSは、ゲート電極1の下のチ
ャネル領域を挟んで対を成すソース領域2s1及びドレ
イン領域2d1を有している。ソース領域2s1は、第
1部分3a1と第2部分3b1とを有している。第2部
分3b1は、コンタクトプラグ4aを介して電源VDD
に接続されている。ドレイン領域2d1は、チャネル領
域に隣接する第1部分3a2と、ドレイン領域2d1の
外周縁の一部が平面視上ゲート電極1から遠ざかるよう
に、第1部分3a2からチャネル長方向に突出して形成
された第2部分3b2とを有している。第2部分3b2
は、コンタクトプラグ4bを介して、CMOSの出力O
UTに接続されている。
【0041】PMOSは、ゲート電極1の下のチャネル
領域を挟んで対を成すソース領域2s2及びドレイン領
域2d2を有している。ソース領域2s2は、第1部分
3a3と第2部分3b3とを有している。第2部分3b
3は、コンタクトプラグ4dを介して接地GNDに接続
されている。ドレイン領域2d2は、チャネル領域に隣
接する第1部分3a4と、ドレイン領域2d2の外周縁
の一部が平面視上ゲート電極1から遠ざかるように、第
1部分3a4からチャネル長方向に突出して形成された
第2部分3b4とを有している。第2部分3b4は、コ
ンタクトプラグ4cを介して、CMOSの出力OUTに
接続されている。
領域を挟んで対を成すソース領域2s2及びドレイン領
域2d2を有している。ソース領域2s2は、第1部分
3a3と第2部分3b3とを有している。第2部分3b
3は、コンタクトプラグ4dを介して接地GNDに接続
されている。ドレイン領域2d2は、チャネル領域に隣
接する第1部分3a4と、ドレイン領域2d2の外周縁
の一部が平面視上ゲート電極1から遠ざかるように、第
1部分3a4からチャネル長方向に突出して形成された
第2部分3b4とを有している。第2部分3b4は、コ
ンタクトプラグ4cを介して、CMOSの出力OUTに
接続されている。
【0042】このように本実施の形態1に係る半導体装
置及びその製造方法によれば、ソース・ドレイン領域2
は、ボディ領域10に隣接する第1部分3aと、ソース
・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面視上ゲート電極
1から遠ざかるように、第1部分3aから突出して形成
された第2部分3bとを有している。そして、ソース・
ドレイン領域2とソース・ドレイン配線19とを接続す
るためのコンタクトプラグ4は、ソース・ドレイン領域
2の第2部分3bに形成されている。
置及びその製造方法によれば、ソース・ドレイン領域2
は、ボディ領域10に隣接する第1部分3aと、ソース
・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面視上ゲート電極
1から遠ざかるように、第1部分3aから突出して形成
された第2部分3bとを有している。そして、ソース・
ドレイン領域2とソース・ドレイン配線19とを接続す
るためのコンタクトプラグ4は、ソース・ドレイン領域
2の第2部分3bに形成されている。
【0043】そのため、図28に示した従来のMOSF
ETと比較すると、コンタクトプラグ4とゲート電極1
との間の距離を拡げることができる。その結果、ソース
・ドレイン領域2の面積を縮小して素子の微細化を図り
つつ、コンタクトプラグ4とゲート電極1との間に生じ
る寄生容量の増大を抑制でき、動作の高速化及び消費電
力の低減を図ることが可能となる。
ETと比較すると、コンタクトプラグ4とゲート電極1
との間の距離を拡げることができる。その結果、ソース
・ドレイン領域2の面積を縮小して素子の微細化を図り
つつ、コンタクトプラグ4とゲート電極1との間に生じ
る寄生容量の増大を抑制でき、動作の高速化及び消費電
力の低減を図ることが可能となる。
【0044】しかも、本実施の形態1に係るMOSFE
TはSOI基板5を採用し、ソース・ドレイン領域2
は、シリコン層8の上面からBOX層7の上面に達して
形成されている。そのため、図28に示した従来のMO
SFETと比較すると、第2部分3bを形成した分だけ
ソース・ドレイン領域2の面積が拡がっているとはい
え、これに伴うソース・ドレイン容量の増大を最小限に
抑えることができる。
TはSOI基板5を採用し、ソース・ドレイン領域2
は、シリコン層8の上面からBOX層7の上面に達して
形成されている。そのため、図28に示した従来のMO
SFETと比較すると、第2部分3bを形成した分だけ
ソース・ドレイン領域2の面積が拡がっているとはい
え、これに伴うソース・ドレイン容量の増大を最小限に
抑えることができる。
【0045】実施の形態2.図14は、本発明の実施の
形態2に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
ゲート電極1の下方にはチャネル領域(図14には現れ
ない)が形成されており、チャネル領域を挟んで一対の
ソース・ドレイン領域2が形成されている。ソース・ド
レイン領域2は、チャネル領域に隣接する第1部分30
aと、ソース・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面視
上ゲート電極1から遠ざかるように、第1部分30aの
角部(ゲート電極1に隣接しない側の角部)から、チャ
ネル幅方向に対して斜め45度程度外側に突出して形成
された第2部分30bとを有している。ソース・ドレイ
ン領域2とソース・ドレイン配線(図示しない)とを接
続するためのコンタクトプラグ4は、ソース・ドレイン
領域2の第2部分30bに接続されている。本実施の形
態2に係るMOSFETのその他の構造は、上記実施の
形態1に係るMOSFETの構造と同様である。
形態2に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
ゲート電極1の下方にはチャネル領域(図14には現れ
ない)が形成されており、チャネル領域を挟んで一対の
ソース・ドレイン領域2が形成されている。ソース・ド
レイン領域2は、チャネル領域に隣接する第1部分30
aと、ソース・ドレイン領域2の外周縁の一部が平面視
上ゲート電極1から遠ざかるように、第1部分30aの
角部(ゲート電極1に隣接しない側の角部)から、チャ
ネル幅方向に対して斜め45度程度外側に突出して形成
された第2部分30bとを有している。ソース・ドレイ
ン領域2とソース・ドレイン配線(図示しない)とを接
続するためのコンタクトプラグ4は、ソース・ドレイン
領域2の第2部分30bに接続されている。本実施の形
態2に係るMOSFETのその他の構造は、上記実施の
形態1に係るMOSFETの構造と同様である。
【0046】図15は、本実施の形態2に係るMOSF
ETを、CMOSに適用した例を示す上面図である。N
MOSに関して、ソース領域2s1は、第1部分30a
1と第2部分30b1とを有している。第2部分30b
1は、コンタクトプラグ4aを介して電源VDDに接続
されている。ドレイン領域2d1は、第1部分30a2
と第2部分30b2とを有している。第2部分30b2
は、コンタクトプラグ4bを介して、CMOSの出力O
UTに接続されている。PMOSに関して、ソース領域
2s2は、第1部分30a3と第2部分30b3とを有
している。第2部分30b3は、コンタクトプラグ4d
を介して接地GNDに接続されている。ドレイン領域2
d2は、第1部分30a4と第2部分30b4とを有し
ている。第2部分30b4は、コンタクトプラグ4cを
介して、CMOSの出力OUTに接続されている。
ETを、CMOSに適用した例を示す上面図である。N
MOSに関して、ソース領域2s1は、第1部分30a
1と第2部分30b1とを有している。第2部分30b
1は、コンタクトプラグ4aを介して電源VDDに接続
されている。ドレイン領域2d1は、第1部分30a2
と第2部分30b2とを有している。第2部分30b2
は、コンタクトプラグ4bを介して、CMOSの出力O
UTに接続されている。PMOSに関して、ソース領域
2s2は、第1部分30a3と第2部分30b3とを有
している。第2部分30b3は、コンタクトプラグ4d
を介して接地GNDに接続されている。ドレイン領域2
d2は、第1部分30a4と第2部分30b4とを有し
ている。第2部分30b4は、コンタクトプラグ4cを
介して、CMOSの出力OUTに接続されている。
【0047】このように本実施の形態2に係るMOSF
ETによれば、ソース・ドレイン領域2は、チャネル領
域に隣接する第1部分30aと、ソース・ドレイン領域
2の外周縁の一部が平面視上ゲート電極1から遠ざかる
ように、第1部分30aの角部から斜め45度程度外側
に突出して形成された第2部分30bとを有している。
そして、コンタクトプラグ4は、ソース・ドレイン領域
2の第2部分30bに接続されている。従って、上記実
施の形態1に係るMOSFETと比較すると、コンタク
トプラグ4とゲート電極1との間の距離をさらに拡げる
ことができるため、ソース・ドレイン領域2の面積の縮
小に伴ってコンタクトプラグ4とゲート電極1との間に
生じる寄生容量の増大を、さらに抑制することが可能と
なる。
ETによれば、ソース・ドレイン領域2は、チャネル領
域に隣接する第1部分30aと、ソース・ドレイン領域
2の外周縁の一部が平面視上ゲート電極1から遠ざかる
ように、第1部分30aの角部から斜め45度程度外側
に突出して形成された第2部分30bとを有している。
そして、コンタクトプラグ4は、ソース・ドレイン領域
2の第2部分30bに接続されている。従って、上記実
施の形態1に係るMOSFETと比較すると、コンタク
トプラグ4とゲート電極1との間の距離をさらに拡げる
ことができるため、ソース・ドレイン領域2の面積の縮
小に伴ってコンタクトプラグ4とゲート電極1との間に
生じる寄生容量の増大を、さらに抑制することが可能と
なる。
【0048】実施の形態3.図16は、本発明の実施の
形態3に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
本実施の形態3に係るMOSFETは、図1に示した上
記実施の形態1に係るMOSFETを基礎として、ソー
ス・ドレイン領域2の第2部分3bに全面的に接触する
底面を有するコンタクトプラグ4の代わりに、ゲート電
極1から遠ざかるように位置ずれして、第2部分3bに
部分的に接触する底面を有するコンタクトプラグ31を
形成したものである。図16においては、コンタクトプ
ラグ31の底面の下半分のみが、第2部分3bに接触し
ている。
形態3に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
本実施の形態3に係るMOSFETは、図1に示した上
記実施の形態1に係るMOSFETを基礎として、ソー
ス・ドレイン領域2の第2部分3bに全面的に接触する
底面を有するコンタクトプラグ4の代わりに、ゲート電
極1から遠ざかるように位置ずれして、第2部分3bに
部分的に接触する底面を有するコンタクトプラグ31を
形成したものである。図16においては、コンタクトプ
ラグ31の底面の下半分のみが、第2部分3bに接触し
ている。
【0049】図17は、図16に示したラインX1に沿
った位置に関する断面構造を示す断面図である。コンタ
クトプラグ31は、コンタクトホール32と、コンタク
トホール32内を充填する導体プラグ33とを有してい
る。コンタクトプラグ31の底面は、第1部分3aに近
い左側半分がシリサイド層12に接触しており、第1部
分3aから遠い右側半分が素子分離絶縁膜9に接触して
いる。また、コンタクトプラグ31の上面は、ソース・
ドレイン配線19に接触している。
った位置に関する断面構造を示す断面図である。コンタ
クトプラグ31は、コンタクトホール32と、コンタク
トホール32内を充填する導体プラグ33とを有してい
る。コンタクトプラグ31の底面は、第1部分3aに近
い左側半分がシリサイド層12に接触しており、第1部
分3aから遠い右側半分が素子分離絶縁膜9に接触して
いる。また、コンタクトプラグ31の上面は、ソース・
ドレイン配線19に接触している。
【0050】このように本実施の形態3に係るMOSF
ETによれば、ゲート電極1から遠ざかるように、ソー
ス・ドレイン領域2の第2部分3bに部分的に接触する
底面を有するコンタクトプラグ31を形成した。従っ
て、上記実施の形態1に係るMOSFETと比較する
と、コンタクトプラグ31とゲート電極1との間の距離
をさらに拡げることができるため、コンタクトプラグ3
1とゲート電極1との間に生じる寄生容量をさらに低減
することが可能となる。
ETによれば、ゲート電極1から遠ざかるように、ソー
ス・ドレイン領域2の第2部分3bに部分的に接触する
底面を有するコンタクトプラグ31を形成した。従っ
て、上記実施の形態1に係るMOSFETと比較する
と、コンタクトプラグ31とゲート電極1との間の距離
をさらに拡げることができるため、コンタクトプラグ3
1とゲート電極1との間に生じる寄生容量をさらに低減
することが可能となる。
【0051】実施の形態4.図18は、本発明の実施の
形態4に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
本実施の形態4に係るMOSFETは、図14に示した
上記実施の形態2に係るMOSFETを基礎として、ソ
ース・ドレイン領域2の第2部分30bに全面的に接触
する底面を有するコンタクトプラグ4の代わりに、ゲー
ト電極1から遠ざかるように位置ずれして、第2部分3
0bに部分的に接触する底面を有するコンタクトプラグ
31を形成したものである。
形態4に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
本実施の形態4に係るMOSFETは、図14に示した
上記実施の形態2に係るMOSFETを基礎として、ソ
ース・ドレイン領域2の第2部分30bに全面的に接触
する底面を有するコンタクトプラグ4の代わりに、ゲー
ト電極1から遠ざかるように位置ずれして、第2部分3
0bに部分的に接触する底面を有するコンタクトプラグ
31を形成したものである。
【0052】このように本実施の形態4に係るMOSF
ETによれば、ゲート電極1から遠ざかるように、ソー
ス・ドレイン領域2の第2部分30bに部分的に接触す
る底面を有するコンタクトプラグ31を形成した。従っ
て、上記実施の形態2に係るMOSFETと比較する
と、コンタクトプラグ31とゲート電極1との間の距離
をさらに拡げることができるため、コンタクトプラグ3
1とゲート電極1との間に生じる寄生容量を低減するこ
とが可能となる。
ETによれば、ゲート電極1から遠ざかるように、ソー
ス・ドレイン領域2の第2部分30bに部分的に接触す
る底面を有するコンタクトプラグ31を形成した。従っ
て、上記実施の形態2に係るMOSFETと比較する
と、コンタクトプラグ31とゲート電極1との間の距離
をさらに拡げることができるため、コンタクトプラグ3
1とゲート電極1との間に生じる寄生容量を低減するこ
とが可能となる。
【0053】実施の形態5.図19は、本発明の実施の
形態5に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
本実施の形態5に係るMOSFETは、図1に示した上
記実施の形態1に係るMOSFETを基礎として、第1
部分3a及び第2部分3bを有するソース領域2の代わ
りに、図28に示した従来のMOSFETと同様のソー
ス領域104を形成したものである。図19を参照し
て、本実施の形態5に係るMOSFETは、図1に示し
た第1部分3aのみに相当するソース領域2sを有して
いる。ソース領域2sは、図28に示した従来のMOS
FETと同様に、ゲート電極1に隣接して配置されたコ
ンタクトプラグ103を介して、ソース配線(図示しな
い)に接続されている。本実施の形態4に係るMOSF
ETのその他の構造は、図1に示した上記実施の形態1
に係るMOSFETの構造と同様である。
形態5に係るMOSFETの構造を示す上面図である。
本実施の形態5に係るMOSFETは、図1に示した上
記実施の形態1に係るMOSFETを基礎として、第1
部分3a及び第2部分3bを有するソース領域2の代わ
りに、図28に示した従来のMOSFETと同様のソー
ス領域104を形成したものである。図19を参照し
て、本実施の形態5に係るMOSFETは、図1に示し
た第1部分3aのみに相当するソース領域2sを有して
いる。ソース領域2sは、図28に示した従来のMOS
FETと同様に、ゲート電極1に隣接して配置されたコ
ンタクトプラグ103を介して、ソース配線(図示しな
い)に接続されている。本実施の形態4に係るMOSF
ETのその他の構造は、図1に示した上記実施の形態1
に係るMOSFETの構造と同様である。
【0054】このように本実施の形態5に係るMOSF
ETによれば、ドレイン領域2dに関しては上記実施の
形態1に係る発明を適用する一方、ソース領域2sに関
しては、従来のMOSFETと同様に、ゲート電極1に
隣接する箇所にコンタクトプラグ103を配置した。従
って、上記実施の形態1に係るMOSFETと比較する
と、ソース領域2sのコンタクトプラグ103と、ゲー
ト電極1との間の距離を短くすることができる。そのた
め、コンタクトプラグ4をゲート電極1から遠ざけて配
置することに起因するソース抵抗の上昇を回避でき、ソ
ース抵抗の上昇に伴う基板バイアス効果の発生を防止す
ることができる。
ETによれば、ドレイン領域2dに関しては上記実施の
形態1に係る発明を適用する一方、ソース領域2sに関
しては、従来のMOSFETと同様に、ゲート電極1に
隣接する箇所にコンタクトプラグ103を配置した。従
って、上記実施の形態1に係るMOSFETと比較する
と、ソース領域2sのコンタクトプラグ103と、ゲー
ト電極1との間の距離を短くすることができる。そのた
め、コンタクトプラグ4をゲート電極1から遠ざけて配
置することに起因するソース抵抗の上昇を回避でき、ソ
ース抵抗の上昇に伴う基板バイアス効果の発生を防止す
ることができる。
【0055】なお、以上の説明では上記実施の形態1に
係るMOSFETを基礎として、本実施の形態5に係る
発明を適用する場合の例について述べたが、上記実施の
形態2〜4に係る発明を基礎として、本実施の形態5に
係る発明を適用することも可能である。
係るMOSFETを基礎として、本実施の形態5に係る
発明を適用する場合の例について述べたが、上記実施の
形態2〜4に係る発明を基礎として、本実施の形態5に
係る発明を適用することも可能である。
【0056】実施の形態6.図20は、本発明の実施の
形態6に係るMOSFETの構造を示す断面図である。
SOI基板105は、シリコン基板106、BOX層1
07、及びシリコン層108がこの順に積層された積層
構造を成している。シリコン層108の上面内には、S
TI等の素子分離絶縁膜109が選択的に形成されてい
る。
形態6に係るMOSFETの構造を示す断面図である。
SOI基板105は、シリコン基板106、BOX層1
07、及びシリコン層108がこの順に積層された積層
構造を成している。シリコン層108の上面内には、S
TI等の素子分離絶縁膜109が選択的に形成されてい
る。
【0057】素子分離絶縁膜109によって規定される
SOI基板105の素子形成領域において、シリコン層
108の上面内には、p型のボディ領域110を挟んで
対を成す、ソース・ドレイン領域104が形成されてい
る。ソース・ドレイン領域104は、シリコン層108
の上面からBOX層107の上面に達して形成されたn
+型の不純物拡散領域111と、シリコン層108の上
面をシリサイド化することによって形成されたシリサイ
ド層112とを有している。
SOI基板105の素子形成領域において、シリコン層
108の上面内には、p型のボディ領域110を挟んで
対を成す、ソース・ドレイン領域104が形成されてい
る。ソース・ドレイン領域104は、シリコン層108
の上面からBOX層107の上面に達して形成されたn
+型の不純物拡散領域111と、シリコン層108の上
面をシリサイド化することによって形成されたシリサイ
ド層112とを有している。
【0058】ボディ領域110上には、ゲート酸化膜1
13とゲート電極101とがこの順に積層された積層構
造を成すゲート構造が形成されている。該ゲート構造の
側面には、多孔質状の酸化シリコンから成るサイドウォ
ール34が形成されている。ゲート電極101は、ゲー
ト酸化膜113上に形成されたポリシリコン層114
と、ポリシリコン層114上に形成されたシリサイド層
115とを有している。
13とゲート電極101とがこの順に積層された積層構
造を成すゲート構造が形成されている。該ゲート構造の
側面には、多孔質状の酸化シリコンから成るサイドウォ
ール34が形成されている。ゲート電極101は、ゲー
ト酸化膜113上に形成されたポリシリコン層114
と、ポリシリコン層114上に形成されたシリサイド層
115とを有している。
【0059】また、シリサイド層115,112、サイ
ドウォール34、及び素子分離絶縁膜109の各露出面
を覆って、酸化シリコンから成る層間絶縁膜118が全
面に形成されている。層間絶縁膜118上には、アルミ
ニウム等から成るソース・ドレイン配線119が選択的
に形成されている。また、層間絶縁膜118内には、ソ
ース・ドレイン配線119とソース・ドレイン領域10
4とを接続するためのコンタクトプラグ103が選択的
に形成されている。コンタクトプラグ103は、層間絶
縁膜118の上面からシリサイド層112の上面に達し
て形成されたコンタクトホール116と、該コンタクト
ホール116内を充填する導体プラグ117とを有して
いる。
ドウォール34、及び素子分離絶縁膜109の各露出面
を覆って、酸化シリコンから成る層間絶縁膜118が全
面に形成されている。層間絶縁膜118上には、アルミ
ニウム等から成るソース・ドレイン配線119が選択的
に形成されている。また、層間絶縁膜118内には、ソ
ース・ドレイン配線119とソース・ドレイン領域10
4とを接続するためのコンタクトプラグ103が選択的
に形成されている。コンタクトプラグ103は、層間絶
縁膜118の上面からシリサイド層112の上面に達し
て形成されたコンタクトホール116と、該コンタクト
ホール116内を充填する導体プラグ117とを有して
いる。
【0060】図21〜23は、サイドウォール34の形
成方法を工程順に示す断面図である。図21を参照し
て、まず、上記実施の形態1と同様の方法によって図8
(B)に示す構造を得た後、スピンコートによって、5
0nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜35を全面に
塗布する。但し、シリコン酸化膜35は、CVD法によ
って形成してもよい。ここで、シリコン酸化膜35内に
は、非常に細かい有機粒(例えば、高い沸点を有するポ
リイミド系の有機物の粒状体)36を全面に含ませてお
く。
成方法を工程順に示す断面図である。図21を参照し
て、まず、上記実施の形態1と同様の方法によって図8
(B)に示す構造を得た後、スピンコートによって、5
0nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜35を全面に
塗布する。但し、シリコン酸化膜35は、CVD法によ
って形成してもよい。ここで、シリコン酸化膜35内に
は、非常に細かい有機粒(例えば、高い沸点を有するポ
リイミド系の有機物の粒状体)36を全面に含ませてお
く。
【0061】図22を参照して、次に、500〜900
℃の温度で30分間程度アニールを行うことによって、
シリコン酸化膜35内に含まれている有機粒36を気化
させる。これにより、有機粒36が存在していた部分に
空孔38が生じ、多孔質状のシリコン酸化膜37が得ら
れる。
℃の温度で30分間程度アニールを行うことによって、
シリコン酸化膜35内に含まれている有機粒36を気化
させる。これにより、有機粒36が存在していた部分に
空孔38が生じ、多孔質状のシリコン酸化膜37が得ら
れる。
【0062】図23を参照して、次に、SOI基板10
5の深さ方向にエッチングレートの高い異方性ドライエ
ッチング法によってシリコン酸化膜37,25をエッチ
ングすることにより、ポリシリコン層14の側面にサイ
ドウォール34を形成する。換言すれば、ゲート絶縁膜
13及びポリシリコン層14から成るゲート構造の側面
に、ゲート絶縁膜13の一部を下地に有するサイドウォ
ール34を形成する。
5の深さ方向にエッチングレートの高い異方性ドライエ
ッチング法によってシリコン酸化膜37,25をエッチ
ングすることにより、ポリシリコン層14の側面にサイ
ドウォール34を形成する。換言すれば、ゲート絶縁膜
13及びポリシリコン層14から成るゲート構造の側面
に、ゲート絶縁膜13の一部を下地に有するサイドウォ
ール34を形成する。
【0063】このように本実施の形態6に係るMOSF
ET及びその製造方法によれば、ゲート構造の側面に
は、多孔質状の酸化シリコンから成るサイドウォール3
4が形成されている。そのため、多孔質状ではない通常
の酸化シリコンから成るサイドウォールを有するMOS
FETと比較すると、サイドウォール34の誘電率が低
下するため、ソース・ドレイン領域104のコンタクト
プラグ103とゲート電極101との間に生じる寄生容
量を低減することができる。
ET及びその製造方法によれば、ゲート構造の側面に
は、多孔質状の酸化シリコンから成るサイドウォール3
4が形成されている。そのため、多孔質状ではない通常
の酸化シリコンから成るサイドウォールを有するMOS
FETと比較すると、サイドウォール34の誘電率が低
下するため、ソース・ドレイン領域104のコンタクト
プラグ103とゲート電極101との間に生じる寄生容
量を低減することができる。
【0064】なお、以上の説明では、SOI基板105
を用いて本実施の形態6に係るMOSFETを形成する
場合の例について述べたが、SOI基板ではない通常の
バルク基板を用いて、本実施の形態6に係るMOSFE
Tを形成した場合であっても、上記と同様の効果を得る
ことができる。
を用いて本実施の形態6に係るMOSFETを形成する
場合の例について述べたが、SOI基板ではない通常の
バルク基板を用いて、本実施の形態6に係るMOSFE
Tを形成した場合であっても、上記と同様の効果を得る
ことができる。
【0065】実施の形態7.図24は、本発明の実施の
形態7に係るMOSFETの構造を示す断面図である。
以下、図20に示した上記実施の形態6に係るMOSF
ETとの相違点のみ説明する。多孔質状の酸化シリコン
から成るサイドウォール34の代わりに、サイドウォー
ル120aが形成されている。サイドウォール120a
は、層間絶縁膜118の材質(ここでは酸化シリコン)
とは異なる材質(例えば窒化シリコン)によって構成さ
れている。サイドウォール120aを構成する材質は、
多孔質状であっても、多孔質状でなくてもよい。
形態7に係るMOSFETの構造を示す断面図である。
以下、図20に示した上記実施の形態6に係るMOSF
ETとの相違点のみ説明する。多孔質状の酸化シリコン
から成るサイドウォール34の代わりに、サイドウォー
ル120aが形成されている。サイドウォール120a
は、層間絶縁膜118の材質(ここでは酸化シリコン)
とは異なる材質(例えば窒化シリコン)によって構成さ
れている。サイドウォール120aを構成する材質は、
多孔質状であっても、多孔質状でなくてもよい。
【0066】また、コンタクトプラグ103とゲート電
極101との間において、層間絶縁膜118が選択的に
除去されて、開口部39が形成されている。これによ
り、サイドウォール120aの表面及びシリサイド層1
15の上面が露出している。
極101との間において、層間絶縁膜118が選択的に
除去されて、開口部39が形成されている。これによ
り、サイドウォール120aの表面及びシリサイド層1
15の上面が露出している。
【0067】図25は、開口部39の形成方法を示す断
面図である。図20に示した構造(但し、本実施の形態
7においては、サイドウォール34の代わりにサイドウ
ォール120aが形成されている)を得た後、ソース・
ドレイン配線119を覆って、層間絶縁膜118上にフ
ォトレジスト40を形成する。フォトレジスト40は、
開口部39を形成する予定の領域の上方が開口したパタ
ーンを有している。次に、フォトレジスト40をエッチ
ングマスクに用いて、SOI基板105の深さ方向にエ
ッチングレートが高く、かつ酸化シリコンに対して選択
性を有する異方性ドライエッチング法によって層間絶縁
膜118をエッチングする。これにより、開口部39が
形成される。その後、フォトレジスト40を除去するこ
とによって、図24に示した構造が得られる。
面図である。図20に示した構造(但し、本実施の形態
7においては、サイドウォール34の代わりにサイドウ
ォール120aが形成されている)を得た後、ソース・
ドレイン配線119を覆って、層間絶縁膜118上にフ
ォトレジスト40を形成する。フォトレジスト40は、
開口部39を形成する予定の領域の上方が開口したパタ
ーンを有している。次に、フォトレジスト40をエッチ
ングマスクに用いて、SOI基板105の深さ方向にエ
ッチングレートが高く、かつ酸化シリコンに対して選択
性を有する異方性ドライエッチング法によって層間絶縁
膜118をエッチングする。これにより、開口部39が
形成される。その後、フォトレジスト40を除去するこ
とによって、図24に示した構造が得られる。
【0068】このように本実施の形態7に係るMOSF
ET及びその製造方法によれば、ソース・ドレイン領域
104のコンタクトプラグ103と、ゲート電極101
との間において、層間絶縁膜118が選択的に除去され
て、開口部39が形成されている。そのため、図29に
示した従来のMOSFETと比較すると、コンタクトプ
ラグ103とゲート電極101との間の領域の誘電率が
低下するため、両者間に生じる寄生容量を低減すること
ができる。
ET及びその製造方法によれば、ソース・ドレイン領域
104のコンタクトプラグ103と、ゲート電極101
との間において、層間絶縁膜118が選択的に除去され
て、開口部39が形成されている。そのため、図29に
示した従来のMOSFETと比較すると、コンタクトプ
ラグ103とゲート電極101との間の領域の誘電率が
低下するため、両者間に生じる寄生容量を低減すること
ができる。
【0069】なお、以上の説明では、ゲート電極101
上の層間絶縁膜118も除去する場合について説明し
た。しかし、コンタクトプラグ103とゲート電極10
1との間に生じる寄生容量を低減するという目的を達成
するためには、少なくとも、コンタクトプラグ103と
ゲート電極101との間の層間絶縁膜118のみを除去
すれば十分である。従って、ゲート電極101上の層間
絶縁膜118は必ずしも除去する必要はない。
上の層間絶縁膜118も除去する場合について説明し
た。しかし、コンタクトプラグ103とゲート電極10
1との間に生じる寄生容量を低減するという目的を達成
するためには、少なくとも、コンタクトプラグ103と
ゲート電極101との間の層間絶縁膜118のみを除去
すれば十分である。従って、ゲート電極101上の層間
絶縁膜118は必ずしも除去する必要はない。
【0070】また、以上の説明では、SOI基板105
を用いて本実施の形態7に係るMOSFETを形成する
場合の例について述べたが、SOI基板ではない通常の
バルク基板を用いて、本実施の形態7に係るMOSFE
Tを形成した場合であっても、上記と同様の効果を得る
ことができる。
を用いて本実施の形態7に係るMOSFETを形成する
場合の例について述べたが、SOI基板ではない通常の
バルク基板を用いて、本実施の形態7に係るMOSFE
Tを形成した場合であっても、上記と同様の効果を得る
ことができる。
【0071】実施の形態8.図26は、本発明の実施の
形態8に係るMOSFETの構造を示す断面図である。
以下、図24に示した上記実施の形態7に係るMOSF
ETとの相違点のみ説明する。サイドウォール120a
が除去されて、凹部41内においてゲート電極101の
上面及び側面が露出している。かかる構造は、層間絶縁
膜118と同じ材質(ここでは酸化シリコン)によって
サイドウォール120aを形成し、図25に示した工程
で、層間絶縁膜118とともにサイドウォール120a
を併せてエッチングすることによって得られる。
形態8に係るMOSFETの構造を示す断面図である。
以下、図24に示した上記実施の形態7に係るMOSF
ETとの相違点のみ説明する。サイドウォール120a
が除去されて、凹部41内においてゲート電極101の
上面及び側面が露出している。かかる構造は、層間絶縁
膜118と同じ材質(ここでは酸化シリコン)によって
サイドウォール120aを形成し、図25に示した工程
で、層間絶縁膜118とともにサイドウォール120a
を併せてエッチングすることによって得られる。
【0072】このように本実施の形態8に係るMOSF
ET及びその製造方法によれば、コンタクトプラグ10
3とゲート電極101との間の層間絶縁膜118ととも
に、ゲート電極101の側面に形成されていたサイドウ
ォール120aも併せて除去されている。従って、上記
実施の形態7に係るMOSFETと比較すると、コンタ
クトプラグ103とゲート電極101との間の領域の誘
電率がさらに低下するため、両者間に生じる寄生容量を
さらに低減することができる。
ET及びその製造方法によれば、コンタクトプラグ10
3とゲート電極101との間の層間絶縁膜118ととも
に、ゲート電極101の側面に形成されていたサイドウ
ォール120aも併せて除去されている。従って、上記
実施の形態7に係るMOSFETと比較すると、コンタ
クトプラグ103とゲート電極101との間の領域の誘
電率がさらに低下するため、両者間に生じる寄生容量を
さらに低減することができる。
【0073】なお、以上の説明では、SOI基板105
を用いて本実施の形態8に係るMOSFETを形成する
場合の例について述べたが、SOI基板ではない通常の
バルク基板を用いて、本実施の形態8に係るMOSFE
Tを形成した場合であっても、上記と同様の効果を得る
ことができる。
を用いて本実施の形態8に係るMOSFETを形成する
場合の例について述べたが、SOI基板ではない通常の
バルク基板を用いて、本実施の形態8に係るMOSFE
Tを形成した場合であっても、上記と同様の効果を得る
ことができる。
【0074】
【発明の効果】この発明のうち請求項1に係るものによ
れば、第1の導電体がドレイン領域の第1部分に接続さ
れている半導体装置と比較すると、第1の導電体とゲー
ト電極との間の距離を拡げることができる。そのため、
第1の導電体とゲート電極との間に生じる寄生容量を低
減することができる。
れば、第1の導電体がドレイン領域の第1部分に接続さ
れている半導体装置と比較すると、第1の導電体とゲー
ト電極との間の距離を拡げることができる。そのため、
第1の導電体とゲート電極との間に生じる寄生容量を低
減することができる。
【0075】しかも、SOI基板を採用しているため、
ドレイン領域を、半導体層の上面から絶縁層の上面に達
して形成することができる。そのため、第2部分を形成
した分だけドレイン領域の面積が拡がっているとはい
え、これに伴うドレイン容量の増大を最小限に抑えるこ
とができる。
ドレイン領域を、半導体層の上面から絶縁層の上面に達
して形成することができる。そのため、第2部分を形成
した分だけドレイン領域の面積が拡がっているとはい
え、これに伴うドレイン容量の増大を最小限に抑えるこ
とができる。
【0076】また、この発明のうち請求項2に係るもの
によれば、ドレイン領域の第2部分がチャネル幅方向に
突出して形成されている場合と比較すると、第1の導電
体とゲート電極との間の距離を拡げることができるた
め、両者間に生じる寄生容量を低減することが可能とな
る。
によれば、ドレイン領域の第2部分がチャネル幅方向に
突出して形成されている場合と比較すると、第1の導電
体とゲート電極との間の距離を拡げることができるた
め、両者間に生じる寄生容量を低減することが可能とな
る。
【0077】また、この発明のうち請求項3に係るもの
によれば、第1の導電体とゲート電極との間の距離をさ
らに拡げることができるため、両者間に生じる寄生容量
をさらに低減することが可能となる。
によれば、第1の導電体とゲート電極との間の距離をさ
らに拡げることができるため、両者間に生じる寄生容量
をさらに低減することが可能となる。
【0078】また、この発明のうち請求項4に係るもの
によれば、第2の導電体がソース領域の第1部分に接続
されている半導体装置と比較すると、第2の導電体とゲ
ート電極との間の距離を拡げることができる。その結
果、第2の導電体とゲート電極との間に生じる寄生容量
を低減することができる。
によれば、第2の導電体がソース領域の第1部分に接続
されている半導体装置と比較すると、第2の導電体とゲ
ート電極との間の距離を拡げることができる。その結
果、第2の導電体とゲート電極との間に生じる寄生容量
を低減することができる。
【0079】また、この発明のうち請求項5に係るもの
によれば、ソース領域の第2部分がチャネル幅方向に突
出して形成されている場合と比較すると、第2の導電体
とゲート電極との間の距離を拡げることができるため、
両者間に生じる寄生容量を低減することが可能となる。
によれば、ソース領域の第2部分がチャネル幅方向に突
出して形成されている場合と比較すると、第2の導電体
とゲート電極との間の距離を拡げることができるため、
両者間に生じる寄生容量を低減することが可能となる。
【0080】また、この発明のうち請求項6に係るもの
によれば、第2の導電体とゲート電極との間の距離をさ
らに拡げることができるため、両者間に生じる寄生容量
をさらに低減することが可能となる。
によれば、第2の導電体とゲート電極との間の距離をさ
らに拡げることができるため、両者間に生じる寄生容量
をさらに低減することが可能となる。
【0081】また、この発明のうち請求項7に係るもの
によれば、請求項4〜6のいずれか一つに記載の半導体
装置と比較すると、第2の導電体とゲート電極との間の
距離を短くすることができる。そのため、第2の導電体
をゲート電極から遠ざけて配置することに起因するソー
ス抵抗の上昇を回避でき、ソース抵抗の上昇に伴う基板
バイアス効果の発生を防止することができる。
によれば、請求項4〜6のいずれか一つに記載の半導体
装置と比較すると、第2の導電体とゲート電極との間の
距離を短くすることができる。そのため、第2の導電体
をゲート電極から遠ざけて配置することに起因するソー
ス抵抗の上昇を回避でき、ソース抵抗の上昇に伴う基板
バイアス効果の発生を防止することができる。
【0082】また、この発明のうち請求項8に係るもの
によれば、多孔質状の材質によってサイドウォールを形
成することにより、サイドウォールの誘電率を低下させ
ることができる。そのため、多孔質状ではない材質から
成るサイドウォールを有する半導体装置と比較すると、
第1及び第2の導電体とゲート電極との間に生じる寄生
容量を低減することができる。
によれば、多孔質状の材質によってサイドウォールを形
成することにより、サイドウォールの誘電率を低下させ
ることができる。そのため、多孔質状ではない材質から
成るサイドウォールを有する半導体装置と比較すると、
第1及び第2の導電体とゲート電極との間に生じる寄生
容量を低減することができる。
【0083】また、この発明のうち請求項9に係るもの
によれば、ゲート電極と第1及び第2の導電体との間の
領域の誘電率が低下するため、両者間に生じる寄生容量
を低減することができる。
によれば、ゲート電極と第1及び第2の導電体との間の
領域の誘電率が低下するため、両者間に生じる寄生容量
を低減することができる。
【0084】また、この発明のうち請求項10に係るも
のによれば、多孔質状の材質によってサイドウォールを
形成することにより、サイドウォールの誘電率を低下さ
せることができる。そのため、多孔質状ではない材質か
ら成るサイドウォールを有する半導体装置と比較する
と、導電体とゲート電極との間に生じる寄生容量を低減
することができる。
のによれば、多孔質状の材質によってサイドウォールを
形成することにより、サイドウォールの誘電率を低下さ
せることができる。そのため、多孔質状ではない材質か
ら成るサイドウォールを有する半導体装置と比較する
と、導電体とゲート電極との間に生じる寄生容量を低減
することができる。
【0085】また、この発明のうち請求項11に係るも
のによれば、ゲート電極と導電体との間の領域の誘電率
が低下するため、両者間に生じる寄生容量を低減するこ
とができる。
のによれば、ゲート電極と導電体との間の領域の誘電率
が低下するため、両者間に生じる寄生容量を低減するこ
とができる。
【0086】また、この発明のうち請求項12に係るも
のによれば、ゲート電極と導電体との間の領域の誘電率
が低下するため、両者間に生じる寄生容量を低減するこ
とができる。
のによれば、ゲート電極と導電体との間の領域の誘電率
が低下するため、両者間に生じる寄生容量を低減するこ
とができる。
【0087】また、この発明のうち請求項13に係るも
のによれば、サイドウォールを除去することによって、
ゲート電極と導電体との間の領域の誘電率がさらに低下
するため、両者間に生じる寄生容量をさらに低減するこ
とができる。
のによれば、サイドウォールを除去することによって、
ゲート電極と導電体との間の領域の誘電率がさらに低下
するため、両者間に生じる寄生容量をさらに低減するこ
とができる。
【図1】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
構造を示す上面図である。
構造を示す上面図である。
【図2】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
断面構造を示す断面図である。
断面構造を示す断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図7】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図9】 本発明の実施の形態1に係るMOSFETの
製造方法を工程順に示す断面図である。
製造方法を工程順に示す断面図である。
【図10】 本発明の実施の形態1に係るMOSFET
の製造方法を工程順に示す断面図である。
の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図11】 本発明の実施の形態1に係るMOSFET
の製造方法を工程順に示す断面図である。
の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図12】 本発明の実施の形態1に係るMOSFET
の製造方法を工程順に示す断面図である。
の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図13】 本発明の実施の形態1に係るMOSFET
を、CMOSに適用した例を示す上面図である。
を、CMOSに適用した例を示す上面図である。
【図14】 本発明の実施の形態2に係るMOSFET
の構造を示す上面図である。
の構造を示す上面図である。
【図15】 本実施の形態2に係るMOSFETを、C
MOSに適用した例を示す上面図である。
MOSに適用した例を示す上面図である。
【図16】 本発明の実施の形態3に係るMOSFET
の構造を示す上面図である。
の構造を示す上面図である。
【図17】 本発明の実施の形態3に係るMOSFET
の断面構造を示す断面図である。
の断面構造を示す断面図である。
【図18】 本発明の実施の形態4に係るMOSFET
の構造を示す上面図である。
の構造を示す上面図である。
【図19】 本発明の実施の形態5に係るMOSFET
の構造を示す上面図である。
の構造を示す上面図である。
【図20】 本発明の実施の形態6に係るMOSFET
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図21】 本発明の実施の形態6に係るMOSFET
に関して、サイドウォールの形成方法を工程順に示す断
面図である。
に関して、サイドウォールの形成方法を工程順に示す断
面図である。
【図22】 本発明の実施の形態6に係るMOSFET
に関して、サイドウォールの形成方法を工程順に示す断
面図である。
に関して、サイドウォールの形成方法を工程順に示す断
面図である。
【図23】 本発明の実施の形態6に係るMOSFET
に関して、サイドウォールの形成方法を工程順に示す断
面図である。
に関して、サイドウォールの形成方法を工程順に示す断
面図である。
【図24】 本発明の実施の形態7に係るMOSFET
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図25】 本発明の実施の形態7に係るMOSFET
に関して、開口部の形成方法を示す断面図である。
に関して、開口部の形成方法を示す断面図である。
【図26】 本発明の実施の形態8に係るMOSFET
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図27】 一般的なMOSFETの構造を示す上面図
である。
である。
【図28】 従来のMOSFETの構造を示す上面図で
ある。
ある。
【図29】 従来のMOSFETの断面構造を示す断面
図である。
図である。
1 ゲート電極、2 ソース・ドレイン領域、3a,3
0a 第1部分、3b,30b 第2部分、4,31
コンタクトプラグ、5 SOI基板、6 シリコン基
板、7 BOX層、10 ボディ領域、11 不純物拡
散領域、13 ゲート絶縁膜、18 層間絶縁膜、2
0,34,120a サイドウォール、19ソース・ド
レイン配線、37 シリコン酸化膜、39,41 開口
部。
0a 第1部分、3b,30b 第2部分、4,31
コンタクトプラグ、5 SOI基板、6 シリコン基
板、7 BOX層、10 ボディ領域、11 不純物拡
散領域、13 ゲート絶縁膜、18 層間絶縁膜、2
0,34,120a サイドウォール、19ソース・ド
レイン配線、37 シリコン酸化膜、39,41 開口
部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/08 331 H01L 27/08 321E 29/78 29/78 301G 21/336 301L 301X 613A 616K 616A 617J (72)発明者 前川 繁登 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F033 GG03 HH04 HH08 JJ19 KK01 KK25 LL04 NN11 QQ08 QQ09 QQ11 QQ37 QQ48 RR04 SS11 VV04 VV05 XX24 5F040 DA10 DA11 DA12 DB03 DC01 EB12 EC01 EC07 EC13 EF02 EF03 EH02 EH08 EJ03 EK05 FA03 FA05 FA07 FB02 FC03 FC10 FC19 FC20 FC21 5F048 AA00 AC03 BA01 BA16 BB05 BB08 BB12 BC01 BC06 BF06 BF16 BG05 DA23 DA25 DA27 5F058 BC02 BF02 BF46 BH01 BH20 BJ04 5F110 AA02 AA04 AA09 BB04 CC02 DD05 DD13 EE05 EE09 EE14 EE32 EE45 FF02 FF23 GG02 GG24 GG32 GG34 GG52 HJ01 HJ04 HJ13 HK05 HK40 HL03 HL04 HL14 HM04 HM12 HM15 HM17 NN02 NN04 NN23 NN35 NN62 NN65 QQ11 QQ19
Claims (13)
- 【請求項1】 半導体基板、絶縁層、及び半導体層がこ
の順に積層されたSOI基板と、 前記半導体層内にそれぞれ選択的に形成されたドレイン
領域及びソース領域、並びに前記ドレイン領域と前記ソ
ース領域とによって挟まれるチャネル領域上にゲート絶
縁膜を介して形成されたゲート電極を有するトランジス
タと、 前記トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に選択的に形成されたドレイン配線及
びソース配線と、 前記層間絶縁膜内に選択的に形成され、前記ドレイン配
線と前記ドレイン領域とを接続する第1の導電体と、 前記層間絶縁膜内に選択的に形成され、前記ソース配線
と前記ソース領域とを接続する第2の導電体とを備え、 前記ドレイン領域は、前記チャネル領域に隣接する第1
部分と、前記ドレイン領域の外周縁の一部が平面視上前
記ゲート電極から遠ざかるように、前記第1部分から突
出して形成された第2部分とを有し、 前記第1の導電体は、前記ドレイン領域の前記第2部分
に接続されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記ドレイン領域の前記第1部分は、平
面視上複数の角部を有しており、 前記ドレイン領域の前記第2部分は、前記ゲート電極と
隣接しない前記角部から、前記チャネル領域のチャネル
幅方向に対して斜めに突出して形成されていることを特
徴とする、請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記第1の導電体の底面は、前記ゲート
電極から遠ざかるように、位置ずれして前記ドレイン領
域の前記第2部分に部分的に接触していることを特徴と
する、請求項1又は2に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記ソース領域は、前記チャネル領域に
隣接する第1部分と、前記ソース領域の外周縁の一部が
平面視上前記ゲート電極から遠ざかるように、前記第1
部分から突出して形成された第2部分とを有し、 前記第2の導電体は、前記ソース領域の第2部分に接続
されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか
一つに記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記ソース領域の前記第1部分は、平面
視上複数の角部を有しており、 前記ソース領域の前記第2部分は、前記ゲート電極と隣
接しない前記角部から、前記チャネル領域のチャネル幅
方向に対して斜めに突出して形成されていることを特徴
とする、請求項4に記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記第2の導電体の底面は、前記ゲート
電極から遠ざかるように、位置ずれして前記ソース領域
の前記第2部分に部分的に接触していることを特徴とす
る、請求項4又は5に記載の半導体装置。 - 【請求項7】 前記ソース領域は、前記チャネル領域に
隣接する第1部分を有し、 前記第2の導電体は、前記ソース領域の前記第1部分に
接続されていることを特徴とする、請求項1〜3のいず
れか一つに記載の半導体装置。 - 【請求項8】 前記トランジスタは、前記ゲート電極の
側面に形成されたサイドウォールをさらに有し、 前記サイドウォールは、多孔質状の材質によって構成さ
れていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一
つに記載の半導体装置。 - 【請求項9】 前記層間絶縁膜は、前記ゲート電極と前
記第1及び第2の導電体との間の領域を除く部分に形成
されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか
一つに記載の半導体装置。 - 【請求項10】 基板と、 前記基板内に選択的に形成された対を成すソース・ドレ
イン領域、対を成す前記ソース・ドレイン領域同士によ
って挟まれるチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形
成されたゲート電極、及び前記ゲート電極の側面に形成
されたサイドウォールを有するトランジスタと、 前記トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に選択的に形成されたソース・ドレイ
ン配線と、 前記層間絶縁膜内に選択的に形成され、前記ソース・ド
レイン配線と前記ソース・ドレイン領域とを接続する導
電体とを備え、 前記サイドウォールは、多孔質状の材質によって構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項11】 基板と、 前記基板内に選択的に形成された対を成すソース・ドレ
イン領域、及び対を成す前記ソース・ドレイン領域同士
によって挟まれるチャネル領域上にゲート絶縁膜を介し
て形成されたゲート電極を有するトランジスタと、 前記トランジスタ上に形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に選択的に形成されたソース・ドレイ
ン配線と、 前記層間絶縁膜内に選択的に形成され、前記ソース・ド
レイン配線と前記ソース・ドレイン領域とを接続する導
電体とを備え、 前記層間絶縁膜は、前記ゲート電極と前記導電体との間
の領域を除く部分に形成されていることを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項12】 (a)基板を準備する工程と、 (b)前記基板の主面上に、ゲート絶縁膜及びゲート電
極がこの順に積層された積層構造を成すゲート構造を選
択的に形成する工程と、 (c)前記ゲート構造の側面にサイドウォールを形成す
る工程と、 (d)前記ゲート構造及び前記サイドウォールが形成さ
れていない部分の前記基板内に不純物を導入することに
より、ソース・ドレイン領域を形成する工程と、 (e)前記工程(d)によって得られる構造上に層間絶
縁膜を形成する工程と、 (f)前記ソース・ドレイン領域に接続された導電体
を、前記層間絶縁膜内に選択的に形成する工程と、 (g)前記導電体に接続されたソース・ドレイン配線
を、前記層間絶縁膜上に選択的に形成する工程と、 (h)前記導電体と前記ゲート構造との間の前記層間絶
縁膜を除去する工程とを備える、半導体装置の製造方
法。 - 【請求項13】 前記工程(h)においては、前記サイ
ドウォールも除去されることを特徴とする、請求項12
に記載の半導体装置の製造方法。
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