JP2005175081A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor device and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005175081A JP2005175081A JP2003410658A JP2003410658A JP2005175081A JP 2005175081 A JP2005175081 A JP 2005175081A JP 2003410658 A JP2003410658 A JP 2003410658A JP 2003410658 A JP2003410658 A JP 2003410658A JP 2005175081 A JP2005175081 A JP 2005175081A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- silicon
- semiconductor device
- semiconductor
- silicide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シリサイド構造を有する半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a silicide structure and a method for manufacturing the same.
ソース/ドレイン領域のシート抵抗を低減することを目的として、ソース/ドレイン領域を構成する不純物層の表面にシリサイド層を設けることが知られている(例えば特開平5−36632号公報参照)。
ソース/ドレイン領域は、シリコン半導体層にn型もしくはp型の不純物が導入されて形成されている。ソース/ドレイン領域とシリサイド層との界面においては、シリコン半導体層とシリサイド層との格子定数の差から生じる結晶の歪みが顕著である。このような半導体装置では、特に熱処理時において、ソース/ドレイン領域とシリサイド層との界面(シリサイド/シリコン界面)で急峻なストレスを生じ、そのため、歪みによる結晶欠陥や界面の荒れを生じやすい問題がある。このような界面における結晶欠陥や界面の荒れは、接合リークやシリサイド/シリコン界面のコンタクト抵抗が増加する原因となる。特に、トランジスタの微細化、高集積化あるいはSOI構造の採用に伴って、ソース/ドレイン領域を構成する不純物層の接合深さが浅くなるにつれて、シリサイド/シリコン界面での荒れや格子欠陥による接合リークやコンタクト抵抗の増加が、半導体装置の特性を劣化させる要因となる。 The source / drain regions are formed by introducing n-type or p-type impurities into the silicon semiconductor layer. At the interface between the source / drain region and the silicide layer, crystal distortion caused by the difference in lattice constant between the silicon semiconductor layer and the silicide layer is significant. In such a semiconductor device, a sharp stress is generated at the interface between the source / drain region and the silicide layer (silicide / silicon interface), particularly during heat treatment, and therefore, there is a problem that crystal defects and roughness of the interface are likely to occur due to strain. is there. Such crystal defects at the interface and roughness of the interface cause an increase in junction leakage and contact resistance at the silicide / silicon interface. In particular, as the junction depth of the impurity layer constituting the source / drain region becomes shallower with the miniaturization of transistors, higher integration, or the adoption of SOI structure, junction leakage due to roughness or lattice defects at the silicide / silicon interface. In addition, an increase in contact resistance becomes a factor that degrades the characteristics of the semiconductor device.
本発明の目的は、かかる問題を解消し、結晶欠陥や界面の荒れが改善された良好なシリサイド/シリコン界面を有し、安定した特性を有する半導体装置およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a good silicide / silicon interface with improved crystal defects and roughness of the interface, having stable characteristics, and a method for manufacturing the same, which solves such problems.
本発明にかかる半導体装置は、
少なくともシリコンを含む半導体層と、
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、
前記半導体層に形成された、ソース/ドレイン領域を構成する不純物層と、
前記不純物層上に形成されたシリサイド層と、
を含み、
前記不純物層と前記シリサイド層との界面領域にシリコン以外の4族元素を含み、該4族元素は前記界面領域において濃度分布のピークを有する。
The semiconductor device according to the present invention is
A semiconductor layer containing at least silicon;
A gate insulating layer formed on the semiconductor layer;
A gate electrode formed on the gate insulating layer;
An impurity layer forming a source / drain region formed in the semiconductor layer;
A silicide layer formed on the impurity layer;
Including
The interface region between the impurity layer and the silicide layer contains a Group 4 element other than silicon, and the Group 4 element has a concentration distribution peak in the interface region.
この半導体装置によれば、前記不純物層と前記シリサイド層との界面領域(シリサイド/シリコン界面領域)にシリコン以外の4族元素が存在することにより、該界面領域におけるストレスが緩和され、界面領域の格子欠陥や荒れの発生を抑制できる。 According to this semiconductor device, the presence of a group 4 element other than silicon in the interface region (silicide / silicon interface region) between the impurity layer and the silicide layer reduces stress in the interface region, Generation of lattice defects and roughness can be suppressed.
本発明にかかる半導体装置において、前記シリコン以外の4族元素は、炭素およびゲルマニウムの少なくとも一方であることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the group 4 element other than silicon may be at least one of carbon and germanium.
本明にかかる半導体装置において、前記半導体層は、絶縁層上に形成された、SOI(Silicon On Insulator)構造を有することができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor layer may have an SOI (Silicon On Insulator) structure formed on the insulating layer.
本発明にかかる半導体装置において、前記ソース/ドレイン領域は、エレベーテッド構造を有することができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the source / drain regions may have an elevated structure.
本発明にかかる半導体装置において、前記半導体層は、Si層、SiGe層およびSiGeC層の少なくとも一層を含むことができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor layer may include at least one of a Si layer, a SiGe layer, and a SiGeC layer.
本発明にかかる製造方法は、
少なくともシリコンを含む半導体層上にゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、
前記半導体層にソース/ドレイン領域のための不純物層を形成する工程と、
前記不純物層上にシリサイド層を形成する工程と、
前記シリサイド層を形成する工程の前に、前記半導体層上に、シリコン以外の4族元素を含む半導体層を形成する工程と、
熱処理によって、少なくとも前記シリコン以外の4族元素を再分布させることにより、該シリコン以外の4族元素を、前記不純物層と前記シリサイド層との界面領域にその濃度分布のピークを有するように存在させる工程と、
を含む。
The manufacturing method according to the present invention includes:
Forming a gate insulating layer over a semiconductor layer containing at least silicon;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer;
Forming an impurity layer for source / drain regions in the semiconductor layer;
Forming a silicide layer on the impurity layer;
Forming a semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon on the semiconductor layer before the step of forming the silicide layer;
By redistributing at least the group 4 element other than silicon by heat treatment, the group 4 element other than silicon is present in the interface region between the impurity layer and the silicide layer so as to have a peak of its concentration distribution. Process,
including.
この製造方法によれば、比較的簡易なプロセスによって、前記不純物層とシリサイド層との界面領域に濃度分布のピークを有するように、シリコン以外の4族元素を存在させることができる。 According to this manufacturing method, a group 4 element other than silicon can be present so as to have a concentration distribution peak in the interface region between the impurity layer and the silicide layer by a relatively simple process.
ここで、「前記半導体層上に、シリコン以外の4族元素を含む半導体層を形成する工程」
とは、前記半導体層の上に直接シリコン以外の4族元素を含む半導体層を形成する場合と、前記半導体層の上に他の半導体層を介してシリコン以外の4族元素を含む半導体層を形成する場合とを含む。
Here, “a step of forming a semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon on the semiconductor layer”
Forming a semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon directly on the semiconductor layer, and a semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon via another semiconductor layer on the semiconductor layer. Including the case of forming.
本発明にかかる半導体装置の製造方法において、前記シリコン以外の4族元素を含む半導体層は、エピタキシャル成長によって形成できる。 In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon can be formed by epitaxial growth.
本発明にかかる半導体装置の製造方法において、前記シリコン以外の4族元素を含む半導体層は、イオン注入によって前記シリコン以外の4族元素を半導体層に導入することによって形成できる。 In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon can be formed by introducing a group 4 element other than silicon into the semiconductor layer by ion implantation.
本発明にかかる製造方法において、前記半導体層は、Si層、SiGe層およびSiGeC層の少なくとも一層を含むことができる。 In the manufacturing method according to the present invention, the semiconductor layer may include at least one of a Si layer, a SiGe layer, and a SiGeC layer.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1.第1の実施の形態
1.1.半導体装置
図1は、本実施の形態にかかる半導体装置100を模式的に示す断面図である。
1. 1. First embodiment 1.1. Semiconductor Device FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a
半導体装置100は、SOI基板を用いて構成される。すなわち、半導体装置100は、半導体基板10と、半導体基板10上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたシリコン層14とを有する。シリコン層14は、単結晶シリコンである。
The
シリコン層14には、チャネル領域20と、チャネル領域20の両側に位置するソース/ドレイン領域のための第1不純物層22および第2不純物層24とが形成されている。チャネル領域20上には、ゲート絶縁層26が形成されている。ゲート絶縁層26上には、ゲート電極28が形成されている。そして、ゲート電極28の側面には、サイドウォール絶縁層29が形成されている。第1不純物層22および第2不純物層24の露出面には、それぞれ第1シリサイド層32および第2シリサイド層34が形成されている。
In the
シリコン層とシリサイド層との界面領域IA1、すなわち、第1不純物層22と第1シリサイド層32との界面領域IA1、および第2不純物層24と第2シリサイド層34との界面領域IA1には、シリコン以外の4族元素が存在している。かかる4族元素としては、炭素およびゲルマニウムの少なくとも一方を挙げることができる。そして、図2に模式的に示すように、4族元素は、界面領域IA1において、その濃度分布のピークが存在する状態で分布する。図2において、横軸はシリサイド層32,34の表面からの深さを示し、縦軸は4族元素の濃度を示す。図2では、4族元素としてゲルマニウムを用いた場合の濃度分布を模式的に示す。
In the interface region IA1 between the silicon layer and the silicide layer, that is, the interface region IA1 between the
本実施の形態にかかる半導体装置100によれば、シリコン層14(不純物層22,24)とシリサイド層32,34とのシリサイド/シリコン界面領域IA1に、シリコン以外の4族元素が存在することにより、以下の特徴を有する。
According to the
例えば炭素およびゲルマニウムは、シリコンと同じ4b族元素であり、これらに似た化学的性質を有する。また、格子定数(原子半径)の大きさは、炭素<シリコン<ゲルマニウムの関係にある。界面領域IA1に、炭素またはゲルマニウム、もしくはその両者が存在することにより、シリサイド/シリコン界面領域において炭素あるいはゲルマニウムがシリサイドとシリコン各々の層の格子位置や格子間位置に入ることができ、結晶欠陥が解消される。その結果、シリコン層とシリサイド層との格子定数の差によるストレスを緩和できる。すなわち、界面近傍の炭素やゲルマニウムなどの4族元素は、熱処理時に、シリサイド/シリコン界面の歪みエネルギーを緩和するように移動して再分布され、界面領域IA1に濃度分布のピークが存在するように分布する。その結果、界面領域IA1での荒れや格子欠陥が緩和され、接合リークを抑制することができる。 For example, carbon and germanium are the same group 4b elements as silicon and have similar chemical properties. The lattice constant (atomic radius) has a relationship of carbon <silicon <germanium. The presence of carbon or germanium or both in the interface region IA1 allows carbon or germanium to enter the lattice positions or interstitial positions of the silicide and silicon layers in the silicide / silicon interface region, thereby causing crystal defects. It will be resolved. As a result, stress due to the difference in lattice constant between the silicon layer and the silicide layer can be reduced. That is, the group 4 elements such as carbon and germanium in the vicinity of the interface move and redistribute so as to relax the strain energy of the silicide / silicon interface during the heat treatment so that a concentration distribution peak exists in the interface region IA1. Distributed. As a result, roughness and lattice defects in the interface region IA1 are alleviated, and junction leakage can be suppressed.
シリコン以外の4族元素の分布状態は、4族元素の原子半径(格子定数)やシリサイド層の種類などに依存する。すなわち、シリコン以外の4族元素は、シリサイドの形成時にシリサイド/シリコン界面の歪みエネルギーを最小にするように再分布するので、シリコンと同様の格子位置に存在する場合と、シリコンの格子間位置に存在する場合とがある。シリコンより原子半径の小さい炭素の場合には、格子面の少ない側の層(格子定数の大きい側の層)では、格子位置に存在し、格子面の多い側の層(格子定数の小さい側の層)では、格子間位置に存在する。これに対し、シリコンより原子半径の大きいゲルマニウムの場合には、格子面の多い側の層(格子定数の小さい側の層)で、格子位置に存在することができる。例えば、図2に示す例では、シリサイド層14がチタンシリサイドである場合には、チタンシリサイドはシリコンより格子定数が大きいので、ゲルマニウムはシリコン層側の界面領域により多く分布する。
The distribution state of group 4 elements other than silicon depends on the atomic radius (lattice constant) of the group 4 element, the type of silicide layer, and the like. That is, Group 4 elements other than silicon redistribute so as to minimize the strain energy of the silicide / silicon interface during the formation of silicide, and therefore, when present at the same lattice position as silicon and at the interstitial position of silicon. May exist. In the case of carbon having an atomic radius smaller than that of silicon, a layer having a smaller lattice plane (layer having a larger lattice constant) is present at a lattice position and a layer having a larger lattice plane (a layer having a smaller lattice constant). Layer) at the interstitial position. On the other hand, in the case of germanium having an atomic radius larger than that of silicon, it can be present at a lattice position in a layer having a larger lattice plane (a layer having a smaller lattice constant). For example, in the example shown in FIG. 2, when the
1.2.半導体装置の製造方法
第1の実施の形態にかかる半導体装置100の製造例について、図1および図3ないし図7を参照しながら説明する。
1.2. Manufacturing Method of Semiconductor Device An example of manufacturing the
(1)図3に示すように、公知のSOI基板を準備する。SOI基板は、半導体基板10上に絶縁層12およびシリコン層14が積層されている。シリコン層14は、単結晶シリコンである。
(1) As shown in FIG. 3, a known SOI substrate is prepared. In the SOI substrate, an insulating
(2)図4に示すように、公知の方法によってゲート絶縁層26およびゲート電極28を形成する。ゲート絶縁層26のための絶縁層は、例えば熱酸化法によってシリコン層14の表面を酸化することで形成される。ゲート絶縁層26としては、シリコンの熱酸化膜に限定されず、酸化窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁物、酸化タンタルなどの高誘電体を用いることができる。ゲート電極28としては、ポリシリコン、タングステン,タンタルなどの金属、あるいはサリサイド構造の多層導電層などを用いることができる。ゲート絶縁層26およびゲート電極28のパターニングは、酸化シリコンなどからなるハードマスク29Aを用いて、公知のリソグラフィーおよびエッチングによって行うことができる。
(2) As shown in FIG. 4, a
ついで、サイドウォール絶縁層29を形成する。サイドウォール絶縁層29は、公知の方法で形成できる。例えば、サイドウォール絶縁層29は、絶縁層をCVD法によって基板上に全面的に堆積した後、反応性イオンエッチングなどの異方性エッチングを行う方法、あるいはゲート電極28がポリシリコンの場合は熱酸化によってゲート電極28の表面に酸化シリコン層を形成する方法などを用いることができる。
Next, a
(3)図5に示すように、シリコン層14の露出面上に、エピタキシャル成長によってSiGe層16を形成する。SiGe層16の膜厚は、いわゆる原子層であって、表面にGe原子が付着する程度、あるいは、数オングストローム程度の極薄膜でよい。SiGe層16のエピタキシャル成長は、公知の化学的気相成長法を用いることができる。一例を挙げると、反応ガスとしてSiH4およびGeH4を用い、キャリアガスとしてアルゴンまたは窒素を用い、基板温度を500℃以上にして、反応ガスを熱分解させて成膜できる。エピタキシャル成長の方法としては、これに限定されず、水素還元法、分子線エピタキシャル成長法などを用いることができる。
(3) As shown in FIG. 5, a
(4)図5に示すように、SiGe層16上に、エピタキシャル成長によってシリコン層18を形成する。シリコン層18の膜厚は、このシリコン層18がシリサイド層を形成する際のシリコン供給源となることを考慮して設定すると、通常10〜50nmであることができる。シリコン層18のエピタキシャル成長は、公知の化学的気相成長法を用いることができる。一例を挙げると、反応ガスとしてSiH4、Si2H6、Si3H8、SiHxCl4−x(x=1〜4)を用い、キャリアガスとしてアルゴンまたは窒素を用い、基板温度を800℃以上にして、反応ガスを熱分解させて成膜できる。エピタキシャル成長の方法としては、これに限定されず、水素還元法、分子線エピタキシャル成長法などを用いることができる。
(4) As shown in FIG. 5, a
(5)図6に示すように、ゲート電極28およびサイドウォール絶縁層29をマスクとして、イオン注入によって特定の導電型の不純物(図示の場合、n型)をシリコン層18およびSiGe層16を介してシリコン層14に打ち込み、ソース/ドレイン領域のための不純物層22,24を形成する。その後、熱処理を行うことによって不純物を活性化させる。このときの温度は特に限定されないが、例えば800〜1000℃で行うことができる。この熱処理は、後のシリサイド層を形成する際の熱処理によっても行うことができる。その場合には、この工程での不純物を活性化させるための熱処理を省略できる。
(5) As shown in FIG. 6, by using the
(6)ついで、シリサイド層を形成する。まず、図7に示すように、基板全面にシリサイド層を構成するための金属層30を形成する。金属層30の材質は、特に限定されず、公知のシリサイド材料を用いることができ、チタン、コバルト、ニッケルなどを例示できる。金属層30は、スパッタ法、CVD法、蒸着などの成膜方法によって形成できる。また、金属層30の膜厚は、特に限定されず、所定のシリサイド層を形成するのに充分な金属を供給できる程度であればよい。
(6) Next, a silicide layer is formed. First, as shown in FIG. 7, a
(7)図1に示すように、不活性ガス雰囲気中で加熱することによって図7に示すシリコン層18と金属層30とを反応させて、不純物層22,24上にシリサイド層32,34を形成する。
(7) As shown in FIG. 1, the
シリサイド層32,34は、公知の方法で形成できる。例えば、ラピッドサーマルアニールなどを用いて基板温度を金属と絶縁膜が反応せず、Siと金属のみが反応する温度にて加熱することによりシリサイド層32,34を形成できる。その後、絶縁膜上の未反応の金属層をウエットエッチングによって除去する。さらに、不活性ガス中で凝集が生じない程度の高い温度にて熱処理を行うことにより、低抵抗で安定なシリサイド層32,34を形成できる。これらの2ステップ熱処理の温度は、金属の種類や微細パターンサイズに依存する。例えばチタンでは、550〜800℃、コバルトでは500〜800℃、ニッケルでは400〜600℃で行うことができる。
The silicide layers 32 and 34 can be formed by a known method. For example, by using rapid thermal annealing or the like, the silicide layers 32 and 34 can be formed by heating the substrate at a temperature at which only the Si and the metal react without causing the metal and the insulating film to react. Thereafter, the unreacted metal layer on the insulating film is removed by wet etching. Furthermore, by performing heat treatment at a high temperature that does not cause agglomeration in the inert gas, the low resistance and
このシリサイド工程での熱処理によって、図7に示すSiGe層16のゲルマニウムが再分布される。すなわち、ゲルマニウムは、熱処理時に、シリサイド/シリコン界面の歪みエネルギーを緩和するように移動して再分布され、シリサイド/シリコン界面領域IA1(図1参照)に濃度分布のピークが存在するように分布する。その結果、界面領域IA1での荒れや格子欠陥が緩和され、格子定数の差によるストレスを解消できる。なお、シリサイド工程で、SiGe層16のゲルマニウムの再分布が充分に行われない場合には、さらに必要な熱処理を行うことができる。このゲルマニウムの再分布に必要な熱処理の温度は、例えば400〜800℃である。
By the heat treatment in the silicide process, germanium in the
以上のように、本実施の形態にかかる製造方法によれば、シリコン層14(不純物層22,24)と、シリサイド層32,34を形成するためのシリコン層18との間に、ゲルマニウムを含む層、例えばSiGe層16を形成し、その後熱処理(この例では工程(7)の熱処理)を行うことにより、界面領域IA1に濃度分布のピークが存在するようにゲルマニウムを分布させることができる。このようにして、本実施の形態にかかる半導体装置100を比較的簡易な方法によって形成することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, germanium is contained between the silicon layer 14 (impurity layers 22 and 24) and the
上述した製造方法の例では、シリコン以外の4族元素を含む層としてSiGe層を用いたが、これに代わり、SiC層またはSiGeC層を用いることができる。これらの層は、公知のエピタキシャル成長法によって形成できる。SiC層を用いた場合には、シリサイド/シリコン界面領域に炭素が存在し、SiGeC層を用いた場合には、シリサイド/シリコン界面領域に炭素とゲルマニウムとが存在することになる。 In the example of the manufacturing method described above, the SiGe layer is used as a layer containing a group 4 element other than silicon. However, instead of this, a SiC layer or a SiGeC layer can be used. These layers can be formed by a known epitaxial growth method. When the SiC layer is used, carbon exists in the silicide / silicon interface region, and when the SiGeC layer is used, carbon and germanium exist in the silicide / silicon interface region.
また、上述した製造方法の例では、シリコン以外の4族元素を含む層の形成方法としてエピタキシャル成長を用いたが、かかる層を形成する方法はこれに限定されない。例えば、SiGe層18をエピタキシャル成長で形成する代わりに、イオン注入によってゲルマニウムをシリコン層18に導入して、ゲルマニウムを含む層(Si(Ge)層)を形成できる。イオン注入は、注入されるゲルマニウムの濃度ピークがシリサイド層32,34とシリコン層14との界面近傍に位置するように行うことができる。イオン注入によって形成されるGeの深さ方向の分布は、イオン注入のエネルギーやドーズ量などによって制御できる。ゲルマニウムのイオン注入は、例えば、低加速で1×1015cm−2の濃度で行うことができる。この場合にも、シリサイド層を形成する工程での熱処理(前記工程(7))によって、上述した例と同様に、ゲルマニウムをシリサイド/シリコン界面領域に分布させることができる。シリコン以外の4族元素を含む層がSiC層あるいはSiGeC層の場合も、同様にイオン注入によってこれらの層を形成できる。
In the example of the manufacturing method described above, epitaxial growth is used as a method for forming a layer containing a group 4 element other than silicon, but the method for forming such a layer is not limited to this. For example, instead of forming the
また、上述した例では、半導体層としてシリコン層14を用いたが、シリコン層の代わりに、SiGe層またはSiGeC層を用いることができる。また、半導体層としては、シリコン層、SiGe層およびSiGeC層のうちの2層以上を積層したヘテロ構造を用いることもできる。
In the example described above, the
2.第2の実施の形態
本発明は、図8に示すようなエレベーテッド構造のソース/ドレイン領域を有する半導体装置200であってもよい。図8に示す半導体装置200において、図1に示す半導体装置100と実質的に同じ部分には同一符合を付して、その詳細な説明を省略する。
2. Second Embodiment The present invention may be a
図8に示す半導体装置200では、ソース/ドレイン領域は、エレベーテッド構造を有する点で第1の実施の形態と異なる。すなわち、ソース/ドレイン領域は、シリコン層14に形成された不純物層22,24と、シリコン層14上に形成された半導体層17とから構成されている。半導体層17は、公知のエピタキシャル成長によって形成でき、その組成も特に限定されない。半導体層17は、例えば、シリコン層、SiGe層、SiC層、SiGeC層などによって形成できる。この例では、シリコン以外の4族元素、例えば炭素およびゲルマニウムの少なくとも一方は、半導体層17とシリサイド層32,34との界面領域IA2に濃度分布のピークが存在するように分布する。
A
本実施の形態の半導体装置200は、第1の実施の形態で述べた製造方法に半導体層17を形成する工程を付加することで製造できる。すなわち、この製造方法の工程(2)の後に、半導体層17を形成する工程を付加する。なお、半導体層17として、SiGe層、SiC層、SiGeC層を用いる場合には、第1の実施の形態で述べた製造方法における工程(3)は、この半導体層17を形成する工程を兼ねることができる。
The
本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様の特徴を有し、同様の作用効果を達成できる。 This embodiment also has the same features as those of the first embodiment and can achieve the same functions and effects.
以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明はこれらに限定されず、シリサイド層を有する半導体装置に適用できる。例えば、上述した実施の形態では、SOI基板を用いた例について述べたが、本発明はいわゆるバルクシリコン層を有する半導体装置にも適用できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and can be applied to a semiconductor device having a silicide layer. For example, in the above-described embodiment, an example using an SOI substrate has been described. However, the present invention can also be applied to a semiconductor device having a so-called bulk silicon layer.
10 半導体基板、12 絶縁層、14 シリコン層、16 SiGe層、17 半導体層、18 シリコン層、20 チャネル領域、22,24 不純物層、26 ゲート絶縁層、28 ゲート電極、29 サイドウォール絶縁層、29A ハードマスク、32,34 シリサイド層、IA1,IA2 界面領域、100,200 半導体装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、
前記半導体層に形成された、ソース/ドレイン領域を構成する不純物層と、
前記不純物層上に形成されたシリサイド層と、
を含み、
前記不純物層と前記シリサイド層との界面領域にシリコン以外の4族元素を含み、該4族元素は前記界面領域において濃度分布のピークを有する、半導体装置。 A semiconductor layer containing at least silicon;
A gate insulating layer formed on the semiconductor layer;
A gate electrode formed on the gate insulating layer;
An impurity layer forming a source / drain region formed in the semiconductor layer;
A silicide layer formed on the impurity layer;
Including
The semiconductor device includes a group 4 element other than silicon in an interface region between the impurity layer and the silicide layer, and the group 4 element has a peak of concentration distribution in the interface region.
前記シリコン以外の4族元素は、炭素およびゲルマニウムの少なくとも一方である、半導体装置。 In claim 1,
The semiconductor device, wherein the group 4 element other than silicon is at least one of carbon and germanium.
前記半導体層は、絶縁層上に形成された、半導体装置。 In claim 1 or 2,
The semiconductor device is a semiconductor device formed on an insulating layer.
前記ソース/ドレイン領域は、エレベーテッド構造を有する、半導体装置。 In any of claims 1 to 3,
The semiconductor device in which the source / drain regions have an elevated structure.
前記半導体層は、Si層、SiGe層およびSiGeC層の少なくとも一層を含む、半導体装置。 In any of claims 1 to 4,
The semiconductor device, wherein the semiconductor layer includes at least one of a Si layer, a SiGe layer, and a SiGeC layer.
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、
前記半導体層にソース/ドレイン領域のための不純物層を形成する工程と、
前記不純物層上にシリサイド層を形成する工程と、
前記シリサイド層を形成する工程の前に、前記半導体層上に、シリコン以外の4族元素を含む半導体層を形成する工程と、
熱処理によって、少なくとも前記シリコン以外の4族元素を再分布させることにより、該シリコン以外の4族元素を、前記不純物層と前記シリサイド層との界面領域にその濃度分布のピークを有するように存在させる工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。 Forming a gate insulating layer over a semiconductor layer containing at least silicon;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer;
Forming an impurity layer for source / drain regions in the semiconductor layer;
Forming a silicide layer on the impurity layer;
Forming a semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon on the semiconductor layer before the step of forming the silicide layer;
By redistributing at least the group 4 element other than silicon by heat treatment, the group 4 element other than silicon is present in the interface region between the impurity layer and the silicide layer so as to have a peak of its concentration distribution. Process,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記シリコン以外の4族元素を含む半導体層は、エピタキシャル成長によって形成される、半導体装置の製造方法。 In claim 6,
The semiconductor device manufacturing method, wherein the semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon is formed by epitaxial growth.
前記シリコン以外の4族元素を含む半導体層は、イオン注入によって前記シリコン以外の4族元素を半導体層に導入することによって形成される、半導体装置の製造方法。 In claim 6,
The semiconductor layer containing a group 4 element other than silicon is formed by introducing a group 4 element other than silicon into the semiconductor layer by ion implantation.
前記半導体層は、Si層、SiGe層およびSiGeC層の少なくとも一層を含む、半導体装置の製造方法。 In any of claims 6 to 8,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor layer includes at least one of a Si layer, a SiGe layer, and a SiGeC layer.
前記半導体層は、絶縁層上に形成される、半導体装置の製造方法。 In any of claims 6 to 9,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor layer is formed on an insulating layer.
前記ソース/ドレイン領域は、エレベーテッド構造を有する、半導体装置の製造方法。 In any of claims 6 to 10,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the source / drain regions have an elevated structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003410658A JP2005175081A (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003410658A JP2005175081A (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005175081A true JP2005175081A (en) | 2005-06-30 |
Family
ID=34731688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003410658A Withdrawn JP2005175081A (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005175081A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009123960A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JP2010245233A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | Semiconductor device and method of fabricating the same |
-
2003
- 2003-12-09 JP JP2003410658A patent/JP2005175081A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009123960A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JP2010245233A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | Semiconductor device and method of fabricating the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7888747B2 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
US7592619B2 (en) | Epitaxy layer and method of forming the same | |
US7005356B2 (en) | Schottky barrier transistor and method of manufacturing the same | |
US7985985B2 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
JP4967313B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US20100244154A1 (en) | Semiconductor device including misfet | |
JP2008235568A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2006351581A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP5659416B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2010171174A (en) | Semiconductor device | |
JP2011171706A (en) | Transistor and manufacturing method therefor | |
US7666786B2 (en) | Methods of fabricating semiconductor devices having a double metal salicide layer | |
JP4255836B2 (en) | Composite spacer liner for improved transistor performance | |
JP2008283182A (en) | Method of manufacturing pmos transistor, and method of manufacturing cmos transistor | |
KR100603588B1 (en) | Semiconductor device with low contact resistance and method for fabricating the same | |
US20090075477A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP4951950B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2009064875A (en) | Semiconductor device | |
JP2009152391A (en) | Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device | |
JP2005175081A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2005175082A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP4636227B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP4048179B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR100699594B1 (en) | Method for forming silicide of semiconductor device | |
JP2003022984A (en) | Production method for semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060112 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |