JP2006332243A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 MISトランジスタを有する半導体装置であって、支持基板11上の一部に形成され、且つMISトランジスタのゲート幅方向に長く、ゲート長方向に短く形成された埋め込み絶縁膜12と、埋め込み絶縁膜12上に形成され、1軸方向に格子歪みを有する第1の半導体層14と、埋め込み絶縁膜12及び第1の半導体層14のゲート長方向の両側面を埋め込むように形成された第2の半導体層15と、第1の半導体層14上にゲート絶縁膜16を介して形成されたゲート電極17と、第2の半導体層15に形成されたソース・ドレイン領域21とを備えた。
【選択図】 図1
Description
Toshinori Numata, Toshifumi Irisawa, Tsutomu Tezuka, Junji Koga, Norio Hirashita, Koji Usuda, Eiji Toyoda, Yosiji Miyamura, Akihito Tanabe, Naoharu Sugiyama, and Shin-ichi Takagi、"Performance enhancement of partially- and fully-depleted strained-SOI MOSFETs and characterization of strained-Si device parameters" IEDM Tech. Dig., pp.177-180, December 2004
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる歪みSOI−MOSFETの概略構成を示す断面図である。
図4は、本発明の第2の実施形態に係わる歪みSOI−MOSFETの概略構成を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
12…埋め込み絶縁膜
13…SiGe層
14…歪みSi層(第1の半導体層)
15…Si層(第2の半導体層)
16…ゲート酸化膜(ゲート絶縁膜)
17…ゲート電極
18…第1の側壁絶縁膜
21…ソース・ドレイン領域
22…空乏化抑制層
31…第2の側壁絶縁膜
32…エクステンション領域
51…第2の半導体層
Claims (14)
- MISトランジスタを有する半導体装置であって、
支持基板上の一部に形成され、且つ前記MISトランジスタのゲート幅方向に長く、ゲート長方向に短く形成された埋め込み絶縁膜と、
前記埋め込み絶縁膜上に形成され、1軸方向に格子歪みを有する第1の半導体層と、
前記埋め込み絶縁膜及び第1の半導体層のゲート長方向の両側面を埋め込むように形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体層に形成されたソース・ドレイン領域と、
を具備したことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の半導体層は、格子歪みを有する歪みSi層であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層は、格子歪みを有する歪みSiGe層であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層は、格子緩和したSiGe層上に格子歪みを有する歪みSi層が形成されたものであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記第2の半導体層の底部に、前記ソース・ドレイン領域とは逆導電型の空乏化抑制層が形成されていることを特徴とする請求項第1〜4の何れかに記載の半導体装置。
- 前記ソース・ドレイン領域の前記第1の半導体層側には、前記第1の半導体層よりも接合深さの浅いエクステンション領域が形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の半導体装置。
- 前記ゲート電極のゲート長方向の側部に側壁絶縁膜が形成され、該側壁絶縁膜の下に前記エクステンション領域が形成されていることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- 前記第2の半導体層は、高濃度不純物添加した半導体を堆積して形成されたものであることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の半導体装置。
- 前記第1の半導体層及び埋め込み絶縁膜のゲート幅方向の長さWとゲート長方向の長さLとの関係は、W≧2Lであることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の半導体装置。
- 前記第2の半導体層はSi層であることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の半導体装置。
- MISトランジスタを有する半導体装置であって、
支持基板上の一部に形成され、且つ前記MISトランジスタのゲート幅方向に長く、ゲート長方向に短く形成された埋め込み絶縁膜と、
前記埋め込み絶縁膜上に形成された第1の半導体層であって、格子歪みが緩和されたSiGe層上に、ゲート幅方向に引っ張り歪みを有しゲート長方向に格子歪みが緩和された歪みSi層が形成された第1導電型の第1の半導体層と、
前記埋め込み絶縁膜及び第1の半導体層のゲート長方向の両側面を埋め込むように形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、
前記第2の半導体層に形成された第2導電型のソース・ドレイン領域と、
を具備したことを特徴とする半導体装置。 - 支持基板上に埋め込み絶縁膜を形成し、該絶縁膜の上に第1の半導体層を形成する工程と、
前記第1の半導体層上の一部にゲート絶縁膜を介して、ゲート幅方向に長くゲート長方向に短いゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクに用い、前記第1の半導体層及び埋め込み絶縁膜を選択的にエッチングする工程と、
前記第1の半導体層及び埋め込み絶縁膜を除去した部分に、ソース・ドレイン領域を形成するための第2の半導体層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2の半導体層は、前記支持基板からのエピタキシャル成長によって形成されることを特徴とする請求項12記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の半導体層は2軸の格子歪みを有する状態で形成され、前記エッチングによりゲート長方向の格子歪みが緩和され、ゲート幅方向の格子歪みが保持されることを特徴とする請求項12記載の半導体装置の製造方法。
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