JP2009176876A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009176876A JP2009176876A JP2008012694A JP2008012694A JP2009176876A JP 2009176876 A JP2009176876 A JP 2009176876A JP 2008012694 A JP2008012694 A JP 2008012694A JP 2008012694 A JP2008012694 A JP 2008012694A JP 2009176876 A JP2009176876 A JP 2009176876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- crystal layer
- semiconductor crystal
- region
- layer
- 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- Withdrawn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
Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
従来の半導体装置として、Si結晶層内のチャネル領域下に、Si結晶よりも格子定数の大きいSiGe結晶の層を形成することにより、チャネル領域に歪みを与えて電荷移動度を向上させたn型トランジスタが知られている(例えば、非特許文献1参照)。 As a conventional semiconductor device, by forming a layer of SiGe crystal having a lattice constant larger than that of the Si crystal under the channel region in the Si crystal layer, the channel region is distorted to improve the charge mobility. A transistor is known (see, for example, Non-Patent Document 1).
しかし、この非特許文献1等に記載された半導体装置によれば、SiGe結晶中におけるAs、P等のn型不純物の拡散速度が、Si結晶中における拡散速度よりも大きく、また、SiGe結晶がソース・ドレイン領域に接しているため、ソース・ドレイン領域中のn型不純物がSiGe結晶層内に拡散し、リーク電流経路が形成されてしまうおそれがある。
本発明の目的は、電荷移動度を向上させる歪みをチャネル領域に発生させる結晶層をチャネル領域下に有し、かつリーク電流経路が形成されることを抑制できる半導体装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device that has a crystal layer under a channel region that generates a strain that improves charge mobility in the channel region, and can suppress the formation of a leakage current path.
本発明の一態様は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第1の半導体結晶層と、前記第1の半導体結晶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1の半導体結晶層内の前記ゲート絶縁膜下の領域に形成されたチャネル領域と、前記第1の半導体結晶層内の前記チャネル領域を挟んだ領域に形成されたソース・ドレイン領域と、前記半導体基板と前記チャネル領域との間に形成され、前記第1の半導体結晶層を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなり、その内部における前記ソース・ドレイン領域に含まれる導電型不純物の拡散速度が前記第1の半導体結晶層よりも大きい第2の半導体結晶層と、前記半導体基板と前記第1の半導体層の間に、前記第2の半導体結晶層を挟んで形成された埋込絶縁体層と、を有することを特徴とする半導体装置を提供する。 One embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, a first semiconductor crystal layer formed over the semiconductor substrate, a gate electrode formed over the first semiconductor crystal layer with a gate insulating film interposed therebetween, A channel region formed in a region under the gate insulating film in the first semiconductor crystal layer; a source / drain region formed in a region sandwiching the channel region in the first semiconductor crystal layer; Diffusion of conductive impurities formed between the semiconductor substrate and the channel region and made of a crystal having a lattice constant larger than that of the crystal constituting the first semiconductor crystal layer, and contained in the source / drain regions inside the crystal A second semiconductor crystal layer having a speed higher than that of the first semiconductor crystal layer; and a buried insulation formed between the semiconductor substrate and the first semiconductor layer with the second semiconductor crystal layer interposed therebetween. Body layer , To provide a semiconductor device and having a.
本発明の他の態様は、n型トランジスタ領域とp型トランジスタ領域を有する半導体基板と、前記半導体基板上の前記n型トランジスタ領域および前記p型トランジスタ領域に形成された第1の半導体結晶層と、前記n型トランジスタ領域および前記p型トランジスタ領域の前記第1の半導体結晶層上にそれぞれ第1および第2のゲート絶縁膜を介して形成された第1および第2のゲート電極と、前記第1の半導体結晶層内の前記第1および第2のゲート絶縁膜下の領域にそれぞれ形成された第1および第2のチャネル領域と、前記第1の半導体結晶層内の前記第1および第2のチャネル領域を挟んだ領域にそれぞれ形成された第1および第2のソース・ドレイン領域と、前記半導体基板と前記第1および第2のチャネル領域との間にそれぞれ形成され、前記第1の半導体結晶層を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなり、その内部における前記第1のソース・ドレイン領域に含まれる導電型不純物の拡散速度が前記第1の半導体結晶層よりも大きい第2の半導体結晶層と、前記n型トランジスタ領域および前記p型トランジスタ領域内で、前記半導体基板と前記第1の半導体層の間に、前記第2の半導体結晶層を挟んでそれぞれ形成された埋込絶縁体層と、を有することを特徴とする半導体装置を提供する。 Another aspect of the present invention includes a semiconductor substrate having an n-type transistor region and a p-type transistor region, a first semiconductor crystal layer formed in the n-type transistor region and the p-type transistor region on the semiconductor substrate, First and second gate electrodes formed on the first semiconductor crystal layer of the n-type transistor region and the p-type transistor region via first and second gate insulating films, respectively, First and second channel regions formed in regions under the first and second gate insulating films in one semiconductor crystal layer, respectively, and the first and second channel regions in the first semiconductor crystal layer. First and second source / drain regions formed in a region sandwiching the channel region, and between the semiconductor substrate and the first and second channel regions, respectively. Formed of a crystal having a lattice constant larger than that of the crystal constituting the first semiconductor crystal layer, and the diffusion rate of the conductive impurities contained in the first source / drain region inside the first semiconductor crystal layer is the first semiconductor The second semiconductor crystal layer is sandwiched between the semiconductor substrate and the first semiconductor layer in the second semiconductor crystal layer larger than the crystal layer, and in the n-type transistor region and the p-type transistor region. And a buried insulator layer formed respectively.
本発明によれば、電荷移動度を向上させる歪みをチャネル領域に発生させる結晶層をチャネル領域下に有し、かつリーク電流経路が形成されることを抑制できる半導体装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device that has a crystal layer under the channel region that generates a strain that improves charge mobility in the channel region and can suppress the formation of a leakage current path.
〔第1の実施の形態〕
(半導体装置の構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。半導体装置は、半導体基板1上に形成され、素子分離領域2により他の素子と電気的に分離されたn型トランジスタ10を有する。
[First Embodiment]
(Configuration of semiconductor device)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor device includes an n-type transistor 10 formed on a
半導体基板1は、例えば{100}面を主面とするSi基板を用いることができる。なお、{100}面は、(100)面、および(100)面と等価な面を表す。
As the
素子分離領域2は、例えば、SiO2等の絶縁材料からなり、STI(Shallow Trench Isolation)構造を有する。
The
n型トランジスタ10は、半導体基板1上に形成された第1の半導体結晶層14と、第1の半導体結晶層14上にゲート絶縁膜11を介して形成されたゲート電極12と、ゲート電極12の側面に形成されたゲート側壁13と、第1の半導体結晶層14内のゲート絶縁膜11下の領域に形成されたチャネル領域15と、第1の半導体結晶層14内のチャネル領域15を挟んだ領域に形成されたソース・ドレイン領域16と、半導体基板1とチャネル領域15との間に形成された第2の半導体結晶層17と、半導体基板1と第1の半導体層14の間に、第2の半導体結晶層17を挟んで形成された埋込絶縁体層18と、を有して概略構成される。
The n-type transistor 10 includes a first
ゲート絶縁膜11は、例えばSiO2、SiONや、高誘電材料(例えば、HfSiON、HfSiO、HfO等のHf系材料、ZrSiON、ZrSiO、ZrO等のZr系材料、Y2O3等のY系材料)からなる。
The
ゲート電極12は、導電型不純物を含む多結晶Siまたは多結晶SiGe等のSi系多結晶からなる。ゲート電極12には、As、P等のn型不純物が用いられる。また、ゲート電極12がSi系多結晶からなる場合は、上部にシリサイド層が形成されてもよい。また、ゲート電極12は、W、Ta、Ti、Hf、Zr、Ru、Pt、Ir、Mo、Al等やこれらの化合物等からなるメタルゲート電極であってもよい。また、メタルゲート電極とSi系多結晶電極を積層した構造であってもよい。
The
ゲート側壁13は、例えばSiNからなる単層構造や、例えばSiNとSiO2からなる2層構造、更には3層以上の構造であってもよい。
The
第1の半導体結晶層14は、Si結晶等のSi系結晶からなり、例えば、第2の半導体結晶層17の表面をシードとして用いるエピタキシャル結晶成長法により形成される。この場合、第2の半導体結晶層17の結晶方位が反映される。
The first
チャネル領域15は、例えば、第1の半導体結晶層14の上面の面方位が{100}である場合、チャネル方向が<110>または<100>となるように形成される。このような場合、チャネル方向およびそれに直交するチャネル幅方向に伸張歪みが生じると、チャネル領域15内の電子の移動度が向上する。なお、<110>軸方向は、[110]軸方向、および[110]軸方向と等価な軸方向を表し、<100>軸方向は、[100]軸方向、および[100]軸方向と等価な軸方向を表す。
For example, when the surface orientation of the upper surface of the first
ソース・ドレイン領域16は、As、P等のn型不純物を第1の半導体結晶層14に注入することにより形成される。なお、ソース・ドレイン領域16の上面に、例えばNi、Pt、Co、Er、NiPt、CoNi等の金属とSiを含む化合物からなるシリサイド層が形成されてもよい。
The source /
第2の半導体結晶層17は、第1の半導体結晶層14を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなり、第2の半導体結晶層17の内部におけるソース・ドレイン領域16に含まれる導電型不純物の拡散速度が第1の半導体結晶層14の内部における拡散速度よりも大きい。また、第2の半導体結晶層17は、例えば、半導体基板1の表面をシードとして用いるエピタキシャル結晶成長法により形成される。この場合、半導体基板1の結晶方位が反映される。
The second
第2の半導体結晶層17は、第1の半導体結晶層14を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなるため、第2の半導体結晶層17上に成長した第1の半導体結晶層14には、面内方向の伸張歪みが発生する。特に、チャネル領域15を含む、第2の半導体結晶層17との界面近傍の領域に大きな歪みが発生する。このため、チャネル領域15にチャネル方向およびチャネル幅方向の伸張歪みが発生することになり、例えば、第1の半導体結晶層14の上面の面方位が{100}であり、チャネル領域15のチャネル方向が<110>または<100>であった場合、n型トランジスタ10の動作性能が向上する。
Since the second
第2の半導体結晶層17として、例えば、SiGe結晶を用いることができる。SiGe結晶を用いる場合、Ge濃度は、例えば10〜30原子%であることが好ましい。これは、10原子%未満ではチャネル領域15に与える歪みが不十分になり、30原子%を超えると結晶欠陥が増加する傾向があるためである。
For example, a SiGe crystal can be used as the second
埋込絶縁体層18は、SiO2、比誘電率がSiO2とほぼ同等もしくはより小さい材料(TEOS(Tetraethoxysilane)等)、またはヤング率がSiO2とほぼ同等もしくはより小さい材料(TEOS等)からなる。SiO2は、絶縁材料の中で比較的誘電率が低く(比誘電率約3.9)、接合容量を低く抑えることができる。さらに、SiO2よりも誘電率が低い(比誘電率約3.9未満の)材料であれば、より好ましい。また、SiO2は、絶縁材料の中で比較的軟らかい性質を有し(ヤング率約66GPa)、第1の半導体結晶層14に生じる歪みを妨げにくいため、結果的にチャネル領域15に効率的に歪みを発生させることができる。さらに、SiO2よりも軟らかい(ヤング率66GPa未満の)材料であれば、より好ましい。
The buried
(半導体装置の製造)
図2A(a)〜(d)、図2B(e)〜(h)は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
(Manufacture of semiconductor devices)
2A (a) to 2 (d) and FIGS. 2B (e) to (h) are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
まず、図2A(a)に示すように、半導体基板1上に第2の半導体結晶層17、半導体結晶膜3aを積層し、素子分離領域2を形成して素子領域を形成した後、その素子領域において半導体結晶膜3a上にゲート絶縁膜11、ゲート電極12、ゲート側壁13を形成する。
First, as shown in FIG. 2A (a), a second
ここで、第2の半導体結晶層17は、半導体基板1の表面をシードとして用いるエピタキシャル結晶成長法等により形成され、半導体結晶膜3aは、第2の半導体結晶層17の表面をシードとして用いるエピタキシャル結晶成長法等により形成される。
Here, the second
第2の半導体結晶層17としてSiGe結晶を用いる場合は、化学蒸着チャンバー内で、例えば、モノシラン(SiH4)、水素化ゲルマニウム(GeH4)、水素ガス(H2)等の雰囲気中で700〜750℃の温度条件下で結晶成長させる。また、半導体結晶膜3aとしてSi結晶を用いる場合は、化学蒸着チャンバー内で、例えば、モノシラン(SiH4)、水素ガス(H2)等の雰囲気中で700〜750℃の温度条件下で結晶成長させる。
When a SiGe crystal is used as the second
次に、図2A(b)に示すように、ゲート電極12およびゲート側壁13をマスクとして用いて、半導体結晶膜3a、第2の半導体結晶層17、および半導体基板1にエッチングを施し、トレンチ4を形成する。
Next, as shown in FIG. 2A (b), using the
次に、図2A(c)に示すように、トレンチ4内を埋めるように、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等により、半導体基板1の全面上にSiO2等からなる絶縁膜5を形成する。
Next, as shown in FIG. 2A (c), an insulating film 5 made of SiO 2 or the like is formed on the entire surface of the
次に、図2A(d)に示すように、RIE(Reactive Ion Etching)法等により、絶縁膜5を上面が所定の高さになるまでエッチバックし、埋込絶縁体層18に加工する。ここで、所定の高さは、第2の半導体結晶層17と半導体結晶膜3aとの界面の高さとほぼ等しい高さであることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 2A (d), the insulating film 5 is etched back until the upper surface reaches a predetermined height by RIE (Reactive Ion Etching) method or the like, and processed into the buried
次に、図2B(e)に示すように、CVD法等により、半導体結晶膜3bを半導体基板1の全面上に形成する。ここで、半導体結晶膜3bは、半導体結晶膜3aと同一の材料からなることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 2B (e), a
次に、図2B(f)に示すように、RIE法等により、半導体結晶膜3bを上面が所定の高さになるまでエッチバックする。ここで、所定の高さは、エレベーテッドソース・ドレイン構造を形成するために、半導体結晶膜3aとゲート絶縁膜11との界面の高さよりも高いことが好ましい。
Next, as shown in FIG. 2B (f), the
次に、図2B(g)に示すように、例えば、リソグラフィ法とRIE法により、半導体結晶膜3bの素子分離領域2上に位置する部分を選択的に除去する。これにより、半導体結晶膜3a、3bからなる第1の半導体結晶層14を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B (g), the portion located on the
次に、図2B(h)に示すように、イオン注入法等により、第1の半導体結晶層14の露出部分に導電型不純物を注入し、ソース・ドレイン領域16を形成する。ここで、導電型不純物にはAs、P等のn型不純物イオンが用いられる。
Next, as shown in FIG. 2B (h), a conductive impurity is implanted into the exposed portion of the first
以上の工程を経ることにより、図1に示したn型トランジスタ10が形成される。 Through the above steps, the n-type transistor 10 shown in FIG. 1 is formed.
(第1の実施の形態の効果)
本発明の第1の実施の形態によれば、埋込絶縁体層18を形成することにより、ソース・ドレイン領域16と第2の半導体結晶層17の接する領域を減らすことができるため、チャネル領域に電荷移動度を向上させる歪みを発生させつつ、ソース・ドレイン領域16中の導電型不純物が第2の半導体結晶層17内に拡散してリーク電流経路が形成されることを抑制できる。
(Effects of the first embodiment)
According to the first embodiment of the present invention, the formation of the buried
また、誘電率の比較的低い材料からなる埋込絶縁体層18がソース・ドレイン領域16下に位置するため、接合容量を下げてn型トランジスタ10の駆動速度を向上させることができる。
Further, since the buried
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態は、n型トランジスタに加え、p型トランジスタも半導体装置に含まれる点において、第1の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態と同様の部分については、説明を省略または簡略化する。
[Second Embodiment]
The second embodiment differs from the first embodiment in that a p-type transistor is included in the semiconductor device in addition to the n-type transistor. Note that description of the same parts as those in the first embodiment is omitted or simplified.
(半導体装置の構成)
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。半導体装置は、半導体基板1上に素子分離領域2により電気的に分離されたn型トランジスタ10およびp型トランジスタ20を有する。なお、本実施の形態に係るn型トランジスタ10の構成は、第1の実施の形態に係るn型トランジスタ10の構成と同様である。
(Configuration of semiconductor device)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. The semiconductor device has an n-type transistor 10 and a p-type transistor 20 that are electrically isolated by an
p型トランジスタ20は、半導体基板1上に形成された第1の半導体結晶層24と、第1の半導体結晶層24上にゲート絶縁膜21を介して形成されたゲート電極22と、ゲート電極22の側面に形成されたゲート側壁23と、第1の半導体結晶層24内のゲート絶縁膜11下の領域に形成されたチャネル領域25と、第1の半導体結晶層24内のチャネル領域25を挟んだ領域に形成されたソース・ドレイン領域26と、半導体基板1とチャネル領域25との間に形成された第2の半導体結晶層27と、半導体基板1と第1の半導体層24の間に、第2の半導体結晶層27を挟んで形成された埋込絶縁体層28と、を有して概略構成される。
The p-type transistor 20 includes a first semiconductor crystal layer 24 formed on the
ゲート絶縁膜21、ゲート側壁23、第1の半導体結晶層24、および埋込絶縁体層28は、それぞれゲート絶縁膜11、ゲート側壁13、第1の半導体結晶層14、および埋込絶縁体層18と同じ材料から、同じ工程において形成することができる。
The gate insulating film 21, the
ゲート電極22は、導電型不純物を含む多結晶Siまたは多結晶SiGe等のSi系多結晶からなる。ゲート電極22にはB、BF2等のp型不純物が用いられる。また、ゲート電極22がSi系多結晶からなる場合は、上部にシリサイド層が形成されてもよい。また、ゲート電極22は、W、Ta、Ti、Hf、Zr、Ru、Pt、Ir、Mo、Al等やこれらの化合物等からなるメタルゲート電極であってもよい。また、メタルゲート電極とSi系多結晶電極を積層した構造であってもよい。 The gate electrode 22 is made of Si-based polycrystal such as polycrystal Si or polycrystal SiGe containing a conductive impurity. A p-type impurity such as B or BF 2 is used for the gate electrode 22. Further, when the gate electrode 22 is made of Si-based polycrystal, a silicide layer may be formed on the top. The gate electrode 22 may be a metal gate electrode made of W, Ta, Ti, Hf, Zr, Ru, Pt, Ir, Mo, Al, etc., or a compound thereof. Moreover, the structure which laminated | stacked the metal gate electrode and the Si type polycrystalline electrode may be sufficient.
ソース・ドレイン領域26は、B、BF2等のp型不純物を第1の半導体結晶層24に注入することにより形成される。なお、ソース・ドレイン領域26の上面に、例えばNi、Pt、Co、Er、NiPt、CoNi等の金属とSiを含む化合物からなるシリサイド層が形成されてもよい。
The source /
チャネル領域15、25は、例えば、第1の半導体結晶層14、24の上面の面方位が{100}である場合、チャネル方向が<110>となるように形成される。このような場合、n型のチャネル領域15のチャネル方向およびチャネル幅方向に伸張歪みが生じると、チャネル領域15内の電子の移動度が向上する。また、p型のチャネル領域25のチャネル方向に圧縮歪み、チャネル幅方向に伸張歪みが生じると、チャネル領域25内の正孔の移動度が向上する。 For example, the channel regions 15 and 25 are formed so that the channel direction is <110> when the plane orientation of the upper surfaces of the first semiconductor crystal layers 14 and 24 is {100}. In such a case, when stretching strain occurs in the channel direction and the channel width direction of the n-type channel region 15, the mobility of electrons in the channel region 15 is improved. Further, when compressive strain occurs in the channel direction of the p-type channel region 25 and expansion strain occurs in the channel width direction, the mobility of holes in the channel region 25 is improved.
第2の半導体結晶層17、27は、第1の半導体結晶層14、24を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなるため、第2の半導体結晶層17、27上に成長した第1の半導体結晶層14、24には、面内方向の伸張歪みが発生する。特に、チャネル領域15、25を含む、第2の半導体結晶層17、27との界面近傍の領域に大きな歪みが発生する。このため、チャネル領域15、25にチャネル方向およびチャネル幅方向の伸張歪みが発生することになり、例えば、第1の半導体結晶層14、24の上面の面方位が{100}であり、チャネル領域15、25のチャネル方向が<110>であった場合、n型トランジスタ10の動作性能が向上する。また、p型トランジスタ20においては、チャネル方向の伸張歪みは正孔の移動度を低下する傾向にあるものの、チャネル幅方向の伸張歪みが正孔の移動度が向上するため、総合的には動作性能が向上する。 Since the second semiconductor crystal layers 17 and 27 are made of crystals having a lattice constant larger than that of the crystals constituting the first semiconductor crystal layers 14 and 24, the first semiconductor crystal layers 17 and 27 grown on the second semiconductor crystal layers 17 and 27 are formed. In the semiconductor crystal layers 14 and 24, an in-plane extensional strain is generated. In particular, a large strain is generated in a region near the interface with the second semiconductor crystal layers 17 and 27 including the channel regions 15 and 25. For this reason, extension strains in the channel direction and the channel width direction are generated in the channel regions 15 and 25. For example, the plane orientation of the upper surfaces of the first semiconductor crystal layers 14 and 24 is {100}, and the channel regions When the channel directions of 15 and 25 are <110>, the operation performance of the n-type transistor 10 is improved. Further, in the p-type transistor 20, although the extension strain in the channel direction tends to decrease the hole mobility, the extension strain in the channel width direction improves the hole mobility. Performance is improved.
(第2の実施の形態の効果)
本発明の第2の実施の形態によれば、n型トランジスタ10に対する第1の実施の形態と同様の効果に加え、チャネル領域25に歪みを発生させることにより、p型トランジスタ20の動作速度を向上させることができる。
(Effect of the second embodiment)
According to the second embodiment of the present invention, in addition to the same effect as that of the first embodiment with respect to the n-type transistor 10, the channel region 25 is distorted so that the operation speed of the p-type transistor 20 is increased. Can be improved.
また、n型トランジスタ10とp型トランジスタ20の構成が、含有する不純物の導電型以外は同じであるため、不純物の注入以外の形成工程を同時に行うことができる。 In addition, since the structures of the n-type transistor 10 and the p-type transistor 20 are the same except for the conductivity type of the impurities contained, formation processes other than impurity implantation can be performed simultaneously.
〔他の実施の形態〕
本発明は、上記各実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。 In addition, the constituent elements of the above embodiments can be arbitrarily combined without departing from the spirit of the invention.
1 半導体基板
10 n型トランジスタ
20 p型トランジスタ
11、21 ゲート絶縁膜
12、22 ゲート電極
14、24 第1の半導体結晶層
15、25 チャネル領域
16、26 ソース・ドレイン領域
17、27 第2の半導体結晶層
18、28 埋込絶縁体層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記半導体基板上に形成された第1の半導体結晶層と、
前記第1の半導体結晶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1の半導体結晶層内の前記ゲート絶縁膜下の領域に形成されたチャネル領域と、
前記第1の半導体結晶層内の前記チャネル領域を挟んだ領域に形成されたソース・ドレイン領域と、
前記半導体基板と前記チャネル領域との間に形成され、前記第1の半導体結晶層を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなり、その内部における前記ソース・ドレイン領域に含まれる導電型不純物の拡散速度が前記第1の半導体結晶層よりも大きい第2の半導体結晶層と、
前記半導体基板と前記第1の半導体層の間に、前記第2の半導体結晶層を挟んで形成された埋込絶縁体層と、
を有することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor substrate;
A first semiconductor crystal layer formed on the semiconductor substrate;
A gate electrode formed on the first semiconductor crystal layer via a gate insulating film;
A channel region formed in a region under the gate insulating film in the first semiconductor crystal layer;
A source / drain region formed in a region sandwiching the channel region in the first semiconductor crystal layer;
A crystal formed between the semiconductor substrate and the channel region and having a lattice constant larger than that of the crystal constituting the first semiconductor crystal layer, and conductive impurities contained in the source / drain regions inside the crystal. A second semiconductor crystal layer having a diffusion rate greater than that of the first semiconductor crystal layer;
A buried insulator layer formed by sandwiching the second semiconductor crystal layer between the semiconductor substrate and the first semiconductor layer;
A semiconductor device comprising:
前記半導体基板上の前記n型トランジスタ領域および前記p型トランジスタ領域に形成された第1の半導体結晶層と、
前記n型トランジスタ領域および前記p型トランジスタ領域の前記第1の半導体結晶層上にそれぞれ第1および第2のゲート絶縁膜を介して形成された第1および第2のゲート電極と、
前記第1の半導体結晶層内の前記第1および第2のゲート絶縁膜下の領域にそれぞれ形成された第1および第2のチャネル領域と、
前記第1の半導体結晶層内の前記第1および第2のチャネル領域を挟んだ領域にそれぞれ形成された第1および第2のソース・ドレイン領域と、
前記半導体基板と前記第1および第2のチャネル領域との間にそれぞれ形成され、前記第1の半導体結晶層を構成する結晶よりも格子定数の大きい結晶からなり、その内部における前記第1のソース・ドレイン領域に含まれる導電型不純物の拡散速度が前記第1の半導体結晶層よりも大きい第2の半導体結晶層と、
前記n型トランジスタ領域および前記p型トランジスタ領域内で、前記半導体基板と前記第1の半導体層の間に、前記第2の半導体結晶層を挟んでそれぞれ形成された埋込絶縁体層と、
を有することを特徴とする半導体装置。 a semiconductor substrate having an n-type transistor region and a p-type transistor region;
A first semiconductor crystal layer formed in the n-type transistor region and the p-type transistor region on the semiconductor substrate;
First and second gate electrodes formed on the first semiconductor crystal layer of the n-type transistor region and the p-type transistor region via first and second gate insulating films, respectively;
First and second channel regions respectively formed in regions under the first and second gate insulating films in the first semiconductor crystal layer;
First and second source / drain regions respectively formed in regions of the first semiconductor crystal layer sandwiching the first and second channel regions;
The first source is formed between the semiconductor substrate and the first and second channel regions, and is made of a crystal having a lattice constant larger than that of the crystal constituting the first semiconductor crystal layer. A second semiconductor crystal layer having a diffusion rate of conductive impurities contained in the drain region larger than that of the first semiconductor crystal layer;
A buried insulator layer formed between the semiconductor substrate and the first semiconductor layer with the second semiconductor crystal layer interposed between the n-type transistor region and the p-type transistor region;
A semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008012694A JP2009176876A (en) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008012694A JP2009176876A (en) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009176876A true JP2009176876A (en) | 2009-08-06 |
Family
ID=41031681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008012694A Withdrawn JP2009176876A (en) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009176876A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102760765A (en) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | 中国科学院微电子研究所 | Embedded type source/drain MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor and forming method thereof |
US8748983B2 (en) | 2011-04-29 | 2014-06-10 | Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences | Embedded source/drain MOS transistor |
-
2008
- 2008-01-23 JP JP2008012694A patent/JP2009176876A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102760765A (en) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | 中国科学院微电子研究所 | Embedded type source/drain MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor and forming method thereof |
WO2012145976A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | 中国科学院微电子研究所 | Embedded source/drain mos transistor and manufacturing method thereof |
US8748983B2 (en) | 2011-04-29 | 2014-06-10 | Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences | Embedded source/drain MOS transistor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7154118B2 (en) | Bulk non-planar transistor having strained enhanced mobility and methods of fabrication | |
US7943969B2 (en) | Transistor with a plurality of layers with different Ge concentrations | |
TWI545761B (en) | Semiconductor devices and methods for manufacturing the same and pmos transistors | |
JP5173582B2 (en) | Semiconductor device | |
TWI534864B (en) | Soi finfet with recessed merged fins and liner for enhanced stress coupling | |
US8022488B2 (en) | High-performance FETs with embedded stressors | |
US8299535B2 (en) | Delta monolayer dopants epitaxy for embedded source/drain silicide | |
US9385231B2 (en) | Device structure with increased contact area and reduced gate capacitance | |
US8035141B2 (en) | Bi-layer nFET embedded stressor element and integration to enhance drive current | |
JP5728444B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US20180175166A1 (en) | Method for producing a semiconductor device with self-aligned internal spacers | |
TWI505466B (en) | Monolayer dopant embedded stressor for advanced cmos | |
JP2013545289A (en) | Method and structure for pFET junction profile with SiGe channel | |
TW201635517A (en) | Electrically insulated fin structure(s) with alternative channel materials and fabrication methods | |
JP2009049171A (en) | Semiconductor device | |
JP2009182297A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
CN103066122A (en) | Metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) and manufacturing method thereof | |
JP2009105163A (en) | Semiconductor device | |
US8049280B2 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
US20090152670A1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
JP2010080674A (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
JP2008198715A (en) | Semiconductor device | |
JP2011199112A (en) | Semiconductor device, and method of manufacturing the same | |
JP2009064875A (en) | Semiconductor device | |
JP2009176876A (en) | Semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20100924 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110405 |