JP2009283685A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】バルク基板上に形成されたFinトランジスタにおいて、チャネル部の不純物濃度を上昇させることなく、駆動能力を向上させる。
【解決手段】Fin形状の活性領域16の側面に側壁28を形成した後、素子分離溝29に囲まれ、活性領域16よりチャネル長方向およびチャネル幅方向の幅が広い基板領域40を形成する。次に、側壁28を除去し、素子分離溝29間、および活性領域16間を絶縁膜14で埋め、基板領域40上面が露出するまでエッチングする。次に、この基板領域40の上部に不純物注入を行い、パンチスルーストッパー拡散層30を形成することで、Finトランジスタを作製する。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、Finトランジスタ、及びその製造方法に関する。
Finトランジスタでは、薄いFin形状の活性領域の上面部と側面部をMOSトランジスタのチャネルとして用いるため、大きな駆動電流を得ることができる。また、3方向からゲート電圧が印加されるため、ゲート制御性が向上する。そのため、デバイスの微細化において最大の課題である短チャネル効果が抑制でき、次世代のデバイスとして期待されている。
通常、FinトランジスタはSOI(Silicon on Insulator)基板上に形成されるが、トランジスタと基板との間に熱伝導率の低い酸化膜を挟むため、トランジスタにおいて発生した熱を逃がすことが困難である。そのため近年、Finトランジスタをバルク基板上に設置したバルクFinトランジスタが提案されている。
図5(a)〜(d)、図6(a)〜(d)は、バルク基板上に形成された一般的なPチャネル型のFinトランジスタの製造方法を示す工程断面図であり、図7は、従来のFinトランジスタのレイアウトを示す図である。図5(a)〜(d)、図6(a)〜(d)において左側に示す図は図7のa−a’線での断面図であり、右側に示す図は図7のb−b’線での断面図である。従来のFinトランジスタの製造方法は以下の通りである。
まず、図5(a)に示すように、N型のシリコン基板110上に、厚さ10nmのシリコン酸化膜111、および厚さ50nmのシリコン窒化膜112を順次堆積する。次に、フォトレジストをマスクとしてシリコン窒化膜112、およびシリコン酸化膜111をパターニングし、さらにシリコン基板110を200nmエッチングし、溝113と、Fin形状のトランジスタ活性領域116を形成する。
次に、図5(b)に示すように、溝113をシリコン酸化膜114で埋めた後、シリコン窒化膜112をストッパーとしてCMP(Chemical Mechanical Polishing)を行って素子上面の平坦化を行う。
次いで、図5(c)に示すように、リン(P)イオンを注入エネルギー80keV、ドーズ量6×1013cm−2の条件で注入し、シリコン基板110のうちシリコン窒化膜112およびシリコン酸化膜111の下方に位置する領域にN型のパンチスルーストッパー拡散層115を形成する。
次に、図5(d)に示すように、シリコン窒化膜112をマスクとしてシリコン酸化膜114をシリコン基板110の上面から100nmの深さまでエッチバックし、トランジスタ活性領域116を露出させる。
次に、図6(a)に示すように、厚さ2nmの絶縁膜、および厚さ100nmのポリシリコン膜を堆積した後、パターニングを行い、トランジスタ活性領域116の上面および側面上、シリコン酸化膜114上にゲート絶縁膜117およびゲート電極118を形成する。
次に、図6(b)に示すように、ボロン(B)イオンを注入し、トランジスタ活性領域116のうちゲート電極118の両側方に位置する領域にLDD拡散層119を形成する。
次いで、図6(c)に示すように、基板(作製中のFinトランジスタ)上にシリコン窒化膜を堆積してからエッチバックすることによって、LDD拡散層119の側面上、ゲート電極118の凸部の側面上に側壁120を形成する。続いて、ゲート電極118および側壁120をマスクとしてBイオンを注入し、LDD拡散層119のうちゲート電極118および側壁120の側方に位置する領域にソース・ドレイン拡散領域121を形成する。
次に、図6(d)に示すように、基板上に層間絶縁膜122を堆積した後、所望の位置にコンタクト123、および金属配線124を形成する。
以上の方法で製造されたPチャネル型のFinトランジスタでは、トランジスタの基板部が、シリコン基板と接続されているため、トランジスタで発生した熱を基板を介して容易に逃がすことができる。このため、移動度の低下やリーク電流の増大など、発熱によるデバイス特性の劣化を抑制することができる。
特開2002−11096号公報 US2007/0048947公報 VLSIシンポジウム(2006年) セッション9.2
しかしながら、従来の半導体装置においてパンチスルーストッパー拡散層115は、トランジスタ活性領域116の上面から100nm(Fin高さ)の深さのソース・ドレイン拡散領域121下に形成する必要があるため、熱拡散の大きいPを80keVという高いエネルギーで注入する必要がある。このため、パンチスルーストッパー拡散層115は大きく広がり、Finトランジスタのチャネルの不純物濃度を上昇させる。このため、移動度が低下し、また、しきい値電圧が上昇することにより、トランジスタの駆動能力が低下するという不具合が生じる。
本発明は、前記従来の問題を解決し、チャネル部の不純物濃度を上昇させることなく、駆動能力の高いFin型トランジスタを実現することを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明の半導体装置は、第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の上部に形成されたFin形状の活性領域と、前記活性領域の一部の側面上および上面上にゲート絶縁膜を挟んで形成され、平面的に見て前記半導体基板上をチャネル幅方向に延びるゲート電極と、前記半導体基板のうち前記活性領域の直下に位置する領域に形成され、チャネル幅方向およびチャネル長方向の幅が前記活性領域よりも広い基板領域と、前記活性領域のうち前記ゲート電極の両側方に位置する領域に形成された第2導電型の第1の不純物拡散領域と、前記基板領域の上部であって前記第1の不純物拡散領域を含む前記活性領域に接する領域に形成され、、且つ前記第1の不純物拡散領域の直下に局在する第1導電型の第2の不純物拡散領域とを備えている。
この構成によれば、Fin状の活性領域の下にチャネル幅方向およびチャネル長方向の幅が活性領域よりも広い基板領域が形成されているので、装置の製造時に第1の不純物拡散領域(ソース・ドレイン領域)下に形成された第2の不純物拡散領域(パンチスルーストッパ拡散層)の拡がりが抑えられている。そのため、チャネル部の不純物濃度を低く抑えることができ、半導体装置が例えばバルク基板上に形成されたFinトランジスタである場合に、駆動力の劣化を抑制することができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形成された第1のマスクを用いて前記半導体基板の上部をエッチングし、Fin形状の活性領域を形成する工程(a)と、前記活性領域の側面上に側壁を形成する工程(b)と、前記第1のマスクおよび前記側壁をマスクとして前記半導体基板をエッチングして溝を形成し、前記半導体基板のうち前記活性領域の直下に位置する領域に、チャネル幅方向およびチャネル長方向の幅が前記活性領域よりも広い基板領域を形成する工程(c)と、前記第1のマスクの一部および前記側壁を除去した後、前記工程(c)で前記半導体基板に形成された溝を埋める絶縁膜を形成する工程(d)と、前記工程(d)の後、前記第1のマスクの一部をマスクとして第1導電型の不純物をイオン注入し、前記基板領域の上部であって前記活性領域に接する領域に第2の不純物拡散領域を形成する工程(e)とを備えている。
この方法によれば、例えば、半導体基板の一部である基板領域を露出させた状態で第1導電型の不純物を低エネルギーでイオン注入することができるので、パンチスルーストッパー拡散層として機能する第2の不純物拡散領域の形成範囲を従来の方法で形成する場合よりも狭くすることができる。このため、本発明の方法を用いれば、半導体装置のチャネル部に第1導電型の不純物が拡散しにくくなっており、しきい値の上昇や移動度の低下を抑えることができる。
本発明に係る半導体装置及びその製造方法によれば、第2の不純物拡散領域を第1の不純物拡散領域(ソース・ドレイン)直下近傍に局在化させることができ、チャネル部の不純物濃度を低く抑えることができる。そのため、バルク基板上に形成されたFinトランジスタの駆動力劣化を抑制することができる。
(実施形態)
図1(a)〜(d)、図2(a)〜(d)は、バルク基板上に形成された本発明の実施形態に係るPチャネル型のFinトランジスタの製造方法を示す断面図であり、図3は、本実施形態のFinトランジスタのレイアウトを示す図である。図1(a)〜(d)、図2(a)〜(d)において左側に示す図は図3のa−a’線(チャネル幅方向)での断面図であり、右側に示す図は図3のb−b’線(チャネル長方向)での断面図である。図2(d)および図3に示すように、本実施形態のFinトランジスタでは、N型シリコン基板の上部に幅の薄いFin形状のトランジスタ活性領域16が形成され、ゲート電極18はチャネル幅方向に延びている。ゲート電極18はゲート絶縁膜を挟んでトランジスタ活性領域16の側面および上面上に形成されている。また、トランジスタ活性領域16に接続されるコンタクト23が複数設けられている。以下、本実施形態のFinトランジスタの製造方法を説明する。
まず、図1(a)に示すように、N型シリコン基板10上に、厚さ10nmのシリコン酸化膜11、厚さ50nmの非晶質シリコン膜26、および50nmのシリコン窒化膜12を順次堆積する。次に、フォトレジストをマスクとしてシリコン窒化膜12、非晶質シリコン膜26、およびシリコン酸化膜11をパターニングし、さらにN型シリコン基板10を100nm程度エッチングし、溝27、およびFin形状のトランジスタ活性領域16を形成する。トランジスタ活性領域16の幅(a−a‘断面の長さ)は、約10nmに設定する。なお、本工程において、非晶質シリコン膜26に代えて多結晶シリコン膜を形成してもよい。
次に、図1(b)に示すように、基板上に厚さ50nmのシリコン窒化膜を堆積してからエッチバックを行うことによって、トランジスタ活性領域16、シリコン酸化膜11、非晶質シリコン膜26、およびシリコン窒化膜12の側面上にシリコン窒化膜側壁28を形成する。続いて、シリコン窒化膜12およびシリコン窒化膜側壁28をマスクとしてN型シリコン基板10を100nm程度エッチングし、素子分離溝29を形成する。これにより、トランジスタ活性領域16の下に、チャネル幅方向、チャネル長方向のいずれにおいてもトランジスタ活性領域16よりも広い幅を有し、シリコンからなり、例えばFin形状をした基板領域40が形成される。
次に、図1(c)に示すように、シリコン窒化膜側壁28およびシリコン窒化膜12を、熱燐酸を用いて除去する。次いで、溝27、および素子分離溝29をシリコン酸化膜14などの絶縁膜で埋め、非晶質シリコン膜26をストッパーとするCMP法により基板上面の平坦化を行う。
次に、図1(d)に示すように、非晶質シリコン膜26をマスクとしてシリコン酸化膜14をN型シリコン基板10の上面から約100nmの深さまでエッチバックし、N型シリコン基板10のうち、シリコン窒化膜側壁28の形成跡の底部を露出させる。次に、砒素(As)イオンを注入エネルギー20keV、ドーズ量1×1013cm−2の条件でN型シリコン基板10の主面に対してほぼ垂直に注入する。Asは、注入直後に図1(d)左図の横方向に約6nm入り込むため、厚さ10nmのトランジスタ活性領域16の両側面から注入されたAsにより形成されるN型のパンチスルーストッパー拡散層30は、トランジスタ活性領域の底部で接続される。
次に、図2(a)に示すように、非晶質シリコン膜26およびシリコン酸化膜11を除去してから厚さ2nmの絶縁膜、および厚さ100nmのポリシリコン膜を堆積した後、パターニングを行い、絶縁膜からなるゲート絶縁膜17とポリシリコン膜からなるゲート電極18とをシリコン酸化膜14の上面上、トランジスタ活性領域16の側面および上面上に形成する。
次に、図2(b)に示すように、Bイオンを注入し、トランジスタ活性領域16のうちゲート電極18のチャネル長方向の両側方に位置する領域にLDD拡散層19を形成する。
次に、図2(c)に示すように、基板(作製中のFinトランジスタ)上にシリコン窒化膜を堆積した後にエッチバックすることによって、LDD拡散層19の側面上、ゲート電極18の凸部の側面上に側壁20を形成する。続いて、Bイオンを注入し、LDD拡散層19のうちゲート電極18および側壁20の側方に位置する領域にソース・ドレイン拡散領域21を形成する。LDD拡散層19のうちゲート電極18の側面に形成された側壁20の下に位置する部分は不純物濃度が低いままで残る。
次に、図2(d)に示すように、基板上に層間絶縁膜22を堆積した後、所望の位置にコンタクト23、および金属配線24を形成する。
以上の方法によって作製された本実施形態のFinトランジスタは、図2(d)、図3に示すように、N型シリコン基板(半導体基板)10と、N型シリコン基板10の上部に形成されたFin形状のトランジスタ活性領域16と、トランジスタ活性領域16の一部の側面上および上面上にゲート絶縁膜17を挟んで形成され、N型シリコン基板10上をチャネル幅方向に延びるゲート電極18と、ゲート電極18の側面上に形成された側壁20と、トランジスタ活性領域16のうちゲート電極18側方の側壁20下に位置する領域に形成され、p型不純物(ボロン)を含むLDD拡散層19と、トランジスタ活性領域16のうちゲート電極18の両側方に位置し、LDD拡散層19に接する領域に形成され、LDD拡散層19よりも高濃度のp型不純物を含むソース・ドレイン拡散領域(第1の不純物拡散領域)21と、N型シリコン基板10のうちトランジスタ活性領域16の直下に位置する領域に形成され、チャネル幅方向、チャネル長方向のいずれにおいてもトランジスタ活性領域16よりも広い幅を有するFin形状の基板領域40と、N型シリコン基板10に形成された溝に埋め込まれ、基板領域40を囲むシリコン酸化膜14と、基板領域40の上部であってソース・ドレイン拡散領域21を含むトランジスタ活性領域16の下に形成され、n型不純物(As)を含むパンチスルーストッパー拡散層(第2の不純物拡散領域)30とを備えている。集積回路においては、Fin状のトランジスタ活性領域16を有する複数のFinトランジスタがチャネル幅方向に配置される。
次に、本実施形態のFinトランジスタおよびその製造方法の効果について説明する。
図4(a)、(b)は、本実施形態のPチャネル型Finトランジスタのゲート電極下、およびソース・ドレイン拡散領域下における深さ方向のネット不純物プロファイルをそれぞれ示す図であり、図8は、従来のPチャネル型Finトランジスタのゲート電極下、およびソース・ドレイン拡散層領域下における深さ方向のネット不純物プロファイルを示す図である。図4(a)、(b)では、トランジスタ活性領域16の上面を深さ0nmとしている。ゲート電極下についての図4(a)では、深さ100nmの位置にパンチスルーストッパー拡散層30が局在し、ソース・ドレイン拡散層領域下についての図4(b)では、そのパンチスルーストッパー拡散層30が、100nmの深さに位置するソース・ドレイン拡散領域21の底部に接して形成されることが示されている。また、N型シリコン基板10の不純物濃度は1×1016cm−3程度としている。
従来の技術では、パンチスルーストッパー拡散層を形成するために、例えばリン(P)を80keVという比較的高いエネルギーでドーズ量を例えば5×1013cm−2とする条件で注入する必要がある。そのため、注入直後の不純物プロファイルは拡がる。さらに、Pは大きな熱拡散係数を持つため、ソース・ドレイン拡散領域の活性化等を行う際の熱処理によってパンチスルーストッパー拡散層はさらに拡がる。その結果、図8に示すように、チャネル部のN型不純物濃度は1×1017cm−3〜1×1018cm−3まで高くなる。なお、厚い膜越しにイオン注入を行うため、Pに代えて原子径のより大きいAsを注入しようとすると、非常に大きな注入エネルギーが必要となる。そのため、注入プロファイルが大きく拡がり、基板に大きなダメージを残すこととなってしまう。
これに対し、本実施形態の技術においては、図1(d)の工程で示すように、トランジスタ活性領域16の直下部分(後にソース・ドレイン拡散領域21の底部に接する部分)に直接n型不純物を注入することができる。そのため、p型不純物を例えば20keVという低いエネルギーでドーズ量を1×1013cm−2程度とする条件で注入することができ、注入直後のプロファイル幅を狭くすることができる。すなわち、パンチスルーストッパー拡散層30をソース・ドレイン拡散領域21を含むトランジスタ活性領域16の直下部分のみに局在化させることができる。さらに、所望の領域に直接不純物を注入できるため、n型不純物として熱拡散係数がPよりも小さいAsを用いることができるので、熱処理による不純物プロファイルの拡がりを抑制することができる。
この結果、図4(a)に示すように、チャネル部のN型不純物濃度を、1×1016cm−3程度に抑えることができる。ここで、チャネル部はトランジスタ活性領域16の上面から深さ75nm以内の範囲に形成される。このため、トランジスタのしきい値電圧を低く抑え、不純物によるキャリア散乱による移動度低下を抑制することができ、高駆動能力のバルクFinトランジスタを形成することができる。
また、本実施形態のFinトランジスタはバルク基板上に形成されており、駆動により発生した熱をバルク基板方向に容易に逃がすことができるので、放熱性はSOI基板上にFinトランジスタを設けた場合よりも向上している。
なお、本実施形態のFinトランジスタにおいて、トランジスタ活性領域16のチャネル幅方向の長さは特に限定されないが、トランジスタ活性領域16の両側方から注入されたAsイオンによって形成されるパンチスルーストッパー拡散層30がトランジスタ活性領域16の下方で互いに接続されるような長さであることが好ましい。トランジスタ活性領域16のチャネル幅方向の長さは、Asを注入する場合、具体的には10nm程度であると特に好ましい。また、パンチスルーストッパー拡散層30を形成するためのイオン注入のエネルギーはトランジスタ活性領域16の幅に応じて変化させればよい。
また、以上の説明ではFinトランジスタがPチャネル型である場合について説明したが、Inを用いて、これと同様の構成をNチャネル型トランジスタに適用しても、P型のパンチスルーストッパ拡散層の拡がりを抑制することができ、トランジスタの駆動能力を改善することができる。
なお、図1(b)に示す工程において、シリコン窒化膜側壁28に代えて多結晶シリコン膜、非晶質シリコン膜などからなる側壁を形成してもよい。基板とのエッチング選択性を有する材料であれば好ましく用いられる。
本発明に係る半導体装置及びその製造方法は、高駆動能力、低消費電力のバルクFinトランジスタ、及びその製造方法等としてトランジスタを搭載する種々の半導体装置およびこれを搭載する機器に有用である。
(a)〜(d)は、バルク基板上に形成された本発明の実施形態に係るPチャネル型のFinトランジスタの製造方法を示す断面図である。 (a)〜(d)は、本発明の実施形態に係るPチャネル型のFinトランジスタの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るFinトランジスタのレイアウトを示す図である。 (a)、(b)は、本実施形態のPチャネル型Finトランジスタのゲート電極下、およびソース・ドレイン拡散領域下における深さ方向のネット不純物プロファイルをそれぞれ示す図である。 (a)〜(d)は、バルク基板上に形成された一般的なPチャネル型のFinトランジスタの製造方法を示す工程断面図である。 (a)〜(d)は、バルク基板上に形成された一般的なPチャネル型のFinトランジスタの製造方法を示す工程断面図である。 従来のFinトランジスタのレイアウトを示す図である。 従来のPチャネル型Finトランジスタのゲート電極下、およびソース・ドレイン拡散層領域下における深さ方向のネット不純物プロファイルを示す図である。
符号の説明
10 N型シリコン基板
11 シリコン酸化膜
12 シリコン窒化膜
14 シリコン酸化膜
16 トランジスタ活性領域
17 ゲート絶縁膜
18 ゲート電極
19 LDD拡散層
20 側壁
21 ソース・ドレイン拡散領域
22 層間絶縁膜
23 コンタクト
24 金属配線
26 非晶質シリコン膜
27 溝
28 シリコン窒化膜側壁
29 素子分離溝
30 パンチスルーストッパー拡散層
40 基板領域

Claims (9)

  1. 第1導電型の半導体基板と、
    前記半導体基板の上部に形成されたFin形状の活性領域と、
    前記活性領域の一部の側面上および上面上にゲート絶縁膜を挟んで形成され、平面的に見て前記半導体基板上をチャネル幅方向に延びるゲート電極と、
    前記半導体基板のうち前記活性領域の直下に位置する領域に形成され、チャネル幅方向およびチャネル長方向の幅が前記活性領域よりも広い基板領域と、
    前記活性領域のうち前記ゲート電極の両側方に位置する領域に形成された第2導電型の第1の不純物拡散領域と、
    前記基板領域の上部であって、前記第1の不純物拡散領域を含む前記活性領域に接する領域に形成され、且つ前記第1の不純物拡散領域の直下に局在する第1導電型の第2の不純物拡散領域とを備えている半導体装置。
  2. 前記基板領域は絶縁膜に囲ま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。
  3. 前記第2の不純物拡散領域はAsを含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記第2の不純物拡散領域はInを含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
  5. 半導体基板上に形成された第1のマスクを用いて前記半導体基板の上部をエッチングし、Fin形状の活性領域を形成する工程(a)と、
    前記活性領域の側面上に側壁を形成する工程(b)と、
    前記第1のマスクおよび前記側壁をマスクとして前記半導体基板をエッチングして溝を形成し、前記半導体基板のうち前記活性領域の直下に位置する領域に、チャネル幅方向およびチャネル長方向の幅が前記活性領域よりも広い基板領域を形成する工程(c)と、
    前記第1のマスクの一部および前記側壁を除去した後、前記工程(c)で前記半導体基板に形成された溝を埋める絶縁膜を形成する工程(d)と、
    前記工程(d)の後、前記第1のマスクの一部をマスクとして第1導電型の不純物をイオン注入し、前記基板領域の上部であって前記活性領域に接する領域に第2の不純物拡散領域を形成する工程(e)とを備えている半導体装置の製造方法。
  6. 前記工程(d)では、絶縁体を堆積してから前記基板領域が露出するまで前記絶縁体をエッチバックすることにより、前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記工程(e)の後、前記絶縁膜の上から前記拡散領域の側面上及び上面上に亘って形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に設けられ、前記拡散領域の側面及び上面に沿い、平面的に見てチャネル幅方向に延びるゲート電極とを形成する工程(f)と、
    前記ゲート電極をマスクとして第2導電型の不純物をイオン注入し、前記活性領域のうち前記ゲート電極の両側方に位置する領域に第1の不純物拡散領域を形成する工程(g)とをさらに備えていることを特徴とする請求項5または6に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記工程(a)で用いられる前記第1のマスクは、少なくともシリコン窒化膜と、多結晶シリコンまたは非晶質シリコン膜との積層膜であることを特徴とする請求項5〜7のうちいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
  9. 前記工程(b)で形成される前記側壁は、シリコン窒化物、多結晶シリコン、または非晶質シリコンで構成されていることを特徴とする請求項5〜8のうちいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9293584B2 (en) 2011-11-02 2016-03-22 Broadcom Corporation FinFET devices
CN103855015B (zh) * 2012-11-30 2020-03-06 中国科学院微电子研究所 FinFET及其制造方法
CN103855093B (zh) * 2012-11-30 2016-07-06 中国科学院微电子研究所 半导体器件及其制造方法
CN104112666A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 中国科学院微电子研究所 半导体器件及其制造方法
CN104112667B (zh) * 2013-04-22 2019-01-18 中国科学院微电子研究所 半导体器件及其制造方法
CN104112665B (zh) * 2013-04-22 2018-09-18 中国科学院微电子研究所 半导体器件及其制造方法
CN104218081A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 中国科学院微电子研究所 半导体器件及其制造方法
CN104701168B (zh) * 2013-12-05 2018-03-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 鳍式场效应晶体管的形成方法
CN104752214B (zh) * 2013-12-30 2018-06-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 鳍式场效应管的形成方法
CN106030793B (zh) 2014-03-24 2018-10-26 英特尔公司 使用间隔体击穿的反熔丝元件
CN105097527B (zh) * 2014-05-04 2018-08-10 中国科学院微电子研究所 一种FinFET制造方法
CN105336773B (zh) * 2014-06-12 2018-08-10 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 鳍式场效应晶体管及其形成方法
TW201624708A (zh) * 2014-11-21 2016-07-01 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及記憶體裝置
CN105810729B (zh) * 2014-12-29 2018-09-11 中国科学院微电子研究所 鳍式场效应晶体管及其制造方法
US9515180B2 (en) 2014-12-31 2016-12-06 Stmicroelectronics, Inc. Vertical slit transistor with optimized AC performance
CN105845569B (zh) * 2015-01-13 2020-03-10 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 鳍式场效应晶体管及其形成方法
US9275905B1 (en) * 2015-01-28 2016-03-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of forming semiconductor structure with anti-punch through structure
US10903210B2 (en) * 2015-05-05 2021-01-26 International Business Machines Corporation Sub-fin doped bulk fin field effect transistor (FinFET), Integrated Circuit (IC) and method of manufacture
CN106298660A (zh) * 2015-05-19 2017-01-04 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件及其制备方法、电子装置
US9698225B2 (en) * 2015-07-07 2017-07-04 International Business Machines Corporation Localized and self-aligned punch through stopper doping for finFET
US9368569B1 (en) 2015-09-21 2016-06-14 International Business Machines Corporation Punch through stopper for semiconductor device
CN106601678B (zh) * 2015-10-14 2019-10-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件及其制备方法、电子装置
CN106611710A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构的形成方法
CN107045982B (zh) * 2016-02-05 2020-08-07 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构的形成方法
CN107785422B (zh) * 2016-08-29 2021-07-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其制造方法
CN109698198A (zh) * 2017-10-23 2019-04-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件及其制作方法
CN109103242B (zh) * 2018-09-30 2023-12-15 江苏明芯微电子股份有限公司 一种穿通结构的可控硅芯片及其生产方法
US11664332B2 (en) * 2020-01-28 2023-05-30 Rambus Inc. Always-on FinFET with camouflaged punch stop implants for protecting integrated circuits from reverse engineering
DE102020112203A1 (de) * 2020-03-13 2021-09-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Verfahren zum einbetten planarer fets mit finfets

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510667B1 (en) * 1991-04-26 1996-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor device having an improved insulated gate transistor
JP2851968B2 (ja) * 1991-04-26 1999-01-27 キヤノン株式会社 改良された絶縁ゲート型トランジスタを有する半導体装置及びその製造方法
JP4593714B2 (ja) * 2000-02-10 2010-12-08 株式会社根本杏林堂 シリンジ外筒、シリンジホルダ、シリンジピストンおよびピストンホルダ
JP2002118255A (ja) * 2000-07-31 2002-04-19 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
US20020011612A1 (en) * 2000-07-31 2002-01-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP4044276B2 (ja) * 2000-09-28 2008-02-06 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
KR100496891B1 (ko) * 2003-08-14 2005-06-23 삼성전자주식회사 핀 전계효과 트랜지스터를 위한 실리콘 핀 및 그 제조 방법
JP2005064500A (ja) * 2003-08-14 2005-03-10 Samsung Electronics Co Ltd マルチ構造のシリコンフィンおよび製造方法
JP4540438B2 (ja) * 2004-09-27 2010-09-08 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置及びその製造方法
US20070037101A1 (en) * 2005-08-15 2007-02-15 Fujitsu Limited Manufacture method for micro structure
JP2007081383A (ja) * 2005-08-15 2007-03-29 Fujitsu Ltd 微細構造の製造方法
US8513066B2 (en) * 2005-10-25 2013-08-20 Freescale Semiconductor, Inc. Method of making an inverted-T channel transistor
KR100720238B1 (ko) * 2006-01-23 2007-05-23 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 및 그의 제조 방법
JP2007258485A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法

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