JP2010251639A - Semiconductor device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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 and a manufacturing method thereof.
従来、Si結晶中において、B(ボロン)と格子間位置のSiがペアを組んで拡散することが知られている(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, it is known that B (boron) and Si at interstitial positions diffuse in pairs in a Si crystal (for example, see Non-Patent Document 1).
このため、Bを用いてP型トランジスタのソース・ドレイン領域を形成した場合、Bが格子間位置のSiとペアを組んで大きく拡散し、ソース・ドレイン領域におけるBの濃度プロファイルがなだらかになる傾向がある。特に、ソース・ドレイン領域のエクステンション領域におけるBの濃度プロファイルがなだらかになると、短チャネル効果が発生しやすくなるという問題がある。 Therefore, when a source / drain region of a P-type transistor is formed using B, B is diffused greatly by paired with Si at the interstitial position, and the concentration profile of B in the source / drain region tends to be gentle. There is. In particular, when the B concentration profile in the extension region of the source / drain region becomes gentle, there is a problem that the short channel effect is likely to occur.
一方、C(カーボン)が格子間位置のSiがペアを組みやすい性質を有することが知られている(例えば、非特許文献2参照)。 On the other hand, it is known that C (carbon) has a property that Si at an interstitial position easily forms a pair (for example, see Non-Patent Document 2).
本発明の目的は、局所的な電界集中により発生するリークおよび短チャネル効果の発生を抑えた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 that suppresses the occurrence of leakage and short channel effects caused by local electric field concentration, and a method for manufacturing the same.
本発明の一態様は、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前記半導体基板中の前記ゲート電極の両側にそれぞれ形成され、ゲート電極側のエクステンション領域と前記ゲート電極の反対側の深い領域とをそれぞれ有し、導電型不純物をそれぞれ含むソース領域およびドレイン領域と、を有し、前記ドレイン領域のエクステンション領域は、前記ゲート電極側の第1の領域と、最下部の前記半導体基板の表面からの深さが前記第1の領域の最下部の前記半導体基板の表面からの深さより浅く、前記第1の領域と前記ドレイン領域の前記深い領域との間に設けられた第2の領域とを含む、半導体装置を提供する。 According to one embodiment of the present invention, a gate electrode formed over a semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween, formed on both sides of the gate electrode in the semiconductor substrate, and an extension region on the gate electrode side and the gate electrode Each having a deep region on the opposite side, and a source region and a drain region each containing a conductive impurity, and the extension region of the drain region includes a first region on the gate electrode side and a lowermost region The depth from the surface of the semiconductor substrate is shallower than the depth from the surface of the semiconductor substrate at the bottom of the first region, and is provided between the first region and the deep region of the drain region. A semiconductor device including a second region is provided.
また、本発明の他の態様は、半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、ソース領域およびドレイン領域の浅い領域を形成する工程と、前記ソース領域およびドレイン領域の前記浅い領域を形成する前または後に、前記ドレイン領域の前記浅い領域中の前記ゲート電極側の端部以外の領域に重なるように拡散抑制領域を形成する工程と、熱処理により、前記ドレイン領域の前記浅い領域中の前記拡散抑制領域と重なっている領域中の導電型不純物の拡散を抑制しつつ、前記拡散抑制領域と重なっていない領域中の導電型不純物を拡散させる工程と、を含む半導体装置の製造方法を提供する。 In another aspect of the present invention, a step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate insulating film, a step of forming a shallow region of the source region and the drain region, and the step of forming the source region and the drain region Before or after forming the shallow region, a step of forming a diffusion suppression region so as to overlap a region other than the end on the gate electrode side in the shallow region of the drain region, and the shallowness of the drain region by heat treatment A step of diffusing conductive impurities in a region not overlapping with the diffusion suppressing region while suppressing diffusion of conductive impurities in the region overlapping with the diffusion suppressing region in the region. Provide a method.
本発明によれば、局所的な電界集中により発生するリークおよび短チャネル効果の発生を抑えた半導体装置およびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor device which suppressed generation | occurrence | production of the leak which generate | occur | produces by local electric field concentration, and the short channel effect, and its manufacturing method can be provided.
〔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100の断面図である。半導体装置100は、半導体基板2と、半導体基板2中に形成され、素子領域を区画する素子分離領域3と、半導体基板2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の両側面に形成されたオフセットスペーサ13と、オフセットスペーサ13の側面に形成されたゲート側壁14と、半導体基板2中のゲート電極12の両側に形成されたソース・ドレイン領域15と、ソース・ドレイン領域15の上部に重なるように形成された拡散抑制領域16とを含む。
[First Embodiment]
(Configuration of semiconductor device)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
図2は、ソース・ドレイン領域15の拡大図である。なお、図2はゲート電極12の両側に形成されるソース・ドレイン領域15のうち、一方のみを示すが、他方のソース・ドレイン領域15も同様の構造を有する。
FIG. 2 is an enlarged view of the source /
ソース・ドレイン領域15は、B等の導電型不純物を含み、ゲート電極12側に位置するエクステンション領域151と、ゲート電極12の反対側に位置する深い領域152を有する。
The source /
エクステンション領域151は、ゲート電極12側の高拡散領域151aと、深い領域152側の低拡散領域151bとを有する。高拡散領域151aは、拡散抑制領域16とほとんど重なりを持たない領域であり、内部の導電型不純物は、熱処理により比較的大きく拡散している。一方、低拡散領域151bは、拡散抑制領域16と大きく重なる領域であり、内部の導電型不純物の拡散は、拡散抑制領域16により抑えられている。
The
このため、高拡散領域151aの半導体基板2との境界(例えば、導電型不純物の濃度等高線の5×1018atoms・cm−3の線)付近の導電型不純物の濃度プロファイルは、低拡散領域151bのものと比較してなだらかである。また、高拡散領域151aの半導体基板2との境界の最下部における半導体基板2の表面からの深さDaは、低拡散領域151bの半導体基板2との境界の最下部における半導体基板2の表面からの深さDbよりも深い。
Therefore, the boundary between the
図3に、エクステンション領域の全ての領域が低拡散領域であるソース・ドレイン領域25の拡大図を比較例として示す。
FIG. 3 shows an enlarged view of the source /
ソース・ドレイン領域25は、B等の導電型不純物を含み、ゲート電極側に位置するエクステンション領域251と、ゲート電極の反対側に位置する深い領域252を有する。
The source /
エクステンション領域251は、その全ての領域において導電型不純物の拡散が抑えられ、急峻な導電型不純物の濃度プロファイルを有する。ここで、エクステンション領域251の半導体基板との境界の最下部における半導体基板2の表面からの深さは、低拡散領域151bのものと同じDbであるとする。
The
一般に、エクステンション領域251のように、エクステンション領域のチャネル領域側の端部における導電型不純物の濃度プロファイルが急峻すぎると、その端部に局所的に電界が集中することによるリークが発生しやすくなる。一例として、基板バイアス電圧を印加した際に、エクステンション領域のチャネル領域側の端部に電界が局所的に集中し、GIDL(gate induced drain leakage)と呼ばれるドレイン領域から基板へのリークが発生する。
In general, when the concentration profile of the conductive impurity at the end of the extension region on the channel region side is too steep as in the
一方、エクステンション領域の導電型不純物の濃度プロファイルがなだらかすぎると、短チャネル効果が発生しやすくなるという問題がある。 On the other hand, if the concentration profile of the conductive impurity in the extension region is too gentle, there is a problem that the short channel effect is likely to occur.
本実施の形態においては、エクステンション領域151のチャネル領域側の端部を、導電型不純物の濃度プロファイルが比較的なだらかな高拡散領域151aとして、その近傍のPN接合における空乏層幅を大きくすることにより、GIDL等の局所的に電界が集中することによるリークの発生を抑えることができる。また、エクステンション領域151のチャネル領域側の端部以外の領域を、導電型不純物の濃度プロファイルが急峻な低拡散領域151bとすることにより、短チャネル効果を抑制することができる。
In the present embodiment, the end of the
なお、GIDLの発生を抑えるためには、ドレイン領域のエクステンション領域151のチャネル領域側の端部が高拡散領域151aであればよい。このため、ソース・ドレイン領域15のドレイン側にのみ拡散抑制領域16が形成され、ドレイン側のエクステンション領域151のみが高拡散領域151aと低拡散領域151bとからなる構成を有してもよい。この場合、ソース・ドレイン領域15のソース側のエクステンション領域は、ソース・ドレイン領域25のエクステンション領域251と同様に、その全ての領域において導電型不純物の拡散が抑えられ、急峻な導電型不純物の濃度プロファイルを有することが好ましい。
In order to suppress the occurrence of GIDL, the end of the drain
拡散抑制領域16は、ソース・ドレイン領域15中の導電型不純物の拡散を抑制する性質を有する不純物をソース・ドレイン領域15の一部に注入することにより形成される。例えば、ソース・ドレイン領域15中の導電型不純物がBまたはPである場合は、Cを注入することにより拡散抑制領域16を形成する。また、ソース・ドレイン領域15中の導電型不純物がAsである場合は、Xeを注入することにより拡散抑制領域16を形成する。
The
拡散抑制領域16中の不純物がソース・ドレイン領域15中の導電型不純物の拡散を抑える仕組みは、例えば、次のようなものである。一例として、ソース・ドレイン領域15中の導電型不純物がB、拡散抑制領域16中の不純物がCである場合について述べる。
The mechanism in which the impurity in the
ソース・ドレイン領域15を形成するためにBを半導体基板2に注入する際に、一部のSiが格子位置から格子間位置(interstitial)に移る。格子間位置にあるSiは、Bとペアになり拡散する性質を有する。一方、拡散抑制領域16中のCも格子間位置にあるSiとペアを組む性質を有する。このため、Cが格子間位置にあるSiとペアになることで、Bと格子間位置にあるSiとがペアになり拡散することを抑制できる。
When B is implanted into the
図4は、諸条件下におけるソース・ドレイン領域のエクステンション領域中の導電型不純物の濃度プロファイルを示したグラフである。ここで、導電型不純物としてB、導電型不純物の拡散を抑制する不純物としてCを用いた。 FIG. 4 is a graph showing the concentration profile of conductive impurities in the extension regions of the source / drain regions under various conditions. Here, B was used as the conductive impurity, and C was used as the impurity that suppresses diffusion of the conductive impurity.
図中のP1は、3keVの注入エネルギーでCを注入した領域のアニール後のBの濃度プロファイルである。また、P2は、C注入しない領域のアニール後のBの濃度プロファイルである。また、P3は、アニール前のBの濃度プロファイルである。すなわち、P1は低拡散領域151bのプロファイルに対応し、P2は高拡散領域151aのプロファイルに対応する。
P1 in the figure is a concentration profile of B after annealing in a region where C is implanted with an implantation energy of 3 keV. P2 is a concentration profile of B after annealing in a region where C is not implanted. P3 is a concentration profile of B before annealing. That is, P1 corresponds to the profile of the low diffusion region 151b, and P2 corresponds to the profile of the
また、図中のT1およびT2は、それぞれP1およびP2の半導体基板2との境界における不純物濃度における接線である。なお、一般的にソース・ドレイン領域と半導体基板2との境界における不純物濃度は、図4に示すように、5×1018atoms・cm−3として定義される。なお、境界として設定される不純物濃度はこれに限られない。例えば、1×1018atoms・cm−3〜5×1018atoms・cm−3の範囲内で設定することができる。
Further, T1 and T2 in the figure are tangents in the impurity concentration at the boundary between P1 and P2 with the
P3とP1またはP2を比較することにより、アニールによってBが拡散し、深い位置までBが移動していることがわかる。また、P1とP2を比較することにより、Cを注入しない領域のBの方が大きく拡散していることがわかる。 By comparing P3 and P1 or P2, it can be seen that B diffuses by annealing and B moves to a deep position. Further, by comparing P1 and P2, it can be seen that B in a region where C is not implanted is more diffused.
さらに、接線T2の傾きが接線T1の傾きよりも小さいことから、Cを注入しない領域の半導体基板との境界付近におけるBの濃度プロファイルが、Cを注入した領域のものよりもなだらかになっていることがわかる。なお、ソース・ドレイン領域と半導体基板2との境界の不純物濃度が1×1018atoms・cm−3〜5×1018atoms・cm−3の範囲内のいずれの濃度に設定されていた場合であっても、接線T2の傾きが接線T1の傾きよりも小さいことが図4からわかる。
Further, since the inclination of the tangent T2 is smaller than the inclination of the tangent T1, the B concentration profile in the vicinity of the boundary with the semiconductor substrate in the region where C is not implanted is gentler than that in the region where C is implanted. I understand that. Note that the impurity concentration at the boundary between the source / drain region and the
これらの結果から、高拡散領域151aの半導体基板2との境界付近の導電型不純物の濃度プロファイルが、低拡散領域151bのものと比較してなだらかであり、深さDaが深さDbよりも深くなることがわかる。
From these results, the concentration profile of the conductive impurities in the vicinity of the boundary between the
図5は、本実施の形態に係る半導体装置100および比較例に係るソース・ドレイン領域25を有する半導体装置における、電流電圧特性を表すグラフである。図中のId、Isは、それぞれ本実施の形態におけるソース電流およびドレイン電流のゲート電圧に対する特性を表すプロファイルである。また、図中のId0、Is0は、それぞれ比較例におけるソース電流およびドレイン電流のゲート電圧に対する特性を表すプロファイルである。
FIG. 5 is a graph showing current-voltage characteristics in the
図5に示されるように、ゲート電圧が負の領域において、Idの大きさがId0の大きさの約半分に抑えられている。これは、本実施の形態に係る半導体装置100において、ドレイン領域から発生するオフリーク電流であるGIDLの発生が抑えられていることを表す。
As shown in FIG. 5, the gate voltage is in the negative region, the magnitude of Id is suppressed to about half the size of Id 0. This indicates that in the
また、図5より、本実施の形態に係る半導体装置100および比較例に係るソース・ドレイン領域25を有する半導体装置ともに、短チャネル効果の発生が抑えられていることがわかる。
5 that the occurrence of the short channel effect is suppressed in both the
半導体基板2は、Si結晶等のSi系結晶からなる。
The
素子分離領域3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
ゲート絶縁膜11は、例えば、SiO2、SiN、SiON等の絶縁材料、またはHfSiON等の高誘電率材料からなる。
The
ゲート電極12は、例えば、導電型不純物を含む多結晶Si等のSi系多結晶、金属、またはこれらの積層体からなる。
The
オフセットスペーサ13、およびゲート側壁14は、SiO2、SiN等の絶縁材料からなる。
The offset
以下に、本実施の形態に係る半導体装置100の製造方法の一例を示す。
Below, an example of the manufacturing method of the
(半導体装置の製造)
図6A(a)〜(d)、図6B(e)〜(g)は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置100の製造工程を示す断面図である。
(Manufacture of semiconductor devices)
6A (a) to 6 (d) and FIGS. 6B (e) to (g) are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the
まず、図6A(a)に示すように、STI法等により半導体基板2内に素子分離領域3を形成し、その後、半導体基板2上にゲート絶縁膜11を介してゲート電極12を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, the
また、図示しないが、素子分離領域3を形成した後、イオン注入法等により半導体基板2内に導電型不純物を注入してウェルおよびチャネル領域を形成する。
Although not shown, after the
ゲート絶縁膜11、ゲート電極12は、例えば、以下のような方法により形成される。まず、ウェルおよびチャネル領域を形成した後、熱酸化法によりSiO2膜を半導体基板2上に形成し、その上にCVD(Chemical Vapor Deposition)法により多結晶Si膜を形成する。次に、リソグラフィ法によりゲートパターンを形成されたレジストをマスクとして用いて、RIE(Reactive Ion Etching)法によるエッチングを多結晶Si膜およびSiO2膜に施し、ゲート電極12、およびゲート絶縁膜11にそれぞれ加工する。
The
次に、図6A(b)に示すように、ゲート電極12の両側面にオフセットスペーサ13を形成する。
Next, as shown in FIG. 6A (b), offset
ゲート絶縁膜11、ゲート電極12は、例えば、以下のような方法により形成される。まず、CVD法により、ゲート電極12の表面を覆うように、半導体基板2上の全面に厚さ2nmのSiO2膜を形成する。次に、RIE法による異方性エッチングをSiO2膜に施し、オフセットスペーサ13に加工する。
The
次に、図6A(c)に示すように、ソース・ドレイン領域15の浅い領域153を形成する。
Next, as shown in FIG. 6A (c), a
具体的には、例えば、オフセットスペーサ13およびゲート電極12をマスクとして用いて、イオン注入法により半導体基板2上の全面に導電型不純物を注入し、ソース・ドレイン領域15の浅い領域153を形成する。
Specifically, for example, using the offset
Bを用いてP型のソース・ドレイン領域15の浅い領域153を形成する場合は、例えば、注入エネルギー0.5keV、注入量1.0×1015cm−2の条件でイオン注入を行う。
When the
次に、図6A(d)に示すように、オフセットスペーサ13の側面にゲート側壁17を形成する。
Next, as shown in FIG. 6A (d), a
ゲート側壁17は、例えば、以下のような方法により形成される。まず、CVD法により、オフセットスペーサ13の側面およびゲート電極12の上面を覆うように、半導体基板2上の全面に厚さ3nmのSiO2膜と10nmのSiN膜を積層する。次に、RIE法による異方性エッチングをSiN膜およびSiO2膜に施し、ゲート側壁17に加工する。
The
次に、図6B(e)に示すように、ソース・ドレイン領域15の深い領域152を形成する。ここで、ソース・ドレイン領域15の浅い領域153の深い領域152と重ならない領域はエクステンション領域151となる。
Next, as shown in FIG. 6B (e), a
具体的には、例えば、ゲート側壁17およびゲート電極12をマスクとして用いて、イオン注入法により半導体基板2上の全面に導電型不純物を注入し、深い領域152を形成する。
Specifically, for example, using the
ここで、BF2を用いてP型の深い領域152を形成する場合は、例えば、注入エネルギー15keV、注入量3.0×1015cm−2の条件でイオン注入を行う。
Here, when the P-type
次に、図6B(f)に示すように、ゲート側壁17を除去した後、ゲート側壁17よりも幅の小さいゲート側壁14を形成する。
Next, as shown in FIG. 6B (f), after the
ゲート側壁14は、例えば、以下のような方法により形成される。まず、CVD法により、オフセットスペーサ13の側面およびゲート電極12の上面を覆うように、半導体基板2上の全面に厚さ5nmのSiO2膜を形成する。次に、RIE法による異方性エッチングをSiO2膜に施し、ゲート側壁14に加工する。
The
次に、図6B(g)に示すように、拡散抑制領域16を形成する。
Next, as shown in FIG. 6B (g), the
具体的には、例えば、ゲート側壁14およびゲート電極12をマスクとして用いて、イオン注入法により半導体基板2上の全面にC等の不純物を注入し、拡散抑制領域16を形成する。ここで、例えば、Cは注入エネルギー10keV、注入量1.0×1015cm−2の条件で注入される。
Specifically, for example, impurities such as C are implanted into the entire surface of the
マスクとして用いられるゲート側壁14の幅がゲート側壁17の幅よりも小さいため、拡散抑制領域16はエクステンション領域151中の深い領域152側の一部の領域と重なるように形成される。
Since the width of the
次に、ソース・ドレイン領域15中の導電型不純物を活性化させるために半導体基板2に熱処理を施す。これによりエクステンション領域151中の導電型不純物が拡散して高拡散領域151aおよび低拡散領域151bが形成され、図1、2に示される半導体装置100が得られる。熱処理として、例えば、温度1050℃のスパイクアニールが行われる。
Next, heat treatment is performed on the
エクステンション領域151の拡散抑制領域16と重なっていない領域においては、熱処理により導電型不純物が拡散する。主に大きく拡散した導電型不純物により高拡散領域151aが構成される。
In the region of the
一方、エクステンション領域151の拡散抑制領域16と重なっている領域においては、熱処理による導電型不純物の拡散が拡散抑制領域16により抑えられる。主に拡散が抑えられた導電型不純物により低拡散領域151bが構成される。
On the other hand, in the region overlapping the
なお、ソース・ドレイン領域15の浅い領域153、深い領域152、および拡散抑制層16を形成する順序は上に示したものに限られない。
The order in which the
(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、ソース・ドレイン領域15のエクステンション領域151に、高拡散領域151aおよび低拡散領域151bを形成することにより、GIDL等の局所的な電界集中により発生するリークおよび短チャネル効果の発生を抑えることができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the first embodiment of the present invention, the
〔第2の実施の形態〕
(半導体装置の構成)
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置200の断面図である。半導体装置200は、半導体基板2と、半導体基板2中に形成され、素子領域を区画する素子分離領域3と、半導体基板2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の両側面に形成されたオフセットスペーサ13と、オフセットスペーサ13の側面に形成されたゲート側壁14と、半導体基板2中のゲート電極の両側に形成されたソース・ドレイン領域15と、ソース・ドレイン領域15の上部に重なるように形成された拡散抑制領域20とを含む。
[Second Embodiment]
(Configuration of semiconductor device)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. The semiconductor device 200 includes a
ソース・ドレイン領域15は、B等の導電型不純物を含み、ゲート電極12側に位置するエクステンション領域151と、ゲート電極12の反対側に位置する深い領域152を有する。
The source /
拡散抑制領域20は、ソース・ドレイン領域15の深い領域152とほとんど重ならないように形成される。このため、深い領域152に拡散抑制領域20を構成する不純物を注入することによる悪影響を避けることができる。例えば、深い領域152における結晶欠陥の発生を抑えて、リークの発生を抑えることができる。その他の特徴は第1の実施の形態の拡散抑制領域16と同様である。
The
以下に、本実施の形態に係る半導体装置200の製造方法の一例を示す。 Below, an example of the manufacturing method of the semiconductor device 200 concerning this Embodiment is shown.
(半導体装置の製造)
図8(a)、(b)は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置200の製造工程を示す断面図である。
(Manufacture of semiconductor devices)
8A and 8B are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention.
まず、図6A(a)〜図6B(e)に示したソース・ドレイン領域15の深い領域152を形成するまでの工程を第1の実施の形態と同様に行う。
First, the steps until the formation of the
次に、図8(a)に示すように、深い領域152の上面を覆うように、半導体基板2上にレジスト21を形成する。
Next, as shown in FIG. 8A, a resist 21 is formed on the
次に、図8(b)に示すように、拡散抑制領域20を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, a
具体的には、例えば、ゲート側壁14、ゲート電極12、およびレジスト21をマスクとして用いて、イオン注入法により半導体基板2上の全面にC等の不純物を注入し、拡散抑制領域20を形成する。
Specifically, for example, using the
ここで、深い領域152の上面はレジスト21に覆われているため、C等の不純物が深い領域152にほとんど注入されず、拡散抑制領域20は深い領域152にほとんど重ならないように形成される。
Here, since the upper surface of the
その後、ソース・ドレイン領域15中の導電型不純物を活性化させるために半導体基板2に熱処理を施す。これによりエクステンション領域151中の導電型不純物が拡散して高拡散領域151aおよび低拡散領域151bが形成され、図7に示される半導体装置200が得られる。
Thereafter, heat treatment is performed on the
(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、拡散抑制領域20を深い領域152とほとんど重ならないように形成することにより、結晶欠陥等の問題が深い領域152に発生することを抑制しつつ、エクステンション領域151に高拡散領域151aおよび低拡散領域151bを形成し、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(Effect of the second embodiment)
According to the second embodiment of the present invention, by forming the
〔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.
100、200 半導体装置、 2 半導体基板、 11 ゲート絶縁膜、 12 ゲート電極、 15 ソース・ドレイン領域、151 エクステンション領域、 151a 高拡散領域、 151b 低拡散領域、 152 深い領域、 153 浅い領域、 16、20 拡散抑制領域 100, 200 semiconductor device, 2 semiconductor substrate, 11 gate insulating film, 12 gate electrode, 15 source / drain region, 151 extension region, 151a high diffusion region, 151b low diffusion region, 152 deep region, 153 shallow region, 16, 20 Diffusion suppression area
Claims (5)
前記半導体基板中の前記ゲート電極の両側にそれぞれ形成され、ゲート電極側のエクステンション領域と前記ゲート電極の反対側の深い領域とをそれぞれ有し、導電型不純物をそれぞれ含むソース領域およびドレイン領域と、
を有し、
前記ドレイン領域のエクステンション領域は、前記ゲート電極側の第1の領域と、最下部の前記半導体基板の表面からの深さが前記第1の領域の最下部の前記半導体基板の表面からの深さより浅く、前記第1の領域と前記ドレイン領域の前記深い領域との間に設けられた第2の領域とを含む、
半導体装置。 A gate electrode formed on a semiconductor substrate via a gate insulating film;
A source region and a drain region respectively formed on both sides of the gate electrode in the semiconductor substrate, each having an extension region on the gate electrode side and a deep region on the opposite side of the gate electrode;
Have
The extension region of the drain region includes a first region on the gate electrode side and a depth from the surface of the lowermost semiconductor substrate that is lower than a depth from the surface of the lowermost semiconductor substrate of the first region. A second region that is shallow and is provided between the first region and the deep region of the drain region;
Semiconductor device.
請求項1に記載の半導体装置。 The concentration profile of the conductive impurity at the boundary of the first region is gentler than the concentration profile of the conductive impurity at the boundary of the second region.
The semiconductor device according to claim 1.
請求項1または2に記載の半導体装置。 The second region overlaps with a diffusion suppression region including an impurity that suppresses diffusion of the conductive impurity.
The semiconductor device according to claim 1.
請求項3に記載の半導体装置。 The combination of the conductivity type impurity and the impurity is B and C, P and C, or As and Xe.
The semiconductor device according to claim 3.
ソース領域およびドレイン領域の浅い領域を形成する工程と、
前記ソース領域およびドレイン領域の前記浅い領域を形成する前または後に、前記ドレイン領域の前記浅い領域中の前記ゲート電極側の端部以外の領域に重なるように拡散抑制領域を形成する工程と、
熱処理により、前記ドレイン領域の前記浅い領域中の前記拡散抑制領域と重なっている領域中の導電型不純物の拡散を抑制しつつ、前記拡散抑制領域と重なっていない領域中の導電型不純物を拡散させる工程と、
を含む半導体装置の製造方法。 Forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate insulating film;
Forming a shallow region of the source region and the drain region;
Before or after forming the shallow regions of the source region and the drain region, forming a diffusion suppression region so as to overlap a region other than the end on the gate electrode side in the shallow region of the drain region;
The heat treatment diffuses the conductive impurities in the region not overlapping the diffusion suppression region while suppressing the diffusion of the conductive impurities in the region overlapping the diffusion suppression region in the shallow region of the drain region. Process,
A method of manufacturing a semiconductor device including:
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-
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