JP2924947B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2924947B2
JP2924947B2 JP180496A JP180496A JP2924947B2 JP 2924947 B2 JP2924947 B2 JP 2924947B2 JP 180496 A JP180496 A JP 180496A JP 180496 A JP180496 A JP 180496A JP 2924947 B2 JP2924947 B2 JP 2924947B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MOS(Metal Ox
ide Semiconductor )構造による半導体装置の製造方法
に関し、特に、MOSFET(Field Effect Transisto
r )の微細化の際の短チャネル効果を改善するため、ソ
ースおよびドレインそれぞれの拡散層の接合深さを浅く
し、かつ寄生抵抗および寄生容量を低減する半導体装
製造方法に関する。
The present invention relates to a MOS (Metal Ox
by ide Semiconductor) structure relates to a method of manufacturing a semiconductor equipment, in particular, MOSFET (Field Effect Transisto
To improve the short channel effect upon miniaturization of r), the semiconductor equipment that shallower junction depth of the source and drain respectively of the diffusion layer, and to reduce parasitic resistance and parasitic capacitance
And a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、MOSFETを微細化する上で
問題となる短チャネル効果(特にゲート長0.3μm以
下で顕著となる)を改善するためには、ソースおよびド
レインそれぞれの構造において、その拡散層の接合深
さ、特にゲート端付近の拡散層を浅くしたり、ドレイン
から伸びる空乏層の厚さを薄くするなどの方法がある。
2. Description of the Related Art Generally, in order to improve a short channel effect which is a problem in miniaturization of a MOSFET (in particular, remarkable at a gate length of 0.3 μm or less), the diffusion of the source and the drain must be improved. There are methods such as reducing the junction depth of the layer, particularly the diffusion layer near the gate end, and reducing the thickness of the depletion layer extending from the drain.

【0003】例えば、拡散層の接合深さを浅くする方法
として、低エネルギーイオン注入法がある。これは、ソ
ースおよびドレインの形成領域に、注入エネルギーを1
0keV程度に下げ、さらに不純物のドーズ量を1×1
13/cm2 程度に少なくして不純物イオンを導入する
方法であり、注入される不純物の深さを数十ナノメート
ル程度に浅くすることができる。
For example, as a method of reducing the junction depth of a diffusion layer, there is a low energy ion implantation method. This means that an implantation energy of 1 is applied to the source and drain formation regions.
0 keV and the impurity dose is 1 × 1
This is a method in which impurity ions are introduced at a dose as low as about 0 13 / cm 2 , and the depth of the implanted impurities can be reduced to about several tens of nanometers.

【0004】また、拡散層の接合深さを浅くする別の手
段として、固層拡散法を用いる方法がある(例えば、M.
Ono et al.“SUB-50 NM GATE LENGTH N-MOSFETS WITH 1
0NMPHOSPHORUS SOURCE AND DORAIN JUNCTIONS”,IEDM
93,119,(1993))。
As another means for reducing the junction depth of a diffusion layer, there is a method using a solid layer diffusion method (for example, M.I.
Ono et al. “SUB-50 NM GATE LENGTH N-MOSFETS WITH 1
0NMPHOSPHORUS SOURCE AND DORAIN JUNCTIONS ”, IEDM
93, 119, (1993)).

【0005】この方法は、ソースおよびドレインの形成
領域のシリコン表面に不純物を含んだ絶縁膜(例えばボ
ロンシリケイトガラスやリンシリケイトガラス)をまず
形成し、次いで熱処理により絶縁膜中の不純物をシリコ
ン中に拡散する。これにより、拡散層の深さを10ナノ
メータから40ナノメータまで程度にでき、イオン注入
法に比べてより浅い拡散層を得ることができる。
According to this method, an insulating film containing impurities (for example, boron silicate glass or phosphorus silicate glass) is first formed on the silicon surface in the source and drain formation regions, and then impurities in the insulating film are introduced into the silicon by heat treatment. Spread. This makes it possible to reduce the depth of the diffusion layer from about 10 nanometers to 40 nanometers, and to obtain a shallower diffusion layer than the ion implantation method.

【0006】しかし、上記方法のいずれにおいても、拡
散層の接合深さを浅くできる反面、抵抗が増加し素子特
性が劣化する。この理由は、いずれの方法においても不
純物濃度は表面から内部に向かって減少し、かつこの減
少の度合いは熱処理によりほぼ決まるからである。この
ため、チャネルの不純物濃度と等しいところを接合とす
れば、そこから表面側の総不純物量は不純物濃度の深さ
分布により決まってしまい、浅い接合ほど総不純物量は
減少するためである。
However, in any of the above methods, the junction depth of the diffusion layer can be reduced, but the resistance increases and the device characteristics deteriorate. This is because the impurity concentration decreases from the surface to the inside in any of the methods, and the degree of the decrease is substantially determined by the heat treatment. For this reason, if a portion where the impurity concentration is equal to the channel impurity concentration is determined as a junction, the total impurity amount on the surface side is determined by the depth distribution of the impurity concentration, and the total impurity amount decreases as the junction becomes shallower.

【0007】一方、接合深さを浅くし、かつ抵抗をより
改善する手段としてポケット注入法という方法がある。
これは、ソースおよびドレインの不純物濃度を増加する
ために不純物の注入量を多くし、その多くした分、接合
深さが深くなるのを防ぐ目的で逆導電型の不純物をソー
スおよびドレインそれぞれの下側に注入し、拡散層接合
面を表面側にもっていく方法である。これにより、浅く
かつ低抵抗な拡散層が形成できる。さらにまた、ドレイ
ンから伸びる空乏層を薄くでき、その結果、短チャネル
効果を改善することができる。
On the other hand, as a means for reducing the junction depth and further improving the resistance, there is a method called a pocket injection method.
This is because the impurity implantation amount is increased in order to increase the impurity concentration of the source and the drain, and the impurity of the opposite conductivity type is added below the source and the drain for the purpose of preventing the junction depth from being increased by the increased amount. In this method, the diffusion layer bonding surface is brought to the front side. Thereby, a shallow and low-resistance diffusion layer can be formed. Furthermore, the depletion layer extending from the drain can be made thin, and as a result, the short channel effect can be improved.

【0008】次に、図6を参照して従来から提案されて
いるポケット注入構造(例えば、S.Oguro et al.“A ha
lf micron MOSFET using double implanted LDD ”,IE
DM 82,718,(1982))について説明する。図6は、n型の
MOSFETにおけるポケット構造形成方法を示した工
程途中での断面模式図である。
Next, referring to FIG. 6, a pocket injection structure conventionally proposed (for example, S. Oguro et al. “A ha
lf micron MOSFET using double implanted LDD ”, IE
DM 82,718, (1982)). FIG. 6 is a schematic cross-sectional view in the middle of a step showing a method of forming a pocket structure in an n-type MOSFET.

【0009】まず、最初の工程は、図6(a)に示され
るように、P型のシリコン基板61上の素子形成領域に
P型のチャネル不純物層62をイオン注入により形成
し、その後、ゲート絶縁膜63を形成、次いでゲート電
極64を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, a P-type channel impurity layer 62 is formed in an element formation region on a P-type silicon substrate 61 by ion implantation. An insulating film 63 is formed, and then a gate electrode 64 is formed.

【0010】次の工程は、図6(b)に示されるよう
に、ゲート電極64をマスクとしてP型不純物をチャネ
ル濃度より濃く注入し、P型不純物領域67を形成す
る。その後の工程は、P型不純物領域67より浅くN型
不純物を注入してN- ソース65およびN- ドレイン6
6を形成する。
In the next step, as shown in FIG. 6B, a P-type impurity is implanted at a concentration higher than the channel concentration using the gate electrode 64 as a mask to form a P-type impurity region 67. Thereafter, an N-type impurity is implanted shallower than the P-type impurity region 67 to form an N source 65 and an N drain 6.
6 is formed.

【0011】次の工程は、図6(c)に示されるよう
に、側壁絶縁膜68を形成し、次いでN型不純物をP型
不純物領域67より深くイオン注入してN+ ソース69
およびN+ ドレイン70を形成する。これにより、N-
ソース65およびN- ドレイン66それぞれとN+ ソー
ス69およびN+ ドレイン70それぞれとチャネル不純
物層62とで周囲を囲まれたポケット領域71が形成で
きる。
In the next step, as shown in FIG. 6C, a sidewall insulating film 68 is formed, and then an N-type impurity is ion-implanted deeper than the P-type impurity region 67 to form an N + source 69.
And an N + drain 70 is formed. As a result, N -
A pocket region 71 surrounded by the source 65 and the N drain 66, the N + source 69 and the N + drain 70, and the channel impurity layer 62 can be formed.

【0012】以後の配線等の工程は、通常の従来方法に
より行なわれる。
Subsequent steps such as wiring are performed by a usual conventional method.

【0013】しかし、この方法の問題点として次のこと
が挙げられる。まず、ポケット領域71のゲート方向へ
の回り込み(N- ソース65およびN- ドレイン66の
チャネル側に回り込む)による基板効果が大きくなる。
また、図6(c)に示されるように、ゲート長方向に対
して平行に切った断面で見た場合、N+ ドレイン70の
深さが少なくとも0.1μm程度あること、および側壁
絶縁膜68を少なくとも50nm程度はつけることを考
えると、ポケット領域71がドレイン拡散層(N- ドレ
イン66、N+ ドレイン70)に接する長さはこの断面
でみた場合に0.1μm以上ある。
However, the problems of this method include the following. First, wraparound to the gate direction of the pocket region 71 substrate effect is increased by (N - around to the channel side of the drain 66 - source 65 and N).
As shown in FIG. 6C, when viewed in a cross section cut parallel to the gate length direction, the depth of the N + drain 70 is at least about 0.1 μm, and the side wall insulating film 68 Considering that at least about 50 nm is provided, the length of the pocket region 71 in contact with the drain diffusion layers (the N drain 66 and the N + drain 70) is 0.1 μm or more in this cross section.

【0014】ポケット領域71は、不純物量がチャネル
より高濃度のためそこにできる空乏層は薄く、しかもド
レイン拡散層との接触面積が多いため、この接合での容
量が大きく、したがって、素子のスイッチング速度は低
下する。
In the pocket region 71, since the impurity amount is higher than that of the channel, the depletion layer formed there is thin and the contact area with the drain diffusion layer is large. Speed decreases.

【0015】他方、ポケット注入の技術として従来提案
されているもう一つの方法が、例えば、特開昭63−3
02568号公報に説明されている。これについて、図
7を参照して説明する。これは図6の方法の問題点を改
善するために提案されたものである。
On the other hand, another method conventionally proposed as a technique for pocket injection is disclosed in, for example,
No. 02568. This will be described with reference to FIG. This has been proposed to improve the problem of the method of FIG.

【0016】まず、最初の工程は、図7(a)に示され
るように、P型のシリコン基板61上の素子形成領域に
2種類のP型のチャネル不純物注入を行って、深いイオ
ン注入層72を形成した上に、浅いチャネル層73を形
成する。その後の工程は、ゲート絶縁膜74、ゲート電
極75、および側壁絶縁膜76を順次形成する。
First, as shown in FIG. 7A, two types of P-type channel impurities are implanted into an element formation region on a P-type silicon substrate 61 to form a deep ion-implanted layer. After forming 72, a shallow channel layer 73 is formed. In the subsequent steps, a gate insulating film 74, a gate electrode 75, and a sidewall insulating film 76 are sequentially formed.

【0017】次の工程は、露光工程を経た後、図7
(b)に示されるように、側壁絶縁膜76上でゲート電
極75から少し離れた位置にレジスト77を形成し、こ
のレジスト77をマスクに、深いイオン注入層72およ
び浅いチャネル層73より高濃度でかつ深いイオン注入
層72より深くなるように、P型不純物をイオン注入し
ポケット領域78を形成する。
In the next step, after the exposure step, FIG.
As shown in (b), a resist 77 is formed on the side wall insulating film 76 at a position slightly away from the gate electrode 75, and using the resist 77 as a mask, the resist 77 has a higher concentration than the deep ion implantation layer 72 and the shallow channel layer 73. P-type impurities are ion-implanted so as to be deeper than the deeper ion-implanted layer 72 to form the pocket region 78.

【0018】その後の工程は、図7(c)に示されるよ
うに、レジスト77を剥離したのち、リンイオンおよび
ヒ素イオンを順次イオン注入してN+ ソース81および
+ドレイン82それぞれを形成する。次の工程は、熱
処理により、リンをゲート端方向へ拡散してソースおよ
びドレインそれぞれの端部をポケット領域78からゲー
ト電極75側まで延ばしN- ソース79およびN- ドレ
イン80それぞれを形成する。
In the subsequent steps, as shown in FIG. 7C, after removing the resist 77, phosphorus ions and arsenic ions are sequentially ion-implanted to form N + source 81 and N + drain 82, respectively. The next step is a heat treatment by, N extend the source and drain each end by diffusing phosphorus into the gate terminal direction from the pocket region 78 to the gate electrode 75 side - to form respective drain 80 - source 79 and N.

【0019】この図7に示された方法は、図6を参照し
て説明した方法で問題点となるポケット領域のゲート方
向への回り込みによる基板効果を抑制でき、かつポケッ
ト領域形成に影響されたN- ソース79およびN- ドレ
イン80の高抵抗化を防止できる。
In the method shown in FIG. 7, the substrate effect caused by the wraparound of the pocket region in the gate direction, which is a problem in the method described with reference to FIG. 6, can be suppressed, and the formation of the pocket region is affected. It is possible to prevent the N - source 79 and the N - drain 80 from increasing in resistance.

【0020】しかし問題点として、N- ソース79およ
びN- ドレイン80の接合深さは拡散により形成され、
かつゲート電極75端から離れた位置にポケット領域7
8があるため、接合は深くなり、ポケット領域を形成し
ても短チャネル効果改善に寄与しない。またポケット領
域形成のためのマスクはレジスト77を目合せで形成し
てつくることになるため、最低でも0.1μm程度はあ
り、拡散層容量は大きくなる。
[0020] However, as a problem, N - source 79 and N - junction depth of the drain 80 is formed by diffusion,
The pocket region 7 is located at a position away from the end of the gate electrode 75.
8, the junction becomes deeper and does not contribute to the improvement of the short channel effect even if the pocket region is formed. Further, since the mask for forming the pocket region is formed by registering the resist 77, it is at least about 0.1 μm, and the capacity of the diffusion layer becomes large.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
置の製造方法のうち、低エネルギーイオン注入法また
は固相拡散法では、接合深さを浅くして短チャネル効果
を改善しているが、この場合、ソースおよびドレインそ
れぞれの抵抗が大きくなっている。この結果、MOSF
ETの電流が減少して素子のスピードが低下するという
問題点がある。
[0005] Of the method of manufacturing the above-mentioned conventional semiconductor <br/> equipment, the low energy ion implantation or solid phase diffusion method, improves the shallow to the short channel effect junction depth However, in this case, the resistance of each of the source and the drain is large. As a result, MOSF
There is a problem that the current of the ET decreases and the speed of the element decreases.

【0022】また、ポケット注入法では、ポケット領域
がソースおよびドレインそれぞれで幅広く接し、また深
いソースおよび深いドレインそれぞれと深さ方向に長く
接しているために寄生容量が大きくなり素子のスピード
が低下するという問題点がある。
In the pocket implantation method, since the pocket region is in wide contact with each of the source and the drain, and is in long contact with each of the deep source and the deep drain in the depth direction, the parasitic capacitance is increased and the speed of the device is reduced. There is a problem.

【0023】本発明の課題は、MOSFET(Field Ef
fect Transistor )の微細化の際の短チャネル効果を改
善するため、ソースおよびドレインそれぞれの拡散層の
接合深さを浅くし、かつ寄生抵抗および寄生容量を低減
する半導体装置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 MOSFET (Field Ef).
To improve the short channel effect upon finer fect Transistor), shallow junction depth of the source and drain respectively of the diffusion layer, and to provide a method of manufacturing a semiconductor equipment to reduce the parasitic resistance and parasitic capacitance It is in.

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造方法の一つ実施の形態は、MOS構造による半
導体装置の製造方法において、導電型の半導体基板の素
子形成領域表面にチャネル層を形成し、該チャネル層の
表面上にゲート絶縁膜を形成し、該ゲート絶縁膜の表面
上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極の側面
に薄い第1の絶縁膜を形成し、所要の不純物イオンを前
記半導体基板の表面に照射により注入して所要の第1の
導電型薄膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜の前記
ゲート電極と反対側の半導体の表面上にファセットをつ
けながら半導体を選択成長させる工程と、所要の不純物
イオンを照射により注入して、前記第1の導電型薄膜と
逆の導電型の領域を、ゲート電極端の下側で前記第1の
導電型薄膜の下部に形成する工程と、前記第1の絶縁膜
の側面に第2の絶縁膜を形成し、所要の不純物イオンを
照射により注入して、前記第1の導電型薄膜と同じ導電
型の高濃度の導電型薄膜を、前記選択成長させた半導体
および前記半導体基板の表面に形成する工程とを有して
いる。
One embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device using a MOS structure.
In a method of manufacturing a conductor device , a channel layer is formed on a surface of an element formation region of a conductive semiconductor substrate, a gate insulating film is formed on a surface of the channel layer, and a gate electrode is formed on a surface of the gate insulating film. Forming a thin first insulating film on the side surface of the gate electrode, and implanting required impurity ions into the surface of the semiconductor substrate by irradiation to form a required first conductive type thin film; A step of selectively growing a semiconductor while forming a facet on the surface of the semiconductor opposite to the gate electrode of the first insulating film; and implanting required impurity ions by irradiation to form the first conductive thin film. Forming a region of the opposite conductivity type below the gate electrode end under the first conductivity type thin film, and forming a second insulation film on a side surface of the first insulation film, Implant impurity ions by irradiation , And a step of forming the first high concentration of the conductive thin film of the same conductivity type as a conductivity type thin film conductor, said selectively grown semiconductor and the surface of the semiconductor substrate.

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0031】図1は、本発明に対する第1の実施の参考
形態としての半導体装置を示す断面模式図である。
[0031] FIG. 1 is a schematic sectional view showing a semiconductor device as a reference <br/> the first embodiment for the present invention.

【0032】まず、図1を参照して第1の実施の参考
態による半導体装置について説明する。この構造は、図
示されるように、通常のMOSFETの構造に加えてポ
ケット領域10を有している。
[0032] First, the semiconductor device will be described by reference type <br/> status of the first embodiment with reference to FIG. This structure has a pocket region 10 in addition to the structure of a normal MOSFET as shown in the figure.

【0033】図1に示されているMOSFETの通常の
構造部分では、不純物濃度1×1014cm-3程度のP型
のシリコン基板1の表面の所定位置に、フィールド絶縁
膜、N型ウェルおよびP型ウェル(名称符号の図示を省
略)、5×1017cm-3程度の濃度のチャネル不純物層
2、厚さ7nm程度のゲート絶縁膜3、例えばポリシリ
コンとタングステンなどの金属の積層構造で形成された
ゲート電極4、ゲート長程度の幅の側壁絶縁膜5、深さ
50nm程度の浅いソース6、深さ50nm程度の浅い
ドレイン7、深さ200nm程度の深いソース8、およ
び深さ200nm程度の深いドレイン9が形成されてい
る。
In the normal structure of the MOSFET shown in FIG. 1, a field insulating film, an N-type well and a field insulating film are formed at predetermined positions on the surface of a P-type silicon substrate 1 having an impurity concentration of about 1 × 10 14 cm −3. P-type well (name symbols are omitted), a channel impurity layer 2 having a concentration of about 5 × 10 17 cm −3, a gate insulating film 3 having a thickness of about 7 nm, for example, a stacked structure of polysilicon and a metal such as tungsten. The formed gate electrode 4, a sidewall insulating film 5 having a width of about the gate length, a shallow source 6 having a depth of about 50 nm, a shallow drain 7 having a depth of about 50 nm, a deep source 8 having a depth of about 200 nm, and a depth of about 200 nm A deep drain 9 is formed.

【0034】加えられたポケット領域10は、ドレイン
と逆の導電型をもちその不純物濃度が2×1018cm-3
程度であり、また、浅いソース6および浅いドレイン7
それぞれのゲート端部分の下側でチャネル不純物層2と
の間に位置し、それぞれの一部に重なり合っている。こ
のため、浅いソース6および浅いドレイン7それぞれで
は、一部が逆導電型に反転したこととなり、接合深さは
20nmから30nmまでと浅い。また、ポケット領域
10は、幅が狭くかつ深いソース8およびドレイン9そ
れぞれから離れて形成されており、この結果、横方向お
よび深さ方向でソースおよびドレインそれぞれと接する
面積が少なくなっている。
The added pocket region 10 has a conductivity type opposite to that of the drain and has an impurity concentration of 2 × 10 18 cm −3.
And shallow source 6 and shallow drain 7
It is located below each gate end portion and between the channel impurity layer 2 and overlaps a part of each. For this reason, in each of the shallow source 6 and the shallow drain 7, a part has been inverted to the opposite conductivity type, and the junction depth is shallow from 20 nm to 30 nm. The pocket region 10 is formed apart from each of the source 8 and the drain 9 having a small width and a large depth. As a result, the area in contact with each of the source and the drain in the lateral direction and the depth direction is reduced.

【0035】この浅い結合により短チャネル効果が改善
されるとともに、高濃度のポケット領域がソース及びド
レインそれぞれと接する面積が少ないため、拡散層容量
の低減を図ることができる。
The short channel effect is improved by this shallow coupling, and the area where the high-concentration pocket region is in contact with the source and the drain is small, so that the capacitance of the diffusion layer can be reduced.

【0036】次に、図2の断面模式図を参照して、第2
の実施の参考形態による半導体装置について説明する。
この構造は、図示されるように、上述の第1の実施の
形態と異なる通常のMOSFETの構造の中で、異な
る位置にポケット領域10を有している。
Next, referring to the schematic sectional view of FIG.
A semiconductor device according to the reference embodiment will be described.
This structure, as shown, is a reference to the first embodiment described above.
A pocket region 10 is provided at a different position in the structure of a normal MOSFET different from the embodiment.

【0037】図2に示されるMOSFETの通常の構造
部分では、不純物濃度1×1014cm-3程度のP型のシ
リコン基板1の表面の所定位置に、フィールド絶縁膜、
N型ウェルおよびP型ウェル(名称符号の図示を省
略)、5×1017cm-3程度の濃度のチャネル不純物層
2、厚さ7nm程度のゲート絶縁膜3、例えばポリシリ
コンとタングステンなどの金属の積層構造で形成された
ゲート電極4、ゲート長程度の幅の側壁絶縁膜5、深さ
100nm程度の深さのソース21、深さ100nm程
度の深さのドレイン22が形成されている。
In the normal structure of the MOSFET shown in FIG. 2, a field insulating film is formed at a predetermined position on the surface of a P-type silicon substrate 1 having an impurity concentration of about 1 × 10 14 cm −3 .
N-type well and P-type well (name symbols are omitted) Channel impurity layer 2 having a concentration of about 5 × 10 17 cm −3 , gate insulating film 3 having a thickness of about 7 nm, for example, metal such as polysilicon and tungsten A gate electrode 4, a sidewall insulating film 5 having a width of about the gate length, a source 21 having a depth of about 100 nm, and a drain 22 having a depth of about 100 nm are formed.

【0038】図2に示されるポケット領域10は、ドレ
インと逆の導電型をもちその不純物濃度が2×1018
-3程度で、ゲート長の30%程度の幅をもち、ソース
21およびドレイン22それぞれとチャネル不純物層2
との間でゲート端部分の下側に配置されており、ソース
21およびドレイン22それぞれの一部に重なってい
る。このため、ソース21およびドレイン22それぞれ
では、その一部が逆導電型に反転したことになり、接合
深さは40nmから50nmまでと浅い。また、ポケッ
ト領域10の幅がゲート長の30%以下と狭いため、ソ
ースおよびドレインそれぞれと接する面積は少なくなっ
ている。
The pocket region 10 shown in FIG. 2 has a conductivity type opposite to that of the drain and has an impurity concentration of 2 × 10 18 c.
m −3 , a width of about 30% of the gate length, the source 21 and the drain 22, and the channel impurity layer 2
Are located below the gate end portion, and partially overlap each of the source 21 and the drain 22. Therefore, in each of the source 21 and the drain 22, a part thereof is inverted to the opposite conductivity type, and the junction depth is shallow from 40 nm to 50 nm. Further, since the width of the pocket region 10 is as small as 30% or less of the gate length, the area in contact with each of the source and the drain is small.

【0039】この結果、この浅い接合により短チャネル
効果が改善されるとともに、高濃度のポケット領域がソ
ースおよびドレインそれぞれと接する面積が少ないた
め、拡散層容量の低減を図ることができる。
As a result, the short channel effect is improved by the shallow junction, and the area of the high-concentration pocket region in contact with the source and the drain is small, so that the capacitance of the diffusion layer can be reduced.

【0040】上記説明では、ソースおよびドレインそれ
ぞれが一つの深さの層の場合について述べたが、上述の
第1の実施の参考形態のような深さの異なる2つの層か
ら形成されたソースおよびドレインの場合において、ポ
ケット領域と深いソースおよび深いドレインそれぞれと
が離間した場合でも接触した場合でも、本実施の参考
態を適用して、ポケット領域の幅をゲート長の30%以
下に抑えることにより容量低減を図ることができる。
The above description, although each source and drain describes the case of one layer deep, the source is formed from a depth of two different layers such as the first embodiment of the reference described above and In the case of the drain, even when the pocket region and the deep source and the deep drain are separated from each other or in contact with each other, the width of the pocket region is set to 30% of the gate length by applying the reference mode of the present embodiment. The capacity can be reduced by suppressing the content below.

【0041】次に、図3の工程別の断面模式図を参照し
本発明の実施の形態による半導体装置の製造方法につ
いて説明する。この実施の形態は、シリコンの選択成長
を利用してゲートの横にV字型の溝をつくり、この溝を
利用してポケット構造を形成する製造方法である。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic cross-sectional views of each step in FIG. Implementation form of this is to create a groove of V-shaped by utilizing the selective growth of silicon on the side of the gate, a manufacturing method manufactured that form a pocket structure using the groove.

【0042】まず、最初の工程による結果構造が図3
(a)に示されている。この工程は、不純物濃度1×1
14cm-3程度のP型のシリコン基板1の表面の所定位
置に、フィールド絶縁膜、N型ウェル、およびP型ウェ
ル(名称符号の図示を省略)を形成し、素子形成領域を
決める。次の工程は、例えばN型MOSFETを形成す
る場合、この素子形成領域のうちP型ウェル表面にボロ
ンをエネルギー50keV、5×1012cm-2でイオン
注入し、深さ300nm程度のチャネル不純物層2を形
成する。続いて工程は、熱酸化により厚さ7nm程度の
ゲート絶縁膜3、次いで気相成長により厚さ150nm
のポリシリコンを形成したのち、レジスト塗布、ゲート
露光および前記ポリシリコンのエッチング(図示せず)
を順次処理して、ゲート電極4を形成する。
First, the structure resulting from the first step is shown in FIG.
This is shown in FIG. In this step, the impurity concentration is 1 × 1
A field insulating film, an N-type well, and a P-type well (name symbols are not shown) are formed at predetermined positions on the surface of the P-type silicon substrate 1 of about 0 14 cm -3 to determine an element formation region. In the next step, for example, when an N-type MOSFET is formed, boron is ion-implanted into the surface of the P-type well in the element formation region at an energy of 50 keV and 5 × 10 12 cm −2 to form a channel impurity layer having a depth of about 300 nm. Form 2 Subsequently, a gate insulating film 3 having a thickness of about 7 nm is formed by thermal oxidation, and then a 150 nm-thick is formed by vapor phase growth.
After forming polysilicon, resist coating, gate exposure and etching of the polysilicon (not shown)
Are sequentially processed to form the gate electrode 4.

【0043】次の工程による結果構造が図3(b)に示
されている。この工程は、上部の全表面に気相成長によ
り酸化シリコン膜を厚さ20nmに成長させたのち、異
方性エッチングし、第1側壁絶縁膜31を形成する。続
く工程は、ヒ素イオンをエネルギー15keV、5×1
14cm-2でチャネル不純物層2に照射してイオン注入
し、第1ソース32および第1ドレイン33それぞれを
形成する。このとき、ヒ素イオン注入により形成される
第1ソース32および第1ドレイン33それぞれの接合
深さは50nm程度である。その後の工程は、気相成長
によりシリコンをシリコン表面のみに選択的にファセッ
ト(30度あるいは45度)を付けながら厚さ30nm
に成長させ、選択エピ成長層34を形成する。
FIG. 3 (b) shows the resulting structure of the next step. In this step, a silicon oxide film is grown to a thickness of 20 nm on the entire upper surface by vapor phase growth, and then anisotropically etched to form a first sidewall insulating film 31. In the subsequent step, the arsenic ions were converted to an energy of 15 keV and 5 × 1.
The channel impurity layer 2 is irradiated with ions at 0 14 cm -2 and ion-implanted to form a first source 32 and a first drain 33. At this time, the junction depth of each of the first source 32 and the first drain 33 formed by arsenic ion implantation is about 50 nm. In the subsequent steps, silicon is selectively formed on the silicon surface only by a facet (30 degrees or 45 degrees) by vapor phase growth to a thickness of 30 nm.
To form a selective epitaxial growth layer 34.

【0044】上記説明では第1側壁絶縁膜31を形成し
てからヒ素をイオン注入して第1ソース32および第1
ドレイン33それぞれを形成したが、この順序は逆にし
てもよく、本発明の効果は損なわれない。また、選択エ
ピ成長層はここではシリコンとしたが、ゲルマニウムで
もシリコンゲルマニウムでもよい。
In the above description, after the first side wall insulating film 31 is formed, the first source 32 and the first
Although the respective drains 33 are formed, the order may be reversed, and the effect of the present invention is not impaired. Although the selective epitaxial growth layer is made of silicon here, germanium or silicon germanium may be used.

【0045】次の工程による結果構造が図3(c)に示
されている。この工程は、表面にフッ化ボロン(B
2 )イオンをエネルギー30keV、1×1014cm
-2で照射してイオン注入する。この結果、第1側壁絶縁
膜31および選択エピ成長層34の形状を反映したボロ
ン分布ができ、かつ第1ソース32および第1ドレイン
33のヒ素分布と重なるため、第1ソース32および第
1ドレイン33それぞれの一部がP型に反転してP型の
ポケット注入領域35ができる。
FIG. 3 (c) shows the resulting structure of the next step. In this step, boron fluoride (B
F 2 ) ion energy of 30 keV, 1 × 10 14 cm
Irradiate with -2 for ion implantation. As a result, a boron distribution reflecting the shapes of the first sidewall insulating film 31 and the selective epitaxial growth layer 34 is formed and overlaps with the arsenic distributions of the first source 32 and the first drain 33, so that the first source 32 and the first drain A part of each of 33 is inverted to a P-type to form a P-type pocket injection region 35.

【0046】この結果、拡散層である第1ソース32お
よび第1ドレイン33それぞれのゲート電極4の端部近
傍は、下部30nm程度がP型に反転し、20nm程度
の接合深さとなり、かつポケット注入領域35と第1ド
レイン33との接触部分の長さは、断面で見た場合、4
0nm程度と小さくなる。
As a result, in the vicinity of the end of the gate electrode 4 of each of the first source 32 and the first drain 33, which are diffusion layers, the lower portion of about 30 nm is inverted to the P type, the junction depth is about 20 nm, and the pocket depth is about 20 nm. The length of the contact portion between the implantation region 35 and the first drain 33 is 4 when viewed in cross section.
It becomes as small as about 0 nm.

【0047】次の工程による結果構造が図3(d)に示
されている。この工程は、気相成長により酸化シリコン
膜を80nm成長させて異方性エッチングし、第2側壁
絶縁膜36を形成する。続く工程は、表面にヒ素イオン
をエネルギー50keV、5×1015cm-2で照射して
イオン注入し、熱処理(例えば1000℃、10秒)し
て第2ソース37および第2ドレイン38を形成する。
FIG. 3 (d) shows the resulting structure of the next step. In this step, a silicon oxide film is grown to a thickness of 80 nm by vapor phase growth and anisotropically etched to form a second sidewall insulating film. In the subsequent step, the surface is irradiated with arsenic ions at an energy of 50 keV and 5 × 10 15 cm −2 to perform ion implantation and heat treatment (for example, 1000 ° C. for 10 seconds) to form the second source 37 and the second drain 38. .

【0048】この結果、上記図3(c)を参照して説明
した工程でBF2 のイオン注入によりP型になっていた
選択エピ成長層34およびゲート電極4それぞれの大部
分は、このヒ素イオン注入と熱処理とでN型に反転す
る。また第2ソース37および第2ドレイン38の深さ
は200nm程度である。
As a result, most of each of the selective epitaxial growth layer 34 and the gate electrode 4 which have become P-type by the ion implantation of BF 2 in the process described with reference to FIG. It is inverted to N-type by implantation and heat treatment. The depth of the second source 37 and the second drain 38 is about 200 nm.

【0049】この後の配線等を行なう工程は、従来のと
おりである。
The subsequent steps of performing wiring and the like are the same as in the conventional case.

【0050】上記実施の形態、すなわち、本発明による
製造方法によれば、ゲート端付近のソースおよびドレイ
ン拡散層の接合深さを20nm程度に浅くでき、かつそ
の不純物量も4×1014cm-2に多くでき従来法より1
桁以上抵抗を改善できる。またポケット注入領域とドレ
インとの接触部分は断面で見た場合40nm程度とな
り、従来法に比べて半分以下にできる。
The above Your facilities in the form, that is, according to the <br/> manufacturing method according to the invention, the junction depth of the source and drain diffusion layer near the gate edge can shallow to about 20 nm, and also the amount of impurities Can be increased to 4 × 10 14 cm -2 and 1 more
Resistance can be improved by more than an order of magnitude. The contact portion between the pocket injection region and the drain is about 40 nm in cross section, which can be reduced to less than half compared with the conventional method.

【0051】次に、図4の工程別の断面模式図を参照し
て、第の実施の参考形態による半導体装置の製造方法
について説明する。この第の実施の参考形態は上述し
た本発明に対する別の製造方法になる。
Next, with reference to the schematic sectional view another step 4, a method for manufacturing a semiconductor device according to a third exemplary reference embodiment. Reference embodiment of this third embodiment is described above
This is another manufacturing method for the present invention .

【0052】まず、最初の工程による結果構造が図4
(a)に示されている。このゲート電極4の作製までの
工程は、上記図3(a)を参照して説明した内容と同じ
なので説明を省略する。
First, the structure resulting from the first step is shown in FIG.
This is shown in FIG. The steps up to the production of the gate electrode 4 are the same as those described with reference to FIG.

【0053】次の工程による結果構造が図4(b)に示
されている。この工程は、上部の全表面に、気相成長に
より窒化シリコン膜を20nm成長させたのち異方性エ
ッチングし、第1側壁絶縁膜31を形成する。続く工程
は、ヒ素イオンをエネルギー15keV、5×1014
-2でチャネル不純物層2に照射してイオン注入し、第
1ソース32および第1ドレイン33を形成する。この
結果、ヒ素イオン注入により形成される第1ソース32
および第1ドレイン33それぞれの接合深さは50nm
程度である。その後の工程は、気相成長によりシリコン
をシリコン表面のみに選択的に第1側壁絶縁膜31に接
するように30nm成長させ、選択エピ成長層41を形
成する。
FIG. 4B shows the structure resulting from the next step. In this step, a first sidewall insulating film 31 is formed by growing a silicon nitride film to a thickness of 20 nm by vapor phase growth on the entire upper surface and then performing anisotropic etching. In the subsequent step, the arsenic ions are converted to an energy of 15 keV, 5 × 10 14 c
The channel impurity layer 2 is irradiated with ions at m −2 and ion-implanted to form a first source 32 and a first drain 33. As a result, the first source 32 formed by arsenic ion implantation is formed.
And the first drain 33 has a junction depth of 50 nm.
It is about. In a subsequent step, silicon is grown by vapor phase growth to a thickness of 30 nm selectively only on the silicon surface so as to be in contact with the first sidewall insulating film 31 to form a selective epitaxial growth layer 41.

【0054】上記説明では、第1側壁絶縁膜31を形成
してからヒ素をイオン注入して第1ソース32および第
1ドレイン33を形成したが、この順序は逆にしてもよ
い。また、選択エピ成長層はシリコンと説明したが、ゲ
ルマニウムでもシリコンゲルマニウムでもよい。
In the above description, the first source 32 and the first drain 33 are formed by ion-implanting arsenic after the formation of the first sidewall insulating film 31, but the order may be reversed. Although the selective epi growth layer is described as silicon, germanium or silicon germanium may be used.

【0055】次の工程のよる結果構造が図4(c)に示
されている。この工程は、第1側壁絶縁膜31をリン酸
によりエッチングして除去して、上部表面にBF2 イオ
ンをエネルギー30keV、1×1014cm-2で照射し
てイオン注入する。この際、ゲート電極4および選択エ
ピ成長層41の形状を反映したボロン分布ができ、かつ
第1ソース32および第1ドレイン33のヒ素分布と重
なるため、第1ソース32および第1ドレイン33それ
ぞれの一部がP型に反転し、P型のポケット注入領域4
2ができる。
The resulting structure from the next step is shown in FIG. In this step, the first sidewall insulating film 31 is removed by etching with phosphoric acid, and the upper surface is irradiated with BF 2 ions at an energy of 30 keV and at 1 × 10 14 cm −2 for ion implantation. At this time, a boron distribution reflecting the shapes of the gate electrode 4 and the selective epi growth layer 41 is formed and overlaps with the arsenic distribution of the first source 32 and the first drain 33. A part is inverted to the P type, and the P type pocket injection region 4
You can do 2.

【0056】この結果、拡散層である第1ソース32お
よび第1ドレイン33で、ゲート電極4の端部近傍は下
部30nm程度がP型に反転し、20nm程度の接合深
さとなり、かつポケット注入領域42と第1のドレイン
33との接触部分は断面で見た場合、40nm程度と小
さくなる。
As a result, in the first source 32 and the first drain 33, which are diffusion layers, in the vicinity of the end of the gate electrode 4, the lower portion of about 30 nm is inverted to the P type, the junction depth is about 20 nm, and the pocket implantation is performed. The contact portion between the region 42 and the first drain 33 is as small as about 40 nm when viewed in cross section.

【0057】次の工程の結果構造が図4(d)に示され
ている。この工程は、ゲート部分の側面に気相成長によ
り酸化シリコン膜を80nm成長させて異方性エッチン
グし、第2側壁絶縁膜43を形成する。続く工程は、選
択エピ成長層41およびゲート電極4にヒ素イオンをエ
ネルギー50keV、5×1015cm-2で照射してイオ
ン注入し、熱処理(例えば1000℃、10秒)して第
2ソース44および第2ドレイン45それぞれを形成す
る。上記図4(c)で説明された工程でBF2のイオン
注入によりP型になっていた選択エピ成長層41および
ゲート電極4は、このヒ素イオン注入と熱処理で大部分
がN型に反転する。また、第2ソース44および第2ド
レイン45の深さは200nm程度である。
FIG. 4D shows the structure as a result of the next step. In this step, a silicon oxide film is grown to a thickness of 80 nm on the side surface of the gate portion by vapor phase growth and anisotropically etched to form a second sidewall insulating film 43. In the subsequent steps, the selective epi growth layer 41 and the gate electrode 4 are irradiated with arsenic ions at an energy of 50 keV and 5 × 10 15 cm −2 to perform ion implantation, and heat treatment (for example, 1000 ° C., 10 seconds) to perform the second source 44. And the second drain 45 are formed. Most of the selective epitaxial growth layer 41 and the gate electrode 4 which have been made P-type by the ion implantation of BF 2 in the process described with reference to FIG. 4C are inverted to N-type by this arsenic ion implantation and heat treatment. . The depth of the second source 44 and the second drain 45 is about 200 nm.

【0058】この後の工程は、配線等を形成する通常の
工程であり、説明を省略する。
The subsequent steps are ordinary steps for forming wirings and the like, and a description thereof will be omitted.

【0059】上記第の実施の参考形態による製造方法
は、ゲート端付近でソースおよびドレインそれぞれの拡
散層の接合深さを20nm程度に浅くでき、かつその不
純物量も4×1014cm-2に多くできるので、従来法よ
り1桁以上抵抗値を改善できる。またポケット注入領域
とドレインとの接触部分は断面で見た場合40nm程度
となり、従来法に比べて半分以下にできる。
[0059] The manufacturing method according to the third embodiment of the reference embodiment can shallow junction depth of the source and drain respectively of the diffusion layer is about 20nm near the gate end and the impurity amount 4 × 10 14 cm -2 Therefore, the resistance value can be improved by one digit or more than the conventional method. The contact portion between the pocket injection region and the drain is about 40 nm in cross section, which can be reduced to less than half compared with the conventional method.

【0060】次に、図5の工程別の断面模式図を参照し
て、第の実施の参考形態による半導体装置の製造方法
について説明する。この第の実施の参考形態は上述し
た二つの製造方法とは別の製造方法になる。
Next, with reference to the schematic sectional view another step 5, a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the reference embodiment. Reference embodiment of this fourth embodiment is described above
This is a different manufacturing method from the two manufacturing methods .

【0061】まず、最初の工程による結果構造が図5
(a)に示されている。このゲート電極4の作製までの
工程は上記図3(a)を参照して説明した内容と同じな
ので説明を省略する。
First, the structure resulting from the first step is shown in FIG.
This is shown in FIG. The steps up to the fabrication of the gate electrode 4 are the same as those described with reference to FIG.

【0062】次の工程による結果構造が図5(b)に示
されている。この工程は、まず、上部の全表面に気相成
長により窒化シリコン膜を20nm成長させて異方性エ
ッチングし、第1側壁絶縁膜31を形成する。続く工程
は、チャネル不純物層2にヒ素イオンをエネルギー15
keV、5×1014cm-2で照射してイオン注入し、第
1ソース32および第1ドレイン33を形成する。この
際、ヒ素イオン注入により形成される第1ソース32お
よび第1ドレイン33の接合深さは50nm程度であ
る。
FIG. 5B shows the structure obtained by the next step. In this step, first, a silicon nitride film is grown to a thickness of 20 nm on the entire upper surface by vapor phase growth and anisotropically etched to form a first sidewall insulating film 31. In the subsequent step, arsenic ions are supplied to the channel impurity layer 2 with an energy of 15%.
The first source 32 and the first drain 33 are formed by irradiation with keV and irradiation at 5 × 10 14 cm −2 and ion implantation. At this time, the junction depth of the first source 32 and the first drain 33 formed by arsenic ion implantation is about 50 nm.

【0063】上記説明では、第1側壁絶縁膜31を形成
してからヒ素をイオン注入して第1ソース32および第
1ドレイン33を形成すると説明したが、この順序は逆
にしてもよい。
In the above description, the first source 32 and the first drain 33 are formed by ion-implanting arsenic after forming the first side wall insulating film 31, but the order may be reversed.

【0064】次の工程による結果構造が図5(c)に示
されている。この工程は、まずゲート側面に気相成長に
より酸化シリコン膜を80nm成長させて異方性エッチ
ングし、第2側壁絶縁膜51を形成する。続く工程は、
上部表面にヒ素イオンをエネルギー50keV、5×1
15cm-2で照射してイオン注入し、第2ソース52お
よび第2ドレイン53を形成する。
FIG. 5C shows the structure resulting from the next step. In this step, first, a silicon oxide film is grown to a thickness of 80 nm by vapor phase growth on the side surface of the gate and anisotropically etched to form a second sidewall insulating film 51. The following steps
Arsenic ions are applied to the upper surface at an energy of 50 keV, 5 × 1
The second source 52 and the second drain 53 are formed by irradiating at 0 15 cm -2 and implanting ions.

【0065】次の工程による結果構造が図5(d)に示
されている。この工程は、第1側壁絶縁膜31をリン酸
によりエッチングして除去したのち、BF2 イオンをエ
ネルギー30keV、1×1014cm-2で照射してイオ
ン注入する。この際、ゲート電極4や第2側壁絶縁膜5
1の形状を反映したボロン分布ができ、かつ第1ソース
32および第1ドレイン33のヒ素分布と重なるため、
第1ソース32および第1ドレイン33それぞれの一部
がP型に反転し、P型のポケット注入領域54ができ
る。この後の工程は、熱処理(例えば1000℃、10
秒)して不純物を活性化する。
FIG. 5D shows a structure resulting from the next step. In this step, after the first sidewall insulating film 31 is removed by etching with phosphoric acid, BF 2 ions are irradiated at an energy of 30 keV and 1 × 10 14 cm −2 to be ion-implanted. At this time, the gate electrode 4 and the second sidewall insulating film 5
1 is formed and the arsenic distribution of the first source 32 and the first drain 33 overlaps.
A part of each of the first source 32 and the first drain 33 is inverted to P-type, and a P-type pocket injection region 54 is formed. Subsequent steps are heat treatment (for example, 1000 ° C., 10 ° C.).
Seconds) to activate the impurities.

【0066】この結果、拡散層である第1ソース32お
よび第1ドレイン33のゲート端近傍は下側30nm程
度がP型に反転し、接合深さは20nm程度となり、か
つポケット注入領域とドレインとの接触の長さは断面で
見た場合、40nm程度と小さくなる。
As a result, in the vicinity of the gate ends of the first source 32 and the first drain 33, which are the diffusion layers, the lower side is inverted to P-type about 30 nm, the junction depth becomes about 20 nm, and the pocket injection region and the drain are The contact length is as small as about 40 nm when viewed in cross section.

【0067】この後の工程は、配線等を形成する通常の
工程であり、図示および説明を省略する。
The subsequent steps are ordinary steps for forming wirings and the like, and illustration and description thereof are omitted.

【0068】上記第の実施の参考形態によれば、ゲー
ト端付近のソースおよびドレインそれぞれの拡散層の接
合深さは20nm程度に浅く、かつその不純物量も4×
1014cm-2に多くできるので、抵抗値は従来法より1
桁以上を改善できる。またポケット注入領域とドレイン
との接触部分は断面で見た場合、40nm程度の長さと
なり、従来法に比べて半分以下にできる。
[0068] The above, according to the fourth exemplary reference embodiment, the source and drain junction depth of each of the diffusion layer near the gate edge is shallow in the order of 20 nm, and 4 × also the amount of impurities
Since the resistance can be increased to 10 14 cm -2 , the resistance value is 1
Can improve by more than an order of magnitude. The contact portion between the pocket injection region and the drain has a length of about 40 nm when viewed in cross section, which can be reduced to half or less compared to the conventional method.

【0069】[0069]

【0070】[0070]

【0071】[0071]

【発明の効果】 以上説明したように 、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、ポケット領域の形成を不純物イ
オンの注入で形成する際、このマスクとなるV字型構造
または矩形の溝を自己整合的に作り、ポケット領域の長
さ(チャネル長方向にみて)を任意にでき、かつ接合が
深いN+ ドレインから離して形成することができる。こ
の結果、目合わせを不要にできると共に、ポケット領域
とドレインとの接合面積を少なく抑えることにより拡散
層容量の低減をはかることができる。
As described above , according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, when a pocket region is formed by implanting impurity ions, a V-shaped structure or a rectangular groove serving as a mask is formed. The pocket region can be formed in a self-aligned manner, the length of the pocket region (as viewed in the channel length direction) can be arbitrarily set, and the junction can be formed away from the deep N + drain. As a result, the alignment can be made unnecessary, and the capacitance of the diffusion layer can be reduced by reducing the junction area between the pocket region and the drain.

【0072】すなわち、MOSFETのソース、ドレイ
ンの形成において、拡散層接合深さは従来の半分以下
に、また拡散層抵抗は不純物のドーズ量により相違する
が、従来より1桁以下にそれぞれ改善でき、かつ拡散層
の容量は従来の半分程度にすることができる。このた
め、微細化に伴う短チャネル効果の改善やスイッチング
速度の向上が期待できる。
That is, in the formation of the source and the drain of the MOSFET, the junction depth of the diffusion layer can be improved to less than half of the conventional one, and the resistance of the diffusion layer can be improved to one digit or less than that of the conventional one. In addition, the capacity of the diffusion layer can be reduced to about half of the conventional capacity. Therefore, improvement of the short channel effect and improvement of the switching speed due to miniaturization can be expected.

【0073】また、この発明は短チャネル効果が顕著と
なるゲート長0.3μm以下のMOSFETで特に効果
が大きい。
The present invention is particularly effective for MOSFETs having a gate length of 0.3 μm or less, in which the short channel effect is remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に対する実施の第1の参考形態である半
導体装置を示す断面模式図である。
It is a schematic sectional view showing a semiconductor device according to a first reference embodiment for the present invention; FIG.

【図2】本発明に対する実施の第2の参考形態である半
導体装置を示す断面模式図である。
It is a schematic sectional view showing a semiconductor device according to a second reference embodiment for the present invention; FIG.

【図3】本発明の一つの実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す工程別の断面模式図である。
3 is a schematic sectional view another step showing a method of manufacturing a semiconductor device in the form status of one embodiment of the present invention.

【図4】本発明に対する実施の第参考形態である半
導体装置の製造方法を示す工程別の断面模式図である。
Is a schematic sectional view another step showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a third reference embodiment for the present invention; FIG.

【図5】本発明に対する実施の第参考形態である半
導体装置の製造方法を示す工程別の断面模式図である。
5 is a another cross-sectional schematic view process showing a manufacturing method of a semiconductor device according to a fourth reference embodiment for the present invention.

【図6】従来の半導体装置の製造方法の一例を示す断面
模式図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view illustrating an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図7】従来の半導体装置の製造方法の別の一例を示す
断面模式図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing another example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 チャネル不純物層 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 側壁絶縁膜 6 浅いソース 7 浅いドレイン 8 深いソース 9 深いドレイン 10 ポケット領域 21 ソース 22 ドレイン 31 第1側壁絶縁膜 32 第1ソース 33 第1ドレイン 34,41 選択エピ成長層 35,42,54 ポケット注入領域 36,43,51 第2側壁絶縁膜 37,44,52 第2ソース 38,45,53 第2ドレイン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Channel impurity layer 3 Gate insulating film 4 Gate electrode 5 Side wall insulating film 6 Shallow source 7 Shallow drain 8 Deep source 9 Deep drain 10 Pocket region 21 Source 22 Drain 31 First sidewall insulating film 32 First source 33 First Drain 34, 41 selective epi growth layer 35, 42, 54 pocket injection region 36, 43, 51 second sidewall insulating film 37, 44, 52 second source 38, 45, 53 second drain

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 29/78 H01L 21/265 H01L 21/336 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 29/78 H01L 21/265 H01L 21/336

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 MOS(Metal Oxide Semiconductor )
構造による半導体装置の製造方法において、 導電型の半導体基板の素子形成領域表面にチャネル層を
形成し、該チャネル層の表面上にゲート絶縁膜を形成
し、該ゲート絶縁膜の表面上にゲート電極を形成する工
程と、 該ゲート電極の側面に薄い第1の絶縁膜を形成し、所要
の不純物イオンを前記半導体基板の表面に照射して所要
の第1の導電型薄膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜の前記ゲート電極と反対側の半導体の
表面上にファセットをつけながら半導体を選択成長させ
る工程と、 所要の不純物イオンを照射して、前記第1の導電型薄膜
と逆の導電型の領域を、ゲート電極端の下側で前記第1
の導電型薄膜の下部に形成する工程と、 前記第1の絶縁膜の側面に第2の絶縁膜を形成し、所要
の不純物イオンを照射して、前記第1の導電型薄膜と同
じ導電型の高濃度の導電型薄膜を、前記選択成長させた
半導体および前記半導体基板の表面に形成する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A MOS (Metal Oxide Semiconductor)
In a method of manufacturing a semiconductor device having a structure , a channel layer is formed on a surface of an element forming region of a conductive semiconductor substrate, a gate insulating film is formed on a surface of the channel layer, and a gate electrode is formed on a surface of the gate insulating film. Forming a thin first insulating film on the side surface of the gate electrode, and irradiating the surface of the semiconductor substrate with required impurity ions to form a required first conductivity type thin film; A step of selectively growing a semiconductor while forming a facet on the surface of the semiconductor opposite to the gate electrode of the first insulating film; The region of the conductivity type is formed under the first electrode below the end of the gate electrode.
Forming a second insulating film on a side surface of the first insulating film and irradiating a required impurity ion with the same conductive type as the first conductive type thin film. Forming a high-concentration conductive thin film on the surface of the selectively grown semiconductor and the semiconductor substrate.
【請求項2】 請求項において、前記第1の絶縁膜
形成する工程と前記第1の導電型薄膜形成する工程と
の順序が逆であることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
2. A semiconductor device according to claim 1, wherein the order of the step of forming the first insulating step and the first membrane to the <br/> formation of the conductive thin film is reversed Manufacturing method.
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