JP5212362B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
他の一態様では、前記応力印加膜を形成する際に、内側に向けて正の応力を及ぼす収縮膜を形成し、前記収縮膜に選択的にイオン注入を行うことにより、前記正の引張歪及び前記正の圧縮歪を生じさせる部分のみに応力を残存させるとともに、イオンが注入された部分を収縮膜として機能しない絶縁膜とするか、又は前記収縮膜を選択的にエッチングすることにより、前記正の引張歪及び前記正の圧縮歪を生じさせる部分のみに応力を残存させる。前記nチャネルMOSトランジスタは、前記電子の移動方向に関し、平面視で、前記収縮膜と並べて形成し、前記pチャネルMOSトランジスタは、前記正孔の移動方向に対して直交する方向に関し、平面視で、前記収縮膜と並べて形成する。
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、互いにチャネルの向きが平行なnチャネルMOSトランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタを半導体基板上に形成する。また、半導体基板の表面に平行な面内において、これらのトランジスタのソース及びドレインを結ぶ直線が延びる方向(チャネル長の方向)を第1の方向といい、これに直交する方向(チャネル幅の方向)を第2の方向ということとする。つまり、nチャネルMOSトランジスタでは、チャネルにおける電子の移動方向が第1の方向に相当し、pチャネルMOSトランジスタでは、チャネルにおける正孔の移動方向が第1の方向に相当する。また、nチャネルMOSトランジスタを形成する予定の領域をnMOS領域といい、pチャネルMOSトランジスタを形成する予定の領域をpMOS領域ということとする。図1A乃至図1Bは、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す平面図である。また、図2A乃至図2Eは、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図であり、図3A乃至図3Eも、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。なお、図2A乃至図2Eは、図1A乃至図1B中のI−I線に沿った断面を示し、図3A乃至図3Eは、図1A乃至図1B中のII−II線に沿った断面を示している。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態でも、互いにチャネルの向きが平行なnチャネルMOSトランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタを半導体基板上に形成する。また、半導体基板の表面に平行な面内において、これらのトランジスタのソース及びドレインを結ぶ直線が延びる方向(チャネル長の方向)を第1の方向といい、これに直交する方向(チャネル幅の方向)を第2の方向ということとする。つまり、nチャネルMOSトランジスタでは、チャネルにおける電子の移動方向が第1の方向に相当し、pチャネルMOSトランジスタでは、チャネルにおける正孔の移動方向が第1の方向に相当する。また、nチャネルMOSトランジスタを形成する予定の領域をnMOS領域といい、pチャネルMOSトランジスタを形成する予定の領域をpMOS領域ということとする。図4A乃至図4Bは、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す平面図である。また、図5A乃至図5Eは、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図であり、図6A乃至図6Eも、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。なお、図5A乃至図5Eは、図4A乃至図4B中のI−I線に沿った断面を示し、図6A乃至図6Eは、図4A乃至図4B中のII−II線に沿った断面を示している。
次に、本発明の第3の実施形態について説明するが、ここでは、主に第1の実施形態と相違する点について説明する。図7A乃至図7Bは、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図であり、図8A乃至図8Bも、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。なお、図7A乃至図7Bは、図1A中のI−I線に沿った断面を示し、図8A乃至図8Bは、図1A中のII−II線に沿った断面を示している。
次に、本発明の第4の実施形態について説明するが、ここでは、主に第2の実施形態と相違する点について説明する。図9A乃至図9Bは、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図であり、図10A乃至図10Bも、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。なお、図9A乃至図9Bは、図4A中のI−I線に沿った断面を示し、図10A乃至図10Bは、図4A中のII−II線に沿った断面を示している。
Claims (6)
- 半導体基板上に、nチャネルMOSトランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタを形成する工程と、
前記nチャネルMOSトランジスタのチャネルに、電子の移動方向への正の引張歪を生じさせ、前記pチャネルMOSトランジスタのチャネルに、正孔の移動方向への正の圧縮歪を生じさせる応力印加膜を形成する工程と、
を有し、
前記応力印加膜を形成する工程は、
外側に向けて正の応力を及ぼす膨張膜を形成する工程と、
前記膨張膜に選択的にイオン注入を行うことにより、前記正の引張歪及び前記正の圧縮歪を生じさせる部分のみに応力を残存させるとともに、イオンが注入された部分を膨張膜として機能しない絶縁膜とする工程と、
を有し、
前記nチャネルMOSトランジスタは、前記電子の移動方向に対して直交する方向に関し、平面視で、前記膨張膜と並べて形成し、
前記pチャネルMOSトランジスタは、前記正孔の移動方向に関し、平面視で、前記膨張膜と並べて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板上に、nチャネルMOSトランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタを形成する工程と、
前記nチャネルMOSトランジスタのチャネルに、電子の移動方向への正の引張歪を生じさせ、前記pチャネルMOSトランジスタのチャネルに、正孔の移動方向への正の圧縮歪を生じさせる応力印加膜を形成する工程と、
を有し、
前記応力印加膜を形成する工程は、
内側に向けて正の応力を及ぼす収縮膜を形成する工程と、
前記収縮膜に選択的にイオン注入を行うことにより、前記正の引張歪及び前記正の圧縮歪を生じさせる部分のみに応力を残存させるとともに、イオンが注入された部分を収縮膜として機能しない絶縁膜とする工程と、
を有し、
前記nチャネルMOSトランジスタは、前記電子の移動方向に関し、平面視で、前記収縮膜と並べて形成し、
前記pチャネルMOSトランジスタは、前記正孔の移動方向に対して直交する方向に関し、平面視で、前記収縮膜と並べて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板上に、nチャネルMOSトランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタを形成する工程と、
前記nチャネルMOSトランジスタのチャネルに、電子の移動方向への正の引張歪を生じさせ、前記pチャネルMOSトランジスタのチャネルに、正孔の移動方向への正の圧縮歪を生じさせる応力印加膜を形成する工程と、
を有し、
前記応力印加膜を形成する工程は、
外側に向けて正の応力を及ぼす膨張膜を形成する工程と、
前記膨張膜を選択的にエッチングすることにより、前記正の引張歪及び前記正の圧縮歪を生じさせる部分を残存させる工程と、
を有し、
前記nチャネルMOSトランジスタは、前記電子の移動方向に対して直交する方向に関し、平面視で、前記膨張膜と並べて形成し、
前記pチャネルMOSトランジスタは、前記正孔の移動方向に関し、平面視で、前記膨張膜と並べて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板上に、nチャネルMOSトランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタを形成する工程と、
前記nチャネルMOSトランジスタのチャネルに、電子の移動方向への正の引張歪を生じさせ、前記pチャネルMOSトランジスタのチャネルに、正孔の移動方向への正の圧縮歪を生じさせる応力印加膜を形成する工程と、
を有し、
前記応力印加膜を形成する工程は、
内側に向けて正の応力を及ぼす収縮膜を形成する工程と、
前記収縮膜を選択的にエッチングすることにより、前記正の引張歪及び前記正の圧縮歪を生じさせる部分を残存させる工程と、
を有し、
前記nチャネルMOSトランジスタは、前記電子の移動方向に関し、平面視で、前記収縮膜と並べて形成し、
前記pチャネルMOSトランジスタは、前記正孔の移動方向に対して直交する方向に関し、平面視で、前記収縮膜と並べて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記膨張膜として、熱CVD法によりシリコン窒化膜を形成することを特徴とする請求項1又は3に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記収縮膜として、プラズマCVD法によりシリコン窒化膜を形成することを特徴とする請求項2又は4に記載の半導体装置の製造方法。
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