JPH05183160A - Semiconductor device and fabrication thereof - Google Patents

Semiconductor device and fabrication thereof

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JPH05183160A
JPH05183160A JP34563091A JP34563091A JPH05183160A JP H05183160 A JPH05183160 A JP H05183160A JP 34563091 A JP34563091 A JP 34563091A JP 34563091 A JP34563091 A JP 34563091A JP H05183160 A JPH05183160 A JP H05183160A
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JP
Japan
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source
diffusion layer
mixed crystal
crystal layer
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP34563091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nishiyama
彰 西山
Yukihiro Ushiku
幸広 牛久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP34563091A priority Critical patent/JPH05183160A/en
Publication of JPH05183160A publication Critical patent/JPH05183160A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device wherein contact resistance is not increased even though the device is made finer. CONSTITUTION:There are provided on a silicon substrate 1 a gate electrode 4 formed through a gate oxide film 3, a source-drain diffusion layer 6 formed on the surface of the silicon substrate 1 oppositely to the gate electrode 4, a source-drain electrode 9 formed on the source-drain diffusion layer 6, and a Si-Ge mixed crystal layer 8 displaced between the source-drain electrode 9 and the source-drain diffusion layer 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンタクト抵抗の低減
化を図り得る半導体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device capable of reducing contact resistance and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピューターや通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、1チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路(LSI)が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、LSI単体の性能と大きく結
び付いている。
2. Description of the Related Art In recent years, large-scale integrated circuits (LSIs) formed by integrating a large number of transistors, resistors, etc. so as to achieve an electric circuit on a single chip are formed in important parts of computers and communication devices. It is used a lot. Therefore, the performance of the entire device is largely linked to the performance of the LSI alone.

【0003】LSI単体の性能向上は、集積度を高める
こと、つまり、素子の微細化により実現できる。素子の
微細化が進と、配線材と各素子とを結ぶコンタクトホー
ルの径が小さくなり、配線材と素子との接触面積が小さ
くなる。この結果、コンタクトホールにおける抵抗、い
わゆる、コンタクト抵抗は、素子の微細化とともに増大
する。このため、コンタクト抵抗が寄生抵抗として働
き、素子に供給される電流が少なくなり、動作遅延が生
じる。
The performance of the LSI itself can be improved by increasing the degree of integration, that is, by miniaturizing the elements. As the element becomes finer, the diameter of the contact hole connecting the wiring member and each element becomes smaller, and the contact area between the wiring member and the element becomes smaller. As a result, the resistance in the contact hole, so-called contact resistance, increases with the miniaturization of the element. Therefore, the contact resistance acts as a parasitic resistance, the current supplied to the element is reduced, and an operation delay occurs.

【0004】そこで、電界トランジスタ(FET)にお
いては、図14に示すように、ソース・ドレイン拡散層
92の表面にシリサイド93を形成する方法が検討され
ている。この方法は、ソース・ドレイン拡散層92を形
成した後に、ポリシリコンゲート電極91の側壁に絶縁
膜93を形成し、続いて、シリコン基板90の全面に、
チタン等からなる金属膜を堆積し、この金属膜に熱処理
を施してポリシリコンゲート電極91、ドレイン・ソー
ス拡散層92をシリサイド化し、この後、未反応の金属
膜をエッチング除去するというものである。
Therefore, in an electric field transistor (FET), as shown in FIG. 14, a method of forming a silicide 93 on the surface of the source / drain diffusion layer 92 has been studied. In this method, after forming the source / drain diffusion layer 92, an insulating film 93 is formed on the side wall of the polysilicon gate electrode 91, and then, on the entire surface of the silicon substrate 90.
A metal film made of titanium or the like is deposited, the heat treatment is applied to the metal film to silicide the polysilicon gate electrode 91 and the drain / source diffusion layer 92, and then the unreacted metal film is removed by etching. ..

【0005】このような方法を用いることで、コンタク
トホールの径が小さくなっても、ソース・ドレイン拡散
層92とソース・ドレイン電極95との実効的な接触面
積を、ソース・ドレイン拡散層92の面積と同じにで
き、コンタクト抵抗の増大を防止できる。
By using such a method, even if the diameter of the contact hole is reduced, the effective contact area between the source / drain diffusion layer 92 and the source / drain electrode 95 can be reduced. The area can be made the same, and the increase in contact resistance can be prevented.

【0006】しかしながら、今後さらに微細化が進んで
いくと、ソース・ドレイン拡散層92の面積が1.0μ
2 程度まで小さくなると予想され、この結果、接触面
積がソース・ドレイン92の面積と同じであっても、コ
ンタクト抵抗の値は高いものとなり、動作遅延等の問題
が生じる。特に、p+ 拡散層とシリサイドとの間のコン
タクト抵抗は、n+ 拡散層とシリサイドとの間のそれに
比べ高く、この部分を低抵抗化する必要がある。
However, with further miniaturization in the future, the area of the source / drain diffusion layer 92 becomes 1.0 μm.
m 2 It is expected that the contact resistance will be small, and as a result, even if the contact area is the same as the area of the source / drain 92, the value of the contact resistance becomes high, and problems such as operation delay occur. In particular, p + The contact resistance between the diffusion layer and the silicide is n + Since it is higher than that between the diffusion layer and the silicide, it is necessary to reduce the resistance of this portion.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、今後さら
に素子の微細化が進むと、シリサイドを用いたFETで
あっても、ソース・ドレイン拡散層の面積が非常に小さ
くなるので、ソース・ドレイン電極とソース・ドレイン
拡散層との接触面積が小さくなり、これにより、コンタ
クト抵抗が増大し、動作遅延等の問題が生じるという問
題があった。
As described above, when the element is further miniaturized in the future, the area of the source / drain diffusion layer becomes very small even in the FET using silicide, so the source / drain There is a problem that the contact area between the electrode and the source / drain diffusion layer becomes small, which increases the contact resistance and causes a problem such as operation delay.

【0008】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、今後さらに素子の微細
化が進んでも、コンタクト抵抗の増大を招かない半導体
装置及びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same which will not increase the contact resistance even if the element is further miniaturized in the future. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半導体装置は、シリコン基板に形成され
たソース・ドレイン拡散層とソース・ドレイン電極との
間に、シリコンと所定の元素とからなる混晶層が設けら
れ、前記所定の元素として、前記混晶層の価電子帯端の
エネルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェルミ
準位との差が、前記ソース・ドレイン拡散層の価電子帯
端のエネルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェ
ルミ準位との差より小さくなる元素を選んだことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention is configured such that silicon and a predetermined amount are provided between a source / drain diffusion layer and a source / drain electrode formed on a silicon substrate. A mixed crystal layer made of an element is provided, and the difference between the energy level at the valence band edge of the mixed crystal layer and the Fermi level of the source / drain electrode is the predetermined element. It is characterized in that an element smaller than the difference between the energy level at the valence band edge of the layer and the Fermi level of the source / drain electrodes is selected.

【0010】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
シリコン基板にソース・ドレイン拡散層を形成した後、
CVD法を用いてシリコンと所定の元素とからなる混晶
層を前記ソース・ドレイン拡散層上に形成する工程を有
し、前記所定の元素として、前記混晶層の価電子帯端の
エネルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェルミ
準位との差が、前記ソース・ドレイン拡散層の価電子帯
端のエネルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェ
ルミ準位との差より小さくなる元素を選んだことを特徴
とする。また、CVD法を用いる代わりに、ソース・ド
レイン拡散層に上述した条件を満たす所定の元素のイオ
ンを打込むことで、混晶層を形成しても良い。
The semiconductor device manufacturing method of the present invention is
After forming the source / drain diffusion layer on the silicon substrate,
There is a step of forming a mixed crystal layer of silicon and a predetermined element on the source / drain diffusion layer by using a CVD method, and the energy level of the valence band edge of the mixed crystal layer is used as the predetermined element. An element whose difference between the Fermi level of the source / drain electrode and the Fermi level of the source / drain diffusion layer is smaller than the difference between the energy level of the valence band edge of the source / drain diffusion layer and the Fermi level of the source / drain electrode. It is characterized by Further, instead of using the CVD method, the mixed crystal layer may be formed by implanting ions of a predetermined element satisfying the above-described conditions into the source / drain diffusion layer.

【0011】[0011]

【作用】ソース・ドレイン電極とソース・ドレイン拡散
層とのコンタクト抵抗は、ソース・ドレイン電極のフェ
ルミ準位とソース・ドレイン拡散層の価電子帯のエネル
ギー準位との差が小さいほど小さくなる。
The contact resistance between the source / drain electrode and the source / drain diffusion layer becomes smaller as the difference between the Fermi level of the source / drain electrode and the energy level of the valence band of the source / drain diffusion layer becomes smaller.

【0012】本発明の半導体装置では、ソース・ドレイ
ン電極をシリコンと所定の元素からなる混晶層を介して
ソース・ドレイン拡散層と接続し、所定の元素として、
前記混晶層の価電子帯端のエネルギー準位と前記ソース
・ドレイン電極のフェルミ準位との差が、前記ソース・
ドレイン拡散層の価電子帯端のエネルギー準位と前記ソ
ース・ドレイン電極のフェルミ準位との差より小さくな
る元素を用いている。
In the semiconductor device of the present invention, the source / drain electrodes are connected to the source / drain diffusion layer through a mixed crystal layer of silicon and a predetermined element, and the predetermined element is
The difference between the energy level at the valence band edge of the mixed crystal layer and the Fermi level of the source / drain electrodes is
An element smaller than the difference between the energy level at the valence band edge of the drain diffusion layer and the Fermi level of the source / drain electrode is used.

【0013】即ち、混晶層を介してソース・ドレイン拡
散層とソース・ドレイン電極とを接続することで、ソー
ス・ドレイン電極のフェルミ準位とソース・ドレイン拡
散層の価電子帯のエネルギー準位との差を実効的に小さ
くしている。
That is, by connecting the source / drain diffusion layer and the source / drain electrode through the mixed crystal layer, the Fermi level of the source / drain electrode and the energy level of the valence band of the source / drain diffusion layer are connected. The difference between and is effectively reduced.

【0014】したがって、素子の微細化により、ソース
・ドレイン電極とソース・ドレイン拡散層との接触面積
が小さくなっても、これによるコンタクト抵抗の増大
は、上記混晶層によるコンタクト抵抗の減少により防止
できる。
Therefore, even if the contact area between the source / drain electrode and the source / drain diffusion layer is reduced due to the miniaturization of the element, the increase in contact resistance due to this is prevented by the decrease in contact resistance due to the mixed crystal layer. it can.

【0015】また、半導体装置の製造方法では、CVD
法を用いてソース・ドレイン拡散層上に混晶層を形成し
ている。したがって、シリコン基板にダメージを与える
こと無く混晶層を形成できる。
In the method of manufacturing a semiconductor device, CVD is used.
A mixed crystal layer is formed on the source / drain diffusion layer by using the method. Therefore, the mixed crystal layer can be formed without damaging the silicon substrate.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1,図2は、本発明の第1の実施例に係わるMO
Sトランジスタの製造工程断面図である。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show an MO according to the first embodiment of the present invention.
It is a manufacturing-process sectional drawing of an S transistor.

【0017】まず、図1(a)に示す如く、n型のSi
基板1上に、素子分離用酸化膜2を形成する。次いでこ
の酸化膜2で囲まれた素子形成領域に、熱酸化法を用い
て厚さ8nmのゲート酸化膜3を形成し、続いて、全面
に厚さ300nmのゲート電極4となる多結晶シリコン
膜を堆積する。そして、フォトリソグラフィ技術を用い
て上記多結晶シリコン膜をパターニングしてゲート電極
4を形成する。
First, as shown in FIG. 1A, n-type Si
An element isolation oxide film 2 is formed on a substrate 1. Then, a gate oxide film 3 having a thickness of 8 nm is formed in the element formation region surrounded by the oxide film 2 by using a thermal oxidation method, and subsequently, a polycrystalline silicon film to be a gate electrode 4 having a thickness of 300 nm is formed on the entire surface. Deposit. Then, the polycrystalline silicon film is patterned by using the photolithography technique to form the gate electrode 4.

【0018】次に図1(b)に示す如く、全面に側壁ゲ
ート絶縁膜5となるSiO2 膜を堆積した後、このSi
2 膜の全面をエッチバックして、ゲート電極4の側壁
に側壁ゲート絶縁膜5を形成する。次いで加速電圧40
keV,ドーズ量5×1015cm-2の条件でBF2 を注
入し、続いて、窒素雰囲気中で850℃,30分の熱処
理を行なってp+ 型のソース・ドレイン拡散層6を形成
する。
Next, as shown in FIG. 1B, after depositing a SiO 2 film which will be the side wall gate insulating film 5 on the entire surface, this Si film is formed.
The entire surface of the O 2 film is etched back to form a sidewall gate insulating film 5 on the sidewall of the gate electrode 4. Then acceleration voltage 40
BF 2 is implanted under the conditions of keV and a dose of 5 × 10 15 cm −2 , followed by heat treatment at 850 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere to obtain p +. The source / drain diffusion layer 6 of the mold is formed.

【0019】次に図2(a)に示す如く、CVD法を用
いて、全面に厚さ800nmのSiO2 膜7を堆積した
後、ソース・ドレイン拡散層6と後工程で形成するソー
ス・ドレイン電極9とのコンタクトを取るためのコンタ
クトホールを形成する。次いで加速電圧20keV,ド
ーズ量3×1016cm2 の条件でGe+ のイオン注入を
行なう。この後、Ar雰囲気中で600℃,1時間の熱
処理を行ない、コンタクトホール低部のSi基板1に注
入されたGeとSiとを結合させる。このようなイオン
注入工程,熱処理工程により、コンタクトホール低部の
Si基板1の表面で、Si0.8 Ge0.2 となるSi−G
e混晶層8を形成できる。
Next, as shown in FIG. 2A, a CVD method is used to deposit an SiO 2 film 7 having a thickness of 800 nm on the entire surface, and then a source / drain diffusion layer 6 and a source / drain formed in a later step are formed. A contact hole for making contact with the electrode 9 is formed. Next, accelerating voltage 20 keV, dose 3 × 10 16 cm 2 Ge + Ion implantation is performed. After that, heat treatment is performed at 600 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere to bond Ge and Si injected into the Si substrate 1 at the lower part of the contact hole. By such an ion implantation step and a heat treatment step, Si-G becomes Si 0.8 Ge 0.2 on the surface of the Si substrate 1 in the lower portion of the contact hole.
The mixed crystal layer 8 can be formed.

【0020】次に図2(b)に示す如く、Si−Ge混
晶層8及びその下のソース・ドレイン拡散層6の不純物
活性化率を十分に高くするために、Ar雰囲気中で10
00℃,10秒の熱処理を行なう。次いで、電極材料と
して厚さ800nmのAl合金膜を全面に堆積する。最
後に、このAl合金膜をパターニングしてソース・ドレ
イン電極9を形成してMOSトランジスタが完成する。
Next, as shown in FIG. 2 (b), in order to sufficiently increase the impurity activation rate of the Si-Ge mixed crystal layer 8 and the source / drain diffusion layer 6 thereunder, 10 in an Ar atmosphere.
Heat treatment is performed at 00 ° C. for 10 seconds. Next, an 800 nm thick Al alloy film is deposited on the entire surface as an electrode material. Finally, the Al alloy film is patterned to form the source / drain electrodes 9, and the MOS transistor is completed.

【0021】図3は、上記方法で得られたMOSトラン
ジスタのコンタクトホールにおけるソース・ドレイン拡
散層6,Si−Ge混晶層8,ソース・ドレイン電極9
のエネルギーバンド図であり、図4は、従来方法で得ら
れたMOSトランジスタ、つまり、ソース・ドレイン拡
散層とソース・ドレイン電極との間にSi−Ge混晶層
が設けられてないMOSトランジスタのそれである。な
お、図中、φB は、ソース・ドレイン電極のフェルミ準
位と、このソース・ドレイン電極と接触した混晶層又は
ソース・ドレイン拡散層の価電子帯端のエネルギー準位
とのエネルギー準位差である。
FIG. 3 shows the source / drain diffusion layer 6, the Si—Ge mixed crystal layer 8, and the source / drain electrode 9 in the contact hole of the MOS transistor obtained by the above method.
FIG. 4 is an energy band diagram of a MOS transistor obtained by a conventional method, that is, a MOS transistor in which a Si—Ge mixed crystal layer is not provided between a source / drain diffusion layer and a source / drain electrode. That is it. In the figure, φ B is the energy level between the Fermi level of the source / drain electrode and the energy level of the valence band edge of the mixed crystal layer or the source / drain diffusion layer in contact with the source / drain electrode. It is the difference.

【0022】これらの図から、本実施例のMOSトラン
ジスタのエネルギー準位差φB の方が、従来のそれより
小さいことが分かる。これは、本実施例のMOSトラン
ジスタでは、Si−Ge混晶層8の影響により、価電子
帯の最小準位のエネルギレベルが高準位側にシフトした
からである。なお、上述したように、Si−Ge混晶層
8とソース・ドレイン電極9との界面における、Si−
Ge混晶層8のSiとGeとの比は4:1である。一
方、不純物濃度が高い半導体と金属とのコンタクト抵抗
c は、エネルギー準位差φB を用いて次式のように表
わせられる。 Rc =αexp(AφB 1/2 d ) ここで、αは比例係数,Nd はホールの界面濃度,Aは
定数である。上式から、エネルギー準位差φB が小さい
ほど、コンタクト抵抗Rc が小さくなることが分かる。
From these figures, it is understood that the energy level difference φ B of the MOS transistor of this embodiment is smaller than that of the conventional one. This is because, in the MOS transistor of this example, the energy level of the minimum level of the valence band was shifted to the high level side due to the influence of the Si—Ge mixed crystal layer 8. As described above, Si- at the interface between the Si-Ge mixed crystal layer 8 and the source / drain electrode 9
The ratio of Si to Ge in the Ge mixed crystal layer 8 is 4: 1. On the other hand, the contact resistance R c between the semiconductor having a high impurity concentration and the metal is expressed by the following equation using the energy level difference φ B. R c = α exp (Aφ B / 1/2 N d ) where α is a proportional coefficient, N d is the interface concentration of holes, and A is a constant. From the above equation, it can be seen that the contact resistance R c decreases as the energy level difference φ B decreases.

【0023】したがって、本実施例のMOSトランジス
タの方が、従来のそれより、コンタクト抵抗を小さくで
きるので、微細化により、ソース・ドレイン拡散層の面
積が小さくなっても、コンタクト抵抗の増大による動作
遅延は生じない。
Therefore, the contact resistance of the MOS transistor of this embodiment can be made smaller than that of the conventional MOS transistor. Therefore, even if the area of the source / drain diffusion layer becomes smaller due to miniaturization, the operation due to the increase of the contact resistance will occur. There is no delay.

【0024】また、本実施例では、イオン注入法を用い
てSi−Ge混晶層8を形成するので、基板表面に近い
ほどGe濃度が高くなり、この結果、Si−Ge混晶層
8及びソース・ドレイン電極の伝導帯のエネルギー準位
は、図3に示したように滑らかに変化する。
Further, in this embodiment, since the Si-Ge mixed crystal layer 8 is formed by using the ion implantation method, the Ge concentration becomes higher as it gets closer to the surface of the substrate. As a result, the Si-Ge mixed crystal layer 8 and The energy level of the conduction band of the source / drain electrodes changes smoothly as shown in FIG.

【0025】かくして本実施例によれば、エネルギー準
位差φB を小さくできるので、コンタクト抵抗の増大を
防止でき、もって、微細化を行なっても動作遅延の起き
ないMOSトランジスタを得ることができる。なお、本
実施例では、コンタクトホールを完全に塞いでいない
が、W等の金属で完全に塞いでも良い。
In this way, according to this embodiment, the energy level difference φ B can be made small, so that it is possible to prevent an increase in contact resistance, and thus it is possible to obtain a MOS transistor in which operation delay does not occur even if miniaturization is performed. .. Although the contact hole is not completely closed in this embodiment, it may be completely closed with a metal such as W.

【0026】図6は、本発明の第2の実施例に係わるM
OSトランジスタの断面図である。本実施例のMOSト
ランジスタが先の実施例のそれと異なる点は、CVD法
を用いてSi−Ge混晶層を形成したことにある。
FIG. 6 shows an M according to the second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an OS transistor. The MOS transistor of this embodiment is different from that of the previous embodiment in that the Si—Ge mixed crystal layer is formed by using the CVD method.

【0027】即ち、先の実施例と同様な方法で、素子分
離用酸化膜12で囲まれたシリコン基板11の素子形成
領域に、ゲート酸化膜13,ゲート電極14,側壁ゲー
ト絶縁膜15を形成した後、加速電圧40keV,ドー
ズ量5×1015cm-2の条件でBF2 のイオン注入を行
なってp型のソース・ドレイン拡散層16を形成する。
次に全面にSiO2 膜17を堆積した後、このSiO2
膜17にコンタクトホールを開口する。
That is, the gate oxide film 13, the gate electrode 14, and the sidewall gate insulating film 15 are formed in the element formation region of the silicon substrate 11 surrounded by the element isolation oxide film 12 by the same method as in the previous embodiment. After that, BF 2 ions are implanted under conditions of an acceleration voltage of 40 keV and a dose amount of 5 × 10 15 cm −2 to form a p-type source / drain diffusion layer 16.
Then after depositing a SiO 2 film 17 on the entire surface, the SiO 2
A contact hole is opened in the film 17.

【0028】次にSiH4 とGeH4 とH2 との混合ガ
スを使用した選択CVD法により、コンタクトホール内
にSi−Ge混晶層18を所定の高さまで埋める。具体
的には、最初、混合ガスの全圧力を27Pa(SiH4
分圧:6.5Pa),基板温度を550℃に設定してS
i−Ge混晶層18を形成する。そして、徐々にGeH
4 分圧を高くし、最終的には1.3Paとする。この
間、SiH4 分圧,全圧力が、それぞれ6.5Pa,2
7Paと一定になるように、H2 分圧を減少させる。こ
のような条件でCVD法によりSi−Ge混晶層18を
形成した後、例えば、Bの200keV,1×1015
-2と30keV,3×1015cm-2のイオン注入を行
ない、続いて、この不純物にArを用いた1000℃,
約10秒の活性化アニールを施する。最後に、Al合金
からなるソース・ドレイン電極19を形成してMOSト
ランジスタが完成する。
Next, the Si—Ge mixed crystal layer 18 is filled up to a predetermined height in the contact hole by a selective CVD method using a mixed gas of SiH 4 , GeH 4, and H 2 . Specifically, first, the total pressure of the mixed gas is set to 27 Pa (SiH 4
Partial pressure: 6.5 Pa), substrate temperature is set to 550 ° C. and S
The i-Ge mixed crystal layer 18 is formed. And gradually GeH
The partial pressure is increased to finally 1.3 Pa. During this period, the SiH 4 partial pressure and total pressure are 6.5 Pa and 2 Pa, respectively.
The H 2 partial pressure is reduced so that it becomes constant at 7 Pa. After forming the Si—Ge mixed crystal layer 18 by the CVD method under such conditions, for example, 200 keV of B, 1 × 10 15 c
m −2 and 30 keV, 3 × 10 15 cm −2 ion implantation was performed, and then Ar was used as the impurity at 1000 ° C.
Perform activation anneal for about 10 seconds. Finally, the source / drain electrodes 19 made of Al alloy are formed to complete the MOS transistor.

【0029】なお、SiH4 分圧に対するGeH4 分圧
を常に一定にすれば、SiとGeとの比が4:1と一定
のSi−Ge混晶層を形成でき、この場合、図5に示す
ようなバンド構造、つまり、Si−Ge混晶層18とS
i基板1との境界で伝導バンドが不連続なバンド構造が
得られる。
If the GeH 4 partial pressure relative to the SiH 4 partial pressure is kept constant, a Si—Ge mixed crystal layer having a constant ratio of Si and Ge of 4: 1 can be formed. In this case, as shown in FIG. The band structure as shown, that is, the Si-Ge mixed crystal layer 18 and S
A band structure in which the conduction band is discontinuous at the boundary with the i substrate 1 is obtained.

【0030】以上述べた方法で得られたMOSトランジ
スタでも、ソース・ドレイン電極19がSi−Ge混晶
層18を介してソース・ドレイン拡散層16に接続して
いるので、伝導帯端,価電子帯端の不連続,連続に関わ
らず、エネルギー準位差φBが小さくなり、コンタクト
抵抗が小さくなる。したがって、素子の微細化を行なっ
ても、動作速度を速く保つことができる。また、CVD
法を用いてSi−Ge混晶層18を形成しているので、
イオン注入の場合のようにSi基板11にダメージが与
える恐れはない。
Also in the MOS transistor obtained by the above-mentioned method, since the source / drain electrode 19 is connected to the source / drain diffusion layer 16 through the Si-Ge mixed crystal layer 18, the conduction band edge, the valence electron The energy level difference φ B becomes small and the contact resistance becomes small regardless of whether the band edge is discontinuous or continuous. Therefore, even if the element is miniaturized, the operation speed can be kept high. Also, CVD
Since the Si—Ge mixed crystal layer 18 is formed by using the method,
There is no possibility of damaging the Si substrate 11 as in the case of ion implantation.

【0031】なお、本実施例では、コンタクトホールを
Si−Ge混晶層18で完全に埋めなかったが、図7に
示すように、コンタクトホールをSi−Ge混晶層18
で完全に埋めても同様な効果が得られる。
In this embodiment, the contact hole was not completely filled with the Si-Ge mixed crystal layer 18, but the contact hole was filled with the Si-Ge mixed crystal layer 18 as shown in FIG.
Even if it is completely filled with, the same effect can be obtained.

【0032】また、選択CVD法により、コンタクトホ
ール内にSi−Ge混晶層18を所定の高さまで堆積す
る代わりに、全面にSi−Geに堆積した後、全面エッ
チバックを行なうことでコンタクトホール内にSi−G
e混晶層18を形成しても良い。図8は、本発明の第3
の実施例に係わるMOSトランジスタの製造工程断面図
である。
Further, instead of depositing the Si-Ge mixed crystal layer 18 to a predetermined height in the contact hole by the selective CVD method, after depositing Si-Ge on the entire surface, the entire surface is etched back to perform the contact hole. Si-G in
The e mixed crystal layer 18 may be formed. FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the MOS transistor according to the example.

【0033】先ず、第1の実施例と同様な方法を用い
て、図8(a)に示す如く、素子分離用酸化膜22で囲
まれたシリコン基板21の素子形成領域に、ゲート酸化
膜23,ゲート電極24,側壁ゲート絶縁膜25,p型
のソース・ドレイン拡散層26を形成する。
First, using the same method as in the first embodiment, as shown in FIG. 8A, the gate oxide film 23 is formed in the element formation region of the silicon substrate 21 surrounded by the element isolation oxide film 22. , A gate electrode 24, a sidewall gate insulating film 25, and a p-type source / drain diffusion layer 26 are formed.

【0034】次に図8(b)に示す如く、Ge+ イオン
を加速電圧20keV,ドーズ量3×1016cm-2の条
件で打込み、ゲート電極24,ソース・ドレイン拡散層
26の表面にGeを導入する。次いでAr雰囲気中で、
600℃,1時間の熱処理を用いてGeとSiとを結合
させ、Si−Ge混晶層28を形成する。この後、Si
−Ge混晶層28及びその下のソース・ドレイン拡散層
26並びにゲート電極24中の不純物の活性化率を上げ
るために、1000℃,10秒の熱処理をAr雰囲気中
で行なう。
Next, as shown in FIG. 8B, Ge + Ions are implanted under the conditions of an acceleration voltage of 20 keV and a dose amount of 3 × 10 16 cm −2 , and Ge is introduced into the surfaces of the gate electrode 24 and the source / drain diffusion layer 26. Then in Ar atmosphere,
Ge and Si are combined by heat treatment at 600 ° C. for 1 hour to form a Si—Ge mixed crystal layer 28. After this, Si
In order to increase the activation rate of impurities in the —Ge mixed crystal layer 28, the source / drain diffusion layer 26 thereunder, and the gate electrode 24, heat treatment is performed at 1000 ° C. for 10 seconds in an Ar atmosphere.

【0035】次に図8(c)に示す如く、CVD法を用
いて、全面に厚さ800nmのSiO2 膜27を堆積し
た後、このSiO2 膜27にコンタクトホールを開口す
る。最後に、全面に厚さ800nmのAl合金膜を堆積
した後、これをパターニングしてソース・ドレイン電極
29を形成してMOSトランジスタが完成する。
Next, as shown in FIG. 8C, a SiO 2 film 27 having a thickness of 800 nm is deposited on the entire surface by the CVD method, and then a contact hole is opened in this SiO 2 film 27. Finally, after depositing an Al alloy film with a thickness of 800 nm on the entire surface, this is patterned to form the source / drain electrodes 29, and the MOS transistor is completed.

【0036】以上述べた方法でも、Si−Ge混晶層2
8を介してソース・ドレイン電極29とソース・ドレイ
ン拡散層26とが接続しているので、エネルギー準位差
φBが小さくなり、この結果、微細化を行なっても、コ
ンタクト抵抗による寄生抵抗を低く保つことができるの
で動作遅延は生じない。なお、本実施例では、コンタク
トホールが完全に塞がれていないが、W等の金属を充填
して完全に塞がれた構造としても良い。
Even with the method described above, the Si--Ge mixed crystal layer 2
Since the source / drain electrode 29 and the source / drain diffusion layer 26 are connected via 8 the energy level difference φ B becomes small, and as a result, the parasitic resistance due to the contact resistance is reduced even if miniaturization is performed. Since it can be kept low, there is no operational delay. Although the contact hole is not completely closed in this embodiment, a structure in which the contact hole is completely closed by filling with a metal such as W may be used.

【0037】図9は、本発明の第4の実施例に係わるM
OSトランジスタの断面図である。本実施例のMOSト
ランジスタが第3の実施例のそれと異なる点は、CVD
法用いてSi−Ge混晶層を形成したことにある。
FIG. 9 shows an M according to the fourth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an OS transistor. The difference between the MOS transistor of this embodiment and that of the third embodiment is that the CVD
The Si-Ge mixed crystal layer was formed by using the method.

【0038】即ち、素子分離用酸化膜32で囲まれたシ
リコン基板31の素子形成領域に、ゲート酸化膜33,
ゲート電極34,側壁ゲート絶縁膜35,p型のソース
・ドレイン拡散層36を形成した後、選択CVD法を用
いてソース・ドレイン拡散層36上にSi−Ge混晶層
38を例えば50nmの厚さに選択的に形成する。この
後、先の実施例と同様なSiO2 膜37の堆積工程、コ
ンタクトホールの開口工程、ソース・ドレイン電極39
の形成工程を経てMOSトランジスタが完成する。な
お、ソース・ドレイン拡散層36上のSi−Ge混晶層
38への不純物導入は、例えば、加速電圧40keV,
ドーズ量1×1016cm-2程度の条件でBのイオン注入
を行なった後、1000℃,10秒の活性化アニールを
行なえば良い。
That is, in the device formation region of the silicon substrate 31 surrounded by the device isolation oxide film 32, the gate oxide film 33,
After forming the gate electrode 34, the sidewall gate insulating film 35, and the p-type source / drain diffusion layer 36, a Si—Ge mixed crystal layer 38 having a thickness of, for example, 50 nm is formed on the source / drain diffusion layer 36 by the selective CVD method. Selectively formed. After that, the same step of depositing the SiO 2 film 37, the step of opening a contact hole, the source / drain electrode 39 as in the previous embodiment.
The MOS transistor is completed through the formation process of. The introduction of impurities into the Si—Ge mixed crystal layer 38 on the source / drain diffusion layer 36 is performed by accelerating voltage of 40 keV,
After the ion implantation of B is performed under the condition that the dose amount is about 1 × 10 16 cm −2 , activation annealing may be performed at 1000 ° C. for 10 seconds.

【0039】このような方法で得られたMOSトランジ
スタでも先の実施例と同様な効果が得られる。なお、本
実施例の場合も、W等の金属でコンタクトホールを塞い
でも良い。図10は、本発明の第5の実施例に係わるM
OSトランジスタの断面図である。
With the MOS transistor obtained by such a method, the same effect as in the previous embodiment can be obtained. Also in the case of this embodiment, the contact hole may be closed with a metal such as W. FIG. 10 shows an M according to the fifth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an OS transistor.

【0040】これを製造工程に従い説明すると、まず、
素子分離用酸化膜42で区分されたシリコン基板41の
素子形成領域に、ゲート酸化膜43,ゲート電極44,
側壁ゲート絶縁膜45を形成する。
This will be explained according to the manufacturing process.
A gate oxide film 43, a gate electrode 44, and a gate electrode 44 are formed in an element formation region of the silicon substrate 41 divided by the element isolation oxide film 42.
The sidewall gate insulating film 45 is formed.

【0041】次にBのイオン注入を行なってp型のソー
ス・ドレイン拡散層46を形成し、引き続き、Geのイ
オン注入を行なってSi−Ge混晶層48を形成する。
この後、ソース・ドレイン拡散層46のBの活性化のた
めに、第3の実施例と同様に1000℃,10秒の熱処
理をAr雰囲気中で行なう。
Next, B ions are implanted to form a p-type source / drain diffusion layer 46, and then Ge ions are implanted to form a Si—Ge mixed crystal layer 48.
After that, in order to activate B of the source / drain diffusion layer 46, heat treatment is performed at 1000 ° C. for 10 seconds in an Ar atmosphere, as in the third embodiment.

【0042】次にSiH4 とTiCl4 との混合ガスを
使用し、基板温度を750℃に設定した選択CVD法に
より、ソース・ドレイン拡散層46上にチタンシリサイ
ド(TiSi2 )40を選択的に形成する。
Next, titanium silicide (TiSi 2 ) 40 is selectively formed on the source / drain diffusion layer 46 by a selective CVD method using a mixed gas of SiH 4 and TiCl 4 and setting the substrate temperature at 750 ° C. Form.

【0043】次にCVD法を用いてSiO2 膜47を全
面に堆積した後、このSiO2 膜47にコンタクトホー
ルを開口しする。最後に、Al合金膜を全面に堆積し、
これをパターニングしてソース・ドレイン電極49を形
成してMOSトランジスタが完成する。
Next, after depositing the SiO 2 film 47 on the entire surface by the CVD method, a contact hole is opened in the SiO 2 film 47. Finally, deposit an Al alloy film on the entire surface,
By patterning this, source / drain electrodes 49 are formed to complete a MOS transistor.

【0044】以上述べた方法によれば、Si−Ge混晶
層48とソース・ドレイン電極49との間にTiSi2
膜40を設けたので、コンタクト抵抗をよりいっそう小
さくできる。
According to the method described above, TiSi 2 is formed between the Si--Ge mixed crystal layer 48 and the source / drain electrode 49.
Since the film 40 is provided, the contact resistance can be further reduced.

【0045】なお、本実施例では、Geのイオン注入法
を用いてSi−Ge混晶層48を形成したが、図11に
示すように、選択CVD法を用いてSi−Ge混晶層4
8aを形成しても良い。また、Wなどの金属でコンタク
トホールを完全に塞いでも良い。図12は、本発明の第
6の実施例に係わるMOSトランジスタの製造工程断面
図である。
Although the Si-Ge mixed crystal layer 48 is formed by using the Ge ion implantation method in this embodiment, as shown in FIG. 11, the Si-Ge mixed crystal layer 4 is formed by using the selective CVD method.
8a may be formed. Further, the contact hole may be completely closed with a metal such as W. FIG. 12 is a sectional view of a manufacturing process of a MOS transistor according to the sixth embodiment of the present invention.

【0046】まず、図12(a)に示す如く、n型のS
i基板51上に素子分離用SiO2膜52を形成する。
次いでGeイオンを加速電圧100keV,ドーズ量3
×1016cm-2の条件でSi基板51に打込み、続い
て、Ar雰囲気中で600℃,1時間のアニールを行な
う。この結果、基板表面付近にSi−Ge混晶層58が
形成され、その上にSi層50が形成される。次いでこ
のSi層50を熱酸化して厚さ8nmのゲート酸化膜5
3を形成した後、全面にゲート電極56となる多結晶シ
リコン膜を堆積し、続いて、これをフォトリソグラフィ
を用いてパターニングしてゲート電極56を形成する。
この後、SiO2 膜を全面に堆積し、これにエッチバッ
クを施して側壁ゲート絶縁膜55を形成する。
First, as shown in FIG. 12A, n-type S
An element isolation SiO 2 film 52 is formed on the i substrate 51.
Next, Ge ions were accelerated at an acceleration voltage of 100 keV and a dose of 3
Implanting is performed on the Si substrate 51 under the condition of × 10 16 cm -2 , and then annealing is performed at 600 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere. As a result, the Si—Ge mixed crystal layer 58 is formed near the surface of the substrate, and the Si layer 50 is formed thereon. Next, this Si layer 50 is thermally oxidized to form a gate oxide film 5 with a thickness of 8 nm.
3 is formed, a polycrystalline silicon film to be the gate electrode 56 is deposited on the entire surface, and subsequently, this is patterned by using photolithography to form the gate electrode 56.
After that, a SiO 2 film is deposited on the entire surface and is etched back to form a sidewall gate insulating film 55.

【0047】次に図12(b)に示す如く、BF2 イオ
ンを加速電圧40keV,ドーズ量5×1015cm-2
条件で打ち込んだ後、窒素雰囲気中で850℃,30分
のアニールを行ない、p型のソース・ドレイン拡散層5
6を形成する。
Next, as shown in FIG. 12B, BF 2 ions are implanted under the conditions of an acceleration voltage of 40 keV and a dose of 5 × 10 15 cm -2 , and then annealed at 850 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. P-type source / drain diffusion layer 5
6 is formed.

【0048】次に図12(c)に示す如く、CVD法を
用いて、全面に厚さ800nmのSiO2 膜57を堆積
した後、SiO2 膜57,その下のSi層50に順次エ
ッチングを施し、Si−Ge混晶層58が露出するよう
にコンタクトホールを形成する。最後に、全面にAl合
金膜を堆積し、これをパターニングしてソース・ドレイ
ン電極59を形成してMOSトランジスタが完成する。
Next, as shown in FIG. 12C, a SiO 2 film 57 having a thickness of 800 nm is deposited on the entire surface by the CVD method, and then the SiO 2 film 57 and the Si layer 50 thereunder are sequentially etched. Then, a contact hole is formed so that the Si—Ge mixed crystal layer 58 is exposed. Finally, an Al alloy film is deposited on the entire surface and patterned to form source / drain electrodes 59, thus completing the MOS transistor.

【0049】以上述べた方法でも、先に説明したMOS
トランジスタと同様にSi−Ge混晶層58によりエネ
ルギー準位差φB が小さくなるので、コンタクト抵抗の
低減が図れる。
Even with the method described above, the MOS described above
Similar to the transistor, the Si—Ge mixed crystal layer 58 reduces the energy level difference φ B, so that the contact resistance can be reduced.

【0050】なお、イオン注入の代わりに選択CVD法
を用いてもSi−Ge混晶層58を形成できる。即ち、
素子分離用SiO2 膜52を形成した後、選択CVD法
を用いて、素子形成領域のSi基板51の表面に、Si
−Ge混晶層58を堆積し、この後、再び選択CVD法
を用いて、Si−Ge混晶層58上にSi層50を堆積
すれば良い。また、コンタクトホールをW等の金属で埋
込こんでも良い。
The Si-Ge mixed crystal layer 58 can be formed by using a selective CVD method instead of the ion implantation. That is,
After the element isolation SiO 2 film 52 is formed, Si is formed on the surface of the Si substrate 51 in the element formation region by the selective CVD method.
The —Ge mixed crystal layer 58 is deposited, and thereafter, the Si layer 50 may be deposited on the Si—Ge mixed crystal layer 58 by using the selective CVD method again. Further, the contact hole may be filled with a metal such as W.

【0051】図13は、本発明の第7の実施例に係わる
MOSトランジスタの断面図である。なお、図12のM
OSトランジスタと対応する部分には図12と同一符号
を付してあり、詳細な説明は省略する。本実施例のMO
Sトランジスタが第6の実施例のそれと異なる点は、S
i−Ge混晶層58上にシリサイドを形成したことにあ
る。
FIG. 13 is a sectional view of a MOS transistor according to the seventh embodiment of the present invention. Note that M in FIG.
The parts corresponding to the OS transistors are designated by the same reference numerals as those in FIG. 12, and detailed description thereof will be omitted. MO of this embodiment
The S-transistor differs from that of the sixth embodiment in that
This is because silicide was formed on the i-Ge mixed crystal layer 58.

【0052】即ち、ソース・ドレイン拡散層56を形成
した後、全面にTi膜を堆積し、続いて、窒素雰囲気中
で700℃,30秒間のアニールを行なう。この結果、
Ti膜と接触していたSi層50は全てTiSi2 膜6
0に変わる。この後、未反応のTi膜や、TiN膜を除
去する。この後の工程は先の実施例と同様である。以上
の工程により、ゲート電極54,ソース・ドレイン拡散
層56上にTiSi2膜60に残った構造のMOSトラ
ンジスタが得られる。
That is, after forming the source / drain diffusion layer 56, a Ti film is deposited on the entire surface, and subsequently, annealing is performed at 700 ° C. for 30 seconds in a nitrogen atmosphere. As a result,
The Si layer 50 that was in contact with the Ti film was entirely the TiSi 2 film 6
Change to 0. After that, the unreacted Ti film and TiN film are removed. The subsequent steps are the same as in the previous embodiment. Through the above steps, a MOS transistor having a structure in which the TiSi 2 film 60 remains on the gate electrode 54 and the source / drain diffusion layer 56 can be obtained.

【0053】このようにして得られたMOSトランジス
タでは、Si−Ge混晶層58とソース・ドレイン電極
59との間にTiSi2 膜50が形成されているので、
コンタクト抵抗をよりいっそう小さくなる。なお、コン
タクトホールがW等の金属で完全に埋込んで良い。
In the MOS transistor thus obtained, since the TiSi 2 film 50 is formed between the Si-Ge mixed crystal layer 58 and the source / drain electrode 59,
The contact resistance is further reduced. The contact hole may be completely filled with a metal such as W.

【0054】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、図7のMOSトランジスタで
は、Si−Geの全面堆積と、エッチバックとにより、
コンタクトホールをSi−Ge混晶層で完全に埋めた
が、選択CVD法によりコンタクトホールの埋込みを行
なっても良い。また、第5,第7の実施例では,シリサ
イドとしてTiSi2 を用いたが他のシリサイドを用い
ても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the MOS transistor shown in FIG. 7, the Si-Ge is entirely deposited and etched back.
Although the contact hole is completely filled with the Si-Ge mixed crystal layer, the contact hole may be filled with the selective CVD method. Although TiSi 2 is used as the silicide in the fifth and seventh embodiments, other silicide may be used.

【0055】また、上記実施例では、pチャネルのMO
Sトランジスタの場合について説明したが、本発明は、
nチャネルのMOSトランジスタや,MOSトランジス
タ以外のシリコンを用いたMISトランジスタ、更に、
CMOSトランジスタにも同様に適用できる。
In the above embodiment, the p channel MO is used.
Although the case of the S transistor has been described, the present invention is
n-channel MOS transistor, MIS transistor using silicon other than MOS transistor, and
The same applies to CMOS transistors.

【0056】また、上記実施例では、Si−Geの混晶
層を用いたが、Siと他の元素との混晶層、例えば、S
iとGe以外のIV族元素との混晶層を用いても良い。
要はエネルギー準位差φB が小さくなれば良い。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施できる。
In the above embodiment, the mixed crystal layer of Si--Ge is used, but a mixed crystal layer of Si and another element, for example, S.
A mixed crystal layer of a group IV element other than i and Ge may be used.
The point is that the energy level difference φ B should be small. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、素
子の微細化が進み、ソース・ドレイン電極とソース・ド
レイン拡散層との接触面積が小さくなっても、コンタク
ト抵抗の増大を防止し得る半導体装置を得ることができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, even if the element is miniaturized and the contact area between the source / drain electrode and the source / drain diffusion layer is reduced, the contact resistance is prevented from increasing. It is possible to obtain a possible semiconductor device.

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

【図1】本発明の第1の実施例に係わるMOSトランジ
スタの製造工程断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing process of a MOS transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例に係わるMOSトランジ
スタの製造工程断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of the MOS transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図2のMOSトランジスタのコンタクトホール
部のエネルギーバンド図。
3 is an energy band diagram of a contact hole portion of the MOS transistor of FIG.

【図4】従来法のMOSトランジスタのコンタクトホー
ル部のエネルギーバンド図。
FIG. 4 is an energy band diagram of a contact hole portion of a conventional MOS transistor.

【図5】図6のMOSトランジスタのコンタクトホール
部のエネルギーバンド図。
5 is an energy band diagram of a contact hole portion of the MOS transistor of FIG.

【図6】本発明の第2の実施例に係わるMOSトランジ
スタの断面図。
FIG. 6 is a sectional view of a MOS transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】コンタクトホールがSi−Ge混晶層で埋めら
れたMOSトランジスタの断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a MOS transistor in which a contact hole is filled with a Si—Ge mixed crystal layer.

【図8】本発明の第3の実施例に係わるMOSトランジ
スタの製造工程断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing the steps of manufacturing a MOS transistor according to the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施例に係わるMOSトランジ
スタの断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a MOS transistor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施例に係わるMOSトラン
ジスタの断面図。
FIG. 10 is a sectional view of a MOS transistor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】選択CVD法を用いてSi−Ge混晶層を形
成した場合のMOSトランジスタの断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a MOS transistor when a Si—Ge mixed crystal layer is formed by using the selective CVD method.

【図12】本発明の第6の実施例に係わるMOSトラン
ジスタの製造工程断面図。
FIG. 12 is a sectional view showing the steps of manufacturing a MOS transistor according to the sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7の実施例に係わるMOSトラン
ジスタの断面図。
FIG. 13 is a sectional view of a MOS transistor according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】従来のMOSトランジスタの断面図。FIG. 14 is a sectional view of a conventional MOS transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,31,41,51…Si基板 2,12,22,32,42,52…素子分離用酸化膜 3,13,23,33,43,53…ゲート酸化膜 4,14,24,34,44,54…ゲート電極 5,15,25,35,45,55…側壁ゲート絶縁膜 6,16,26,36,46,56…ソース・ドレイン
拡散層 7,17,27,37,47,57…SiO2 膜 8,18,28,38,48,58…Si−Ge混晶層 9,19,29,39,49,59…ソース・ドレイン
電極 40,60…チタンシリサイド(TiSi2 ) 50…Si層
1, 11, 21, 31, 41, 51 ... Si substrate 2, 12, 22, 32, 42, 52 ... Element isolation oxide film 3, 13, 23, 33, 43, 53 ... Gate oxide film 4, 14, 24, 34, 44, 54 ... Gate electrode 5, 15, 25, 35, 45, 55 ... Side wall gate insulating film 6, 16, 26, 36, 46, 56 ... Source / drain diffusion layer 7, 17, 27, 37 , 47, 57 ... SiO 2 film 8, 18, 28, 38, 48, 58 ... Si-Ge mixed crystal layer 9, 19, 29, 39, 49, 59 ... Source / drain electrode 40, 60 ... Titanium silicide (TiSi 2 ) 50 ... Si layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコン基板の表面に形成されたソース・
ドレイン拡散層と、 このソース・ドレイン拡散層上に形成されたソース・ド
レイン電極と、 このソース・ドレイン電極と前記ソース・ドレイン拡散
層との間に設けられたシリコンと所定の元素とからなる
混晶層とを具備してなり、 前記所定の元素として、前記混晶層の価電子帯端のエネ
ルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェルミ準位
との差が、前記ソース・ドレイン拡散層の価電子帯端の
エネルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェルミ
準位との差より小さくなる元素を選んだことを特徴とす
る半導体装置。
1. A source formed on the surface of a silicon substrate.
A drain diffusion layer, a source / drain electrode formed on the source / drain diffusion layer, and a mixture of silicon and a predetermined element provided between the source / drain electrode and the source / drain diffusion layer. The difference between the energy level at the valence band edge of the mixed crystal layer and the Fermi level of the source / drain electrode as the predetermined element is equal to that of the source / drain diffusion layer. A semiconductor device characterized in that an element smaller than a difference between an energy level at a valence band edge and a Fermi level of the source / drain electrodes is selected.
【請求項2】シリコン基板の表面にソース・ドレイン拡
散層を形成する工程と、 CVD法を用いて前記ソース・ドレイン拡散層上にシリ
コンと所定の元素とからなる混晶層を形成する工程と、 この混晶層上にソース・ドレイン電極を形成する工程と
を具備してなり、 前記所定の元素として、前記混晶層の価電子帯端のエネ
ルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェルミ準位
との差が、前記ソース・ドレイン拡散層の価電子帯端の
エネルギー準位と前記ソース・ドレイン電極のフェルミ
準位との差より小さくなる元素を選んだことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
2. A step of forming a source / drain diffusion layer on the surface of a silicon substrate, and a step of forming a mixed crystal layer of silicon and a predetermined element on the source / drain diffusion layer by a CVD method. A step of forming a source / drain electrode on the mixed crystal layer, the energy level at a valence band edge of the mixed crystal layer and a Fermi level of the source / drain electrode as the predetermined element. Of an element whose difference from the Fermi level of the source / drain electrode is smaller than the difference between the energy level at the valence band edge of the source / drain diffusion layer and the Fermi level of the source / drain electrode. Method.
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