JPH05347410A - 半導体装置とその製法 - Google Patents

半導体装置とその製法

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JPH05347410A
JPH05347410A JP15645892A JP15645892A JPH05347410A JP H05347410 A JPH05347410 A JP H05347410A JP 15645892 A JP15645892 A JP 15645892A JP 15645892 A JP15645892 A JP 15645892A JP H05347410 A JPH05347410 A JP H05347410A
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JP
Japan
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groove
layer
silicon
semiconductor
source
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Application number
JP15645892A
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English (en)
Inventor
Seiichi Iwamatsu
誠一 岩松
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 拡散層幅が縮小しても電極との接触抵抗の増
大を来さない、新しい拡散層構造とその製法を提供す
る。 【構成】 半導体基板にMIS形トランジスタを形成す
るに際し、上記半導体基板表面の上記MIS形トランジ
スタのソースあるいはドレイン等の不純物の拡散層を形
成すべき部分の、少なくとも一部分以上に溝を形成し、
該溝の側壁面に不純物を含有した半導体層を形成する。 【効果】 小面積をもって所望の低抵抗値の拡散層をシ
リコン基板に設ける事ができ、したがって、この種の拡
散層を組み込んだLSIは、高速でかつ高集積度にでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置とその製法
に関する。さらに詳しくは、MIS形トランジスタのソ
ース、ドレイン等の拡散層を有するLSIの拡散層構造
とその製法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体基板にMIS形トランジス
タを形成するに際し、上記半導体基板表面から上記MI
S形トランジスタのソースあるいはドレイン等の不純物
の拡散層を形成するのが通例であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による
と、LSIの微細化にともない、拡散層幅も縮小し、ひ
いては電極との接触抵抗が増大し、LSIの回路速度を
低下させるという課題があった。
【0004】本発明は、かかる従来技術の課題を解決
し、拡散層幅が縮小しても電極との接触抵抗の増大を来
さない、新しい拡散層構造とその製法を提供する事を目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するために、本発明は半導体装置とその製法
に関し、(1) 半導体基板にMIS形トランジスタを
形成するに際し、上記半導体基板表面の上記MIS形ト
ランジスタのソースあるいはドレイン等の不純物の拡散
層を形成すべき部分の、少なくとも一部分以上に溝を形
成し、該溝の側壁面に不純物を含有した半導体層を形成
する手段を取る事、および(2) 半導体基板表面のM
IS形トランジスタの拡散層を形成すべき部分に溝を形
成する半導体装置の製法において、上記溝をドライエッ
チングによって形成する手段を取る事、および(3)
半導体基板表面のMIS形トランジスタの拡散層を形成
すべき部分に溝を形成し、該溝の側壁面に不純物を含有
した半導体層を形成した半導体装置であって、上記半導
体層を多結晶層あるいは単結晶層を形成する手段を取る
事、および(4) 半導体基板表面のMIS形トランジ
スタの拡散層を形成すべき部分に溝を形成し、該溝の側
壁面に不純物を含有した半導体層を形成した半導体装置
であって、前記半導体層表面にはシリサイドあるいはナ
イトライドあるいは金属または合金から成る電極を形成
する手段を取る事、等の手段を取る。
【0006】
【実施例】以下、本発明にかかる実施例を図面を用いて
具体的に詳述する。
【0007】図1は、本発明の一実施例を示すMOS形
トランジスタの要部断面図である。同図において、1は
シリコン基板であり、これにシリコンゲートMOS形ト
ランジスタ設けられてなり、ソース並びにドレイン部分
には溝が設けてある。2はフィールド酸化シリコン膜、
3はゲート酸化シリコン膜、4はゲート電極用多結晶シ
リコン層、5は表面保護酸化シリコン膜、6は側壁保護
酸化シリコン膜、7はLDD構造の低濃度不純物イオン打
ち込み層、8はソース並びにドレイン部分の溝の表面に
形成された多結晶シリコン層または単結晶シリコン層か
らなる不純物が導入された半導体層である。なお、半導
体層8は溝部表面のみならず酸化シリコン膜2、6およ
び5の表面まで延在して形成されても良く、また溝部表
面では図のごとく半導体層8の表面にも溝部が形成され
てなる必要はなく、平滑な表面になされても良い。
【0008】このMOS形トランジスタのソース並びに
ドレイン部分に設けられた溝は、シリコン基板1のソー
ス並びにドレインなどの不純物拡散領域の主要部に設け
ている領域である。したがって、その接触面積は、溝側
壁面積分だけ従来のこの種の溝を有しない接触面積に比
して大きくなるために、同一接触面積のものを得るに
は、上記溝側壁面積分だけシリコン基板1における拡散
層領域を小とできるとともに、拡散層抵抗を小とするこ
とができる。
【0009】つぎに、本発明にかかるMOS LSIの
製法を工程順に詳述する。
【0010】(ア) シリコン基板1表面にLOCOS
法にて厚いフィールド酸化シリコン膜2を形成し、素子
活性領域にあらかじめ形成されフォトエッチングにより
残存していた耐酸化性の窒化シリコン膜や該窒化シリコ
ン膜下に緩衝層として形成されていた酸化シリコン膜を
ドライエッチングあるいはケミカルエッチングにより取
り除く。
【0011】(イ) MOS形トランジスタを形成すべ
きシリコン基板1表面を熱酸化してゲート酸化シリコン
膜3を15nm程度形成する。ついで、CVD法により
400nm程度のゲート電極用多結晶シリコン層4を形
成し、フォトエッチングによりゲート電極とする。
【0012】(ウ) ゲート電極用多結晶シリコン層4
とシリコン基板1の表面を熱酸化し、100nm程度の
表面保護酸化シリコン膜5を形成する。ついで、CVD
法により500nm程度の酸化シリコン膜を形成する。
これは、ドライエッチングにより側壁保護酸化シリコン
膜6と表面保護酸化シリコン膜5を残して取り除く。
【0013】ついで、低濃度不純物イオン打ち込み層7
をイオン打ち込みすることにより、LDD構造とする。
【0014】(エ) フィールド酸化シリコン膜2並び
に側壁保護酸化シリコン膜6と表面保護酸化シリコン膜
5などをマスクとして自己整合的に従来拡散層となるべ
きソース領域並びにドレイン領域などをドライエッチン
グあるいはケミカルエッチングにより方形、U形あるい
は逆台形の溝を形成する。該溝の深さは溝の最少幅に対
し1〜2倍以上が望ましい。
【0015】(オ) 半導体層8としてCVD法あるい
はエピタキシャル法により多結晶シリコン膜あるいは単
結晶シリコン膜を少なくとも溝内表面に形成する。形成
した半導体層にはあらかじめ不純物を導入するか、イオ
ン打ち込みなどにより導入し、ソース、ドレインなどの
拡散領域を形成する。
【0016】図2は、本発明の他の実施例を示すMOS
形トランジスタの要部断面図である。
【0017】同図において、11はシリコン基板であ
り、これにシリコンゲートMOS形トランジスタ設けら
れてなり、ソース並びにドレイン部分には溝が設けてあ
る。12はフィールド酸化シリコン膜、13はゲート酸
化シリコン膜、14はゲート電極用多結晶シリコン層、
15は表面保護酸化シリコン膜、16は側壁保護酸化シ
リコン膜、17は低濃度不純物イオン打ち込み層、18
はソース並びにドレイン部分には溝の表面に形成された
多結晶シリコン層または単結晶シリコン層からなる不純
物が導入された半導体層である。半導体層18の表面に
は窒化チタン膜あるいはシリサイド膜あるいは金属膜や
合金膜から成る導電層19が形成されて成る。なお、半
導体層18および導電層19は溝部表面のみならず酸化
シリコン膜12、16および15の表面まで延在して形
成されても良く、また溝部表面では図のごとく半導体層
18の表面や導電層19にも溝部が形成されてなる必要
はなく、平滑な表面になされても良い。
【0018】このMOS形トランジスタのソース並びに
ドレイン部分に設けられた溝は、シリコン基板11のソ
ース並びにドレインなどの不純物拡散領域の主要部に設
けている領域である。したがって、その接触面積は、溝
側壁面積分だけ従来のこの種の溝を有しない接触面積に
比して大きくなるために、同一接触面積のものを得るに
は、上記溝側壁面積分だけシリコン基板11における拡
散層領域を小とできると共に、拡散層抵抗を一層小と成
すことができる。
【0019】上述したように、本発明にかかるMOS形
トランジスタによるLSIはシリコンゲートMOS形ト
ランジスタをLDD構造にて形成する製造プロセスを流用
して形成することができる。また、拡散領域のシリコン
基板1や11に溝を設ける際は、イオンエッチングある
いはプラズマエッチングを行うことにより、溝側壁面が
溝低面に対してほぼ垂直であるような形状の溝を深く形
成することができる。そのため、わずかのシリコン基板
1や11領域に、側壁面積の大きな溝を容易に設けるこ
とができる。そのため、小面積をもって所望の抵抗値の
拡散層をシリコン基板1や11に設けることができる。
したがって、この種の拡散層を組み込んだLSIは、高
速でかつ高集積度のものである。
【0020】前述した本発明の実施例はシリコンゲート
MOS形トランジスタを主体素子としたLSIである
が、バイポーラトランジスタまたはMIS形トランジス
タを主体素子とする種々半導体装置に本発明は適用でき
る。
【0021】
【発明の効果】本発明により、小面積をもって所望の低
抵抗値の拡散層をシリコン基板に設けることができ、し
たがって、この種の拡散層を組み込んだLSIは、高速
でかつ高集積度のものとなすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示すMOS形トランジス
タの要部断面図である。
【図2】 本発明の他の実施例を示すMOS形トランジ
スタの要部断面図である。
【符号の説明】
1、11・・・半導体基板 2、12・・・フィールド酸化シリコン膜 3、13・・・ゲート酸化シリコン膜 4、14・・・ゲート電極用多結晶シリコン層 5、15・・・表面保護酸化シリコン膜 6、16・・・側壁保護酸化シリコン膜 7、17・・・低濃度不純物イオン打ち込み層 8、18・・・半導体層 19 ・・・導電層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板にMIS形トランジスタを形
    成するに際し、上記半導体基板表面の上記MIS形トラ
    ンジスタのソースあるいはドレイン等の不純物の拡散層
    を形成すべき部分の、少なくとも一部分以上に溝を形成
    し、該溝の側壁面に不純物を含有した半導体層を形成し
    た事を特徴とした半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板表面のMIS形トランジスタ
    の拡散層を形成すべき部分に溝を形成する半導体装置の
    製法であって、上記溝をドライエッチングによって形成
    することを特徴とする半導体装置の製法。
  3. 【請求項3】 半導体基板表面のMIS形トランジスタ
    の拡散層を形成すべき部分に溝を形成し、該溝の側壁面
    に不純物を含有した半導体層を形成した半導体装置であ
    って、上記半導体層を多結晶層あるいは単結晶層を形成
    した事を特徴とした半導体装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板表面のMIS形トランジスタ
    の拡散層を形成すべき部分に溝を形成し、該溝の側壁面
    に不純物を含有した半導体層を形成した半導体装置であ
    って、前記半導体層表面にはシリサイドあるいはナイト
    ライドあるいは金属または合金から成る電極を形成した
    事を特徴とした半導体装置。
JP15645892A 1992-06-16 1992-06-16 半導体装置とその製法 Pending JPH05347410A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011222971A (ja) * 2010-03-25 2011-11-04 Seiko Instruments Inc 半導体装置およびその製造方法

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