JPH065854A - Semiconductor device and its production - Google Patents
Semiconductor device and its productionInfo
- Publication number
- JPH065854A JPH065854A JP15645992A JP15645992A JPH065854A JP H065854 A JPH065854 A JP H065854A JP 15645992 A JP15645992 A JP 15645992A JP 15645992 A JP15645992 A JP 15645992A JP H065854 A JPH065854 A JP H065854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor
- semiconductor layer
- oxide film
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and its manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a diffusion layer structure of an LSI having a diffusion layer such as a source and a drain of a MIS transistor and a manufacturing method thereof.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, when forming a MIS transistor on a semiconductor substrate, the MI from the surface of the semiconductor substrate
It has been customary to form an impurity diffusion layer such as the source or drain of an S-type transistor.
【0003】[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。According to the above-mentioned prior art, there is a problem that the width of the diffusion layer is reduced along with the miniaturization of the LSI, and the contact resistance with the electrode is increased, and the circuit speed of the LSI is reduced. It was
【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。An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a new diffusion layer structure and a method for producing the same, which does not increase the contact resistance with the electrode even if the width of the diffusion layer is reduced. To do.
【0005】[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不純物
を含有した半導体層から成る凸部を形成する手段を取る
事、および(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半導体層凸部を形成す
る手段を取る事、および(3) 半導体基板表面のMI
S形トランジスタの拡散層を形成すべき部分に半導体層
凸部を形成し、該半導体層凸部は不純物を含有した半導
体層で形成した半導体装置であって、上記半導体層凸部
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半導体層凸部を形成し、該
半導体層凸部は不純物を含有した半導体層で形成した半
導体装置であって、前記半導体層凸部表面にはシリサイ
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
る電極を形成形成する手段を取る事、等の手段を取る。In order to solve the above problems and to achieve the above objects, the present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same. (1) In forming a MIS transistor on a semiconductor substrate, the above semiconductor substrate Means for forming a convex portion formed of a semiconductor layer containing an impurity in at least a part of a portion of the surface where an impurity diffusion layer such as a source or drain of the MIS transistor is to be formed, and (2) semiconductor Means for forming a semiconductor layer convex portion on a portion of the substrate surface where a diffusion layer of the MIS transistor is to be formed, and (3) MI on the semiconductor substrate surface
A semiconductor device, wherein a semiconductor layer convex portion is formed in a portion where a diffusion layer of an S-type transistor is to be formed, and the semiconductor layer convex portion is formed of a semiconductor layer containing impurities, wherein the semiconductor layer convex portion is a polycrystalline layer. Or take some means to form a single crystal layer,
And (4) a semiconductor device in which a semiconductor layer convex portion is formed on a portion of the surface of the semiconductor substrate where a diffusion layer of the MIS transistor is to be formed, and the semiconductor layer convex portion is formed of a semiconductor layer containing impurities. A means for forming and forming an electrode made of silicide, nitride, metal or alloy on the surface of the semiconductor layer convex portion is taken.
【0006】[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。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【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
ランジスタが設けられてなり、ソース並びにドレイン部
分には半導体層からなる凸部8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凸部で
ある。なお、半導体層凸部8は基板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
ても良い。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a MOS transistor showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a silicon substrate, on which a silicon gate MOS type transistor is provided, and convex portions 8 made of a semiconductor layer are provided on the source and drain portions. 2 is a field silicon oxide film, 3 is a gate silicon oxide film, 4
Is a polycrystalline silicon layer for a gate electrode, 5 is a surface protective silicon oxide film, 6 is a sidewall protective silicon oxide film, 7 is a low-concentration impurity ion implantation layer having an L DD structure, and 8 is a polycrystalline film formed in the source and drain portions. It is a semiconductor layer convex portion into which impurities are introduced, which is made of a silicon layer or a single crystal silicon layer. The semiconductor layer convex portion 8 may be formed not only on the substrate surface but also on the surface of the silicon oxide films 2, 6 and 5.
【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半導体層凸部は、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、凸部側壁面積分だけ従来のこの種の半導体層凸部
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、上記凸部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。The semiconductor layer convex portions provided on the source and drain portions of this MOS transistor are regions provided on the main portion of the impurity diffusion regions such as the source and drain of the silicon substrate 1. Therefore, the contact area is larger than the conventional contact area having no convex portion of this kind of semiconductor layer by the convex side wall area. The area of the diffusion layer in the silicon substrate 1 can be reduced by the area, and
The diffusion layer resistance can be made small.
【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。Next, the manufacturing method of the MOS LSI according to the present invention will be described in the order of steps.
【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。(A) LOCOS is formed on the surface of the silicon substrate 1.
Forming a thick field silicon oxide film 2 by the method, and the oxidation resistant silicon nitride film which was previously formed in the element active region and remained by photoetching, and the silicon oxide film formed as a buffer layer under the silicon nitride film. The film is removed by dry etching or chemical etching.
【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。(A) The surface of the silicon substrate 1 on which a MOS transistor is to be formed is thermally oxidized to form a gate silicon oxide film 3 of about 15 nm. Then, a polycrystalline silicon layer 4 for a gate electrode having a thickness of about 400 nm is formed by the CVD method, and a gate electrode is formed by photoetching.
【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。(C) Polycrystalline silicon layer 4 for gate electrode
Then, the surface of the silicon substrate 1 is thermally oxidized to form a surface protective silicon oxide film 5 of about 100 nm. Then, CVD
A silicon oxide film of about 500 nm is formed by the method.
This is removed by dry etching, leaving the side wall protective silicon oxide film 6 and the surface protective silicon oxide film 5.
【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。Next, the low-concentration impurity ion-implanted layer 7
To form an L DD structure.
【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選択成長により、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にCVD法並
びにエピタキシャル法により部分的に半導体膜を形成す
るか、または全面にCVD法並びにエピタキシャル法に
より半導体膜を形成してホトエッチングするかして、方
形、逆U形あるいは台形の半導体層凸部を形成する。該
凸部の高さは拡散領域の最少幅に対し1〜2倍以上が望
ましい。半導体層凸部8としては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拡散層領域表面に形成し、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。(D) By selective growth using the field silicon oxide film 2, the side wall protective silicon oxide film 6, the surface protective silicon oxide film 5, etc. as a mask, a CVD method and an epitaxial method are applied to a source region and a drain region, etc., which are conventionally diffusion layers. The semiconductor film is partially formed by the method, or the semiconductor film is formed on the entire surface by the CVD method and the epitaxial method and photoetched to form a square, inverted U-shaped or trapezoidal semiconductor layer convex portion. It is desirable that the height of the convex portion is 1 to 2 times or more the minimum width of the diffusion region. As the semiconductor layer convex portion 8, a polycrystalline silicon film or a single crystal silicon film is formed at least on the surface of the diffusion layer region by a CVD method or an epitaxial method, and impurities are introduced into the formed semiconductor layer in advance or by ion implantation or the like. Then, diffusion regions such as a source and a drain are formed.
【0015】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。FIG. 2 is a MOS showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a transistor of the shape.
【0016】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半導体層凸部
18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、1
6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拡
散領域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凸部
である。半導体層凸部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、半導体層凸部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1
2、16および15の表面まで延在して形成されても良
い。In the figure, reference numeral 11 denotes a silicon substrate on which a silicon gate MOS type transistor is provided, and semiconductor layer convex portions 18 are provided on the source and drain portions. 12 is a field silicon oxide film, 13 is a gate silicon oxide film, 14 is a polycrystalline silicon layer for gate electrodes, 15 is a surface protective silicon oxide film, 1
6 is a sidewall protection silicon oxide film, 17 is a low-concentration impurity ion-implanted layer, 18 is a semiconductor in which impurities such as a polycrystalline silicon layer or a single crystal silicon layer formed on the surface of the diffusion region are introduced into the source and drain portions. It is a layer convex portion. A conductive layer 19 made of a titanium nitride film, a silicide film, a metal film or an alloy film is formed on the surface of the semiconductor layer convex portion 18. The semiconductor layer convex portion 18 and the conductive layer 19 are formed not only on the surface of the groove portion but also on the silicon oxide film 1.
It may be formed to extend to the surfaces of 2, 16 and 15.
【0017】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凸部は、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、
凸部側壁面積分だけ従来のこの種の凸部を有しない接触
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、上記凸部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。The convex portions provided on the source and drain portions of this MOS transistor are regions provided on the main portion of the impurity diffusion region such as the source and drain of the silicon substrate 11. Therefore, its contact area is
Since the protrusion side wall area is larger than the conventional contact area having no protrusions of this kind, in order to obtain the same contact area, the diffusion layer in the silicon substrate 11 corresponding to the protrusion side wall area is obtained. The region can be made small and the diffusion layer resistance can be made even smaller.
【0018】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に凸部を設ける際は、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、凸部側壁
面が凸部表面に対してほぼ垂直であるような形状の凸部
を高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、側壁面積の大きな凸部を容易
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L
SIは、高速でかつ高集積度のものである。As described above, the LSI of the MOS transistor according to the present invention can be formed by diverting the manufacturing process for forming the silicon gate MOS transistor with the L DD structure. In addition, when providing a convex portion on the silicon substrate 1 or 11 in the diffusion region, ion convexity or plasma etching is performed to form a convex portion whose side wall surface is substantially perpendicular to the convex surface. It can be formed high. Therefore, it is possible to easily provide a convex portion having a large side wall area in a small area of the silicon substrate 1 or 11. Therefore, a diffusion layer having a desired resistance value can be provided on the silicon substrate 1 or 11 with a small area. Therefore, L incorporating this type of diffusion layer
SI is fast and highly integrated.
【0019】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。Although the above-described embodiments of the present invention are LSIs having silicon gate MOS type transistors as main elements, the present invention can be applied to various semiconductor devices having bipolar transistors or MIS type transistors as main elements.
【0020】[0020]
【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。According to the present invention, a diffusion layer having a desired low resistance value can be provided on a silicon substrate with a small area. Therefore, an LSI incorporating this type of diffusion layer has high speed and high integration. There is an effect that can be achieved.
【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。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a MOS transistor showing an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part of a MOS transistor showing another embodiment of the present invention.
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・・・半導体層凸部 19 ・・・導電層 1, 11 ... Semiconductor substrate 2, 12 ... Field silicon oxide film 3, 13 ... Gate silicon oxide film 4, 14 ... Polysilicon layer for gate electrode 5, 15 ... Surface protection oxidation Silicon film 6, 16 ... Side wall protection silicon oxide film 7, 17 ... Low-concentration impurity ion implantation layer 8, 18 ... Semiconductor layer convex portion 19 ... Conductive layer
Claims (4)
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不純物を
含有した半導体層から成る凸部を形成した事を特徴とし
た半導体装置。1. When forming a MIS transistor on a semiconductor substrate, impurities are contained in at least a portion of a portion of the surface of the semiconductor substrate where an impurity diffusion layer such as a source or drain of the MIS transistor is to be formed. A semiconductor device having a convex portion formed of a semiconductor layer.
の拡散層を形成すべき部分に半導体層凸部を形成する半
導体装置の製法であって、上記半導体層凸部をドライエ
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。2. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor layer protrusion is formed on a portion of a semiconductor substrate surface where a diffusion layer of a MIS transistor is to be formed, wherein the semiconductor layer protrusion is formed by dry etching. Manufacturing method of semiconductor device.
の拡散層を形成すべき部分に半導体層凸部を形成し、該
半導体層凸部は不純物を含有した半導体層で形成した半
導体装置であって、上記半導体層凸部を多結晶層あるい
は単結晶層を形成した事を特徴とした半導体装置。3. A semiconductor device comprising a semiconductor layer convex portion formed on a surface of a semiconductor substrate where a diffusion layer of a MIS transistor is to be formed, the semiconductor layer convex portion being formed of a semiconductor layer containing impurities. A semiconductor device characterized in that the convex portion of the semiconductor layer is formed as a polycrystalline layer or a single crystal layer.
の拡散層を形成すべき部分に半導体層凸部を形成し、該
半導体層凸部は不純物を含有した半導体層で形成した半
導体装置であって、前記半導体層凸部表面にはシリサイ
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。4. A semiconductor device comprising a semiconductor layer convex portion formed on a surface of a semiconductor substrate where a diffusion layer of a MIS transistor is to be formed, and the semiconductor layer convex portion is formed of a semiconductor layer containing impurities. A semiconductor device characterized in that an electrode made of a silicide, a nitride, a metal or an alloy is formed on the surface of the convex portion of the semiconductor layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15645992A JPH065854A (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Semiconductor device and its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15645992A JPH065854A (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Semiconductor device and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH065854A true JPH065854A (en) | 1994-01-14 |
Family
ID=15628216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15645992A Pending JPH065854A (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Semiconductor device and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH065854A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5981983A (en) * | 1996-09-18 | 1999-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High voltage semiconductor device |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP15645992A patent/JPH065854A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5981983A (en) * | 1996-09-18 | 1999-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High voltage semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5686324A (en) | Process for forming LDD CMOS using large-tilt-angle ion implantation | |
KR910013577A (en) | Manufacturing Method of Semiconductor Device | |
JPH07183486A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
JPH05347410A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
JPS62298161A (en) | Manufacture of semiconductor integrated circuit device | |
JPH065852A (en) | Mosfet and manufacture thereof | |
JPH065854A (en) | Semiconductor device and its production | |
JPH0738095A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JPS6344769A (en) | Field effect transistor and manufacture of the same | |
JPS6344771A (en) | Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof | |
JP2513634B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2796655B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH0691250B2 (en) | Semiconductor device | |
JPH06224379A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPH10261795A (en) | Insulating gate-type field-effect transistor and its manufacture | |
KR100202185B1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH09246535A (en) | Semiconductor integrated circuit device and its manufacture | |
JPH11238874A (en) | Manufacture of semiconductor integrated circuit device | |
JPH11163123A (en) | Formation of narrow thermally oxidized silicon side isolation region in semiconductor substrate and mos semiconductor device manufactured thereby | |
JPH05259106A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP2002313943A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JPH0330307B2 (en) | ||
JPH04129274A (en) | Semiconductor device | |
JPH06275839A (en) | Manufacture of vertical semiconductor element | |
JPS59139644A (en) | Manufacture of semiconductor device |