JPH1065179A - Transistor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Transistor device and manufacturing method thereof

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JPH1065179A
JPH1065179A JP23848096A JP23848096A JPH1065179A JP H1065179 A JPH1065179 A JP H1065179A JP 23848096 A JP23848096 A JP 23848096A JP 23848096 A JP23848096 A JP 23848096A JP H1065179 A JPH1065179 A JP H1065179A
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JP
Japan
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layer
semiconductor layer
metal
forming
semiconductor
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JP23848096A
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Hirobumi Sumi
博文 角
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transistor device of SOI structure, in which an inter- source/drain withstand voltage can be enhanced and source/drain regions are restrained from increasing in sheet resistance. SOLUTION: A transistor device is equipped with a channel 45, sources and drains which are provided inside a semiconductor layer 30 formed on an insulating layer 21, wherein the sources are composed of a first source 46A and a second source 46B which is higher than the first source 46A in impurity concentration, and the drains are composed of a first drain 47A and a second drain 47B which is higher than the first drain 47A in impurity concentration. A first conductive region 51 and a second conductive region 52 are provided to the semiconductor layer 30 outside the source 46B and the drain region 47B respectively, and the insulating layer 21 is formed of material which do not react on metal elements which form the conductive regions 51 and 52.

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、トランジスタ素子
及びその作製方法に関する。
The present invention relates to a transistor element and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化に伴い、半導体製
造プロセルの寸法ルールも微細化が進行している。その
ため、素子分離技術においても、従来のLOCOS法で
は、バーズピークの影響により、微細化に対処できなく
なりつつある。それ故、0.1μmルールの半導体素子
における素子分離技術として、SOI(SemiconductorO
n Insulator)技術が注目されている。このSOI技術
を用いたトランジスタ素子はα線に対する耐性が高い。
また、バルクの半導体基板を用いて作製されたトランジ
スタ素子に問題となるソース・ドレイン部と半導体基板
との間の寄生容量の発生がないため、トランジスタ素子
の高速動作を得ることができる。このように、SOI技
術を用いたトランジスタ素子においては、高い信頼性と
高速動作性を得ることができる。
2. Description of the Related Art With the increase in the degree of integration of semiconductor devices, the dimensional rules of semiconductor manufacturing processes are also becoming finer. For this reason, in the element isolation technology, the conventional LOCOS method cannot deal with miniaturization due to the influence of bird's peak. Therefore, SOI (Semiconductor O)
n Insulator) technology is attracting attention. A transistor element using this SOI technology has high resistance to α rays.
Further, since there is no generation of parasitic capacitance between the source / drain portion and the semiconductor substrate, which is a problem in a transistor element manufactured using a bulk semiconductor substrate, high-speed operation of the transistor element can be obtained. As described above, in the transistor element using the SOI technology, high reliability and high-speed operation can be obtained.

【0003】以下、従来のSOI技術を用いたMOS型
トランジスタの作製方法を、図23及び図24を参照し
て、簡単に説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing a MOS transistor using a conventional SOI technique will be briefly described with reference to FIGS.

【0004】[工程−10]先ず、シリコンから成る第
1の半導体基板10の一方の面10Aに溝部20を形成
する(図23の(A)参照)。
[Step-10] First, a groove 20 is formed on one surface 10A of a first semiconductor substrate 10 made of silicon (see FIG. 23A).

【0005】[工程−20]次に、溝部20内及び第1
の半導体基板10の一方の面10Aに酸化珪素から成る
絶縁層121を堆積させ、更に、この絶縁層121上に
ポリシリコン層23を堆積させた後、かかるポリシリコ
ン層23の表面を平坦化する(図23の(B)参照)。
[Step-20] Next, the inside of the groove 20 and the first
After an insulating layer 121 made of silicon oxide is deposited on one surface 10A of the semiconductor substrate 10 and a polysilicon layer 23 is further deposited on the insulating layer 121, the surface of the polysilicon layer 23 is planarized. (See FIG. 23B).

【0006】[工程−30]その後、第1の半導体基板
10の一方の面10Aの上方に形成されたポリシリコン
層23と、シリコンから成る第2の半導体基板11とを
貼り合わせる(図23の(C)参照)。
[Step-30] Thereafter, the polysilicon layer 23 formed above one surface 10A of the first semiconductor substrate 10 is bonded to the second semiconductor substrate 11 made of silicon (FIG. 23). (C)).

【0007】[工程−40]次いで、第1の半導体基板
10の裏面側10Bを研磨して、溝部20の底面20A
を露出させる(図23の(D)参照)。これによって、
隣接する溝部20の間にシリコンから成る半導体層30
が露出する。半導体層30の各々は、溝部20及び絶縁
層121によって電気的に分離されている。尚、この半
導体層30は第1の半導体基板10から構成されてい
る。
[Step-40] Next, the back surface 10B of the first semiconductor substrate 10 is polished to remove the bottom surface 20A of the groove 20.
Is exposed (see FIG. 23D). by this,
Semiconductor layer 30 made of silicon between adjacent trenches 20
Is exposed. Each of the semiconductor layers 30 is electrically separated by the groove 20 and the insulating layer 121. Note that the semiconductor layer 30 is constituted by the first semiconductor substrate 10.

【0008】[工程−50]その後、従来の方法にて半
導体層30にゲート電極部41、ゲートサイドウオール
44、チャネル部45、ソース部46及びドレイン部4
7を形成する(図24の(A)参照)。こうして、MO
S型トランジスタが作製される。
[Step-50] Thereafter, a gate electrode portion 41, a gate sidewall 44, a channel portion 45, a source portion 46 and a drain portion 4 are formed on the semiconductor layer 30 by a conventional method.
7 (see FIG. 24A). Thus, MO
An S-type transistor is manufactured.

【0009】[工程−60]次に、全面に層間絶縁層6
0を堆積させた後、ソース部46及びドレイン部47の
上方の層間絶縁層60に開口部61を設け、かかる開口
部61内を含む層間絶縁層60上に金属配線材料層62
を形成する(図24の(B)参照)。これによってコン
タクトホールが形成される。その後、金属配線材料層6
2をパターニングし、配線を形成する。
[Step-60] Next, the interlayer insulating layer 6 is formed on the entire surface.
Then, an opening 61 is provided in the interlayer insulating layer 60 above the source part 46 and the drain part 47, and a metal wiring material layer 62 is formed on the interlayer insulating layer 60 including the inside of the opening 61.
Is formed (see FIG. 24B). As a result, a contact hole is formed. Then, the metal wiring material layer 6
2 is patterned to form a wiring.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】SOI構造を有するM
OS型トランジスタは、ソース部46、チャネル部4
5、ドレイン部47が絶縁層121上に形成されてい
る。それ故、トランジスタ素子がオン状態で、正孔若し
くは電子が半導体層30中を移動するとき、正孔若しく
は電子が移動する領域におけるシリコン原子はイオン化
され、半導体層30内(特にチャネル部45内)に堆積
する。このため、ソース部/ドレイン部間の耐圧劣化が
発生し、あるいは又、ショートチャネル効果等の問題が
発生する。尚、通常のMOS型トランジスタにおいて
は、ウエルが半導体基板を介して接地されているため、
このような問題は発生しない。
SUMMARY OF THE INVENTION M having an SOI structure
The OS transistor includes a source section 46, a channel section 4
5. The drain portion 47 is formed on the insulating layer 121. Therefore, when holes or electrons move in the semiconductor layer 30 in a state where the transistor element is turned on, silicon atoms in a region where the holes or electrons move are ionized, and the silicon atoms in the semiconductor layer 30 (particularly, in the channel portion 45). Deposited on For this reason, the breakdown voltage between the source part and the drain part is deteriorated, or a problem such as a short channel effect is generated. In a normal MOS transistor, the well is grounded via a semiconductor substrate.
Such a problem does not occur.

【0011】この問題を解決する一手段として、ソース
部及びドレイン部(以下、総称してソース・ドレイン部
と呼ぶ場合もある)の表面をサリサイド構造とし、チャ
ネル部に蓄積されたイオンをサリサイド構造を介して接
地する技術が、例えば、文献"SUPPRESSION OF LATCH IN
SOI MOSFETs BY SILICIDATION OF SOURCE", L. J.McDA
ID, et al., ELECTRONICS LETTERS, 23rd May 1991, vo
l. 27 No. 11, pp1003-1005 に述べられている。 この
サリサイド構造の形成は、上記の[工程−50]におい
て、ソース部46及びドレイン部47を形成した後、全
面に金属層を堆積させる。そして、金属層を熱処理する
ことによって、金属層を構成する元素とソース・ドレイ
ン部を構成するSiとを反応させ、ソース・ドレイン部
の表面にシリサイド層を形成する技術である。しかしな
がら、このようなサリサイド構造を形成しても、チャネ
ル部に蓄積されたイオンは完全には接地されず、ソース
部/ドレイン部間の耐圧向上は不十分である。
As one means for solving this problem, the surfaces of a source portion and a drain portion (hereinafter sometimes collectively referred to as a source / drain portion) have a salicide structure, and ions accumulated in a channel portion have a salicide structure. The technology of grounding via the
SOI MOSFETs BY SILICIDATION OF SOURCE ", LJMcDA
ID, et al., ELECTRONICS LETTERS, 23rd May 1991, vo
l. 27 No. 11, pp1003-1005. This salicide structure is formed by depositing a metal layer on the entire surface after forming the source part 46 and the drain part 47 in the above [Step-50]. Then, the heat treatment of the metal layer causes a reaction between an element forming the metal layer and Si forming the source / drain portion, thereby forming a silicide layer on the surface of the source / drain portion. However, even when such a salicide structure is formed, the ions accumulated in the channel portion are not completely grounded, and the improvement in the breakdown voltage between the source portion and the drain portion is insufficient.

【0012】また、寸法ルールが0.5μmの場合、必
要とされる半導体層30の厚さは約100nmであり、
寸法ルールが0.35μmの場合、必要とされる半導体
層30の厚さは約70nmである。このように半導体層
30の厚さが薄くなるに従い、ソース部46及びドレイ
ン部47のシート抵抗が増加するという問題もある。例
えば、半導体層30の厚さが約100nmの場合、シー
ト抵抗は70Ω/□程度であるが、半導体層30の厚さ
が約70nmになると、シート抵抗は100Ω/□以上
にまで増加する。今後、半導体層30の厚さが更に薄く
なるに従い、ソース部46及びドレイン部47のシート
抵抗が益々増加するといった問題がある。このようなシ
ート抵抗の増加によりトランジスタ素子の寄生抵抗が増
加し、素子特性が劣化する。
When the dimensional rule is 0.5 μm, the required thickness of the semiconductor layer 30 is about 100 nm,
If the size rule is 0.35 μm, the required thickness of the semiconductor layer 30 is about 70 nm. As described above, as the thickness of the semiconductor layer 30 becomes thinner, there is also a problem that the sheet resistance of the source part 46 and the drain part 47 increases. For example, when the thickness of the semiconductor layer 30 is about 100 nm, the sheet resistance is about 70 Ω / □, but when the thickness of the semiconductor layer 30 is about 70 nm, the sheet resistance increases to 100 Ω / □ or more. In the future, as the thickness of the semiconductor layer 30 is further reduced, there is a problem that the sheet resistance of the source part 46 and the drain part 47 increases more and more. Due to such an increase in the sheet resistance, the parasitic resistance of the transistor element increases, and the element characteristics deteriorate.

【0013】サリサイド構造を構成するシリサイド層を
ソース・ドレイン部に形成することで、ソース・ドレイ
ン部の低抵抗化を図ることができる。しかしながら、チ
タンシリサイドを用いた場合、寸法ルールが0.5μm
以下では、チタンシリサイドの形成時に凝集が生じ易
く、形成されたチタンシリサイド層の抵抗値が上昇する
という問題がある。チタンシリサイドの形成時に凝集が
生じると、例えば、チタンシリサイドのバルクの抵抗率
は16μΩ・cm程度にまで上昇する。このような現象
は、シリサイド層の厚さが薄くなっても生じる。即ち、
半導体層30の厚さが薄くなるに従い、形成すべきシリ
サイド層の厚さも薄くなる。それに伴い、シリサイド層
のシート抵抗が上昇するといった問題もある。
By forming the silicide layer constituting the salicide structure in the source / drain portion, the resistance of the source / drain portion can be reduced. However, when titanium silicide is used, the size rule is 0.5 μm
In the following, there is a problem that aggregation tends to occur during the formation of titanium silicide, and the resistance value of the formed titanium silicide layer increases. If aggregation occurs during the formation of titanium silicide, for example, the bulk resistivity of titanium silicide rises to about 16 μΩ · cm. Such a phenomenon occurs even when the thickness of the silicide layer is reduced. That is,
As the thickness of the semiconductor layer 30 decreases, the thickness of the silicide layer to be formed also decreases. Accordingly, there is a problem that the sheet resistance of the silicide layer increases.

【0014】また、コバルトシリサイドを形成する際、
ソース・ドレイン部を構成するSiとCoとの安定した
反応を促進させるために、ソース・ドレイン部上に、下
からTi(チタン)及びCo(コバルト)の順に堆積さ
せ、Co/Ti層を熱処理することによって、還元材料
としてのTi層を介してCoとソース・ドレイン部を構
成するSiとを反応させ、ソース・ドレイン部の表面に
コバルトシリサイド層を形成する技術も知られている。
しかしながら、例えば、SOI構造においてSi/Si
2層構造が形成され、SiO2層の上のシリコン半導体
層とCo/Tiを全て反応させてシリサイド層を形成す
る場合、下地のSiO2層とも反応し、その結果、高抵
抗のシリサイド層が形成され、あるいは又、部分的にボ
イドが発生するといった問題がある。
Further, when forming cobalt silicide,
In order to promote a stable reaction between Si and Co constituting the source / drain portion, Ti (titanium) and Co (cobalt) are sequentially deposited from below on the source / drain portion, and the Co / Ti layer is heat-treated. There is also known a technique in which Co and Si constituting a source / drain portion react with each other via a Ti layer as a reducing material to form a cobalt silicide layer on the surface of the source / drain portion.
However, for example, in an SOI structure, Si / Si
When the O 2 layer structure is formed and the silicon semiconductor layer on the SiO 2 layer and the Co / Ti are all reacted to form a silicide layer, the silicide layer also reacts with the underlying SiO 2 layer, and as a result, a high-resistance silicide layer is formed. Is formed, or voids are partially generated.

【0015】本出願人は、特願平6−18991号(特
開平7−211916号公報参照)において、絶縁層上
に形成された半導体層にチャネル部、ソース部及びドレ
イン部が形成されたトランジスタ素子であって、(イ)
ゲート電極部と、(ロ)該ゲート電極部の下に形成され
たチャネル部と、(ハ)該チャネル部の一方の側に接し
て形成されたソース部と、(ニ)該ソース部の外側の半
導体層に形成され、金属若しくは金属化合物から成る第
1の導電領域と、(ホ)該チャネル部の他方の側に接し
て形成されたドレイン部と、(ヘ)該ドレイン部の外側
の半導体層に形成され、金属若しくは金属化合物から成
る第2の導電領域から成るトランジスタ素子及びその作
製方法を提案した。
The present applicant has disclosed in Japanese Patent Application No. 6-18991 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2111916) a transistor in which a channel portion, a source portion and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed on an insulating layer. Element (a)
A gate electrode portion, (b) a channel portion formed below the gate electrode portion, (c) a source portion formed in contact with one side of the channel portion, and (d) an outside of the source portion. A first conductive region formed of a metal or a metal compound, a drain portion formed in contact with the other side of the channel portion, and a semiconductor outside the drain portion. A transistor element formed in a layer and including a second conductive region made of a metal or a metal compound and a method for manufacturing the same are proposed.

【0016】かかるトランジスタ素子は、ソース部及び
ドレイン部の外側に第1及び第2の導電領域が形成され
ているので、ソース部/ドレイン部間の耐圧劣化が発生
するという問題を回避することができる。また、第1及
び第2の導電領域が形成されているので、半導体層を薄
くしても、ソース部及びドレイン部のシート抵抗を、従
来のトランジスタ素子と比較して、2桁〜4桁低減する
ことができ、トランジスタ素子の応答速度の向上を図る
ことができる。
In such a transistor element, since the first and second conductive regions are formed outside the source portion and the drain portion, it is possible to avoid the problem that the breakdown voltage between the source portion and the drain portion is deteriorated. it can. In addition, since the first and second conductive regions are formed, the sheet resistance of the source and drain portions is reduced by two to four digits as compared with a conventional transistor element even when the semiconductor layer is thinned. And the response speed of the transistor element can be improved.

【0017】しかしながら、第1及び第2の導電領域を
形成する際、第1及び第2の導電領域を構成する元素と
絶縁層を構成する元素とが反応し、その結果、第1の導
電領域若しくは第2の導電領域にボイドが発生する場合
があることが判明した。このように第1の導電領域若し
くは第2の導電領域にボイドが発生すると、抵抗値にば
らつきが生じ、トランジスタ素子の信頼性の低下を招
く。
However, when forming the first and second conductive regions, the elements forming the first and second conductive regions react with the elements forming the insulating layer, and as a result, the first conductive region is formed. Alternatively, it has been found that voids may occur in the second conductive region. When a void is generated in the first conductive region or the second conductive region in this manner, the resistance value varies, which causes a reduction in the reliability of the transistor element.

【0018】更に、ソース・ドレイン領域に相当する領
域は、所謂LDD(ライト・ドープ・ドレイン)部のみ
であり、かかるLDD部とチャネル部との間でPN接合
を形成しており、LDD部の外側には、低抵抗の金属シ
リサイド層が形成されている。従って、ダイオードの逆
バイアス時におけるPN接合耐圧が劣化するといった問
題がある。
Further, the region corresponding to the source / drain region is only a so-called LDD (lightly doped drain) portion, and a PN junction is formed between the LDD portion and the channel portion. On the outside, a low-resistance metal silicide layer is formed. Therefore, there is a problem that the PN junction breakdown voltage at the time of reverse bias of the diode is deteriorated.

【0019】従って、本発明の目的は、ソース部/ドレ
イン部間の耐圧向上を図ることができ、しかも、寸法ル
ールの微細化に伴いチャネル部・ソース部・ドレイン部
を形成すべき半導体層の厚さが薄くなってもソース部及
びドレイン部のシート抵抗の増加を抑制することがで
き、更には、抵抗値のばらつき発生を抑制することがで
き、しかも、ソース・ドレイン領域とチャネル部との間
でのPN接合耐圧の向上を図り得るSOI構造を有する
トランジスタ素子及びその作製方法を提供することにあ
る。
Accordingly, it is an object of the present invention to improve the breakdown voltage between the source and drain portions, and to reduce the size of the semiconductor layer on which the channel, source and drain portions are to be formed with the miniaturization of the dimensional rules. Even if the thickness is reduced, it is possible to suppress an increase in the sheet resistance of the source portion and the drain portion, furthermore, it is possible to suppress the occurrence of variation in the resistance value, and furthermore, it is possible to suppress the difference between the source / drain region and the channel portion. It is an object of the present invention to provide a transistor element having an SOI structure capable of improving a PN junction breakdown voltage between the transistors and a method for manufacturing the same.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のトランジスタ素子は、絶縁層上に形成され
た半導体層にチャネル部、ソース部及びドレイン部が形
成されたトランジスタ素子であって、(イ)ゲート電極
部と、(ロ)該ゲート電極部の下に形成されたチャネル
部と、(ハ)該チャネル部の一方の側に接して形成され
たソース部と、(ニ)該ソース部の外側の半導体層に形
成され、金属若しくは金属化合物から成る第1の導電領
域と、(ホ)該チャネル部の他方の側に接して形成され
たドレイン部と、(ヘ)該ドレイン部の外側の半導体層
に形成され、金属若しくは金属化合物から成る第2の導
電領域、から成り、ソース部は、チャネル部側から、第
1のソース部、及び該第1のソース部よりも高濃度の不
純物を含有する第2のソース部から成り、ドレイン部
は、チャネル部側から、第1のドレイン部、及び該第1
のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有する第2のド
レイン部から成り、前記絶縁層は、第1及び第2の導電
領域を構成する金属元素と反応しない材料から成ること
を特徴とする。
According to the present invention, there is provided a transistor device comprising a semiconductor layer formed on an insulating layer, wherein a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed. (A) a gate electrode portion; (b) a channel portion formed below the gate electrode portion; (c) a source portion formed in contact with one side of the channel portion; A first conductive region formed in the semiconductor layer outside the source portion and made of a metal or a metal compound, (e) a drain portion formed in contact with the other side of the channel portion, and (f) the drain portion. A second conductive region formed of a metal or a metal compound and formed in the semiconductor layer outside the portion, the source portion being, from the channel portion side, a first source portion and a first source portion higher than the first source portion; The concentration of impurities Consists of a source portion, a drain portion, the channel portion side, the first drain portion, and the first
And the insulating layer is made of a material that does not react with the metal elements forming the first and second conductive regions.

【0021】本発明のトランジスタ素子においては、絶
縁層を、例えば、窒化珪素(SiN)又は酸化窒化珪素
(SiON)から構成することが好ましい。また、金属
化合物は、コバルトシリサイド、チタンシリサイド、タ
ングステンシリサイド、ニッケルシリサイド、白金シリ
サイド、ジルコニウムシリサイド、ハフニウムシリサイ
ド等から構成することが望ましいが、中でも、シリサイ
ドを主にコバルトシリサイドから構成することが好まし
い。ここで、シリサイドを主にコバルトシリサイドから
構成するとは、コバルトシリサイド中に他のシリサイド
(例えば、チタンシリサイド)が含まれていてもよく、
あるいは又、他の金属化合物が含まれていてもよいこと
を意味する。あるいは又、第1及び第2の導電領域を構
成する金属としてタングステンを挙げることができる。
In the transistor element of the present invention, the insulating layer is preferably made of, for example, silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (SiON). Further, the metal compound is preferably composed of cobalt silicide, titanium silicide, tungsten silicide, nickel silicide, platinum silicide, zirconium silicide, hafnium silicide, etc. Among them, the silicide is preferably composed mainly of cobalt silicide. Here, that the silicide is mainly composed of cobalt silicide may include another silicide (for example, titanium silicide) in cobalt silicide,
Alternatively, it means that other metal compounds may be included. Alternatively, tungsten can be cited as a metal constituting the first and second conductive regions.

【0022】本発明のトランジスタ素子においては、第
1の半導体基板と第2の半導体基板とが貼り合わされ
た、所謂ボンドSOI構造(基板貼り合わせSOI構
造)を有し、半導体層は第1の半導体基板から構成さ
れ、絶縁層は、第2の半導体基板との貼り合わせ部分の
近傍の第1の半導体基板に設けられている形態とするこ
とができる。
The transistor element of the present invention has a so-called bond SOI structure (a substrate-bonded SOI structure) in which a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are bonded, and the semiconductor layer is formed of the first semiconductor. The insulating layer may be provided on the first semiconductor substrate in the vicinity of a portion where the insulating layer is bonded to the second semiconductor substrate.

【0023】あるいは又、本発明のトランジスタ素子に
おいては、窒化珪素(SiN)あるいは酸化窒化珪素
(SiON)から成る絶縁層が半導体基板の内部に不純
物をイオン注入することによって形成されており、この
絶縁層の上方の半導体基板の部分が半導体層に相当する
構造とすることもできる。尚、この場合、絶縁層の下に
は、イオン注入法によって、例えばSiO2から成る第
2の絶縁層を形成しておく、所謂SIMOX構造とする
ことが好ましい。
Alternatively, in the transistor element of the present invention, an insulating layer made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (SiON) is formed by ion-implanting impurities into a semiconductor substrate. A structure in which the portion of the semiconductor substrate above the layer corresponds to the semiconductor layer may be employed. In this case, a so-called SIMOX structure in which a second insulating layer made of, for example, SiO 2 is formed below the insulating layer by an ion implantation method is preferable.

【0024】本発明のトランジスタ素子においては、ゲ
ート電極部の側壁であって、第1のソース部及び第1の
ドレイン部のそれぞれの上方には絶縁材料から成る第1
のゲートサイドウオールが形成されており、第2のソー
ス部及び第2のドレイン部のそれぞれの上方には絶縁材
料から成る第2のゲートサイドウオールが形成されてい
ることが好ましい。
In the transistor element of the present invention, the first side made of an insulating material is on the side wall of the gate electrode part and above each of the first source part and the first drain part.
Is preferably formed, and a second gate sidewall made of an insulating material is formed above each of the second source portion and the second drain portion.

【0025】上記の目的を達成するための本発明の第1
の態様に係るトランジスタ素子の作製方法は、絶縁層上
に形成された半導体層にゲート電極部、チャネル部、ソ
ース部及びドレイン部が形成されたトランジスタ素子の
作製方法であって、(イ)半導体層の一方の面上に絶縁
層を形成する工程と、(ロ)該半導体層の他方の面上に
ゲート電極部を形成する工程と、(ハ)該半導体層にソ
ース部及びドレイン部を形成し、該ゲート電極部の下の
半導体層にチャネル部を形成する工程と、(ニ)該ソー
ス部の外側の半導体層に金属若しくは金属化合物から成
る第1の導電領域を形成し、併せて、該ドレイン部の外
側の半導体層に金属若しくは金属化合物から成る第2の
導電領域を形成する工程、から成り、前記工程(ハ)
は、(ハ−1)該半導体層にイオン注入法にて不純物を
含有する第1のソース部及び第1のドレイン部を形成す
る工程と、(ハ−2)ゲート電極部の側壁に絶縁材料か
ら成る第1のゲートサイドウオールを形成する工程と、
(ハ−3)該半導体層にイオン注入法にて、第1のソー
ス部及び第1のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有
する第2のソース部及び第2のドレイン部を形成する工
程と、(ハ−4)第1のゲートサイドウオールの側面に
第2のゲートサイドウオールを形成する工程、から成
り、前記絶縁層を構成する材料を、第1及び第2の導電
領域を構成する金属元素と反応しない材料から選択する
ことを特徴とする。
The first object of the present invention for achieving the above object is as follows.
The method for manufacturing a transistor element according to the above aspect is a method for manufacturing a transistor element in which a gate electrode portion, a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed over an insulating layer. Forming an insulating layer on one surface of the layer, (b) forming a gate electrode portion on the other surface of the semiconductor layer, and (c) forming a source portion and a drain portion on the semiconductor layer. Forming a channel portion in the semiconductor layer below the gate electrode portion, and (d) forming a first conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the source portion, Forming a second conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the drain portion;
(C-1) a step of forming a first source portion and a first drain portion containing impurities in the semiconductor layer by an ion implantation method, and (c-2) an insulating material on a side wall of the gate electrode portion. Forming a first gate sidewall comprising:
(C-3) forming a second source portion and a second drain portion containing impurities at a higher concentration than the first source portion and the first drain portion in the semiconductor layer by ion implantation; And (c-4) a step of forming a second gate sidewall on the side surface of the first gate sidewall. The material forming the insulating layer is used to form the first and second conductive regions. The material is selected from materials that do not react with the metal element.

【0026】本発明の第1の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記絶縁層を、窒化珪素(S
iN)又は酸化窒化珪素(SiON)から構成すること
が望ましい。
In the method for manufacturing a transistor element according to the first aspect of the present invention, the insulating layer is formed of silicon nitride (S
iN) or silicon oxynitride (SiON).

【0027】前記工程(ニ)は、少なくともソース部の
外側の半導体層及びドレイン部の外側の半導体層の他方
の面上に、半導体層を構成する元素と反応する元素から
成る金属層を堆積させた後、熱処理を施し、該金属層を
構成する元素と半導体層を構成する元素とを反応させ、
以て、金属化合物から成る第1の導電領域及び第2の導
電領域を形成する工程から成ることが好ましい。
In the step (d), a metal layer made of an element reacting with an element constituting the semiconductor layer is deposited on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. After that, subjected to a heat treatment, to react the element constituting the metal layer and the element constituting the semiconductor layer,
Thus, the method preferably includes a step of forming the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound.

【0028】あるいは又、前記工程(ニ)は、CVD法
によって、少なくともソース部の外側の領域の半導体層
及びドレイン部の外側の領域の半導体層を金属層に置換
し、以て、金属から成る第1の導電領域及び第2の導電
領域を形成する工程から構成することもできる。
Alternatively, in the step (d), at least the semiconductor layer in the region outside the source portion and the semiconductor layer in the region outside the drain portion are replaced with a metal layer by a CVD method. The method may also include a step of forming a first conductive region and a second conductive region.

【0029】本発明の第1の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記工程(ハ−2)と(ハ−
3)の間で、少なくともソース部の外側の半導体層及び
ドレイン部の外側の半導体層の他方の面上に、半導体層
を構成する元素と反応する元素から成る金属層を堆積さ
せた後、熱処理を施し、該金属層を構成する元素と半導
体層を構成する元素とを反応させ、以て、金属化合物か
ら成る第1の導電領域及び第2の導電領域を半導体層の
厚さ方向に部分的に形成する工程(ホ)を含むことがで
きる。
In the method for manufacturing a transistor element according to the first aspect of the present invention, the steps (c-2) and (c-2)
3) depositing a metal layer made of an element that reacts with an element constituting the semiconductor layer on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion; To cause an element constituting the metal layer and an element constituting the semiconductor layer to react with each other, whereby the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound are partially formed in the thickness direction of the semiconductor layer. (E).

【0030】上記の目的を達成するための本発明の第2
の態様に係るトランジスタ素子の作製方法は、絶縁層上
に形成された半導体層にゲート電極部、チャネル部、ソ
ース部及びドレイン部が形成されたトランジスタ素子の
作製方法であって、(イ)ソース部を形成すべき半導体
層の領域の外側の領域に金属若しくは金属化合物から成
る第1の導電領域を形成し、併せて、ドレイン部を形成
すべき半導体層の領域の外側の領域に金属若しくは金属
化合物から成る第2の導電領域を形成する工程と、
(ロ)該半導体層の一方の面上に絶縁層を形成する工程
と、(ハ)該半導体層の他方の面上にゲート電極部を形
成する工程と、(ニ)該半導体層にソース部及びドレイ
ン部を形成し、該ゲート電極部の下の半導体層にチャネ
ル部を形成する工程、から成り、前記工程(ニ)は、
(ニ−1)該半導体層にイオン注入法にて不純物を含有
する第1のソース部及び第1のドレイン部を形成する工
程と、(ニ−2)ゲート電極部の側壁に絶縁材料から成
る第1のゲートサイドウオールを形成する工程と、(ニ
−3)該半導体層にイオン注入法にて、第1のソース部
及び第1のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有する
第2のソース部及び第2のドレイン部を形成する工程、
から成り、前記絶縁層を構成する材料を、第1及び第2
の導電領域を構成する金属元素と反応しない材料から選
択することを特徴とする。
The second object of the present invention for achieving the above object is as follows.
The method for manufacturing a transistor element according to the above aspect is a method for manufacturing a transistor element in which a gate electrode portion, a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed over an insulating layer. Forming a first conductive region made of a metal or a metal compound in a region outside the region of the semiconductor layer in which a drain portion is to be formed, and forming a metal or metal in a region outside the region of the semiconductor layer in which a drain portion is to be formed; Forming a second conductive region of a compound;
(B) forming an insulating layer on one surface of the semiconductor layer; (c) forming a gate electrode portion on the other surface of the semiconductor layer; and (iv) forming a source portion on the semiconductor layer. And forming a drain portion, and forming a channel portion in the semiconductor layer below the gate electrode portion.
(D-1) forming a first source portion and a first drain portion containing impurities in the semiconductor layer by ion implantation, and (d-2) forming a side wall of the gate electrode portion from an insulating material. A step of forming a first gate sidewall; and (d-3) a second step of containing a higher concentration of impurities than the first source section and the first drain section by ion implantation into the semiconductor layer. Forming a source portion and a second drain portion,
And the material constituting the insulating layer is a first material and a second material.
And a material that does not react with the metal element constituting the conductive region.

【0031】本発明の第2の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記絶縁層を、窒化珪素(S
iN)又は酸化窒化珪素(SiON)から構成すること
が望ましい。また、前記工程(イ)は、ソース部及びド
レイン部を形成すべき半導体層の領域の外側の領域の半
導体層の一方の面上に、半導体層を構成する元素と反応
する元素から成る金属層を形成した後、熱処理を施し、
該金属層を構成する元素と半導体層を構成する元素とを
反応させ、以て、金属化合物から成る第1の導電領域及
び第2の導電領域を形成する工程から成ることが好まし
い。あるいは又、前記工程(イ)は、CVD法によっ
て、ソース部及びドレイン部を形成すべき半導体層の領
域の外側の領域の半導体層を金属層に置換し、以て、金
属から成る第1の導電領域及び第2の導電領域を形成す
る工程から構成することもできる。
In the method for fabricating a transistor element according to the second aspect of the present invention, the insulating layer is made of silicon nitride (S
iN) or silicon oxynitride (SiON). Further, the step (a) includes forming a metal layer made of an element reacting with an element constituting the semiconductor layer on one surface of the semiconductor layer in a region outside a region of the semiconductor layer where a source portion and a drain portion are to be formed. After forming, heat treatment is applied,
It is preferable that the method comprises a step of reacting an element constituting the metal layer with an element constituting the semiconductor layer, thereby forming a first conductive region and a second conductive region made of a metal compound. Alternatively, in the step (a), the semiconductor layer in a region outside the region of the semiconductor layer in which the source and drain portions are to be formed is replaced with a metal layer by a CVD method, thereby forming the first metal layer. The method may also include a step of forming a conductive region and a second conductive region.

【0032】本発明の第2の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記工程(イ)で、半導体層
の厚さ方向の全てにおいて第1及び第2の導電領域を形
成するのではなく、半導体層の一方の面から或る程度の
深さまでの半導体層に第1及び第2の導電領域を形成
し、工程(ロ)と(ハ)の間で、更に、ソース部を形成
すべき半導体層の領域の外側の領域に金属化合物から成
る第1の導電領域の(厚さ方向の)残りの部分を形成
し、併せて、ドレイン部を形成すべき半導体層の領域の
外側の領域に金属化合物から成る第2の導電領域の(厚
さ方向の)残りの部分を形成してもよい。この工程にお
いても、少なくともソース部の外側の半導体層及びドレ
イン部の外側の半導体層の他方の面上に、半導体層を構
成する元素と反応する元素から成る金属層を堆積させた
後、熱処理を施し、該金属層を構成する元素と半導体層
を構成する元素とを反応させ、以て、金属化合物から成
る第1の導電領域及び第2の導電領域の残りの部分を形
成することが好ましい。あるいは又、CVD法によっ
て、ソース部及びドレイン部の外側の領域の半導体層を
金属層に置換し、以て、金属から成る第1の導電領域及
び第2の導電領域を形成してもよい。
In the method for fabricating a transistor element according to the second aspect of the present invention, in the step (a), instead of forming the first and second conductive regions in the entire thickness direction of the semiconductor layer, Forming the first and second conductive regions in the semiconductor layer from one surface of the semiconductor layer to a certain depth, and further forming a source portion between steps (b) and (c). The remaining portion (in the thickness direction) of the first conductive region made of a metal compound is formed in a region outside the region of the semiconductor layer, and the region outside the region of the semiconductor layer where the drain portion is to be formed is formed. The remaining portion (in the thickness direction) of the second conductive region made of a metal compound may be formed. Also in this step, a heat treatment is performed after depositing a metal layer made of an element that reacts with an element constituting the semiconductor layer on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. It is preferable that the element forming the metal layer react with the element forming the semiconductor layer, thereby forming the remaining portions of the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound. Alternatively, the first conductive region and the second conductive region made of a metal may be formed by replacing a semiconductor layer in a region outside the source and drain portions with a metal layer by a CVD method.

【0033】本発明の第2の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記工程(ニ)の後に、ソー
ス部の外側の半導体層に金属若しくは金属化合物から成
る第1の導電領域を形成し、併せて、ドレイン部の外側
の半導体層に金属若しくは金属化合物から成る第2の導
電領域を形成する工程(ホ)を含めることができる。こ
の場合、前記工程(イ)で、半導体層の厚さ方向の全て
において第1及び第2の導電領域を形成するのではな
く、半導体層の一方の面から或る程度の深さまでの半導
体層に第1及び第2の導電領域を形成し、工程(ニ)に
引き続き、工程(ホ)において、少なくともソース部の
外側の半導体層及びドレイン部の外側の半導体層の他方
の面上に、半導体層を構成する元素と反応する元素から
成る金属層を堆積させた後、熱処理を施し、該金属層を
構成する元素と半導体層を構成する元素とを反応させ、
以て、金属化合物から成る第1の導電領域及び第2の導
電領域を形成することが好ましい。あるいは又、CVD
法によって、ソース部及びドレイン部の外側の領域の半
導体層を金属層に置換し、以て、金属から成る第1の導
電領域及び第2の導電領域を形成してもよい。
In the method for manufacturing a transistor element according to the second aspect of the present invention, after the step (d), a first conductive region made of a metal or a metal compound is formed in a semiconductor layer outside a source portion. In addition, a step (e) of forming a second conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the drain portion can be included. In this case, instead of forming the first and second conductive regions in the entire thickness direction of the semiconductor layer in the step (a), the semiconductor layer extends from one surface of the semiconductor layer to a certain depth. The first and second conductive regions are formed on the semiconductor substrate, and after the step (d), in the step (e), a semiconductor is formed on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. After depositing a metal layer made of an element that reacts with the element constituting the layer, heat treatment is performed, and the element constituting the metal layer reacts with the element constituting the semiconductor layer,
Thus, it is preferable to form the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound. Alternatively, CVD
The first and second conductive regions made of metal may be formed by replacing the semiconductor layer in the region outside the source and drain portions with a metal layer by a method.

【0034】本発明の第1若しくは第2の態様に係るト
ランジスタ素子の作製方法においては、第1の半導体基
板と第2の半導体基板とが貼り合わされた構造を有し、
半導体層は第1の半導体基板から構成され、絶縁層は、
第2の半導体基板との貼り合わせ部分の近傍の第1の半
導体基板に設けられている、所謂ボンドSOI構造を形
成することができる。
In the method for manufacturing a transistor element according to the first or second aspect of the present invention, the method has a structure in which a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are bonded to each other,
The semiconductor layer is composed of a first semiconductor substrate, and the insulating layer is
A so-called bond SOI structure provided on the first semiconductor substrate in the vicinity of a portion to be bonded to the second semiconductor substrate can be formed.

【0035】上記の目的を達成するための本発明の第3
の態様に係るトランジスタ素子の作製方法は、絶縁層上
に形成された半導体層にゲート電極部、チャネル部、ソ
ース部及びドレイン部が形成されたトランジスタ素子の
作製方法であって、(イ)半導体基板の内部に不純物を
イオン注入することによって絶縁層を形成し、以て、該
絶縁層の上方の半導体基板の部分に半導体層を得る工程
と、(ロ)該半導体層の上にゲート電極部を形成する工
程と、(ハ)該半導体層にソース部及びドレイン部を形
成し、該ゲート電極部の下の半導体層にチャネル部を形
成する工程と、(ニ)該ソース部の外側の半導体層に金
属若しくは金属化合物から成る第1の導電領域を形成
し、併せて、該ドレイン部の外側の半導体層に金属若し
くは金属化合物から成る第2の導電領域を形成する工
程、から成り、前記工程(ハ)は、(ハ−1)該半導体
層にイオン注入法にて不純物を含有する第1のソース部
及び第1のドレイン部を形成する工程と、(ハ−2)ゲ
ート電極部の側壁に絶縁材料から成る第1のゲートサイ
ドウオールを形成する工程と、(ハ−3)該半導体層に
イオン注入法にて、第1のソース部及び第1のドレイン
部よりも高濃度の不純物を含有する第2のソース部及び
第2のドレイン部を形成する工程と、(ハ−4)第1の
ゲートサイドウオールの側面に第2のゲートサイドウオ
ールを形成する工程、から成り、イオン注入によって形
成された前記絶縁層は、第1及び第2の導電領域を構成
する金属元素と反応しない材料から構成されていること
を特徴とする。
The third object of the present invention for achieving the above object.
The method for manufacturing a transistor element according to the above aspect is a method for manufacturing a transistor element in which a gate electrode portion, a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed over an insulating layer. Forming an insulating layer by ion-implanting impurities into the inside of the substrate, thereby obtaining a semiconductor layer on a portion of the semiconductor substrate above the insulating layer; and (b) forming a gate electrode portion on the semiconductor layer. Forming a source part and a drain part in the semiconductor layer and forming a channel part in a semiconductor layer below the gate electrode part; and (d) forming a semiconductor part outside the source part. Forming a first conductive region made of a metal or a metal compound in the layer, and simultaneously forming a second conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the drain portion. (C): (C-1) a step of forming a first source portion and a first drain portion containing impurities in the semiconductor layer by an ion implantation method; and (C-2): sidewalls of a gate electrode portion Forming a first gate side wall made of an insulating material, and (c-3) ion-implanting an impurity having a higher concentration than the first source portion and the first drain portion into the semiconductor layer. Forming a second source portion and a second drain portion, and (c-4) forming a second gate side wall on the side surface of the first gate side wall, by ion implantation. The formed insulating layer is made of a material that does not react with a metal element forming the first and second conductive regions.

【0036】本発明の第3の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、絶縁層は、窒化珪素(Si
N)あるいは酸化窒化珪素(SiON)から成ることが
好ましい。また、前記工程(イ)に先立ち、半導体基板
の内部にイオン注入法によって例えばSiO2から成る
第2の絶縁層を形成し、前記工程(イ)において、該第
2の絶縁層上に絶縁層を形成することが好ましい。
In the method for manufacturing a transistor element according to the third aspect of the present invention, the insulating layer is made of silicon nitride (Si).
N) or silicon oxynitride (SiON). Further, prior to the step (a), a second insulating layer made of, for example, SiO 2 is formed inside the semiconductor substrate by an ion implantation method. Is preferably formed.

【0037】本発明の第3の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記工程(ニ)は、少なくと
もソース部の外側の半導体層及びドレイン部の外側の半
導体層上に、半導体層を構成する元素と反応する元素か
ら成る金属層を堆積させた後、熱処理を施し、該金属層
を構成する元素と半導体層を構成する元素とを反応さ
せ、以て、金属化合物から成る第1の導電領域及び第2
の導電領域を形成する工程から成ることが好ましい。
In the method for fabricating a transistor element according to the third aspect of the present invention, the step (d) includes forming a semiconductor layer on at least a semiconductor layer outside a source portion and a semiconductor layer outside a drain portion. After depositing a metal layer made of an element that reacts with the element to be formed, a heat treatment is performed to cause the element that forms the metal layer to react with the element that forms the semiconductor layer. Area and second
It is preferable that the method comprises a step of forming the conductive region.

【0038】あるいは又、前記工程(ニ)は、CVD法
によって、少なくともソース部の外側の領域の半導体層
及びドレイン部の外側の領域の半導体層を金属層に置換
し、以て、金属から成る第1の導電領域及び第2の導電
領域を形成する工程から構成することもできる。
Alternatively, in the step (d), at least the semiconductor layer in the region outside the source portion and the semiconductor layer in the region outside the drain portion are replaced with a metal layer by a CVD method. The method may also include a step of forming a first conductive region and a second conductive region.

【0039】本発明の第3の態様に係るトランジスタ素
子の作製方法においては、前記工程(ハ−2)と(ハ−
3)の間で、少なくともソース部の外側の半導体層及び
ドレイン部の外側の半導体層の他方の面上に、半導体層
を構成する元素と反応する元素から成る金属層を堆積さ
せた後、熱処理を施し、該金属層を構成する元素と半導
体層を構成する元素とを反応させ、以て、金属化合物か
ら成る第1の導電領域及び第2の導電領域を半導体層の
厚さ方向に部分的に形成する工程を含むことができる。
In the method for fabricating a transistor element according to the third aspect of the present invention, the steps (c-2) and (c-2)
3) depositing a metal layer made of an element that reacts with an element constituting the semiconductor layer on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion; To cause an element constituting the metal layer and an element constituting the semiconductor layer to react with each other, whereby the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound are partially formed in the thickness direction of the semiconductor layer. A step of forming the same.

【0040】尚、本発明の第1乃至第3の態様に係るト
ランジスタ素子の作製方法においては、ソース部及びド
レイン部の外側の半導体層の全ては、金属若しくは金属
化合物から成る第1及び第2の導電領域によって置き換
えられていることが好ましい。本発明においては、第1
の導電領域及び第2の導電領域を、単層構造とするだけ
でなく、2層構造とすることもできる。この場合、各導
電領域を構成する各層における金属若しくは金属化合物
は同種であっても異種であってもよい。
In the method of manufacturing a transistor element according to the first to third aspects of the present invention, all of the semiconductor layers outside the source and drain portions are made of the first and second semiconductor layers made of metal or metal compound. Is preferably replaced by the conductive region. In the present invention, the first
The conductive region and the second conductive region may have not only a single-layer structure but also a two-layer structure. In this case, the metal or metal compound in each layer constituting each conductive region may be the same or different.

【0041】本発明の第1乃至第3の態様に係るトラン
ジスタ素子の作製方法においては、金属層は遷移金属若
しくは貴金属から成り、本発明の第1又は第3の態様に
係るトランジスタ素子の作製方法の前記(ニ)の工程、
本発明の第2の態様に係るトランジスタ素子の作製方法
の前記(イ)の工程、あるいは、場合によっては、本発
明の第1の態様に係るトランジスタ素子の作製方法の前
記(ホ)の工程、本発明の第2の態様に係るトランジス
タ素子の作製方法の前記(ホ)の工程や工程(ロ)と
(ハ)の間の工程は、(A)半導体層を構成する元素と
金属層を構成する遷移金属若しくは貴金属とが反応し、
且つ、半導体層を構成する元素から成る酸化物と金属層
を構成する遷移金属若しくは貴金属とは反応しない温度
で、金属層を構成する元素と半導体層を構成する元素と
を反応させる第1の熱処理を行い、(B)未反応の金属
層を除去し、(C)更に金属層を構成する元素と半導体
層を構成する元素とを反応させるために、第2の熱処理
を行う、過程から成る態様とすることができる。また、
金属化合物を、コバルトシリサイド、チタンシリサイ
ド、タングステンシリサイド、ニッケルシリサイド、白
金シリサイド、ジルコニウムシリサイド、ハフニウムシ
リサイド等から構成することが望ましいが、中でも、金
属層を主にコバルトから構成し、シリサイドを主にコバ
ルトシリサイドから構成することが好ましい。ここで、
金属層を主にコバルトから構成し、あるいは、シリサイ
ドを主にコバルトシリサイドから構成するとは、金属層
中に他の金属若しくは金属化合物が含まれていてもよ
く、また、コバルトシリサイド中に他のシリサイド(例
えば、チタンシリサイド)やその他の金属化合物が含ま
れていてもよいことを意味する。
In the method for manufacturing a transistor element according to the first to third aspects of the present invention, the metal layer is made of a transition metal or a noble metal, and the method for manufacturing a transistor element according to the first or third aspect of the present invention is provided. The step of (d),
Step (a) of the method for manufacturing a transistor element according to the second aspect of the present invention, or step (e) of the method for manufacturing a transistor element according to the first aspect of the present invention, as the case may be; The step (e) or the step between steps (b) and (c) of the method for manufacturing a transistor element according to the second aspect of the present invention comprises the steps of (A) forming a metal layer with an element constituting a semiconductor layer. Reacts with the transition metal or precious metal
And a first heat treatment for reacting the element forming the metal layer with the element forming the semiconductor layer at a temperature at which the oxide formed of the element forming the semiconductor layer does not react with the transition metal or the noble metal forming the metal layer. (B) removing the unreacted metal layer, and (C) performing a second heat treatment in order to further react the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer. It can be. Also,
The metal compound is preferably composed of cobalt silicide, titanium silicide, tungsten silicide, nickel silicide, platinum silicide, zirconium silicide, hafnium silicide, etc. It is preferable to be composed of silicide. here,
When the metal layer is mainly composed of cobalt or the silicide is mainly composed of cobalt silicide, another metal or a metal compound may be contained in the metal layer, or another silicide may be contained in the cobalt silicide. (E.g., titanium silicide) and other metal compounds may be included.

【0042】本発明においては、第1及び第2の導電領
域を構成する金属元素と反応しない材料から成る絶縁層
が形成されているので、金属層を構成する元素と半導体
層を構成する元素とを反応させ、金属若しくは金属化合
物から成る第1の導電領域及び第2の導電領域を形成し
たとき、形成された第1及び第2の導電領域にボイドが
発生することを効果的に抑制することができる。しか
も、ソース部及びドレイン部は、チャネル部側から、第
1のソース部、第1のドレイン部、及び、該第2のソー
ス部及びドレイン部よりも高濃度の不純物を含有する第
2のソース部及び第2のドレイン部から構成されている
ので、ソース部あるいはドレイン部とチャネル部との間
でのPN接合耐圧の向上を図ることができる。
In the present invention, since the insulating layer made of a material that does not react with the metal elements forming the first and second conductive regions is formed, the element forming the metal layer and the element forming the semiconductor layer are separated from each other. To effectively suppress generation of voids in the formed first and second conductive regions when the first and second conductive regions made of a metal or a metal compound are formed. Can be. In addition, the source portion and the drain portion are, from the channel portion side, a first source portion, a first drain portion, and a second source containing impurities at a higher concentration than the second source portion and the drain portion. Since it is constituted by the portion and the second drain portion, the PN junction breakdown voltage between the source portion or the drain portion and the channel portion can be improved.

【0043】[0043]

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。各実施例においては、トランジスタ素子
としてMOS型トランジスタを例にとり説明する。尚、
実施例1〜実施例3は本発明の第1の態様に係るトラン
ジスタ素子の作製方法に関する。即ち、ゲート電極部が
形成された側の半導体層の面から第1及び第2の導電領
域を形成する。実施例4は本発明の第2の態様に係るト
ランジスタ素子の作製方法に関する。即ち、ゲート電極
部が形成される側とは反対側の半導体層の面から第1及
び第2の導電領域を形成する。実施例5及び実施例6
は、本発明の第2の態様に係るトランジスタ素子の作製
方法の変形に関する。更に、実施例7及び実施例8は、
第3の態様に係るトランジスタ素子の作製方法に関す
る。実施例9は、本発明の第1の態様に係るトランジス
タ素子の作製方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. In each embodiment, a MOS transistor will be described as an example of a transistor element. still,
Examples 1 to 3 relate to a method for manufacturing a transistor element according to the first embodiment of the present invention. That is, the first and second conductive regions are formed from the surface of the semiconductor layer on the side where the gate electrode portion is formed. Example 4 relates to a method for manufacturing a transistor element according to the second embodiment of the present invention. That is, the first and second conductive regions are formed from the surface of the semiconductor layer opposite to the side on which the gate electrode portion is formed. Example 5 and Example 6
Relates to a modification of the method for manufacturing a transistor element according to the second embodiment of the present invention. Further, Example 7 and Example 8
The present invention relates to a method for manufacturing a transistor element according to a third aspect. Example 9 Example 9 relates to a method for manufacturing a transistor element according to the first embodiment of the present invention.

【0044】(実施例1)実施例1のトランジスタ素子
は、図1に模式的な一部断面図を示すように、絶縁層2
1上に形成された半導体層30にチャネル部45、第1
のソース部46A、第2のソース部46B、第1のドレ
イン部47A及び第2のドレイン部47Bが形成され
た、SOI構造を有するMOS型トランジスタである。
ゲート電極部41は半導体層30上に形成されている。
即ち、第1の半導体基板10と第2の半導体基板11と
が貼り合わされた、所謂ボンドSOI構造を有し、半導
体層30は第1の半導体基板10から構成され、絶縁層
21は、第2の半導体基板11との貼り合わせ部分の近
傍の第1の半導体基板10に設けられている。チャネル
部45は、ゲート電極部41の下に形成されている。ま
た、第1のソース部46Aがチャネル部45の一方の側
に接して形成されており、第1のドレイン部47Aがチ
ャネル部45の他方の側に接して形成されている。
Example 1 The transistor element of Example 1 has an insulating layer 2 as shown in FIG.
The channel portion 45 and the first
Is a MOS transistor having an SOI structure in which the source part 46A, the second source part 46B, the first drain part 47A, and the second drain part 47B are formed.
The gate electrode portion 41 is formed on the semiconductor layer 30.
That is, it has a so-called bond SOI structure in which the first semiconductor substrate 10 and the second semiconductor substrate 11 are bonded to each other, the semiconductor layer 30 is composed of the first semiconductor substrate 10, and the insulating layer 21 Is provided on the first semiconductor substrate 10 in the vicinity of the portion to be bonded to the semiconductor substrate 11. The channel part 45 is formed below the gate electrode part 41. The first source part 46A is formed in contact with one side of the channel part 45, and the first drain part 47A is formed in contact with the other side of the channel part 45.

【0045】本発明のトランジスタ素子を特徴付ける要
素は、第2のソース部46Bの外側の半導体層30に形
成された、金属化合物から成る第1の導電領域51と、
第2のドレイン部47Bの外側の半導体層30に形成さ
れた、金属化合物から成る第2の導電領域52である。
実施例1におけるこれらの第1及び第2の導電領域5
1,52は、シリサイドから成る金属化合物、より具体
的にはコバルトシリサイド(CoSi2)から構成され
ている。更に、絶縁層21は、第1及び第2の導電領域
を構成する金属元素(Co)と反応しない材料、具体的
には窒化珪素(SiN)から成る。第1の導電領域51
は、絶縁層21と第2のソース部46Bによって囲まれ
ている。一方、第2の導電領域52は、絶縁層21と第
2のドレイン部47Bによって囲まれている。
Elements that characterize the transistor element of the present invention include a first conductive region 51 made of a metal compound and formed in the semiconductor layer 30 outside the second source portion 46B.
The second conductive region 52 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the second drain portion 47B.
These first and second conductive regions 5 in the first embodiment
Reference numerals 1 and 52 are metal compounds made of silicide, more specifically, cobalt silicide (CoSi 2 ). Further, the insulating layer 21 is made of a material that does not react with the metal element (Co) forming the first and second conductive regions, specifically, silicon nitride (SiN). First conductive region 51
Is surrounded by the insulating layer 21 and the second source portion 46B. On the other hand, the second conductive region 52 is surrounded by the insulating layer 21 and the second drain portion 47B.

【0046】実施例1においては、更に、ソース部は、
チャネル部45側から、第1のソース部46A及び、第
1のソース部46Aよりも高濃度の不純物を含有する第
2のソース部46Bから成り、ドレイン部は、チャネル
部45側から、第1のドレイン部47A及び、第1のド
レイン部47Aよりも高濃度の不純物を含有する第2の
ドレイン部47Bから成る。
In the first embodiment, the source section further includes:
The channel portion 45 includes a first source portion 46A and a second source portion 46B containing a higher concentration of impurities than the first source portion 46A, and the drain portion includes a first source portion 46A from the channel portion 45 side. And a second drain portion 47B containing a higher concentration of impurities than the first drain portion 47A.

【0047】実施例1においては、更に、ゲート電極部
41の側壁であって、第1のソース部46A及び第1の
ドレイン部47Aのそれぞれの上方には絶縁材料(例え
ばSiO2)から成る第1のゲートサイドウオール44
Aが形成されている。また、第2のソース部46B及び
第2のドレイン部47Bのそれぞれの上方には絶縁材料
(例えば、SiO2)から成る第2のゲートサイドウオ
ール44Bが形成されている。
In the first embodiment, furthermore, on the side wall of the gate electrode portion 41 and above each of the first source portion 46A and the first drain portion 47A, a second insulating material (for example, SiO 2 ) is formed. 1 gate side wall 44
A is formed. A second gate sidewall 44B made of an insulating material (for example, SiO 2 ) is formed above each of the second source portion 46B and the second drain portion 47B.

【0048】金属化合物(具体的にはコバルトシリサイ
ド,CoSi2)から成る第1の導電領域51及び第2
の導電領域52は、第1及び第2の導電領域を形成すべ
き半導体層30の他方の面30B上に、半導体層30を
構成する元素(具体的にはSi)と反応する元素(具体
的にはCo)から成る金属層50を堆積させた後、熱処
理を施し、金属層を構成する元素(具体的にはCo)と
半導体層を構成する元素(具体的にはSi)とを反応さ
せることによって形成される。
The first conductive region 51 and the second conductive region 51 made of a metal compound (specifically, cobalt silicide, CoSi 2 )
Is formed on the other surface 30B of the semiconductor layer 30 on which the first and second conductive regions are to be formed, by an element (specifically, Si) that reacts with the element (specifically, Si) constituting the semiconductor layer 30. After depositing a metal layer 50 made of Co), heat treatment is performed to cause an element forming the metal layer (specifically, Co) and an element forming the semiconductor layer (specifically, Si) to react. Formed by

【0049】以下、図2〜図5を参照して、実施例1の
トランジスタ素子の作製方法を説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the transistor element of Example 1 will be described with reference to FIGS.

【0050】[工程−100]半導体層30の一方の面
上に絶縁層21を形成する。具体的には、先ず、Si
(100)から成る第1の半導体基板10を準備する。
そして、かかる第1の半導体基板10の一方の面10A
にレジストを塗布・乾燥した後、フォトリソグラフィ技
術を用いてレジストをパターニングする。次いで、この
パターニングされたレジストをマスクとして第1の半導
体基板10をドライエッチングし、第1の半導体基板1
0の一方の面10Aに溝部20を形成した後、レジスト
を除去する。第1の半導体基板10のエッチング条件を
以下に例示する。 使用ガス : SiCl4/N2=10/10sccm 圧力 : 1.3Pa マイクロ波パワー: 850W RFパワー : 200W
[Step-100] The insulating layer 21 is formed on one surface of the semiconductor layer 30. Specifically, first, Si
A first semiconductor substrate 10 made of (100) is prepared.
Then, one surface 10A of the first semiconductor substrate 10
After applying and drying a resist, the resist is patterned using a photolithography technique. Next, the first semiconductor substrate 10 is dry-etched using the patterned resist as a mask to form a first semiconductor substrate 1.
After the grooves 20 are formed on the one surface 10A of the “0”, the resist is removed. The etching conditions of the first semiconductor substrate 10 are exemplified below. Working gas: SiCl 4 / N 2 = 10/10 sccm Pressure: 1.3 Pa Microwave power: 850 W RF power: 200 W

【0051】その後、溝部20内を含む第1の半導体基
板10の一方の面10A上に、窒化珪素(SiN)から
成る絶縁層21をLP−CVD法にて堆積させる。こう
して、図2の(A)に示す構造を得ることができる。絶
縁層21の堆積条件を以下に例示する。この絶縁層21
は、後に説明する[工程−160]における第1及び第
2の熱処理において、第1及び第2の導電領域51,5
2を構成する金属元素(具体的にはCo)と反応しない
材料(具体的にはSiN)から成る。従って、第1の導
電領域51や第2の導電領域52にボイドが発生するこ
とを、確実に防止することができる。 使用ガス:SiH2Cl2/NH3/N2=90/600/
1000sccm 圧力 :53Pa 温度 :700゜C 膜厚 :50nm
Thereafter, an insulating layer 21 made of silicon nitride (SiN) is deposited by LP-CVD on one surface 10A of the first semiconductor substrate 10 including the inside of the groove 20. Thus, the structure shown in FIG. 2A can be obtained. The deposition conditions of the insulating layer 21 are exemplified below. This insulating layer 21
Means that the first and second conductive regions 51 and 5 are used in the first and second heat treatments in [Step-160] described later.
2 is made of a material (specifically, SiN) that does not react with a metal element (specifically, Co). Therefore, generation of voids in the first conductive region 51 and the second conductive region 52 can be reliably prevented. Working gas: SiH 2 Cl 2 / NH 3 / N 2 = 90/600 /
1000 sccm Pressure: 53 Pa Temperature: 700 ° C. Film thickness: 50 nm

【0052】[工程−110]その後、絶縁層21上に
酸化珪素(SiO2)から成る第2の絶縁層22をCV
D法にて堆積させる。第2の絶縁層22のCVD条件を
以下に例示する。尚、溝部20に埋め込まれた第2の絶
縁層22は、素子分離領域として機能する。
[Step-110] Then, a second insulating layer 22 made of silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the insulating layer 21 by CV.
Deposit by method D. The CVD conditions for the second insulating layer 22 are exemplified below. The second insulating layer 22 embedded in the groove 20 functions as an element isolation region.

【0053】あるいは又、以下の条件のバイアスECR
CVD法にて、絶縁層21上に酸化珪素(SiO2
から成る第2の絶縁層22を堆積させてもよい。 使用ガス:SiH4/N2O/Ar=14/35/72sc
cm 圧力 :0.093Pa 温度 :400゜C マイクロ波:1000W 膜厚 :0.4μm
Alternatively, the bias ECR under the following conditions
Silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the insulating layer 21 by CVD.
May be deposited. Working gas: SiH 4 / N 2 O / Ar = 14/35/72 sc
cm Pressure: 0.093 Pa Temperature: 400 ° C Microwave: 1000 W Film thickness: 0.4 μm

【0054】[工程−120]次いで、第2の絶縁層2
2の上にポリシリコン層23を、例えば以下の条件のL
P−CVD法にて堆積させる。このポリシリコン層23
は、後の工程で第2の半導体基板11を第1の半導体基
板10と貼り合わせる際の界面となり、第1の半導体基
板10と第2の半導体基板11とを貼り合わせるための
接着層としての機能を有する。 使用ガス: SiH4/H2/N2=100/400/2
00sccm 温度 : 610゜C 圧力 : 70Pa 膜厚 : 0.2μm
[Step-120] Next, the second insulating layer 2
2 on the polysilicon layer 23, for example, under the following conditions:
It is deposited by a P-CVD method. This polysilicon layer 23
Is an interface when the second semiconductor substrate 11 is bonded to the first semiconductor substrate 10 in a later step, and serves as an adhesive layer for bonding the first semiconductor substrate 10 and the second semiconductor substrate 11. Has functions. Gas used: SiH 4 / H 2 / N 2 = 100/400/2
00 sccm Temperature: 610 ° C. Pressure: 70 Pa Film thickness: 0.2 μm

【0055】その後、ポリシリコン層23の表面にレジ
ストを塗布し、全面をエッチバックすることによって、
ポリシリコン層23を平坦化する。この状態を、図2の
(B)に模式的な一部断面図で示す。エッチバックの条
件を以下に例示する。 使用ガス : C2Cl33/SF6=60/10sccm 圧力 : 1.3Pa マイクロ波パワー: 850W RFパワー : 150W
Thereafter, a resist is applied to the surface of the polysilicon layer 23 and the entire surface is etched back,
The polysilicon layer 23 is flattened. This state is shown in a schematic partial cross-sectional view in FIG. The conditions of the etch back are exemplified below. Working gas: C 2 Cl 3 F 3 / SF 6 = 60/10 sccm Pressure: 1.3 Pa Microwave power: 850 W RF power: 150 W

【0056】次に、ポリシリコン層23の表面を研磨
し、かかるポリシリコン層23の表面とシリコンから成
る第2の半導体基板11とを貼り合わせる(図2の
(C)参照)。貼り合わせは、第1及び第2の半導体基
板10,11を重ね合わせた状態で、例えば1100゜
C×30分の熱処理を施すことによって行うことができ
る。
Next, the surface of the polysilicon layer 23 is polished, and the surface of the polysilicon layer 23 is bonded to the second semiconductor substrate 11 made of silicon (see FIG. 2C). The bonding can be performed by performing a heat treatment at, for example, 1100 ° C. × 30 minutes while the first and second semiconductor substrates 10 and 11 are overlapped.

【0057】[工程−130]その後、第1の半導体基
板10の裏面側10Bから第1の半導体基板10を研磨
し、隣接する溝部20の間にシリコン(より具体的には
第1の半導体基板10を構成していたシリコン)から成
る半導体層30を露出させる(図3の(A)参照)。溝
部20の底面20Aまで研磨が進むと、溝部20内に形
成されたSiNから成る絶縁層21が露出する。SiN
はSiより硬いので、SiNが研磨ストッパーとなり、
半導体層30が研磨され過ぎることを防ぐことができ
る。こうして、半導体層30の一方の面30A上に絶縁
層21が形成された、SOI構造を有する基板が作製さ
れる。
[Step-130] Thereafter, the first semiconductor substrate 10 is polished from the back side 10B of the first semiconductor substrate 10, and silicon (more specifically, the first semiconductor substrate 10) is interposed between adjacent grooves 20. The semiconductor layer 30 made of silicon constituting the semiconductor layer 10 is exposed (see FIG. 3A). When the polishing proceeds to the bottom surface 20A of the groove 20, the insulating layer 21 made of SiN formed in the groove 20 is exposed. SiN
Is harder than Si, so SiN becomes a polishing stopper,
The semiconductor layer 30 can be prevented from being polished too much. Thus, a substrate having an SOI structure in which the insulating layer 21 is formed on one surface 30A of the semiconductor layer 30 is manufactured.

【0058】[工程−140]次に、半導体層30の他
方の面30B上にポリサイド構造を有するゲート電極部
41を形成する。そのために、半導体層30の他方の面
30B上に、先ず、従来の方法を用いてSiO2から成
るゲート酸化膜40を形成する。その後、ゲート酸化膜
40上に不純物をドープしたポリシリコン膜(DOPO
S)42をCVD法にて堆積させる。ポリシリコン膜4
2は、例えば以下の条件で成膜することができる。 使用ガス: SiH4/PH3/He=500/0.35
/50sccm 温度 : 580゜C 圧力 : 80Pa 膜厚 : 0.15μm
[Step-140] Next, a gate electrode portion 41 having a polycide structure is formed on the other surface 30B of the semiconductor layer 30. For this purpose, a gate oxide film 40 made of SiO 2 is first formed on the other surface 30B of the semiconductor layer 30 by using a conventional method. Thereafter, an impurity-doped polysilicon film (DOPO) is formed on the gate oxide film 40.
S) 42 is deposited by a CVD method. Polysilicon film 4
2 can be formed, for example, under the following conditions. Gas used: SiH 4 / PH 3 /He=500/0.35
/ 50 sccm Temperature: 580 ° C Pressure: 80 Pa Film thickness: 0.15 μm

【0059】次いで、ポリシリコン膜42上にWSi2
層43をCVD法にて成膜する。WSi2層43は、例
えば以下の条件で成膜することができる。 使用ガス: WF6/SiH4/He=10/1000/
360sccm 温度 : 360゜C 圧力 : 27Pa 膜厚 : 0.15μm
Next, WSi 2 is deposited on the polysilicon film 42.
The layer 43 is formed by a CVD method. The WSi 2 layer 43 can be formed, for example, under the following conditions. Gas used: WF 6 / SiH 4 / He = 10/1000 /
360 sccm Temperature: 360 ° C Pressure: 27 Pa Film thickness: 0.15 μm

【0060】その後、WSi2層43上にレジストを塗
布し、レジストをパターニングし、ドライエッチングに
よって、WSi2層43、ポリシリコン膜42を例えば
下記の条件にてエッチングし、レジストを除去する。こ
れによって、ゲート酸化膜40、ポリシリコン膜42及
びWSi2層43から構成されたゲート電極部41が形
成される(図3の(B)参照)。 使用ガス : C2Cl33/SF6=65/5sccm 圧力 : 1.3Pa マイクロ波パワー: 700W RFパワー : 100W
Thereafter, a resist is applied on the WSi 2 layer 43, the resist is patterned, and the WSi 2 layer 43 and the polysilicon film 42 are etched by dry etching under, for example, the following conditions to remove the resist. Thus, a gate electrode portion 41 composed of the gate oxide film 40, the polysilicon film 42, and the WSi 2 layer 43 is formed (see FIG. 3B). Working gas: C 2 Cl 3 F 3 / SF 6 = 65/5 sccm Pressure: 1.3 Pa Microwave power: 700 W RF power: 100 W

【0061】[工程−150]その後、半導体層30に
ソース部及びドレイン部を形成し、ゲート電極部41の
下の半導体層30にチャネル部45を形成する。
[Step-150] Thereafter, a source portion and a drain portion are formed in the semiconductor layer 30, and a channel portion 45 is formed in the semiconductor layer 30 below the gate electrode portion 41.

【0062】[工程−150A]具体的には、半導体層
30に、レジストによるマスクを形成して、以下に例示
する条件のイオン注入法にて不純物を含有する第1のソ
ース部46A及び第1のドレイン部47Aを形成する。 n型第1のソース部46A及び第1のドレイン部47A
の形成 イオン : As ドーズ量 : 5×1013/cm2 加速電圧 : 30keV p型第1のソース部46A及び第1のドレイン部47A
の形成 イオン : BF2 ドーズ量 : 1×1013/cm2 加速電圧 : 30keV
[Step-150A] Specifically, a resist mask is formed on the semiconductor layer 30, and the first source portion 46A and the first source portion 46A containing impurities are formed by ion implantation under the following conditions. Is formed. n-type first source part 46A and first drain part 47A
Ion: As Dose: 5 × 10 13 / cm 2 Acceleration voltage: 30 keV P-type first source part 46A and first drain part 47A
Formation of ions: BF 2 dose amount: 1 × 10 13 / cm 2 acceleration voltage: 30 keV

【0063】[工程−150B]次に、ゲート電極部4
1の側壁に絶縁材料であるSiO2から成る第1のゲー
トサイドウオール44Aを形成する。具体的には、以下
に例示するCVD法にて全面にSiO2層を成膜し、そ
の後、以下に例示する異方性ドライエッチングを行って
第1のゲートサイドウオール44Aを形成する(図4の
(A)参照)。 CVD条件 使用ガス: SiH4/O2/N2=250/250/1
00sccm 温度 : 420゜C 膜厚 : 0.35μm 異方性ドライエッチングの条件 使用ガス : C48=50sccm 圧力 : 2Pa RFパワー : 1200W
[Step-150B] Next, the gate electrode part 4
A first gate sidewall 44A made of SiO 2 as an insulating material is formed on one side wall. Specifically, a SiO 2 layer is formed on the entire surface by the CVD method exemplified below, and thereafter, the first gate sidewall 44A is formed by performing anisotropic dry etching exemplified below (FIG. 4). (A)). CVD conditions Gas used: SiH 4 / O 2 / N 2 = 250/250/1
00 sccm Temperature: 420 ° C. Film thickness: 0.35 μm Conditions for anisotropic dry etching Gas used: C 4 F 8 = 50 sccm Pressure: 2 Pa RF power: 1200 W

【0064】[工程−150C]その後、レジストによ
るマスクを形成して、以下に例示する条件のイオン注入
法にて、半導体層30に第1のソース部46A及び第1
のドレイン部47Aよりも高濃度の不純物を含有する第
2のソース部46B及び第2のドレイン部47Bを形成
した後、1000゜C×10秒間のRTA(Rapid Ther
mal Annealing)処理を施し、イオン注入された不純物
の活性化処理を行う。尚、イオン注入される領域は、半
導体層30の第2のソース部46B及び第2のドレイン
部47Bを形成すべき領域の外側に広がってもよい。 n型第2のソース部46B及び第2のドレイン部47B
の形成 イオン : As ドーズ量 : 3×1015/cm2 加速電圧 : 50keV p型第2のソース部46B及び第2のドレイン部47B
の形成 イオン : BF2 ドーズ量 : 3×1015/cm2 加速電圧 : 30keV
[Step-150C] Thereafter, a resist mask is formed, and the first source portion 46A and the first source portion 46A are formed in the semiconductor layer 30 by an ion implantation method under the following conditions.
After forming the second source part 46B and the second drain part 47B containing impurities at a higher concentration than the drain part 47A, RTA (Rapid Ther
(Mal Annealing) treatment to activate the ion-implanted impurities. The region to be ion-implanted may extend outside the region of the semiconductor layer 30 where the second source portion 46B and the second drain portion 47B are to be formed. n-type second source part 46B and second drain part 47B
Ion: As Dose: 3 × 10 15 / cm 2 Accelerating voltage: 50 keV P-type second source part 46B and second drain part 47B
Formation of ions: BF 2 dose: 3 × 10 15 / cm 2 Accelerating voltage: 30 keV

【0065】[工程−150D]次いで、第1のゲート
サイドウオール44Aの側面に第2のゲートサイドウオ
ール44Bを形成する(図4の(B)参照)。第2のゲ
ートサイドウオール44Bの形成方法は、[工程−15
0B]と同様とすることができる。
[Step-150D] Next, a second gate sidewall 44B is formed on the side surface of the first gate sidewall 44A (see FIG. 4B). The method for forming the second gate sidewall 44B is described in [Step-15].
0B].

【0066】こうして、実施例1においては、チャネル
部45側から、第1のソース部46A及び、第1のソー
ス部46Aよりも高濃度の不純物を含有する第2のソー
ス部46Bから構成されたソース部が形成される。一
方、チャネル部45側から、第1のドレイン部47A及
び、第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純物を含
有する第2のドレイン部47Bから構成されたソース部
が形成される。また、ゲート電極部の側壁であって、第
1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aのそれ
ぞれの上方には絶縁材料(SiO2)から成る第1のゲ
ートサイドウオール44Aが形成されており、第2のソ
ース部46B及び第2のドレイン部47Bのそれぞれの
上方には絶縁材料(SiO2)から成る第2のゲートサ
イドウオール44Bが形成される。この状態では、半導
体層30の内、露出した領域は、第2のゲートサイドウ
オール44Bと溝部20に挟まれた領域である。この領
域に、次の工程で第1及び第2の導電領域を形成する。
As described above, in the first embodiment, the first source section 46A and the second source section 46B containing a higher concentration of impurities than the first source section 46A are formed from the channel section 45 side. A source part is formed. On the other hand, from the channel portion 45 side, a source portion including a first drain portion 47A and a second drain portion 47B containing an impurity at a higher concentration than the first drain portion 47A is formed. A first gate sidewall 44A made of an insulating material (SiO 2 ) is formed on the side wall of the gate electrode portion and above each of the first source portion 46A and the first drain portion 47A. A second gate sidewall 44B made of an insulating material (SiO 2 ) is formed above each of the second source portion 46B and the second drain portion 47B. In this state, the exposed region of the semiconductor layer 30 is a region sandwiched between the second gate sidewall 44B and the groove 20. The first and second conductive regions are formed in this region in the next step.

【0067】[工程−160]即ち、ソース部(具体的
には、第2のソース部46B)の外側の半導体層30に
金属化合物から成る第1の導電領域51を形成し、併せ
て、ドレイン部(具体的には、第2のドレイン部47
B)の外側の半導体層30に金属化合物から成る第2の
導電領域52を形成する。実施例1においては、そのた
めに、第1及び第2の導電領域を形成すべき半導体層3
0の他方の面30B上に金属層50を形成した後、金属
層50を構成する元素であるコバルト(Co)と半導体
層30を構成する元素であるSiとを反応させる。即
ち、金属層50はコバルト(Co)から成り、第1及び
第2の導電領域51,52はコバルトシリサイド(Co
Si2)から成る。
[Step-160] That is, the first conductive region 51 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the second source portion 46B), and at the same time, the drain Section (specifically, the second drain section 47
A second conductive region 52 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside B). In the first embodiment, for this purpose, the semiconductor layer 3 on which the first and second conductive regions are to be formed is formed.
After the metal layer 50 is formed on the other surface 30B of 0, cobalt (Co), which is an element forming the metal layer 50, and Si, which is an element forming the semiconductor layer 30, are reacted. That is, the metal layer 50 is made of cobalt (Co), and the first and second conductive regions 51 and 52 are made of cobalt silicide (Co).
Si 2 ).

【0068】具体的には、先ず、スパッタ法にて全面に
コバルトから成る金属層50を堆積させる(図5の
(A)参照)。金属層50の厚さは、Siから成る半導
体層30の膜厚分のSi全てを反応させるのに必要な厚
さ以上の厚さとする。例えば0.1μmの厚さのCoか
ら成る金属層50の成膜条件を以下に例示する。 使用ガス : Ar=100sccm 圧力 : 0.47Pa DCパワー: 8kW 膜厚 : 0.1μm
Specifically, first, a metal layer 50 made of cobalt is deposited on the entire surface by sputtering (see FIG. 5A). The thickness of the metal layer 50 is set to a thickness equal to or greater than a thickness necessary for reacting all of Si corresponding to the thickness of the semiconductor layer 30 made of Si. For example, conditions for forming the metal layer 50 made of Co having a thickness of 0.1 μm are described below. Gas used: Ar = 100 sccm Pressure: 0.47 Pa DC power: 8 kW Film thickness: 0.1 μm

【0069】次に、金属層50を構成する元素であるC
oと半導体層30を構成する元素であるSiとを反応さ
せて、金属化合物(具体的にはコバルトシリサイド,C
oSi2)を生成させる。金属層50と反応する半導体
層30の領域は、第2のゲートサイドウオール44Bと
溝部20で挟まれた領域であり、この領域に第1及び第
2の導電領域が形成される。金属層50を構成する元素
と半導体層30を構成する元素との反応は、以下の過程
にて行うことが望ましいが、条件は以下の例示に限定さ
れるものではない。
Next, C, which is an element constituting the metal layer 50, is used.
o and Si, which is an element constituting the semiconductor layer 30, are reacted to form a metal compound (specifically, cobalt silicide, C
oSi 2 ). The region of the semiconductor layer 30 that reacts with the metal layer 50 is a region sandwiched between the second gate sidewall 44B and the groove 20, and the first and second conductive regions are formed in this region. The reaction between the element forming the metal layer 50 and the element forming the semiconductor layer 30 is preferably performed in the following process, but the conditions are not limited to the following examples.

【0070】先ず、半導体層30を構成する元素(具体
的にはSi)と金属層50を構成する遷移金属(具体的
にはCo)とが反応し、且つ、半導体層30を構成する
元素(具体的にはSi)から成る酸化物(具体的にはS
iO2)と金属層50を構成する遷移金属(具体的には
Co)とが反応しない温度で、金属層50を構成する元
素と半導体層30を構成する元素とを反応させることが
望ましい。尚、この処理を第1の熱処理と呼ぶ。具体的
には、窒素ガス(流量:5リットル/分)中で、例えば
500゜C×30秒の熱処理を行う。これによって、C
oSiXが生成される。
First, the element (specifically, Si) forming the semiconductor layer 30 reacts with the transition metal (specifically, Co) forming the metal layer 50, and the element (specifically, Co) forming the semiconductor layer 30 is reacted. Specifically, an oxide composed of Si) (specifically, S
It is desirable that the element forming the metal layer 50 and the element forming the semiconductor layer 30 react at a temperature at which the iO 2 ) does not react with the transition metal (specifically, Co) forming the metal layer 50. This process is called a first heat treatment. Specifically, a heat treatment is performed in nitrogen gas (flow rate: 5 liters / minute) at, for example, 500 ° C. for 30 seconds. This gives C
oSi X is generated.

【0071】次に、未反応の金属層を、例えばアンモニ
ア過水(NH4OHとH22の混合水溶液)に10分程
度浸漬することによって除去する。この未反応の金属層
は、溝部20上、ゲートサイドウオール44A,44B
上及びゲート電極部41上に堆積した金属層である。こ
うして、第2のソース部46Bの外側の半導体層30に
金属化合物から成る第1の導電領域51が形成され、併
せて、第2のドレイン部47Bの外側の半導体層30に
金属化合物から成る第2の導電領域52が形成される。
Next, the unreacted metal layer is removed by immersing it in, for example, ammonia peroxide (a mixed aqueous solution of NH 4 OH and H 2 O 2 ) for about 10 minutes. The unreacted metal layer is formed on the groove 20 and the gate sidewalls 44A, 44B.
It is a metal layer deposited on the top and the gate electrode portion 41. Thus, the first conductive region 51 made of the metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the second source portion 46B, and the first conductive region 51 made of the metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the second drain portion 47B. Two conductive regions 52 are formed.

【0072】その後、アルゴンガス雰囲気中で、例えば
750゜C×30秒の第2の熱処理を行い、CoSiX
をCoSi2とする。尚、これらの第1及び第2の熱処
理においては、第1及び第2の導電領域51,52を構
成する金属元素(具体的にはCo)と反応しない材料
(具体的にはSiN)から成る絶縁層21が形成されて
いるので、第1の導電領域51や第2の導電領域52に
ボイドが発生することを、確実に防止することができ
る。その結果、第1及び第2の導電領域51,52の抵
抗値にばらつきが生じることがなくなり、高い信頼性を
有するトランジスタ素子を作製することができる。こう
して、図1に示したトランジスタ素子が作製される。
After that, a second heat treatment, for example, at 750 ° C. × 30 seconds is performed in an argon gas atmosphere to obtain CoSi x
Is CoSi 2 . In the first and second heat treatments, the first and second conductive regions 51 and 52 are made of a material (specifically, SiN) that does not react with a metal element (specifically, Co). Since the insulating layer 21 is formed, generation of voids in the first conductive region 51 and the second conductive region 52 can be reliably prevented. As a result, the resistance values of the first and second conductive regions 51 and 52 do not vary, and a highly reliable transistor element can be manufactured. Thus, the transistor element shown in FIG. 1 is manufactured.

【0073】[工程−170]次に、SiO2から成る
層間絶縁層60を、例えば以下の条件のCVD法にて全
面に堆積させる。 使用ガス: TEOS=50sccm 温度 : 720゜C 圧力 : 40Pa 膜厚 : 0.6μm
[Step-170] Next, an interlayer insulating layer 60 made of SiO 2 is deposited on the entire surface by, eg, CVD under the following conditions. Gas used: TEOS = 50 sccm Temperature: 720 ° C. Pressure: 40 Pa Film thickness: 0.6 μm

【0074】その後、必要に応じて、第1及び第2の導
電領域51,52の上方の層間絶縁層60に開口部61
を形成する。層間絶縁層60の異方性エッチングの条件
を以下に例示する。 使用ガス : C48=50sccm 圧力 : 2Pa RFパワー : 1200W
Thereafter, if necessary, an opening 61 is formed in the interlayer insulating layer 60 above the first and second conductive regions 51 and 52.
To form The conditions for anisotropic etching of the interlayer insulating layer 60 are exemplified below. Working gas: C 4 F 8 = 50 sccm Pressure: 2 Pa RF power: 1200 W

【0075】[工程−180]次いで、開口部61を含
む層間絶縁層60上に金属配線材料層62を堆積させ
る。(図5の(B)参照)。尚、実施例1においては、
開口部61内には所謂ブランケットタングステンCVD
法でタングステンを埋め込む。また、層間絶縁層60上
にはアルミニウム系合金から成る金属配線材料を堆積さ
せる。尚、図5の(B)には、配線層を構成する各種の
層の図示は省略した。
[Step-180] Next, a metal wiring material layer 62 is deposited on the interlayer insulating layer 60 including the opening 61. (See FIG. 5B). In the first embodiment,
In the opening 61, a so-called blanket tungsten CVD is used.
Embedding tungsten by the method. Further, a metal wiring material made of an aluminum-based alloy is deposited on the interlayer insulating layer 60. In FIG. 5B, illustration of various layers constituting the wiring layer is omitted.

【0076】具体的には、タングステンの開口部61内
への埋め込みに先立ち、先ず、開口部61内を含む層間
絶縁層60上に、Tiから成るコンタクト層及びTiN
から成るバリアメタル層を、例えばスパッタ法にて形成
する。尚、コンタクト層は開口部61内に埋め込まれた
タングステンと第1及び第2の導電領域51,52との
間のコンタクト抵抗を低減する目的で形成する。また、
バリアメタル層は、開口部61内に埋め込まれたタング
ステンが第1及び第2の導電領域51,52と反応する
ことを防止する目的で形成する。その後、ブランケット
タングステンCVD法にて、全面にタングステンを堆積
させ、次に、層間絶縁層60上に堆積したタングステン
をエッチバックすることによって除去する。 コンタクト層の形成条件 使用ガス: Ar=100sccm 温度 : 150゜C 膜厚 : 30nm 圧力 : 0.47Pa パワー : 4kW バリアメタル層の形成条件 使用ガス: N2/Ar=70/40sccm 温度 : 150゜C 膜厚 : 70nm 圧力 : 0.47Pa パワー : 5kW ブランケットタングステンCVD法の条件 使用ガス: WF6/H2/N2/Ar=75/500/
300/2200sccm 温度 : 450゜C 圧力 : 1.1×104Pa 膜厚 : 0.4μm タングステンのエッチバック条件 使用ガス : SF6=50sccm 圧力 : 1.3Pa RFパワー: 150W
Specifically, prior to embedding tungsten in the opening 61, first, a contact layer made of Ti and a TiN
Is formed by, for example, a sputtering method. The contact layer is formed for the purpose of reducing the contact resistance between the tungsten buried in the opening 61 and the first and second conductive regions 51 and 52. Also,
The barrier metal layer is formed for the purpose of preventing the tungsten embedded in the opening 61 from reacting with the first and second conductive regions 51 and 52. Thereafter, tungsten is deposited on the entire surface by blanket tungsten CVD, and then the tungsten deposited on the interlayer insulating layer 60 is removed by etching back. Conditions for forming contact layer Gas used: Ar = 100 sccm Temperature: 150 ° C. Film thickness: 30 nm Pressure: 0.47 Pa Power: 4 kW Conditions for forming barrier metal layer Gas used: N 2 / Ar = 70/40 sccm Temperature: 150 ° C. Film thickness: 70 nm Pressure: 0.47 Pa Power: 5 kW Conditions of blanket tungsten CVD method Gas used: WF 6 / H 2 / N 2 / Ar = 75/500 /
300/2200 sccm Temperature: 450 ° C. Pressure: 1.1 × 10 4 Pa Film thickness: 0.4 μm Tungsten etch-back condition Gas used: SF 6 = 50 sccm Pressure: 1.3 Pa RF power: 150 W

【0077】次いで、Ti層を全面にスパッタ法にて形
成し、その上に例えばAl−Si(1%)から成る金属
配線材料をスパッタ法にて堆積させる。尚、Ti層は、
金属配線材料と層間絶縁層60との間の密着性及び濡れ
性を改善させる目的で形成される。その後、金属配線材
料及びTi層をエッチングする。これによって、層間絶
縁層60上に所望のパターンを有する配線が形成され
る。この金属配線材料とTi層から成る配線と、ソース
部やドレイン部とは、タングステンが埋め込まれた開口
部61(即ち、コンタクトホール)並びに第1及び第2
の導電領域51,52を介して電気的に接続されてい
る。 Ti層の形成条件 使用ガス: Ar=100sccm 温度 : 150゜C 膜厚 : 30nm 圧力 : 0.47Pa パワー : 4kW Al−Si金属配線材料の成膜条件 使用ガス: Ar=40sccm 温度 : 300゜C 膜厚 : 0.5μm 圧力 : 0.47Pa パワー : 22.5kW Al−Si/Ti層のエッチング条件 使用ガス : BCl3/Cl2=60/90sccm 圧力 : 0.016Pa マイクロ波パワー: 1000W RFパワー : 50W
Next, a Ti layer is formed on the entire surface by sputtering, and a metal wiring material made of, for example, Al—Si (1%) is deposited thereon by sputtering. The Ti layer is
It is formed for the purpose of improving the adhesion and wettability between the metal wiring material and the interlayer insulating layer 60. After that, the metal wiring material and the Ti layer are etched. Thus, a wiring having a desired pattern is formed on the interlayer insulating layer 60. The wiring made of the metal wiring material and the Ti layer, the source portion and the drain portion are connected to the opening 61 (that is, the contact hole) in which tungsten is buried and the first and second openings.
Are electrically connected via the conductive regions 51 and 52. Conditions for forming Ti layer Gas used: Ar = 100 sccm Temperature: 150 ° C. Film thickness: 30 nm Pressure: 0.47 Pa Power: 4 kW Film forming conditions for Al—Si metal wiring material Gas used: Ar = 40 sccm Temperature: 300 ° C. film Thickness: 0.5 μm Pressure: 0.47 Pa Power: 22.5 kW Al-Si / Ti layer etching conditions Gas used: BCl 3 / Cl 2 = 60/90 sccm Pressure: 0.016 Pa Microwave power: 1000 W RF power: 50 W

【0078】以上の実施例1のトランジスタ素子の作製
方法を纏めると、以下のとおりとなる。 第1の半導体基板10に溝部20を形成し、溝部2
0を含む第1の半導体基板10の表面に絶縁層21を形
成する。この工程は、半導体層30の一方の面30Aに
絶縁層を形成する工程に相当する。絶縁層21は、第1
及び第2の導電領域を構成する金属元素と反応しない材
料から成り、窒化珪素(SiN)又は酸化窒化珪素(S
iON)を挙げることができる。 この絶縁層21の上に第2の絶縁層22及びポリシ
リコン層23を形成し、ポリシリコン層23を平坦化し
た後、ポリシリコン層23を介して第1の半導体基板1
0と第2の半導体基板11とを貼り合わせる。その後、
第1の半導体基板10の裏面から研磨を行い、第1の半
導体基板10に形成された溝部20の底部を露出させ
る。これによって、所謂SOI構造を有する基板が作製
される。 露出した第1の半導体基板10の領域上に(半導体
層30の他方の面30B上に相当する)、ゲート電極部
41を形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて不純物を含有する
第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを形
成する。 ゲート電極部41の側壁に絶縁材料から成る第1の
ゲートサイドウオール44Aを形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて、第1のソース部
46A及び第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純
物を含有する第2のソース部46B及び第2のドレイン
部47Bを形成する。 第1のゲートサイドウオール44Aの側面に第2の
ゲートサイドウオール44Bを形成する。 全面に金属層50を形成した後、金属層50を構成
する元素と半導体層30を構成する元素とを熱処理を施
すことで反応させ、次いで、未反応の金属層を除去し、
更に金属層50を構成する元素と半導体層30を構成す
る元素とを反応させるために、熱処理を施す。これによ
って、ソース部(より具体的には第2のソース部46
B)の外側の半導体層30に金属化合物から成る第1の
導電領域51が形成され、併せて、ドレイン部(より具
体的には第2のドレイン部47B)の外側の半導体層3
0に金属化合物から成る第2の導電領域52が形成され
る。
The following is a summary of the method for manufacturing the transistor element of Example 1 described above. A groove 20 is formed in the first semiconductor substrate 10 and a groove 2 is formed.
The insulating layer 21 is formed on the surface of the first semiconductor substrate 10 including zero. This step corresponds to a step of forming an insulating layer on one surface 30A of the semiconductor layer 30. The insulating layer 21 has a first
And a material that does not react with the metal element forming the second conductive region, and is made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (S
iON). After the second insulating layer 22 and the polysilicon layer 23 are formed on the insulating layer 21 and the polysilicon layer 23 is planarized, the first semiconductor substrate 1 is interposed via the polysilicon layer 23.
0 and the second semiconductor substrate 11 are bonded together. afterwards,
Polishing is performed from the back surface of the first semiconductor substrate 10 to expose the bottom of the groove 20 formed in the first semiconductor substrate 10. Thus, a substrate having a so-called SOI structure is manufactured. A gate electrode portion 41 is formed on the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the other surface 30B of the semiconductor layer 30). In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), a first source portion 46A and a first drain portion 47A containing impurities are formed by an ion implantation method. A first gate sidewall 44A made of an insulating material is formed on the side wall of the gate electrode portion 41. In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), the second region containing a higher concentration of impurities than the first source portion 46A and the first drain portion 47A by an ion implantation method. The source part 46B and the second drain part 47B are formed. A second gate sidewall 44B is formed on a side surface of the first gate sidewall 44A. After forming the metal layer 50 on the entire surface, the elements constituting the metal layer 50 and the elements constituting the semiconductor layer 30 are reacted by performing a heat treatment, and then the unreacted metal layer is removed.
Further, heat treatment is performed to cause an element constituting the metal layer 50 to react with an element constituting the semiconductor layer 30. Thereby, the source section (more specifically, the second source section 46)
A first conductive region 51 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the semiconductor layer 3B, and the semiconductor layer 3 outside the drain portion (more specifically, the second drain portion 47B) is formed.
At 0, a second conductive region 52 made of a metal compound is formed.

【0079】(実施例2)実施例1においては、第1の
導電領域51及び第2の導電領域52をコバルトシリサ
イドから構成した。これに対して、実施例2において
は、第1の導電領域51及び第2の導電領域52は、主
にコバルトシリサイドから成り、チタンシリサイド及び
TiOXを含む。また、金属層は、上からコバルト(C
o)層及びチタン(Ti)層の2層構造から成る。具体
的には、実施例2は、実施例1の[工程−160]が相
違する。以下、かかる相違点のみを説明する。
Example 2 In Example 1, the first conductive region 51 and the second conductive region 52 were made of cobalt silicide. On the other hand, in the second embodiment, the first conductive region 51 and the second conductive region 52 are mainly made of cobalt silicide and include titanium silicide and TiO X. In addition, the metal layer is made of cobalt (C
o) and a titanium (Ti) layer. Specifically, Example 2 differs from Example 1 in [Step-160]. Hereinafter, only such differences will be described.

【0080】実施例1の[工程−160]の代わりに、
実施例2においては、ソース部(具体的には、第2のソ
ース部46B)の外側の半導体層30に金属化合物から
成る第1の導電領域51を形成し、併せて、ドレイン部
(具体的には、第2のドレイン部47B)の外側の半導
体層30に金属化合物から成る第2の導電領域52を形
成するために、第1及び第2の導電領域を形成すべき半
導体層30の他方の面30B上に、下からTi及びCo
から成る金属層50を形成した後、金属層50を構成す
る元素と半導体層30を構成する元素とを反応させる。
第1及び第2の導電領域51,52は主にコバルトシリ
サイド(CoSi2)から成り、その他、チタンシリサ
イド(TiSi2)及びTiOXが含まれる。尚、チタン
は、半導体層30の表面に存在する自然酸化膜SiO2
中の酸素原子と反応し、第1及び第2の導電領域51,
52の表面(頂面)にはTiOXが形成される。
Instead of [Step-160] in Example 1,
In the second embodiment, the first conductive region 51 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the second source portion 46B), and the drain portion (specifically, the second conductive portion 46B) is formed. In order to form the second conductive region 52 made of a metal compound in the semiconductor layer 30 outside the second drain portion 47B), the other of the semiconductor layer 30 where the first and second conductive regions are to be formed Ti and Co on the surface 30B of
After the formation of the metal layer 50 made of, the elements constituting the metal layer 50 and the elements constituting the semiconductor layer 30 are reacted.
The first and second conductive regions 51 and 52 are mainly made of cobalt silicide (CoSi 2 ), and include titanium silicide (TiSi 2 ) and TiO X. Note that titanium is a natural oxide film SiO 2 existing on the surface of the semiconductor layer 30.
Reacts with oxygen atoms in the first and second conductive regions 51,
TiO x is formed on the surface (top surface) of the substrate 52.

【0081】具体的には、先ず、以下に例示する条件
で、スパッタ法にて、全面にTi層を堆積させ、更に、
その上にコバルト層を堆積させる。コバルト層の厚さ
は、Siから成る半導体層30の膜厚分のSi全てを反
応させるのに必要な厚さ以上の厚さとする。 (Ti層の成膜) 使用ガス : Ar=100sccm 圧力 : 0.47Pa 温度 : 150゜C DCパワー: 4kW 膜厚 : 10μm (Co層の成膜条件) 使用ガス : Ar=100sccm 圧力 : 0.47Pa 温度 : 150゜C DCパワー: 8kW 膜厚 : 0.1μm
Specifically, first, a Ti layer is deposited on the entire surface by a sputtering method under the conditions exemplified below.
A cobalt layer is deposited thereon. The thickness of the cobalt layer is equal to or greater than the thickness required to react all of the Si for the thickness of the semiconductor layer 30 made of Si. (Film formation of Ti layer) Gas used: Ar = 100 sccm Pressure: 0.47 Pa Temperature: 150 ° C. DC power: 4 kW Film thickness: 10 μm (Co layer film formation conditions) Gas used: Ar = 100 sccm Pressure: 0.47 Pa Temperature: 150 ° C DC power: 8 kW Film thickness: 0.1 μm

【0082】次に、金属層50を構成するCo/Tiと
半導体層30を構成するSiとを反応させて、金属化合
物(具体的には、主にコバルトシリサイド、CoS
2、その他、チタンシリサイド、TiSi2及びTiO
X)を生成させる。この工程は、具体的には、実施例1
の[工程−160]における第1の熱処理の工程、未反
応の金属層の除去工程、及び第2の熱処理の工程と同様
とすることができるので詳細な説明は省略する。
Next, Co / Ti forming the metal layer 50 and Si forming the semiconductor layer 30 are reacted to form a metal compound (specifically, mainly cobalt silicide, CoS
i 2 , other, titanium silicide, TiSi 2 and TiO
X ). This step is specifically described in Example 1.
Since the step can be the same as the first heat treatment step, the unreacted metal layer removing step, and the second heat treatment step in [Step-160], detailed description thereof will be omitted.

【0083】(実施例3)実施例3は実施例1の変形で
ある。以下、実施例3におけるトランジスタ素子の作製
方法を、図6〜図8を参照して説明する。
(Embodiment 3) Embodiment 3 is a modification of Embodiment 1. Hereinafter, a method for manufacturing a transistor element in Example 3 will be described with reference to FIGS.

【0084】[工程−300]先ず、実施例1の[工程
−100]と同様にして、半導体層30の一方の面上に
絶縁層21を形成する。その後、[工程−110]と同
様の方法で、絶縁層21上に酸化珪素(SiO2)から
成る第2の絶縁層22をCVD法にて堆積させる、更
に、[工程−120]の方法で、第2の絶縁層22の上
にポリシリコン層23を、例えば以下の条件のLP−C
VD法にて堆積させる。その後、ポリシリコン層23を
平坦化し、かかるポリシリコン層23の表面とシリコン
から成る第2の半導体基板11とを貼り合わせる。次い
で、[工程−130]と同様にして、第1の半導体基板
10の裏面側10Bから第1の半導体基板10を研磨
し、隣接する溝部20の間にシリコン(より具体的には
第1の半導体基板10を構成していたシリコン)から成
る半導体層30を露出させる。こうして、半導体層30
の一方の面30A上に絶縁層21が形成された、SOI
構造を有する基板が作製される。
[Step-300] First, the insulating layer 21 is formed on one surface of the semiconductor layer 30 in the same manner as in [Step-100] of the first embodiment. Thereafter, a second insulating layer 22 made of silicon oxide (SiO 2 ) is deposited on the insulating layer 21 by the CVD method in the same manner as in [Step-110], and further by the method of [Step-120]. The polysilicon layer 23 is formed on the second insulating layer 22 by, for example, LP-C under the following conditions.
It is deposited by the VD method. Thereafter, the polysilicon layer 23 is flattened, and the surface of the polysilicon layer 23 and the second semiconductor substrate 11 made of silicon are bonded. Next, in the same manner as in [Step-130], the first semiconductor substrate 10 is polished from the back surface side 10B of the first semiconductor substrate 10, and silicon (more specifically, the first The semiconductor layer 30 made of silicon (which constitutes the semiconductor substrate 10) is exposed. Thus, the semiconductor layer 30
SOI having an insulating layer 21 formed on one surface 30A of the SOI
A substrate having a structure is manufactured.

【0085】[工程−310]次に、実施例1の[工程
−140]と同様に、半導体層30の他方の面30B上
にポリサイド構造を有するゲート電極部41を形成す
る。
[Step-310] Next, similarly to [Step-140] of the first embodiment, a gate electrode portion 41 having a polycide structure is formed on the other surface 30B of the semiconductor layer 30.

【0086】[工程−320]その後、実施例1の[工
程−150A]及び[工程−150B]と同様の方法
で、半導体層30に、イオン注入法にて不純物を含有す
る第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを
形成し、更に、ゲート電極部41の側壁に絶縁材料であ
るSiO2から成る第1のゲートサイドウオール44A
を形成する(図6の(A)参照)。
[Step-320] Then, in the same manner as in [Step-150A] and [Step-150B] of the first embodiment, the first source portion containing impurities by ion implantation is added to the semiconductor layer 30. 46A and a first drain portion 47A are formed, and a first gate sidewall 44A made of SiO 2 which is an insulating material is formed on the side wall of the gate electrode portion 41.
Is formed (see FIG. 6A).

【0087】[工程−330]次いで、ソース部(具体
的には、第1のソース部46A)の外側の半導体層30
に金属化合物から成る第1の導電領域51Aを形成し、
併せて、ドレイン部(具体的には、第1のドレイン部4
7A)の外側の半導体層30に金属化合物から成る第2
の導電領域52Aを形成する。実施例3においては、そ
のために、第1及び第2の導電領域を形成すべき半導体
層30の他方の面30B上に金属層50Aを形成した後
(図6の(B)参照)、金属層50Aを構成する元素で
あるコバルト(Co)と半導体層30を構成する元素で
あるSiとを、実施例1の[工程−160]と同様の方
法にて反応させる。即ち、金属層50Aはコバルト(C
o)から成り、第1及び第2の導電領域51A,52A
はコバルトシリサイド(CoSi2)から成る。尚、実
施例1と異なり、この段階では、第1及び第2の導電領
域51A,52Aは、半導体層30の表面近傍に形成さ
れる(図7の(A)参照)。尚、Coから成る金属層5
0Aの表面にTiN層を形成しておくことが、[工程−
160]における熱処理時、金属層50Aの表面の酸化
を防止する上で好ましい。尚、金属層50Aの表面が酸
化されると抵抗が増加する。
[Step-330] Then, the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the first source portion 46A) is formed.
To form a first conductive region 51A made of a metal compound,
At the same time, the drain portion (specifically, the first drain portion 4
7A) the second semiconductor layer 30 made of a metal compound
Is formed. In the third embodiment, a metal layer 50A is formed on the other surface 30B of the semiconductor layer 30 on which the first and second conductive regions are to be formed (see FIG. 6B). Cobalt (Co), which is an element forming 50A, and Si, which is an element forming the semiconductor layer 30, are reacted in the same manner as in [Step-160] of Example 1. That is, the metal layer 50A is made of cobalt (C
o), the first and second conductive regions 51A, 52A
Is made of cobalt silicide (CoSi 2 ). Note that, unlike the first embodiment, at this stage, the first and second conductive regions 51A and 52A are formed near the surface of the semiconductor layer 30 (see FIG. 7A). The metal layer 5 made of Co
It is necessary to form a TiN layer on the surface of 0A in [Step-
160] is preferable in preventing oxidation of the surface of the metal layer 50A. Incidentally, when the surface of the metal layer 50A is oxidized, the resistance increases.

【0088】[工程−340]その後、実施例1の[工
程−150C]及び[工程−150D]を経て、第2の
ソース部46B、第2のドレイン部47B及び第2のゲ
ートサイドウオール44Bを形成する(図7の(B)参
照)。
[Step-340] Thereafter, through [Step-150C] and [Step-150D] of the first embodiment, the second source portion 46B, the second drain portion 47B and the second gate sidewall 44B are removed. (See FIG. 7B).

【0089】こうして、実施例3においても、チャネル
部45側から、第1のソース部46A及び、第1のソー
ス部46Aよりも高濃度の不純物を含有する第2のソー
ス部46Bから構成されたソース部が形成される。一
方、チャネル部45側から、第1のドレイン部47A及
び、第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純物を含
有する第2のドレイン部47Bから構成されたソース部
が形成される。また、ゲート電極部の側壁であって、第
1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aのそれ
ぞれの上方には絶縁材料(SiO2)から成る第1のゲ
ートサイドウオール44Aが形成されており、第2のソ
ース部46B及び第2のドレイン部47Bのそれぞれの
上方には絶縁材料(SiO2)から成る第2のゲートサ
イドウオール44Bが形成される。この状態では、半導
体層30の内、露出した領域は、第2のゲートサイドウ
オール44Bと溝部20に挟まれた領域である。この領
域に、次の工程で第1及び第2の導電領域を更に形成す
る。
Thus, also in the third embodiment, from the channel portion 45 side, the first source portion 46A and the second source portion 46B containing an impurity at a higher concentration than the first source portion 46A are formed. A source part is formed. On the other hand, from the channel portion 45 side, a source portion including a first drain portion 47A and a second drain portion 47B containing an impurity at a higher concentration than the first drain portion 47A is formed. A first gate sidewall 44A made of an insulating material (SiO 2 ) is formed on the side wall of the gate electrode portion and above each of the first source portion 46A and the first drain portion 47A. A second gate sidewall 44B made of an insulating material (SiO 2 ) is formed above each of the second source portion 46B and the second drain portion 47B. In this state, the exposed region of the semiconductor layer 30 is a region sandwiched between the second gate sidewall 44B and the groove 20. In this region, the first and second conductive regions are further formed in the next step.

【0090】[工程−350]その後、ソース部(具体
的には、第2のソース部46B)の外側の半導体層30
に金属化合物から成る第1の導電領域51を更に形成
し、併せて、ドレイン部(具体的には、第2のドレイン
部47B)の外側の半導体層30に金属化合物から成る
第2の導電領域52を更に形成する。実施例3において
は、そのために、全面にCoから成る金属層50Bを再
びスパッタ法にて成膜した後(図8の(A)参照)、実
施例1の[工程−160]と同様の工程を経ることによ
って、第2のソース部46Bと素子分離領域120によ
って囲まれた半導体層30に第1の導電領域51を形成
し、第2のドレイン部47Bと素子分離領域120によ
って囲まれた半導体層30に第2の導電領域52を形成
することができる(図8の(B)参照)。
[Step-350] Thereafter, the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the second source portion 46B) is formed.
A first conductive region 51 made of a metal compound is further formed, and a second conductive region made of a metal compound is formed on the semiconductor layer 30 outside the drain portion (specifically, the second drain portion 47B). 52 are further formed. In the third embodiment, for this purpose, after a metal layer 50B made of Co is again formed on the entire surface by the sputtering method (see FIG. 8A), the same steps as [Step-160] of the first embodiment are performed. To form a first conductive region 51 in the semiconductor layer 30 surrounded by the second source portion 46B and the device isolation region 120, and the semiconductor surrounded by the second drain portion 47B and the device isolation region 120. A second conductive region 52 can be formed in the layer 30 (see FIG. 8B).

【0091】[工程−360]次に、実施例1の[工程
−170]及び[工程−180]を実行することによっ
て、図5の(B)に示したと略同様のトランジスタ素子
を作製することができる。
[Step-360] Next, by performing [Step-170] and [Step-180] of the first embodiment, a transistor element substantially similar to that shown in FIG. 5B is manufactured. Can be.

【0092】以上の実施例3のトランジスタ素子の作製
方法を纏めると、以下のとおりとなる。 第1の半導体基板10に溝部20を形成し、溝部2
0を含む第1の半導体基板10の表面に絶縁層21を形
成する。この工程は、半導体層30の一方の面30Aに
絶縁層を形成する工程に相当する。絶縁層21は、第1
及び第2の導電領域を構成する金属元素と反応しない材
料から成り、窒化珪素(SiN)又は酸化窒化珪素(S
iON)を挙げることができる。 この絶縁層21の上に第2の絶縁層22及びポリシ
リコン層23を形成し、ポリシリコン層23を平坦化し
た後、ポリシリコン層23を介して第1の半導体基板1
0と第2の半導体基板11とを貼り合わせる。その後、
第1の半導体基板10の裏面から研磨を行い、第1の半
導体基板10に形成された溝部20の底部を露出させ
る。これによって、所謂SOI構造を有する基板が作製
される。 露出した第1の半導体基板10の領域上に(半導体
層30の他方の面30B上に相当する)、ゲート電極部
41を形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて不純物を含有する
第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを形
成する。 ゲート電極部41の側壁に絶縁材料から成る第1の
ゲートサイドウオール44Aを形成する。 全面に金属層50Aを形成した後、金属層50Aを
構成する元素と半導体層30を構成する元素とを熱処理
を施すことで反応させ、次いで、未反応の金属層を除去
し、更に金属層50Aを構成する元素と半導体層30を
構成する元素とを反応させるために、熱処理を施す。こ
れによって、ソース部(より具体的には第1のソース部
46A)の外側の半導体層30に金属化合物から成る第
1の導電領域51Aが形成され、併せて、ドレイン部
(より具体的には第1のドレイン部47A)の外側の半
導体層30に金属化合物から成る第2の導電領域52A
が形成される。但し、第1及び第2の導電領域51A,
52Aは、半導体層30の表面近傍に形成され、絶縁層
21には達していない。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて、第1のソース部
46A及び第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純
物を含有する第2のソース部46B及び第2のドレイン
部47Bを形成する。 第1のゲートサイドウオール44Aの側面に第2の
ゲートサイドウオール44Bを形成する。 全面に金属層50Bを形成した後、金属層50Bを
構成する元素と半導体層30を構成する元素とを熱処理
を施すことで反応させ、次いで、未反応の金属層を除去
し、更に金属層50Bを構成する元素と半導体層30を
構成する元素とを反応させるために、熱処理を施す。こ
れによって、ソース部(より具体的には第2のソース部
46B)の外側の半導体層30に金属化合物から成る第
1の導電領域51が形成され、併せて、ドレイン部(よ
り具体的には第2のドレイン部47B)の外側の半導体
層30に金属化合物から成る第2の導電領域52が形成
される。
The following is a summary of the method for manufacturing the transistor element of Example 3 described above. A groove 20 is formed in the first semiconductor substrate 10 and a groove 2 is formed.
The insulating layer 21 is formed on the surface of the first semiconductor substrate 10 including zero. This step corresponds to a step of forming an insulating layer on one surface 30A of the semiconductor layer 30. The insulating layer 21 has a first
And a material that does not react with the metal element forming the second conductive region, and is made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (S
iON). After the second insulating layer 22 and the polysilicon layer 23 are formed on the insulating layer 21 and the polysilicon layer 23 is planarized, the first semiconductor substrate 1 is interposed via the polysilicon layer 23.
0 and the second semiconductor substrate 11 are bonded together. afterwards,
Polishing is performed from the back surface of the first semiconductor substrate 10 to expose the bottom of the groove 20 formed in the first semiconductor substrate 10. Thus, a substrate having a so-called SOI structure is manufactured. A gate electrode portion 41 is formed on the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the other surface 30B of the semiconductor layer 30). In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), a first source portion 46A and a first drain portion 47A containing impurities are formed by an ion implantation method. A first gate sidewall 44A made of an insulating material is formed on the side wall of the gate electrode portion 41. After the metal layer 50A is formed on the entire surface, the elements constituting the metal layer 50A and the elements constituting the semiconductor layer 30 are reacted by heat treatment, and then the unreacted metal layer is removed. Is heat-treated in order to cause the element constituting the semiconductor layer 30 to react with the element constituting the semiconductor layer 30. Thus, the first conductive region 51A made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the source portion (more specifically, the first source portion 46A), and the drain portion (more specifically, the first conductive region 51A). A second conductive region 52A made of a metal compound is formed on the semiconductor layer 30 outside the first drain portion 47A).
Is formed. However, the first and second conductive regions 51A,
52A is formed near the surface of the semiconductor layer 30 and does not reach the insulating layer 21. In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), the second region containing a higher concentration of impurities than the first source portion 46A and the first drain portion 47A by an ion implantation method. The source part 46B and the second drain part 47B are formed. A second gate sidewall 44B is formed on a side surface of the first gate sidewall 44A. After forming the metal layer 50B on the entire surface, the elements constituting the metal layer 50B and the elements constituting the semiconductor layer 30 are reacted by heat treatment, and then the unreacted metal layer is removed. Is heat-treated in order to cause the element constituting the semiconductor layer 30 to react with the element constituting the semiconductor layer 30. As a result, the first conductive region 51 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the source portion (more specifically, the second source portion 46B), and the drain portion (more specifically, the first conductive region 51). A second conductive region 52 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the second drain portion 47B).

【0093】(実施例4)実施例4のトランジスタ素子
の構造は、基本的には図1に示した実施例1と同様であ
る。即ち、実施例4においては、第1の導電領域51及
び第2の導電領域52を主にコバルトシリサイドから構
成する。第1の導電領域51及び第2の導電領域52に
は、その他、チタンシリサイド(TiSi2)及びTi
Xが含まれる。実施例4のトランジスタ素子は、実施
例1あるいは実施例2と異なり、本発明の第2の態様に
係るトランジスタ素子の作製方法によって作製される。
(Embodiment 4) The structure of the transistor element of Embodiment 4 is basically the same as that of Embodiment 1 shown in FIG. That is, in the fourth embodiment, the first conductive region 51 and the second conductive region 52 are mainly made of cobalt silicide. The first conductive region 51 and the second conductive region 52 include titanium silicide (TiSi 2 ) and Ti
O X is included. The transistor element of Example 4 differs from Example 1 or Example 2 and is manufactured by the method for manufacturing a transistor element according to the second aspect of the present invention.

【0094】金属化合物(具体的には、主にコバルトシ
リサイド,CoSi2)から成る第1の導電領域51及
び第2の導電領域52は、ソース部及びドレイン部を形
成すべき半導体層の領域の外側の領域の半導体層30の
一方の面30A上に、半導体層30を構成する元素(具
体的にはSi)と反応する元素を有する金属層50(具
体的にはコバルト層及びチタン層)を形成した後、熱処
理を施し、金属層50を構成する元素(具体的にはコバ
ルト及びチタン)と半導体層30を構成する元素(具体
的にはSi)とを反応させることによって形成される。
The first conductive region 51 and the second conductive region 52 made of a metal compound (specifically, mainly cobalt silicide, CoSi 2 ) are used for forming the source and drain regions of the semiconductor layer. On one surface 30A of the semiconductor layer 30 in the outer region, a metal layer 50 (specifically, a cobalt layer and a titanium layer) containing an element that reacts with an element (specifically, Si) constituting the semiconductor layer 30 is provided. After formation, heat treatment is performed, and the element (specifically, cobalt and titanium) forming the metal layer 50 is reacted with the element (specifically, Si) forming the semiconductor layer 30.

【0095】以下、図9〜図12を参照して、実施例4
のトランジスタ素子及びその作製方法を説明する。
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
A transistor element and a method for manufacturing the same will be described.

【0096】先ず、半導体層30のソース部を形成すべ
き領域の外側の領域に金属化合物から成る第1の導電領
域51を形成し、併せて、半導体層30のドレイン部を
形成すべき領域の外側の領域に金属化合物から成る第2
の導電領域52を形成する。金属化合物は主にコバルト
シリサイド(CoSi2)から構成され、その他、チタ
ンシリサイド(TiSi2)及びTiOXが含まれる。
First, a first conductive region 51 made of a metal compound is formed in a region of the semiconductor layer 30 outside the region where the source portion is to be formed, and the first conductive region 51 of the semiconductor layer 30 where the drain portion is to be formed is formed. A second metal compound in the outer region
Is formed. The metal compound is mainly composed of cobalt silicide (CoSi 2 ), and further includes titanium silicide (TiSi 2 ) and TiO X.

【0097】[工程−400]そのために、先ず、実施
例1の[工程−100]の前段と同様のプロセスで、半
導体層30の一方の面30A上(具体的には、第1の半
導体基板10の一方の面10A上)に溝部20を形成す
る。
[Step-400] For this purpose, first, on the one surface 30A of the semiconductor layer 30 (specifically, the first semiconductor substrate A groove 20 is formed on one surface 10A of the groove 10).

【0098】[工程−410]その後、溝部20内を含
む第1の半導体基板10の一方の面10A上に、窒化珪
素(SiN)層100及び酸化珪素(SiO2)層10
1を、順次、LP−CVD法及びバイアスECR−CV
D法で堆積させ、その後、平坦化処理を行い、溝部20
内にのみ、酸化珪素層101及び窒化珪素層100を残
す。これによって、素子分離領域が形成される。この状
態を、図9の(A)に模式的な一部断面図で示す。 (窒化珪素層の成膜条件) 使用ガス:SiH2Cl2/NH3/N2=90/600/
1000sccm 圧力 :53Pa 温度 :700゜C 膜厚 :50nm (酸化珪素層の成膜条件) 使用ガス :SiH4/N2O/Ar=14/35/72
sccm マイクロ波:1000W 温度 :400゜C 圧力 :0.093Pa 膜厚 :0.4μm
[Step-410] Then, a silicon nitride (SiN) layer 100 and a silicon oxide (SiO 2 ) layer 10 are formed on one surface 10A of the first semiconductor substrate 10 including the inside of the trench 20.
1 in the order of LP-CVD and bias ECR-CV
D is deposited by a method D, and thereafter, a flattening process is performed.
The silicon oxide layer 101 and the silicon nitride layer 100 are left only inside. As a result, an element isolation region is formed. This state is shown in a schematic partial cross-sectional view in FIG. (Deposition conditions of silicon nitride layer) Gas used: SiH 2 Cl 2 / NH 3 / N 2 = 90/600 /
1000 sccm Pressure: 53 Pa Temperature: 700 ° C. Film thickness: 50 nm (Silicon oxide layer deposition conditions) Gas used: SiH 4 / N 2 O / Ar = 14/35/72
sccm Microwave: 1000 W Temperature: 400 ° C. Pressure: 0.093 Pa Film thickness: 0.4 μm

【0099】[工程−420]次に、半導体層30の一
方の面30A上(具体的には、第1の半導体基板10の
一方の面10A上)に金属層50を形成した後、金属層
50をパターニングし、第1及び第2の導電領域を形成
すべき半導体層30の一方の面30A上に金属層50を
残した後、金属層50を構成する元素であるCo/Ti
と半導体層30を構成する元素であるSiとを反応させ
る。金属層50は実施例2と同様にCo/Tiから成
り、第1及び第2の導電領域51,52は主にコバルト
シリサイド(CoSi2)から構成され、その他、チタ
ンシリサイド(TiSi2)及びTiOXが含まれる。
[Step-420] Next, after forming the metal layer 50 on one surface 30A of the semiconductor layer 30 (specifically, on one surface 10A of the first semiconductor substrate 10), After patterning the metal layer 50 and leaving the metal layer 50 on one surface 30A of the semiconductor layer 30 on which the first and second conductive regions are to be formed, Co / Ti which is an element constituting the metal layer 50 is used.
And Si, which is an element constituting the semiconductor layer 30, are reacted. The metal layer 50 is made of Co / Ti as in the second embodiment, and the first and second conductive regions 51 and 52 are mainly made of cobalt silicide (CoSi 2 ). In addition, titanium silicide (TiSi 2 ) and TiO X is included.

【0100】具体的には、先ず、実施例2と同様の条件
のスパッタ法にて半導体層30の一方の面30Aの全面
にチタン及びコバルトを順次を堆積させ、金属層50を
形成する(図9の(B)参照)。金属層50を構成する
Co層の厚さは、Siから成る半導体層30の膜厚分の
Si全てを反応させるのに必要な厚さ以上の厚さ、例え
ば0.1μmとすればよい。尚、図9の(B)及び
(C)には、半導体層30を明示するために第1の半導
体基板10に荒い斜線を付した。
More specifically, first, titanium and cobalt are sequentially deposited on the entire surface of one surface 30A of the semiconductor layer 30 by the sputtering method under the same conditions as in Embodiment 2 to form the metal layer 50 (FIG. 9 (B)). The thickness of the Co layer constituting the metal layer 50 may be set to a thickness equal to or greater than a thickness necessary for reacting all of Si corresponding to the thickness of the semiconductor layer 30 made of Si, for example, 0.1 μm. In FIGS. 9B and 9C, the first semiconductor substrate 10 is hatched roughly to clearly show the semiconductor layer 30. FIG.

【0101】次に、Co/Tiから成る金属層50をパ
ターニングして、第1及び第2の導電領域を形成すべき
半導体層30の一方の面30A上に金属層50を残す
(図9の(C)参照)。尚、溝部20上の金属層は除去
してもしなくともよい。即ち、チャネル部、ソース部及
びドレイン部を形成すべき半導体層の領域の上方の金属
層50を除去する。金属層50のドライエッチング条件
を以下に例示する。 使用ガス : BCl3/Cl2=60/90sccm 圧力 : 0.016Pa マイクロ波パワー: 1000W RFパワー : 50W
Next, the metal layer 50 made of Co / Ti is patterned to leave the metal layer 50 on one surface 30A of the semiconductor layer 30 on which the first and second conductive regions are to be formed (FIG. 9). (C)). Note that the metal layer on the groove 20 does not have to be removed. That is, the metal layer 50 above the region of the semiconductor layer where the channel portion, the source portion, and the drain portion are to be formed is removed. The dry etching conditions for the metal layer 50 are exemplified below. Working gas: BCl 3 / Cl 2 = 60/90 sccm Pressure: 0.016 Pa Microwave power: 1000 W RF power: 50 W

【0102】その後、金属層50を構成するCo/Ti
と半導体層30を構成するSiとを反応させて、金属化
合物(具体的には、主にコバルトシリサイド、その他、
チタンシリサイド及びTiOXが含まれる)を生成させ
る。金属層50と反応する半導体層30の領域は、ソー
ス部形成予定領域と溝部20で挟まれた領域、並びにド
レイン部形成予定領域と溝部20で挟まれた領域であ
り、この領域に第1及び第2の導電領域51,52が形
成される(図9の(D)参照)。金属層50を構成する
元素と半導体層30を構成する元素との反応は、実施例
1の[工程−160]と同様のプロセスにて行うことが
できるので、詳細な説明は省略する。
Thereafter, the Co / Ti constituting the metal layer 50 is formed.
And Si constituting the semiconductor layer 30 are reacted with each other to form a metal compound (specifically, mainly cobalt silicide,
(Including titanium silicide and TiO x ). The regions of the semiconductor layer 30 that react with the metal layer 50 are a region sandwiched between the region where the source portion is to be formed and the trench 20, and a region sandwiched between the region where the drain portion is to be formed and the trench 20. The second conductive regions 51 and 52 are formed (see FIG. 9D). The reaction between the element constituting the metal layer 50 and the element constituting the semiconductor layer 30 can be carried out in the same process as in [Step-160] of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0103】[工程−430]その後、例えばSiH2
Cl2/N2O/N2を用いたCVD法にて全面に酸化窒
化珪素(SiON)から成る絶縁層21をLP−CVD
法にて堆積させる。この絶縁層21は、[工程−42
0]にて形成された第1及び第2の導電領域51,52
を構成する金属元素(具体的にはCo)と反応しない材
料(具体的にはSiON)から成る。そして、この絶縁
層21は、次の工程で形成される酸化珪素(SiO2
から成る第2の絶縁層と、第1及び第2の導電領域5
1,52が反応することを防止する機能を有する。従っ
て、第1の導電領域51や第2の導電領域52にボイド
が発生することを、確実に防止することができる。 (酸化窒化珪素から成る絶縁層21の成膜条件) 使用ガス:SiH2Cl2/NH3/N2/O2=50/2
00/200/50sccm 圧力 :600Pa 温度 :400゜C 膜厚 :100nm
[Step-430] Thereafter, for example, SiH 2
An insulating layer 21 made of silicon oxynitride (SiON) is entirely formed by LP-CVD using a CVD method using Cl 2 / N 2 O / N 2.
It is deposited by the method. This insulating layer 21 is formed by [Step-42]
0] formed in the first and second conductive regions 51, 52
Is composed of a material (specifically, SiON) that does not react with the metal element (specifically, Co) that constitutes. The insulating layer 21 is formed of silicon oxide (SiO 2 ) formed in the next step.
A second insulating layer made of the first and second conductive regions 5
1 and 52 have a function of preventing the reaction. Therefore, generation of voids in the first conductive region 51 and the second conductive region 52 can be reliably prevented. (Film formation conditions of insulating layer 21 made of silicon oxynitride) Gas used: SiH 2 Cl 2 / NH 3 / N 2 / O 2 = 50/2
00/200/50 sccm Pressure: 600 Pa Temperature: 400 ° C. Film thickness: 100 nm

【0104】[工程−440]その後、絶縁層21上
に、例えば膜厚0.4μmの酸化珪素(SiO2)から
成る第2の絶縁層22を、[工程−410]にて例示し
たと同様の条件のバイアスECR−CVD法にて堆積さ
せる。
[Step-440] Thereafter, a second insulating layer 22 made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ) having a thickness of 0.4 μm is formed on the insulating layer 21 in the same manner as illustrated in [Step-410]. Is deposited by the bias ECR-CVD method under the following conditions.

【0105】[工程−450]次いで、実施例1の[工
程−120]と同様の条件で第2の絶縁層22の上にポ
リシリコン層23を形成した後、エッチバック法にてポ
リシリコン層23を平坦化し(図10の(A)参照)、
ポリシリコン層23の表面とシリコンから成る第2の半
導体基板11とを貼り合わせる(図10の(B)参
照)。その後、実施例1の[工程−130]と同様にし
て、第1の半導体基板10の裏面側10Bから第1の半
導体基板10を研磨し、隣接する溝部20の間にシリコ
ン(より具体的には第1の半導体基板10を構成してい
たシリコン)から成る半導体層30を露出させる(図1
1の(A)参照)。こうして、半導体層30の一方の面
30A上に絶縁層21が形成され、SOI構造を有する
基板が作製される。この基板の半導体層30には、第1
及び第2の導電領域51,52が形成されている。尚、
第1の半導体基板10の裏面側10Bから第1の半導体
基板10を研磨したとき、第1及び第2の導電領域5
1,52、並びに溝部20の底面に存在する窒化珪素
(SiN)が研磨ストッパーとなり、半導体層30の削
り過ぎを確実に防止することができる。
[Step-450] Then, a polysilicon layer 23 is formed on the second insulating layer 22 under the same conditions as in [Step-120] of the first embodiment, and then the polysilicon layer 23 is etched back. 23 (see FIG. 10A),
The surface of the polysilicon layer 23 is bonded to the second semiconductor substrate 11 made of silicon (see FIG. 10B). Thereafter, the first semiconductor substrate 10 is polished from the back surface 10B of the first semiconductor substrate 10 in the same manner as in [Step-130] of the first embodiment, and silicon (more specifically, Exposes a semiconductor layer 30 made of silicon (which constitutes the first semiconductor substrate 10) (FIG. 1).
1 (A)). Thus, the insulating layer 21 is formed on one surface 30A of the semiconductor layer 30, and a substrate having an SOI structure is manufactured. The semiconductor layer 30 of this substrate has a first
And second conductive regions 51 and 52 are formed. still,
When the first semiconductor substrate 10 is polished from the back surface 10B of the first semiconductor substrate 10, the first and second conductive regions 5 are polished.
1, 52 and silicon nitride (SiN) present on the bottom surface of the groove 20 serve as a polishing stopper, so that excessive removal of the semiconductor layer 30 can be reliably prevented.

【0106】[工程−460]以降、実施例1の[工程
−140]〜[工程−150D]を実行し(この状態
を、図11の(B)に示す)、更に、[工程−170]
及び[工程−180]を実行し、図12に示すSOI構
造を有するMOS型トランジスタを完成させる。尚、第
2のゲートサイドウオール44Bは形成しなくともよ
い。第1の導電領域51A,51Bは、絶縁層21、窒
化珪素層100及び第2のソース部46Bによって囲ま
れている。一方、第2の導電領域52A,52Bは、絶
縁層21、窒化珪素層100及び第2のドレイン部47
Bによって囲まれている。図12は、開口部61を含む
層間絶縁層60上に金属配線材料層62を堆積させた状
態を示している。尚、半導体層30に形成すべき第2の
ソース部46A及び第2のドレイン部47Bの幅は、金
属層50のパターニング及びゲート電極部41のパター
ニングのそれぞれに用いた露光装置における限界合わせ
ずれ量の合計の2倍以上の幅となるように設計すること
が好ましい。このような幅にしないと、露光装置におけ
る合わせずれによっては、第2のソース部46B又は第
2のドレイン部47Bを形成すべき半導体層の領域が狭
くなりすぎ、最悪の場合、第2のソース部46B又は第
2のドレイン部47Bを形成すべき半導体層の領域が無
くなってしまうからである。
[Step-460] Thereafter, [Step-140] to [Step-150D] of Example 1 are executed (this state is shown in FIG. 11B), and further, [Step-170]
And [Step-180], to complete the MOS transistor having the SOI structure shown in FIG. Note that the second gate sidewall 44B need not be formed. First conductive regions 51A and 51B are surrounded by insulating layer 21, silicon nitride layer 100, and second source portion 46B. On the other hand, the second conductive regions 52A and 52B are formed by the insulating layer 21, the silicon nitride layer 100, and the second drain portion 47.
It is surrounded by B. FIG. 12 shows a state where a metal wiring material layer 62 is deposited on the interlayer insulating layer 60 including the opening 61. Note that the width of the second source part 46A and the second drain part 47B to be formed in the semiconductor layer 30 is determined by the critical misalignment amount in the exposure apparatus used for patterning the metal layer 50 and patterning the gate electrode part 41, respectively. Is preferably designed to have a width of at least twice the sum of If the width is not set, the region of the semiconductor layer on which the second source portion 46B or the second drain portion 47B is to be formed becomes too narrow due to misalignment in the exposure apparatus. This is because there is no longer any region of the semiconductor layer where the portion 46B or the second drain portion 47B is to be formed.

【0107】以上の実施例4のトランジスタ素子の作製
方法を纏めると、以下のとおりとなる。 第1の半導体基板10に溝部20を形成し、溝部2
0内を絶縁材料で埋め込み、素子分離領域を形成する。 第1及び第2の導電領域51,52を形成すべき第
1の半導体基板10(半導体層30に相当する)の領域
の上に金属層50を形成する。即ち、第1の半導体基板
10上に金属層50を形成した後、チャネル部、ソース
部及びドレイン部を形成すべき半導体層の領域の上方の
金属層を除去する。そして、金属層50を構成する元素
と半導体層30(第1の半導体基板10)を構成する元
素とを熱処理を施すことで反応させ、次いで、未反応の
金属層を除去し、更に金属層50を構成する元素と半導
体層30を構成する元素とを反応させるために、熱処理
を施す。これによって、ソース部(第1のソース部46
A及び第2のソース部46B)を形成すべき半導体層3
0の領域の外側の領域に金属化合物から成る第1の導電
領域51が形成され、併せて、ドレイン部(第1のドレ
イン部47A及び第2のドレイン部47B)を形成すべ
き半導体層30の領域の外側の領域に金属化合物から成
る第2の導電領域52が形成される。 全面に絶縁層21を形成する。この工程は、半導体
層30の一方の面30A上に絶縁層21を形成する工程
に相当する。絶縁層21は、絶縁層は、第1及び第2の
導電領域51,52を構成する金属元素と反応しない材
料から成り、窒化珪素(SiN)又は酸化窒化珪素(S
iON)を挙げることができる。 この絶縁層21の上に第2の絶縁層22及びポリシ
リコン層23を形成し、ポリシリコン層23を平坦化し
た後、ポリシリコン層23と第2の半導体基板11とを
貼り合わせる。その後、第1の半導体基板10の裏面か
ら研磨を行い、第1の半導体基板10に形成された溝部
20の底部を露出させる。これによって、所謂SOI構
造を有する基板が作製される。 露出した第1の半導体基板10の領域上に(半導体
層30の他方の面30B上に相当する)、ゲート電極部
41を形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて不純物を含有する
第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを形
成する。 ゲート電極部41の側壁に絶縁材料から成る第1の
ゲートサイドウオール44Aを形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて、第1のソース部
46A及び第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純
物を含有する第2のソース部46B及び第2のドレイン
部47Bを形成する。 必要に応じて、第1のゲートサイドウオール44A
の側面に第2のゲートサイドウオール44Bを形成す
る。
The following is a summary of the method for manufacturing the transistor element of Example 4 described above. A groove 20 is formed in the first semiconductor substrate 10 and a groove 2 is formed.
0 is filled with an insulating material to form an element isolation region. A metal layer 50 is formed on a region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30) where the first and second conductive regions 51 and 52 are to be formed. That is, after the metal layer 50 is formed on the first semiconductor substrate 10, the metal layer above the region of the semiconductor layer where the channel, source, and drain portions are to be formed is removed. Then, the elements constituting the metal layer 50 and the elements constituting the semiconductor layer 30 (the first semiconductor substrate 10) are reacted by heat treatment, and then the unreacted metal layer is removed. Is heat-treated in order to cause the element constituting the semiconductor layer 30 to react with the element constituting the semiconductor layer 30. Thereby, the source section (the first source section 46)
A and the semiconductor layer 3 on which the second source portion 46B) is to be formed
A first conductive region 51 made of a metal compound is formed in a region outside the region 0, and at the same time, a semiconductor layer 30 on which a drain portion (a first drain portion 47A and a second drain portion 47B) is to be formed is formed. A second conductive region 52 made of a metal compound is formed in a region outside the region. An insulating layer 21 is formed on the entire surface. This step corresponds to a step of forming the insulating layer 21 on one surface 30A of the semiconductor layer 30. The insulating layer 21 is made of a material that does not react with the metal elements forming the first and second conductive regions 51 and 52, and is made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (S
iON). After the second insulating layer 22 and the polysilicon layer 23 are formed on the insulating layer 21 and the polysilicon layer 23 is flattened, the polysilicon layer 23 and the second semiconductor substrate 11 are bonded. Thereafter, polishing is performed from the back surface of the first semiconductor substrate 10 to expose the bottom of the groove 20 formed in the first semiconductor substrate 10. Thus, a substrate having a so-called SOI structure is manufactured. A gate electrode portion 41 is formed on the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the other surface 30B of the semiconductor layer 30). In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), a first source portion 46A and a first drain portion 47A containing impurities are formed by an ion implantation method. A first gate sidewall 44A made of an insulating material is formed on the side wall of the gate electrode portion 41. In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), the second region containing a higher concentration of impurities than the first source portion 46A and the first drain portion 47A by an ion implantation method. The source part 46B and the second drain part 47B are formed. If necessary, the first gate side wall 44A
A second gate side wall 44B is formed on the side surface of.

【0108】(実施例5)実施例5は、実施例4の変形
である。即ち、実施例5においては、先ず、実施例4の
[工程−400]〜[工程−450]を実行する。尚、
これらの工程で得られる半導体基板等の模式的な一部断
面図を、図13及び図14に示す。尚、図13の(A)
〜(D)及び図14の(A),(B)は、図9の(A)
〜(D)及び図10の(A),(B)に対応している。
実施例5においては、実施例4と異なり、半導体層30
の厚さ方向の全てにおいて、金属層50Aに基づき第1
の導電領域51A及び第2の導電領域52Aを形成する
必要がない。即ち、金属層50Aの厚さは、実施例4よ
りも薄くすることができる。
Fifth Embodiment A fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment. That is, in the fifth embodiment, first, [step-400] to [step-450] of the fourth embodiment are executed. still,
FIGS. 13 and 14 are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like obtained in these steps. It should be noted that FIG.
(D) and (A) and (B) of FIG. 14 are (A) of FIG.
(D) and (A) and (B) of FIG.
The fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that the semiconductor layer 30
In the thickness direction of the first layer based on the metal layer 50A.
It is not necessary to form the conductive region 51A and the second conductive region 52A. That is, the thickness of the metal layer 50A can be smaller than that of the fourth embodiment.

【0109】その後、半導体層30の第1の導電領域5
1A及び第2の導電領域52Aの上方の部分(厚さ方向
の残りの部分)をシリサイド化する。具体的には、実施
例4の[工程−420]と略、同様の工程を実行すれば
よい。即ち、半導体層30の他方の面30B上に金属層
50Bを形成した後(図15の(A)参照)、金属層5
0Bをパターニングし、第1及び第2の導電領域を形成
すべき半導体層30の他方の面30B上に金属層50B
を残した後、金属層50Bを構成する元素であるCo/
Tiと半導体層30を構成する元素であるSiとを反応
させる。金属層50Bは実施例4と同様にCo/Tiか
ら成り、第1及び第2の導電領域51,52は主にコバ
ルトシリサイドから構成され、その他、チタンシリサイ
ド及びTiOXが含まれる。第1の導電領域51B及び
第2の導電領域52Bが形成された状態を図15の
(B)に示す。
Thereafter, the first conductive region 5 of the semiconductor layer 30
The portion above 1A and the second conductive region 52A (the remaining portion in the thickness direction) is silicided. Specifically, the same steps as those in [Step-420] of the fourth embodiment may be performed. That is, after the metal layer 50B is formed on the other surface 30B of the semiconductor layer 30 (see FIG. 15A), the metal layer 5B is formed.
0B is patterned to form a metal layer 50B on the other surface 30B of the semiconductor layer 30 where the first and second conductive regions are to be formed.
Is left, Co /, which is an element constituting the metal layer 50B,
The Ti is reacted with Si which is an element constituting the semiconductor layer 30. The metal layer 50B is made of Co / Ti as in the fourth embodiment, and the first and second conductive regions 51 and 52 are mainly made of cobalt silicide, and further include titanium silicide and TiO X. FIG. 15B shows a state where the first conductive region 51B and the second conductive region 52B are formed.

【0110】その後、実施例1の[工程−140]〜
[工程−150D]を実行することによって、図16の
(A)に示すSOI構造を得ることができる。尚、第2
のゲートサイドウオール44Bは形成しなくともよい。
更に、実施例1の[工程−170]、[工程−180]
を実行することによって、図16の(B)に示すSOI
構造を有するMOS型トランジスタを完成させる。実施
例5においては、半導体層30の両面から第1及び第2
の導電領域51A,51B,52A,52Bを形成する
ので、半導体層30の厚さ方向の全てを確実に導電領域
とすることができる。尚、実施例5においては、金属層
50Aと金属層50Bとを同種の金属から構成しても、
異種の金属から構成してもよい。
Thereafter, [Step-140] of Example 1
By performing [Step-150D], the SOI structure shown in FIG. 16A can be obtained. The second
The gate side wall 44B need not be formed.
Further, [Step-170] and [Step-180] of Example 1
Is executed, the SOI shown in FIG.
A MOS transistor having a structure is completed. In the fifth embodiment, the first and second layers are formed from both surfaces of the semiconductor layer 30.
Since the conductive regions 51A, 51B, 52A, and 52B are formed, all of the semiconductor layer 30 in the thickness direction can be reliably formed as the conductive regions. In the fifth embodiment, even if the metal layer 50A and the metal layer 50B are made of the same kind of metal,
It may be composed of different kinds of metals.

【0111】以上の実施例5のトランジスタ素子の作製
方法を纏めると、以下のとおりとなる。 第1の半導体基板10に溝部20を形成し、溝部2
0内を絶縁材料で埋め込み、素子分離領域を形成する。 第1及び第2の導電領域51A,52Aを形成すべ
き第1の半導体基板10(半導体層30に相当する)の
領域の上に金属層50Aを形成する。即ち、第1の半導
体基板10上に金属層50Aを形成した後、チャネル
部、ソース部及びドレイン部を形成すべき半導体層の領
域の上方の金属層を除去する。そして、金属層50Aを
構成する元素と半導体層30(第1の半導体基板10)
を構成する元素とを熱処理を施すことで反応させ、次い
で、未反応の金属層を除去し、更に金属層50Aを構成
する元素と半導体層30を構成する元素とを反応させる
ために、熱処理を施す。これによって、ソース部(具体
的には、第1のソース部46A及び第2のソース部46
B)を形成すべき半導体層30の領域の外側の領域に
(半導体層30の厚さ方向に)部分的に金属化合物から
成る第1の導電領域51Aが形成され、併せて、ドレイ
ン部(具体的には、第1のドレイン部47A及び第2の
ドレイン部47B)を形成すべき半導体層30の領域の
外側の領域に(半導体層30の厚さ方向に)部分的に金
属化合物から成る第2の導電領域52Aが形成される。 全面に絶縁層21を形成する。この工程は、半導体
層30の一方の面30A上に絶縁層21を形成する工程
に相当する。絶縁層21は、絶縁層は、第1及び第2の
導電領域51,52を構成する金属元素と反応しない材
料から成り、窒化珪素(SiN)又は酸化窒化珪素(S
iON)を挙げることができる。 この絶縁層21の上に第2の絶縁層22及びポリシ
リコン層23を形成し、ポリシリコン層23を平坦化し
た後、ポリシリコン層23と第2の半導体基板11とを
貼り合わせる。その後、第1の半導体基板10の裏面か
ら研磨を行い、第1の半導体基板10に形成された溝部
20の底部を露出させる。これによって、所謂SOI構
造を有する基板が作製される。 第1及び第2の導電領域51B,52Bを形成すべ
き第1の半導体基板10(半導体層30に相当する)の
領域の上に金属層50Bを形成する。即ち、第1の半導
体基板10(半導体層30の他方の面30B上に相当す
る)上に金属層50Bを形成した後、チャネル部、ソー
ス部及びドレイン部を形成すべき半導体層の領域の上方
の金属層を除去する。そして、金属層50Bを構成する
元素と半導体層30(第1の半導体基板10)を構成す
る元素とを熱処理を施すことで反応させ、次いで、未反
応の金属層50Bを除去し、更に金属層50Bを構成す
る元素と半導体層30を構成する元素とを反応させるた
めに、熱処理を施す。これによって、ソース部(具体的
には、第1のソース部46A及び第2のソース部46
B)を形成すべき半導体層30の領域の外側の領域の厚
さ方向の残りの部分に金属化合物から成る第1の導電領
域51Bが形成され、併せて、ドレイン部(具体的に
は、第1のドレイン部47A及び第2のドレイン部47
B)を形成すべき半導体層30の領域の外側の領域の厚
さ方向の残りの部分に金属化合物から成る第2の導電領
域52Bが形成される。 露出した第1の半導体基板10の領域上に(半導体
層30の他方の面30B上に相当する)、ゲート電極部
41を形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて不純物を含有する
第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを形
成する。次いで、ゲート電極部41の側壁に絶縁材料か
ら成る第1のゲートサイドウオール44Aを形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて、第1のソース部
46A及び第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純
物を含有する第2のソース部46B及び第2のドレイン
部47Bを形成する。次いで、必要に応じて、第1のゲ
ートサイドウオール44Aの側面に第2のゲートサイド
ウオール44Bを形成する。
The following is a summary of the method for manufacturing the transistor element of the fifth embodiment. A groove 20 is formed in the first semiconductor substrate 10 and a groove 2 is formed.
0 is filled with an insulating material to form an element isolation region. A metal layer 50A is formed on a region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30) where the first and second conductive regions 51A and 52A are to be formed. That is, after forming the metal layer 50A on the first semiconductor substrate 10, the metal layer above the region of the semiconductor layer where the channel portion, the source portion, and the drain portion are to be formed is removed. Then, the elements constituting the metal layer 50A and the semiconductor layer 30 (the first semiconductor substrate 10)
Are reacted by applying a heat treatment to the elements constituting the semiconductor layer 30. Then, a heat treatment is performed to remove the unreacted metal layer and to further react the elements constituting the metal layer 50A with the elements constituting the semiconductor layer 30. Apply. Thereby, the source section (specifically, the first source section 46A and the second source section 46A)
A first conductive region 51A partially made of a metal compound is formed in a region (in the thickness direction of the semiconductor layer 30) outside the region of the semiconductor layer 30 where B) is to be formed. Specifically, the first drain portion 47A and the second drain portion 47B) are formed of a metal compound partially (in the thickness direction of the semiconductor layer 30) outside the region of the semiconductor layer 30 where the semiconductor layer 30 is to be formed. Two conductive regions 52A are formed. An insulating layer 21 is formed on the entire surface. This step corresponds to a step of forming the insulating layer 21 on one surface 30A of the semiconductor layer 30. The insulating layer 21 is made of a material that does not react with the metal elements forming the first and second conductive regions 51 and 52, and is made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (S
iON). After the second insulating layer 22 and the polysilicon layer 23 are formed on the insulating layer 21 and the polysilicon layer 23 is flattened, the polysilicon layer 23 and the second semiconductor substrate 11 are bonded. Thereafter, polishing is performed from the back surface of the first semiconductor substrate 10 to expose the bottom of the groove 20 formed in the first semiconductor substrate 10. Thus, a substrate having a so-called SOI structure is manufactured. A metal layer 50B is formed on a region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30) where the first and second conductive regions 51B and 52B are to be formed. That is, after the metal layer 50B is formed on the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the other surface 30B of the semiconductor layer 30), the channel portion, the source portion, and the drain portion are formed above the semiconductor layer region. The metal layer is removed. Then, the elements constituting the metal layer 50B and the elements constituting the semiconductor layer 30 (the first semiconductor substrate 10) are reacted by heat treatment, and then the unreacted metal layer 50B is removed. Heat treatment is performed to cause an element constituting 50B and an element constituting the semiconductor layer 30 to react with each other. Thereby, the source section (specifically, the first source section 46A and the second source section 46A)
A first conductive region 51B made of a metal compound is formed in the remaining portion in the thickness direction of the region outside the region of the semiconductor layer 30 where B) is to be formed, and the drain portion (specifically, The first drain portion 47A and the second drain portion 47
A second conductive region 52B made of a metal compound is formed in the remaining portion in the thickness direction of the region outside the region of the semiconductor layer 30 where B) is to be formed. A gate electrode portion 41 is formed on the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the other surface 30B of the semiconductor layer 30). In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), a first source portion 46A and a first drain portion 47A containing impurities are formed by an ion implantation method. Next, a first gate sidewall 44A made of an insulating material is formed on the side wall of the gate electrode portion 41. In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), the second region containing a higher concentration of impurities than the first source portion 46A and the first drain portion 47A by an ion implantation method. The source part 46B and the second drain part 47B are formed. Next, as necessary, a second gate sidewall 44B is formed on the side surface of the first gate sidewall 44A.

【0112】(実施例6)実施例6は、実施例4の変形
である。即ち、実施例6においては、先ず、実施例4の
[工程−400]〜[工程−450]を実行する(図1
17の(A)参照)。但し、実施例6においても、実施
例4と異なり、半導体層30の厚さ方向の全てにおい
て、金属層50Aに基づき第1の導電領域51A及び第
2の導電領域52Aを形成する必要がない。即ち、金属
層50Aの厚さは、実施例4よりも薄くすることができ
る。
(Embodiment 6) Embodiment 6 is a modification of Embodiment 4. That is, in the sixth embodiment, first, [Step-400] to [Step-450] of the fourth embodiment are executed (FIG. 1).
17 (A)). However, also in the sixth embodiment, unlike the fourth embodiment, it is not necessary to form the first conductive region 51A and the second conductive region 52A based on the metal layer 50A in the entire thickness direction of the semiconductor layer 30. That is, the thickness of the metal layer 50A can be smaller than that of the fourth embodiment.

【0113】実施例5においては、その後、半導体層3
0の第1の導電領域51A及び第2の導電領域52Aの
上方の部分(厚さ方向の残りの部分)をシリサイド化し
た。一方、実施例6においては、その後、実施例1の
[工程−140]〜[工程−150D]を実行すること
によって、図17の(B)に示すSOI構造を得ること
ができる。
In the fifth embodiment, the semiconductor layer 3
The portion above the first conductive region 51A and the second conductive region 52A (the remaining portion in the thickness direction) was silicided. On the other hand, in the sixth embodiment, by executing [Step-140] to [Step-150D] of the first embodiment, the SOI structure shown in FIG. 17B can be obtained.

【0114】その後、半導体層30の第1の導電領域5
1A及び第2の導電領域52Aの上方の部分(厚さ方向
の残りの部分)をシリサイド化する。具体的には、実施
例4の[工程−420]と略、同様の工程を実行すれば
よい。即ち、半導体層30上に全面に金属層50Bを形
成した後(図18の(A)参照)、金属層50Bを構成
する元素であるCo/Tiと半導体層30を構成する元
素であるSiとを反応させる。金属層50Bは実施例4
と同様にCo/Tiから成り、第1及び第2の導電領域
51,52は主にコバルトシリサイドから構成され、そ
の他、チタンシリサイド及びTiOXが含まれる。第1
の導電領域51B及び第2の導電領域52Bが形成され
た状態を図18の(B)に示す。
Thereafter, the first conductive region 5 of the semiconductor layer 30
The portion above 1A and the second conductive region 52A (the remaining portion in the thickness direction) is silicided. Specifically, the same steps as those in [Step-420] of the fourth embodiment may be performed. That is, after the metal layer 50B is formed on the entire surface of the semiconductor layer 30 (see FIG. 18A), Co / Ti as an element forming the metal layer 50B and Si as an element forming the semiconductor layer 30 are formed. Is reacted. Example 4 of the metal layer 50B
Similarly, the first and second conductive regions 51 and 52 are mainly made of cobalt silicide, and further include titanium silicide and TiO X. First
FIG. 18B shows a state in which the conductive region 51B and the second conductive region 52B are formed.

【0115】その後、更に、実施例1の[工程−17
0]、[工程−180]を実行することによって、SO
I構造を有するMOS型トランジスタを完成させる。実
施例6においても、半導体層30の両面から第1及び第
2の導電領域51A,51B,52A,52Bを形成す
るので、半導体層30の厚さ方向の全てを確実に導電領
域とすることができる。尚、実施例6においても、金属
層50Aと金属層50Bとを同種の金属から構成して
も、異種の金属から構成してもよい。
Thereafter, [Step-17] of Example 1 was further performed.
0] and [Step-180], the SO
A MOS transistor having an I structure is completed. Also in the sixth embodiment, since the first and second conductive regions 51A, 51B, 52A, and 52B are formed from both surfaces of the semiconductor layer 30, it is ensured that the entire semiconductor layer 30 in the thickness direction is a conductive region. it can. In the sixth embodiment, the metal layer 50A and the metal layer 50B may be made of the same metal or different metals.

【0116】以上の実施例6のトランジスタ素子の作製
方法を纏めると、以下のとおりとなる。 第1の半導体基板10に溝部20を形成し、溝部2
0内を絶縁材料で埋め込み、素子分離領域を形成する。 第1及び第2の導電領域51A,52Aを形成すべ
き第1の半導体基板10(半導体層30に相当する)の
領域の上に金属層50Aを形成する。即ち、第1の半導
体基板10上に金属層50Aを形成した後、チャネル
部、ソース部及びドレイン部を形成すべき半導体層の領
域の上方の金属層を除去する。そして、金属層50Aを
構成する元素と半導体層30(第1の半導体基板10)
を構成する元素とを熱処理を施すことで反応させ、次い
で、未反応の金属層を除去し、更に金属層50Aを構成
する元素と半導体層30を構成する元素とを反応させる
ために、熱処理を施す。これによって、ソース部(具体
的には、第1のソース部46A及び第2のソース部46
B)を形成すべき半導体層30の領域の外側の領域に
(半導体層30の厚さ方向に)部分的に金属化合物から
成る第1の導電領域51Aが形成され、併せて、ドレイ
ン部(具体的には、第1のドレイン部47A及び第2の
ドレイン部47B)を形成すべき半導体層30の領域の
外側の領域に(半導体層30の厚さ方向に)部分的に金
属化合物から成る第2の導電領域52Aが形成される。 全面に絶縁層21を形成する。この工程は、半導体
層30の一方の面30A上に絶縁層21を形成する工程
に相当する。絶縁層21は、絶縁層は、第1及び第2の
導電領域51,52を構成する金属元素と反応しない材
料から成り、窒化珪素(SiN)又は酸化窒化珪素(S
iON)を挙げることができる。 この絶縁層21の上に第2の絶縁層22及びポリシ
リコン層23を形成し、ポリシリコン層23を平坦化し
た後、ポリシリコン層23と第2の半導体基板11とを
貼り合わせる。その後、第1の半導体基板10の裏面か
ら研磨を行い、第1の半導体基板10に形成された溝部
20の底部を露出させる。これによって、所謂SOI構
造を有する基板が作製される。 露出した第1の半導体基板10の領域上に(半導体
層30の他方の面30B上に相当する)、ゲート電極部
41を形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて不純物を含有する
第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを形
成する。次いで、ゲート電極部41の側壁に絶縁材料か
ら成る第1のゲートサイドウオール44Aを形成する。 露出した第1の半導体基板10の領域に(半導体層
30に相当する)、イオン注入法にて、第1のソース部
46A及び第1のドレイン部47Aよりも高濃度の不純
物を含有する第2のソース部46B及び第2のドレイン
部47Bを形成する。次いで、第1のゲートサイドウオ
ール44Aの側面に第2のゲートサイドウオール44B
を形成する。 全面に金属層50Bを形成した後、金属層50Bを
構成する元素と半導体層30を構成する元素とを熱処理
を施すことで反応させ、次いで、未反応の金属層を除去
し、更に金属層50Bを構成する元素と半導体層30を
構成する元素とを反応させるために、熱処理を施す。こ
れによって、ソース部(具体的には、第2のソース部4
6B)の外側の半導体層30の領域の厚さ方向の残りの
部分に金属化合物から成る第1の導電領域51Bが形成
され、併せて、ドレイン部(具体的には、第2のドレイ
ン部47B)の外側の半導体層30の領域の外側の領域
の厚さ方向の残りの部分に金属化合物から成る第2の導
電領域52Bが形成される。
The following is a summary of the method for manufacturing the transistor element of Example 6 described above. A groove 20 is formed in the first semiconductor substrate 10 and a groove 2 is formed.
0 is filled with an insulating material to form an element isolation region. A metal layer 50A is formed on a region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30) where the first and second conductive regions 51A and 52A are to be formed. That is, after forming the metal layer 50A on the first semiconductor substrate 10, the metal layer above the region of the semiconductor layer where the channel portion, the source portion, and the drain portion are to be formed is removed. Then, the elements constituting the metal layer 50A and the semiconductor layer 30 (the first semiconductor substrate 10)
Are reacted by applying a heat treatment to the elements constituting the semiconductor layer 30. Then, a heat treatment is performed to remove the unreacted metal layer and to further react the elements constituting the metal layer 50A with the elements constituting the semiconductor layer 30. Apply. Thereby, the source section (specifically, the first source section 46A and the second source section 46A)
A first conductive region 51A partially made of a metal compound is formed in a region (in the thickness direction of the semiconductor layer 30) outside the region of the semiconductor layer 30 where B) is to be formed. Specifically, the first drain portion 47A and the second drain portion 47B) are formed of a metal compound partially (in the thickness direction of the semiconductor layer 30) outside the region of the semiconductor layer 30 where the semiconductor layer 30 is to be formed. Two conductive regions 52A are formed. An insulating layer 21 is formed on the entire surface. This step corresponds to a step of forming the insulating layer 21 on one surface 30A of the semiconductor layer 30. The insulating layer 21 is made of a material that does not react with the metal elements forming the first and second conductive regions 51 and 52, and is made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (S
iON). After the second insulating layer 22 and the polysilicon layer 23 are formed on the insulating layer 21 and the polysilicon layer 23 is flattened, the polysilicon layer 23 and the second semiconductor substrate 11 are bonded. Thereafter, polishing is performed from the back surface of the first semiconductor substrate 10 to expose the bottom of the groove 20 formed in the first semiconductor substrate 10. Thus, a substrate having a so-called SOI structure is manufactured. A gate electrode portion 41 is formed on the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the other surface 30B of the semiconductor layer 30). In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), a first source portion 46A and a first drain portion 47A containing impurities are formed by an ion implantation method. Next, a first gate sidewall 44A made of an insulating material is formed on the side wall of the gate electrode portion 41. In the exposed region of the first semiconductor substrate 10 (corresponding to the semiconductor layer 30), the second region containing a higher concentration of impurities than the first source portion 46A and the first drain portion 47A by an ion implantation method. The source part 46B and the second drain part 47B are formed. Next, a second gate sidewall 44B is provided on the side surface of the first gate sidewall 44A.
To form After forming the metal layer 50B on the entire surface, the elements constituting the metal layer 50B and the elements constituting the semiconductor layer 30 are reacted by heat treatment, and then the unreacted metal layer is removed. Is heat-treated in order to cause the element constituting the semiconductor layer 30 to react with the element constituting the semiconductor layer 30. Thereby, the source unit (specifically, the second source unit 4
6B), a first conductive region 51B made of a metal compound is formed in the remaining portion in the thickness direction of the region of the semiconductor layer 30 outside the drain region (specifically, the second drain region 47B). A second conductive region 52B made of a metal compound is formed in the remaining portion in the thickness direction of the region outside the region of the semiconductor layer 30 outside the region (1).

【0117】(実施例7)実施例7は、本発明の第3の
態様に係るトランジスタ素子の作製方法に関する。実施
例1〜実施例6にて説明したトランジスタ素子の構造
は、基本的にはボンドSOI構造(基板貼り合わせSO
I構造)を有する。一方、実施例7のトランジスタ素子
は、所謂SIMOX構造を有するが、本質的な構造は、
実施例1〜実施例6にて説明したトランジスタ素子の構
造と同様である。実施例7においても、第1の導電領域
51及び第2の導電領域52をコバルトシリサイドから
構成する。
Example 7 Example 7 relates to a method for manufacturing a transistor element according to the third aspect of the present invention. The structure of the transistor element described in Embodiments 1 to 6 is basically a bond SOI structure (substrate bonded SOI structure).
I structure). On the other hand, the transistor element of Example 7 has a so-called SIMOX structure.
This is the same as the structure of the transistor element described in the first to sixth embodiments. Also in the seventh embodiment, the first conductive region 51 and the second conductive region 52 are made of cobalt silicide.

【0118】実施例7の半導体素子の構造を、図19に
示す。実施例7の半導体素子においては、絶縁層21A
は、第1及び第2の導電領域を構成する金属元素と反応
しない材料、具体的には窒化珪素(SiN)から構成さ
れている。絶縁層21Aは半導体基板10Aの内部にイ
オン注入することによって形成されている。また、絶縁
層21Aより上方の半導体基板の部分が半導体層30に
相当する。尚、絶縁層21Aの下には、イオン注入法に
よって、SiO2から成る第2の絶縁層22Aを形成し
ておく。即ち、実施例7における半導体素子は、所謂S
IMOX構造を有する。
FIG. 19 shows the structure of the semiconductor device of the seventh embodiment. In the semiconductor device of the seventh embodiment, the insulating layer 21A
Is made of a material that does not react with the metal element forming the first and second conductive regions, specifically, silicon nitride (SiN). The insulating layer 21A is formed by implanting ions into the inside of the semiconductor substrate 10A. The portion of the semiconductor substrate above the insulating layer 21A corresponds to the semiconductor layer 30. Note that a second insulating layer 22A made of SiO 2 is formed below the insulating layer 21A by an ion implantation method. That is, the semiconductor element in the seventh embodiment is a so-called S
It has an IMOX structure.

【0119】以上の点を除き、実施例7の半導体素子
は、実質的には、実施例1の半導体素子の作製方法と同
様とすることができる。
Except for the above points, the semiconductor device of Example 7 can be substantially the same as the method of manufacturing the semiconductor device of Example 1.

【0120】以下、図20を参照して、実施例7のトラ
ンジスタ素子及びその作製方法を説明する。
Hereinafter, a transistor element of Example 7 and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIG.

【0121】[工程−700]先ず、公知の方法によっ
て、半導体基板10の内部に酸素イオンをイオン注入す
ることによってSiO2から成る第2の絶縁層22Aを
形成する。尚、第2の絶縁層22Aの深さは0.1μm
程度とすればよい。
[Step-700] First, a second insulating layer 22A made of SiO 2 is formed by implanting oxygen ions into the inside of the semiconductor substrate 10 by a known method. Note that the depth of the second insulating layer 22A is 0.1 μm.
It should be about the degree.

【0122】[工程−710]次に、絶縁層21Aを半
導体基板10Aの内部に窒素イオンをイオン注入する。
これによって、窒化珪素(SiN)から成る絶縁層21
Aが形成され、その上方の半導体基板10Aの部分に半
導体層30を得ることができる(図20の(A)参
照)。窒素イオンのイオン注入条件を以下に例示する。
尚、イオン注入における平均飛程Rpは、半導体基板1
0Aの表面から第2の絶縁層22Aの上面までの深さ程
度とすればよい。 イオン : N ドーズ量 : 5×1017/cm2 加速電圧 : 500keV
[Step-710] Next, nitrogen ions are implanted into the insulating layer 21A inside the semiconductor substrate 10A.
Thus, the insulating layer 21 made of silicon nitride (SiN)
A is formed, and a semiconductor layer 30 can be obtained in a portion of the semiconductor substrate 10A above the A (see FIG. 20A). The ion implantation conditions for nitrogen ions are exemplified below.
Incidentally, the average range R p in the ion implantation is the semiconductor substrate 1
The depth may be about the depth from the surface of 0A to the upper surface of the second insulating layer 22A. Ion: N Dose: 5 × 10 17 / cm 2 Acceleration voltage: 500 keV

【0123】次に、公知の方法で、例えばLOCOS構
造を有する素子分離領域120を形成した後、半導体層
30の上にゲート電極部41を形成し、その後、半導体
層30にソース部及びドレイン部を形成し、ゲート電極
部41の下の半導体層30にチャネル部45を形成す
る。
Next, after a device isolation region 120 having, for example, a LOCOS structure is formed by a known method, a gate electrode portion 41 is formed on the semiconductor layer 30, and then a source portion and a drain portion are formed on the semiconductor layer 30. Is formed, and a channel portion 45 is formed in the semiconductor layer 30 below the gate electrode portion 41.

【0124】[工程−720]具体的には、実施例1の
[工程−140]〜[工程−150D]を実行する(図
20の(B)参照)。
[Step-720] Specifically, [Step-140] to [Step-150D] of Example 1 are executed (see FIG. 20 (B)).

【0125】[工程−730]その後、ソース部(具体
的には、第2のソース部46B)の外側の半導体層30
に金属化合物から成る第1の導電領域51を形成し、併
せて、ドレイン部(具体的には、第2のドレイン部47
B)の外側の半導体層30に金属化合物から成る第2の
導電領域52を形成する(図19参照)。即ち、実施例
7においては、そのために、第1及び第2の導電領域を
形成すべき半導体層30上に金属層50を形成した後、
金属層50を構成する元素であるコバルト(Co)と半
導体層30を構成する元素であるSiとを反応させる。
即ち、金属層50はコバルト(Co)から成り、第1及
び第2の導電領域51,52はコバルトシリサイド(C
oSi2)から成る。
[Step-730] Thereafter, the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the second source portion 46B) is formed.
A first conductive region 51 made of a metal compound is formed at the same time, and a drain portion (specifically, a second drain portion 47) is formed.
A second conductive region 52 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside (B) (see FIG. 19). That is, in the seventh embodiment, for this purpose, after forming the metal layer 50 on the semiconductor layer 30 where the first and second conductive regions are to be formed,
Cobalt (Co), which is an element forming the metal layer 50, and Si, which is an element forming the semiconductor layer 30, are reacted.
That is, the metal layer 50 is made of cobalt (Co), and the first and second conductive regions 51 and 52 are made of cobalt silicide (C
oSi 2 ).

【0126】具体的には、先ず、スパッタ法にて全面に
コバルトから成る金属層50を堆積させる(図20の
(C)参照)。金属層50の厚さは、Siから成る半導
体層30の膜厚分のSi全てを反応させるのに必要な厚
さ以上の厚さとする。例えば50nmの厚さのCoから
成る金属層50の成膜条件を以下に例示する。 使用ガス : Ar=100sccm 圧力 : 0.47Pa DCパワー: 1kW 膜厚 : 50nm
Specifically, first, a metal layer 50 made of cobalt is deposited on the entire surface by sputtering (see FIG. 20C). The thickness of the metal layer 50 is set to a thickness equal to or greater than a thickness necessary for reacting all of Si corresponding to the thickness of the semiconductor layer 30 made of Si. For example, the conditions for forming the metal layer 50 made of Co with a thickness of 50 nm are exemplified below. Gas used: Ar = 100 sccm Pressure: 0.47 Pa DC power: 1 kW Film thickness: 50 nm

【0127】次に、金属層50を構成する元素であるC
oと半導体層30を構成する元素であるSiとを反応さ
せて、金属化合物(具体的にはコバルトシリサイド,C
oSi2)を生成させる。金属層50と反応する半導体
層30の領域は、第2のゲートサイドウオール44Bと
溝部20で挟まれた領域であり、この領域に第1及び第
2の導電領域51,52が形成される。金属層50を構
成する元素と半導体層30を構成する元素との反応は、
以下の過程にて行うことが望ましいが、条件は以下の例
示に限定されるものではない。
Next, C, which is an element constituting the metal layer 50, is used.
o and Si, which is an element constituting the semiconductor layer 30, are reacted to form a metal compound (specifically, cobalt silicide, C
oSi 2 ). The region of the semiconductor layer 30 that reacts with the metal layer 50 is a region sandwiched between the second gate sidewall 44B and the groove 20, and the first and second conductive regions 51 and 52 are formed in this region. The reaction between the element constituting the metal layer 50 and the element constituting the semiconductor layer 30 is as follows.
It is desirable to carry out the following steps, but the conditions are not limited to the following examples.

【0128】先ず、半導体層30を構成する元素(具体
的にはSi)と金属層50を構成する遷移金属(具体的
にはCo)とが反応し、且つ、半導体層30を構成する
元素(具体的にはSi)から成る酸化物(具体的にはS
iO2)と金属層50を構成する遷移金属(具体的には
Co)とが反応しない温度で、金属層50を構成する元
素と半導体層30を構成する元素とを反応させることが
望ましい。具体的には、窒素ガス(流量:5リットル/
分)中で、例えば500゜C×30秒の熱処理(第1の
熱処理)を行う。これによって、CoSiXが生成され
る。
First, the element (specifically, Si) forming the semiconductor layer 30 reacts with the transition metal (specifically, Co) forming the metal layer 50, and the element (specifically, Co) forming the semiconductor layer 30 reacts. Specifically, an oxide composed of Si) (specifically, S
It is desirable that the element forming the metal layer 50 and the element forming the semiconductor layer 30 react at a temperature at which the iO 2 ) does not react with the transition metal (specifically, Co) forming the metal layer 50. Specifically, nitrogen gas (flow rate: 5 liters /
), A heat treatment (first heat treatment) of, for example, 500 ° C. × 30 seconds is performed. Thus, CoSi X is generated.

【0129】次に、未反応の金属層を、例えばアンモニ
ア過水(NH4OHとH22の混合水溶液)に10分程
度浸漬することによって除去する。この未反応の金属層
は、LOCOS構造を有する素子分離領域120上、ゲ
ートサイドウオール44A,44B上及びゲート電極部
41上に堆積した金属層である。こうして、ソース部
(具体的には、第2のソース部46B)の外側の半導体
層30に金属化合物から成る第1の導電領域51が形成
され、併せて、ドレイン部(具体的には、第2のドレイ
ン部47B)の外側の半導体層30に金属化合物から成
る第2の導電領域52が形成される。
Next, the unreacted metal layer is removed by immersing it in, for example, ammonia peroxide (a mixed aqueous solution of NH 4 OH and H 2 O 2 ) for about 10 minutes. The unreacted metal layer is a metal layer deposited on the element isolation region 120 having the LOCOS structure, on the gate sidewalls 44A and 44B, and on the gate electrode portion 41. Thus, the first conductive region 51 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the second source portion 46B), and the drain portion (specifically, the second conductive portion 46B) is formed. A second conductive region 52 made of a metal compound is formed in the semiconductor layer 30 outside the second drain portion 47B).

【0130】その後、窒素ガス雰囲気中(流量:5リッ
トル/分)で、例えば700゜C×30秒の第2の熱処
理を行い、CoSiXをCoSi2とする。尚、これらの
第1及び第2の熱処理においては、第1及び第2の導電
領域51,52を構成する金属元素(具体的にはCo)
と反応しない材料(具体的にはSiN)から成る絶縁層
21が形成されているので、第1の導電領域51や第2
の導電領域52にボイドが発生することを、確実に防止
することができる。その結果、第1及び第2の導電領域
51,52の抵抗値にばらつきが生じることがなくな
り、高い信頼性を有するトランジスタ素子を作製するこ
とができる。こうして、図17に示したトランジスタ素
子が作製される。
Thereafter, in a nitrogen gas atmosphere (flow rate: 5 liter / min), a second heat treatment is performed, for example, at 700 ° C. for 30 seconds to change CoSi X to CoSi 2 . Note that, in these first and second heat treatments, the metal element (specifically, Co) forming the first and second conductive regions 51 and 52 is used.
The insulating layer 21 made of a material (specifically, SiN) that does not react with the first conductive region 51 or the second conductive layer 51 is formed.
Generation of voids in the conductive region 52 can be reliably prevented. As a result, the resistance values of the first and second conductive regions 51 and 52 do not vary, and a highly reliable transistor element can be manufactured. Thus, the transistor element shown in FIG. 17 is manufactured.

【0131】[工程−740]以降、実施例1の[工程
−170]及び[工程−180]を実行し、SIMOX
構造を有するMOS型トランジスタを完成させる。
[Step-740] Thereafter, [Step-170] and [Step-180] of the first embodiment are executed, and SIMOX is performed.
A MOS transistor having a structure is completed.

【0132】(実施例8)実施例8は、実施例7の変形
である。以下、実施例8におけるトランジスタ素子の作
製方法を、図21を参照して説明する。
(Eighth Embodiment) An eighth embodiment is a modification of the seventh embodiment. Hereinafter, a method for manufacturing a transistor element in Example 8 will be described with reference to FIGS.

【0133】[工程−800]先ず、公知の方法によっ
て、半導体基板10の内部に酸素イオンをイオン注入す
ることによってSiO2から成る第2の絶縁層22Aを
形成する。尚、第2の絶縁層22Aの深さは0.1μm
程度とすればよい。
[Step-800] First, a second insulating layer 22A made of SiO 2 is formed by ion implantation of oxygen ions into the semiconductor substrate 10 by a known method. Note that the depth of the second insulating layer 22A is 0.1 μm.
It should be about the degree.

【0134】[工程−810]次に、絶縁層21Aを半
導体基板10Aの内部に窒素イオンを、実施例7の[工
程−710]と同様の条件にてイオン注入する。これに
よって、窒化珪素(SiN)から成る絶縁層21Aが形
成され、その上方の半導体基板10Aの部分に半導体層
30を得ることができる。次に、公知の方法で、例えば
LOCOS構造を有する素子分離領域120を形成した
後、実施例1の[工程−140]と同様に半導体層30
の上にゲート電極部41を形成する。
[Step-810] Next, nitrogen ions of the insulating layer 21A are implanted into the semiconductor substrate 10A under the same conditions as in [Step-710] of the seventh embodiment. As a result, the insulating layer 21A made of silicon nitride (SiN) is formed, and the semiconductor layer 30 can be obtained above the semiconductor substrate 10A. Next, after forming an element isolation region 120 having a LOCOS structure, for example, by a known method, the semiconductor layer 30 is formed in the same manner as in [Step-140] of the first embodiment.
The gate electrode part 41 is formed thereon.

【0135】[工程−820]その後、半導体層30に
第1のソース部46A及び第1のドレイン部47Aを形
成する。具体的には、実施例1の[工程−150A]及
び[工程−150B]を実行する。
[Step-820] After that, a first source part 46A and a first drain part 47A are formed in the semiconductor layer 30. Specifically, [Step-150A] and [Step-150B] of the first embodiment are executed.

【0136】[工程−830]その後、全面にCoから
成る金属層をスパッタ法にて成膜した後、実施例1の
[工程−160]と同様の工程を経ることによって、第
1のソース部46Aと素子分離領域120によって囲ま
れた半導体層30の表面近傍の領域に、第1の導電領域
51Aを形成することができる。一方、第1のドレイン
部47Aと素子分離領域120によって囲まれた半導体
層30の表面近傍の領域に、第2の導電領域52Aを形
成することができる。この状態を、図21の(A)に示
す。尚、第1及び第2の導電領域51A,52Aは、絶
縁層21Aまで達していない。
[Step-830] After that, a metal layer made of Co is formed on the entire surface by a sputtering method, and then the same steps as in [Step-160] of the first embodiment are performed. The first conductive region 51A can be formed in a region near the surface of the semiconductor layer 30 surrounded by 46A and the element isolation region 120. On the other hand, the second conductive region 52A can be formed in a region near the surface of the semiconductor layer 30 surrounded by the first drain portion 47A and the element isolation region 120. This state is shown in FIG. Note that the first and second conductive regions 51A and 52A do not reach the insulating layer 21A.

【0137】[工程−840]次いで、実施例1の[工
程−150C]及び[工程−150D]を実行すること
によって、第2のソース部46B、第2のドレイン部4
7B及び第2のゲートサイドウオール44Bを形成す
る。
[Step-840] Next, by executing [Step-150C] and [Step-150D] of the first embodiment, the second source portion 46B and the second drain portion 4 are formed.
7B and the second gate sidewall 44B are formed.

【0138】[工程−850]その後、ソース部(具体
的には、第2のソース部46B)の外側の半導体層30
に金属化合物から成る第1の導電領域51を更に形成
し、併せて、ドレイン部(具体的には、第2のドレイン
部47B)の外側の半導体層30に金属化合物から成る
第2の導電領域52を更に形成する。実施例8において
は、そのために、全面にCoから成る金属層50Bを再
びスパッタ法にて成膜した後(図21の(B)参照)、
実施例1の[工程−160]と同様の工程を経ることに
よって、第2のソース部46Bと素子分離領域120に
よって囲まれた半導体層30に第1の導電領域51を形
成し、第2のドレイン部47Bと素子分離領域120に
よって囲まれた半導体層30に第2の導電領域52を形
成することができる。
[Step-850] Thereafter, the semiconductor layer 30 outside the source portion (specifically, the second source portion 46B) is formed.
A first conductive region 51 made of a metal compound is further formed, and a second conductive region made of a metal compound is formed on the semiconductor layer 30 outside the drain portion (specifically, the second drain portion 47B). 52 are further formed. In Example 8, for this purpose, after a metal layer 50B made of Co was formed again by sputtering on the entire surface (see FIG. 21B).
The first conductive region 51 is formed in the semiconductor layer 30 surrounded by the second source portion 46B and the element isolation region 120 by going through the same step as [Step-160] of the first embodiment. The second conductive region 52 can be formed in the semiconductor layer 30 surrounded by the drain portion 47B and the element isolation region 120.

【0139】[工程−860]以降、実施例1の[工程
−170]及び[工程−180]を実行し、SIMOX
構造を有するMOS型トランジスタを完成させる。
[Step-860] After that, [Step-170] and [Step-180] of Example 1 are executed, and SIMOX is performed.
A MOS transistor having a structure is completed.

【0140】(実施例9)実施例9は実施例1の変形で
ある。実施例9においては、実施例1の[工程−16
0]の代わりに、以下に例示する選択タングステンCV
D法を実行し、半導体層30をタングステンから成る金
属層に置換する。これによって、金属から成る第1の導
電領域がソース部の外側の半導体層に形成され、金属か
ら成る第2の導電領域がドレイン部の外側の半導体層に
形成される。 使用ガス: WF6/H2/SiH4=10/500/1
0sccm 温度 : 260゜C 圧力 : 26.6Pa
Ninth Embodiment A ninth embodiment is a modification of the first embodiment. In Example 9, [Step-16] of Example 1 was used.
0] instead of the selected tungsten CV exemplified below.
Method D is performed to replace the semiconductor layer 30 with a metal layer made of tungsten. Thereby, the first conductive region made of metal is formed in the semiconductor layer outside the source portion, and the second conductive region made of metal is formed in the semiconductor layer outside the drain portion. Gas used: WF 6 / H 2 / SiH 4 = 10/500/1
0 sccm Temperature: 260 ° C Pressure: 26.6 Pa

【0141】尚、選択タングステンCVD法を実行し、
半導体層30をタングステンから成る金属層に置換する
操作は、実施例4の[工程−420]、実施例5や実施
例6における2回の[工程−420]に相当する工程、
実施例7の[工程−730]等に適用することもでき
る。
Note that a selective tungsten CVD method was performed,
The operation of replacing the semiconductor layer 30 with a metal layer made of tungsten includes steps corresponding to [Step-420] in Example 4, two steps [Step-420] in Examples 5 and 6,
It can be applied to [Step-730] in the seventh embodiment.

【0142】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例にて説明した各種条件は例示であり、適
宜変更することができる。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. The various conditions described in the embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate.

【0143】図22の(A)に模式的な一部断面図を示
すように、チャネル部45が形成された半導体層30の
厚さを、ソース部46及びドレイン部47が形成された
半導体層30の厚さよりも薄くしてもよい。これによっ
て、半導体層30を薄くしても、コンタクトホールの形
成時、導電領域がドライエッチングによって消失するこ
とを防止することができ、コンタクト抵抗の増加を防止
することができる。このような構造を作製するために
は、実施例1の[工程−100]と同様に、先ず、第1
の半導体基板10の一方の面10Aに溝部20を形成し
(図22の(B)参照)、次に、再び第1の半導体基板
10の一方の面10Aにレジストを塗布・乾燥した後、
フォトリソグラフィ技術を用いてレジストをパターニン
グする。次いで、このパターニングされたレジストをマ
スクとして第1の半導体基板10をエッチングし、チャ
ネル部形成予定領域の半導体層30に凹部を形成する
(図22の(C)参照)。エッチングの条件は、溝部の
形成条件と同様とすることができる。これによって、最
終的には凹部の上方(図22の(C)においては凹部の
下方)にチャネル部45が形成されるが、チャネル部4
5が形成された半導体層30の厚さを、ソース部46及
びドレイン部47が形成された半導体層30の厚さより
も薄くすることができる。
As shown in a schematic partial cross-sectional view of FIG. 22A, the thickness of the semiconductor layer 30 on which the channel portion 45 is formed is changed by the thickness of the semiconductor layer on which the source portion 46 and the drain portion 47 are formed. The thickness may be smaller than 30. Thus, even when the semiconductor layer 30 is thinned, it is possible to prevent the conductive region from being lost by dry etching when the contact hole is formed, and to prevent an increase in contact resistance. In order to fabricate such a structure, first, as in [Step-100] of Example 1, the first
A groove 20 is formed on one surface 10A of the semiconductor substrate 10 (see FIG. 22B), and then a resist is applied and dried again on the one surface 10A of the first semiconductor substrate 10.
The resist is patterned using a photolithography technique. Next, using the patterned resist as a mask, the first semiconductor substrate 10 is etched to form a recess in the semiconductor layer 30 in a region where a channel portion is to be formed (see FIG. 22C). The etching conditions can be the same as the conditions for forming the groove. As a result, the channel portion 45 is finally formed above the concave portion (below the concave portion in FIG. 22C).
5 can be made thinner than the thickness of the semiconductor layer 30 on which the source part 46 and the drain part 47 are formed.

【0144】実施例においては、トランジスタ素子とし
て専らMOS型トランジスタを例にとり説明したが、そ
の他のトランジスタ素子として、バイポーラ型トランジ
スタ、TFT、CCDを挙げることができる。金属層を
構成する遷移金属として、コバルトの他にも、Ti、N
i、Mo、W、Cu、Zr、Hfを挙げることができ
る。金属化合物としては、シリサイド以外にも、Ti
W、TiN、TiB、WBを例示することができる。一
方、金属層を構成する貴金属としては、Pt、Auを挙
げることができる。第2の絶縁層は、SiO2以外に
も、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、
SbSG、SOG等の公知の絶縁材料、あるいはこれら
の絶縁層を積層したものから構成することができる。配
線層の構造も例示であり、適宜変更することができる。
In the embodiments, the MOS transistor has been described as an example of the transistor element, but the other transistor element may be a bipolar transistor, a TFT, or a CCD. As a transition metal constituting the metal layer, in addition to cobalt, Ti, N
i, Mo, W, Cu, Zr and Hf. As the metal compound, in addition to silicide, Ti
W, TiN, TiB, and WB can be exemplified. On the other hand, examples of the noble metal forming the metal layer include Pt and Au. The second insulating layer, in addition to SiO 2, BPSG, PSG, BSG , AsSG, PbSG,
It can be composed of a known insulating material such as SbSG or SOG, or a laminate of these insulating layers. The structure of the wiring layer is also an example, and can be changed as appropriate.

【0145】[0145]

【発明の効果】第1及び第2の導電領域を構成する金属
元素と反応しない材料から成る絶縁層が形成されている
ので、形成された第1及び第2の導電領域にボイドが発
生することを効果的に抑制することができる。
Since the insulating layer made of a material that does not react with the metal element constituting the first and second conductive regions is formed, voids are generated in the formed first and second conductive regions. Can be effectively suppressed.

【0146】しかも、ソース部及びドレイン部は、チャ
ネル部側から、第1のソース部、第1のドレイン部、及
び、該第2のソース部及びドレイン部よりも高濃度の不
純物を含有する第2のソース部及び第2のドレイン部か
ら構成されているので、ソース部あるいはドレイン部と
チャネル部との間でのPN接合耐圧の向上を図ることが
できる。
In addition, the source and drain portions, from the channel portion side, include a first source portion, a first drain portion, and a second source and drain portion containing impurities at a higher concentration than the second source and drain portions. Since it is composed of the second source part and the second drain part, the PN junction breakdown voltage between the source or drain part and the channel part can be improved.

【0147】更には、本発明のトランジスタ素子におい
ては、ソース部及びドレイン部の外側に第1及び第2の
導電領域が形成されているので、トランジスタ素子がオ
ン状態で、正孔若しくは電子が半導体層中を移動すると
き、正孔若しくは電子が移動する領域におけるシリコン
原子はイオン化されるが、チャネル部からソース部及び
ドレイン部を介して第1及び第2の導電領域に吸収さ
れ、チャネル部に堆積することがない。その結果、ソー
ス部/ドレイン部間の耐圧劣化が発生するという問題を
回避することができる。また、第1及び第2の導電領域
が形成されているので、たとえ半導体層を薄くしても、
ソース部及びドレイン部のシート抵抗を、従来のトラン
ジスタ素子と比較して、2桁〜4桁低減することがで
き、トランジスタ素子の応答速度の向上を図ることがで
きる。
Further, in the transistor element according to the present invention, since the first and second conductive regions are formed outside the source part and the drain part, when the transistor element is turned on, holes or electrons are formed in the semiconductor element. When moving in the layer, silicon atoms in a region where holes or electrons move are ionized, but are absorbed from the channel portion into the first and second conductive regions through the source portion and the drain portion, and are absorbed by the channel portion. Does not accumulate. As a result, it is possible to avoid the problem that the breakdown voltage between the source part and the drain part deteriorates. Further, since the first and second conductive regions are formed, even if the semiconductor layer is thinned,
The sheet resistance of the source portion and the drain portion can be reduced by two to four digits as compared with the conventional transistor element, and the response speed of the transistor element can be improved.

【0148】従来、設計ルールが許す限りソース・ドレ
イン部を出来るだけ大きくし、ソース・ドレイン部の抵
抗値を低く保つ。チタンシリサイドを形成する場合に
は、ソース・ドレイン部を細線効果が生じない程度の大
きさとする必要がある。然るに、コバルトシリサイドを
用いる場合、細線効果の問題を回避することができるの
で、ソース・ドレイン部の大きさを小さくすることがで
き、その結果、ソース・ドレイン部の抵抗値の低減やM
OSトランジスタの駆動能力の向上を図ることができ
る。
Conventionally, as long as the design rules permit, the source / drain portion is made as large as possible, and the resistance value of the source / drain portion is kept low. In the case of forming titanium silicide, it is necessary to make the source and drain portions large enough not to cause the thin wire effect. However, when cobalt silicide is used, the problem of the thin wire effect can be avoided, so that the size of the source / drain portion can be reduced. As a result, the resistance value of the source / drain portion can be reduced and M
The driving capability of the OS transistor can be improved.

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

【図1】実施例1のトランジスタ素子の模式的な一部断
面図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a transistor element of Example 1.

【図2】実施例1のトランジスタ素子の作製方法を説明
するための、各工程における半導体基板等の模式的な一
部断面図である。
FIGS. 2A and 2B are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like in each step for describing a method for manufacturing a transistor element of Example 1. FIGS.

【図3】図2に引き続き、実施例1のトランジスタ素子
の作製方法を説明するための、各工程における半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining a method for manufacturing the transistor element of Example 1 following FIG. 2;

【図4】図3に引き続き、実施例1のトランジスタ素子
の作製方法を説明するための、各工程における半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 1 following FIG. 3;

【図5】図4に引き続き、実施例1のトランジスタ素子
の作製方法を説明するための、各工程における半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 1 following FIG. 4;

【図6】実施例3のトランジスタ素子の作製方法を説明
するための、各工程における半導体基板等の模式的な一
部断面図である。
FIGS. 6A to 6C are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like in each step for describing a method for manufacturing a transistor element of Example 3. FIGS.

【図7】図6に引き続き、実施例3のトランジスタ素子
の作製方法を説明するための、各工程における半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
FIGS. 7A and 7B are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like in each step for describing a method for manufacturing the transistor element of Example 3 following FIGS.

【図8】図7に引き続き、実施例3のトランジスタ素子
の作製方法を説明するための、各工程における半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 3 following FIG. 7;

【図9】実施例4のトランジスタ素子の作製方法を説明
するための、各工程における半導体基板等の模式的な一
部断面図である。
FIG. 9 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining a method for manufacturing a transistor element of Example 4.

【図10】図9に引き続き、実施例4のトランジスタ素
子の作製方法を説明するための、各工程における半導体
基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 4 following FIG. 9;

【図11】図10に引き続き、実施例4のトランジスタ
素子の作製方法を説明するための、各工程における半導
体基板等の模式的な一部断面図である。
11 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 4 following FIG. 10; FIG.

【図12】図11に引き続き、実施例4のトランジスタ
素子の作製方法を説明するための、各工程における半導
体基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 4 following FIG. 11;

【図13】実施例5のトランジスタ素子の作製方法を説
明するための、各工程における半導体基板等の模式的な
一部断面図である。
FIG. 13 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for illustrating a method for manufacturing a transistor element of Example 5.

【図14】図13に引き続き、実施例5のトランジスタ
素子の作製方法を説明するための、各工程における半導
体基板等の模式的な一部断面図である。
14 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate or the like in each step for describing a method for manufacturing a transistor element of Example 5 following FIG. 13; FIG.

【図15】図13に引き続き、実施例5のトランジスタ
素子の作製方法を説明するための、各工程における半導
体基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 15 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for describing a method for manufacturing a transistor element of Example 5 following FIG. 13;

【図16】図15に引き続き、実施例5のトランジスタ
素子の作製方法を説明するための、各工程における半導
体基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 16 is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 5 following FIG.

【図17】実施例6のトランジスタ素子の作製方法を説
明するための、各工程における半導体基板等の模式的な
一部断面図である。
FIGS. 17A and 17B are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining a method for manufacturing a transistor element of Example 6. FIGS.

【図18】図17に引き続き、実施例6のトランジスタ
素子の作製方法を説明するための、各工程における半導
体基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 18 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for explaining the method for manufacturing the transistor element of Example 6 following FIG. 17;

【図19】実施例7のトランジスタ素子の模式的な一部
断面図である。
FIG. 19 is a schematic partial cross-sectional view of a transistor element of Example 7.

【図20】実施例7のトランジスタ素子の作製方法を説
明するための、各工程における半導体基板等の模式的な
一部断面図である。
FIG. 20 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for illustrating a method for manufacturing a transistor element of Example 7.

【図21】実施例8におけるトランジスタ素子の作製方
法を説明するための、各工程における半導体基板等の模
式的な一部断面図である。
FIG. 21 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate and the like in each step for describing a method for manufacturing a transistor element in Example 8.

【図22】実施例1のトランジスタ素子の変形例の模式
的な一部断面図である。
FIG. 22 is a schematic partial cross-sectional view of a modified example of the transistor element of Example 1.

【図23】従来のSOI技術を用いたMOS型トランジ
スタの作製方法を説明するための半導体基板等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 23 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate or the like for describing a method for manufacturing a MOS transistor using a conventional SOI technique.

【図24】図23に引き続き、従来のSOI技術を用い
たMOS型トランジスタの作製方法を説明するための半
導体基板等の模式的な一部断面図である。
24 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor substrate or the like for illustrating a method for manufacturing a MOS transistor using a conventional SOI technique, following FIG. 23;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11・・・シリコン半導体基板、20・・・溝
部、21,21A・・・絶縁層、22,22A・・・第
2の絶縁層、23・・・ポリシリコン層、30・・・半
導体層、40・・・ゲート酸化膜、41・・・ゲート電
極部、42・・・ポリシリコン膜、43・・・WSi2
層、44A・・・第1のゲートサイドウオール,44B
・・・第2のゲートサイドウオール、45・・・チャネ
ル部、46A・・・第1のソース部、46B・・・第2
のソース部、47A・・・第1のドレイン部、47B・
・・第2のドレイン部、50,50A,50B・・・金
属層、51,51A,51B,52,52A,52B・
・・導電領域、60・・・層間絶縁層、61・・・開口
部、62・・・金属配線材料層、120・・・素子分離
領域
10, 11: silicon semiconductor substrate, 20: groove, 21, 21A: insulating layer, 22, 22A: second insulating layer, 23: polysilicon layer, 30: semiconductor Layer, 40 gate oxide film, 41 gate electrode portion, 42 polysilicon film, 43 WSi 2
Layer, 44A... First gate side wall, 44B
... Second gate side wall, 45... Channel part, 46A... First source part, 46B.
Source part, 47A... First drain part, 47B
..Second drain portion, 50, 50A, 50B... Metal layer, 51, 51A, 51B, 52, 52A, 52B
..Conductive region, 60 ... interlayer insulating layer, 61 ... opening, 62 ... metal wiring material layer, 120 ... element isolation region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/78 627D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H01L 29/78 627D

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁層上に形成された半導体層にチャネル
部、ソース部及びドレイン部が形成されたトランジスタ
素子であって、 (イ)ゲート電極部と、 (ロ)該ゲート電極部の下に形成されたチャネル部と、 (ハ)該チャネル部の一方の側に接して形成されたソー
ス部と、 (ニ)該ソース部の外側の半導体層に形成され、金属若
しくは金属化合物から成る第1の導電領域と、 (ホ)該チャネル部の他方の側に接して形成されたドレ
イン部と、 (ヘ)該ドレイン部の外側の半導体層に形成され、金属
若しくは金属化合物から成る第2の導電領域、から成
り、 ソース部は、チャネル部側から、第1のソース部、及び
該第1のソース部よりも高濃度の不純物を含有する第2
のソース部から成り、 ドレイン部は、チャネル部側から、第1のドレイン部、
及び該第1のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有す
る第2のドレイン部から成り、 前記絶縁層は、第1及び第2の導電領域を構成する金属
元素と反応しない材料から成ることを特徴とするトラン
ジスタ素子。
1. A transistor element in which a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed on an insulating layer, wherein (a) a gate electrode portion; and (b) a portion below the gate electrode portion. (C) a source portion formed in contact with one side of the channel portion; and (d) a metal portion or a metal compound formed in the semiconductor layer outside the source portion. (E) a drain portion formed in contact with the other side of the channel portion; and (f) a second portion formed of a metal or a metal compound and formed in a semiconductor layer outside the drain portion. A source region, from a channel portion side, a first source portion, and a second source portion containing a higher concentration of impurities than the first source portion.
A drain portion, a first drain portion from a channel portion side,
And a second drain portion containing an impurity at a higher concentration than the first drain portion, wherein the insulating layer is made of a material that does not react with a metal element forming the first and second conductive regions. Characteristic transistor element.
【請求項2】絶縁層は、窒化珪素又は酸化窒化珪素から
成ることを特徴とする請求項1に記載のトランジスタ素
子。
2. The transistor element according to claim 1, wherein the insulating layer is made of silicon nitride or silicon oxynitride.
【請求項3】金属化合物はシリサイドから成ることを特
徴とする請求項2に記載のトランジスタ素子。
3. The transistor device according to claim 2, wherein the metal compound comprises a silicide.
【請求項4】シリサイドは主にコバルトシリサイドから
成ることを特徴とする請求項3に記載のトランジスタ素
子。
4. The transistor device according to claim 3, wherein the silicide is mainly composed of cobalt silicide.
【請求項5】金属はタングステンであることを特徴とす
る請求項1に記載のトランジスタ素子。
5. The transistor device according to claim 1, wherein the metal is tungsten.
【請求項6】ゲート電極部の側壁であって、第1のソー
ス部及び第1のドレイン部のそれぞれの上方には絶縁材
料から成る第1のゲートサイドウオールが形成されてお
り、第2のソース部及び第2のドレイン部のそれぞれの
上方には絶縁材料から成る第2のゲートサイドウオール
が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のト
ランジスタ素子。
6. A first gate sidewall made of an insulating material is formed on a side wall of the gate electrode portion and above each of the first source portion and the first drain portion. The transistor element according to claim 1, wherein a second gate sidewall made of an insulating material is formed above each of the source section and the second drain section.
【請求項7】第1の半導体基板と第2の半導体基板とが
貼り合わされた構造を有し、半導体層は第1の半導体基
板から構成され、絶縁層は、第2の半導体基板との貼り
合わせ部分の近傍の第1の半導体基板に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載のトランジスタ素子。
7. A semiconductor device having a structure in which a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are bonded to each other, wherein a semiconductor layer is formed of the first semiconductor substrate, and an insulating layer is bonded to the second semiconductor substrate. 2. The transistor element according to claim 1, wherein the transistor element is provided on the first semiconductor substrate near the mating portion.
【請求項8】絶縁層は半導体基板の内部に不純物をイオ
ン注入することによって形成されており、該絶縁層の上
方の半導体基板の部分が半導体層に相当することを特徴
とする請求項1に記載のトランジスタ素子。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating layer is formed by ion-implanting an impurity into a semiconductor substrate, and a portion of the semiconductor substrate above the insulating layer corresponds to the semiconductor layer. The transistor element as described in the above.
【請求項9】絶縁層上に形成された半導体層にゲート電
極部、チャネル部、ソース部及びドレイン部が形成され
たトランジスタ素子の作製方法であって、 (イ)半導体層の一方の面上に絶縁層を形成する工程
と、 (ロ)該半導体層の他方の面上にゲート電極部を形成す
る工程と、 (ハ)該半導体層にソース部及びドレイン部を形成し、
該ゲート電極部の下の半導体層にチャネル部を形成する
工程と、 (ニ)該ソース部の外側の半導体層に金属若しくは金属
化合物から成る第1の導電領域を形成し、併せて、該ド
レイン部の外側の半導体層に金属若しくは金属化合物か
ら成る第2の導電領域を形成する工程、から成り、 前記工程(ハ)は、 (ハ−1)該半導体層にイオン注入法にて不純物を含有
する第1のソース部及び第1のドレイン部を形成する工
程と、 (ハ−2)ゲート電極部の側壁に絶縁材料から成る第1
のゲートサイドウオールを形成する工程と、 (ハ−3)該半導体層にイオン注入法にて、第1のソー
ス部及び第1のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有
する第2のソース部及び第2のドレイン部を形成する工
程と、 (ハ−4)第1のゲートサイドウオールの側面に第2の
ゲートサイドウオールを形成する工程、から成り、 前記絶縁層を構成する材料を、第1及び第2の導電領域
を構成する金属元素と反応しない材料から選択すること
を特徴とするトランジスタ素子の作製方法。
9. A method for manufacturing a transistor element in which a gate electrode portion, a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed on an insulating layer, wherein (a) one side of the semiconductor layer (B) forming a gate electrode portion on the other surface of the semiconductor layer; (c) forming a source portion and a drain portion in the semiconductor layer;
Forming a channel portion in the semiconductor layer below the gate electrode portion; and (d) forming a first conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the source portion; Forming a second conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the portion. The step (c) includes: (c-1) the semiconductor layer contains impurities by ion implantation. Forming a first source portion and a first drain portion, and (c-2) forming a first portion made of an insulating material on a side wall of the gate electrode portion.
(C-3) a second source portion containing a higher concentration of impurities than the first source portion and the first drain portion by ion implantation in the semiconductor layer. And (c-4) a step of forming a second gate sidewall on the side surface of the first gate sidewall. A method for manufacturing a transistor element, which is selected from materials which do not react with a metal element forming the first and second conductive regions.
【請求項10】前記絶縁層は、窒化珪素又は酸化窒化珪
素から成ることを特徴とする請求項9に記載のトランジ
スタ素子の作製方法。
10. The method according to claim 9, wherein the insulating layer is made of silicon nitride or silicon oxynitride.
【請求項11】前記工程(ニ)は、少なくともソース部
の外側の半導体層及びドレイン部の外側の半導体層の他
方の面上に、半導体層を構成する元素と反応する元素か
ら成る金属層を堆積させた後、熱処理を施し、該金属層
を構成する元素と半導体層を構成する元素とを反応さ
せ、以て、金属化合物から成る第1の導電領域及び第2
の導電領域を形成する工程から成ることを特徴とする請
求項9に記載のトランジスタ素子の作製方法。
11. The step (d) includes forming a metal layer made of an element reacting with an element constituting the semiconductor layer on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. After the deposition, a heat treatment is performed to cause an element forming the metal layer to react with an element forming the semiconductor layer, thereby forming the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound.
10. The method for manufacturing a transistor element according to claim 9, comprising the step of forming the conductive region of (1).
【請求項12】金属層は遷移金属若しくは貴金属から成
り、 前記(ニ)の工程は、 (A)半導体層を構成する元素と金属層を構成する遷移
金属若しくは貴金属とが反応し、且つ、半導体層を構成
する元素から成る酸化物と金属層を構成する遷移金属若
しくは貴金属とは反応しない温度で、金属層を構成する
元素と半導体層を構成する元素とを反応させる第1の熱
処理を行い、 (B)未反応の金属層を除去し、 (C)更に金属層を構成する元素と半導体層を構成する
元素とを反応させるために、第2の熱処理を行う、過程
から成ることを特徴とする請求項11に記載のトランジ
スタ素子の作製方法。
12. The metal layer is made of a transition metal or a noble metal. In the step (d), (A) the element constituting the semiconductor layer and the transition metal or the noble metal constituting the metal layer react with each other, and At a temperature at which the oxide composed of the element constituting the layer and the transition metal or the noble metal constituting the metal layer do not react, a first heat treatment for reacting the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer is performed. (B) removing the unreacted metal layer, and (C) performing a second heat treatment in order to further react the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer. The method for manufacturing a transistor element according to claim 11.
【請求項13】金属化合物はシリサイドから成ることを
特徴とする請求項12に記載のトランジスタ素子の作製
方法。
13. The method according to claim 12, wherein the metal compound comprises silicide.
【請求項14】金属層は主にコバルトから成り、シリサ
イドは主にコバルトシリサイドから成ることを特徴とす
る請求項13に記載のトランジスタ素子の作製方法。
14. The method according to claim 13, wherein the metal layer is mainly made of cobalt, and the silicide is mainly made of cobalt silicide.
【請求項15】前記工程(ニ)は、CVD法によって、
少なくともソース部の外側の領域の半導体層及びドレイ
ン部の外側の領域の半導体層を金属層に置換し、以て、
金属から成る第1の導電領域及び第2の導電領域を形成
する工程から成ることを特徴とする請求項9に記載のト
ランジスタ素子の作製方法。
15. The step (d) is performed by a CVD method.
At least replacing the semiconductor layer in the region outside the source portion and the semiconductor layer in the region outside the drain portion with a metal layer,
10. The method for manufacturing a transistor element according to claim 9, comprising a step of forming a first conductive region and a second conductive region made of a metal.
【請求項16】第1の半導体基板と第2の半導体基板と
が貼り合わされた構造を有し、半導体層は第1の半導体
基板から構成され、絶縁層は、第2の半導体基板との貼
り合わせ部分の近傍の第1の半導体基板に設けられてい
ることを特徴とする請求項9に記載のトランジスタ素子
の作製方法。
16. A semiconductor device having a structure in which a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are bonded to each other, wherein the semiconductor layer is formed of the first semiconductor substrate, and the insulating layer is bonded to the second semiconductor substrate. The method for manufacturing a transistor element according to claim 9, wherein the method is provided on the first semiconductor substrate in the vicinity of the joining portion.
【請求項17】前記工程(ハ−2)と(ハ−3)の間
で、少なくともソース部の外側の半導体層及びドレイン
部の外側の半導体層の他方の面上に、半導体層を構成す
る元素と反応する元素から成る金属層を堆積させた後、
熱処理を施し、該金属層を構成する元素と半導体層を構
成する元素とを反応させ、以て、金属化合物から成る第
1の導電領域及び第2の導電領域を半導体層の厚さ方向
に部分的に形成する工程を含むことを特徴とする請求項
9に記載のトランジスタ素子の作製方法。
17. A semiconductor layer is formed between the steps (c-2) and (c-3) at least on the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. After depositing a metal layer consisting of elements that react with the elements,
Heat treatment is performed to cause an element forming the metal layer to react with an element forming the semiconductor layer, so that the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound are partially formed in the thickness direction of the semiconductor layer. The method for manufacturing a transistor element according to claim 9, further comprising a step of forming the transistor element.
【請求項18】絶縁層上に形成された半導体層にゲート
電極部、チャネル部、ソース部及びドレイン部が形成さ
れたトランジスタ素子の作製方法であって、 (イ)ソース部を形成すべき半導体層の領域の外側の領
域に金属若しくは金属化合物から成る第1の導電領域を
形成し、併せて、ドレイン部を形成すべき半導体層の領
域の外側の領域に金属若しくは金属化合物から成る第2
の導電領域を形成する工程と、 (ロ)該半導体層の一方の面上に絶縁層を形成する工程
と、 (ハ)該半導体層の他方の面上にゲート電極部を形成す
る工程と、 (ニ)該半導体層にソース部及びドレイン部を形成し、
該ゲート電極部の下の半導体層にチャネル部を形成する
工程、から成り、 前記工程(ニ)は、 (ニ−1)該半導体層にイオン注入法にて不純物を含有
する第1のソース部及び第1のドレイン部を形成する工
程と、 (ニ−2)ゲート電極部の側壁に絶縁材料から成る第1
のゲートサイドウオールを形成する工程と、 (ニ−3)該半導体層にイオン注入法にて、第1のソー
ス部及び第1のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有
する第2のソース部及び第2のドレイン部を形成する工
程、から成り、 前記絶縁層を構成する材料を、第1及び第2の導電領域
を構成する金属元素と反応しない材料から選択すること
を特徴とするトランジスタ素子の作製方法。
18. A method for manufacturing a transistor element in which a gate electrode portion, a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed on an insulating layer, wherein (a) a semiconductor in which a source portion is to be formed. A first conductive region made of a metal or a metal compound is formed in a region outside the region of the layer, and a second conductive region made of the metal or the metal compound is formed in a region outside the region of the semiconductor layer where the drain portion is to be formed.
(B) forming an insulating layer on one surface of the semiconductor layer; and (c) forming a gate electrode portion on the other surface of the semiconductor layer. (D) forming a source portion and a drain portion in the semiconductor layer;
Forming a channel portion in the semiconductor layer below the gate electrode portion; and (d) the first source portion containing impurities in the semiconductor layer by an ion implantation method. And (d-2) forming a first drain portion made of an insulating material on a side wall of the gate electrode portion.
(D-3) a second source portion containing a higher concentration of impurities than the first source portion and the first drain portion in the semiconductor layer by ion implantation. And forming a second drain portion, wherein the material forming the insulating layer is selected from materials that do not react with metal elements forming the first and second conductive regions. Method of manufacturing.
【請求項19】前記絶縁層は、窒化珪素又は酸化窒化珪
素から成ることを特徴とする請求項18に記載のトラン
ジスタ素子の作製方法。
19. The method according to claim 18, wherein the insulating layer is made of silicon nitride or silicon oxynitride.
【請求項20】前記工程(イ)は、ソース部及びドレイ
ン部を形成すべき半導体層の領域の外側の領域の半導体
層の一方の面上に、半導体層を構成する元素と反応する
元素から成る金属層を形成した後、熱処理を施し、該金
属層を構成する元素と半導体層を構成する元素とを反応
させ、以て、金属化合物から成る第1の導電領域及び第
2の導電領域を形成する工程から成ることを特徴とする
請求項19に記載のトランジスタ素子の作製方法。
20. The method according to claim 11, wherein the step (a) includes the step of forming, on one surface of the semiconductor layer in a region outside the region of the semiconductor layer where the source portion and the drain portion are to be formed, an element reacting with an element constituting the semiconductor layer. After the formation of the metal layer formed, a heat treatment is performed to cause an element forming the metal layer to react with an element forming the semiconductor layer, so that the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound are formed. The method for manufacturing a transistor element according to claim 19, comprising a step of forming.
【請求項21】金属層は遷移金属若しくは貴金属から成
り、 前記(イ)の工程は、 (A)半導体層を構成する元素と金属層を構成する遷移
金属若しくは貴金属とが反応し、且つ、半導体層を構成
する元素から成る酸化物と金属層を構成する遷移金属若
しくは貴金属とは反応しない温度で、金属層を構成する
元素と半導体層を構成する元素とを反応させる第1の熱
処理を行い、 (B)未反応の金属層を除去し、 (C)更に金属層を構成する元素と半導体層を構成する
元素とを反応させるために、第2の熱処理を行う、過程
から成ることを特徴とする請求項20に記載のトランジ
スタ素子の作製方法。
21. The metal layer is made of a transition metal or a noble metal. In the step (A), (A) the element constituting the semiconductor layer reacts with the transition metal or the noble metal constituting the metal layer, and At a temperature at which the oxide composed of the element constituting the layer and the transition metal or the noble metal constituting the metal layer do not react, a first heat treatment for reacting the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer is performed. (B) removing the unreacted metal layer, and (C) performing a second heat treatment in order to further react the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer. The method for manufacturing a transistor element according to claim 20.
【請求項22】金属化合物はシリサイドから成ることを
特徴とする請求項20に記載のトランジスタ素子の作製
方法。
22. The method according to claim 20, wherein the metal compound comprises silicide.
【請求項23】金属層は主にコバルトから成り、シリサ
イドは主にコバルトシリサイドから成ることを特徴とす
る請求項22に記載のトランジスタ素子の作製方法。
23. The method according to claim 22, wherein the metal layer is mainly made of cobalt, and the silicide is mainly made of cobalt silicide.
【請求項24】前記工程(イ)は、CVD法によって、
ソース部及びドレイン部を形成すべき半導体層の領域の
外側の領域の半導体層を金属層に置換し、以て、金属か
ら成る第1の導電領域及び第2の導電領域を形成する工
程から成ることを特徴とする請求項18に記載のトラン
ジスタ素子の作製方法。
24. The step (a) is performed by a CVD method.
Forming a first conductive region and a second conductive region made of metal by replacing the semiconductor layer in a region outside the region of the semiconductor layer in which the source portion and the drain portion are to be formed with a metal layer. The method for manufacturing a transistor element according to claim 18, wherein:
【請求項25】第1の半導体基板と第2の半導体基板と
が貼り合わされた構造を有し、半導体層は第1の半導体
基板から構成され、絶縁層は、第2の半導体基板との貼
り合わせ部分の近傍の第1の半導体基板に設けられてい
ることを特徴とする請求項18に記載のトランジスタ素
子の作製方法。
25. A semiconductor device having a structure in which a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are bonded to each other, wherein a semiconductor layer is formed of the first semiconductor substrate, and an insulating layer is bonded to the second semiconductor substrate. 19. The method for manufacturing a transistor element according to claim 18, wherein the method is provided on the first semiconductor substrate in the vicinity of the joining portion.
【請求項26】絶縁層上に形成された半導体層にゲート
電極部、チャネル部、ソース部及びドレイン部が形成さ
れたトランジスタ素子の作製方法であって、 (イ)半導体基板の内部に不純物をイオン注入すること
によって絶縁層を形成し、以て、該絶縁層の上方の半導
体基板の部分に半導体層を得る工程と、 (ロ)該半導体層の上にゲート電極部を形成する工程
と、 (ハ)該半導体層にソース部及びドレイン部を形成し、
該ゲート電極部の下の半導体層にチャネル部を形成する
工程と、 (ニ)該ソース部の外側の半導体層に金属若しくは金属
化合物から成る第1の導電領域を形成し、併せて、該ド
レイン部の外側の半導体層に金属若しくは金属化合物か
ら成る第2の導電領域を形成する工程、から成り、 前記工程(ハ)は、 (ハ−1)該半導体層にイオン注入法にて不純物を含有
する第1のソース部及び第1のドレイン部を形成する工
程と、 (ハ−2)ゲート電極部の側壁に絶縁材料から成る第1
のゲートサイドウオールを形成する工程と、 (ハ−3)該半導体層にイオン注入法にて、第1のソー
ス部及び第1のドレイン部よりも高濃度の不純物を含有
する第2のソース部及び第2のドレイン部を形成する工
程と、 (ハ−4)第1のゲートサイドウオールの側面に第2の
ゲートサイドウオールを形成する工程、から成り、 イオン注入によって形成された前記絶縁層は、第1及び
第2の導電領域を構成する金属元素と反応しない材料か
ら構成されていることを特徴とするトランジスタ素子の
作製方法。
26. A method for manufacturing a transistor element in which a gate electrode portion, a channel portion, a source portion, and a drain portion are formed in a semiconductor layer formed on an insulating layer, wherein (a) impurities are contained in the semiconductor substrate. Forming an insulating layer by ion implantation, thereby obtaining a semiconductor layer on a portion of the semiconductor substrate above the insulating layer; (b) forming a gate electrode portion on the semiconductor layer; (C) forming a source portion and a drain portion in the semiconductor layer;
Forming a channel portion in the semiconductor layer below the gate electrode portion; and (d) forming a first conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the source portion; Forming a second conductive region made of a metal or a metal compound in the semiconductor layer outside the portion. The step (c) includes: (c-1) the semiconductor layer contains impurities by ion implantation. Forming a first source portion and a first drain portion, and (c-2) forming a first portion made of an insulating material on a side wall of the gate electrode portion.
(C-3) a second source portion containing a higher concentration of impurities than the first source portion and the first drain portion by ion implantation in the semiconductor layer. And (c-4) a step of forming a second gate sidewall on a side surface of the first gate sidewall. The insulating layer formed by ion implantation is , A method of manufacturing a transistor element, comprising a material that does not react with a metal element forming the first and second conductive regions.
【請求項27】前記絶縁層は、窒化珪素又は酸化窒化珪
素から成ることを特徴とする請求項26に記載のトラン
ジスタ素子の作製方法。
27. The method according to claim 26, wherein the insulating layer is made of silicon nitride or silicon oxynitride.
【請求項28】前記工程(イ)に先立ち、半導体基板の
内部にイオン注入法によって第2の絶縁層を形成し、前
記工程(イ)において、該第2の絶縁層上に絶縁層を形
成することを特徴とする請求項26に記載のトランジス
タ素子の作製方法。
28. Prior to the step (a), a second insulating layer is formed inside the semiconductor substrate by an ion implantation method. In the step (a), an insulating layer is formed on the second insulating layer. The method for manufacturing a transistor element according to claim 26, wherein:
【請求項29】前記工程(ニ)は、少なくともソース部
の外側の半導体層及びドレイン部の外側の半導体層上
に、半導体層を構成する元素と反応する元素から成る金
属層を堆積させた後、熱処理を施し、該金属層を構成す
る元素と半導体層を構成する元素とを反応させ、以て、
金属化合物から成る第1の導電領域及び第2の導電領域
を形成する工程から成ることを特徴とする請求項26に
記載のトランジスタ素子の作製方法。
29. In the step (d), a metal layer made of an element reacting with an element constituting the semiconductor layer is deposited on at least the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. Heat treatment is performed to cause the element constituting the metal layer and the element constituting the semiconductor layer to react with each other,
27. The method according to claim 26, comprising forming a first conductive region and a second conductive region made of a metal compound.
【請求項30】金属層は遷移金属若しくは貴金属から成
り、 前記(ニ)の工程は、 (A)半導体層を構成する元素と金属層を構成する遷移
金属若しくは貴金属とが反応し、且つ、半導体層を構成
する元素から成る酸化物と金属層を構成する遷移金属若
しくは貴金属とは反応しない温度で、金属層を構成する
元素と半導体層を構成する元素とを反応させる第1の熱
処理を行い、 (B)未反応の金属層を除去し、 (C)更に金属層を構成する元素と半導体層を構成する
元素とを反応させるために、第2の熱処理を行う、過程
から成ることを特徴とする請求項29に記載のトランジ
スタ素子の作製方法。
30. The metal layer is made of a transition metal or a noble metal, and in the step (d), (A) the element constituting the semiconductor layer reacts with the transition metal or the noble metal constituting the metal layer, and At a temperature at which the oxide composed of the element constituting the layer and the transition metal or the noble metal constituting the metal layer do not react, a first heat treatment for reacting the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer is performed. (B) removing the unreacted metal layer, and (C) performing a second heat treatment in order to further react the element constituting the metal layer with the element constituting the semiconductor layer. A method for manufacturing a transistor element according to claim 29.
【請求項31】金属化合物はシリサイドから成ることを
特徴とする請求項30に記載のトランジスタ素子の作製
方法。
31. The method according to claim 30, wherein the metal compound comprises a silicide.
【請求項32】金属層は主にコバルトから成り、シリサ
イドは主にコバルトシリサイドから成ることを特徴とす
る請求項31に記載のトランジスタ素子の作製方法。
32. The method according to claim 31, wherein the metal layer is mainly composed of cobalt, and the silicide is mainly composed of cobalt silicide.
【請求項33】前記工程(ニ)は、CVD法によって、
少なくともソース部の外側の領域の半導体層及びドレイ
ン部の外側の領域の半導体層を金属層に置換し、以て、
金属から成る第1の導電領域及び第2の導電領域を形成
する工程から成ることを特徴とする請求項26に記載の
トランジスタ素子の作製方法。
33. The step (d) is performed by a CVD method.
At least replacing the semiconductor layer in the region outside the source portion and the semiconductor layer in the region outside the drain portion with a metal layer,
27. The method according to claim 26, further comprising the step of forming a first conductive region and a second conductive region made of a metal.
【請求項34】前記工程(ハ−2)と(ハ−3)の間
で、少なくともソース部の外側の半導体層及びドレイン
部の外側の半導体層の他方の面上に、半導体層を構成す
る元素と反応する元素から成る金属層を堆積させた後、
熱処理を施し、該金属層を構成する元素と半導体層を構
成する元素とを反応させ、以て、金属化合物から成る第
1の導電領域及び第2の導電領域を半導体層の厚さ方向
に部分的に形成する工程を含むことを特徴とする請求項
26に記載のトランジスタ素子の作製方法。
34. Between the steps (c-2) and (c-3), a semiconductor layer is formed on at least the other surface of the semiconductor layer outside the source portion and the semiconductor layer outside the drain portion. After depositing a metal layer consisting of elements that react with the elements,
Heat treatment is performed to cause an element forming the metal layer to react with an element forming the semiconductor layer, so that the first conductive region and the second conductive region made of a metal compound are partially formed in the thickness direction of the semiconductor layer. 27. The method for manufacturing a transistor element according to claim 26, further comprising a step of forming the transistor element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004502299A (en) * 2000-06-27 2004-01-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Crystal structure control of polycrystalline silicon in single wafer chamber

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004502299A (en) * 2000-06-27 2004-01-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Crystal structure control of polycrystalline silicon in single wafer chamber

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