JPS61216479A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- JPS61216479A JPS61216479A JP5888485A JP5888485A JPS61216479A JP S61216479 A JPS61216479 A JP S61216479A JP 5888485 A JP5888485 A JP 5888485A JP 5888485 A JP5888485 A JP 5888485A JP S61216479 A JPS61216479 A JP S61216479A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
MIS トランジスタのソース、ドレインは、通常イ
オン注入した後、熱処理により形成しているが、高集積
トランジスタに必要な浅い拡散領域の形成が困難であ、
るので、絶縁膜、即ち弗化バリウム埋込層の上にドープ
ド・シリコンを成長させることにより解決した。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Sources and drains of MIS transistors are usually formed by ion implantation and then heat treatment, but it is difficult to form shallow diffusion regions required for highly integrated transistors.
Therefore, the problem was solved by growing doped silicon on the insulating film, that is, the barium fluoride buried layer.
本発明は、高集積度、高速を必要とするMISトランジ
スタのソース、ドレイン領域の形成方法に関する。The present invention relates to a method for forming source and drain regions of MIS transistors that require high integration and high speed.
高集積度、高速を必要とするMISトランジスタではソ
ース、ドレイン間のチャンネルの短縮化と共に、浅いソ
ース、ドレインの拡散層の形成が要望されている。In MIS transistors that require high integration and high speed, it is desired to shorten the channel between the source and drain and to form shallow diffusion layers for the source and drain.
通常、拡散層の形成はイオン注入の後、高温のアニール
処理を行っているが、このため拡散領域のプロファイル
の正確なるコントロールが困難である。精度の高い、浅
い活性領域の形成法が要望されている。Normally, the diffusion layer is formed by performing high-temperature annealing treatment after ion implantation, but this makes it difficult to accurately control the profile of the diffusion region. There is a need for a highly accurate method for forming shallow active regions.
従来の技術によるMISトランジスタの製造方法を図面
により説明する。A conventional method for manufacturing an MIS transistor will be explained with reference to the drawings.
この種のトランジスタの形成には多くの方法が用いられ
ているが、比較的高集積度で多結晶シリコン層をゲート
電極に使用した工程について説明する。Although many methods are used to form this type of transistor, a process using a polycrystalline silicon layer as a gate electrode with a relatively high degree of integration will be described.
第2図(al〜(d)は工程順にトランジスタ部分を断
面図にて示す。説明を簡明にするため、本発明と直接関
係のない素子間を分離するチャンネルストップ、フィー
ルド酸化膜等の形成工程までは省略した。Figures 2 (al to d) are cross-sectional views of transistor parts in the order of steps.To simplify the explanation, steps for forming channel stops, field oxide films, etc. that separate elements not directly related to the present invention are shown. I have omitted it.
第2図(a)は素子形成領域に多結晶シリコンよりなる
ゲート電極2を形成した状態を示す。図面において1は
p型シリコン基板、3はゲート酸化膜、4はフィールド
酸化膜を示す。FIG. 2(a) shows a state in which a gate electrode 2 made of polycrystalline silicon is formed in the element formation region. In the drawings, 1 indicates a p-type silicon substrate, 3 a gate oxide film, and 4 a field oxide film.
第2図山)はゲート電極をレジスト膜5でマスクして、
ソース、ドレイン領域6.7にイオン打ち込みを行った
状態を示す。In Fig. 2, the gate electrode is masked with a resist film 5.
A state in which ions are implanted into the source and drain regions 6.7 is shown.
レジストを除去した後、ソース、ドレイン領域とチャン
ネル領域を接続するためのn−領域8のイオン打ち込み
を行った後、約1000℃、10数分の熱処理を行って
活性化を行い、拡散領域の形成を終わる。これを第2図
(C)に示す。After removing the resist, ions are implanted into the n-region 8 for connecting the source and drain regions and the channel region, and then heat treatment is performed at approximately 1000°C for more than 10 minutes to activate the diffusion region. Finish forming. This is shown in FIG. 2(C).
次いで、全面にCVD法で5iftあるいはPSG膜9
を成長させる。更に、コンタクトホール10を形成した
状態を第2図(d)に示す。Next, a 5ift or PSG film 9 is applied to the entire surface using the CVD method.
grow. Furthermore, a state in which a contact hole 10 is formed is shown in FIG. 2(d).
以降の配線層の形成については省略する。The subsequent formation of wiring layers will be omitted.
上記に述べた、従来の技術による方法では、イオン注入
後、高温のアニールが必要であり、この工程の条件によ
って、活性層領域のプロファイルは、大きく変化する。The conventional method described above requires high-temperature annealing after ion implantation, and the profile of the active layer region changes greatly depending on the conditions of this step.
これによりしきい値電圧、コンダクタンス等のトランジ
スタの特性は大きな影響を受ける。This greatly affects transistor characteristics such as threshold voltage and conductance.
より精度の高い活性領域の形成は、半導体の集積度の向
上に伴って、益々、重要なる問題となって来ている。Formation of active regions with higher precision is becoming an increasingly important issue as the degree of integration of semiconductors increases.
本“発明は上記問題点を解決するため、浅い拡散領域を
形成する半導体装置の構造、及び製造方法である。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a structure and manufacturing method of a semiconductor device in which a shallow diffusion region is formed.
即ち、MISトランジスタのソース領域、ドレイン領域
の形成にあたり、半導体基板に該領域部をエツチングに
より溝を形成する。 ・次いで、液溝に結晶性の
絶縁膜を選択的にエピタキシアル成長させ、更に、その
上に不純物をドープせる半導体を選択的にエピタキシア
ル成長させる工程よりなる製造方法、及び構造によって
解決さ・れる。That is, when forming the source and drain regions of the MIS transistor, trenches are formed in the semiconductor substrate by etching the regions. -The problem is solved by a manufacturing method and structure that consists of the steps of selectively epitaxially growing a crystalline insulating film in the liquid groove, and then selectively epitaxially growing a semiconductor doped with impurities on top of it. It will be done.
ソース、ドレイン用の不純物領域は、弗化バリウムのよ
うな結晶性絶縁物の上に、シリコン基板とは分離して形
成されていて、その後の熱処理等のプロセスの影響を全
く受けない。The impurity regions for the source and drain are formed on a crystalline insulator such as barium fluoride, separated from the silicon substrate, and are completely unaffected by subsequent processes such as heat treatment.
従って、不純物の領域と導入量のコントロールは、それ
ぞれ別個のプロセスで所望の値に設定することが出来る
。Therefore, the region and amount of impurities to be introduced can be controlled to desired values in separate processes.
本発明による製造方法あ一実施例を図面により工程順に
詳細説明する。A first embodiment of the manufacturing method according to the present invention will be described in detail in the order of steps with reference to the drawings.
第1図(a)は、p型シリコン基板1上にゲート絶縁膜
(Si(h膜)3、多結晶シリコン、ある−1/)は高
融点金属材料よりなるゲート電極層を積層し、更にこの
上に眉間絶縁膜11を成長させてゲート電極2のパター
ンニングを行い、ソース、ドレイン領域6.7をエツチ
ングにより溝を形成した状態を示す。In FIG. 1(a), a gate insulating film (Si(h film) 3, polycrystalline silicon, 1/2) is laminated with a gate electrode layer made of a high melting point metal material on a p-type silicon substrate 1, and A glabellar insulating film 11 is grown on this, a gate electrode 2 is patterned, and grooves are formed in the source and drain regions 6.7 by etching.
次いで、領域6.7の内面に結晶性の絶縁膜12、この
例では弗化バリウム(BaFz)をエピタキシアル成長
させる。BaF、は、結晶性の透明なる絶縁物で、その
融点は1280℃の材料であり、真空中でBaF、を融
点の近くまで加熱し、約800℃に加熱された基板上に
エピタキシアル成長させる。これを第1図山)に示す。Next, a crystalline insulating film 12, in this example barium fluoride (BaFz), is epitaxially grown on the inner surface of the region 6.7. BaF is a crystalline transparent insulator with a melting point of 1280°C.BaF is heated in a vacuum to near its melting point and epitaxially grown on a substrate heated to about 800°C. . This is shown in Figure 1.
次いで、異方性エツチング(RI E)法によりソース
、ドレイン領域の底部、および壁面の上端部のエツチン
グを行う。これを第1図(C1に示す。Next, the bottoms of the source and drain regions and the tops of the walls are etched using an anisotropic etching (RIE) method. This is shown in Figure 1 (C1).
次いで、BaFz上にシリコンを選択的にエピタキシア
ル成長させる。このとき同時にPあるいはAsをドープ
させる。ドープ量をコントロールすることにより、任意
の濃度の不純物濃度のシリコンよりなる半導体層13が
得られる。これを第1図(d)に示す。Next, silicon is selectively epitaxially grown on BaFz. At this time, P or As is doped at the same time. By controlling the doping amount, a semiconductor layer 13 made of silicon having an arbitrary impurity concentration can be obtained. This is shown in FIG. 1(d).
更に、全面にCVD法により絶縁膜(Sing)、14
を成長させると第1図(e)が得られる。Furthermore, an insulating film (Sing), 14, is formed on the entire surface by CVD method.
When grown, the result shown in FIG. 1(e) is obtained.
絶縁膜に電極のコンタクトホールを開口し、配線層15
を形成することにより、第1図(f)のトランジスタが
完成する。A contact hole for an electrode is opened in the insulating film, and a wiring layer 15 is formed.
By forming this, the transistor shown in FIG. 1(f) is completed.
以上に説明せるごとく、本発明の構造、及び製造方法を
適用することにより、高集積度を要求されるMISFE
Tの品質の向上と、製造歩留りの改善に寄与する。As explained above, by applying the structure and manufacturing method of the present invention, MISFE which requires a high degree of integration can be manufactured.
This contributes to improving the quality of T and manufacturing yield.
第1図は本発明にかかわるMIS FETの製、遣方
法を示す工程順断面図、
第2図は従来の方法によるMis FETの製造方法
を示す工程順断面図を示す。
図面において、
1はp型シリコン基板、
2はゲート電極、
3はゲート絶縁膜(SiO□膜)、
4はフィールド酸化膜、
5はレジスト膜、
6はソース領域、 −7はド
レイン領域、
8はn−領域、
9はPSG膜、またはS i Oを膜、10はコンタク
トホール、
11.14は絶縁膜(S i O!膜)、12は結晶性
の絶縁膜(BaFz)、
13は半導体(ドープドシリコン層)、15は配線層、
をそれぞれ示す。
不発Q+=tr?lJ3 Mis FET ^@j
lT3f−e、i、7 ’Lth*tfrIi7M11
II′
$11r!IJFIG. 1 is a step-by-step cross-sectional view showing a method for manufacturing and using a MIS FET according to the present invention, and FIG. 2 is a step-by-step cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a MIS FET. In the drawings, 1 is a p-type silicon substrate, 2 is a gate electrode, 3 is a gate insulating film (SiO□ film), 4 is a field oxide film, 5 is a resist film, 6 is a source region, -7 is a drain region, and 8 is a drain region. n- region, 9 is a PSG film or SiO film, 10 is a contact hole, 11.14 is an insulating film (SiO! film), 12 is a crystalline insulating film (BaFz), 13 is a semiconductor ( doped silicon layer), 15 is a wiring layer, and 15 is a wiring layer. Misfire Q+=tr? lJ3 Mis FET ^@j
lT3f-e,i,7'Lth*tfrIi7M11
II' $11r! I.J.
Claims (2)
ン領域(7)の少なくとも一方が、絶縁膜(12)、導
電体(13)の順に基板に埋込まれたことを特徴とする
半導体装置。(1) A semiconductor device characterized in that at least one of a source region (6) and a drain region (7) of a MIS transistor is embedded in a substrate in the order of an insulating film (12) and a conductor (13).
ン領域(7)の形成にあたり、 半導体基板(1)に該領域部をエッチングにより溝(6
)、(7)を形成し、 該溝に絶縁膜(12)を選択的にエピタキシアル成長さ
せる工程と、 該絶縁膜上に不純物をドープせる半導体(13)を選択
的にエピタキシアル成長させる工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。(2) When forming the source region (6) and drain region (7) of the MIS transistor, grooves (6) are etched into the semiconductor substrate (1).
), (7), and selectively epitaxially growing an insulating film (12) in the groove, and selectively epitaxially growing a semiconductor (13) doped with impurities on the insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5888485A JPS61216479A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5888485A JPS61216479A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61216479A true JPS61216479A (en) | 1986-09-26 |
Family
ID=13097195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5888485A Pending JPS61216479A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61216479A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999025025A1 (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Mos transistor and process for producing the same |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5888485A patent/JPS61216479A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999025025A1 (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Mos transistor and process for producing the same |
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