JPS62291178A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPS62291178A JPS62291178A JP13539686A JP13539686A JPS62291178A JP S62291178 A JPS62291178 A JP S62291178A JP 13539686 A JP13539686 A JP 13539686A JP 13539686 A JP13539686 A JP 13539686A JP S62291178 A JPS62291178 A JP S62291178A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、M OS型トランジスタのソース及びドレイ
ンの構造及び製造方法に関する。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to the structure and manufacturing method of the source and drain of a MOS transistor.
本発明は、MOS型l・ランリスタにおいて、そのソー
ス及びドレイン領域に溝を用意し、その溝をソース及び
ドレインと同極の金属または半導体基板材料とは異なる
半導体材料で埋め、その金属または半導体から不純物を
横方向波11シさせ、チャネル部とソース及びドレイン
領域の重なり部を形成することにより、
(1)短チヤネル化した場合でもソース、Iレインの抵
抗を上げずに済むようにした、
(2)illiIホソ]−エレク1〜ロン性をづfir
r[Lc、た、ものである。The present invention provides a MOS type l-run lister in which grooves are prepared in the source and drain regions, the grooves are filled with a metal having the same polarity as the source and drain, or a semiconductor material different from the semiconductor substrate material, and the metal or semiconductor is By making impurities transversely wave 11 and forming an overlapping part between the channel part and the source and drain regions, (1) the resistance of the source and I-rain does not need to be increased even when the channel is shortened; 2) illi I Hoso] - Elek 1 ~ Ron sex first
r[Lc, ta, thing.
従来の半導体装置のソース及び11バイン11・1造C
,l、第2図に示すような構造をなしており、熱拡散ま
たはイオン注入により形成されたものであった。Sources of conventional semiconductor devices and 11-11 C
, l, had a structure as shown in FIG. 2, and was formed by thermal diffusion or ion implantation.
ここに21は基板、22はソース)広敗層、23はドレ
イン拡散層、24番オゲート′爪極、25ばゲート絶縁
膜である。Here, 21 is a substrate, 22 is a source (source) wide loss layer, 23 is a drain diffusion layer, 24 is an ogate nail electrode, and 25 is a gate insulating film.
しかし、前述の従来技術では、MOS型トランジスリス
微細化され、短チヤネル化されたときに次にあげるよう
な問題点を生ずる。However, in the above-mentioned conventional technology, when the MOS type transistor is miniaturized and the channel is shortened, the following problems occur.
fl1MOS型l・ランリスタの短チヤネル効果を低減
するために、ソース及びドレイン拡11に層を浅く形成
する必要があるが、そのためにソース11V、抗及び1
”レイン抵抗が増大する。In order to reduce the short channel effect of the fl1MOS type l-run lister, it is necessary to form a shallow layer in the source and drain expansion 11.
``Rain resistance increases.
(2) デー1〜電極直下のトレイン及びソース拡1
1シ層の濃度プロファイルが急峻なため、ボットエレク
トロンにより、デバイスの信頼性が低下する。(2) Day 1 - Train and source expansion 1 directly below the electrode
Due to the steep concentration profile of the first layer, Bott electrons reduce the reliability of the device.
そごで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、
(11MOS型トランジスタを短チヤネル化させた場合
でも、ソース及びドレインJ[E抗を増大させない、
(2) 耐ホツトエレクトロン性の優れた、半導体装
置を提(Itするものである。Therefore, the present invention solves these problems.
The objectives are: (11) Even if the channel of a MOS transistor is shortened, the source and drain resistance will not increase. (2) To provide a semiconductor device with excellent hot electron resistance. It is.
本発明の半導体装置は、ソース及びルーイン領域に溝を
用意し、その溝部にソース及びドレインと同極の金属ま
たは半導体を形成して、その金属または半導体から不純
物を横方向拡散させ、チャネル部とソース及びドレイン
拡散層との重なり部分を形成している。In the semiconductor device of the present invention, grooves are prepared in the source and ruin regions, a metal or semiconductor having the same polarity as the source and drain is formed in the grooves, and impurities are laterally diffused from the metal or semiconductor to form the channel portion. It forms an overlapping portion with the source and drain diffusion layers.
本発明の」二記の構成によれば、ソース及び[−1フイ
ン領域に溝を用意し、ソース及びI゛]/]/イン’フ
41となる金属または半導体を埋め込むため、その溝の
深さに応じて、ソース及びドレインの深さを決定でき、
その深さを大きくとることにより、低抵抗化することが
できる。さらに熱処理により、−に記金属または半導体
中の不純物を横方向拡散させ、チャネル部とソース及び
ドレイン部との重なり部分を形成させる。このとき、そ
の重なり部を形成するのに最小限必要な熱工程を設定す
ることにより、短チヤネル効果は最小限に抑えられる。According to the structure of item 2 of the present invention, a groove is prepared in the source and [-1 fin regions, and the depth of the groove is to be buried in order to bury the metal or semiconductor that will become the source and [-1 fin region 41]. The depth of the source and drain can be determined according to the
By increasing the depth, the resistance can be lowered. Furthermore, by heat treatment, impurities in the metal or semiconductor described in (-) are laterally diffused to form overlapping portions between the channel portion and the source and drain portions. At this time, the short channel effect can be minimized by setting the minimum necessary thermal process to form the overlapping portion.
またこの場合、チャネル部吉ドレイン部の重なり部分の
不純物濃度分布は、イオン注入によりドレイン拡散層を
形成した場合に比べ、ゆるやかな分布を示し、その点で
耐ホン1〜エレクトロン性に借れている。In addition, in this case, the impurity concentration distribution in the overlapping portion of the channel and drain portions shows a gentler distribution than in the case where the drain diffusion layer is formed by ion implantation, and in this respect, the impurity concentration distribution in the overlapping portion of the channel region and the drain region is more gradual than that in the case where the drain diffusion layer is formed by ion implantation. There is.
第1図は本発明の実施例における主要断面図であって、
11は基板、12はドレイン領域の砒素がドープされた
ポリシリコン、13はソース領域の砒素がドープされた
ポリシリコン、14ばソース及びトレイン領域のポリシ
リ:Iンから熱波11シされた砒素拡散領域、15はゲ
ート電極、16はゲート絶縁層である。FIG. 1 is a main sectional view in an embodiment of the present invention,
11 is a substrate; 12 is arsenic-doped polysilicon in the drain region; 13 is arsenic-doped polysilicon in the source region; 15 is a gate electrode, and 16 is a gate insulating layer.
この実施例では、ソース及びドレイン領域の材料として
砒素がドープされたポリシリコンを考えているが、ラン
プアニール等の瞬時アニールを絹み合わせることにより
、チャネル部とソース及びドレイン材料との重なり部分
を最小限にIIIIえられ、短チヤネル効果を極力回避
できる。また」−述したように、ゲート直下の不純物濃
度分布は、イオン注入した場合のような、曲率をもたな
いため、ボットエレクトロンの発生は十分に抑えられ、
そのため耐ホツトエレクトロン性の優れた構造となでい
る。また、溝の深さを、所望の抵抗となるように深く掘
り、かつポリシリコン中の砒素濃度を十分高くすること
により、短チヤネル化した場合でも低抵抗を保つことが
できる。In this example, arsenic-doped polysilicon is considered as the material for the source and drain regions, but by combining instantaneous annealing such as lamp annealing, the overlapping portions of the channel region and the source and drain materials can be reduced. The short channel effect can be avoided as much as possible. Furthermore, as mentioned above, the impurity concentration distribution directly under the gate does not have the same curvature as in the case of ion implantation, so the generation of Bot electrons is sufficiently suppressed.
Therefore, it has a structure with excellent hot electron resistance. Furthermore, by digging the trench deep enough to have the desired resistance and by increasing the arsenic concentration in the polysilicon sufficiently, low resistance can be maintained even when the channel is shortened.
以」−述べたように本発明によれば、MO’S型トラン
ジスタにおいて、ソース及びドレイン領域n域に溝部を
形成し、その溝部に金属または半導体を埋め込み、その
金属及び半導体中の不純物を横方向拡散し、チャネル部
とソース及びドレインとの重なり部分を形成した構造と
することにより、(11MOS型トランジスタを短チヤ
ネル化した場合でもソース及びドレインを浅く形成する
必要がなく、そのためソース及びドレインを低抵抗に形
成できる、
(2) ゲート直下の1−レイン及びソース拡11シ
層の濃度プロファイルが曲率をもたないため、ホットエ
レクトロンの発生が1■えられ、デバイスの高信頼性が
得られる。As described above, according to the present invention, in a MO'S transistor, a trench is formed in the n region of the source and drain regions, a metal or a semiconductor is buried in the trench, and impurities in the metal and semiconductor are removed laterally. By creating a structure in which the channel part and the source and drain overlap with each other by diffusion in the direction, there is no need to form the source and drain shallowly even if the channel part of the 11 MOS transistor is shortened. (2) Since the concentration profile of the 1-rain and source expansion 11-layer directly under the gate has no curvature, the generation of hot electrons can be achieved, resulting in high reliability of the device. .
という効果を有する。It has this effect.
第1図は本発明の半導体装置の−・実施例を示す主要断
面図。
第2図は従来の半導体装置を示す主要断面図。
11・・・・・・基板
12・・・・・・ドレイン領域の砒素が1−−ブされた
ポリシリコン
13・・・・・・ソース領域の砒素がドープされたポリ
シリコン
14・・・・・・ソース及びドレイン領域から熱拡散さ
れたωし素拡散領域
15・・・・・・ゲート電極
16・・・・・・ゲート絶縁層
21・・・・・・基板
22・・・・・・ドレイン拡散層
23・・・・・・ソース拡散層
24・・・・・・ゲート電極
25・・・・・・ゲート絶縁膜
以 」二FIG. 1 is a main sectional view showing an embodiment of the semiconductor device of the present invention. FIG. 2 is a main sectional view showing a conventional semiconductor device. 11...Substrate 12...Polysilicon doped with arsenic 13 in the drain region...Polysilicon 14 doped with arsenic in the source region... ....ω element diffusion region 15 thermally diffused from the source and drain regions...Gate electrode 16...Gate insulating layer 21...Substrate 22... Drain diffusion layer 23...Source diffusion layer 24...Gate electrode 25...Gate insulating film 2
Claims (3)
において、前記MOS型半導体装置のソース及びドレイ
ンの領域が、金属または前記半導体基板の材料とは異な
る半導体材料により形成されていることを特徴とする半
導体装置。(1) A MOS type semiconductor device formed on a semiconductor substrate, characterized in that source and drain regions of the MOS type semiconductor device are formed of metal or a semiconductor material different from the material of the semiconductor substrate. semiconductor device.
に溝が形成され、前記溝内に前記金属または前記半導体
材料が埋め込まれていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の半導体装置。(2) A semiconductor device according to claim 1, wherein grooves are formed in the semiconductor substrate in the source and drain regions, and the metal or the semiconductor material is embedded in the grooves. .
ース及びドレインの領域との重なり部分が、前記金属ま
たは前記半導体材料からの不純物拡散により構成された
拡散領域であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
及び第2項記載の半導体装置。(3) The overlapping portion between the channel portion of the MOS type semiconductor device and the source and drain regions is a diffusion region formed by impurity diffusion from the metal or the semiconductor material. A semiconductor device according to scope 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13539686A JPS62291178A (en) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13539686A JPS62291178A (en) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62291178A true JPS62291178A (en) | 1987-12-17 |
Family
ID=15150735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13539686A Pending JPS62291178A (en) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62291178A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0344076A (en) * | 1989-07-12 | 1991-02-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
US6342421B1 (en) | 1994-09-13 | 2002-01-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP13539686A patent/JPS62291178A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0344076A (en) * | 1989-07-12 | 1991-02-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
US6342421B1 (en) | 1994-09-13 | 2002-01-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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