[go: up one dir, main page]

JP2000012836A - Semiconductor device and manufacture of semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device and manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JP2000012836A
JP2000012836A JP10172377A JP17237798A JP2000012836A JP 2000012836 A JP2000012836 A JP 2000012836A JP 10172377 A JP10172377 A JP 10172377A JP 17237798 A JP17237798 A JP 17237798A JP 2000012836 A JP2000012836 A JP 2000012836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
impurity
region
manufacturing
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP10172377A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Nagano
隆史 永野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10172377A priority Critical patent/JP2000012836A/en
Publication of JP2000012836A publication Critical patent/JP2000012836A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulated gate filed-effect transistor, which has good switching characteristic and a high current drive power. SOLUTION: A semiconductor device is constituted into a structure, wherein high concentration impurity implanted regions (source and drain diffused layers 28 and 29) of an insulated gate field-effect transistor 1 are formed in a semiconductor substrate 11, and thereafter impurity implanted regions (a first impurity implanted region 31 and second impurity implanted regions 34) for contributing to the switching characteristics of the transistor 1 are formed in the substrate 11. The region 31 is formed in the part, which is located directly under a gate electrode 22, of the substrate 11 and the regions 34 have concentration of the same degree as that of the region 31 and are respectively formed in the vicinity of the end part in the depth direction of each element isolation region 12, via each low concentration region 13 in the depth direction of the substrate 11.

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、半導体装置および
半導体装置の製造方法に関し、詳しくは絶縁ゲート型電
界効果トランジスタの不純物注入領域に特徴を有する半
導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device having a characteristic in an impurity implantation region of an insulated gate field effect transistor and a method of manufacturing the semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOS型電界効果トランジスタ(以下M
OSFETという)においては、いわゆる半導体装置の
製造におけるスケーリング法則にしたがって微細化され
るとともに、技術的に困難な課題が生じている。すなわ
ち、微細化するにつれて短チャネル効果が顕著になるこ
とである。特にパンチスルー電流が多くなり、それを抑
制するには、ソース、ドレイン拡散層を浅く形成するこ
と、およびチャネル不純物濃度を高くすることが効果的
である。ところが、通常、チャネル不純物の注入は、ゲ
ート電極を形成する前の半導体基板の全面にわたって行
われるので、ソース、ドレイン拡散層の接合領域近傍に
も高濃度にチャネル不純物が注入される。この結果、ソ
ース、ドレイン拡散層の接合容量が大きくなり、MOS
FETの電流駆動能力が低下する。
2. Description of the Related Art A MOS field effect transistor (hereinafter referred to as M
OSFETs) are miniaturized according to the so-called scaling law in the manufacture of semiconductor devices, and technically difficult problems arise. In other words, the short channel effect becomes significant as the device is miniaturized. In particular, in order to suppress the punch-through current from increasing, it is effective to form the source and drain diffusion layers shallowly and to increase the channel impurity concentration. However, since the channel impurity is usually implanted over the entire surface of the semiconductor substrate before the gate electrode is formed, the channel impurity is also implanted at a high concentration also in the vicinity of the junction region between the source and drain diffusion layers. As a result, the junction capacitance of the source and drain diffusion layers increases,
The current driving capability of the FET decreases.

【0003】ここで、従来の技術によるチャネル不純物
注入方法のプロセスフローを、図8、図9の製造工程図
によって以下に説明する。
Here, a process flow of a conventional channel impurity implantation method will be described with reference to manufacturing process diagrams shown in FIGS.

【0004】図8の(1)に示すように、第1導電型の
半導体基板111の表面に、絶縁膜よりなる素子分離領
域112を形成する。この素子分離領域112で分離さ
れた第1導電型の半導体基板111の全面に、例えば第
1導電型の不純物からなるチャネル不純物を注入する。
このチャネル不純物注入領域113は、基板表面側に低
濃度領域114が形成され、その下層に高濃度領域11
5が形成されている。このように、チャネル不純物注入
時には、短チャネル効果抑制のための高濃度のチャネル
不純物注入領域である高濃度領域115が形成され、か
つ半導体基板111の表面のチャネル形成領域は、不純
物濃度が低濃度に保たれている低濃度領域114になっ
ている。これにより、チャネル部での不純物散乱による
移動度の低下を抑制し、かつパンチスルー電流の発生を
抑制することができる。またこの急峻なチャネル不純物
分布は、注入エネルギーおよび注入量をかえて複数回イ
オン注入することで達成できる。
As shown in FIG. 8A, an element isolation region 112 made of an insulating film is formed on the surface of a semiconductor substrate 111 of a first conductivity type. Channel impurities made of, for example, impurities of the first conductivity type are implanted into the entire surface of the semiconductor substrate 111 of the first conductivity type separated by the element isolation region 112.
In the channel impurity implantation region 113, a low concentration region 114 is formed on the substrate surface side, and a high concentration region 11
5 are formed. As described above, at the time of channel impurity implantation, the high-concentration region 115 which is a high-concentration channel impurity implantation region for suppressing a short channel effect is formed, and the channel formation region on the surface of the semiconductor substrate 111 has a low impurity concentration. The low-concentration region 114 is maintained at a low concentration. Thereby, it is possible to suppress a decrease in mobility due to impurity scattering in the channel portion and to suppress generation of punch-through current. This steep channel impurity distribution can be achieved by performing ion implantation a plurality of times while changing the implantation energy and implantation amount.

【0005】図8の(2)に示すように、上記素子分離
領域112で分離された第1導電型の半導体基板111
の表面に、通常のプロセスによりゲート絶縁膜121を
介してゲート電極122を形成する。その後、上記ゲー
ト電極122をマスクにして半導体基板111に第2導
電型不純物を注入し、浅いソース領域123およびドレ
イン領域124を形成する。その際、上記浅いソース、
ドレイン領域123、124を形成するイオン注入によ
り、半導体基板111中に結晶欠陥が導入される。
[0005] As shown in FIG. 8 (2), a semiconductor substrate 111 of the first conductivity type separated by the element isolation region 112 is provided.
A gate electrode 122 is formed on the surface of the substrate through a gate insulating film 121 by a normal process. Thereafter, impurities of the second conductivity type are implanted into the semiconductor substrate 111 using the gate electrode 122 as a mask to form shallow source and drain regions 123 and 124. At that time, the above shallow sauce,
Crystal defects are introduced into the semiconductor substrate 111 by ion implantation for forming the drain regions 123 and 124.

【0006】次いで図8の(3)に示すように、ゲート
電極122の側壁に、半導体基板111中へのイオン注
入時のマスクとなる側壁スペーサ125を形成する。こ
の図8の(3)の左図は他の図よりも縮小しかつハッチ
ングを省略して示した。この側壁スペーサ125を形成
する際の熱工程(CVD工程)時に、チャネル不純物が
拡散し再分布することになる。このときの拡散は結晶欠
陥により増速されるので、拡大図中の矢印で示す欠陥の
拡散方向〔基板表面、基板中(深さ方向)、ソース、ド
レイン領域〕に向かって、チャネル不純物が再分布す
る。この結果、ゲート電極122の直下(基板表面)の
チャネル形成領域131の不純物濃度が増加するととも
に、パンチスルー電流抑制のために高濃度に不純物注入
していた高濃度領域115の濃度が低下することにな
る。
[0008] Next, as shown in FIG. 8 C, a side wall spacer 125 is formed on the side wall of the gate electrode 122 to serve as a mask when ions are implanted into the semiconductor substrate 111. The left drawing of FIG. 8 (3) is smaller than the other drawings and is shown without hatching. At the time of the thermal process (CVD process) for forming the side wall spacers 125, channel impurities are diffused and redistributed. Since the diffusion at this time is accelerated by crystal defects, channel impurities are re-emitted in the direction of diffusion of the defects (substrate surface, in the substrate (depth direction), source and drain regions) indicated by arrows in the enlarged view. Distribute. As a result, the impurity concentration of the channel forming region 131 immediately below the gate electrode 122 (substrate surface) increases, and the concentration of the high-concentration region 115, which has been heavily doped to suppress punch-through current, decreases. become.

【0007】次いで図9の(4)に示すように、ゲート
電極122および側壁スペーサ125をマスクとして第
2導電型不純物を半導体基板111に注入し、上記浅い
ソース領域123をゲート電極122側に介して深いソ
ース領域126を形成するとともに、浅いドレイン領域
124をゲート電極122側に介して深いドレイン領域
127を形成する。加えて、この際にも結晶欠陥が形成
される。
Next, as shown in FIG. 9D, a second conductivity type impurity is implanted into the semiconductor substrate 111 using the gate electrode 122 and the side wall spacer 125 as a mask, and the shallow source region 123 is inserted through the gate electrode 122 side. In addition to forming a deep source region 126, a shallow drain region 124 is formed on the side of the gate electrode 122 to form a deep drain region 127. In addition, a crystal defect is also formed at this time.

【0008】その後図9の(5)に示すように、活性化
熱処理を行って、上記浅いソース領域123と深いソー
ス領域126とでソース拡散層128を形成し、上記浅
いドレイン領域124と深いドレイン領域127とでド
レイン拡散層129を形成する。その際に、チャネル不
純物がさらに再分布を起こす。最終的に図9の(5)に
示すように、チャネル形成領域であるゲート電極122
の直下(基板表面)の不純物濃度がさらに高くなって高
濃度領域131が形成され、それよりも少し深い領域
(パンチスルー電流の流れる領域)の不純物濃度が低く
なる。そこで、パンチスルー電流を抑制するために基板
不純物濃度全体を高く設定すると、電流駆動能力の低下
が顕著になる。またこのとき、ソース、ドレイン拡散層
128、129の接合近傍の基板濃度も同時に高くなる
ので、接合容量も増加し、さらに素子特性が劣化する。
[0009] Thereafter, as shown in FIG. 9 (5), an activation heat treatment is performed to form a source diffusion layer 128 by the shallow source region 123 and the deep source region 126, and to form the shallow drain region 124 and the deep drain The drain diffusion layer 129 is formed with the region 127. At that time, the channel impurity causes further redistribution. Finally, as shown in FIG. 9 (5), the gate electrode 122 which is a channel formation region
The impurity concentration immediately below (substrate surface) is further increased to form a high-concentration region 131, and the impurity concentration in a slightly deeper region (region through which a punch-through current flows) decreases. Therefore, if the entire substrate impurity concentration is set high in order to suppress the punch-through current, the current driving capability is significantly reduced. At this time, the substrate concentration near the junction between the source / drain diffusion layers 128 and 129 also increases, so that the junction capacitance increases and the element characteristics further deteriorate.

【0009】上記ソース、ドレイン拡散層の接合容量を
低減する課題に対しては、その手段が、例えば特公平3
−43787号公報、特開昭62−141778号公
報、特開平8−213600号公報等に開示されてい
る。
To solve the problem of reducing the junction capacitance of the source and drain diffusion layers, the means is, for example, disclosed in
-43787, JP-A-62-141778, JP-A-8-213600, and the like.

【0010】上記特公平3−43787号公報には、フ
ォトリソグラフィー工程を用いてチャネル領域にのみ高
濃度のチャネル不純物注入を行い、ソース、ドレイン拡
散層と基板との接合容量が大きくなることを阻止するこ
とが開示されている。すなわち、パンチスルー電流を抑
制するためにチャネル領域の基板濃度は高くするが、ソ
ース、ドレイン拡散層の接合容量は増大させないために
ソース、ドレイン拡散層下方の基板濃度が高くなること
を防止している。
Japanese Patent Publication No. 3-43787 discloses that a high concentration channel impurity is implanted only into a channel region by using a photolithography process to prevent a junction capacitance between a source / drain diffusion layer and a substrate from increasing. Is disclosed. That is, the substrate concentration in the channel region is increased to suppress the punch-through current, but the junction concentration of the source and drain diffusion layers is not increased so that the substrate concentration below the source and drain diffusion layers is prevented from increasing. I have.

【0011】上記特開昭62−141778号公報に
は、高濃度のチャネル不純物の注入は半導体基板の全面
にわたって行い、その後、ソース、ドレイン拡散層の下
方のみに、ソース、ドレイン拡散層と半導体基板との中
間的な不純物濃度の半導体層を形成し、ソース、ドレイ
ン拡散層の接合容量を低減することが開示されている。
具体的には、高濃度のチャネル不純物注入を半導体基板
全面に行ったが、ゲート電極、およびソース、ドレイン
拡散層を形成し、層間絶縁膜の堆積後、コンタクトホー
ルを開口する。ここで、このコンタクトホールの開口部
にのみ、層間絶縁膜およびゲート電極をマスクにして半
導体基板不純物とは逆導電型の不純物の注入を行い、ソ
ース、ドレイン拡散層の下方にのみソース、ドレイン拡
散層と半導体基板との中間的な不純物濃度の半導体層を
形成する。この方法であれば、フォトリソグラフィー工
程の増加もなく、不純物注入時の合わせずれもなくな
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-141778 discloses that high-concentration channel impurities are implanted over the entire surface of a semiconductor substrate, and then the source and drain diffusion layers and the semiconductor substrate are formed only below the source and drain diffusion layers. It is disclosed that a semiconductor layer having an impurity concentration intermediate between these two is formed to reduce the junction capacitance of the source / drain diffusion layers.
Specifically, high-concentration channel impurity implantation is performed on the entire surface of the semiconductor substrate. A gate electrode, source and drain diffusion layers are formed, and a contact hole is opened after an interlayer insulating film is deposited. Here, an impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is implanted only into the opening of the contact hole using the interlayer insulating film and the gate electrode as a mask, and the source and drain diffusions are formed only below the source and drain diffusion layers. A semiconductor layer having an impurity concentration intermediate between the layer and the semiconductor substrate is formed. With this method, there is no increase in the number of photolithography steps, and there is no misalignment during impurity implantation.

【0012】上記特開平8−213600号公報には、
高濃度のチャネル不純物の注入は半導体基板の全面にわ
たって行い、その後、チャネリングを利用したイオン注
入法を用いて、半導体基板不純物とは逆導電型の不純物
をソース、ドレイン領域の下方のみに注入して、この領
域の実効的な半導体基板不純物濃度を低減し、ソース、
ドレイン拡散層の接合容量を低減することが開示されて
いる。具体的には、高濃度のチャネル不純物注入を半導
体基板全面に行った後、ゲート電極を形成し、そのゲー
ト電極をマスクにしてソース、ドレインの不純物注入を
行う。この際、同様にゲート電極をマスクにして、半導
体基板表面に垂直でチャネリングの起こる注入角度で半
導体基板不純物とは逆導電型の不純物をイオン注入す
る。注入方向に対する横方向への広がりの少ないチャネ
リングを利用して、ソース、ドレイン拡散層の下方にの
み、半導体基板不純物とは逆導電型の不純物を注入する
ので、ゲート電極下方のチャネル領域の実効的は半導体
基板濃度は高く保ち、かつソース、ドレイン拡散層の接
合容量を低減できる。またこの方法では、ソース、ドレ
イン形成時と同じマスクを用いるので、ソース、ドレイ
ン領域の下方全面に不純物を注入することができ、前記
特開昭62−141778号公報に開示されている方法
と比較して、ソース、ドレイン拡散層の接合容量を低減
できる効果は大きくなる。
[0012] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-213600 discloses that
The high-concentration channel impurity is implanted over the entire surface of the semiconductor substrate, and then an impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is implanted only below the source and drain regions using an ion implantation method utilizing channeling. , Reduce the effective semiconductor substrate impurity concentration in this region,
It is disclosed that the junction capacitance of the drain diffusion layer is reduced. Specifically, after high-concentration channel impurity implantation is performed on the entire surface of the semiconductor substrate, a gate electrode is formed, and source and drain impurities are implanted using the gate electrode as a mask. At this time, similarly, using the gate electrode as a mask, an impurity having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is ion-implanted at an implantation angle perpendicular to the semiconductor substrate surface and at which channeling occurs. Utilizing channeling with little spread in the lateral direction with respect to the implantation direction, an impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is implanted only below the source and drain diffusion layers. Can keep the semiconductor substrate concentration high and reduce the junction capacitance of the source and drain diffusion layers. Further, in this method, since the same mask as that used when forming the source and drain is used, impurities can be implanted into the entire lower surface of the source and drain regions, and compared with the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-141778. As a result, the effect of reducing the junction capacitance between the source and drain diffusion layers increases.

【0013】また、パンチスルー電流の流れやすい領
域、すなわちゲート絶縁膜から比較的深い領域のチャネ
ル不純物の濃度は高くするが、MOSFETのスイッチ
ング特性(サブスレッショルドスイング特性)の向上お
よび電流駆動能力の向上のためには、ゲートー絶縁膜近
傍の浅い領域のチャネル不純物の濃度は低くしたい。つ
まり、ゲート電極下方のチャネル不純物濃度を深さ方向
に急峻な濃度分布にすることが必要となる。これに対し
ては、チャネル不純物の注入を複数回に分けて行うこと
で、深さ方向に急峻な濃度分布にすることが可能であ
る。
Although the channel impurity concentration in the region where the punch-through current flows easily, that is, the region relatively deep from the gate insulating film, is increased, the switching characteristics (sub-threshold swing characteristics) of the MOSFET and the current driving capability are improved. For this purpose, it is desirable to lower the concentration of channel impurities in a shallow region near the gate-insulating film. That is, it is necessary to make the channel impurity concentration below the gate electrode a steep concentration distribution in the depth direction. To cope with this, it is possible to obtain a sharp concentration distribution in the depth direction by dividing the channel impurity into a plurality of times.

【0014】MOSFETのスイッチング特性の向上を
目的として、ソース、ドレイン拡散層の接合領域近傍の
みに、ゲート電極をマスクにして接合容量の増大を緩和
するための不純物を注入する方法もあるが、上記理由と
同様に、ソース、ドレイン拡散層形成のための高濃度不
純物のイオン注入によってチャネル不純物が再分布する
ことになる。
For the purpose of improving the switching characteristics of the MOSFET, there is a method of implanting an impurity only in the vicinity of the junction region between the source and drain diffusion layers using the gate electrode as a mask to alleviate an increase in junction capacitance. For the same reason, channel impurities are redistributed by ion implantation of high-concentration impurities for forming source and drain diffusion layers.

【0015】チャネル不純物の再分布を抑制し、急峻な
濃度分布を形成する課題に対しては、その手段が、例え
ば、Symposium on VLSI Technology Digest of Technic
al Papers (USA),(1996) l.Su et al.,p.12-13、および
IEDM(Internatinal Electron Devices Meeting )
96 Tech. Digest (USA),(1996) M.Rodder et al.,p.563
-566に開示されている。
To solve the problem of suppressing the redistribution of channel impurities and forming a steep concentration distribution, for example, there is a means for solving the problem, for example, Symposium on VLSI Technology Digest of Technic.
al Papers (USA), (1996) l. Su et al., p. 12-13, and IEDM (Internatinal Electron Devices Meeting)
96 Tech.Digest (USA), (1996) M. Rodder et al., P.563
-566.

【0016】前記Symposium on VLSI Technology Diges
t of Technical Papers (USA),(1996) l.Su et al.,p.1
2-13には、チャネル不純物にインジウム(In)やアン
チモン(Sb)を用いることを解決の手段としているこ
とが開示されている。すなわち、従来の不純物には、例
えばホウ素(B)やリン(P)が用いられていたが、こ
れらは拡散係数の高い元素であり、特にホウ素は半導体
基板中の格子間シリコン(Si)原子とペアになること
で異常拡散(増速拡散)を生じる。つまり、ソース、ド
レイン拡散層形成時の高濃度のイオン注入が、半導体シ
リコン基板の結晶破壊を引き起こし、これにより生成さ
れた格子間Si原子がホウ素の異常拡散を引き起こす。
また、ソース、ドレイン拡散層の活性化熱処理等の高温
を伴う工程において、チャネル不純物であるホウ素やリ
ンも同時に熱拡散を起こし、チャネル不純物注入時の急
峻な濃度分布が再分布により失われることになる。これ
に対し、チャネル不純物にホウ素やリンよりも拡散係数
の小さいインジウムやアンチモンを用いることで、高温
を伴う工程においても熱拡散を生じ難くし、注入時の急
峻な濃度分布が保たれるようにしている。
The above Symposium on VLSI Technology Diges
t of Technical Papers (USA), (1996) l.Su et al., p.1
2-13 discloses that indium (In) or antimony (Sb) is used as a channel impurity as a solution. That is, for example, boron (B) or phosphorus (P) has been used as a conventional impurity, but these are elements having a high diffusion coefficient. In particular, boron is an element having an interstitial silicon (Si) atom in a semiconductor substrate. Anomalous diffusion (enhanced diffusion) is caused by forming a pair. That is, high-concentration ion implantation during the formation of the source and drain diffusion layers causes crystal destruction of the semiconductor silicon substrate, and the generated interstitial Si atoms cause abnormal diffusion of boron.
Also, in a process involving a high temperature such as an activation heat treatment for the source and drain diffusion layers, boron and phosphorus as channel impurities also cause thermal diffusion at the same time, and a steep concentration distribution at the time of channel impurity implantation is lost due to redistribution. Become. In contrast, by using indium or antimony, which has a smaller diffusion coefficient than boron or phosphorus, as a channel impurity, thermal diffusion is less likely to occur even in a process involving high temperatures, and a steep concentration distribution at the time of implantation is maintained. ing.

【0017】前記IEDM 96 Tech. Digest (USA),(19
96) M.Rodder et al.,p.563-566 には、不純物注入工程
の直後に、結晶欠陥の回復を目的とする急速昇温熱処理
を導入することを解決の手段としている。すなわち、不
純物注入時に形成される格子間Si原子がホウ素の増速
拡散を引き起こすが、この増速拡散は、例えば絶縁膜の
CVD(Chemical Vapor Deposition )工程のような7
00℃〜800℃で数十分の熱負荷のかかる工程にて顕
著に現れる。これに対し、不純物注入工程直後に高温短
時間の急速昇温加熱を行い、不純物注入により生成され
た格子間Si原子を消滅させることで、例えば絶縁膜の
CVD工程のような、その後の熱を伴う工程における不
純物の増速拡散を防止している。
The IEDM 96 Tech. Digest (USA), (19)
96) M. Rodder et al., P. 563-566, proposes to introduce a rapid temperature rise heat treatment to recover crystal defects immediately after the impurity implantation step. That is, the interstitial Si atoms formed at the time of the impurity implantation cause the accelerated diffusion of boron. This accelerated diffusion is achieved by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) process of an insulating film.
It appears remarkably in a process in which a heat load of several tens of minutes is applied at 00 ° C to 800 ° C. In contrast, immediately after the impurity implantation step, high-temperature, short-time rapid temperature rise heating is performed to eliminate interstitial Si atoms generated by the impurity implantation, so that the subsequent heat, for example, in the insulating film CVD step, is removed. Accelerated diffusion of impurities in the accompanying process is prevented.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソー
ス、ドレイン拡散層の接合容量を低減する手段としての
上記特公平3−43787号公報に開示された方法で
は、フォトリソグラフィー工程を用いるため、製造コス
トが増大することと、微細化によりリソグラフィー時の
合わせずれが許容できなくなることが問題となる。
However, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-43787 as a means for reducing the junction capacitance of the source / drain diffusion layers uses a photolithography step, so that the manufacturing cost is reduced. In addition, there is a problem that misalignment during lithography cannot be tolerated due to the increase in size and miniaturization.

【0019】また上記特開昭62−141778号公報
に開示された方法では、中間的な不純物濃度の半導体層
の形成は、コンタクトホールの開口部に限定され、コン
タクトホールの開口領域も、ソース、ドレイン領域との
合わせずれの補償のためにソース、ドレイン領域よりも
小さくせざるを得ない。この結果、コンタクトホールの
開口領域以外のソース、ドレイン拡散層の接合容量は低
減できず、この方法をもってしても、まだ接合容量の増
大を解消できない。
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-141778, the formation of the semiconductor layer having an intermediate impurity concentration is limited to the opening of the contact hole, and the opening region of the contact hole is also formed by the source and the source. In order to compensate for misalignment with the drain region, it must be smaller than the source and drain regions. As a result, the junction capacitance of the source and drain diffusion layers other than the opening region of the contact hole cannot be reduced, and even with this method, the increase in the junction capacitance cannot be eliminated yet.

【0020】さらに上記特開平8−213600号公報
に開示された方法では、イオン注入時のチャネリングを
利用するので、イオン注入角度に対するプロセスマージ
ンが小さく、ソース、ドレイン領域下方に注入する不純
物の注入量をコントロールすうのが困難である。つまり
イオン注入時にチャネリングを引き起こさせる場合、例
えば面方位(100)の半導体基板を用いた場合では、
半導体基板表面の法線に対する注入角度に対して大きく
変動する。ソース、ドレイン拡散層の接合容量の低減効
果は、ソース、ドレイン領域下方に注入する不純物の量
に大きく依存するので、この方法を用いたとしてもソー
ス、ドレイン拡散層の接合容量を効果的に低減すること
は難しい。
Further, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-213600, channeling at the time of ion implantation is used, so that the process margin with respect to the ion implantation angle is small, and the amount of impurity implanted below the source and drain regions. Is difficult to control. That is, when channeling is caused at the time of ion implantation, for example, when a semiconductor substrate having a plane orientation (100) is used,
It varies greatly with the implantation angle with respect to the normal to the surface of the semiconductor substrate. Since the effect of reducing the junction capacitance of the source / drain diffusion layers largely depends on the amount of impurities implanted below the source / drain regions, the junction capacitance of the source / drain diffusion layers is effectively reduced even with this method. Difficult to do.

【0021】またこれら接合容量を低減する方法では、
チャネル不純物の注入は、ソース、ドレイン拡散層の形
成前に行われるので、増速拡散による再分布を避けられ
ない。
In these methods for reducing the junction capacitance,
Since the channel impurity is implanted before the formation of the source and drain diffusion layers, redistribution due to enhanced diffusion cannot be avoided.

【0022】一方、ゲート電極下方のチャネル不純物濃
度を深さ方向に急峻な濃度分布に形成しても、その後の
ソース、ドレイン拡散層の形成プロセスにおいて、高濃
度の不純物イオン注入を行うと、結晶欠陥も多く形成さ
れる。そしてその後に熱を伴う工程を行うとチャネル不
純物が増速拡散し、深さ方向に急峻な濃度分布を維持す
ることができなくなる。
On the other hand, even if the channel impurity concentration below the gate electrode is formed to have a steep concentration distribution in the depth direction, a high concentration impurity ion implantation in the subsequent formation process of the source and drain diffusion layers may cause Many defects are formed. Then, when a process involving heat is performed thereafter, channel impurities are diffused at an increased speed, and it becomes impossible to maintain a sharp concentration distribution in the depth direction.

【0023】また、上記チャネル不純物にIn(インジ
ウム)やSb(アンチモン)を用いる方法であっても、
ソース、ドレイン拡散層の形成に伴う熱拡散を完全に防
止することはできず、素子の微細化によりますます急峻
なチャネル不純物分布が望まれるが、これを得るに至っ
ていない。
Further, even in the method using In (indium) or Sb (antimony) as the channel impurity,
Thermal diffusion accompanying the formation of the source and drain diffusion layers cannot be completely prevented, and an increasingly steep channel impurity distribution is desired due to miniaturization of the element. However, this has not been achieved.

【0024】上記結晶欠陥の回復を目的とする急速昇温
熱処理を導入する方法であっても、ソース、ドレイン拡
散層の形成に伴う熱拡散を完全に防止することはでき
ず、素子の微細化によりますます急峻なチャネル不純物
分布が望まれるが、これを得るに至っていない。
Even with the above-mentioned method of introducing a rapid temperature rise heat treatment for the purpose of recovering crystal defects, it is not possible to completely prevent the thermal diffusion accompanying the formation of the source and drain diffusion layers, and to miniaturize the element. Thus, an increasingly steep channel impurity distribution is desired, but this has not been achieved.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置および半導体装置の製
造方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device which have been made to solve the above problems.

【0026】半導体装置は、半導体基板に素子分離領域
が形成され、その素子分離領域により分離されている半
導体基板部分に絶縁ゲート型電界効果トランジスタが設
けられているものであって、トランジスタのスイッチン
グ特性に寄与するものでゲート電極直下の半導体基板中
に形成した第1の不純物注入領域と、この第1の不純物
注入領域と同程度の濃度を有するものであってソース、
ドレイン拡散層の深さ方向に半導体基板領域を介して素
子分離領域の深さ方向の端部近傍に形成した第2の不純
物注入領域とを備えたものである。
In a semiconductor device, an element isolation region is formed in a semiconductor substrate, and an insulated gate field effect transistor is provided in a portion of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. A first impurity-implanted region formed in the semiconductor substrate immediately below the gate electrode, and a source having a concentration substantially equal to that of the first impurity-implanted region,
A second impurity-implanted region formed in the depth direction of the drain diffusion layer near the end in the depth direction of the element isolation region via the semiconductor substrate region.

【0027】上記半導体装置では、ゲート電極直下の半
導体基板中にトランジスタのスイッチング特性に寄与す
る第1の不純物注入領域が形成されていることにより、
パンチスルー電流の発生が抑制される。またソース、ド
レイン拡散層の深さ方向に半導体基板領域を介して素子
分離領域の深さ方向の端部近傍に第1の不純物注入領域
と同程度の濃度を有する第2の不純物注入領域が形成さ
れていることから、ソース、ドレイン拡散層の接合容量
が緩和されるとともに、素子分離領域周辺での寄生トラ
ンジスタの発生が抑制される。
In the above-described semiconductor device, the first impurity-implanted region that contributes to the switching characteristics of the transistor is formed in the semiconductor substrate immediately below the gate electrode.
The generation of punch-through current is suppressed. A second impurity-implanted region having the same concentration as that of the first impurity-implanted region is formed in the depth direction of the source / drain diffusion layer and near the end in the depth direction of the element isolation region via the semiconductor substrate region. As a result, the junction capacitance of the source and drain diffusion layers is reduced, and the occurrence of a parasitic transistor around the element isolation region is suppressed.

【0028】半導体装置の製造方法は、半導体基板中に
絶縁ゲート型電界効果トランジスタの高濃度不純物注入
領域を形成した後、半導体基板にこの絶縁ゲート型電界
効果トランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物
注入領域を形成する製造方法である。
In a method of manufacturing a semiconductor device, a high-concentration impurity-implanted region of an insulated-gate field-effect transistor is formed in a semiconductor substrate, and the impurity-implanted region contributing to the switching characteristics of the insulated-gate field-effect transistor is formed in the semiconductor substrate. This is a manufacturing method for forming.

【0029】上記半導体装置の製造方法では、半導体基
板中に絶縁ゲート型電界効果トランジスタの高濃度不純
物注入領域を形成した後、絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領域を
形成することから、高濃度不純物注入領域の形成にとも
なう欠陥回復のための熱処理が行われた後に、上記スイ
ッチング特性に寄与する不純物注入領域を形成すること
が可能になる。そのため、上記スイッチング特性に寄与
する不純物注入領域を形成する工程では、ソース、ドレ
イン不純物注入のような高濃度不純物注入に伴うチャネ
ル不純物の増速拡散、および欠陥回復のための熱処理の
ような熱を伴う工程におけるチャネル不純物の拡散が回
避される。その結果、急峻な濃度分布からのチャネル不
純物の再分布が抑制されるので、微細化するにつれて顕
著になる短チャネル効果を抑制するために、チャネル不
純物の濃度分布を急峻な濃度分布に設定することが可能
になる。したがって、スイッチング特性がよく、高い電
流駆動能力の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを形成
することが可能になる。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, after forming a high-concentration impurity-implanted region of an insulated-gate field-effect transistor in a semiconductor substrate, an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated-gate field-effect transistor is formed. Therefore, it is possible to form an impurity-implanted region that contributes to the switching characteristics after a heat treatment for recovering a defect accompanying the formation of the high-concentration impurity-implanted region is performed. Therefore, in the step of forming the impurity-implanted region that contributes to the switching characteristics, heat such as heat treatment for accelerated diffusion of channel impurities accompanying high-concentration impurity implantation such as source and drain impurity implantation and heat treatment for defect recovery is used. The diffusion of channel impurities in the accompanying process is avoided. As a result, the redistribution of channel impurities from the steep concentration distribution is suppressed, so that the channel impurity concentration distribution should be set to a steep concentration distribution in order to suppress the short channel effect that becomes more pronounced as the device is miniaturized. Becomes possible. Therefore, it is possible to form an insulated gate field effect transistor having good switching characteristics and high current driving capability.

【0030】また、上記高濃度不純物注入領域となるソ
ース、ドレイン拡散層を浅く形成し、かつチャネル不純
物濃度を高く設定した場合においても、ソース、ドレイ
ン拡散層の接合容量を増大させない高い電流駆動能力の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタの形成を可能にす
る。
Further, even when the source / drain diffusion layers serving as the high-concentration impurity implantation regions are formed shallowly and the channel impurity concentration is set high, a high current driving capability which does not increase the junction capacitance of the source / drain diffusion layers. Insulated gate field effect transistor can be formed.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の半導体装置に係わる第1
の実施の形態を、図1の概略構成図によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment According to a Semiconductor Device of the Present Invention
Will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG.

【0032】図1に示すように、半導体基板11には例
えばトレンチに絶縁膜を埋め込んで形成した素子分離領
域12が形成されている。この素子分離領域12により
電気的に分離された上記半導体基板11には、絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ1が形成されている。
As shown in FIG. 1, a semiconductor substrate 11 has an element isolation region 12 formed by embedding an insulating film in a trench, for example. The insulated gate field effect transistor 1 is formed on the semiconductor substrate 11 electrically separated by the element isolation region 12.

【0033】以下、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
1の構成を説明する。半導体基板11上にゲート絶縁膜
21を介してゲート電極22が形成されている。このゲ
ート電極22の両側の半導体基板11には浅いソース、
ドレイン領域23,24が形成されている。またゲート
電極22の側壁には、側壁スペーサ25が形成されてい
る。さらにゲート電極22側に浅いソース、ドレイン領
域23を介して深いソース、ドレイン領域26が形成さ
れ、ゲート電極22側に浅いソース、ドレイン領域24
を介して深いソース、ドレイン領域27が形成されてい
る。そして、浅いソース、ドレイン領域23と深いソー
ス、ドレイン領域26とでソース、ドレイン拡散層28
を構成し、浅いソース、ドレイン領域24と深いソー
ス、ドレイン領域27とで高濃度不純物注入領域となる
ソース、ドレイン拡散層29を構成している。
Hereinafter, the configuration of the insulated gate field effect transistor 1 will be described. A gate electrode 22 is formed on a semiconductor substrate 11 with a gate insulating film 21 interposed therebetween. The semiconductor substrate 11 on both sides of the gate electrode 22 has a shallow source,
Drain regions 23 and 24 are formed. A side wall spacer 25 is formed on the side wall of the gate electrode 22. Further, deep source / drain regions 26 are formed on the gate electrode 22 side via the shallow source / drain regions 23, and shallow source / drain regions 24 are formed on the gate electrode 22 side.
, Deep source and drain regions 27 are formed. The source / drain diffusion layer 28 is formed by the shallow source / drain region 23 and the deep source / drain region 26.
The shallow source / drain region 24 and the deep source / drain region 27 constitute a source / drain diffusion layer 29 which becomes a high-concentration impurity implantation region.

【0034】さらにゲート電極22の直下の半導体基板
11には、トランジスタのスイッチング特性に寄与する
第1の不純物注入領域31が形成されている。この第1
の不純物注入領域31は、半導体基板11の表面側に形
成した低濃度不純物注入領域32と、この低濃度不純物
注入領域32の下層側に形成した高濃度不純物注入領域
33とからなり、低濃度不純物注入領域32および高濃
度不純物注入領域33のいずれも半導体基板11の基板
濃度よりは高い不純物濃度を有している。
Further, on the semiconductor substrate 11 immediately below the gate electrode 22, a first impurity implantation region 31 which contributes to the switching characteristics of the transistor is formed. This first
Is formed of a low-concentration impurity implantation region 32 formed on the surface side of the semiconductor substrate 11 and a high-concentration impurity implantation region 33 formed below the low-concentration impurity implantation region 32. Both the implantation region 32 and the high-concentration impurity implantation region 33 have an impurity concentration higher than the substrate concentration of the semiconductor substrate 11.

【0035】また、上記ソース、ドレイン拡散層28,
29の下方には、半導体基板11の低濃度不純物領域1
3(例えば半導体基板自体またはウエル)を介して第2
の不純物注入領域34が形成されている。この第2の不
純物注入領域34は、上記第1の不純物注入領域31と
同程度の濃度を有するものであって、上記第1の不純物
注入領域31と同様に、低濃度不純物注入領域35とこ
の下層側に形成されている高濃度不純物注入領域36と
で構成されている。図面では、第1の不純物注入領域3
1と第2の不純物注入領域34とは連続した状態に形成
されている。なお、図示はしないが、上記絶縁ゲート型
電界効果トランジスタ1は、素子分離領域12により分
離されている上記半導体基板11に形成したウエルに設
けてもよい。
The source / drain diffusion layers 28,
29, the low concentration impurity region 1 of the semiconductor substrate 11 is formed.
3 (for example, the semiconductor substrate itself or a well)
Is formed. The second impurity-implanted region 34 has approximately the same concentration as that of the first impurity-implanted region 31, and, like the first impurity-implanted region 31, has a low-concentration impurity-implanted region 35. And a high-concentration impurity implanted region 36 formed on the lower layer side. In the drawing, the first impurity implantation region 3
The first and second impurity implanted regions 34 are formed in a continuous state. Although not shown, the insulated gate field effect transistor 1 may be provided in a well formed in the semiconductor substrate 11 separated by the element isolation region 12.

【0036】上記図1によって説明した絶縁ゲート型電
界効果トランジスタ1からなる半導体装置では、ゲート
電極22の直下の半導体基板11中に第1の不純物注入
領域31が形成されていることから、短チャネル効果
(特にパンチスルー電流)が抑制される。またソース、
ドレイン拡散層28,29の深さ方向に半導体基板11
の低濃度不純物領域13を介して第2の不純物注入領域
34が形成されていることから、ソース、ドレイン拡散
層28,29の接合容量が緩和されるとともに、素子分
離領域12の周辺での寄生トランジスタの発生が抑制さ
れる。
In the semiconductor device including the insulated gate field effect transistor 1 described with reference to FIG. 1, since the first impurity implantation region 31 is formed in the semiconductor substrate 11 immediately below the gate electrode 22, a short channel The effect (particularly, punch-through current) is suppressed. Also source,
The semiconductor substrate 11 extends in the depth direction of the drain diffusion layers 28 and 29.
Since the second impurity-implanted region 34 is formed via the low-concentration impurity region 13, the junction capacitance of the source / drain diffused layers 28 and 29 is reduced, and the parasitic capacitance around the element isolation region 12 is reduced. Generation of a transistor is suppressed.

【0037】次に本発明の半導体装置に係わる第2の実
施の形態を、図2の概略構成図によって説明する。図2
では、前記図1によって説明した構成部品と同様なるも
のには同一符号を付与して示す。
Next, a second embodiment according to the semiconductor device of the present invention will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG. FIG.
Here, the same components as those described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0038】図2に示すように、前記図1によって説明
したのと同様なる構成ので絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ1が素子分離領域12により電気的に分離された
半導体基板11に形成されている。その素子分離領域1
2の直下の半導体基板11には上記図1によって説明し
た第2の不純物注入領域34が延長されて形成されてい
る。したがって、この第2の不純物注入領域34の延長
部分も、上記第2の不純物注入領域と同様に、低濃度不
純物注入領域35とこの下層側に形成されている高濃度
不純物注入領域36とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the insulated gate field effect transistor 1 is formed on a semiconductor substrate 11 which is electrically separated by an element isolation region 12 because of the same structure as that described with reference to FIG. The element isolation region 1
The second impurity implanted region 34 described with reference to FIG. Therefore, similarly to the second impurity implantation region, the extension of the second impurity implantation region 34 also includes the low concentration impurity implantation region 35 and the high concentration impurity implantation region 36 formed below this region. Have been.

【0039】上記図2によって示した構成では、例えば
ゲート電極22がポリシリコンで形成されている場合、
トレンチ素子分離構造の素子分離領域12の深さはゲー
ト電極22の高さの0.9〜1.0に設定することが望
ましい。この数値は、注入する不純物(例えばホウ素、
リン等)のシリコン中および酸化シリコン中の投影飛程
距離から求めるため、ゲート電極22および素子分離領
域12の材質、高さ等により適宜設定されるものであ
る。
In the configuration shown in FIG. 2, for example, when the gate electrode 22 is formed of polysilicon,
It is desirable that the depth of the element isolation region 12 of the trench element isolation structure be set to 0.9 to 1.0 of the height of the gate electrode 22. This value depends on the impurities to be implanted (for example, boron,
Since it is determined from the projected range distance of phosphorus and the like in silicon and silicon oxide, it is appropriately set according to the material and height of the gate electrode 22 and the element isolation region 12.

【0040】上記図2によって説明した半導体装置で
は、素子分離領域12の直下に第2の不純物注入領域3
4が延長されて形成されていることから、前記図1によ
って接合した構成よりも素子分離領域12の周辺での寄
生トランジスタの発生が抑制される。
In the semiconductor device described with reference to FIG. 2, the second impurity implantation region 3 is located immediately below the element isolation region 12.
4, the generation of the parasitic transistor in the periphery of the element isolation region 12 is suppressed as compared with the configuration of FIG.

【0041】次に本発明の半導体装置の製造方法に係わ
る第1の実施の形態を、図3、図4の製造工程図によっ
て説明する。図3、図4では、前記図1によって説明し
た構成部品と同様なるものには同一符号を付与して示
す。
Next, a first embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4, the same components as those described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0042】図3の(1)に示すように、半導体基板1
1(例えばシリコン基板)上に、素子分離領域12を例
えば通常のトレンチ素子分離を形成する技術により形成
する。トレンチ内に埋め込む絶縁膜は例えば300nm
の膜厚で形成する。なお、素子分離領域12で分離され
る半導体基板11のトランジスタ形成領域に、図示はし
ないがウエルを形成しておいてもよい。
As shown in FIG. 3A, the semiconductor substrate 1
1 (eg, a silicon substrate), an element isolation region 12 is formed by, for example, a technique for forming a normal trench element isolation. The insulating film embedded in the trench is, for example, 300 nm.
It is formed with a film thickness of. A well (not shown) may be formed in the transistor formation region of the semiconductor substrate 11 separated by the element isolation region 12.

【0043】次いで、半導体基板11の表面に熱酸化等
により、ゲート絶縁膜21を例えば4nmの膜厚で形成
する。
Next, a gate insulating film 21 having a thickness of, for example, 4 nm is formed on the surface of the semiconductor substrate 11 by thermal oxidation or the like.

【0044】さらに、ゲート絶縁膜21上にゲート材料
層(例えばポリシリコン)41を例えばCVD法により
堆積する。堆積する膜厚は例えばポリシリコンを150
nm程度とした。
Further, a gate material layer (for example, polysilicon) 41 is deposited on the gate insulating film 21 by, for example, a CVD method. The deposited film thickness is, for example, 150
nm.

【0045】次いで図3の(2)に示すように、リソグ
ラフィー技術およびドライエッチング技術を用いて、ゲ
ート材料層41をゲート形状に加工してゲート電極22
を形成する。その際、ゲート電極22に覆われていない
部分のゲート絶縁膜21もエッチングされる。
Next, as shown in FIG. 3B, the gate material layer 41 is processed into a gate shape using lithography technology and dry etching technology to form a gate electrode 22.
To form At this time, the portion of the gate insulating film 21 that is not covered with the gate electrode 22 is also etched.

【0046】次いで図3の(3)に示すように、ゲート
電極22をマスクにしてイオン注入を行い、ゲート電極
22の両側における半導体基板11に浅いソース、ドレ
イン領域23,24を形成する。このイオン注入条件
は、一例として、NMOSトランジスタを形成する場合
には、ドーパントにヒ素(As)を用いて注入エネルギ
ーを10keVに設定した。またPMOSトランジスタ
を形成する場合には、ドーパントに二フッ化ホウ素(B
2 )を用いて注入エネルギーを10keVに設定し
た。またドーズ量は、いずれの場合も1014/cm2
度とした。
Next, as shown in FIG. 3C, ion implantation is performed using the gate electrode 22 as a mask to form shallow source and drain regions 23 and 24 in the semiconductor substrate 11 on both sides of the gate electrode 22. As an example of the ion implantation conditions, when an NMOS transistor is formed, arsenic (As) is used as a dopant and the implantation energy is set to 10 keV. When a PMOS transistor is formed, boron difluoride (B
The implantation energy was set to 10 keV using F 2 ). The dose was set to about 10 14 / cm 2 in each case.

【0047】次いで、半導体基板の欠陥回復のためのR
TA(Rapid Thermal Annealing )を、例えば1℃/s
以上の昇温レートで、例えば900℃〜1200℃程度
の急速昇温加熱により行う。ここでは、一例として、1
000℃の窒素雰囲気中で10秒間のRTAを行った。
このRTAは注入した不純物の活性化熱処理も兼ねるこ
ともできる。
Next, R for recovering the defect of the semiconductor substrate is used.
TA (Rapid Thermal Annealing) is, for example, 1 ° C./s
At the above-mentioned heating rate, heating is performed by rapid heating at, for example, about 900 ° C. to 1200 ° C. Here, as an example, 1
RTA was performed for 10 seconds in a nitrogen atmosphere at 000 ° C.
This RTA can also serve as a heat treatment for activating the implanted impurities.

【0048】次いで図4の(4)に示すように、ゲート
電極22を覆う状態に側壁スペーサを形成するための絶
縁膜を形成した後、その絶縁膜をエッチバックして、ゲ
ート電極22の側壁に側壁スペーサ25を例えば0.1
μm程度の幅で形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, an insulating film for forming a side wall spacer is formed so as to cover the gate electrode 22, and the insulating film is etched back to form a side wall of the gate electrode 22. The side wall spacer 25 is, for example, 0.1
It is formed with a width of about μm.

【0049】さらに図4の(5)に示すように、ゲート
電極22および側壁スペーサ25をマスクに用いたイオ
ン注入法によって、半導体基板11にソース、ドレイン
イオン注入を行い、ゲート電極22側に浅いソース、ド
レイン領域23を介して深いソース、ドレイン領域26
を形成し、ゲート電極22側に浅いソース、ドレイン領
域24を介して深いソース、ドレイン領域27を形成す
る。このイオン注入条件は、一例として、NMOSトラ
ンジスタを形成する場合には、ドーパントにヒ素(A
s)を用いて注入エネルギーを50keVに設定した。
またPMOSトランジスタを形成する場合には、ドーパ
ントに二フッ化ホウ素(BF2 )を用いて注入エネルギ
ーを20keVに設定した。またドーズ量は、いずれの
場合も1015/cm2 程度とした。
Further, as shown in FIG. 4 (5), source and drain ions are implanted into the semiconductor substrate 11 by ion implantation using the gate electrode 22 and the side wall spacer 25 as a mask, and a shallow gate electrode 22 is formed. Deep source / drain region 26 via source / drain region 23
And a deep source / drain region 27 is formed on the gate electrode 22 side with a shallow source / drain region 24 interposed therebetween. As an example, the ion implantation condition is such that when an NMOS transistor is formed, arsenic (A) is used as a dopant.
The implantation energy was set to 50 keV using s).
In the case of forming a PMOS transistor, implantation energy was set to 20 keV using boron difluoride (BF 2 ) as a dopant. The dose was set to about 10 15 / cm 2 in each case.

【0050】次いで上記イオン注入した不純物(ソー
ス、ドレインの不純物)の活性化熱処理を行う。活性化
熱処理は、一例として、1000℃の窒素雰囲気中で1
0秒間のRTAにより行う。その結果、浅いソース、ド
レイン領域23と深いソース、ドレイン領域26とから
なるソース、ドレイン拡散層28と、浅いソース、ドレ
イン領域24と深いソース、ドレイン領域27とからな
るソース、ドレイン拡散層29が活性化される。
Then, activation heat treatment for the ion-implanted impurities (source and drain impurities) is performed. The activation heat treatment is performed, for example, in a nitrogen atmosphere at 1000 ° C. for 1 hour.
Performed by RTA for 0 seconds. As a result, a source / drain diffusion layer 28 composed of a shallow source / drain region 23 and a deep source / drain region 26 and a source / drain diffusion layer 29 composed of a shallow source / drain region 24 and a deep source / drain region 27 are formed. Be activated.

【0051】次いで図4の(6)に示すように、チャネ
ル不純物注入(ウエルインプラ、チャネルストップイン
プラ、パンチスルーインプラ、しきい値電圧(Vth)調
整インプラ等)を、半導体基板11の表面に対して垂直
な角度でかつゲート電極22および側壁スペーサ25を
通して行い、半導体基板11中に不純物注入領域30
(図1の第1,第2の不純物注入領域31,34に相
当)を、その上層側を低濃度不純物注入領域37で形成
し、その下層側を高濃度不純物注入領域38で形成す
る。その結果、不純物注入領域30は、ゲート電極22
および素子分離領域12の厚みによりそれらの直下の半
導体基板11の浅い領域に形成され、ソース、ドレイン
拡散層28,29の直下では半導体基板11の一部分で
ある低濃度不純物領域13を介して半導体基板11の深
い領域に形成される。なお、インプラはイオンインプラ
ンテーションの略である。
Next, as shown in FIG. 4 (6), channel impurity implantation (well implant, channel stop implant, punch-through implant, threshold voltage (Vth) adjustment implant, etc.) is performed on the surface of the semiconductor substrate 11. Through the gate electrode 22 and the side wall spacer 25 at a vertical angle to the impurity implantation region 30 in the semiconductor substrate 11.
1 (corresponding to the first and second impurity-implanted regions 31 and 34 in FIG. 1) is formed on the upper layer side with the low-concentration impurity-implanted region 37 and on the lower layer side with the high-concentration impurity-implanted region 38. As a result, the impurity implantation region 30 is
The semiconductor substrate 11 is formed in a shallow region directly below the semiconductor substrate 11 due to the thickness of the element isolation region 12, and directly under the source / drain diffusion layers 28 and 29 via the low-concentration impurity region 13 which is a part of the semiconductor substrate 11. 11 is formed in a deep region. In addition, an implantation is an abbreviation of ion implantation.

【0052】例えば、ウエルインプラのイオン注入条件
は、一例として、NMOSトランジスタを形成する場合
には、ドーパントにホウ素(B)を用いて注入エネルギ
ーを280keV、ドーズ量を1×1013/cm2 に設
定した。また、PMOSトランジスタを形成する場合に
は、ドーパントにリン(P)を用いて注入エネルギーを
700keV、ドーズ量を1×1013/cm2 に設定し
た。
For example, the ion implantation conditions for a well implanter are, for example, when an NMOS transistor is formed, boron (B) is used as a dopant, the implantation energy is 280 keV, and the dose is 1 × 10 13 / cm 2 . Set. When forming a PMOS transistor, the implantation energy was set to 700 keV and the dose was set to 1 × 10 13 / cm 2 by using phosphorus (P) as a dopant.

【0053】例えば、チャネルストップインプラのイオ
ン注入条件は、一例として、NMOSトランジスタを形
成する場合には、ドーパントにホウ素(B)を用いて注
入エネルギーを110keV、ドーズ量を4×1012
cm2 に設定した。また、PMOSトランジスタを形成
する場合には、ドーパントにリン(P)を用いて注入エ
ネルギーを320keV、ドーズ量を4×1012/cm
2 に設定した。
For example, the ion implantation conditions of the channel stop implantation are as follows. For example, when an NMOS transistor is formed, boron (B) is used as a dopant, the implantation energy is 110 keV, and the dose is 4 × 10 12 /.
cm 2 . In the case of forming a PMOS transistor, the implantation energy is 320 keV and the dose is 4 × 10 12 / cm by using phosphorus (P) as a dopant.
Set to 2 .

【0054】例えば、パンチスルーインプラのイオン注
入条件は、一例として、NMOSトランジスタを形成す
る場合には、ドーパントにホウ素(B)を用いて注入エ
ネルギーを80keV、ドーズ量を5×1012/cm2
〜8×1012/cm2 に設定した。また、PMOSトラ
ンジスタを形成する場合には、ドーパントにリン(P)
を用いて注入エネルギーを220keV、ドーズ量を1
×1013/cm2 に設定した。
For example, the ion implantation conditions of the punch-through implantation are as follows. For example, when forming an NMOS transistor, boron (B) is used as a dopant, the implantation energy is 80 keV, and the dose is 5 × 10 12 / cm 2.
88 × 10 12 / cm 2 . When a PMOS transistor is formed, phosphorus (P) is used as a dopant.
With an implantation energy of 220 keV and a dose of 1
× 10 13 / cm 2 was set.

【0055】なお、しきい値電圧(Vth)調整インプラ
は、ここではパンチスルーインプラと兼ねることができ
るため、ここでは省略した。また、チャネルストップイ
ンプラもウエルインプラ、パンチスルーストップインプ
ラ等と兼ねることも可能である。
The threshold voltage (Vth) adjustment implant can be used also as a punch-through implant here, and is omitted here. The channel stop implant can also serve as a well implant, a punch-through stop implant, or the like.

【0056】次いで上記イオン注入した不純物(チャネ
ル不純物)の活性化アニーリングを、例えば1℃/s以
上の昇温レートで、例えば900℃〜1200℃程度の
急速昇温加熱により行う。ここでは、一例として、10
00℃の窒素雰囲気中で10秒間のRTAにより行っ
た。このようにして、絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ1を形成する。
Next, activation annealing of the ion-implanted impurities (channel impurities) is performed by heating at a rapid rate of, for example, about 900 ° C. to 1200 ° C. at a rate of, for example, 1 ° C./s or more. Here, as an example, 10
RTA was performed in a nitrogen atmosphere at 00 ° C. for 10 seconds. Thus, the insulated gate field effect transistor 1 is formed.

【0057】さらに、図示はしないが、従来の方法によ
って、層間絶縁膜、コンタクト、配線等を作製する。な
お、サリサイド(Self-Aligned Silicidation:SALI
CIDE)の形成を行う場合には、層間絶縁膜を形成す
る前にサリサイド工程を行う。
Although not shown, an interlayer insulating film, a contact, a wiring, and the like are formed by a conventional method. Salicide (Self-Aligned Silicidation: SALI)
In the case of forming CIDE), a salicide process is performed before forming an interlayer insulating film.

【0058】上記半導体装置の製造方法では、絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ1の高濃度不純物注入領域と
なるソース、ドレイン拡散層28,29を形成した後
に、欠陥回復のための熱処理をRTAのような急速昇温
加熱の高温処理で行って、結晶欠陥を回復させているの
で、すでに注入している不純物(ここではソース、ドレ
イン不純物)の熱拡散を最小限に留めることができ、短
チャネル効果効果を抑制するために効果的である浅いソ
ース、ドレイン形成を可能にしている。しかも、上記R
TAの他に、素子分離領域12の形成工程、ゲート電極
22の形成工程、側壁スペーサの形成工程等の熱工程を
行った後に、チャネル不純物を注入して不純物注入領域
30を形成することから、ソース、ドレイン不純物注入
のような高濃度不純物注入に伴うチャネル不純物の増速
拡散、および欠陥回復のための熱処理のような熱を伴う
工程におけるチャネル不純物の拡散が回避される。その
ため、急峻な濃度分布からのチャネル不純物の再分布が
抑制される。このように、チャネル不純物の再分布を防
止することは、パンチスルー電流を抑制するためにチャ
ネル不純物濃度を高く設定した場合でも、チャネル形成
領域の不純物濃度を低く設定し、チャネル部のキャリア
移動度を高く保つことを可能にする。したがって、高い
電流駆動能力の絶縁ゲート型電界効果トランジスタが得
られる。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, after forming the source and drain diffusion layers 28 and 29 to be the high-concentration impurity implantation regions of the insulated gate field effect transistor 1, heat treatment for defect recovery is performed like RTA. Since the crystal defects are recovered by high-temperature treatment of rapid temperature rise and heating, thermal diffusion of impurities (source and drain impurities in this case) already implanted can be minimized, and the short channel effect effect In this case, it is possible to form a shallow source / drain, which is effective for suppressing the occurrence of the problem. Moreover, the above R
In addition to TA, after performing a thermal process such as a process of forming the element isolation region 12, a process of forming the gate electrode 22, and a process of forming the sidewall spacer, channel impurities are implanted to form the impurity implanted region 30. Accelerated diffusion of channel impurities due to high-concentration impurity implantation such as source and drain impurity implantation, and channel impurity diffusion in a process involving heat such as heat treatment for defect recovery are avoided. Therefore, redistribution of channel impurities from the steep concentration distribution is suppressed. As described above, preventing the redistribution of the channel impurity can be achieved by setting the impurity concentration of the channel formation region to be low and controlling the carrier mobility of the channel portion even when the channel impurity concentration is set high to suppress the punch-through current. To keep you high. Therefore, an insulated gate field effect transistor having high current driving capability can be obtained.

【0059】したがって、微細化するにつれて顕著にな
る短チャネル効果(特にパンチスルー電流)を抑制する
ために、チャネル不純物の濃度分布を急峻な濃度分布に
設定することが可能になり、スイッチング特性がよく、
高い電流駆動能力の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
1となる。
Therefore, in order to suppress the short channel effect (especially punch-through current) which becomes more remarkable as the device is miniaturized, the concentration distribution of the channel impurity can be set to a steep concentration distribution, and the switching characteristics are improved. ,
The insulated gate field effect transistor 1 having high current driving capability is obtained.

【0060】また、ゲート電極22上から半導体基板1
1の表面に対して垂直にチャネル不純物の注入を行うこ
とから、ソース、ドレイン拡散層28,29の形成領域
から注入されたチャネル不純物はゲート電極22の下方
に注入されるチャネル不純物よりも深く注入されること
になる。そのため、ソース、ドレイン拡散層28,29
の接合近傍の基板濃度は高くならず、たとえパンチスル
ー電流を抑制するのに十分な濃度のチャネル不純物を注
入しても、接合容量は増大しない。さらに結晶欠陥を回
復させるためのRTAで、不純物の活性化も同時に行え
るので、活性化率を高くすることができる。
The semiconductor substrate 1 is placed on the gate electrode 22 from above.
Since the channel impurity is implanted perpendicularly to the surface of the gate electrode 22, the channel impurity implanted from the formation regions of the source / drain diffusion layers 28 and 29 is deeper than the channel impurity implanted below the gate electrode 22. Will be done. Therefore, the source and drain diffusion layers 28 and 29
The substrate concentration in the vicinity of the junction does not increase, and the junction capacitance does not increase even if a channel impurity having a sufficient concentration for suppressing the punch-through current is implanted. In addition, the RTA for recovering crystal defects can simultaneously activate the impurities, so that the activation rate can be increased.

【0061】さらに図示はしないが、上記高濃度不純物
注入領域となるソース、ドレイン拡散層28,29を浅
く形成し、かつチャネル不純物濃度を高く設定した場合
においても、ソース、ドレイン拡散層28,29の接合
容量を増大させない高い電流駆動能力の絶縁ゲート型電
界効果トランジスタが形成される。
Although not shown, even when the source and drain diffusion layers 28 and 29 serving as the high-concentration impurity implantation regions are formed shallowly and the channel impurity concentration is set high, the source and drain diffusion layers 28 and 29 may be formed. An insulated gate field effect transistor having a high current driving capability that does not increase the junction capacitance is formed.

【0062】次に本発明の半導体装置の製造方法に係わ
る第2の実施の形態を、図5の製造工程図によって説明
する。図5では、前記図3、図4によって説明した構成
部品と同様なるものには同一符号を付与して示す。
Next, a second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to a manufacturing process diagram of FIG. In FIG. 5, the same components as those described with reference to FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.

【0063】図5に示すように、通常のオフセット絶縁
膜を上部に設けたゲート電極構造を形成するプロセスに
よって、ゲート電極22上にオフセット絶縁膜(図示省
略)を設けた状態を形成した後、浅いソース、ドレイン
領域23および浅いソース、ドレイン領域24を形成す
る。その後、ゲート電極22およびオフセット絶縁膜の
側壁に側壁スペーサ25を形成する。次いで、深いソー
ス、ドレイン領域26および深いソース、ドレイン領域
27を形成して、ソース、ドレイン拡散層28,29を
構成する。続いて、オフセット絶縁膜を除去してから、
サリサイドプロセスを行って、ゲート電極22上および
ソース、ドレイン拡散層28,29上にシリサイド層6
1およびシリサイド層62,63を通常のサリサイドプ
ロセスによって形成する。
As shown in FIG. 5, a state where an offset insulating film (not shown) is provided on the gate electrode 22 is formed by a process of forming a gate electrode structure having a normal offset insulating film provided thereon. A shallow source / drain region 23 and a shallow source / drain region 24 are formed. Thereafter, sidewall spacers 25 are formed on the sidewalls of the gate electrode 22 and the offset insulating film. Next, deep source / drain regions 26 and deep source / drain regions 27 are formed to form source / drain diffusion layers 28 and 29. Next, after removing the offset insulating film,
By performing a salicide process, the silicide layer 6 is formed on the gate electrode 22 and the source / drain diffusion layers 28 and 29.
1 and silicide layers 62 and 63 are formed by a normal salicide process.

【0064】その後、チャネル不純物注入を、半導体基
板11の表面に対して垂直な角度でかつゲート電極22
および側壁スペーサ25を通して行い、半導体基板11
中にチャネル不純物注入領域となる不純物注入領域30
(図1の第1,第2の不純物注入領域31,34に相
当)を、その上層側を低濃度不純物注入領域37で形成
し、その下層側を高濃度不純物注入領域38で形成す
る。この場合、不純物注入領域30は、ゲート電極22
の直下では半導体基板11の低濃度不純物領域14を介
して浅い領域に形成され、側壁スペーサ25の直下では
半導体基板11の表面近傍に上記ゲート電極22の直下
に形成されたものに連続して形成される。またソース、
ドレイン拡散層28,29の直下では半導体基板11の
一部分である低濃度不純物領域13を介して半導体基板
11の深い領域に形成される。
Thereafter, channel impurity implantation is performed at an angle perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 11 and at the gate electrode 22.
And through the side wall spacer 25, the semiconductor substrate 11
Impurity implantation region 30 serving as a channel impurity implantation region therein
1 (corresponding to the first and second impurity-implanted regions 31 and 34 in FIG. 1) is formed on the upper layer side with the low-concentration impurity-implanted region 37 and on the lower layer side with the high-concentration impurity-implanted region 38. In this case, the impurity implantation region 30 is
Is formed in a shallow region through the low-concentration impurity region 14 of the semiconductor substrate 11 immediately below the gate electrode 22 and immediately below the gate electrode 22 in the vicinity of the surface of the semiconductor substrate 11 immediately below the sidewall spacer 25. Is done. Also source,
Immediately below the drain diffusion layers 28 and 29, a deep region of the semiconductor substrate 11 is formed via the low-concentration impurity region 13 which is a part of the semiconductor substrate 11.

【0065】上記製造方法によれば、サリサイドプロセ
スを適用した半導体装置の製造方法にも、パンチスルー
電流を抑制し、かつソース、ドレイン拡散層28,29
の接合容量を抑制した構成のチャネル不純物注入領域と
なる不純物注入領域30を形成するプロセスを適用する
ことが可能になる。
According to the above-described manufacturing method, a punch-through current can be suppressed and the source / drain diffusion layers 28 and 29 can be suppressed even in a method of manufacturing a semiconductor device to which a salicide process is applied.
It is possible to apply a process of forming an impurity implanted region 30 which becomes a channel impurity implanted region having a structure in which the junction capacitance is suppressed.

【0066】次に本発明の半導体装置の製造方法に係わ
る第3の実施の形態を、図6の製造工程図によって説明
する。図6では、前記図3、図4によって説明した構成
部品と同様なるものには同一符号を付与して示す。
Next, a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the manufacturing process chart of FIG. 6, the same components as those described with reference to FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.

【0067】上記半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態では、チャネル不純物注入を半導体基板11
の表面に対して垂直に行ったが、図6に示すように、チ
ャネル不純物を半導体基板11の表面に対して斜め方向
からゲート電極22の下方の半導体基板11に注入する
場合は、前記図3の(1)によって説明した工程におい
て、堆積するポリシリコンの膜厚を例えば200nmに
設定し、前記図4の(6)によって説明した工程におい
て、チャネル不純物の注入を、ゲート電極22の側壁の
両側から(半導体基板11の面内における注入方向を1
80度ずらして2回に分けて)例えば半導体基板11の
表面に対する注入角度は45度で行い、チャネル不純物
注入領域39を形成する。例えば、チャネル不純物注入
におけるパンチスルーストップインプラの注入条件は、
一例として、ゲート長が例えば0.1μmのNMOSト
ランジスタを形成する場合にはホウ素(B)を50ke
Vで注入し、PMOSトランジスタを形成する場合には
リン(P)を120keV程度で注入する。
In the first embodiment relating to the method of manufacturing a semiconductor device, the channel impurity is implanted into the semiconductor substrate 11.
6, the channel impurity is implanted into the semiconductor substrate 11 below the gate electrode 22 obliquely from the surface of the semiconductor substrate 11 as shown in FIG. In the step described in (1), the thickness of the polysilicon to be deposited is set to, for example, 200 nm. In the step described in (6) in FIG. From (injection direction in the plane of the semiconductor substrate 11 is 1
For example, the implantation angle is 45 degrees with respect to the surface of the semiconductor substrate 11 (divided into two times with a shift of 80 degrees) to form the channel impurity implantation region 39. For example, the implantation conditions of the punch-through stop implant in the channel impurity implantation are as follows.
As an example, when forming an NMOS transistor having a gate length of, for example, 0.1 μm, boron (B) is added for 50 ke.
When V is implanted to form a PMOS transistor, phosphorus (P) is implanted at about 120 keV.

【0068】上記第3に実施の形態で説明した製造方法
では、半導体基板11の表面に対して斜め方向からゲー
ト電極22の下方へチャネル不純物の注入を行うことか
ら、ソース、ドレイン拡散層28,29の接合近傍の基
板不純物濃度をゲート電極22の下方の不純物濃度のお
よそ1/2に設定できる(注入方向を180度変えて合
計2回の注入を行った場合、ゲート電極22がマスクと
なるため、ソース、ドレイン拡散層28,29には1回
分の不純物注入しかできない)。この結果、ゲート電極
22の下方へ、パンチスルー電流を抑制するのに十分な
濃度でチャネル不純物を注入しても、ソース、ドレイン
拡散層28,29の接合容量の増大は顕著にならない。
よって、従来構造と比較して、ソース、ドレイン拡散層
28,29と半導体基板11との接合容量を低減するこ
とができる。よって、この製造方法であっても、電流駆
動能力が高く、動作特性の安定した絶縁ゲート型電界効
果トランジスタを提供することができる。
In the manufacturing method described in the third embodiment, the channel impurity is implanted obliquely below the surface of the semiconductor substrate 11 and below the gate electrode 22, so that the source and drain diffusion layers 28 and The impurity concentration of the substrate in the vicinity of the junction 29 can be set to about の of the impurity concentration below the gate electrode 22 (when the implantation direction is changed by 180 degrees and the implantation is performed twice in total, the gate electrode 22 becomes a mask. Therefore, only one impurity implantation can be performed on the source / drain diffusion layers 28 and 29). As a result, even if channel impurities are implanted under the gate electrode 22 at a concentration sufficient to suppress the punch-through current, the junction capacitance of the source / drain diffusion layers 28 and 29 does not increase significantly.
Therefore, the junction capacitance between the source / drain diffusion layers 28 and 29 and the semiconductor substrate 11 can be reduced as compared with the conventional structure. Therefore, even with this manufacturing method, it is possible to provide an insulated gate field effect transistor having high current driving capability and stable operation characteristics.

【0069】このように、半導体基板11の表面に対し
て斜め方向からゲート電極22の下方へチャネル不純物
を注入する方法は、ゲート電極22の高さに対し、ゲー
ト長が小さくなってきた場合に有効である。このとき、
ゲート電極22上から半導体基板11の表面に対して垂
直にチャネル不純物の注入を行う方法に対して、注入深
さを浅くできるので、注入時の不純物の分散を小さくす
ることができる。
As described above, the method of implanting channel impurities obliquely below the surface of the semiconductor substrate 11 below the gate electrode 22 is performed when the gate length becomes smaller than the height of the gate electrode 22. It is valid. At this time,
In contrast to the method of implanting channel impurities perpendicularly to the surface of the semiconductor substrate 11 from above the gate electrode 22, the implantation depth can be made smaller, so that the dispersion of impurities at the time of implantation can be reduced.

【0070】前記各実施の形態で説明したソース、ドレ
イン領域上に積み上げ拡散層を形成することも可能であ
る。その一例として、前記製造方法に係わる第1の実施
の形態において積み上げ拡散層を形成する場合を、第4
の実施の形態として、図7によって説明する。図7で
は、前記図3、図4によって説明した製造方法におい
て、積み上げ拡散層を形成する場合を示し、前記図3、
図4によって説明した構成部品と同様なるものには同一
符号を付与して示す。
It is also possible to form a stacked diffusion layer on the source and drain regions described in the above embodiments. As an example, the case where a stacked diffusion layer is formed in the first embodiment according to the manufacturing method is described in a fourth embodiment.
An embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a case where a stacked diffusion layer is formed in the manufacturing method described with reference to FIGS.
Components similar to those described with reference to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【0071】図7に示すように、前記図4の(5)によ
って説明したように、ゲート電極22の側壁に側壁スペ
ーサ25を形成した後、例えばシリコン上(浅いソー
ス、ドレイン領域23,24上)のみにシリコンを選択
エピタキシャル成長させる。その成長方法としては、一
例として、エピタキシャル成長雰囲気の圧力を133P
a以下とし、基板温度を620℃に設定し、成膜雰囲気
中にジシラン(Si2 6 )を10sccmの流量にて
12秒間流して、シリコン上のみにシリコンを選択エピ
タキシャル成長させる。その後塩素(Cl2 )を1sc
cmの流量にて15秒間流し、素子分離領域12、側壁
スペーサ25等の絶縁膜上に成長したシリコンをエッチ
ング除去する。その際、シリコン上にエピタキシャル成
長層の表層も除去されるが、シリコン上のエピタキシャ
ル成長層のほうが絶縁膜上のエピタキシャル成長層のほ
うが薄いため、シリコン上のエピタキシャル成長層が残
る。このシリコンのエピタキシャル成長とシリコンのエ
ッチングとを20回連続して繰り返すことで50nmの
厚さのエピタキシャル成長層のシリコン層を形成する。
このシリコン層が積み上げ拡散層71,72になる。そ
の際、ゲート電極22上も上記積み上げ拡散層71,7
2と同様なるシリコン層73が形成される。その後、前
記図4の(6)によって説明したのと同様に、半導体基
板11に深いソース、ドレイン領域を形成し、さらにそ
れ以降の工程を行う。なお、上記積み上げ拡散層71,
72の厚さは、適宜変更することが可能である。
As shown in FIG. 7, after the side wall spacers 25 are formed on the side walls of the gate electrode 22, as described with reference to FIG. 4 (5), for example, on silicon (on the shallow source / drain regions 23 and 24). Only), silicon is selectively epitaxially grown. As a growth method, as an example, the pressure of the epitaxial growth atmosphere is set to 133P.
a, the substrate temperature is set to 620 ° C., and disilane (Si 2 H 6 ) is flowed at a flow rate of 10 sccm for 12 seconds in the film formation atmosphere to selectively epitaxially grow silicon only on silicon. After that, 1 sc of chlorine (Cl 2 )
The silicon is grown on the insulating film such as the element isolation region 12 and the side wall spacer 25 by etching at a flow rate of 15 cm for 15 seconds to remove the silicon. At this time, the surface layer of the epitaxial growth layer on the silicon is also removed, but the epitaxial growth layer on the silicon is thinner than the epitaxial growth layer on the insulating film, so that the epitaxial growth layer on the silicon remains. By repeating silicon epitaxial growth and silicon etching 20 times continuously, a silicon layer of an epitaxially grown layer having a thickness of 50 nm is formed.
This silicon layer becomes the stacked diffusion layers 71 and 72. At this time, the stacked diffusion layers 71, 7 are also formed on the gate electrode 22.
A silicon layer 73 similar to that of No. 2 is formed. Thereafter, as described with reference to FIG. 4 (6), deep source and drain regions are formed in the semiconductor substrate 11, and further steps are performed. The stacked diffusion layers 71, 71
The thickness of 72 can be changed as appropriate.

【0072】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第
4の実施の形態では、トランジスタのスイッチング特性
に寄与するチャネル不純物注入領域(図示省略)を形成
する前に、積み上げ拡散層71,72を形成するので、
チャネル不純物注入領域の不純物の再分布は起こらな
い。したがって、前記製造方法に係わる第1の実施の形
態で説明したのと同様なる作用効果を積み上げ拡散層7
1,72を形成しても得ることが可能になる。
In the fourth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the stacked diffusion layers 71 and 72 are formed before forming the channel impurity implantation region (not shown) which contributes to the switching characteristics of the transistor. So
There is no redistribution of impurities in the channel impurity implantation region. Therefore, the same operation and effect as described in the first embodiment relating to the above manufacturing method are accumulated, and the diffusion layer 7 is stacked.
It is possible to obtain even if 1, 72 are formed.

【0073】また、上記説明した半導体装置の製造方法
は、側壁スペーサを形成しないようなトランジスタ、例
えばDRAMのメモリセルトランジスタの製造方法にも
適用することが可能である。この場合、側壁スペーサを
形成せず、ゲート電極を形成した後、ソース、ドレイン
拡散層の形成を1回のイオン注入により行う。その後、
チャネル不純物注入領域を形成するイオン注入を行えば
よい。
The method of manufacturing a semiconductor device described above can be applied to a method of manufacturing a transistor without a sidewall spacer, for example, a memory cell transistor of a DRAM. In this case, after forming the gate electrode without forming the side wall spacer, the source and drain diffusion layers are formed by one ion implantation. afterwards,
Ion implantation for forming a channel impurity implantation region may be performed.

【0074】上記製造方法の場合も、前記製造方法に係
わる第1の実施の形態で説明したのと同様なる作用効果
を得ることが可能になる。
Also in the case of the above-described manufacturing method, it is possible to obtain the same operational effects as those described in the first embodiment relating to the above-mentioned manufacturing method.

【0075】上記各実施の形態で説明した各種インプラ
のエネルギー値は上記数値に限定されるものではなく、
所望のトランジスタ特性に合わせて適宜設定される。ま
たゲート電極の構造もポリシリコン単層に限定されるこ
とはなく、ポリサイド構造等の他の構造であってもよ
い。またゲート電極の高さも上記数値例に限定されるこ
とはなく、所望のトランジスタ特性に合わせて適宜設定
される。またゲート電極中に不純物注入する場合は、予
め不純物を含む状態でゲート電極を形成する膜を成膜し
ておいてもよい。
The energy values of the various implants described in the above embodiments are not limited to the above values.
It is set appropriately in accordance with the desired transistor characteristics. The structure of the gate electrode is not limited to a single polysilicon layer, but may be another structure such as a polycide structure. Also, the height of the gate electrode is not limited to the above numerical example, but is appropriately set according to desired transistor characteristics. In the case where an impurity is implanted into the gate electrode, a film for forming the gate electrode may be formed in advance so as to contain the impurity.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の半導体装
置によれば、ゲート電極直下の半導体基板中にトランジ
スタのスイッチング特性に寄与する第1の不純物注入領
域が形成されているので、パンチスルー電流の発生を抑
制することができる。またソース、ドレイン拡散層の深
さ方向に半導体基板領域を介して素子分離領域の深さ方
向の端部近傍に第1の不純物注入領域と同程度の濃度を
有する第2の不純物注入領域が形成されているので、ソ
ース、ドレイン拡散層の接合容量を緩和することができ
るとともに、素子分離領域周辺での寄生トランジスタの
発生を抑制することができる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, since the first impurity-implanted region which contributes to the switching characteristics of the transistor is formed in the semiconductor substrate immediately below the gate electrode, punch-through is achieved. Generation of current can be suppressed. A second impurity-implanted region having the same concentration as that of the first impurity-implanted region is formed in the depth direction of the source / drain diffusion layer and near the end in the depth direction of the element isolation region via the semiconductor substrate region. Therefore, the junction capacitance between the source and drain diffusion layers can be reduced, and the occurrence of a parasitic transistor around the element isolation region can be suppressed.

【0077】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
半導体基板中に絶縁ゲート型電界効果トランジスタの高
濃度不純物注入領域を形成した後、絶縁ゲート型電界効
果トランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注
入領域を形成するので、この不純物注入領域は、上記高
濃度不純物注入領域の形成にともなう欠陥回復のための
熱処理後に行うことができる。そのため、ソース、ドレ
イン不純物注入のような高濃度不純物注入に伴うチャネ
ル不純物の増速拡散、および欠陥回復のための熱処理の
ような熱を伴う工程におけるチャネル不純物の拡散を回
避することができる。その結果、急峻な濃度分布からの
チャネル不純物の再分布を抑制することができるので、
チャネル不純物の濃度分布を急峻な濃度分布に設定し
て、短チャネル効果を抑制することができる。したがっ
て、スイッチング特性がよく、高い電流駆動能力の高い
絶縁ゲート型電界効果トランジスタを形成することが可
能になる。また、本発明の製造方法によれば、従来の半
導体ラインにより製造を行うことがきるので、コストの
大幅な上昇をともなわずに上記効果を得ることができ
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
After forming a high-concentration impurity-implanted region of an insulated-gate field-effect transistor in a semiconductor substrate, an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated-gate field-effect transistor is formed. This can be performed after heat treatment for recovering defects due to the formation of the impurity-implanted region. Therefore, it is possible to avoid accelerated diffusion of channel impurities due to high-concentration impurity implantation such as source and drain impurity implantation and diffusion of channel impurities in a step involving heat such as heat treatment for defect recovery. As a result, redistribution of channel impurities from a steep concentration distribution can be suppressed,
By setting the concentration distribution of the channel impurity to a steep concentration distribution, the short channel effect can be suppressed. Therefore, it is possible to form an insulated gate field effect transistor having good switching characteristics and high current driving capability. Further, according to the manufacturing method of the present invention, since the manufacturing can be performed using the conventional semiconductor line, the above-described effects can be obtained without a significant increase in cost.

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

【図1】本発明の半導体装置に係わる第1の実施の形態
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment according to a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置に係わる第2の実施の形態
を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment according to the semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a first embodiment according to a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態を示す製造工程図(続き)である。
FIG. 4 is a manufacturing step diagram (continued) showing the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第2の
実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 5 is a manufacturing process diagram showing a second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図6】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第3の
実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram showing a third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図7】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第4の
実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 7 is a manufacturing process diagram showing a fourth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図8】従来の技術によるチャネル不純物注入方法のプ
ロセスフローを示す製造工程図である。
FIG. 8 is a manufacturing process diagram showing a process flow of a channel impurity implantation method according to a conventional technique.

【図9】従来の技術によるチャネル不純物注入方法のプ
ロセスフローを示す製造工程図(続き)である。
FIG. 9 is a manufacturing step diagram (continued) showing a process flow of a channel impurity implantation method according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…絶縁ゲート型電界効果トランジスタ、11…半導体
基板、12…素子分離領域、22…ゲート電極、28,
29…ソース、ドレイン拡散層、31…第1の不純物注
入領域、34…第2の不純物注入領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulated gate field effect transistor, 11 ... Semiconductor substrate, 12 ... Element isolation region, 22 ... Gate electrode, 28,
29: source and drain diffusion layers, 31: first impurity implantation region, 34: second impurity implantation region

Claims (41)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成した素子分離領域と、
前記素子分離領域により分離されている前記半導体基板
部分に設けた絶縁ゲート型電界効果トランジスタを備え
た半導体装置において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与するもので、前記絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタのゲート電極直下の前記半導体基板中に形成し
た第1の不純物注入領域と、 前記第1の不純物注入領域と同程度の濃度を有し、前記
絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソース、ドレイン
拡散層の深さ方向に前記半導体基板領域を介して前記素
子分離領域の深さ方向の端部近傍に形成した第2の不純
物注入領域とを備えたことを特徴とする半導体装置。
An element isolation region formed in a semiconductor substrate;
A semiconductor device provided with an insulated gate field effect transistor provided on the semiconductor substrate portion separated by the element isolation region, wherein the insulated gate field effect transistor contributes to switching characteristics, A first impurity-implanted region formed in the semiconductor substrate immediately below a gate electrode of the effect transistor; and a source and drain diffusion region of the insulated gate field-effect transistor having a concentration substantially equal to that of the first impurity-implanted region. A second impurity-implanted region formed in the depth direction of the layer near the end in the depth direction of the element isolation region via the semiconductor substrate region.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記第2の不純物注入領域は前記素子分離領域の直下に
延長された状態に形成されていることを特徴とする半導
体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said second impurity-implanted region is formed to extend immediately below said element isolation region.
【請求項3】 半導体基板中に絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタの高濃度不純物注入領域を形成した後、前記
半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
スイッチング特性に寄与する不純物注入領域を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. After forming a high-concentration impurity implantation region of an insulated gate field effect transistor in a semiconductor substrate, forming an impurity implantation region contributing to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項4】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記高濃度不純物注入領域をイオン注入法により形成し
た後で前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッ
チング特性に寄与する不純物注入領域を形成する前に、
欠陥回復のための熱処理を行う工程を備えたことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the high-concentration impurity-implanted region is formed by an ion implantation method, and then an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed. Before you do
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of performing a heat treatment for defect recovery.
【請求項5】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記欠陥回復のための熱処理を急速昇温加熱により行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the heat treatment for recovering the defects is performed by rapid heating.
【請求項6】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 第1導電型の半導体基板に素子分離領域を形成する工程
と、 前記素子分離領域で分離された前記半導体基板の表面に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを行
った後に、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体基板中に第2
導電型不純物を高濃度に注入しかつ熱処理を行って前記
高濃度不純物注入領域となるソース領域およびドレイン
領域を形成する工程を行い、 その後、前記半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領
域を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein an element isolation region is formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a gate insulation is provided on a surface of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. And a step of forming a gate electrode through a film. Then, a second step is performed in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask.
A step of forming a source region and a drain region serving as the high-concentration impurity-implanted region by injecting a conductive-type impurity at a high concentration and performing a heat treatment, and thereafter, a switching characteristic of the insulated gate field-effect transistor in the semiconductor substrate; A method of forming an impurity-implanted region that contributes to a semiconductor device.
【請求項7】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 第1導電型の半導体基板に素子分離領域を形成する工程
と、 前記素子分離領域で分離された前記半導体基板の表面に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを行
った後に、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体基板中に第2
導電型不純物を高濃度に注入しかつ熱処理を行って前記
高濃度不純物注入領域となるソース領域およびドレイン
領域を形成する工程を行い、 その後、前記半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領
域を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein an element isolation region is formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a gate insulation is provided on a surface of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. And a step of forming a gate electrode through a film. Then, a second step is performed in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask.
A step of forming a source region and a drain region serving as the high-concentration impurity-implanted region by injecting a conductive-type impurity at a high concentration and performing a heat treatment; A method of forming an impurity-implanted region that contributes to a semiconductor device.
【請求項8】 請求項5記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 第1導電型の半導体基板に素子分離領域を形成する工程
と、 前記素子分離領域で分離された前記半導体基板の表面に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを行
った後に、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体基板中に第2
導電型不純物を高濃度に注入しかつ熱処理を行って前記
高濃度不純物注入領域となるソース領域およびドレイン
領域を形成する工程を行い、 その後、前記半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領
域を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein an element isolation region is formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a gate insulating is provided on a surface of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. And a step of forming a gate electrode through a film. Then, a second step is performed in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask.
A step of forming a source region and a drain region serving as the high-concentration impurity-implanted region by injecting a conductive-type impurity at a high concentration and performing a heat treatment, and thereafter, a switching characteristic of the insulated gate field-effect transistor in the semiconductor substrate; A method of forming an impurity-implanted region that contributes to a semiconductor device.
【請求項9】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 第1導電型の半導体基板に素子分離領域を形成する工程
と、 前記素子分離領域で分離された前記半導体基板の表面に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを行
った後に、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体基板中に第2
導電型不純物を高濃度に注入することで浅いソース領域
および浅いドレイン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極の側壁にイオン注入時のマスクとなる側
壁スペーサを形成する工程と、 前記ゲート電極および前記側壁スペーサをマスクにして
前記半導体基板中に第2導電型不純物を高濃度に注入す
ることで前記高濃度不純物注入領域となる深いソース領
域および深いドレイン領域を形成する工程と、 前記注入した不純物の活性化および前記半導体基板中の
結晶欠陥を回復するための熱処理工程とを行い、 その後、前記半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領
域を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein an element isolation region is formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a gate insulation is provided on a surface of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. And a step of forming a gate electrode through a film. Then, a second step is performed in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask.
Forming a shallow source region and a shallow drain region by implanting a conductive impurity at a high concentration; forming a sidewall spacer serving as a mask at the time of ion implantation on a sidewall of the gate electrode; Forming a deep source region and a deep drain region serving as the high-concentration impurity-implanted region by injecting a second-conductivity-type impurity at a high concentration into the semiconductor substrate using the sidewall spacer as a mask; Performing activation and a heat treatment step for recovering crystal defects in the semiconductor substrate, and thereafter performing a step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項10】 請求項4記載の半導体装置の製造方法
において、 第1導電型の半導体基板に素子分離領域を形成する工程
と、 前記素子分離領域で分離された前記半導体基板の表面に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを行
った後に、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体基板中に第2
導電型不純物を高濃度に注入することで浅いソース領域
および浅いドレイン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極の側壁にイオン注入時のマスクとなる側
壁スペーサを形成する工程と、 前記ゲート電極および前記側壁スペーサをマスクにして
前記半導体基板中に第2導電型不純物を高濃度に注入す
ることで前記高濃度不純物注入領域となる深いソース領
域および深いドレイン領域を形成する工程と、 前記注入した不純物の活性化および前記半導体基板中の
結晶欠陥を回復するための熱処理工程とを行い、 その後、前記半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領
域を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
10. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein an element isolation region is formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a gate insulation is provided on a surface of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. And a step of forming a gate electrode through a film. Then, a second step is performed in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask.
Forming a shallow source region and a shallow drain region by implanting a conductive impurity at a high concentration; forming a sidewall spacer serving as a mask at the time of ion implantation on a sidewall of the gate electrode; Forming a deep source region and a deep drain region serving as the high-concentration impurity-implanted region by injecting a second-conductivity-type impurity at a high concentration into the semiconductor substrate using the sidewall spacer as a mask; Performing activation and a heat treatment step for recovering crystal defects in the semiconductor substrate, and thereafter performing a step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項11】 請求項5記載の半導体装置の製造方法
において、 第1導電型の半導体基板に素子分離領域を形成する工程
と、 前記素子分離領域で分離された前記半導体基板の表面に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを行
った後に、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体基板中に第2
導電型不純物を高濃度に注入することで浅いソース領域
および浅いドレイン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極の側壁にイオン注入時のマスクとなる側
壁スペーサを形成する工程と、 前記ゲート電極および前記側壁スペーサをマスクにして
前記半導体基板中に第2導電型不純物を高濃度に注入す
ることで前記高濃度不純物注入領域となる深いソース領
域および深いドレイン領域を形成する工程と、 前記注入した不純物の活性化および前記半導体基板中の
結晶欠陥を回復するための熱処理工程とを行い、 その後、前記半導体基板に前記絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのスイッチング特性に寄与する不純物注入領
域を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
11. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein an element isolation region is formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a gate insulation is provided on a surface of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. And a step of forming a gate electrode through a film. Then, a second step is performed in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask.
Forming a shallow source region and a shallow drain region by implanting a conductive impurity at a high concentration; forming a sidewall spacer serving as a mask at the time of ion implantation on a sidewall of the gate electrode; Forming a deep source region and a deep drain region serving as the high-concentration impurity-implanted region by injecting a second-conductivity-type impurity at a high concentration into the semiconductor substrate using the sidewall spacer as a mask; Performing activation and a heat treatment step for recovering crystal defects in the semiconductor substrate, and thereafter performing a step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項12】 請求項6記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を形成する工程の前に、 前記ソース領域およびドレイン領域上に積み上げ拡散層
を形成する工程を備えたことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
12. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein before the step of forming an impurity-implanted region contributing to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor, the semiconductor device is stacked on the source region and the drain region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a diffusion layer.
【請求項13】 請求項7記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を形成する工程の前に、 前記ソース領域およびドレイン領域上に積み上げ拡散層
を形成する工程を備えたことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein before the step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor, the semiconductor device is stacked on the source region and the drain region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a diffusion layer.
【請求項14】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を形成する工程の前に、 前記ソース領域およびドレイン領域上に積み上げ拡散層
を形成する工程を備えたことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
14. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein before the step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor, the semiconductor device is stacked on the source region and the drain region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a diffusion layer.
【請求項15】 請求項9記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を形成する工程の前に、 前記深いソース領域および深いドレイン領域上に積み上
げ拡散層を形成する工程を備えたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
15. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the step of forming an impurity-implanted region contributing to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor comprises: Forming a stacked diffusion layer on the semiconductor device.
【請求項16】 請求項10記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を形成する工程の前に、 前記深いソース領域および深いドレイン領域上に積み上
げ拡散層を形成する工程を備えたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
16. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein before the step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor, the deep source region and the deep drain region are formed. Forming a stacked diffusion layer on the semiconductor device.
【請求項17】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を形成する工程の前に、 前記深いソース領域および深いドレイン領域上に積み上
げ拡散層を形成する工程を備えたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
17. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein before the step of forming an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor, on the deep source region and the deep drain region. Forming a stacked diffusion layer on the semiconductor device.
【請求項18】 請求項6記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region contributing to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項19】 請求項7記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
19. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項20】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
20. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein an impurity is implanted in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項21】 請求項9記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
21. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項22】 請求項10記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
22. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項23】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
23. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項24】 請求項12記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
24. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項25】 請求項13記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
25. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項26】 請求項14記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
26. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項27】 請求項15記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
27. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein an impurity is implanted in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項28】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
28. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項29】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して垂直方向から不純物を注入するイオン注入法
により形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
29. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein an impurity is implanted into an impurity implantation region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is formed by an ion implantation method.
【請求項30】 請求項6記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
30. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed such that an impurity implantation region is formed obliquely with respect to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項31】 請求項7記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
31. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項32】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
32. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項33】 請求項9記載の半導体装置の製造方法
において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
33. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein an impurity-implanted region contributing to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項34】 請求項10記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
34. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項35】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
35. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein an impurity-implanted region contributing to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor is formed obliquely with respect to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項36】 請求項12記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
36. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項37】 請求項13記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
37. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein an impurity-implanted region contributing to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項38】 請求項14記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
38. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項39】 請求項15記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
39. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項40】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
40. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field-effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
【請求項41】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのスイッチング
特性に寄与する不純物注入領域を、前記半導体基板の表
面に対して斜め方向から前記ゲート電極の下方へ不純物
を注入するイオン注入法により形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
41. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein an impurity-implanted region that contributes to switching characteristics of the insulated gate field effect transistor is formed in a direction oblique to a surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is formed by an ion implantation method of implanting impurities downward.
JP10172377A 1998-06-19 1998-06-19 Semiconductor device and manufacture of semiconductor device Abandoned JP2000012836A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10172377A JP2000012836A (en) 1998-06-19 1998-06-19 Semiconductor device and manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10172377A JP2000012836A (en) 1998-06-19 1998-06-19 Semiconductor device and manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000012836A true JP2000012836A (en) 2000-01-14

Family

ID=15940789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10172377A Abandoned JP2000012836A (en) 1998-06-19 1998-06-19 Semiconductor device and manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000012836A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008112508A1 (en) * 2007-03-13 2008-09-18 Fairchild Semiconductor Corporation Short channel lv, mv, and hv cmos devices
JP2011151120A (en) * 2010-01-20 2011-08-04 Toshiba Corp Semiconductor device, and method for manufacturing the same
KR101090049B1 (en) 2008-03-26 2011-12-07 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008112508A1 (en) * 2007-03-13 2008-09-18 Fairchild Semiconductor Corporation Short channel lv, mv, and hv cmos devices
US7602017B2 (en) 2007-03-13 2009-10-13 Fairchild Semiconductor Corporation Short channel LV, MV, and HV CMOS devices
US7968400B2 (en) 2007-03-13 2011-06-28 Fairchild Semiconductor Corporation Short channel LV, MV, and HV CMOS devices
CN101632178B (en) * 2007-03-13 2012-01-11 飞兆半导体公司 Short channel lv, mv, and hv CMOS devices
KR101090049B1 (en) 2008-03-26 2011-12-07 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2011151120A (en) * 2010-01-20 2011-08-04 Toshiba Corp Semiconductor device, and method for manufacturing the same
US8604522B2 (en) 2010-01-20 2013-12-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Field effect type semiconductor device and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7714394B2 (en) CMOS semiconductor devices having elevated source and drain regions and methods of fabricating the same
US5254490A (en) Self-aligned method of fabricating an LDD MOSFET device
US6500720B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US6743704B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
JPH02181934A (en) MIS type semiconductor device and its manufacturing method
JPH09135025A (en) Method for manufacturing semiconductor device
US20050151203A1 (en) Temporary self-aligned stop layer is applied on silicon sidewall
US7151032B2 (en) Methods of fabricating semiconductor devices
US6380021B1 (en) Ultra-shallow junction formation by novel process sequence for PMOSFET
JP4481388B2 (en) Insulated gate field effect transistor and method of manufacturing the same
JP4186247B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device and method for forming conductive silicon film
JP2000012836A (en) Semiconductor device and manufacture of semiconductor device
JP2757491B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US7364995B2 (en) Method of forming reduced short channel field effect transistor
KR100705233B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2004158697A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2000223700A (en) Semiconductor device and fabrication thereof
KR100588784B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR100531120B1 (en) Fabricating method of semiconductor device
JP4228416B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR20030001942A (en) Semiconductor Device And Manufacturing Method For the Same
KR100228334B1 (en) Method for fabricating mosfet in semiconductor device
JP3108927B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH1056171A (en) Mis semiconductor device and its manufacture
JP2000106431A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050308

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20080227