JP2001068673A - Method for forming semiconductor device - Google Patents
Method for forming semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JP2001068673A JP2001068673A JP2000216251A JP2000216251A JP2001068673A JP 2001068673 A JP2001068673 A JP 2001068673A JP 2000216251 A JP2000216251 A JP 2000216251A JP 2000216251 A JP2000216251 A JP 2000216251A JP 2001068673 A JP2001068673 A JP 2001068673A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- spacer
- forming
- semiconductor layer
- selective epitaxial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/0223—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate
- H10D30/0227—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate having both lightly-doped source and drain extensions and source and drain regions self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly-doped drain [LDD] MOSFET or double-diffused drain [DDD] MOSFET
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/031—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT]
- H10D30/0312—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT] characterised by the gate electrodes
- H10D30/0314—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT] characterised by the gate electrodes of lateral top-gate TFTs comprising only a single gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/66—Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes
- H10D64/671—Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes the conductor having lateral variation in doping or structure
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 選択的にデポジションされるエピタキシャル
半導体層を備える半導体装置の形成方法を提供する。
【解決手段】 側壁を有する部品が半導体装置基板上に
形成される。部品の側壁がアンダーカットされ、第1部
分と第2部分とを有する選択的エピタキシャル半導体層
が半導体装置基板上に形成される。選択的エピタキシャ
ル半導体層の第1部分がアンダーカットされた側壁と半
導体装置基板との間に形成され、側壁部分により覆われ
る表面を有する。選択的エピタキシャル半導体層の第2
部分が半導体装置基板上で、側壁に隣接して形成され、
露出されて、半導体装置基板の主表面と実質的に平行な
表面部分を備える。
(57) Abstract: A method for forming a semiconductor device including an epitaxial semiconductor layer selectively deposited is provided. A component having a side wall is formed on a semiconductor device substrate. A sidewall of the component is undercut, and a selective epitaxial semiconductor layer having a first portion and a second portion is formed on the semiconductor device substrate. A first portion of the selective epitaxial semiconductor layer is formed between the undercut sidewall and the semiconductor device substrate and has a surface covered by the sidewall portion. Second of selective epitaxial semiconductor layer
A portion is formed on the semiconductor device substrate, adjacent to the sidewall,
A surface portion exposed and substantially parallel to the main surface of the semiconductor device substrate;
Description
【0001】[0001]
【関連出願】本出願は、本件と同日に出願され、本件の
現譲受人に譲渡され、本明細書に参考文献として含まれ
る代理人文書番号SC90882A「Method for Forming A Sem
iconductor Device(半導体装置の形成方法)」に関連
する。[Related Application] The present application is filed on the same day as the present case, is assigned to the present assignee of the present case, and is incorporated by reference into the present specification. Attorney's document number SC90882A “Method for Forming A Sem
semiconductor device (a method for forming a semiconductor device). "
【0002】[0002]
【産業上の利用分野】本発明は、一般に半導体装置の形
成方法に関し、さらに詳しくは、選択的にデポジション
されるエピタキシャル半導体層を備える半導体装置の形
成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a method for forming a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a semiconductor device having an epitaxial semiconductor layer selectively deposited.
【0003】[0003]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体装置の部品の大きさは、きわめて浅いソース/ドレイ
ン構造を形成する従来の注入およびケイ化物法のプロセ
ス能力に挑戦し続けている。将来世代の装置の寸法要件
を満たすために、可能性のある代替法の1つとして、選
択的にデポジションされるエピタキシャル・シリコンを
用いて形成される高設型ソース/ドレイン領域(elevat
ed source/drain region)が提案された。高設型ソース
/ドレイン領域は、トランジスタのソース/ドレイン領
域を形成する際の犠牲ケイ化層としても注入後の外方拡
散源としても機能することができる。しかし、高設型ソ
ース/ドレイン構造の利点は、選択的にデポジションさ
れるエピタキシャル・シリコン内に形成するファセット
によって起こるプロセス一体化の問題により制約を受け
ることがある。2. Description of the Related Art The size of semiconductor device components continues to challenge the process capabilities of conventional implant and silicide processes to form very shallow source / drain structures. In order to meet the dimensional requirements of future generation devices, one possible alternative is to use elevated source / drain regions (elevat) formed using selectively deposited epitaxial silicon.
ed source / drain region). The elevated source / drain region can function both as a sacrificial silicide layer when forming the source / drain regions of the transistor and as an outdiffusion source after implantation. However, the advantages of the elevated source / drain structure may be limited by process integration issues caused by facets formed in the selectively deposited epitaxial silicon.
【0004】図1は、ファセットを伴う高設型ソース/
ドレイン領域を有する半導体装置の一部の断面図であ
る。さらに詳しくは、図1は、半導体装置基板10上に
形成されるゲート誘電層112とゲート電極114とを
具備する。半導体基板10内には、ドーピングされた延
長領域116が形成される。この被ドーピング延長領域
116は、低濃度にドーピングされるドレイン(LDD:li
ghtly doped drain)領域と似ているが、LDD領域よりも
高いドーピング濃度を有するのが普通である。FIG. 1 shows an elevated source with facets.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a semiconductor device having a drain region. More specifically, FIG. 1 includes a gate dielectric layer 112 and a gate electrode 114 formed on the semiconductor device substrate 10. A doped extension region 116 is formed in the semiconductor substrate 10. The extension region 116 to be doped has a lightly doped drain (LDD: li).
ghtly doped drain) region, but usually has a higher doping concentration than the LDD region.
【0005】酸化物ライナ層122とスペーサ124と
がゲート電極114の側壁に沿って形成される。スペー
サ124の形成後、選択的エピタキシャル・デポジショ
ン・プロセスが用いられて、高設型ソース/ドレイン領
域126を形成する。ファセット1262,1264
は、選択的エピタキシャル・デポジション・プロセスの
産物であるが、これらがスペーサ124近くの高設型ソ
ース/ドレイン領域126の端部に形成される。この実
施例においては、ファセット1262は実質的に{11
1}結晶面に沿ってでき、ファセット1264は{31
1}結晶面に沿ってでき、上面1266は{100}結
晶面に沿ってできる。{100}結晶面も、半導体基板
10の主表面の結晶面である。ドーピングされたソース
/ドレイン領域128が半導体基板10内に形成され
る。被ドーピング・ソース/ドレイン領域128は、従
来のイオン注入法を用いて形成される。[0005] An oxide liner layer 122 and spacers 124 are formed along the sidewalls of the gate electrode 114. After formation of the spacers 124, a selective epitaxial deposition process is used to form the elevated source / drain regions 126. Facets 1262, 1264
Are the products of the selective epitaxial deposition process, which are formed at the end of the elevated source / drain region 126 near the spacer 124. In this embodiment, facet 1262 is substantially $ 11.
Along the 1} crystal plane, facet 1264 is {31
The upper surface 1266 is formed along the {100} crystal plane. The {100} crystal plane is also a crystal plane of the main surface of the semiconductor substrate 10. A doped source / drain region 128 is formed in the semiconductor substrate 10. The doped source / drain regions 128 are formed using a conventional ion implantation method.
【0006】図1に示されるように、ソース/ドレイン
領域128に伴うドーピング接合部の断面は高設型ソー
ス/ドレイン領域126内に形成されるファセットによ
り変わる。接合部ドーピング断面は、ファセット126
2,1264による高設型ソース/ドレイン領域126
の厚みの変動により影響を受ける。ファセットを有する
高設型ソース/ドレイン領域126のこの部分は、一般
に不均一でより薄い高設型ソース/ドレイン領域126
の部分に対応する。高設型ソース/ドレイン領域126
の薄い部分は同様に、接合部ドーピング断面が不均一で
基板10内により深く延在する、基板10内の領域にも
対応する。不均一な接合部ドーピング断面がより深くな
ることは、いくつかの理由から望ましくない。第1に、
そのためにソース/ドレイン領域と基板との間の面積が
大きくなり、そのために接合部の容量全体が大きくな
る。第2に、部分的に深い接合部があると、ソース/ド
レイン領域128の中心と延長領域116との間の領域
において、部分的にドーパント濃度が低くなる。このた
めに、ソース/ドレイン領域128と延長領域116と
の間の抵抗が大きくなることがある。これは、ドーパン
ト種の分布が半導体装置にとって最適ではないためであ
る。抵抗が大きくなると、装置の動作速度に影響を与え
ることがあり、これは一般的に望ましくない。最後に、
部分的に深い接合領域があると、ドレイン誘導によるバ
リアの低下(DIBL:drain-induced-barrier-lowering)
などの短チャネル効果を招くことがある。これは、部分
的に深い接合部がスペーサ下方で横方向にソース/ドレ
イン領域を延長して、ゲート端部近くまでこの領域を移
動させ、それによって有効延長が短くなるからである。As shown in FIG. 1, the cross section of the doping junction associated with the source / drain regions 128 varies with the facets formed in the elevated source / drain regions 126. The junction doping cross section is facet 126
2,1264 high source / drain regions 126
Is affected by variations in thickness. This portion of the elevated source / drain region 126 having facets is generally uneven and thinner.
Corresponding to the part. Elevated source / drain region 126
Also correspond to regions in the substrate 10 where the junction doping cross section is non-uniform and extends deeper into the substrate 10. Deeper non-uniform junction doping cross sections are undesirable for several reasons. First,
As a result, the area between the source / drain region and the substrate increases, thereby increasing the overall capacitance of the junction. Second, the presence of a partially deep junction results in a partially reduced dopant concentration in the region between the center of source / drain region 128 and extension region 116. This may increase the resistance between the source / drain region 128 and the extension region 116. This is because the distribution of the dopant species is not optimal for the semiconductor device. Higher resistance can affect the operating speed of the device, which is generally undesirable. Finally,
Drain-induced-barrier-lowering (DIBL) when there is a partially deep junction region
May cause short channel effects. This is because the partially deep junction extends the source / drain region laterally below the spacer, moving this region closer to the gate edge, thereby reducing the effective extension.
【0007】[0007]
【実施例】本発明のある実施例により、側壁を有する部
品が半導体装置基板上に形成される。部品の側壁がアン
ダーカットされ、第1部分と第2部分とを有する選択的
エピタキシャル半導体層が半導体装置基板上に形成され
る。第1部分は、アンダーカットされた側壁と半導体装
置基板との間に形成され、側壁の部分により覆われる表
面を有する。第2部分は側壁に隣接して形成され、露出
されて、半導体装置基板の主表面と実質的に平行である
表面を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In one embodiment of the present invention, a component having a side wall is formed on a semiconductor device substrate. A sidewall of the component is undercut, and a selective epitaxial semiconductor layer having a first portion and a second portion is formed on the semiconductor device substrate. The first portion is formed between the undercut side wall and the semiconductor device substrate, and has a surface covered by the side wall portion. The second portion is formed adjacent to the sidewall and has an exposed surface that is substantially parallel to the main surface of the semiconductor device substrate.
【0008】添付の図面を参照して、本発明の実施例を
さらに詳しく説明する。図2は、半導体装置基板20の
断面図である。本明細書において用いられる半導体装置
基板には、単結晶半導体ウェハ,絶縁体上半導体ウェハ
または半導体装置を形成するために用いられる任意のそ
の他の基板が含まれる。ある実施例により、部分的に形
成される部品22が、半導体装置基板20の部分の上に
形成される。この実施例においては、部分形成される部
品22は、ゲート誘電層24,ゲート電極層26および
無反射層28を半導体装置基板20上に順次形成するこ
とにより形成される。次に半導体装置基板20がパター
ニングされエッチングされて、図2に示される部分形成
部品22が画成される。この実施例においては、部分形
成部品22とはゲート電極積層部である。次に薄い酸化
物層(図示せず)が基板20の被露出面と部分形成部品
22との上に形成され、延長領域29がイオン注入処理
段階を用いて半導体装置基板20内に形成される。Embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a sectional view of the semiconductor device substrate 20. As used herein, semiconductor device substrates include single crystal semiconductor wafers, semiconductor wafers on insulators, or any other substrate used to form semiconductor devices. According to one embodiment, partially formed components 22 are formed over portions of semiconductor device substrate 20. In this embodiment, the part 22 to be partially formed is formed by sequentially forming a gate dielectric layer 24, a gate electrode layer 26, and an antireflection layer 28 on the semiconductor device substrate 20. Next, the semiconductor device substrate 20 is patterned and etched to define the partially formed part 22 shown in FIG. In this embodiment, the partially formed component 22 is a gate electrode laminated portion. Next, a thin oxide layer (not shown) is formed on the exposed surface of the substrate 20 and the partially formed component 22, and an extension region 29 is formed in the semiconductor device substrate 20 using an ion implantation process step. .
【0009】次に、無反射層28が従来の熱リン酸溶液
を用いて除去される。ライナ層32が基板20と部分形
成部品22上に図3に示されるように形成される。通
常、ライナ層は、熱酸化により、あるいはその他の従来
のデポジション・プロセスを用いて形成される。ある実
施例においては、ライナ層32は酸化物を含む単独層で
ある。他の実施例においては、ライナ層32は複数の
層、または後で形成されるスペーサ34と下部基板20
とに関して選択的にエッチングすることのできる任意の
材料または材料の組み合わせを用いて形成することがで
きる。この実施例においては、ライナ層32はテトラエ
チルオルトシリケート(TEOS:tetraethylorthosilicat
e)を源気体として用いるデポジション・プロセスを用
いて形成される。通常、ライナ層の厚みは約10ないし
30ナノメートル(nm)の範囲にある。Next, the anti-reflective layer 28 is removed using a conventional hot phosphoric acid solution. A liner layer 32 is formed on substrate 20 and partially formed component 22 as shown in FIG. Typically, the liner layer is formed by thermal oxidation or using other conventional deposition processes. In some embodiments, liner layer 32 is a single layer that includes an oxide. In other embodiments, the liner layer 32 may be a plurality of layers, or a spacer 34 and a lower substrate 20 to be formed later.
It can be formed using any material or combination of materials that can be selectively etched with respect to. In this embodiment, the liner layer 32 is made of tetraethylorthosilicat (TEOS).
It is formed using a deposition process using e) as the source gas. Typically, the thickness of the liner layer is in the range of about 10 to 30 nanometers (nm).
【0010】ある実施例により、ライナ層32の形成後
に、スペーサ34が形成されて図3に示される実質的に
形成される部品36を画成する。通常、スペーサ34は
窒化シリコンで形成され、約50ないし100nmのベー
ス幅寸法38を有する。窒化シリコンは通常、約50な
いし120nmの初期厚でデポジションされ、その後エッ
チバックされてスペーサ34が形成される。スペーサを
形成するためのエッチング・プロセスは従来のものであ
り、スペーサの断面がそれを形成するために用いるエッ
チング・プロセスの影響を受けることは当業者には明白
であろう。According to one embodiment, after formation of the liner layer 32, a spacer 34 is formed to define the substantially formed component 36 shown in FIG. Typically, spacers 34 are formed of silicon nitride and have a base width dimension 38 of about 50-100 nm. The silicon nitride is typically deposited with an initial thickness of about 50-120 nm and then etched back to form spacers 34. It will be apparent to those skilled in the art that the etching process for forming the spacer is conventional and that the cross-section of the spacer is affected by the etching process used to form it.
【0011】スペーサ34の形成後に、エッチングが実
行されて、ライナ層32の部分が除去され、基板20の
部分が露出される。さらに、このエッチングによってス
ペーサ34の下層にあるライナ層の部分がアンダーカッ
トされ除去される。アンダーカットの量は図4に示す寸
法42により示される。アンダーカット量は、通常は約
20ないし50ナノメートル(nm)の範囲にある。しか
し、アンダーカット量はさらにベースでのスペーサ幅に
よって決定されることが、当業者には認識頂けよう。こ
の実施例においては、アンダーカット量はスペーサ34
のベースにおける幅の75%以下である。しかし、ライ
ナ層32の端部とゲート電極26との間の距離は、少な
くとも15ないし20nmとして、後で形成される高設型
ソース/ドレイン領域とゲート電極26との間のミラー
容量効果の過剰な増大を軽減するようにしなければなら
ない。さらに、アンダーカット量は、スペーサ34の機
械的支持部要件によっても制約を受ける。アンダーカッ
トが多すぎると、スペーサの層間剥離を招く危険があ
る。After formation of the spacers 34, etching is performed to remove portions of the liner layer 32 and expose portions of the substrate 20. Further, the portion of the liner layer below the spacer 34 is undercut and removed by this etching. The amount of undercut is indicated by the dimension 42 shown in FIG. The amount of undercut is typically in the range of about 20 to 50 nanometers (nm). However, those skilled in the art will recognize that the amount of undercut is further determined by the spacer width at the base. In this embodiment, the amount of undercut is
75% or less of the width at the base. However, the distance between the end of the liner layer 32 and the gate electrode 26 should be at least 15 to 20 nm so that the mirror capacitance effect between the gate electrode 26 and the elevated source / drain region formed later is excessive. Must be reduced. Further, the amount of undercut is also limited by the mechanical support requirements of the spacer 34. If there are too many undercuts, there is a risk of delamination of the spacer.
【0012】本発明のある実施例により、ライナ層32
のエッチングに先立ち予備洗浄プロセスを実施する。予
備洗浄プロセスでは、従来の硫酸と過酸化水素による洗
浄の後で、水酸化アンモニウムと過酸化水素による洗浄
を行う。次にライナ層32は、脱イオン水/フッ化水素
酸(HF)溶液を用いてエッチングされる。この溶液の濃
度は、HF1に対して約100の脱イオン水(100:
1)である。他の濃度,他のエッチング剤および等方性
プラズマ・エッチング・プロセスを代わりに用いてライ
ナ層32をエッチングし、アンダーカットを形成するこ
ともできる。たとえば、50:1または10:1の濃度
の脱イオン水/HF溶液を用いることができる。あるい
は、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムを含有する緩衝
酸化物エッチング(BOE: buffered oxide etch)などを
用いることもできる。アンダーカットを適度に制御する
ためにどのエッチング・プロセスと薬品とを用いるべき
かは、熟練者が決定することができる。In accordance with one embodiment of the present invention, liner layer 32
Prior to etching, a pre-cleaning process is performed. In the pre-cleaning process, cleaning with ammonium hydroxide and hydrogen peroxide is performed after cleaning with conventional sulfuric acid and hydrogen peroxide. Next, the liner layer 32 is etched using a deionized water / hydrofluoric acid (HF) solution. The concentration of this solution is about 100 deionized water (100:
1). Other concentrations, other etchants, and an isotropic plasma etching process may alternatively be used to etch liner layer 32 to form an undercut. For example, a 50: 1 or 10: 1 concentration of deionized water / HF solution can be used. Alternatively, a buffered oxide etch (BOE) containing hydrofluoric acid and ammonium fluoride can be used. The skilled artisan can decide which etching process and chemicals to use to moderately control the undercut.
【0013】図5は、100:1の脱イオン水/HF溶液
を用いた場合の、ファセット率およびエッチング時間
と、アンダーカット量およびエッチング時間との両方の
グラフを示す。本明細書の目的に関しては、ファセット
率はスペーサに覆われない(すなわちスペーサ34と基
板20との間の){111}ファセット長を{111}
ファセットの全長で割ったものである。従って、{11
1}ファセットの全長がスペーサ34で覆われる場合、
ファセット率は0になる。{111}ファセットが露出
される(すなわちスペーサ34により覆われない)ほ
ど、ファセット率は大きくなる。従って、図5では{1
11}ファセット量は約170秒後には、あるいはこの
実施例において約30nmのアンダーカットを形成後は、
ほぼ0まで下がる。FIG. 5 shows a graph of both the facet rate and the etching time, and the amount of undercut and the etching time when using a 100: 1 deionized water / HF solution. For the purposes of this specification, the facet ratio is not covered by the spacer (ie, between the spacer 34 and the substrate 20).
Divided by the total facet length. Therefore, $ 11
1} If the entire length of the facet is covered by the spacer 34,
The facet rate becomes zero. The more the {111} facet is exposed (ie, not covered by the spacer 34), the higher the facet ratio. Therefore, in FIG.
The 11 ° facet amount is about 170 seconds later, or after forming an undercut of about 30 nm in this example,
It drops to almost zero.
【0014】基板上に後で形成される選択的エピタキシ
ャル膜の形成に先立ち、水素(H2)または塩化水素(HC
l)を水素源として用いる水素環境において基板を焼成
することがある。次に選択的エピタキシャル・デポジシ
ョン・プロセスを用いて図6に示す選択的エピタキシャ
ル半導体領域62と選択的多結晶シリコン領域66とを
形成する。本発明のある実施例により、選択的エピタキ
シャル半導体領域62は、選択的エピタキシャル・シリ
コン領域として形成される。選択的エピタキシャル・シ
リコン領域の厚みは、通常約10ないし100nmの範囲
にある。本発明の実施例により、エピタキシャル半導体
領域62は、ドーピングされた選択的エピタキシャル・
シリコン領域であってもドーピングされない選択的エピ
タキシャル・シリコン領域であってもよい。すでに形成
されたアンダーカットにより、選択的エピタキシャル半
導体領域62のファセット64がスペーサ34と基板2
0との間に形成される。従って、選択的エピタキシャル
領域62のファセットを有するこれらの部分はスペーサ
に覆われて、露出されない。これは、選択的エピタキシ
ャル領域62の被露出部分と対照的である。選択的エピ
タキシャル領域62の被露出部分は、{100}結晶面
に実質的に沿う表面68を有し、半導体装置基板20の
主表面69に実質的に平行である。さらに、表面68に
伴う部分の選択的エピタキシャル領域の厚みは、実質的
に均一である。選択的多結晶領域66がゲート電極26
の上に形成される。領域66は、一般に多結晶構造を有
して、通常、「食パン」の形をしている。Prior to forming a selectively epitaxial film to be formed later on the substrate, hydrogen (H 2) or hydrogen chloride (HC
The substrate may be fired in a hydrogen environment using l) as a hydrogen source. Next, a selective epitaxial semiconductor region 62 and a selective polysilicon region 66 shown in FIG. 6 are formed by using a selective epitaxial deposition process. According to one embodiment of the present invention, selective epitaxial semiconductor region 62 is formed as a selective epitaxial silicon region. The thickness of the selective epitaxial silicon region is typically in the range of about 10 to 100 nm. According to an embodiment of the present invention, the epitaxial semiconductor region 62 may be a doped selective epitaxial layer.
It may be a silicon region or an undoped selective epitaxial silicon region. Due to the undercut already formed, the facets 64 of the selective epitaxial semiconductor region 62 are
0 is formed. Therefore, those portions of the selective epitaxial region 62 that have facets are covered with spacers and are not exposed. This is in contrast to the exposed portion of the selective epitaxial region 62. The exposed portion of selective epitaxial region 62 has a surface 68 substantially along the {100} crystal plane and is substantially parallel to main surface 69 of semiconductor device substrate 20. Further, the thickness of the selective epitaxial region in the portion associated with surface 68 is substantially uniform. Selective polycrystalline region 66 forms gate electrode 26
Formed on Region 66 generally has a polycrystalline structure and is typically in the shape of a "bread."
【0015】選択的エピタキシャル・デポジション・プ
ロセスのパラメータは従来のものである。たとえば、ト
リクロロシラン,ジクロロシラン,シラン,ジシラン,
臭素化シランなどのシリコン源を用いることができる。
選択的デポジションの度合は、通常、シリコン源の薬品
とデポジション温度とに依存する。臭素系シリコン化合
物は、塩素化系シリコン化合物よりも選択性が優れてい
る。シリコン源気体内のハロゲン元素数を増やしても選
択性が改善される。従って、塩化水素または分子塩素を
デポジション・サイクルの一部または全体の間に流すこ
とができる。ジクロロシランを源気体として用いる場
合、デポジション温度は通常、摂氏約800ないし90
0度の範囲にある。デポジション温度は、ハロゲン化シ
リコン源気体内のハロゲン元素数を増やすか減らすこと
により変更することができることは、当業者には認識頂
けよう。たとえば、ジクロロシランのデポジション温度
はトリクロロシランのデポジション温度より低いと予測
される。選択的にデポジションされるエピタキシャル・
シリコンを用いて選択的エピタキシャル半導体領域62
を形成することに加えて、選択的エピタキシャル領域6
2は、シリコン・ゲルマニウム(silicon germaniu
m),炭化シリコン,炭化シリコン・ゲルマニウムなど
を含む他の選択的にデポジションされる薄膜を用いても
形成することができる。この場合は、対応する適切な源
気体を用いる。The parameters of the selective epitaxial deposition process are conventional. For example, trichlorosilane, dichlorosilane, silane, disilane,
A silicon source such as brominated silane can be used.
The degree of selective deposition typically depends on the silicon source chemical and the deposition temperature. Brominated silicon compounds have better selectivity than chlorinated silicon compounds. Increasing the number of halogen elements in the silicon source gas also improves selectivity. Thus, hydrogen chloride or molecular chlorine can flow during some or all of the deposition cycle. When dichlorosilane is used as the source gas, the deposition temperature is typically about 800 to 90 degrees Celsius.
It is in the range of 0 degrees. One skilled in the art will recognize that the deposition temperature can be changed by increasing or decreasing the number of halogen elements in the silicon halide source gas. For example, the deposition temperature of dichlorosilane is expected to be lower than the deposition temperature of trichlorosilane. Selectively deposited epitaxial
Selective epitaxial semiconductor region 62 using silicon
In addition to forming the selective epitaxial region 6
2 is silicon germaniu
m), other selectively deposited thin films including silicon carbide, silicon carbide / germanium, and the like. In this case, a corresponding appropriate source gas is used.
【0016】図7の矢印72により示されるイオン注入
段階が実施されて、ソース/ドレイン領域74が形成さ
れる。ここで説明されるファセットレス・デポジション
・プロセスにより、従来技術の図1に見られる不均一で
より深い接合断面領域1282を作り出すことなく、ド
ーピングされたソース/ドレイン領域74を形成するこ
とができる。従って、従来技術とは異なり、イオン注入
段階の結果として形成される接合部は、実質的に一定で
半導体装置基板20の主表面に平行な全体深さを有す
る。接合部全体でこのように深さの変動が小さくなるこ
とにより、ドーピングされたソース/ドレイン領域74
と基板20との間の接合面積量がさらに小さくなり、そ
れに対応して接合部容量全体が小さくなる。その上、イ
オン注入後の基板内のドーパント種の分布はソース/ド
レイン領域の全長に亘り同一の深さで、延長領域29に
隣接する領域ではさらに密接に分布される。このため
に、ソース/ドレイン領域と延長領域との間の抵抗が小
さくなり、従来技術に比べてDIBLなどの短チャネル効果
が軽減される。さらに、接合深さをより厳密に制御する
ことができるので、より厳密な許容値とより小さい寸法
を用いて装置を作成することができる。このため、半導
体装置全体の信頼性と性能を改善することができる。選
択的にデポジションされるエピタキシャル・シリコン領
域62および基板20内にドーパントを注入後、基板が
アニーリングされ、ドーパントが拡散および活性化され
て、それにより基板内のソース/ドレイン領域と延長領
域の接合部をさらに画成する。The ion implantation step indicated by arrow 72 in FIG. 7 is performed to form source / drain regions 74. The facetless deposition process described herein allows the formation of doped source / drain regions 74 without creating the non-uniform and deeper junction cross-sectional area 1282 seen in prior art FIG. . Thus, unlike the prior art, the junction formed as a result of the ion implantation step has a substantially constant overall depth parallel to the main surface of semiconductor device substrate 20. This reduced depth variation across the junction results in doped source / drain regions 74.
The amount of junction area between the substrate and the substrate 20 is further reduced, and the overall junction capacitance is correspondingly reduced. In addition, the distribution of the dopant species in the substrate after ion implantation has the same depth over the entire length of the source / drain regions and is more closely distributed in the region adjacent to extension region 29. Therefore, the resistance between the source / drain region and the extension region is reduced, and the short channel effect such as DIBL is reduced as compared with the related art. Further, because the junction depth can be more tightly controlled, the device can be made with tighter tolerances and smaller dimensions. Therefore, the reliability and performance of the entire semiconductor device can be improved. After implanting the dopant into the selectively deposited epitaxial silicon region 62 and the substrate 20, the substrate is annealed and the dopant is diffused and activated, thereby joining the source / drain region and the extension region in the substrate. Further defining the part.
【0017】次に自己整合ケイ化物プロセスを実行し
て、選択的エピタキシャル層の部分を図8に示すケイ化
物領域82へと変える。この実施例においては、基板上
にコバルトがデポジションされ、反応を起こして、ケイ
化コバルト領域82が形成される。この後、未反応のコ
バルトがスペーサ34の側面から除去される。これで、
ソース/ドレイン領域74をゲート電極に電気的に短絡
させることなくケイ化物領域82を形成することができ
る。ケイ化物領域82の厚みは可変することがある。こ
の実施例においては、ケイ化物領域82は、図6および
図7に示される選択的成長エピタキシャル領域62の厚
みにほぼ近い厚みを有する。このようにして、選択的成
長エピタキシャル領域62を犠牲ケイ化層として用いる
という利点が得られる。Next, a self-aligned silicide process is performed to convert portions of the selective epitaxial layer to silicide regions 82 shown in FIG. In this embodiment, cobalt is deposited on the substrate and reacts to form cobalt silicide regions 82. Thereafter, unreacted cobalt is removed from the side surface of the spacer 34. with this,
The silicide region 82 can be formed without electrically shorting the source / drain region 74 to the gate electrode. The thickness of silicide region 82 may vary. In this embodiment, silicide region 82 has a thickness that approximates the thickness of selectively grown epitaxial region 62 shown in FIGS. In this way, the advantage of using the selectively grown epitaxial region 62 as a sacrificial silicide layer is obtained.
【0018】次に図9に示される実質的に完成された装
置が形成される。中間レベル誘電(ILD:interlevel di
electric)層90がケイ化物領域82上に形成され、コ
ンタクト開口部92を形成するためにパターニングされ
る。次に導電プラグ94と相互接続部96とが形成さ
れ、ケイ化物領域82の1つと電気的接触を行う。次に
パッシベーション層98が相互接続部の最上層上に形成
される。図示はされないが、他の電気接続部をゲート電
極26および他のソース/ドレイン領域74に行うこと
ができる。さらに、他のILD層および相互接続レベルを
必要に応じて形成し、より複雑な半導体装置を形成する
こともできる。Next, the substantially completed device shown in FIG. 9 is formed. Interlevel dielectric (ILD)
electric) layer 90 is formed over silicide region 82 and patterned to form contact openings 92. Next, conductive plugs 94 and interconnects 96 are formed and make electrical contact with one of the silicide regions 82. Next, a passivation layer 98 is formed on the top layer of the interconnect. Although not shown, other electrical connections can be made to gate electrode 26 and other source / drain regions 74. Further, other ILD layers and interconnect levels can be formed as needed to form more complex semiconductor devices.
【0019】利点の1つは、異物を用いたり複雑にする
ことなく、本実施例を既存のプロセスの流れに組み込む
ことができるということである。標準的な予備洗浄とエ
ッチングとを用いて、ライナ層32を除去しスペーサ3
4をアンダーカットすることができ、選択的エピタキシ
ャル半導体層を形成するためのデポジション・プロセス
は従来通りである。従って、新規のあるいは追加の処理
段階の結果として起こる余分な汚染やスクラップを発生
させる危険を最小限に抑えながら、既存のプロセスを用
いてファセットレス選択的エピタキシャル半導体層を形
成することができる。One of the advantages is that the present embodiment can be incorporated into existing process flows without using or complicating foreign matter. Using standard pre-cleaning and etching, the liner layer 32 is removed and the spacer 3 is removed.
4 can be undercut and the deposition process for forming the selective epitaxial semiconductor layer is conventional. Thus, existing processes can be used to form a facetless selective epitaxial semiconductor layer while minimizing the risk of generating extra contamination and scrap as a result of new or additional processing steps.
【0020】本発明には他の代替実施例も含まれる。図
1ないし図9に説明される実施例では、ゲート電極は選
択的エピタキシャル半導体層のデポジションに先立って
形成される。代替の実施例においては、ゲート電極を選
択的エピタキシャル半導体層の形成後に形成することが
できる。この実施例により、部品は後で形成されるゲー
ト電極のダミー部品となり、選択的エピタキシャル半導
体層はダミー部品形成後に形成される。ダミー部品は、
図3に示される部品36と同様の形状をもつ。選択的エ
ピタキシャル半導体層の形成後、ダミー部品を除去し
て、その代わりに適切なゲート電極材料を形成する。こ
の実施例により、選択的エピタキシャル半導体層を、フ
ァセットがスペーサにより完全に覆われる(すなわちス
ペーサと基板との間に形成される)ように形成すること
ができる。あるいは、選択的エピタキシャル半導体層
を、ファセットがスペーサの範囲を超えて延在し(すな
わちファセットはスペーサで部分的に覆われるのみ)、
露出されるように形成することもできる。ファセットを
スペーサの範囲を超えて延在させることは、ファセット
の角度を小さくすることにより行うことができる。ファ
セットの角度を小さくするとゲート端に隣接する選択的
エピタキシャル半導体層の垂直方向の高さが小さくな
り、それに応じてミラー容量効果を削減する効果が得ら
れるので、有利である。The present invention includes other alternative embodiments. In the embodiment described in FIGS. 1 to 9, the gate electrode is formed prior to the deposition of the selective epitaxial semiconductor layer. In an alternative embodiment, the gate electrode can be formed after forming the selective epitaxial semiconductor layer. According to this embodiment, the component becomes a dummy component of a gate electrode to be formed later, and the selective epitaxial semiconductor layer is formed after the formation of the dummy component. Dummy parts are
It has the same shape as the part 36 shown in FIG. After formation of the selective epitaxial semiconductor layer, the dummy component is removed and a suitable gate electrode material is formed instead. This embodiment allows the selective epitaxial semiconductor layer to be formed such that the facet is completely covered by the spacer (ie, formed between the spacer and the substrate). Alternatively, the selective epitaxial semiconductor layer may have a facet extending beyond the spacer (ie the facet is only partially covered by the spacer),
It can also be formed so as to be exposed. Extending the facet beyond the spacer can be done by reducing the angle of the facet. Reducing the angle of the facet is advantageous because the vertical height of the selective epitaxial semiconductor layer adjacent to the gate end is reduced, and the effect of reducing the Miller capacitance effect is obtained accordingly.
【0021】別の代替実施例においては、深いソース/
ドレイン領域を形成する前に浅いドーピング延長領域を
形成する代わりに、ドーピング延長領域を後で形成する
ことができる。この実施例は、被ドーピング延長領域
が、ソース/ドレインのアニーリング中に通常必要とさ
れる高温にさらされないので有利である。これは、図2
に示す延長領域29を形成するために初期に用いられる
処理段階を省略することによって実行することができ
る。次に半導体装置基板を処理して、図7に図示される
ものと同様のゲート電極,選択的エピタキシャル・シリ
コン層およびソース/ドレイン領域を形成する。次に、
ゲート電極に隣接するスペーサを除去し、延長部注入を
実行して選択的エピタキシャル半導体層とゲート電極と
の間の基板領域内にドーピング延長部を形成する。必要
であれば、短いアニーリングを実行して、被ドーピング
延長領域を適切に活性化させ拡散させる。次にスペーサ
をゲート電極に隣接して再度形成し、処理を続行して適
切な半導体装置構造を形成する。In another alternative embodiment, a deep source /
Instead of forming a shallow doping extension before forming the drain region, the doping extension can be formed later. This embodiment is advantageous because the doped extension region is not exposed to the high temperatures normally required during source / drain annealing. This is shown in FIG.
Can be performed by omitting the processing steps initially used to form the extension region 29 shown in FIG. Next, the semiconductor device substrate is processed to form gate electrodes, selective epitaxial silicon layers and source / drain regions similar to those illustrated in FIG. next,
The spacer adjacent to the gate electrode is removed and an extension implant is performed to form a doping extension in the substrate region between the selective epitaxial semiconductor layer and the gate electrode. If necessary, a short anneal is performed to properly activate and diffuse the doped extension region. Next, a spacer is formed again adjacent to the gate electrode, and processing is continued to form an appropriate semiconductor device structure.
【0022】さらに別の代替実施例においては、本発明
をバイポーラ・トランジスタの形成に用いることができ
る。この実施例では、ゲート電極を形成せずに、基板内
でドーピング領域(固有ベース)に電気的に接触する外
的ベースを形成する。その後で、ライナ,スペーサまた
はその他の絶縁部品を、図3に図示されるものと同様に
外的ベースに隣接して形成することができる。次に、図
4に示されるライナ層32の除去およびアンダーカット
と同様にライナが除去されアンダーカットされる。この
後で、図6に説明されるものと同様のファセットレスの
選択的にデポジションされたエピタキシャル半導体層が
形成される。最後にイオン注入段階およびアニーリング
が実行されて、選択的にデポジションされるエピタキシ
ャル半導体領域がドーピングされ、エミッタが形成さ
れ、図7および図8に図示されるものと同様に選択的に
デポジションされたエピタキシャル半導体領域からドー
パントを排除する。この実施例は、図1ないし図9に説
明される実施例と同様の利点を有するが、これは、従来
技術の図1で見られる不均一で深い接合部断面領域を作
成することなくエミッタ接合部を形成することができる
からである。従って、ベースを貫通してコレクタまたは
コレクタのドリフト領域内まで接合スパイクを起こす可
能性が低くなる。In yet another alternative embodiment, the present invention can be used to form a bipolar transistor. In this embodiment, without forming a gate electrode, an external base that is in electrical contact with the doped region (intrinsic base) in the substrate is formed. Thereafter, a liner, spacer or other insulating component can be formed adjacent to the external base, similar to that illustrated in FIG. Next, the liner is removed and undercut as in the removal and undercut of the liner layer 32 shown in FIG. Thereafter, a facetless, selectively deposited epitaxial semiconductor layer similar to that described in FIG. 6 is formed. Finally, an ion implantation step and annealing are performed to dope the selectively deposited epitaxial semiconductor region, to form an emitter, and to be selectively deposited as shown in FIGS. Removing the dopant from the grown epitaxial semiconductor region. This embodiment has similar advantages to the embodiment described in FIGS. 1-9, except that it does not create the non-uniform, deep junction cross-sectional area seen in prior art FIG. This is because a portion can be formed. Thus, the likelihood of junction spikes penetrating the base and into the collector or collector drift region is reduced.
【0023】本明細書に説明される実施例の更なる利点
は、選択的エピタキシャル・シリコン領域がドーピング
されると、基板内へのドーパントの外方拡散源として用
いることができることである。スペーサの下に延在する
選択的エピタキシャル・シリコン領域の部分をドーパン
トの外方拡散源として用いて、ゲート電極下にソース/
ドレイン延長領域をさらにドーピングすることにより、
これは特に有利となる。A further advantage of the embodiments described herein is that when the selective epitaxial silicon region is doped, it can be used as a source of dopant out-diffusion into the substrate. The portion of the selective epitaxial silicon region extending under the spacer is used as a source of dopant out-diffusion and the source /
By further doping the drain extension region,
This is particularly advantageous.
【0024】上記の説明において、本発明は特定の実施
例に関して開示された。しかし、添付の請求項に明記さ
れる本発明の範囲から逸脱せずに種々の修正および変更
が可能であることは当業者には明白であろう。従って、
説明および図面は制約を加えるものではなく例証として
見なされるべきものであり、これらの修正はすべて本発
明の範囲内に含まれるものとする。利点,その他の長所
および問題の解決策が特定の実施例に関して開示され
た。しかし、利点,長所,問題解決策および任意の利
点,長所または解決策となりうる、あるいはより顕著と
なりうる任意の要素は、請求項の一部または全部の重大
な,必須のあるいは不可欠の特性または要素とは見なさ
れない。In the above description, the present invention has been disclosed with reference to specific embodiments. However, it will be apparent to one skilled in the art that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims below. Therefore,
The description and drawings are to be regarded as illustrative instead of limiting, and all such modifications are intended to be included within the scope of the present invention. Benefits, other advantages, and solutions to problems have been disclosed with respect to specific embodiments. However, the advantages, advantages, problem solutions and any elements that can be advantages, advantages or solutions, or that are more prominent, are important, essential or essential characteristics or elements of some or all of the claims. Is not considered.
【図1】ファセットを伴う高設型ソース/ドレイン領域
を有する半導体装置の一部分の断面図である(従来技
術)。FIG. 1 is a cross-sectional view of a portion of a semiconductor device having an elevated source / drain region with facets (prior art).
【図2】半導体装置基板上にパターニング部分を形成
し、半導体基板内にドーピング領域を形成した後の半導
体装置の一部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the semiconductor device after forming a patterning portion on the semiconductor device substrate and forming a doping region in the semiconductor substrate.
【図3】ライナ層およびスペーサの形成後の図2の半導
体装置基板の断面図である。3 is a cross-sectional view of the semiconductor device substrate of FIG. 2 after formation of a liner layer and a spacer.
【図4】ライナ層部分を除去しスペーサ部分をアンダー
カットした後の図3の半導体装置基板の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device substrate of FIG. 3 after removing a liner layer portion and undercutting a spacer portion.
【図5】ファセットおよびアンダーカットの割合とエッ
チング時間とのグラフである。FIG. 5 is a graph of the ratio of facet and undercut and etching time.
【図6】本発明による高設型ソース/ドレイン領域形成
後の図4の半導体装置基板の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor device substrate of FIG. 4 after formation of the elevated source / drain regions according to the present invention.
【図7】高濃度にドーピングされたソース/ドレイン領
域形成後の図6の半導体装置基板の断面図である。7 is a cross-sectional view of the semiconductor device substrate of FIG. 6 after formation of a heavily doped source / drain region.
【図8】ケイ化物領域形成後の図7の半導体装置基板の
断面図である。8 is a cross-sectional view of the semiconductor device substrate of FIG. 7 after formation of a silicide region.
【図9】実質的に完成した装置の形成後の図8の半導体
装置基板の断面図である。9 is a cross-sectional view of the semiconductor device substrate of FIG. 8 after formation of a substantially completed device.
20 半導体装置基板 24 ゲート誘電層 26 ゲート電極層 29 延長領域 32 ライナ層 34 スペーサ 64 ファセット 74 ソース/ドレイン領域 82 ケイ化コバルト領域 90 中間レベル誘電層 92 コンタクト開口部 94 導電プラグ 96 相互接続部 98 パッシベーション層 Reference Signs List 20 semiconductor device substrate 24 gate dielectric layer 26 gate electrode layer 29 extension region 32 liner layer 34 spacer 64 facet 74 source / drain region 82 cobalt silicide region 90 intermediate level dielectric layer 92 contact opening 94 conductive plug 96 interconnect 98 passivation layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ・ジェイ・トービン アメリカ合衆国テキサス州オースチン、ウ ィンダメアー・メドウズ11410 (72)発明者 アンナ・エム・フィリップス アメリカ合衆国テキサス州マンチャカ、フ ェンスレイル・ロード13207 (72)発明者 アンソニー・ディップ アメリカ合衆国テキサス州オースチン、ジ ョン・ブロッカー・ドライブ7221 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Philip Jay Tobin Windermere Meadows 11410, Austin, Texas, USA Inventor Anna M. Phillips Fensrail Road 13207, 72, Manchaka, Texas, USA Inventor Anthony Dip John Blocker Drive 7221, Austin, Texas, USA
Claims (5)
板(20)上にゲート電極(22)を形成する段階;前
記ゲート電極(22)に隣接してスペーサ(34)を形
成する段階;被露出基板(20)表面領域を形成する段
階であって、前記スペーサ(34)をアンダーカット
(42)することにより、前記スペーサ(34)下方に
基板(20)表面領域を露出することを含む段階;被露
出基板(20)表面領域上に選択的エピタキシャル半導
体層(62)を形成する段階であって、前記選択的エピ
タキシャル半導体層(62)が第1部分と第2部分とを
含み、前記第1部分が前記スペーサ(34)により覆わ
れる第1表面(64)を有し、前記第2部分が前記スペ
ーサ(34)により覆われない第2表面(68)を有
し、前記第2表面(68)が前記基板(20)の主表面
(69)に実質的に平行である段階;前記選択的エピタ
キシャル半導体層(62)内にドーパント種(72)を
注入する段階;および前記基板(20)をアニーリング
する段階であって、前記基板(20)のアニーリングに
より前記ドーパント種を拡散し、前記基板(20)内に
ソース/ドレイン領域(74)接合部を画成し、アニー
リング後に前記ソース/ドレイン領域(74)接合部が
前記基板(20)の前記主表面(69)に相対して、前
記選択的エピタキシャル半導体層(62)下の全部分に
沿う実質的に同一深さの深さを有する段階;によって構
成されることを特徴とする方法。1. A method for forming a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode (22) on a substrate (20); forming a spacer (34) adjacent to the gate electrode (22); Forming a surface region of the exposed substrate (20), including exposing the substrate (20) surface region below the spacer (34) by undercutting (42) the spacer (34). Forming a selective epitaxial semiconductor layer (62) on a surface region of the exposed substrate (20), wherein the selective epitaxial semiconductor layer (62) includes a first portion and a second portion; A first portion having a first surface (64) covered by the spacer (34), a second portion having a second surface (68) not covered by the spacer (34), the second surface; (68 ) Is substantially parallel to a major surface (69) of the substrate (20); implanting a dopant species (72) into the selective epitaxial semiconductor layer (62); and removing the substrate (20). Annealing, diffusing the dopant species by annealing the substrate (20) to define a source / drain region (74) junction in the substrate (20) and, after annealing, the source / drain region (74) a step in which the junction has substantially the same depth along the entire portion under the selective epitaxial semiconductor layer (62), relative to the main surface (69) of the substrate (20). A method comprising:
板(20)上に側壁を有するゲート電極(22)を形成
する段階;前記側壁の部分をアンダーカットする(4
2)段階;前記基板(20)上にドーピングされた選択
的エピタキシャル半導体層(62)を形成する段階であ
って、前記被ドーピング選択的エピタキシャル半導体層
(62)が第1部分と第2部分とを含み、前記第1部分
が前記側壁により覆われる第1表面(64)を有し、前
記第2部分が前記側壁により覆われない第2表面(6
8)を有し、前記第2表面(68)が前記基板(20)
の主表面(69)に実質的に平行である段階;および前
記被ドーピング選択的エピタキシャル半導体層(62)
をアニーリングして、前記第1部分から前記基板(2
0)内にドーパントを拡散させ、前記第1部分から前記
基板(20)内へのドーパントの拡散により前記基板
(20)内に被ドーピング延長領域(29)が形成され
る段階;によって構成されることを特徴とする方法。2. A method for forming a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode (22) having a side wall on a substrate (20); undercutting a portion of the side wall (4).
2) forming a doped selective epitaxial semiconductor layer (62) on the substrate (20), wherein the doped selective epitaxial semiconductor layer (62) comprises a first portion and a second portion; Wherein the first portion has a first surface (64) covered by the side wall, and the second portion has a second surface (6) not covered by the side wall.
8), wherein the second surface (68) is provided on the substrate (20).
Substantially parallel to the main surface (69) of the substrate; and the doped epitaxial semiconductor layer (62).
From the first portion to the substrate (2).
0) diffusing a dopant into the substrate (20) by diffusing the dopant from the first portion into the substrate (20). A method comprising:
板(20)上にゲート電極(22)を形成する段階;前
記ゲート電極(22)の側壁に沿い、前記基板(20)
上方に位置する絶縁層(32)を形成する段階;前記絶
縁層(32)上にスペーサ(34)を形成する段階であ
って、前記スペーサ(34)が前記ゲート電極(22)
の側壁に隣接する側壁部分を有し、前記スペーサ(3
4)が前記基板(20)に隣接する底部分を有する段
階;前記絶縁層(32)の第1部分を除去して、前記基
板(20)の第1部分を露出させる段階;前記底部分と
前記基板(20)との間の前記絶縁層(32)の第2部
分(42)を除去して、前記基板(20)の第2部分を
露出させる段階;シリコン,シリコン・ゲルマニウム,
炭化シリコンおよびシリコン・ゲルマニウムからなる群
から選択される選択的エピタキシャル半導体層(62)
を前記基板(20)の前記第1部分と前記基板(20)
の前記第2部分上にデポジションする段階であって、前
記選択的エピタキシャル半導体層(62)が第1選択的
エピタキシャル半導体層部分と第2選択的エピタキシャ
ル半導体層部分とを備え、前記第1選択的エピタキシャ
ル半導体層部分が前記基板(20)の前記第1部分上に
形成され前記スペーサ(34)によって覆われ、前記第
2選択的エピタキシャル半導体層部分が前記基板(2
0)の前記第2部分上に形成され、前記第2選択的エピ
タキシャル半導体層部分が前記基板(20)の主表面
(69)と同一の結晶面上にある表面(68)を有し、
前記第2選択的エピタキシャル半導体層部分が前記基板
(20)の前記主表面(69)と実質的に平行な表面
(68)を有する段階;によって構成されることを特徴
とする方法。3. A method for forming a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode (22) on a substrate (20); and forming a gate electrode (22) along a sidewall of the gate electrode (22).
Forming an upper insulating layer (32); forming a spacer (34) on the insulating layer (32), wherein the spacer (34) is formed on the gate electrode (22).
A side wall portion adjacent to a side wall of the spacer (3).
4) having a bottom portion adjacent to the substrate (20); removing a first portion of the insulating layer (32) to expose a first portion of the substrate (20); Removing a second portion (42) of the insulating layer (32) between the substrate (20) and exposing a second portion of the substrate (20); silicon, silicon germanium,
Selective epitaxial semiconductor layer (62) selected from the group consisting of silicon carbide and silicon germanium
The first portion of the substrate (20) and the substrate (20)
Depositing on said second portion, wherein said selective epitaxial semiconductor layer (62) comprises a first selective epitaxial semiconductor layer portion and a second selective epitaxial semiconductor layer portion; A selective epitaxial semiconductor layer portion is formed on the first portion of the substrate (20) and covered by the spacer (34), and the second selective epitaxial semiconductor layer portion is formed on the substrate (2).
0) formed on the second portion, wherein the second selective epitaxial semiconductor layer portion has a surface (68) that is on the same crystal plane as a main surface (69) of the substrate (20);
The second selective epitaxial semiconductor layer portion having a surface (68) substantially parallel to the main surface (69) of the substrate (20).
板(20)上にゲート電極(22)を形成する段階;前
記ゲート電極(22)に隣接してスペーサ(34)を形
成する段階;前記スペーサ(34)の形成に先立ち形成
される絶縁層(32)の部分を除去して前記スペーサ
(34)をアンダーカット(42)し、前記基板(2
0)の被露出表面領域を画成する段階;前記基板(2
0)の被露出表面領域上に選択的エピタキシャル半導体
層(62)をデポジションする段階であって、前記エピ
タキシャル半導体層が第1部分と、第2部分と、第3部
分とを有し、前記第1部分は前記スペーサ(34)によ
り覆われる第1表面部分(64)を有し、前記第3部分
は前記スペーサ(34)により覆われない第3表面部分
(68)を有し、前記基板(20)の主表面(69)に
平行であり、前記基板(20)の前記主表面(69)と
同一の結晶面に沿っており、前記第2部分は前記第1部
分と前記第3部分との間に置かれて、第2表面部分を有
し、前記第2表面部分の前記基板(20)の前記主表面
(69)に対する傾斜部が前記第3表面部分(68)の
前記基板(20)の前記主表面(69)に対する傾斜よ
りも大きい段階;によって構成されることを特徴とする
方法。4. A method for forming a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode (22) on a substrate (20); forming a spacer (34) adjacent to the gate electrode (22); The portion of the insulating layer (32) formed prior to the formation of the spacer (34) is removed to undercut (42) the spacer (34), and the substrate (2) is removed.
0) defining the exposed surface area; said substrate (2)
0) depositing a selective epitaxial semiconductor layer (62) on the exposed surface region, said epitaxial semiconductor layer having a first portion, a second portion, and a third portion; A first portion having a first surface portion (64) covered by the spacer (34); a third portion having a third surface portion (68) not covered by the spacer (34); (20) parallel to the main surface (69) and along the same crystal plane as the main surface (69) of the substrate (20), wherein the second portion is the first portion and the third portion; Having a second surface portion, wherein the slope of the second surface portion with respect to the main surface (69) of the substrate (20) is the same as that of the substrate (3) of the third surface portion (68). 20) greater than a slope with respect to said main surface (69); Method characterized in that thus is configured.
板(20)の第1領域上にダミー部品を形成する段階;
前記ダミー部品と前記基板(20)上方に位置する絶縁
層(32)を形成する段階;前記絶縁層(32)上方に
位置し、前記ダミー部品の側壁に隣接するスペーサ(3
4)を形成する段階;前記スペーサ(34)と前記基板
(20)との間の前記絶縁層(32)の部分を除去する
ことによって前記スペーサ(34)をアンダーカットす
る段階;前記基板(20)上に選択的エピタキシャル半
導体層(62)を形成する段階であって、前記選択的エ
ピタキシャル半導体層(62)が第1部分と第2部分と
を備え、前記第1部分が前記スペーサ(34)により覆
われる第1表面(64)を有し、前記第2部分が前記ス
ペーサ(34)により覆われない第2表面(68)を有
し、前記第2表面(68)が前記基板(20)の主表面
(69)に実質的に平行である段階;前記ダミー部品の
部分を除去する段階;および前記第1領域上にゲート電
極(22)を形成する段階;によって構成されることを
特徴とする方法。5. A method for forming a semiconductor device, comprising: forming a dummy component on a first region of a substrate (20);
Forming an insulating layer (32) located above the dummy component and the substrate (20); a spacer (3) located above the insulating layer (32) and adjacent to a side wall of the dummy component;
4); undercutting the spacer (34) by removing a portion of the insulating layer (32) between the spacer (34) and the substrate (20); A) forming a selective epitaxial semiconductor layer (62) thereon, wherein said selective epitaxial semiconductor layer (62) comprises a first portion and a second portion, said first portion comprising said spacer (34); A first surface (64) covered by the first surface (64), the second portion has a second surface (68) not covered by the spacer (34), and the second surface (68) is Being substantially parallel to the main surface (69) of the semiconductor device; removing the portion of the dummy component; and forming a gate electrode (22) on the first region. how to.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US358614 | 1994-12-14 | ||
| US35861499A | 1999-07-21 | 1999-07-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068673A true JP2001068673A (en) | 2001-03-16 |
Family
ID=23410361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000216251A Pending JP2001068673A (en) | 1999-07-21 | 2000-07-17 | Method for forming semiconductor device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068673A (en) |
| KR (1) | KR100733733B1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007007375A1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| JP2008515188A (en) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | Method of forming a semiconductor device having a strained channel and a heterojunction source / drain |
| JP2008187141A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device, manufacturing method thereof, and semiconductor memory device |
| US7728393B2 (en) | 2005-07-26 | 2010-06-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2011210902A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Seiko Instruments Inc | Method for manufacturing semiconductor device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0535350B1 (en) * | 1991-09-23 | 1998-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of a side-limited monocrystalline region in a bipolar transistor |
| KR100347544B1 (en) * | 1999-02-13 | 2002-08-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of manufacturing a junction in a semiconductor device |
| KR100314276B1 (en) * | 1999-04-12 | 2001-11-15 | 박종섭 | Method of manufacturing a semiconductor device |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000216251A patent/JP2001068673A/en active Pending
- 2000-07-20 KR KR1020000041632A patent/KR100733733B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008515188A (en) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | Method of forming a semiconductor device having a strained channel and a heterojunction source / drain |
| WO2007007375A1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| JPWO2007007375A1 (en) * | 2005-07-07 | 2009-01-29 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7728393B2 (en) | 2005-07-26 | 2010-06-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2008187141A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device, manufacturing method thereof, and semiconductor memory device |
| US8093130B2 (en) | 2007-01-31 | 2012-01-10 | Elpida Memory, Inc. | Method of manufacturing a semiconductor device having raised source and drain of differing heights |
| JP2011210902A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Seiko Instruments Inc | Method for manufacturing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010029977A (en) | 2001-04-16 |
| KR100733733B1 (en) | 2007-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3761918B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US7026666B2 (en) | Self-aligned NPN transistor with raised extrinsic base | |
| KR100260327B1 (en) | Method of fabricating a raised source/drain mosfet using self-aligned pocl3 for doping gate/source/drain regions | |
| KR100440840B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device | |
| JP4493259B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor transistor using L-shaped spacer | |
| KR101443890B1 (en) | Mos structures that exhibit lower contact resistance and methods for fabricating the same | |
| JPH11508087A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH1012879A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US4486266A (en) | Integrated circuit method | |
| JPH10135482A (en) | Method of forming MOSFET using disposable gate with sidewall dielectric | |
| JPH0620079B2 (en) | Method for forming refractory metal silicide layer | |
| JP2000223703A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2003158178A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| US8044470B2 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
| US6806126B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor component | |
| JP2001068673A (en) | Method for forming semiconductor device | |
| JP2850861B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP3781087B2 (en) | High speed bipolar transistor and manufacturing method thereof | |
| JP4417808B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP4745187B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US6110786A (en) | Semiconductor device having elevated gate electrode and elevated active regions and method of manufacture thereof | |
| JPH0982949A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH10135453A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR100525912B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
| JP2000269500A (en) | Method for manufacturing semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040927 |