JP4630728B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態は、CMOS半導体装置のpMOSのソース/ドレイン・エクステンションにSiGeを使用し、さらにソース/ドレイン及びソース/ドレイン・エクステンションをチャネル領域よりも高くしたエレベーテッド構造の半導体装置及びその製造方法である。pMOSのソース/ドレイン・エクステンションにSiGeを使用することで、pMOSのチャネル領域に圧縮応力を与え、チャネルのキャリア(すなわち、ホール)の移動度を大きくすることができる。さらに、ソース/ドレイン及びソース/ドレイン・エクステンションをエレベーテッド構造とすることで、実効的なこれらの接合深さを浅くできる。その結果、pMOSの動作速度を早くすることができる。
第1の実施形態の変形例の一例を図5に示す。この変形例では、pMOSのソース/ドレイン・エクステンション34のドーピングを、SiGe層32の選択エピタキシャル成長時に、例えば、ホウ素(B)を同時にドープすることによって行う。このドープトSiGe層32を使用すると、ソース/ドレイン・エクステンション34の接合深さは、SiGe層32の厚さと等しくなる。この場合には、pMOSでは、第1の実施形態の工程(4)で行ったソース/ドレイン・エクステンション形成のためのイオン注入を省略することができる。
第1の実施形態の他の1つの変形例を図6に示す。第1の実施形態では、図1に示したように、pMOSのソース/ドレイン42上に形成したシリサイド層44−1が、ソース/ドレイン・エクステンション34と接触しない構造を説明した。しかし、図6に示したように、シリサイド層44−1を厚くする等により、シリサイド層44−1の一部とソース/ドレイン・エクステンション34とを接触させた構造とすることもできる。
本発明の第2の実施形態の半導体装置の断面構造の一例を図7に示す。本実施形態は、第1の実施形態と同様にpMOSのソース/ドレイン・エクステンション34にSiGe層32を使用したエレベーテッド構造であるが、pMOS、nMOSともにソース/ドレイン42、242は、凹みに形成したリセスト構造の半導体装置である。
本発明の第3の実施形態の半導体装置の断面構造の一例を図9に示す。本実施形態は、第1の実施形態とほぼ同様であるが、pMOSのソース/ドレイン・エクステンション34にSiGe層32を使用するがエレベーテッド構造とせずに、ソース/ドレイン42、242だけをエレベーテッド構造とした半導体装置である。
本発明の第4の実施形態の半導体装置の断面構造の一例を図10に示す。本実施形態は、第2の実施形態とほぼ同様であるが、pMOSのソース/ドレイン・エクステンション34にSiGe層32を使用するがエレベーテッド構造とせず、ソース/ドレイン42、242をリセスト構造とした半導体装置である。
Claims (5)
- 半導体基板のn型領域上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極の側面に形成された第1の側壁と、
前記第1の側壁の側面に形成された第2の側壁と、
前記第2の側壁の下方のみに形成され、p型の第1の不純物層を含み、ゲルマニウムを含む半導体層と、
前記第2の側壁の外側の領域に形成され、前記第1の不純物層より多量のp型不純物を含み、かつゲルマニウム濃度が10%以下の第2の不純物層と、
前記第2の不純物層上に形成されたシリサイド層と
を具備することを特徴とする半導体装置。 - 前記半導体層は、シリコン・ゲルマニウムであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記半導体層の表面は、前記半導体基板の前記ゲート絶縁膜が形成される表面より上方に位置すること特徴とする請求項1若しくは2に記載の半導体装置。
- 前記第2の不純物層の表面は、前記半導体基板の前記ゲート絶縁膜が形成される表面と異なる高さに位置することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の半導体装置。
- 半導体基板のn型領域上に絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の側面に第1の側壁を形成する工程と、
前記第1の側壁の外側の領域に第1の溝を形成する工程と、
前記第1の溝にゲルマニウムを含む半導体層を形成する工程と、
前記半導体層にp型不純物を添加して第1の不純物層を形成する工程と、
前記半導体層上で、前記第1の側壁の側面に第2の側壁を形成する工程と、
前記第2の側壁の外側の領域の前記半導体層を除去して第2の溝を形成する工程と、
前記第2の側壁の外側の領域に、前記第1の不純物層より多量の前記p型不純物を添加して第2の不純物層を形成する工程と、
前記第2の不純物層上にシリサイド層を形成する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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