JP6220416B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態によるMOSFETを図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態である半導体装置、例えばSOI基板上にnチャネル型MOSFETを有する半導体装置の断面図である。図1の断面図の左側にはSOI領域1Aを示し、図1の断面図の右側にはバルクシリコン領域1Bを示している。SOI領域1Aは半導体基板1上にBOX膜2を介してシリコン層(SOI層、半導体層)3が形成され、シリコン層3上にMOSFETQaが形成されている領域であり、バルクシリコン領域1Bは半導体基板1上にBOX膜(絶縁膜)2およびシリコン層3が形成されておらず、半導体基板1の主面にMOSFETQbが形成されている領域である。
本実施の形態では、前記実施の形態1と異なる製造方法により形成されるMOSFETを含む半導体装置について説明する。
本実施の形態3では、図22に示すように、バルクシリコン領域1Bにも薄膜ゲート酸化膜を備えたMOSFETQcおよびMOSFETQdを形成した例を示す。ここで、MOSFETQcのソース・ドレイン領域にはエピタキシャル層14が形成されておらず、MOSFETQdのソース・ドレイン領域にはエピタキシャル層14が形成されている。MOSFETQcは、バルクシリコン領域1Bの半導体基板1上に順に形成された、ゲート絶縁膜6cおよびゲート電極7cを有している。MOSFETQdは、バルクシリコン領域1Bの半導体基板1上に順に形成された、ゲート絶縁膜6dおよびゲート電極7dを有している。ゲート絶縁膜6c、6dは、ゲート絶縁膜6bよりも膜厚が小さい薄膜ゲート酸化膜である。ここで、薄膜ゲート酸化膜とは、MOSFETQaのゲート絶縁膜6aと同様に2〜3nmである。本実施の形態による効果を以下に述べる。
1A SOI領域
1B バルクシリコン領域
2 BOX膜
3 シリコン層
4 素子分離領域
5 酸化シリコン膜
6 ゲート絶縁膜
6a〜6d ゲート絶縁膜
7a〜7d ゲート電極
7e 窒化シリコン膜
8 エクステンション領域
9 エクステンション領域
10 拡散層
11 拡散層
12 窒化シリコン膜
12a 窒化シリコン膜
13 窒化シリコン膜
14 エピタキシャル層
15 シリサイド層
16 絶縁膜
17 層間絶縁膜
18 コンタクトプラグ
19 絶縁膜
20 層間絶縁膜
21 配線
Qa〜Qd MOSFET
R1〜R3 フォトレジスト膜
Claims (5)
- 半導体基板の第1領域に形成された第1電界効果トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、
(a)前記第1領域の前記半導体基板上に形成された第1絶縁膜、および、前記第1絶縁膜上に形成された半導体層を有する前記半導体基板を準備する工程、
(b)前記半導体層上に、前記第1電界効果トランジスタの第1ゲート絶縁膜を形成する工程、
(c)前記第1ゲート絶縁膜上に、前記第1電界効果トランジスタの第1ゲート電極を形成する工程、
(d)前記第1ゲート電極の側壁上、および、前記半導体層上に第2絶縁膜を形成する工程、
(e)前記第1ゲート電極の側壁上、および、前記半導体層上に前記第2絶縁膜を介して第3絶縁膜を形成する工程、
(f)前記第2絶縁膜、および、前記第3絶縁膜に覆われていない前記半導体層上に、その端部が中央部の膜厚よりも薄いエピタキシャル層を形成する工程、
(g)前記(f)工程後に、前記第3絶縁膜を除去する工程、
(h)前記(g)工程後に、前記半導体層および前記エピタキシャル層に、前記第1電界効果トランジスタのソース・ドレイン領域の一部となる第1エクステンション領域を形成する工程、
(i)前記(h)工程後に、前記エピタキシャル層の前記端部の上面を覆うように、前記第2絶縁膜を介して前記第1ゲート電極の側壁に第4絶縁膜を形成する工程、
(j)前記第4絶縁膜に覆われていない前記半導体層および前記エピタキシャル層に、前記第1電界効果トランジスタの前記ソース・ドレイン領域の一部となり、且つ、前記第1エクステンション領域よりも高い不純物濃度を有する第1拡散層を形成する工程、
を有する半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
(k)前記第1拡散層が形成されている前記エピタキシャル層の上面に、シリサイド層を形成する工程、
を更に有する半導体装置の製造方法。 - 請求項1または2の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記(i)工程において、前記第1ゲート電極の側壁上に形成された前記第2絶縁膜の最上面は、前記第1ゲート電極の上面よりも低い位置に位置しており、
前記第4絶縁膜は、前記第2絶縁膜の最上面より上の領域で前記第1ゲート電極の側壁に接するように形成される、半導体装置の製造方法。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第2絶縁膜は酸化シリコン膜からなり、
前記第4絶縁膜は窒化シリコン膜からなる、半導体装置の製造方法。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1絶縁膜の膜厚は10〜20nmであり、
前記半導体層の膜厚は10〜20nmである、半導体装置の製造方法。
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