專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，是關(guān)于包括在晶片面內(nèi)具有均等膜厚的接觸包覆膜(contact liner film)的場效應(yīng)型晶體管及其制造方 法。
背景技術(shù)：
伴隨著半導(dǎo)體裝置設(shè)計(jì)規(guī)則的縮小化，電路的集成度飛躍式提高，實(shí) 現(xiàn)在 一 個芯片上搭載一億個以上的場效應(yīng)型金屬絕緣體半導(dǎo)體(MIS二Meta 1 Insulating Semiconductor)晶體管的高集成化也正在成為可能。為了實(shí)現(xiàn)這 種芯片，不僅對需要數(shù)十納米級(order)加工精度的光刻(lithography)、蝕刻 等超精細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展提出了要求，而且為了在形成微細(xì)的晶體管時也 可確保電流的絕對量，還強(qiáng)烈地對晶體管的高驅(qū)動力化提出了要求。作為提高晶體管驅(qū)動力的方法之一 ，對溝道區(qū)域施加應(yīng)力的方法近年 來正在受到注目。這是通過對作為村底的硅施加應(yīng)力，而使其的能帶結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生變化，來提高載流子遷移率(carrier mobility)的方法。根據(jù)以往的研究 得知為了使n溝道金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管(NMIS)的遷移率(mobility)提 高，在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的方法是有效的。另一方 面，對于p溝道金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管(PMIS)來說，在柵極長度方向上 對溝道區(qū)域施加壓縮應(yīng)力的方法是有效的。作為對溝道區(qū)域施加應(yīng)力的方法，提出了使用接觸包覆膜的方案(參照 例如專利文獻(xiàn)1)。圖5表示的是具有在柵極長度方向(溝道方向)上施加應(yīng)力的接觸包覆 膜的以往NMIS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)。如圖5所示，在半導(dǎo)體襯底501上，隔著柵極絕緣膜502形成了在上 層具有硅化物區(qū)域507的柵電極503。在半導(dǎo)體村底501中的柵電極503兩側(cè)的區(qū)域形成有接合深度淺的n型源漏極區(qū)域504。在硅化物區(qū)域507、 柵電極503及柵極絕緣膜502的側(cè)面形成了側(cè)壁505。在半導(dǎo)體村底501 中的側(cè)壁505外側(cè)的區(qū)域，形成了在上層具有硅化物區(qū)域507、且接合深 度深的n型源漏極區(qū)域506。在半導(dǎo)體襯底501的整個面上，形成了覆蓋 柵電極503及側(cè)壁505、且由在柵極長度方向上具有拉伸應(yīng)力的氮化硅膜 構(gòu)成的接觸包覆膜508。在接觸包覆膜508上形成了層間絕緣膜509。在層 間絕緣膜509中，形成了貫通該層間絕緣膜509且下端到達(dá)硅化物區(qū)域507 上表面的接觸柱塞510。根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的以往半導(dǎo)體裝置，由于包括了由具有拉伸應(yīng)力的氮化硅膜構(gòu)成的接觸包覆膜508,從而使得NMIS晶體管的驅(qū)動力提高7% 的研究成果在專利文獻(xiàn)1中^皮加以公開。還有，根據(jù)下面的非專利文獻(xiàn)l，獲知NMIS晶體管的驅(qū)動力受到接 觸包覆膜膜厚的影響，并且從該非專利文獻(xiàn)l中公開的接觸包覆膜的膜厚 與通態(tài)電流(on state current)的變化之間的關(guān)系可以看出通過將由氮化膜 構(gòu)成的接觸包覆膜的膜厚增加到80nm，從而NMIS晶體管的驅(qū)動力提高 了 12%。由上述內(nèi)容可以看出為了使NMIS晶體管的驅(qū)動力提高，利用具有拉 伸應(yīng)力的氮化硅膜形成接觸包覆膜，且盡可能地將該膜厚加厚的方法是有 效的。還有，為了使PMIS晶體管的驅(qū)動力提高，也可以使用具有很大壓 縮應(yīng)力的接觸包覆膜。專利文獻(xiàn)1專利公開2003-60076號公報(bào)非專利文獻(xiàn)1Mistry et al. ， Symp. on VLST Tech. ， Digest of Tec h. Papers pp. 50-51(2004) (發(fā)明所要解決的課題)另外，由具有很大的拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的氮化硅膜構(gòu)成的接觸包覆 膜通常是利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成的。不過，已得知當(dāng)利用該等離子體化學(xué)氣相沉積法，在半導(dǎo)體村底上以覆 蓋柵電極及側(cè)壁的方式，形成了構(gòu)成接觸包覆膜的氮化硅膜時，該氮化硅 膜的膜厚在晶片面內(nèi)產(chǎn)生變化。具體來說，本發(fā)明人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)而獲知，當(dāng)利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成25nm厚的氮化硅膜時，在源漏極擴(kuò)散區(qū)域上層的硅化物區(qū)域上，僅 形成了 20nm厚的氮化硅膜。這樣一來，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成的氮化硅膜由于具有底層 依賴性(Underlayer Dependence)，且在擴(kuò)散區(qū)域中的硅化物區(qū)域上該膜厚變 薄，因而氮化硅膜所具有的拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力整體下降。由此，出現(xiàn) 了下記問題，即利用增加作為接觸包覆膜的氮化硅膜的膜厚而獲得的使 MIS晶體管驅(qū)動力提高的效果被抑制。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有能夠消除接觸包覆 膜的底層依賴性的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。 (解決課題的方法)為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人反復(fù)認(rèn)真探討的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)通過釆用將 利用原子層沉積(ALD二Atomic Layer Deposition)法形成的底層絕緣膜(unde rly ing insulating film)設(shè)置在利用等離子體化學(xué)氣相沉積(C VD=Chemical Vapor Deposition)法形成、且由具有拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu) 成的接觸包覆膜下側(cè)的這一 結(jié)構(gòu)，從而能夠消除接觸包覆膜的底層依賴性， 并能夠防止硅化物區(qū)域上的接觸包覆膜的薄膜化。并且，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)如 果以氧化硅膜等其他絕緣膜作為構(gòu)成底層絕緣膜的材料的話，雖然能夠消 除接觸包覆膜的底層依賴性，但是從整體(integration)上進(jìn)行考慮時最好使 用由氮化硅膜構(gòu)成的底層絕緣膜。也就是，從整體上來看，要求消除底層依賴性的底層膜本身不具有底 層依賴性的觀點(diǎn)、為了加厚接觸包覆膜而要求能夠用薄膜形成底層膜的觀 點(diǎn)、以及為了不使硅化物區(qū)域變質(zhì)而要求能夠進(jìn)行低溫形成的觀點(diǎn)都是重 要的，而利用原子層沉積法形成的氮化硅膜可滿足上述任意一點(diǎn)。這是由 于當(dāng)利用原子層沉積法形成氮化硅膜時，因?yàn)槭且粚右粚佣逊e形成的，所 以膜本身不具有底層依賴性，而且能夠形成均勻且非常薄的膜，同時因?yàn)?能夠在400。C以下的低溫狀態(tài)下形成，所以沒有使硅化物區(qū)域產(chǎn)生變質(zhì)。 還有，從整體上來看，為了不使接觸腐蝕(contact etching)復(fù)雜化，理想的 是由相同的材料來構(gòu)成底層膜和接觸包覆膜，而從上述理由來看，更加理想的是利用原子層沉積法形成的底層絕緣膜和利用等離子體化學(xué)氣相沉積 法形成的接觸包覆膜都是由氮化硅膜構(gòu)成的。本發(fā)明是以上述見解為基礎(chǔ)的發(fā)明，具體來說，本發(fā)明的一個形態(tài)示 例所涉及的半導(dǎo)體裝置是具有形成在半導(dǎo)體村底的第一活性區(qū)域上的第一 金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管的半導(dǎo)體裝置，第一金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管包括形成在第一活性區(qū)域上的第一柵極絕緣膜、形成在第一柵極絕緣膜上 的第一柵電極、形成在第一柵電極的側(cè)面的第一側(cè)壁絕緣膜、形成在第一 活性區(qū)域中的笫一側(cè)壁絕緣膜的外側(cè)的第一源漏極區(qū)域、形成在第一源漏 極區(qū)域的上層的硅化物區(qū)域、第一底層絕緣膜以及第一接觸包覆膜，且該 第 一底層絕緣膜是利用原子層沉積法在第 一 活性區(qū)域上以覆蓋第 一柵電 極、第一側(cè)壁絕緣膜及硅化物區(qū)域的方式形成的，該第一接觸包覆膜是利 用等離子體化學(xué)氣相沉積法在第一底層絕緣膜上形成的，且由在柵極長度 方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是第一底層絕 緣膜由氮化硅膜構(gòu)成，第一接觸包覆膜由氮化硅膜構(gòu)成。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是在構(gòu)成第一 底層絕緣膜的氮化硅膜中，氮與硅的比值在1.2以上。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是構(gòu)成第一底 層絕緣膜的氮化硅膜的膜厚在0.3nm以上且10nm以下。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是構(gòu)成第一接 觸包覆膜的氮化硅膜的膜厚在15nm以上且50nm以下。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是第一金屬絕 緣體半導(dǎo)體晶體管是N型金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管，第一接觸包覆膜由在 柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是第一金屬絕 緣體半導(dǎo)體晶體管是P型金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管，第一接觸包覆膜由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是該半導(dǎo)體裝 置還包括第二金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管，該第二金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管 形成在半導(dǎo)體村底的與第一活性區(qū)域不同的第二活性區(qū)域上；第二金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管包括形成在第二活性區(qū)域上的第二柵極絕緣膜、形成 在第二柵極絕緣膜上的第二柵電極、形成在第二柵電極的側(cè)面的第二側(cè)壁 絕緣膜、形成在第二活性區(qū)域中的第二側(cè)壁絕緣膜的外側(cè)的第二源漏極區(qū) 域、第二底層絕緣膜以及第二接觸包覆膜，該第二底層絕緣膜是利用原子 層沉積法在第二活性區(qū)域上以覆蓋第二柵電極及第二側(cè)壁絕緣膜的方式形 成的，該第二接觸包覆膜是利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在第二底層絕緣 膜上形成的，且由在柵極長度方向上對溝道區(qū)知戈施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng) 力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成；第一活性區(qū)域中的硅化物區(qū)域上的第一接觸包覆膜 的膜厚、與第二活性區(qū)域上的第二接觸包覆膜的膜厚相等。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置中，最好是該半導(dǎo)體裝 置還包括層間絕緣膜、第一接觸柱塞及第二接觸柱塞，該層間絕緣膜形成 在第一接觸包覆膜及第二接觸包覆膜上，該第一接觸柱塞是以貫通層間絕 緣膜及第一接觸包覆膜、且到達(dá)硅化物區(qū)域的方式形成的，該第二接觸柱 塞是以貫通層間絕緣膜及第二接觸包覆膜、且到達(dá)第二源漏極區(qū)域的方式 形成的。本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括工序(a)、 工序(b)、工序(c)、工序(d)、工序(e)、工序(f)以及工序(g),在該工序(a)中 在半導(dǎo)體村底的第一活性區(qū)域上形成第一柵極絕緣膜，在該工序(b)中在第 一柵極絕緣膜上形成第一柵電極，在該工序(c)中在第一柵電極的側(cè)面形成 第一側(cè)壁絕緣膜，在該工序(d)中在第一活性區(qū)域中的第一側(cè)壁絕緣膜的外 側(cè)形成第一源漏極區(qū)域，在該工序(e)中在第一源漏極區(qū)域的上層形成硅化 物區(qū)域，在該工序(f)中利用原子層沉積法以覆蓋第一柵電極、第一側(cè)壁絕 緣膜及硅化物區(qū)域的方式，在第一活性區(qū)域上形成第一底層絕緣膜，在該 工序(g)中利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在第 一底層絕緣膜上，形成由在柵 極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成的 第一接觸包覆膜。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，最好是 工序(f)包含形成由氮化硅膜構(gòu)成的第一底層絕緣膜的工序，工序(g)包含形 成由氮化硅膜構(gòu)成的第 一接觸包覆膜的工序。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，最好是工序(a)包含在半導(dǎo)體襯底的與第一活性區(qū)域不同的第二活性區(qū)域上形成 第二柵極絕緣膜的工序，工序(b)包含在第二柵極絕緣膜上形成第二柵電極 的工序，工序(c)包含在第二柵電極的側(cè)面形成第二側(cè)壁絕緣膜的工序，工 序(d)包含在第二活性區(qū)域中的第二側(cè)壁絕緣膜的外側(cè)形成第二源漏極區(qū) 域的工序，工序(e)是在第二源漏極區(qū)域的上層沒有形成硅化物區(qū)域的工 序，工序(f)包含利用原子層沉積法以覆蓋第二柵電極及第二側(cè)壁絕緣膜的 方式，在第二活性區(qū)域上形成第二底層絕緣膜的工序，工序(g)包含利用等 離子體化學(xué)氣相沉積法在第二底層絕緣膜上，形成由在柵極長度方向上對 溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成的第二接觸包覆膜 的工序。在本發(fā)明的一個形態(tài)示例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，最好是 還包括工序(h)和工序(i)，該工序(h)在工序(g)之后，在第一接觸包覆膜及第 二接觸包覆膜上形成層間絕緣膜，在該工序(i)中，以貫通層間絕緣膜及第 一接觸包覆膜、且到達(dá)硅化物區(qū)域的方式形成第一接觸柱塞，并且以貫通 層間絕緣膜及第二接觸包覆膜、且到達(dá)第二源漏極區(qū)域的方式形成第二接 觸柱塞。(發(fā)明的效果)如上所述，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置及其制造方法，能夠消除硅化物 區(qū)域上的接觸包覆膜的底層依賴性，并能夠抑制該膜厚的薄膜化。其結(jié)果 是利用接觸包覆膜膜厚的厚膜化所獲得的使金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管驅(qū)動 力提高的效果得以實(shí)現(xiàn)。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖2(a) 圖2(c)是按照工序順序表示本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序剖面圖。圖3是表示本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖4(a) 圖4(c)是按照工序順序表示本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序剖面圖。圖5是表示以往的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖。(符號說明)100活性區(qū)域101半導(dǎo)體襯底102柵極絕緣膜103柵電極104n型源漏極區(qū)域105側(cè)壁106n型源漏極區(qū)域107硅化物區(qū)域108底層絕緣膜109接觸包覆膜110層間絕緣膜111接觸柱塞200a、200b活性區(qū)域201半導(dǎo)體村底202a、202b柵極絕緣膜203a、203b柵電極204a、204bn型源漏極區(qū)域205a、205b側(cè)壁206a、206bn型源漏極區(qū)域207b硅化物區(qū)域208a、208b底層絕緣膜209a、209b接觸包覆膜210a、210b層間絕緣膜211a、211b接觸柱塞具體實(shí)施方式
(第一實(shí)施例)下面， 一邊參照附圖一邊對本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置的 結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)剖面圖。如圖l所示，在例如由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體村底101中，形成了被無圖示的元件隔離區(qū)域圍繞且形成有p阱(無圖示)的活性區(qū)域ioo，在該活性區(qū)域100上，隔著例如由SiON系的膜構(gòu)成的膜厚約為2nm的柵極絕緣膜102， 形成了在上層具有例如由NiSi構(gòu)成的膜厚約為20nm的硅化物區(qū)域107的 柵電極103，該柵電極103的膜厚約為110nm。還有，柵電極103的柵極 長度大約為50nm。在活性區(qū)域100中的柵電極103兩側(cè)的區(qū)域中，形成 了被注入例如砷或磷等n型雜質(zhì)、且接合深度淺的n型源漏極區(qū)域(n型延 伸區(qū)域或者n型LDD區(qū)域)104。還有，在硅化物區(qū)域107、柵電極103及柵極絕緣膜102的側(cè)面以及 活性區(qū)域100上，形成了底部寬度大約為50nm的側(cè)壁105。還有，在活 性區(qū)域100中的側(cè)壁105外側(cè)的區(qū)知戈，形成有^皮注入了例如砷或磷等n型 雜質(zhì)且接合深度比源漏極區(qū)域104深的n型源漏極區(qū)域106，在該n型源 漏極區(qū)域106的上層具有膜厚約為20nm的硅化物區(qū)域107。還有，以覆蓋柵電極103及源漏極區(qū)域106上的硅化物區(qū)域107、以 及側(cè)壁105的方式，在半導(dǎo)體村底101上形成有利用原子層沉積(ALD二Ato mic Layer Deposition)法形成的底層絕緣膜108。在此，底層絕緣膜108是 由在堆積溫度為400。C的條件下利用原子層沉積法形成的膜厚為3nm的氮 化硅膜構(gòu)成的，而在該氮化硅膜中理想的是氮與硅的比值在1.2以上，還 有該膜厚只要是在0.3nm以上且10nm以下即可。還有，在底層絕緣膜108上，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成了在 柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的接觸包覆膜109。在此，當(dāng)利 用等離子體化學(xué)氣相沉積法堆積了膜厚為25nm的具有1.4GPa拉伸應(yīng)力的 氮化硅膜以作為接觸包覆膜109時，無論在源漏極區(qū)域106上層的硅化物 區(qū)域107上，還是在不存在硅化物區(qū)域107的擴(kuò)散區(qū)域(非硅化物區(qū)域無 圖示)上，該膜厚都相等即均為25nm。還有，接觸包覆膜109的膜厚理想 的是在15nm以上且50nm以下，更加理想的是在20nm以上且30nm以下。還有，在接觸包覆膜109上，形成了由以例如TEOS(原硅酸四乙酯， tetraethyl orthosilicate)膜為代表的氧化硅膜構(gòu)成的、且表面被平面化了的層間絕緣膜110，該層間絕緣膜110的膜厚約為350nm。在層間絕緣膜IIO、 接觸包覆膜109及底層絕緣膜108中，形成了貫通這些膜、且下端到達(dá)硅 化物區(qū)域107的接觸柱塞111。下面， 一邊參照附圖 一邊對本發(fā)明第 一 實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置的 制造方法進(jìn)行說明。圖2(a) 圖2(c)是按照工序順序表示本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的半導(dǎo) 體裝置的制造方法的要點(diǎn)工序剖面圖。首先，如圖2(a)所示，在例如由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體村底101中的、被用 例如STI(淺槽隔離，shallow trench isolation)法等選擇性形成的元件隔離區(qū) 域(無圖示)圍繞的區(qū)域中，通過利用離子注入法形成p阱(無圖示)，從而形 成了活性區(qū)域100。然后，在活性區(qū)域100上，形成了由例如SiON系的 膜構(gòu)成的膜厚大約為2nm的柵極絕緣膜形成膜后，形成了由例如多晶硅構(gòu) 成的膜厚大約為120nm的柵電極形成膜。隨后，利用光刻及干蝕刻技術(shù)， 形成了由柵極絕緣膜形成膜構(gòu)成的柵極絕緣膜102及由柵電極形成膜構(gòu)成 的柵電極103。另外，柵電極103的柵極長度大約為50nm。然后，以柵電極103作為掩模，在例如注入能量為3keV且注入劑量(d ose)為lxlO"/cn^的條件下，對活性區(qū)域100進(jìn)行例如砷或磷等n型雜質(zhì) 的離子注入，從而形成了接合深度相對較淺的(比源漏極區(qū)域106淺)的n 型源漏極區(qū)域104。然后，以覆蓋柵電極103的方式，在半導(dǎo)體4于底101上的整個面形成 了例如由Si()2的氧化硅膜構(gòu)成的膜厚約為50nm的絕緣膜以后，通過對該 絕緣膜進(jìn)行回蝕刻(etchback)，從而在柵極絕緣膜102及柵電極103的側(cè)面 上，形成了側(cè)壁105。隨后，用柵電極103及側(cè)壁105作為掩模，在例如注入能量為10keV 且注入劑量為lxlO"/ciT^的條件下，對活性區(qū)域100中的側(cè)壁105外側(cè)的 區(qū)域進(jìn)行例如砷或磷等n型雜質(zhì)的離子注入，從而形成了接合深度相對較 深的(比源漏極區(qū)域104深)的n型源漏極區(qū)域106。然后，在半導(dǎo)體襯底101上的整個面，堆積了厚度約10nm的例如鈷 或鎳等的金屬膜后，進(jìn)行熱處理使硅與金屬膜中的金屬進(jìn)行反應(yīng)，從而在 側(cè)壁105外側(cè)的源漏極區(qū)域106的上層形成了例如由NiSi構(gòu)成的硅化物區(qū)域107，并且在柵電極103的上層也形成了硅化物區(qū)域107。此時，由于柵 電極103上部大約10nm高的部分被硅化，所以在硅化物區(qū)域107形成后， 柵電極103的膜厚在大約110nm左右。然后，如圖2(b)所示，當(dāng)堆積溫度為400。C以下時，利用原子層沉積 法，在半導(dǎo)體襯底101上的整個面，以覆蓋柵電極103及源漏極區(qū)域106 上層的硅化物區(qū)域107、側(cè)壁105的方式，形成了底層絕緣膜108。在此， 底層絕緣膜108是由在堆積溫度為400。C的條件下利用原子層沉積法形成 的膜厚為3nm的氮化硅膜構(gòu)成的，而在該氮化硅膜中理想的是氮與硅的比 值在1.2以上，還有該膜厚只要是在0.3nm以上且10nm以下即可。隨后，當(dāng)堆積溫度在250。C以上且450。C以下時，利用等離子體化學(xué)氣 相沉積法，在底層絕緣膜108上形成了接觸包覆膜109。在此，當(dāng)利用等 離子體化學(xué)氣相沉積法堆積了膜厚為25nm的具有1.4GPa拉伸應(yīng)力的氮化 硅膜以作為接觸包覆膜109時，無論在源漏極區(qū)域106上層的硅化物區(qū)域 107上，還是在不存在硅化物區(qū)域107的擴(kuò)散區(qū)域(非硅化物區(qū)域無圖示) 上，該膜厚均相等即都為25nm。還有，接觸包覆膜109的膜厚理想的是 在15nm以上且50nm以下，更加理想的是在20nm以上且30nm以下。其次，如圖2(c)所示，在接觸包覆膜109的整個面上，堆積了膜厚大 約為500nm的以TEOS膜為代表的氧化硅膜以后，通過利用化學(xué)機(jī)械拋光 法(CMP)對表面進(jìn)行平面化處理，從而形成了膜厚約為350nm的層間絕緣 膜110。隨后，利用光刻及干蝕刻技術(shù)，在層間絕緣膜110、接觸包覆膜 109及底層絕緣膜108中，形成了貫通這些膜、且使深n型源漏極區(qū)域106 上層的硅化物區(qū)域107露出的接觸孔以后，通過向該接觸孔中埋入例如鵠 等的導(dǎo)電膜，從而形成了下端到達(dá)硅化物區(qū)域107的接觸柱塞111。如上所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置及其制造方法， 因?yàn)樽鳛橛衫玫入x子體化學(xué)氣相沉積法形成的、在柵極長度方向上施加 拉伸應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜即氮化硅膜構(gòu)成的接觸包覆膜109的底層，設(shè)置了 利用原子層沉積法形成、且由氮化硅膜構(gòu)成的底層絕緣膜108，所以能夠 消除接觸包覆膜109的底層依賴性，并能夠抑制接觸包覆膜109的薄膜化。 由此，利用接觸包覆膜109的厚膜化，能夠使晶體管的通態(tài)電流提高。具 體來說，當(dāng)利用等離子體化學(xué)氣相沉積法堆積膜厚為25nm的氮化硅膜時，雖然在以往的示例中，在擴(kuò)散區(qū)域的硅化物區(qū)域上僅能堆積20nm厚的氮 化硅膜，但在本實(shí)施例中，由于能夠在源漏極區(qū)域106的硅化物區(qū)域上堆 積25nm厚的氮化硅膜，所以與以往的示例相比能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚增加25%的 厚膜化。由此，能夠使金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管的通態(tài)電流提高。還有， 由于本實(shí)施例的接觸包覆膜109無論是在源漏極區(qū)域106中的硅化物區(qū)域 107上，還是在不存在硅化物區(qū)域107的擴(kuò)散區(qū)域(非硅化物區(qū)域無圖示) 上，其膜厚均相等即都是25nm，所以可以容易地對用來形成接觸柱塞111 的接觸孔的蝕刻條件進(jìn)行設(shè)定。還有，作為構(gòu)成底層絕緣膜108的材料，如果僅就消除接觸包覆膜的 底層依賴性的觀點(diǎn)來看，還可以是氧化硅膜等其他的絕緣膜。不過，如本 實(shí)施例所示，利用原子層沉積法來形成由氮化硅膜構(gòu)成的底層絕緣膜108 時，由于底層絕緣膜108本身不具有底層依賴性，且能夠用均勻的薄膜(例 如3nm)來形成底層絕緣膜108，因此能夠?qū)崿F(xiàn)接觸包覆膜109的厚膜化， 進(jìn)而由于能夠進(jìn)行低溫形成(例如400。C)因而能夠防止硅化物區(qū)域107的 變質(zhì)，所以從整體上來看是更為理想的。還有，從整體上來看，理想的是底層絕緣膜108和接觸包覆膜109由 相同的材料構(gòu)成，且如上所述更加理想的是底層絕緣膜108和接觸包覆膜 109的膜都是由氮化硅膜構(gòu)成的。還有，在本實(shí)施例中，對利用原子層沉積法形成的氮化硅膜的膜厚為 3nm且堆積溫度為400°C，還有利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成的氮化 硅膜的膜厚為25nm且具有1.4GPa拉伸應(yīng)力的示例進(jìn)行了說明，但并不是 ^5L局限于這些數(shù)值。還有，在本實(shí)施例中，關(guān)于包括了 NMIS晶體管的半導(dǎo)體裝置及其制 造方法進(jìn)行了說明，而即使在包括PMIS晶體管時，通過在利用原子層沉 積法形成的底層絕緣膜108上，形成了在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加 壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜即氮化硅膜等的接觸包覆膜109,從而在具有PMIS 晶體管時也能夠獲得與上述相同的效果。還有，在本實(shí)施例中，也可以構(gòu)成為側(cè)壁105是在硅化物區(qū)域107、 柵電極103及柵極絕緣膜102的側(cè)面、以及形成在活性區(qū)域100上的剖面 形狀為L字形的絕緣膜的內(nèi)側(cè)表面上形成的，進(jìn)而也可以構(gòu)成為在L字形的絕緣膜與硅化物區(qū)域107、柵電極103及柵極絕緣膜102的側(cè)面之間， 設(shè)置有剖面形狀為I字形的絕緣膜。 (第二實(shí)施例)下面， 一邊參照附圖一邊對本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置的 結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3是表示本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)剖面圖。圖3所示的形成有NMIS晶體管的區(qū)域A中，在例如由硅構(gòu)成的半導(dǎo) 體襯底201中，形成了被無圖示的元件隔離區(qū)域圍繞且形成有p阱(無圖示) 的活性區(qū)域200a 。在活性區(qū)域200a上，隔著例如由SiON系的膜構(gòu)成的膜 厚約為2nm的柵極絕緣膜202a，形成了膜厚約為120nm的柵電極203a。 另外，柵電極203a的柵極長度大約為50nm。還有，在活性區(qū)域200a中的柵電極203a兩側(cè)的區(qū)域中，形成了被注 入例如砷或磷等n型雜質(zhì)的、接合深度相對較淺的(比源漏極區(qū)域206a淺 的)n型源漏極區(qū)域(n型延伸區(qū)域或者n型LDD區(qū)域)204a。還有，在柵電 極203a及柵極絕緣膜202a的側(cè)面以及活性區(qū)域200a上，形成了底部寬度 大約為50nm的側(cè)壁205a。還有，在活性區(qū)域200a中的側(cè)壁205a外側(cè)的 區(qū)域形成了被注入例如砷或磷等n型雜質(zhì)的、接合深度相對較深的(比源漏 極區(qū)域204a深的)n型源漏極區(qū)域206a。還有，以覆蓋柵電極203a及側(cè)壁205a的方式，在半導(dǎo)體襯底201上 形成有利用原子層沉積法形成的底層絕緣膜208a。還有，在底層絕緣膜208a上，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成了在 柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的接觸包覆膜209a。還有，在接觸包覆膜209a上，形成了由以例如TEOS膜為代表的氧化 硅膜構(gòu)成、且表面被平面化了的層間絕緣膜210a，該層間絕緣膜210a的 膜厚約為350nm。在層間絕緣膜210a、接觸包覆膜209a及底層絕緣膜208a 中，形成了貫通這些膜、且下端到達(dá)源漏極區(qū)域206a的接觸柱塞211a。另一方面，在圖3所示的形成有NMIS晶體管的區(qū)域B中，在半導(dǎo)體 襯底201中，形成了被無圖示的元件隔離區(qū)域圍繞且形成有p阱(無圖示) 的活性區(qū)域200b。在活性區(qū)域200b上，隔著例如由SiON系的膜構(gòu)成的膜厚約為2nm的柵極絕緣膜202b形成有柵電極203b，該柵電極203b的 膜厚約為110nm,并且在該柵電極203b的上層具有例如由NiSi構(gòu)成的膜 厚約為20nm的硅化物區(qū)域207b。在活性區(qū)域200b中的柵電極203b兩側(cè) 的區(qū)域中，形成了被注入例如硼或銦等n型雜質(zhì)的、接合深度相對較淺的 (比源漏極區(qū)域206b淺的)n型源漏極區(qū)域(n型延伸區(qū)域或者n型LDD區(qū) 域)204b。還有，在硅化物區(qū)域207b、柵電極203b及柵極絕緣膜202b的 側(cè)面、以及活性區(qū)域200b上，形成了底部寬度大約為50nm的側(cè)壁205b。 在活性區(qū)域200b中的側(cè)壁205b外側(cè)的區(qū)域，形成了在上層具有膜厚約為 20nm的硅化物區(qū)域207b、且被注入n型雜質(zhì)的接合深度相對較深的(比源 漏極區(qū)域204b深的)n型源漏極區(qū)域206b。還有，在半導(dǎo)體村底201上，利用原子層沉積法，形成了與上述底層 絕緣膜208a連接為一體、并覆蓋柵電極203b及側(cè)壁205b的底層絕緣膜2 08b。在此，上述底層絕緣膜208a和底層絕緣膜208b是由在堆積溫度為 400。C的條件下利用原子層沉積法形成的膜厚為3nm的氮化硅膜構(gòu)成的， 而在該氮化硅膜中理想的是氮與硅的比值在1.2以上，進(jìn)而該膜厚只要是 在0.3nm以上且10nm以下即可。還有，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法，在底層絕緣膜208b上形成了與 上述接觸包覆膜209a連接為一體、且在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉 伸應(yīng)力的接觸包覆膜209b。在此，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法堆積了膜 厚為25nm的具有1.4GPa拉伸應(yīng)力的氮化硅膜來作為上述接觸包覆膜209a 和接觸包覆膜209b時，無論是在源漏極區(qū)域206b上層的硅化物區(qū)域207b 上，還是在不存在硅化物區(qū)域的源漏極區(qū)域206a(非硅化物區(qū)域)上，該膜 厚均相等即都為25nm。還有，接觸包覆膜209a及209b的膜厚理想的是在 15nm以上且50nm以下，更加理想的是在20nm以上且30nm以下。還有，在接觸包覆膜209b上，形成了由以例如TEOS(tetraethyl orthosi licate)膜為代表的氧化硅膜構(gòu)成、且表面被平面化了的層間絕緣膜210b， 該層間絕緣膜210b的膜厚約為350nm。在層間絕緣膜210b、接觸包覆膜 209b及底層絕緣膜208b中，形成了貫通這些膜、且下端到達(dá)硅化物區(qū)域 207b的接觸柱塞211b。下面， 一邊參照附圖 一邊對本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。圖4(a) 圖4(c)是按照工序順序表示本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo) 體裝置的制造方法的要點(diǎn)剖面圖。首先，如圖4(a)所示，在半導(dǎo)體襯底201的被元件隔離區(qū)域(無圖示) 圍繞的區(qū)域中，通過利用規(guī)定的掩模進(jìn)行p型雜質(zhì)的離子注入來選擇性地 形成p阱(無圖示)，從而在區(qū)域A中形成了活性區(qū)域200a。還有，同樣地 通過利用規(guī)定的掩模進(jìn)行p型雜質(zhì)的離子注入來選擇性地形成p阱(無圖 示)，從而在區(qū)域B中形成了活性區(qū)域200b。然后，在活性區(qū)域200a上， 形成了由例如SiON系的膜構(gòu)成的膜厚約為2nm的柵極絕緣膜202a及由例 如多晶硅構(gòu)成的膜厚約為120nm的柵電極203a,并且在活性區(qū)域200b上， 形成了由例如SiON系的膜構(gòu)成的膜厚約為2nm的柵極絕緣膜202b及由 例如多晶硅構(gòu)成的膜厚約為120nm的柵電極203b。然后，以柵電極203a作為掩模，通過進(jìn)行n型雜質(zhì)的離子注入，從而 在活性區(qū)域200a中的柵電極203a兩側(cè)的區(qū)域中，形成了接合深度淺的n 型源漏極區(qū)域204a,并且以柵電極203b作為掩模，通過進(jìn)行n型雜質(zhì)的 離子注入，從而在活性區(qū)域200b中的柵電極203b兩側(cè)的區(qū)域中，形成了 接合深度淺的n型源漏極區(qū)域204b。其后，在活性區(qū)域200a上、以及柵極絕緣膜202a及柵電極203a的側(cè) 面上，形成了底部寬度大約為50nm的側(cè)壁205a,并且在活性區(qū)域200b 上、以及柵極絕緣膜202b及柵電極203b的側(cè)面上，形成了底部寬度大約 為50nm的側(cè)壁205b。然后，以柵電極203a及側(cè)壁205a作為掩模，通過進(jìn)行n型雜質(zhì)的離 子注入，從而在活性區(qū)域200a中的側(cè)壁205a外側(cè)的區(qū)域，形成了接合深 度深的n型源漏極區(qū)域206a。還有，以柵電極203b及側(cè)壁205b作為掩模， 通過進(jìn)行n型雜質(zhì)的離子注入，從而在活性區(qū)域200b中的側(cè)壁205b外側(cè) 的區(qū)域，形成了接合深度深的n型源漏極區(qū)域206b。然后，在區(qū)域B的整個面上堆積了例如鈷或鎳等的金屬膜后進(jìn)行熱處 理，從而在位于側(cè)壁205b外側(cè)的源漏極區(qū)域206b的上層及柵電極203b 的上層，形成了膜厚約為20nm的硅化物區(qū)域207b。此時，以在側(cè)壁205a 外側(cè)的源漏極區(qū)域206a的上層及柵電極203a的上層沒有形成硅化物區(qū)域的方式,選擇性地形成了硅化物區(qū)域207b。例如，通過除去形成在區(qū)域A 上的金屬膜后再進(jìn)行熱處理的方法、或者在形成金屬膜以前事前在區(qū)域A 上形成由氧化硅膜構(gòu)成的硅化物防止膜的方法，從而僅在區(qū)域B中形成了 硅化物區(qū)域207b。然后，如圖4(b)所示，利用原子層沉積法在半導(dǎo)體村底201的整個面， 以覆蓋柵電極203a、側(cè)壁205a、柵電極203b、側(cè)壁205b的方式形成了氮 化硅膜，從而在區(qū)域A中形成了底層絕緣膜208a，在區(qū)域B中形成了底 層絕緣膜208b。在此，底層絕緣膜208a及208b是由在堆積溫度為400°C 的條件下利用原子層沉積法形成的膜厚為3nm的氮化硅膜構(gòu)成的，且在該 氮化硅膜中理想的是氮與硅的比值在1.2以上，進(jìn)而該膜厚只要是在0.3nm 以上且10nm以下即可。隨后，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法，在底層絕緣膜208a及208b上 形成了在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的氮化硅膜。由此，在 區(qū)域A中形成了接觸包覆膜209a，在區(qū)域B中形成了接觸包覆膜209b。 在此，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法堆積了膜厚為25nm的具有1.4GPa拉 伸應(yīng)力的氮化硅膜來作為接觸包覆膜209a及209b時，無論是在源漏極區(qū) 域206b上層的硅化物區(qū)域207b上，還是在不存在硅化物區(qū)域的源漏極區(qū) 域206a(非硅化物區(qū)域)上，該膜厚均相等即都為25nm。還有，接觸包覆膜 209a及209b的膜厚理想的是在15nm以上且50nm以下，更加理想的是在 20nm以上且30nm以下。另外，具有拉伸應(yīng)力的氮化硅膜的形成方法與第 一實(shí)施例相同。其次，如圖4(c)所示，在接觸包覆膜209a及209b的整個面上，堆積 了大約500nm厚的以TEOS膜為代表的氧化硅膜后，利用化學(xué)機(jī)械拋光法 對表面進(jìn)行平面化處理，從而形成了膜厚約為350nm的層間絕緣膜。由此， 在區(qū)域A中形成了層間絕緣膜210a,在區(qū)域B中形成了層間絕緣膜210b。 隨后，利用光刻及干蝕刻技術(shù)，在層間絕緣膜210a、接觸包覆膜209a及 底層絕緣膜208a中，形成了貫通這些膜、且使源漏極區(qū)域206a露出的接 觸孔以后，通過向該接觸孔中埋入例如鴒等的導(dǎo)電膜，從而形成了下端到 達(dá)源漏極區(qū)域206a的接觸柱塞211a。同樣地在層間絕緣膜210b、接觸包 覆膜209b及底層絕緣膜208b中，形成了貫通這些膜、且使源漏極區(qū)域206b上層的硅化物區(qū)域207b露出的接觸孔以后，通過向該接觸孔中埋入例如鴒 等的導(dǎo)電膜，從而形成了下端到達(dá)源漏極區(qū)域206b上層的硅化物區(qū)域207b 的接觸柱塞211b。如上所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的半導(dǎo)體裝置及其制造方法， 在同一晶片上包括區(qū)域A中所示的不具有硅化物區(qū)域的NMIS晶體管、和 區(qū)域B中所示的具有硅化物區(qū)域207b的NMIS晶體管的半導(dǎo)體裝置中， 通過采用在用原子層沉積法形成的底層絕緣膜208a及208b上，設(shè)置利用 等離子體化學(xué)氣相沉積法形成的接觸包覆膜209a及209b的這一結(jié)構(gòu)，從 而能夠消除接觸包覆膜209a及209b的底層依賴性，并且接觸包覆膜209a 及209b的膜厚不論是在硅化物區(qū)域207b上，還是在不存在硅化物區(qū)域20 7b的非硅化物區(qū)域上，都能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚為25nm的均勻膜厚。就這一點(diǎn)，本發(fā)明人對在同一晶片上包括不具有硅化物區(qū)域的NMIS 晶體管和具有硅化物區(qū)域的NMIS晶體管、且在接觸包覆膜的下部不具有 本發(fā)明所涉及的底層絕緣膜的以往半導(dǎo)體裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后得知當(dāng)堆積了 25nm厚的氮化硅膜來作為接觸包覆膜時，在沒有形成硅化物區(qū)域的非硅 化物區(qū)域中所堆積的膜厚為25nm，與此相對在硅化物區(qū)域上僅堆積了 20n m厚的膜。這樣一來，在以往的半導(dǎo)體裝置中，由于在晶片面內(nèi)、特別是 擴(kuò)散區(qū)域上的接觸包覆膜的膜厚產(chǎn)生變化，所以難于實(shí)現(xiàn)接觸腐蝕條件的 合理化。也就是，當(dāng)針對在不具有硅化物區(qū)域的晶體管側(cè)形成的厚接觸包 覆膜的膜厚來規(guī)定蝕刻條件時，因?yàn)閷υ诰哂泄杌飬^(qū)域的晶體管側(cè)形成 的薄接觸包覆膜進(jìn)行了過度的接觸腐蝕，所以引起接合漏電流的增加。另 一方面，當(dāng)針對薄接觸包覆膜來設(shè)定蝕刻條件時，則對于厚接觸包覆膜來 說蝕刻不足(under etching)，從而引起了接觸開口不良(contact open defect), 并出現(xiàn)了成品率下降的問題。與此相對，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)槟軌颢@得具有均勻膜厚的接觸包覆膜 209a及209b ，所以可容易地設(shè)定用來形成接觸柱塞211 a及211 b的接觸孔 的蝕刻條件，因而能夠回避上述以往的問題。還有，硅化物區(qū)域207b上的 接觸包覆膜209b的膜厚為25nm，與第一實(shí)施例相同，由于與以往在硅化 物區(qū)域上的接觸包覆膜的膜厚為20nm的情況相比能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚增加25% 的厚膜化，因此能夠使MIS晶體管的通態(tài)電流提高。還有，作為構(gòu)成底層絕緣膜208a及208b的材料，基于與第一實(shí)施例 相同的理由，如果僅從消除接觸包覆膜209a及209b的底層依賴性的角度 考慮，則也可以是氧化硅膜等其他的絕緣膜，但是從整體上進(jìn)行考慮的話， 則理想的是由氮化硅膜構(gòu)成。還有，與上述第一實(shí)施例相同，底層絕緣膜 208a及208b、和接觸包覆膜209a及209b也最好是由相同材料構(gòu)成的。還有，在本實(shí)施例中，對利用原子層沉積法形成的氮化硅膜的膜厚為 3nm且堆積溫度為400°C，還有對利用等離子體化學(xué)氣相沉積法形成的氮 化硅膜的膜厚為25nm且具有1.4GPa拉伸應(yīng)力的示例進(jìn)行了說明，但并不 僅局限于這些數(shù)值。還有，在本實(shí)施例中，對包括兩個NMIS晶體管的半導(dǎo)體裝置及其制 造方法進(jìn)行了說明，而即使在包括兩個PMIS晶體管時或?qū)⒁粋€NMIS晶 體管和一個PMIS晶體管組合起來時，也因?yàn)樵诶迷訉映练e法形成的 底層絕緣膜208a及208b上，形成了在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加壓 縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜即氮化硅膜等的接觸包覆膜209a及209b，所以能夠 獲得與上述相同的效果。還有，在本實(shí)施例中，可以構(gòu)成側(cè)壁205a及205b與第一實(shí)施例同樣 地形成在剖面形狀為L字形的絕緣膜內(nèi)側(cè)表面上的結(jié)構(gòu)，也還可以構(gòu)成進(jìn) 一步設(shè)置有剖面形狀為I字形的絕緣膜的結(jié)構(gòu)。(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)如以上所說明的那樣，本發(fā)明對于包括利用等離子體化學(xué)氣相沉積法 形成的接觸包覆膜的半導(dǎo)體裝置及其制造方法是有用的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，具有形成在半導(dǎo)體襯底的第一活性區(qū)域上的第一金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管，其特征在于上述第一金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管包括第一柵極絕緣膜，形成在上述第一活性區(qū)域上，第一柵電極，形成在上述第一柵極絕緣膜上，第一側(cè)壁絕緣膜，形成在上述第一柵電極的側(cè)面，第一源漏極區(qū)域，形成在上述第一活性區(qū)域中的上述第一側(cè)壁絕緣膜的外側(cè)，硅化物區(qū)域，形成在上述第一源漏極區(qū)域的上層，第一底層絕緣膜，是利用原子層沉積法在上述第一活性區(qū)域上以覆蓋上述第一柵電極、上述第一側(cè)壁絕緣膜及上述硅化物區(qū)域的方式形成的，以及第一接觸包覆膜，是利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在上述第一底層絕緣膜上形成的，且由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 上述第 一底層絕緣膜由氮化硅膜構(gòu)成，上述第一接觸包覆膜由氮化硅膜構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 在構(gòu)成上述第一底層絕緣膜的氮化硅膜中，氮與硅的比值在1.2以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 構(gòu)成上述第一底層絕緣膜的氮化硅膜的膜厚在0.3nm以上且10nm以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 構(gòu)成上述第一接觸包覆膜的氮化硅膜的膜厚在15nm以上且50nm以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第一金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管是N型金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管，上述第一接觸包覆膜由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的 應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 上述第一金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管是P型金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管， 上述第一接觸包覆膜由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于該半導(dǎo)體裝置還包括第二金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管，該第二金屬絕緣 體半導(dǎo)體晶體管形成在上述半導(dǎo)體村底的與上述第一活性區(qū)域不同的第二活性區(qū)域上；上述第二金屬絕緣體半導(dǎo)體晶體管包括第二柵極絕緣膜，形成在上述第二活性區(qū)域上，第二柵電極，形成在上述第二柵極絕緣膜上，第二側(cè)壁絕緣膜，形成在上述第二柵電極的側(cè)面，第二源漏極區(qū)域，形成在上述第二活性區(qū)域中的上述第二側(cè)壁絕緣膜 的外側(cè)，第二底層絕緣膜，是利用原子層沉積法在上述第二活性區(qū)域上以覆蓋 上述第二柵電極及上述第二側(cè)壁絕緣膜的方式形成的，以及第二接觸包覆膜，是利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在上述第二底層絕 緣膜上形成的，且由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮 應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成；上述第一活性區(qū)域中的上述硅化物區(qū)域上的上述第一接觸包覆膜的膜 厚、與上述第二活性區(qū)域上的上述第二接觸包覆膜的膜厚相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于 該半導(dǎo)體裝置還包括層間絕緣膜，形成在上述第一接觸包覆膜及上述第二接觸包覆膜上， 第一接觸柱塞，是以貫通上述層間絕緣膜及上述第一接觸包覆膜、且 到達(dá)上述硅化物區(qū)域的方式形成的，以及第二接觸柱塞，是以貫通上述層間絕緣膜及上述第二接觸包覆膜、且到達(dá)上述第二源漏極區(qū)域的方式形成的。
10. —種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于 該半導(dǎo)體裝置的制造方法包括工序a，在半導(dǎo)體村底的第一活性區(qū)域上形成第一柵極絕緣膜，工序b,在上述第一柵極絕緣膜上形成第一柵電極，工序c,在上述第一柵電極的側(cè)面形成第一側(cè)壁絕緣膜，工序d，在上述第一活性區(qū)域中的上述第一側(cè)壁絕緣膜的外側(cè)形成第一源漏極區(qū)知戈，工序e,在上述第一源漏極區(qū)域的上層形成硅化物區(qū)域，工序f，利用原子層沉積法以覆蓋上述第一柵電極、上述第一側(cè)壁絕緣膜及上述硅化物區(qū)域的方式，在上述第一活性區(qū)域上形成第一底層絕緣膜，以及工序g，利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在上述第一底層絕緣膜上，形 成由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng)力絕緣 膜構(gòu)成的第一接觸包覆膜。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于 上述工序f包含形成由氮化硅膜構(gòu)成的上述第一底層絕緣膜的工序， 上述工序g包含形成由氮化硅膜構(gòu)成的上述第一接觸包覆膜的工序。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于 上述工序a包含在上述半導(dǎo)體村底的與上述第一活性區(qū)域不同的第二活性區(qū)域上形成第二柵極絕緣膜的工序，上述工序b包含在上述第二柵極絕緣膜上形成第二柵電極的工序， 上述工序c包含在上述第二柵電極的側(cè)面形成第二側(cè)壁絕緣膜的工序，上述工序d包含在上述第二活性區(qū)域中的上述第二側(cè)壁絕緣膜的外側(cè) 形成第二源漏極區(qū)域的工序，上述工序e是在上述第二源漏極區(qū)域的上層沒有形成上述硅化物區(qū)域 的工序，上述工序f包含利用原子層沉積法以覆蓋上述第二柵電極及上述第二 側(cè)壁絕緣膜的方式，在上述第二活性區(qū)域上形成第二底層絕緣膜的工序，上述工序g包含利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在上述第二底層絕緣膜 上，形成由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力或者壓縮應(yīng)力的應(yīng) 力絕緣膜構(gòu)成的第二接觸包覆膜的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于 該半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括工序h和工序i;該工序h在上述工 序g之后，在上述第 一接觸包覆膜及上述第二接觸包覆膜上形成層間絕緣 膜；在該工序i中，以貫通上述層間絕緣膜及上述第一接觸包覆膜、且到 達(dá)上述硅化物區(qū)域的方式形成第一接觸柱塞，并且以貫通上述層間絕緣膜 及上述第二接觸包覆膜、且到達(dá)上述第二源漏極區(qū)域的方式形成第二接觸 柱塞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，目的在于提供一種具有能夠消除接觸包覆膜的底層依賴性的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置為在活性區(qū)域(100)具有柵極絕緣膜(102)、柵電極(103)、側(cè)壁(105)、源漏極區(qū)域(106)及硅化物區(qū)域(107)。還包括利用原子層沉積法以覆蓋柵電極(103)、側(cè)壁(105)及硅化物區(qū)域(107)的方式在活性區(qū)域(100)上形成的底層絕緣膜(108)、及利用等離子體化學(xué)氣相沉積法在底層絕緣膜(108)上形成的、由在柵極長度方向上對溝道區(qū)域施加拉伸應(yīng)力的應(yīng)力絕緣膜構(gòu)成的接觸包覆膜(109)。
文檔編號H01L27/092GK101236988SQ20071016588
公開日2008年8月6日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者竹岡慎治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社