(57)【要約】【課題】応力絶縁膜により、ＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止する。【解決手段】第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１は、第１の活性領域１０ａにおける第１のサイドウォール１９Ａの外側方下に設けられたトレンチ２２内に形成され、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を生じさせるシリコン混晶層２３を含む第１導電型の第１のソースドレイン領域２７ａと、第１の活性領域１０ａ上に第１のゲート電極１４ａ、第１のサイドウォール１９Ａ及び第１のソースドレイン領域２７ａを覆うように形成され、第１の応力とは反対の第２の応力を生じさせる応力絶縁膜３１とを備えている。シリコン混晶層２３の最上面は、第１のゲート電極１４ａ直下に位置する半導体基板１０の表面よりも高く形成されている。シリコン混晶層２３と第１のサイドウォール１９Ａとの隙間２４には、第１の応力緩和膜２８ａが形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置において、
前記第１のＭＩＳトランジスタは、
半導体基板における第１の活性領域上に形成された第１のゲート絶縁膜と、
前記第１のゲート絶縁膜上に形成された第１のゲート電極と、
前記第１のゲート電極の側面上に形成された第１のサイドウォールと、
前記第１の活性領域における前記第１のサイドウォールの外側方下に設けられたトレンチ内に形成され、前記第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を生じさせるシリコン混晶層を含む第１導電型の第１のソースドレイン領域と、
前記第１の活性領域上に前記第１のゲート電極、前記第１のサイドウォール及び前記第１のソースドレイン領域を覆うように形成され、前記第１の応力とは反対の第２の応力を生じさせる応力絶縁膜とを備え、
前記シリコン混晶層の最上面は、前記第１のゲート電極直下に位置する前記半導体基板の表面よりも高く形成されており、
前記シリコン混晶層と前記第１のサイドウォールとの隙間には、第１の応力緩和膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記第１のゲート電極と前記第１のサイドウォールとの間に形成された断面形状がＩ字状の第１のオフセットスペーサをさらに備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置において、
前記第１のゲート電極上に形成された第１のシリサイド層と、
前記シリコン混晶層を含む前記第１のソースドレイン領域上に形成された第２のシリサイド層とをさらに備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１の応力緩和膜は、前記シリコン混晶層の側面上に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１のサイドウォールは、前記第１のゲート電極の側面上に形成された断面形状がＬ字状の内側サイドウォールと、前記内側サイドウォール上に形成された外側サイドウォールとを有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１のサイドウォールは、断面形状がＬ字状の内側サイドウォールを有し、
前記応力絶縁膜は、前記内側サイドウォールのＬ字状に湾曲した表面に接して形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１のＭＩＳトランジスタは、ｐ型ＭＩＳトランジスタであり、
前記第１の応力は、圧縮応力であり、
前記第２の応力は、引っ張り応力であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記シリコン混晶層は、ＳｉＧｅ層であり、
前記応力絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
前記第１の応力緩和膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１のＭＩＳトランジスタは、ｎ型ＭＩＳトランジスタであり、
前記第１の応力は、引っ張り応力であり、
前記第２の応力は、圧縮応力であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体基板に前記第１の活性領域を取り囲むように形成された素子分離領域と、
前記素子分離領域上に形成されたゲート配線と、
前記ゲート配線の側面上に形成された配線用サイドウォールと、
前記素子分離領域における前記配線用サイドウォールの外側方下に設けられた窪み部の側面上に形成された第２の応力緩和膜と、
前記素子分離領域上に前記ゲート配線、前記配線用サイドウォール及び前記第２の応力緩和膜を覆うように形成された前記応力絶縁膜とを備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体装置は、第２のＭＩＳトランジスタをさらに備え、
前記第２のＭＩＳトランジスタは、
前記半導体基板における第２の活性領域上に形成された第２のゲート絶縁膜と、
前記第２のゲート絶縁膜上に形成された第２のゲート電極と、
前記第２のゲート電極の側面上に形成された第２のサイドウォールと、
前記第２の活性領域における前記第２のサイドウォールの外側方下に形成された第２導電型の第２のソースドレイン領域と、
前記第２の活性領域上に前記第２のゲート電極、前記第２のサイドウォール及び前記第２のソースドレイン領域を覆うように形成された前記応力絶縁膜とを備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置において、
前記第２の活性領域上には、前記第１の応力緩和膜は形成されていないことを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体装置は、第３のＭＩＳトランジスタをさらに備え、
前記第３のＭＩＳトランジスタは、
前記半導体基板における第３の活性領域上に形成された第３のゲート絶縁膜と、
前記第３のゲート絶縁膜上に形成された第３のゲート電極と、
前記第３のゲート電極の側面上に形成された第３のサイドウォールと、
前記第３の活性領域における前記第３のサイドウォールの外側方下に形成された第１導電型の第３のソースドレイン領域と、
前記第３の活性領域上に前記第３のゲート電極、前記第３のサイドウォール及び前記第３のソースドレイン領域を覆うように形成された保護膜と、
前記保護膜上に形成された前記応力絶縁膜とを備えていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の半導体装置において、
前記第３のゲート電極上及び前記第３のソースドレイン領域上には、シリサイド層は形成されていないことを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の半導体装置において、
前記第１の応力緩和膜と前記保護膜とは、同一の絶縁材料からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
半導体基板における第１の活性領域上に形成された第１のＭＩＳトランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、
前記第１の活性領域上に第１のゲート絶縁膜及び第１のゲート電極を有する第１のゲート電極形成部を形成する工程（ａ）と、
前記工程（ａ）の後に、前記第１のゲート電極形成部の側面上に第１のサイドウォールを形成する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）の後に、前記第１の活性領域における前記第１のサイドウォールの外側方下にトレンチを形成した後、前記トレンチ内に前記第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を生じさせるシリコン混晶層を含む第１導電型の第１のソースドレイン領域を形成する工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）の後に、前記シリコン混晶層と前記第１のサイドウォールとの隙間に第１の応力緩和膜を形成する工程（ｄ）と、
前記工程（ｄ）の後に、前記第１の活性領域上に前記第１のゲート電極、前記第１のサイドウォール、前記第１のソースドレイン領域及び前記第１の応力緩和膜を覆い、前記第１の応力とは反対の第２の応力を生じさせる応力絶縁膜を形成する工程（ｅ）とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｃ）において、前記シリコン混晶層の最上面を、前記第１のゲート電極直下に位置する前記半導体基板の表面よりも高く形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ａ）の前に、前記半導体基板に前記第１の活性領域を取り囲む素子分離領域を形成する工程（ｆ）をさらに備え、
前記工程（ａ）は、前記素子分離領域上にゲート配線を有するゲート配線形成部を形成する工程を含み、
前記工程（ｂ）は、前記ゲート配線形成部の側面上に配線用サイドウォールを形成する工程を含み、
前記工程（ｄ）は、前記素子分離領域における前記配線用サイドウォールの外側方下に設けられた窪み部の側面上に第２の応力緩和膜を形成する工程を含み、
前記工程（ｅ）は、前記素子分離領域上に前記ゲート配線、前記配線用サイドウォール及び前記第２の応力緩和膜を覆うように前記応力絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体装置は、前記半導体基板における第２の活性領域上に形成された第２のＭＩＳトランジスタを有し、
前記工程（ａ）は、前記第２の活性領域上に第２のゲート絶縁膜及び第２のゲート電極を有する第２のゲート電極形成部を形成する工程を含み、
前記工程（ｂ）は、前記第２のゲート電極形成部の側面上に第２のサイドウォールを形成する工程を含み、
前記工程（ｃ）の後で前記工程（ｄ）の前に、前記第２の活性領域における前記第２のサイドウォールの外側方下に第２導電型の第２のソースドレイン領域を形成する工程（ｇ）をさらに備え、
前記工程（ｅ）は、前記第２の活性領域上に前記第２のゲート電極、前記第２のサイドウォール及び前記第２のソースドレイン領域を覆うように前記応力絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１６〜１９のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体装置は、前記半導体基板における第３の活性領域上に形成された第３のＭＩＳトランジスタを有し、
前記工程（ａ）は、前記第３の活性領域上に第３のゲート絶縁膜及び第３のゲート電極を有する第３のゲート電極形成部を形成する工程を含み、
前記工程（ｂ）は、前記第３のゲート電極形成部の側面上に第３のサイドウォールを形成する工程を含み、
前記工程（ｃ）の後で前記工程（ｄ）の前に、前記第３の活性領域における前記第３のサイドウォールの外側方下に第１導電型の第３のソースドレイン領域を形成する工程（ｈ）をさらに備え、
前記工程（ｄ）は、前記第３の活性領域上に前記第３のゲート電極、前記第３のサイドウォール及び前記第３のソースドレイン領域を覆うように保護膜を形成する工程を含み、
前記工程（ｅ）は、前記保護膜上に前記応力絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、シリコン混晶層を含むソースドレイン領域を有するＭＩＳＦＥＴ（Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect Transistor）を備えた半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路装置の高性能化を実現する為に、ＭＩＳＦＥＴ(以下、「ＭＩＳトランジスタ」と称す)のチャネル領域に応力を印加することで、ＭＩＳトランジスタの駆動能力を向上させる歪技術が用いられている。ｐ型ＭＩＳトランジスタの場合、チャネル領域におけるゲート長方向に圧縮応力を印加することで、キャリアの移動度が向上し、ｐ型ＭＩＳトランジスタの駆動能力が向上することが知られている。チャネル領域におけるゲート長方向に圧縮応力を印加する方法として、例えば、シリコン基板よりも大きな格子定数を有するＳｉＧｅ層を、ソースドレイン領域に形成する方法が挙げられる（例えば、特許文献１及び非特許文献１，２を参照）。
【０００３】
以下に、ソースドレイン領域に形成されたＳｉＧｅ層を有するｐ型ＭＩＳトランジスタと、ｎ型ＭＩＳトランジスタとが同一の半導体基板に形成された半導体装置について、図８(a) 〜(c) 、図９(a) 〜(c) 及び図１０(a) 〜(c) を参照しながら説明する。図８(a) 〜図１０(c) は、従来の半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。図８(a) 〜図１０(c) において、左側に示す「ｐＭＩＳ領域」とは、ｐ型ＭＩＳトランジスタが形成される領域をいう。一方、右側に示す「ｎＭＩＳ領域」とは、ｎ型ＭＩＳトランジスタが形成される領域をいう。
【０００４】
まず、図８(a) に示すように、半導体基板１００の上部に、素子分離領域１０１を選択的に形成する。これにより、半導体基板１００におけるｐＭＩＳ領域に、素子分離領域１０１に囲まれた第１の活性領域１００ａが形成される。それと共に、半導体基板１００におけるｎＭＩＳ領域に、素子分離領域１０１に囲まれた第２の活性領域１００ｂが形成される。その後、半導体基板１００におけるｐＭＩＳ領域に、ｎ型ウェル領域１０２ａを形成する。一方、半導体基板１００におけるｎＭＩＳ領域に、ｐ型ウェル領域１０２ｂを形成する。
【０００５】
次に、第１，第２の活性領域１００ａ，１００ｂ上に、第１，第２のゲート絶縁膜１０３ａ，１０３ｂ、第１，第２のゲート電極１０４ａ，１０４ｂ及び第１，第２の保護絶縁膜１０５ａ，１０５ｂを有する第１，第２のゲート電極形成部１０５Ａ，１０５Ｂを形成する。
【０００６】
次に、第１，第２のゲート電極形成部１０５Ａ，１０５Ｂの側面上に、第１，第２のオフセットスペーサ１０６ａ，１０６ｂを形成する。その後、第１の活性領域１００ａにおける第１のゲート電極形成部１０５Ａの側方下に、ｐ型エクステンション注入領域１０７ａを形成する。一方、第２の活性領域１００ｂにおける第２のゲート電極形成部１０５Ｂの側方下に、ｎ型エクステンション注入領域１０７ｂを形成する。
【０００７】
次に、図８(b) に示すように、第１，第２のゲート電極形成部１０５Ａ，１０５Ｂの側面上に、第１，第２のオフセットスペーサ１０６ａ，１０６ｂを介して、第１，第２の内側サイドウォール１０８ａ，１０８ｂ及び第１，第２の外側サイドウォール１０９ａ，１０９ｂを有する第１，第２のサイドウォール１０９Ａ，１０９Ｂを形成する。
【０００８】
次に、図８(c) に示すように、第２の活性領域１００ｂ上に、第２のゲート電極形成部１０５Ｂ、第２のオフセットスペーサ１０６ｂ、第２のサイドウォール１０９Ｂ及びｎ型エクステンション注入領域１０７ｂを覆う保護絶縁膜１１０を形成する。
【０００９】
次に、第１のサイドウォール１０９Ａ及び保護絶縁膜１１０をマスクとして、第１の活性領域１００ａに対して、エッチングを行う。これにより、第１の活性領域１００ａにおける第１のサイドウォール１０９Ａの外側方下に、トレンチ１１１を形成する。
【００１０】
次に、図９(a) に示すように、トレンチ１１１内に、ｐ型不純物がドーピングされたＳｉＧｅ層１１２を形成する。ＳｉＧｅ層１１２は、ｐ型不純物がドーピングされているため、ＳｉＧｅ層１１２の領域は、ｐ型不純物導入領域である。
【００１１】
次に、図９(b) に示すように、保護絶縁膜１１０及び第１，第２の保護絶縁膜１０５ａ，１０５ｂを除去する。
【００１２】
次に、図９(c) に示すように、第２の活性領域１００ｂにおける第２のサイドウォール１０９Ｂの外側方下に、ｎ型ソースドレイン注入領域１１３を形成する。
【００１３】
次に、図１０(a) に示すように、熱処理により、ｐ型，ｎ型エクステンション注入領域１０７ａ，１０７ｂに含まれるｐ型，ｎ型不純物を活性化し、ｐ型，ｎ型エクステンション領域１１４ａ，１１４ｂを形成する。それと共に、ＳｉＧｅ層１１２の領域（ｐ型不純物導入領域）に含まれるｐ型不純物を活性化し、ｐ型ソースドレイン領域１１５ａを形成する。それと共に、ｎ型ソースドレイン注入領域１１３に含まれるｎ型不純物を活性化し、ｎ型ソースドレイン領域１１５ｂを形成する。
【００１４】
次に、図１０(b) に示すように、第１，第２のゲート電極１０４ａ，１０４ｂ上に、第１，第３のシリサイド層１１６ａ，１１６ｂを形成する。それと共に、ｐ型，ｎ型ソースドレイン領域１１５ａ，１１５ｂ上に、第２，第４のシリサイド層１１７ａ，１１７ｂを形成する。
【００１５】
次に、図１０(c) に示すように、半導体基板１００上の全面に、第２の活性領域１００ｂにおけるチャネル領域のゲート長方向に引っ張り応力を生じさせる応力絶縁膜１１８を形成する。
【００１６】
以上のようにして、従来の半導体装置を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】US patent 6621131（米国特許出願公開第２００３／００８０３６１号明細書）
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】T.Ghani et al., “A 90nm High Volume Manufacturing Logic Technology Featuring Novel 45nm Gate Length Strained Silicon CMOS Transistors”, IEDM Tech. Digest, pp.978-980, 2003
【非特許文献２】Z.Luo et al., “Design of High Performance PFETs with StrainedSi Channel and Laser Anneal”, IEDM Tech. Digest, pp.495-498, 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の半導体装置では、以下に示す問題がある。
【００２０】
一般に、活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に引っ張り応力が印加された場合、ｎ型ＭＩＳトランジスタの駆動能力は向上するものの、ｐ型ＭＩＳトランジスタの駆動能力は劣化する。
【００２１】
従来では、応力絶縁膜１１８により、第２の活性領域１００ｂにおけるチャネル領域のゲート長方向に引っ張り応力を印加して、ｎ型ＭＩＳトランジスタの駆動能力を向上させることは可能である。しかしながら、応力絶縁膜１１８により、第１の活性領域１００ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に引っ張り応力が印加されるため、ｐ型ＭＩＳトランジスタの駆動能力を劣化させるという問題がある。
【００２２】
前記の問題に鑑み、本発明の目的は、シリコン混晶層を含むソースドレイン領域を有するＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置において、応力絶縁膜により、ＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記の目的を達成するため、本発明に係る半導体装置は、第１のＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置において、第１のＭＩＳトランジスタは、半導体基板における第１の活性領域上に形成された第１のゲート絶縁膜と、第１のゲート絶縁膜上に形成された第１のゲート電極と、第１のゲート電極の側面上に形成された第１のサイドウォールと、第１の活性領域における第１のサイドウォールの外側方下に設けられたトレンチ内に形成され、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を生じさせるシリコン混晶層を含む第１導電型の第１のソースドレイン領域と、第１の活性領域上に第１のゲート電極、第１のサイドウォール及び第１のソースドレイン領域を覆うように形成され、第１の応力とは反対の第２の応力を生じさせる応力絶縁膜とを備え、シリコン混晶層の最上面は、第１のゲート電極直下に位置する半導体基板の表面よりも高く形成されており、シリコン混晶層と第１のサイドウォールとの隙間には、第１の応力緩和膜が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る半導体装置によると、シリコン混晶層の最上面を、第１のゲート電極直下に位置する半導体基板の表面よりも高く形成する。言い換えれば、トレンチ内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層を形成する。これにより、シリコン混晶層と第１のサイドウォールとの間に、隙間を設けて、隙間に、第１の応力緩和膜を形成することができる。これにより、応力絶縁膜と第１の活性領域におけるチャネル領域との間に、シリコン混晶層における突出部分及び第１の応力緩和膜を介在させることができる。このため、シリコン混晶層における突出部分及び第１の応力緩和膜の分だけ、応力絶縁膜を、第１の活性領域におけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜による第２の応力が、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。従って、電子の移動度が低下し、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することができる。
【００２５】
加えて、シリコン混晶層による第１の応力を、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加することができる。このため、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力を向上させることができる。さらに、上述の通り、トレンチ内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層を形成する。これにより、シリコン混晶層における突出部分だけ、シリコン混晶層を厚膜化することができるため、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を効果的に印加することができる。このため、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力をさらに向上させることができる。
【００２６】
本発明に係る半導体装置において、第１のゲート電極と第１のサイドウォールとの間に形成された断面形状がＩ字状の第１のオフセットスペーサをさらに備えていることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る半導体装置において、第１のゲート電極上に形成された第１のシリサイド層と、シリコン混晶層を含む第１のソースドレイン領域上に形成された第２のシリサイド層とをさらに備えていることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る半導体装置において、第１の応力緩和膜は、シリコン混晶層の側面上に形成されていることが好ましい。
【００２９】
本発明に係る半導体装置において、第１のサイドウォールは、第１のゲート電極の側面上に形成された断面形状がＬ字状の内側サイドウォールと、内側サイドウォール上に形成された外側サイドウォールとを有していることが好ましい。
【００３０】
本発明に係る半導体装置において、第１のサイドウォールは、断面形状がＬ字状の内側サイドウォールを有し、応力絶縁膜は、内側サイドウォールのＬ字状に湾曲した表面に接して形成されていることが好ましい。
【００３１】
本発明に係る半導体装置において、第１のＭＩＳトランジスタは、ｐ型ＭＩＳトランジスタであり、第１の応力は、圧縮応力であり、第２の応力は、引っ張り応力であることが好ましい。
【００３２】
本発明に係る半導体装置において、シリコン混晶層は、ＳｉＧｅ層であり、応力絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、第１の応力緩和膜は、シリコン酸化膜であることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る半導体装置において、第１のＭＩＳトランジスタは、ｎ型ＭＩＳトランジスタであり、第１の応力は、引っ張り応力であり、第２の応力は、圧縮応力であることが好ましい。
【００３４】
本発明に係る半導体装置において、半導体基板に第１の活性領域を取り囲むように形成された素子分離領域と、素子分離領域上に形成されたゲート配線と、ゲート配線の側面上に形成された配線用サイドウォールと、素子分離領域における配線用サイドウォールの外側方下に設けられた窪み部の側面上に形成された第２の応力緩和膜と、素子分離領域上にゲート配線、配線用サイドウォール及び第２の応力緩和膜を覆うように形成された応力絶縁膜とを備えていることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る半導体装置において、半導体装置は、第２のＭＩＳトランジスタをさらに備え、第２のＭＩＳトランジスタは、半導体基板における第２の活性領域上に形成された第２のゲート絶縁膜と、第２のゲート絶縁膜上に形成された第２のゲート電極と、第２のゲート電極の側面上に形成された第２のサイドウォールと、第２の活性領域における第２のサイドウォールの外側方下に形成された第２導電型の第２のソースドレイン領域と、第２の活性領域上に第２のゲート電極、第２のサイドウォール及び第２のソースドレイン領域を覆うように形成された応力絶縁膜とを備えていることが好ましい。
【００３６】
このようにすると、応力絶縁膜による第２の応力を、第２の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加することができる。このため、電子の移動度を向上させて、第２のＭＩＳトランジスタの駆動能力を向上させることができる。
【００３７】
本発明に係る半導体装置において、第２の活性領域上には、第１の応力緩和膜は形成されていないことが好ましい。
【００３８】
本発明に係る半導体装置において、半導体装置は、第３のＭＩＳトランジスタをさらに備え、第３のＭＩＳトランジスタは、半導体基板における第３の活性領域上に形成された第３のゲート絶縁膜と、第３のゲート絶縁膜上に形成された第３のゲート電極と、第３のゲート電極の側面上に形成された第３のサイドウォールと、第３の活性領域における第３のサイドウォールの外側方下に形成された第１導電型の第３のソースドレイン領域と、第３の活性領域上に第３のゲート電極、第３のサイドウォール及び第３のソースドレイン領域を覆うように形成された保護膜と、保護膜上に形成された応力絶縁膜とを備えていることが好ましい。
【００３９】
このようにすると、第３の活性領域上に、第３のゲート電極、第３のサイドウォール及び第３のソースドレイン領域を覆うように保護膜を形成する。これにより、応力絶縁膜と第３の活性領域におけるチャネル領域との間に、保護膜を介在させることができる。このため、保護膜の分だけ、応力絶縁膜を、第３の活性領域におけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜による第２の応力が、第３の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。このため、電子の移動度が低下し、第３のＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することができる。
【００４０】
本発明に係る半導体装置において、第３のゲート電極上及び第３のソースドレイン領域上には、シリサイド層は形成されていないことが好ましい。
【００４１】
本発明に係る半導体装置において、第１の応力緩和膜と保護膜とは、同一の絶縁材料からなることが好ましい。
【００４２】
前記の目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板における第１の活性領域上に形成された第１のＭＩＳトランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、第１の活性領域上に第１のゲート絶縁膜及び第１のゲート電極を有する第１のゲート電極形成部を形成する工程（ａ）と、工程（ａ）の後に、第１のゲート電極形成部の側面上に第１のサイドウォールを形成する工程（ｂ）と、工程（ｂ）の後に、第１の活性領域における第１のサイドウォールの外側方下にトレンチを形成した後、トレンチ内に第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を生じさせるシリコン混晶層を含む第１導電型の第１のソースドレイン領域を形成する工程（ｃ）と、工程（ｃ）の後に、シリコン混晶層と第１のサイドウォールとの隙間に第１の応力緩和膜を形成する工程（ｄ）と、工程（ｄ）の後に、第１の活性領域上に第１のゲート電極、第１のサイドウォール、第１のソースドレイン領域及び第１の応力緩和膜を覆い、第１の応力とは反対の第２の応力を生じさせる応力絶縁膜を形成する工程（ｅ）とを備えていることを特徴とする。
【００４３】
本発明に係る半導体装置の製造方法によると、シリコン混晶層の最上面を、第１のゲート電極直下に位置する半導体基板の表面よりも高く形成する。言い換えれば、トレンチ内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層を形成する。これにより、シリコン混晶層と第１のサイドウォールとの間に、隙間を設けて、隙間に、第１の応力緩和膜を形成することができる。これにより、応力絶縁膜と第１の活性領域におけるチャネル領域との間に、シリコン混晶層における突出部分及び第１の応力緩和膜を介在させることができる。このため、シリコン混晶層における突出部分及び第１の応力緩和膜の分だけ、応力絶縁膜を、第１の活性領域におけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜による第２の応力が、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。従って、電子の移動度が低下し、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することができる。
【００４４】
加えて、シリコン混晶層による第１の応力を、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加することができる。このため、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力を向上させることができる。さらに、上述の通り、トレンチ内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層を形成する。これにより、シリコン混晶層における突出部分だけ、シリコン混晶層を厚膜化することができるため、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に第１の応力を効果的に印加することができる。このため、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力をさらに向上させることができる。
【００４５】
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｃ）において、シリコン混晶層の最上面を、第１のゲート電極直下に位置する半導体基板の表面よりも高く形成することが好ましい。
【００４６】
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ａ）の前に、半導体基板に第１の活性領域を取り囲む素子分離領域を形成する工程（ｆ）をさらに備え、工程（ａ）は、素子分離領域上にゲート配線を有するゲート配線形成部を形成する工程を含み、工程（ｂ）は、ゲート配線形成部の側面上に配線用サイドウォールを形成する工程を含み、工程（ｄ）は、素子分離領域における配線用サイドウォールの外側方下に設けられた窪み部の側面上に第２の応力緩和膜を形成する工程を含み、工程（ｅ）は、素子分離領域上にゲート配線、配線用サイドウォール及び第２の応力緩和膜を覆うように応力絶縁膜を形成する工程を含むことが好ましい。
【００４７】
本発明に係る半導体装置の製造方法において、半導体装置は、半導体基板における第２の活性領域上に形成された第２のＭＩＳトランジスタを有し、工程（ａ）は、第２の活性領域上に第２のゲート絶縁膜及び第２のゲート電極を有する第２のゲート電極形成部を形成する工程を含み、工程（ｂ）は、第２のゲート電極形成部の側面上に第２のサイドウォールを形成する工程を含み、工程（ｃ）の後で工程（ｄ）の前に、第２の活性領域における第２のサイドウォールの外側方下に第２導電型の第２のソースドレイン領域を形成する工程（ｇ）をさらに備え、工程（ｅ）は、第２の活性領域上に第２のゲート電極、第２のサイドウォール及び第２のソースドレイン領域を覆うように応力絶縁膜を形成する工程を含むことが好ましい。
【００４８】
このようにすると、応力絶縁膜による第２の応力を、第２の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加することができる。このため、電子の移動度を向上させて、第２のＭＩＳトランジスタの駆動能力を向上させることができる。
【００４９】
本発明に係る半導体装置の製造方法において、半導体装置は、半導体基板における第３の活性領域上に形成された第３のＭＩＳトランジスタを有し、工程（ａ）は、第３の活性領域上に第３のゲート絶縁膜及び第３のゲート電極を有する第３のゲート電極形成部を形成する工程を含み、工程（ｂ）は、第３のゲート電極形成部の側面上に第３のサイドウォールを形成する工程を含み、工程（ｃ）の後で工程（ｄ）の前に、第３の活性領域における第３のサイドウォールの外側方下に第１導電型の第３のソースドレイン領域を形成する工程（ｈ）をさらに備え、工程（ｄ）は、第３の活性領域上に第３のゲート電極、第３のサイドウォール及び第３のソースドレイン領域を覆うように保護膜を形成する工程を含み、工程（ｅ）は、保護膜上に応力絶縁膜を形成する工程を含むことが好ましい。
【００５０】
このようにすると、第３の活性領域上に、第３のゲート電極、第３のサイドウォール及び第３のソースドレイン領域を覆うように保護膜を形成する。これにより、応力絶縁膜と第３の活性領域におけるチャネル領域との間に、保護膜を介在させることができる。このため、保護膜の分だけ、応力絶縁膜を、第３の活性領域におけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜による第２の応力が、第３の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。このため、電子の移動度が低下し、第３のＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明に係る半導体装置及びその製造方法によると、シリコン混晶層の最上面を、第１のゲート電極直下に位置する半導体基板の表面よりも高く形成する。言い換えれば、トレンチ内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層を形成する。これにより、シリコン混晶層と第１のサイドウォールとの間に、隙間を設けて、隙間に、第１の応力緩和膜を形成することができる。これにより、応力絶縁膜と第１の活性領域におけるチャネル領域との間に、シリコン混晶層における突出部分及び第１の応力緩和膜を介在させることができる。このため、シリコン混晶層における突出部分及び第１の応力緩和膜の分だけ、応力絶縁膜を、第１の活性領域におけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜による第２の応力が、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。従って、電子の移動度が低下し、第１のＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図２】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図３】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図４】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図５】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図６】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図７】(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図８】(a) 〜(c) は、従来の半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図９】(a) 〜(c) は、従来の半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【図１０】(a) 〜(c) は、従来の半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５４】
（一実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図１(a) 〜(b) 、図２(a) 〜(b) 、図３(a) 〜(b) 、図４(a) 〜(b) 、図５(a) 〜(b) 及び図６(a) 〜(b) を参照しながら説明する。図１(a) 〜図６(b) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。図１(a) 〜図６(b) において、左側から順に、第１のｐＭＩＳ領域、配線領域、ｎＭＩＳ領域、第２のｐＭＩＳ領域を示す。「第１のｐＭＩＳ領域」とは、第１のＭＩＳトランジスタが形成される領域をいう。「配線領域」とは、ゲート配線が形成される領域をいう。「ｎＭＩＳ領域」とは、第２のＭＩＳトランジスタが形成される領域をいう。「第２のｐＭＩＳ領域」とは、第３のＭＩＳトランジスタが形成される領域をいう。「第１のＭＩＳトランジスタ」とは、シリコン混晶層を含むソースドレイン領域を有するＭＩＳトランジスタをいう。第１のＭＩＳトランジスタは、例えばロジック回路又は内部回路に用いられる。「第３のＭＩＳトランジスタ」とは、ソースドレイン領域上に形成されたシリサイド層を有さないＭＩＳトランジスタをいう。第３のＭＩＳトランジスタは、例えばアナログ回路又は周辺回路に用いられる。
【００５５】
まず、図１(a) に示すように、例えば埋め込み素子分離（Shallow Trench Isolation：ＳＴＩ）法により、例えばｐ型シリコンからなる半導体基板１０の上部に、例えばシリコン酸化膜からなる素子分離領域１１を選択的に形成する。これにより、半導体基板１０における第１，第２のｐＭＩＳ領域に、素子分離領域１１に囲まれた第１，第３の活性領域１０ａ，１０ｃが形成される。それと共に、半導体基板１０におけるｎＭＩＳ領域に、素子分離領域１１に囲まれた第２の活性領域１０ｂが形成される。
【００５６】
その後、イオン注入法により、半導体基板１０における第１，第２のｐＭＩＳ領域に、例えばリン（Ｐ）等のｎ型不純物を注入する。一方、イオン注入法により、半導体基板１０におけるｎＭＩＳ領域に、例えばボロン（Ｂ）等のｐ型不純物を注入する。その後、熱処理により、半導体基板１０における第１，第２のｐＭＩＳ領域に、第１，第２のｎ型ウェル領域１２ａ，１２ｃを形成する。それと共に、半導体基板１０におけるｎＭＩＳ領域に、ｐ型ウェル領域１２ｂを形成する。
【００５７】
次に、例えばＩＳＳＧ（In-Situ Steam Generation）酸化法により、第１，第２，第３の活性領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上に、例えば膜厚が１．８ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜形成膜を堆積する。その後、例えばＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法により、ゲート絶縁膜形成膜上に、例えば膜厚が５０ｎｍのポリシリコン膜からなるゲート電極形成膜を堆積する。その後、例えばＣＶＤ法により、ゲート電極形成膜上に、例えば膜厚が３０ｎｍのシリコン酸化膜からなる保護絶縁膜形成膜を堆積する。その後、リソグラフィ法により、保護絶縁膜形成膜上に、レジストパターン（図示省略）を形成する。その後、ドライエッチング法により、レジストパターンをマスクとして、保護絶縁膜形成膜、ゲート電極形成膜及びゲート絶縁膜形成膜を順次パターニングする。これにより、第１，第２，第３の活性領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上に、第１，第２，第３のゲート絶縁膜１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、第１，第２，第３のゲート電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び第１，第２，第３の保護絶縁膜１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有する第１，第２，第３のゲート電極形成部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを形成する。それと共に、第１の活性領域１０ａと第２の活性領域１０ｂとの間に介在する素子分離領域１１上に、ゲート配線１４ｘ及び配線用保護絶縁膜１５ｘを有するゲート配線形成部１５Ｘを形成する。
【００５８】
次に、例えばＣＶＤ法により、半導体基板１０上の全面に、例えば膜厚が５ｎｍのシリコン窒化膜からなるオフセットスペーサ用膜を堆積する。その後、オフセットスペーサ用膜に対して、例えば異方性ドライエッチングを行う。これにより、第１，第２，第３のゲート電極形成部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの側面上に、断面形状がＩ字状の第１，第２，第３のオフセットスペーサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを形成する。それと共に、ゲート配線形成部１５Ｘの側面上に、断面形状がＩ字状の配線用オフセットスペーサ１６ｘを形成する。
【００５９】
その後、イオン注入法により、第１のゲート電極形成部１５Ａをマスクとして、第１の活性領域１０ａに、第１の注入ドーズ量で、例えばＢ等のｐ型不純物を注入する。これにより、第１の活性領域１０ａにおける第１のゲート電極形成部１５Ａの側方下に、第１のｐ型エクステンション注入領域１７ａを自己整合的に形成する。その後、イオン注入法により、第２のゲート電極形成部１５Ｂをマスクとして、第２の活性領域１０ｂに、例えば砒素（Ａｓ）等のｎ型不純物を注入する。これにより、第２の活性領域１０ｂにおける第２のゲート電極形成部１５Ｂの側方下に、ｎ型エクステンション注入領域１７ｂを自己整合的に形成する。その後、イオン注入法により、第３のゲート電極形成部１５Ｃをマスクとして、第３の活性領域１０ｃに、第１の注入ドーズ量よりも少ない第２の注入ドーズ量で、例えばＢ等のｐ型不純物を注入する。これにより、第３の活性領域１０ｃにおける第３のゲート電極形成部１５Ｃの側方下に、第２のｐ型エクステンション注入領域１７ｃを自己整合的に形成する。このとき、第２の注入ドーズ量は、第１の注入ドーズ量よりも少ないため、第２のｐ型エクステンション注入領域１７ｃのｐ型不純物濃度は、第１のｐ型エクステンション注入領域１７ａのｐ型不純物濃度よりも低くなる。なお、第１，第２のｐ型エクステンション注入領域１７ａ，１７ｃ及びｎ型エクステンション注入領域１７ｂの形成順は、順不同である。
【００６０】
次に、図１(b) に示すように、例えばＣＶＤ法により、半導体基板１０上の全面に、例えば膜厚が５ｎｍのシリコン酸化膜からなる内側サイドウォール用膜及び例えば膜厚が１５ｎｍのシリコン窒化膜からなる外側サイドウォール用膜を順次堆積する。その後、外側サイドウォール用膜及び内側サイドウォール用膜に対して、例えば異方性エッチングを順次行う。これにより、第１，第２，第３のゲート電極形成部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの側面上に、第１，第２，第３のオフセットスペーサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して、断面形状がＬ字状の第１，第２，第３の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ，１８ｃ及び第１，第２，第３の外側サイドウォール１９ａ，１９ｂ，１９ｃを有する第１，第２，第３のサイドウォール１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを形成する。それと共に、ゲート配線形成部１５Ｘの側面上に、配線用オフセットスペーサ１６ｘを介して、断面形状がＬ字状の配線用内側サイドウォール１８ｘ及び配線用外側サイドウォール１９ｘを有する配線用サイドウォール１９Ｘを形成する。
【００６１】
次に、図２(a) に示すように、例えばＣＶＤ法により、半導体基板１０上の全面に、例えば膜厚が１０ｎｍのシリコン酸化膜からなる保護絶縁膜形成膜を形成する。その後、リソグラフィ法により、保護絶縁膜形成膜上に、第１のｐＭＩＳ領域及び配線領域を開口し且つｎＭＩＳ領域及び第２のｐＭＩＳ領域を覆うレジストパターン（図示省略）を形成する。その後、エッチング法により、レジストパターンをマスクとして、保護絶縁膜形成膜における第１のｐＭＩＳ領域及び配線領域に形成された部分を除去する。これにより、第１の活性領域１０ａにおける第１のサイドウォール１９Ａの外側方下に形成された領域の表面を露出させる。一方、第２，第３の活性領域１０ｂ，１０ｃ上に、第２，第３のゲート電極形成部１５Ｂ，１５Ｃ、第２，第３のオフセットスペーサ１６ｂ，１６ｃ、第２，第３のサイドウォール１９Ｂ，１９Ｃ及びｎ型，第２のｐ型エクステンション注入領域１７ｂ，１７ｃを覆う保護絶縁膜２１を形成する。その後、レジストパターンを除去する。
【００６２】
このとき、素子分離領域１１（シリコン酸化膜）にエッチングが施される。このため、図２(a) に示すように、素子分離領域１１における配線用サイドウォール１９Ｘの外側方下に、窪み部２０が形成される。
【００６３】
次に、図２(b) に示すように、第１のサイドウォール１９Ａ及び保護絶縁膜２１をマスクとして、第１の活性領域１０ａに対して、例えばドライエッチングを行う。これにより、第１の活性領域１０ａにおける第１のサイドウォール１９Ａの外側方下に、例えば深さが６０ｎｍのトレンチ２２を形成する。
【００６４】
このとき、素子分離領域１１（シリコン酸化膜）にエッチングが施される。このため、図２(b) に示すように、素子分離領域１１における配線用サイドウォール１９Ｘの外側方下に、窪み部２０が形成される。図２(b) に示す窪み部２０の深さは、図２(a) に示す窪み部２０の深さよりも深い。
【００６５】
次に、図３(a) に示すように、例えばＣＶＤ法により、例えばシランガス（ＳｉＨ4ガス）及びゲルマンガス（ＧｅＨ4ガス）を、例えばジボランガス（Ｂ2Ｈ6ガス）等のｐ型不純物ガスと共に供給する。これにより、トレンチ２２内に、例えば膜厚が９０ｎｍのＳｉＧｅからなるシリコン混晶層２３を形成する。シリコン混晶層２３には、Ｂ等のｐ型不純物がドーピングされているため、シリコン混晶層２３の領域は、ｐ型不純物導入領域である。シリコン混晶層２３のｐ型不純物濃度は、例えば１×１０20ｃｍ2である。シリコン混晶層２３は、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に圧縮応力を生じさせる。
【００６６】
このとき、シリコン混晶層２３の最上面を、第１のゲート電極１４ａの直下に位置する半導体基板１０の表面よりも高く形成する。これにより、シリコン混晶層２３と第１のサイドウォール１９Ａとの間に、隙間２４を形成する。
【００６７】
またこのとき、ゲルマニウム濃度及びｐ型不純物濃度が、徐々に高くなるように、シリコン混晶層２３を成長させる。このようにすると、シリコン混晶層２３における半導体基板１０と接触する部分のゲルマニウム濃度及びｐ型不純物濃度を低くすることができる。このため、シリコン混晶層２３における半導体基板１０と接触する部分の格子定数と、半導体基板１０の格子定数との差を小さくすることができるため、結晶欠陥の発生を防止することができる。言い換えれば、トレンチ２２内に露出する半導体基板１０に、半導体基板１０の格子定数と大きく異なるシリコン混晶層（言い換えれば、ゲルマニウム濃度及びｐ型不純物濃度が高いシリコン混晶層）が接して形成されて、結晶欠陥が発生することを防止することができる。また、ｐ型不純物が、シリコン混晶層の周囲に拡散されて、ＭＩＳトランジスタの動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６８】
またこのとき、第１のゲート電極１４ａの上面は、第１の保護絶縁膜１５ａで覆われているため、第１のゲート電極１４ａ上に、ＳｉＧｅ層が形成されることはない。ゲート配線１４ｘの上面は、配線用保護絶縁膜１５ｘで覆われているため、ゲート配線１４ｘ上に、ＳｉＧｅ層が形成されることはない。第２，第３のゲート電極１４ｂ，１４ｃの上面は、第２，第３の保護絶縁膜１５ｂ，１５ｃ及び保護絶縁膜２１で順次覆われているため、第２，第３のゲート電極１４ｂ，１４ｃ上に、ＳｉＧｅ層が形成されることはない。第２，第３の活性領域１０ｂ，１０ｃの表面は、保護絶縁膜２１で覆われているため、第２，第３の活性領域１０ｂ，１０ｃ上に、ＳｉＧｅ層が形成されることはない。
【００６９】
次に、図３(b) に示すように、例えばウェットエッチング法により、保護絶縁膜２１、並びに第１，第２，第３の保護絶縁膜１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び配線用保護絶縁膜１５ｘを除去する。これにより、ｎ型，第２のｐ型エクステンション注入領域１７ｂ，１７ｃの表面、並びに第１，第２，第３のゲート電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及びゲート配線１４ｘの上面を露出させる。
【００７０】
このとき、図３(a) に示すように、エッチング前の第１のオフセットスペーサ１６ａ及び配線用オフセットスペーサ１６ｘ、並びに第１の内側サイドウォール１８ａ及び配線用内側サイドウォール１８ｘの上端は、露出している。これに対し、エッチング前の第２，第３のオフセットスペーサ１６ｂ，１６ｃ及び第２，第３の内側サイドウォール１８ｂ，１８ｃの上端は、保護絶縁膜２１で覆われている。このため、第１のオフセットスペーサ１６ａ及び配線用オフセットスペーサ１６ｘは、第２，第３のオフセットスペーサ１６ｂ，１６ｃよりも、エッチングに晒される時間が長い。このため、図３(b) に示すように、エッチング後の第１のオフセットスペーサ１６ａ及び配線用オフセットスペーサ１６ｘの上端高さは、第２，第３のオフセットスペーサ１６ｂ，１６ｃの上端高さよりも低い。同様に、第１の内側サイドウォール１８ａ及び配線用内側サイドウォール１８ｘは、第２，第３の内側サイドウォール１８ｂ，１８ｃよりも、エッチングに晒される時間が長い。このため、図３(b) に示すように、エッチング後の第１の内側サイドウォール１８ａ及び配線用内側サイドウォール１８ｘの上端高さは、第２，第３の内側サイドウォール１８ｂ，１８ｃの上端高さよりも低い。ここで、オフセットスペーサ又は内側サイドウォールの「上端高さ」とは、ゲート電極（又はゲート配線）の直下に位置する半導体基板の表面から、オフセットスペーサ又は内側サイドウォールの上端までの高さをいう。
【００７１】
次に、図４(a) に示すように、イオン注入法により、第２のゲート電極１４ｂ及び第２のサイドウォール１９Ｂをマスクとして、第２の活性領域１０ｂに、例えばＡｓ等のｎ型不純物を注入する。これにより、第２の活性領域１０ｂにおける第２のサイドウォール１９Ｂの外側方下に、ｎ型ソースドレイン注入領域２５ｂを自己整合的に形成する。一方、イオン注入法により、第３のゲート電極１４ｃ及び第３のサイドウォール１９Ｃをマスクとして、第３の活性領域１０ｃに、例えばＢ等のｐ型不純物を注入する。これにより、第３の活性領域１０ｃにおける第３のサイドウォール１９Ｃの外側方下に、ｐ型ソースドレイン注入領域２５ｃを自己整合的に形成する。
【００７２】
次に、図４(b) に示すように、例えば９５０℃，１秒間の熱処理を行う。
【００７３】
熱処理により、第１，第２のｐ型エクステンション注入領域１７ａ，１７ｃに含まれるｐ型不純物を活性化し、第１，第２のｐ型エクステンション領域２６ａ，２６ｃを形成する。それと共に、ｎ型エクステンション注入領域１７ｂに含まれるｎ型不純物を活性化し、ｎ型エクステンション領域２６ｂを形成する。
【００７４】
熱処理により、シリコン混晶層２３の領域（ｐ型不純物導入領域）に含まれるｐ型不純物を活性化し、シリコン混晶層２３を含む第１のｐ型ソースドレイン領域２７ａを形成する。それと共に、ｎ型ソースドレイン注入領域２５ｂに含まれるｎ型不純物を活性化し、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂを形成する。それと共に、ｐ型ソースドレイン注入領域２５ｃに含まれるｐ型不純物を活性化し、第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃを形成する。
【００７５】
次に、図５(a) に示すように、例えばＣＶＤ法により、半導体基板１０上の全面に、例えば膜厚が１６ｎｍのシリコン酸化膜からなる絶縁膜２８を堆積する。
【００７６】
次に、図５(b) に示すように、リソグラフィ法により、絶縁膜２８上に、第１のｐＭＩＳ領域、配線領域及びｎＭＩＳ領域を開口し且つ第２のｐＭＩＳ領域を覆うレジストパターン（図示省略）を形成する。その後、レジストパターンをマスクとして、絶縁膜２８に対して、例えば異方性ドライエッチング及びウェットエッチングを順次行う。これにより、第１，第２のゲート電極１４ａ，１４ｂ及びゲート配線１４ｘの上面、並びに第１のｐ型，ｎ型ソースドレイン領域２７ａ，２７ｂの表面を露出させる。一方、シリコン混晶層２３と第１のサイドウォール１９Ａとの間に形成された隙間２４に、第１の応力緩和膜２８ａを形成する。それと共に、素子分離領域１１における配線用サイドウォール１９Ｘの外側方下に設けられた窪み部２０の側面上に、第２の応力緩和膜２８ｘを形成する。それと共に、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの側面（言い換えれば、窪み部２０内に露出する面）上に、保護膜２８ｂを形成する。それと共に、第３の活性領域１０ｃ上に、第３のゲート電極１４ｃ、第３のオフセットスペーサ１６ｃ、第３のサイドウォール１９Ｃ及び第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃを覆う保護膜２８ｃを形成する。その後、レジストパターンを除去する。
【００７７】
次に、図６(a) に示すように、例えばスパッタ法により、半導体基板１０上の全面に、例えば膜厚が１０ｎｍのニッケル（Ｎｉ）からなるシリサイド用金属膜（図示省略）を形成する。その後、熱処理により、第１，第２のゲート電極１４ａ，１４ｂ及びゲート配線１４ｘ、並びにシリコン混晶層２３を含む第１のｐ型ソースドレイン領域２７ａ及びｎ型ソースドレイン領域２７ｂに含まれるＳｉと、シリサイド用金属膜に含まれるＮｉとを反応させる。これにより、第１，第２のゲート電極１４ａ，１４ｂ上に、膜厚が１５ｎｍのニッケルシリサイドからなる第１，第３のシリサイド層２９ａ，２９ｂを形成する。それと共に、ゲート配線１４ｘ上に、膜厚が１５ｎｍのニッケルシリサイドからなる配線用シリサイド層２９ｘを形成する。それと共に、第１のｐ型，ｎ型ソースドレイン領域２７ａ，２７ｂ上に、膜厚が１５ｎｍのニッケルシリサイドからなる第２，第４のシリサイド層３０ａ，３０ｂを形成する。なお、第２のシリサイド層３０ａは、シリコン混晶層２３に含まれるゲルマニウム（Ｇｅ）を含む可能性がある。
【００７８】
このとき、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの側面（言い換えれば、窪み部２０内に露出する面）は、保護膜２８ｂで覆われている。このため、シリサイド用金属膜が、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの側面に接して形成されることがなく、シリサイド用金属膜を、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの表面にのみ接して形成することができる。このため、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの表面及び側面に沿って形成された断面形状がＬ字状の第４のシリサイド層ではなく、図６(a) に示すように、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの表面に沿って形成された断面形状がＩ字状の第４のシリサイド層３０ｂを形成することができる。
【００７９】
またこのとき、第３のゲート電極１４ｃの上面は、保護膜２８ｃで覆われているため、第３のゲート電極１４ｃ上に、シリサイド層が形成されることはない。またこのとき、第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃの表面は、保護膜２８ｃで覆われているため、第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃ上に、シリサイド層が形成されることはない。
【００８０】
その後、シリサイド用金属膜における素子分離領域１１、第１，第２のサイドウォール１９Ａ，１９Ｂ及び配線用サイドウォール１９Ｘ、並びに保護膜２８ｃ等の上に残存する部分（言い換えれば、未反応の部分）を除去する。その後、熱処理により、第１，第３のシリサイド層２９ａ，２９ｂ及び配線用シリサイド層２９ｘ、並びに第２，第４のシリサイド層３０ａ，３０ｂのシリサイド組成比を安定化させる。
【００８１】
次に、図６(b) に示すように、例えばＣＶＤ法により、半導体基板１０上の全面に、第２の活性領域１０ｂにおけるチャネル領域のゲート長方向に引っ張り応力を生じさせる応力絶縁膜３１を堆積する。
【００８２】
その後、図示を省略するが、応力絶縁膜３１上に、層間絶縁膜を形成した後、応力絶縁膜３１及び層間絶縁膜に、コンタクトプラグを形成する。その後、層間絶縁膜上に、コンタクトプラグと接続する配線を形成する。
【００８３】
以上のようにして、本実施形態に係る半導体装置を製造することができる。
【００８４】
以下に、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成について、図６(b) を参照しながら説明する。
【００８５】
図６(b) に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、半導体基板１０における第１のｐＭＩＳ領域に形成された第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１と、半導体基板１０におけるｎＭＩＳ領域に形成された第２のＭＩＳトランジスタｎＴｒと、半導体基板１０における第２のｐＭＩＳ領域に形成された第３のＭＩＳトランジスタｐＴｒ２とを備えている。第１，第３のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１，ｐＴｒ２の導電型は、ｐ型である。第２のＭＩＳトランジスタｎＴｒの導電型は、ｎ型である。
【００８６】
第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１は、第１の活性領域１０ａ上に形成された第１のゲート絶縁膜１３ａと、第１のゲート絶縁膜１３ａ上に形成された第１のゲート電極１４ａと、第１のゲート電極１４ａの側面上に形成された断面形状がＩ字状の第１のオフセットスペーサ１６ａと、第１の活性領域１０ａにおける第１のゲート電極１４ａの側方下に形成された第１のｐ型エクステンション領域２６ａと、第１のゲート電極１４ａの側面上に第１のオフセットスペーサ１６ａを介して形成された第１のサイドウォール１９Ａと、第１の活性領域１０ａにおける第１のサイドウォール１９Ａの外側方下に設けられたトレンチ２２内に形成され、シリコン混晶層２３を含む第１のｐ型ソースドレイン領域２７ａと、第１のゲート電極１４ａ上に形成された第１のシリサイド層２９ａと、シリコン混晶層２３を含む第１のｐ型ソースドレイン領域２７ａ上に形成された第２のシリサイド層３０ａと、第１の活性領域１０ａ上に第１のゲート電極１４ａ、第１のオフセットスペーサ１６ａ、第１のサイドウォール１９Ａ及び第１のｐ型ソースドレイン領域２７ａを覆うように形成された応力絶縁膜３１とを備えている。
【００８７】
シリコン混晶層２３は、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に圧縮応力を生じさせる。シリコン混晶層２３の最上面は、第１のゲート電極１４ａの直下に位置する半導体基板１０の表面よりも高く形成されている。言い換えれば、シリコン混晶層２３は、トレンチ２２内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有している。シリコン混晶層２３と第１のサイドウォール１９Ａとの隙間２４には、第１の応力緩和膜２８ａが形成されている。言い換えれば、第１の応力緩和膜２８ａは、シリコン混晶層２３の側面上に形成されている。
【００８８】
本実施形態に係る半導体装置は、半導体基板１０に第１，第２，第３の活性領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃを取り囲むように形成された素子分離領域１１と、第１の活性領域１０ａと第２の活性領域１０ｂとの間に介在する素子分離領域１１上に形成されたゲート配線１４ｘと、ゲート配線１４ｘの側面上に形成された配線用オフセットスペーサ１６ｘと、ゲート配線１４ｘの側面上に配線用オフセットスペーサ１６ｘを介して形成された配線用サイドウォール１９Ｘと、素子分離領域１１における配線用サイドウォール１９Ｘの外側方下に設けられた窪み部２０の側面上に形成された第２の応力緩和膜２８ｘと、ゲート配線１４ｘ上に形成された配線用シリサイド層２９ｘと、素子分離領域１１上にゲート配線１４ｘ、配線用オフセットスペーサ１６ｘ、配線用サイドウォール１９Ｘ及び第２の応力緩和膜２８ｘを覆うように形成された応力絶縁膜３１とを備えている。
【００８９】
第２のＭＩＳトランジスタｎＴｒは、第２の活性領域１０ｂ上に形成された第２のゲート絶縁膜１３ｂと、第２のゲート絶縁膜１３ｂ上に形成された第２のゲート電極１４ｂと、第２のゲート電極１４ｂの側面上に形成された断面形状がＩ字状の第２のオフセットスペーサ１６ｂと、第２の活性領域１０ｂにおける第２のゲート電極１４ｂの側方下に形成されたｎ型エクステンション領域２６ｂと、第２のゲート電極１４ｂの側面上に第２のオフセットスペーサ１６ｂを介して形成された第２のサイドウォール１９Ｂと、第２の活性領域１０ｂにおける第２のサイドウォール１９Ｂの外側方下に形成されたｎ型ソースドレイン領域２７ｂと、第２のゲート電極１４ｂ上に形成された第３のシリサイド層２９ｂと、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂ上に形成された第４のシリサイド層３０ｂと、第２の活性領域１０ｂ上に第２のゲート電極１４ｂ、第２のオフセットスペーサ１６ｂ、第２のサイドウォール１９Ｂ及びｎ型ソースドレイン領域２７ｂを覆うように形成された応力絶縁膜３１とを備えている。
【００９０】
第３のＭＩＳトランジスタｐＴｒ２は、第３の活性領域１０ｃ上に形成された第３のゲート絶縁膜１３ｃと、第３のゲート絶縁膜１３ｃ上に形成された第３のゲート電極１４ｃと、第３のゲート電極１４ｃの側面上に形成された断面形状がＩ字状の第３のオフセットスペーサ１６ｃと、第３の活性領域１０ｃにおける第３のゲート電極１４ｃの側方下に形成された第２のｐ型エクステンション領域２６ｃと、第３のゲート電極１４ｃの側面上に第３のオフセットスペーサ１６ｃを介して形成された第３のサイドウォール１９Ｃと、第３の活性領域１０ｃにおける第３のサイドウォール１９Ｃの外側方下に形成された第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃと、第３の活性領域１０ｃ上に第３のゲート電極１４ｃ、第３のオフセットスペーサ１６ｃ、第３のサイドウォール１９Ｃ及び第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃを覆うように形成された保護膜２８ｃと、保護膜２８ｃ上に形成された応力絶縁膜３１とを備えている。
【００９１】
第１，第２，第３のサイドウォール１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、第１，第２，第３のゲート電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃの側面上に形成された断面形状がＬ字状の第１，第２，第３の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、第１，第２，第３の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ，１８ｃ上に形成された第１，第２，第３の外側サイドウォール１９ａ，１９ｂ，１９ｃとを有している。配線用サイドウォール１９Ｘは、ゲート配線１４ｘの側面上に形成された断面形状がＬ字状の配線用内側サイドウォール１８ｘと、配線用内側サイドウォール１８ｘ上に形成された配線用外側サイドウォール１９ｘとを有している。
【００９２】
第１の応力緩和膜２８ａ、第２の応力緩和膜２８ｘ、保護膜２８ｂ及び保護膜２８ｃは、同一の絶縁材料からなる。
【００９３】
本実施形態によると、図３(a) に示すように、シリコン混晶層２３の最上面を、第１のゲート電極１４ａ直下に位置する半導体基板１０の表面よりも高く形成する。言い換えれば、トレンチ２２内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層２３を形成する。これにより、図３(a) に示すように、シリコン混晶層２３と第１のサイドウォール１９Ａとの間に、隙間２４を設けて、図５(b) に示すように、隙間２４に、第１の応力緩和膜２８ａを形成することができる。これにより、図６(b) に示すように、応力絶縁膜３１と第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域との間に、シリコン混晶層２３における突出部分及び第１の応力緩和膜２８ａを介在させることができる。このため、シリコン混晶層２３における突出部分及び第１の応力緩和膜２８ａの分だけ、応力絶縁膜３１を、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜３１による引っ張り応力が、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。従って、ホールの移動度が低下し、第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１の駆動能力が劣化することを防止することができる。
【００９４】
加えて、シリコン混晶層２３による圧縮応力を、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に印加することができる。このため、第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１の駆動能力を向上させることができる。さらに、上述の通り、図３(a) に示すように、トレンチ２２内に形成された部分と、該部分上に形成された突出部分とを有するシリコン混晶層２３を形成する。これにより、シリコン混晶層２３における突出部分だけ、シリコン混晶層２３を厚膜化することができるため、第１の活性領域１０ａにおけるチャネル領域のゲート長方向に圧縮応力を効果的に印加することができる。このため、第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１の駆動能力をさらに向上させることができる。
【００９５】
さらに、応力絶縁膜３１による引っ張り応力を、第２の活性領域１０ｂにおけるチャネル領域のゲート長方向に印加することができる。このため、電子の移動度を向上させて、第２のＭＩＳトランジスタｎＴｒの駆動能力を向上させることができる。
【００９６】
さらに、図５(b) に示すように、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの側面（言い換えれば、窪み部２０内に露出する面）上に、保護膜２８ｂを形成し、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの側面を、保護膜２８ｂで覆うことができる。このため、シリサイド用金属膜が、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの側面に接して形成されることがないため、図６(a) に示すように、断面形状が、Ｌ字状ではなく、Ｉ字状の第４のシリサイド層３０ｂを形成することができる。これにより、第４のシリサイド層３０ｂを、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂの底面（接合面）から離して形成することができるため、ｎ型ソースドレイン領域２７ｂにおいてリーク電流が発生することを防止することができる。
【００９７】
さらに、図５(b) に示すように、第３の活性領域１０ｃ上に、第３のゲート電極１４ｃ、第３のオフセットスペーサ１６ｃ、第３のサイドウォール１９Ｃ及び第２のｐ型ソースドレイン領域２７ｃを覆うように保護膜２８ｃを形成する。これにより、図６(b) に示すように、応力絶縁膜３１と第３の活性領域１０ｃにおけるチャネル領域との間に、保護膜２８ｃを介在させることができる。このため、保護膜２８ｃの分だけ、応力絶縁膜３１を、第３の活性領域１０ｃにおけるチャネル領域から離すことができる。このため、応力絶縁膜３１による引っ張り応力が、第３の活性領域１０ｃにおけるチャネル領域のゲート長方向に印加されることを緩和することができる。このため、ホールの移動度が低下し、第３のＭＩＳトランジスタｐＴｒ２の駆動能力が劣化することを防止することができる。保護膜２８ｃは、図６(a) に示すように、シリサイド層が形成されることを防止する膜として機能するだけでなく、応力絶縁膜３１による引っ張り応力を緩和する膜としても機能する。
【００９８】
ここで、本明細書におけるシリコン混晶層２３の「最上面」とは、シリコン混晶層２３における突出部分の断面形状が、図３(a) に示すように、台形状である場合、台形の上底をいう。また、シリコン混晶層における突出部分の断面形状が、例えば、山形状である場合、山の頂点（最上点）をいう。
【００９９】
なお、本実施形態では、図１(a) に示すように、第１のｐ型エクステンション注入領域１７ａを形成した後、ｎ型エクステンション注入領域１７ｂを形成し、その後、第１のｐ型エクステンション注入領域１７ａよりも低いｐ型不純物濃度を有する第２のｐ型エクステンション注入領域１７ｃを形成する場合、言い換えれば、第１，第２のｐ型エクステンション注入領域１７ａ，１７ｃを、別工程で形成し、第１，第２のｐ型エクステンション注入領域１７ａ，１７ｃのｐ型不純物濃度を、互いに異ならせる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１，第２のｐ型エクステンション注入領域を、同一工程で形成し、第１，第２のｐ型エクステンション注入領域のｐ型不純物濃度を、互いに同一にしてもよい。
【０１００】
また本実施形態では、図２(b) に示すように、第１の活性領域１０ａに対して、例えばドライエッチングを行うことにより、トレンチ２２を形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１の活性領域に対して、異方性ウェットエッチングを行うことにより、側面に＜１１１＞面を含むトレンチを形成してもよい。このようにすると、トレンチの側面を、第１の活性領域におけるチャネル領域に近付けることができるため、トレンチ内に形成されるシリコン混晶層による圧縮応力を、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に効果的に印加することができる。
【０１０１】
また本実施形態では、ゲート絶縁膜形成膜の形成方法として、ＩＳＳＧ酸化法を用い、第１，第２，第３の活性領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上にのみ、ゲート絶縁膜形成膜を形成し、素子分離領域１１とゲート配線１４ｘとの間に、配線用ゲート絶縁膜を介在させない場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゲート絶縁膜形成膜の形成方法として、ＣＶＤ法を用い、半導体基板上に、ゲート絶縁膜形成膜を形成し、素子分離領域とゲート配線との間に、配線用ゲート絶縁膜を介在させてもよい。
【０１０２】
また本実施形態では、例えばシリコン酸化膜からなる第１，第２，第３のゲート絶縁膜１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上に、例えばポリシリコン膜からなる第１，第２，第３のゲート電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成されている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、下地膜と、下地膜上に形成された高誘電率膜とを有する第１，第２，第３のゲート絶縁膜上に、金属膜と、金属膜上に形成されたシリコン膜とを有する第１，第２，第３のゲート電極が形成されていてもよい。下地膜は、例えばシリコン酸化膜又はシリコン酸窒化膜からなる。高誘電率膜は、例えば比誘電率が８以上のハフニウム酸化膜又はジルコニウム酸化膜からなる。金属膜は、例えばＴｉＮ（窒化チタン）又はＴａＮ（窒化タンタル）からなる。シリコン膜は、例えばポリシリコン膜からなる。この場合、素子分離領域とゲート配線との間に、下地膜及び高誘電率膜、又は高誘電率膜が介在している。
【０１０３】
また本実施形態では、シリサイド用金属膜の材料として、Ｎｉを用いて、ニッケルシリサイドからなる第１，第３，第２，第４のシリサイド層２９ａ，２９ｂ，３０ａ，３０ｂを形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シリサイド用金属膜の材料として、Ｎｉの代わりに、白金又はコバルトを用いて、白金シリサイド又はコバルトシリサイドからなる第１，第３，第２，第４のシリサイド層を形成してもよい。
【０１０４】
また本実施形態では、第１のＭＩＳトランジスタｐＴｒ１の導電型がｐ型であり、第２のＭＩＳトランジスタｎＴｒの導電型がｎ型である場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１のＭＩＳトランジスタの導電型がｎ型であり、第２のＭＩＳトランジスタの導電型がｐ型であってもよい。この場合、第１，第２のＭＩＳトランジスタの各々が有するエクステンション領域及びソースドレイン領域は、導電型が、本実施形態における導電型とは反対の導電型である。またこの場合、シリコン混晶層として、第１の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に引っ張り応力を生じさせる層（例えば、ＳｉＣ層）を用いる。応力絶縁膜として、第２の活性領域におけるチャネル領域のゲート長方向に圧縮応力を生じさせる膜を用いる。
【０１０５】
＜一実施形態の変形例＞
以下に、本発明の一実施形態の変形例に係る半導体装置の製造方法について、図７(a) 〜(b) を参照しながら説明する。図７(a) 〜(b) は、本発明の一実施形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を工程順に示すゲート長方向の断面図である。図７(a) 〜(b) において、第１の実施形態における構成要素と同一の構成要素には、図１(a) 〜図６(b) に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第１の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
【０１０６】
まず、図１(a) 〜図５(b) に示す工程と同様の工程を順次行い、図５(b) に示す構成と同様の構成を得る。
【０１０７】
次に、図７(a) に示すように、例えば１６０℃の熱燐酸を用いたウェットエッチング法により、第１，第２のサイドウォール１９Ａ，１９Ｂにおける第１，第２の外側サイドウォール１９ａ，１９ｂ（シリコン窒化膜）及び配線用サイドウォール１９Ｘにおける配線用外側サイドウォール１９ｘ（シリコン窒化膜）を除去する。これにより、第１，第２の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ（シリコン酸化膜）及び配線用内側サイドウォール１８ｘ（シリコン酸化膜）のＬ字状に湾曲した表面を露出させる。
【０１０８】
次に、図７(b) に示すように、第１，第２のゲート電極１４ａ，１４ｂ上に、第１，第３のシリサイド層２９ａ，２９ｂを形成する。それと共に、ゲート配線１４ｘ上に、配線用シリサイド層２９ｘを形成する。それと共に、第１のｐ型，ｎ型ソースドレイン領域２７ａ，２７ｂ上に、第２，第４のシリサイド層３０ａ，３０ｂを形成する。言い換えれば、図６(a) に示す工程と同様の工程を行う。
【０１０９】
次に、半導体基板１０上の全面に、応力絶縁膜３１を形成する。言い換えれば、図６(b) に示す工程と同様の工程を行う。このとき、応力絶縁膜３１を、第１，第２の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ及び配線用内側サイドウォール１８ｘのＬ字状に湾曲した表面に接して形成する。
【０１１０】
以上のようにして、本変形例に係る半導体装置を製造することができる。
【０１１１】
本変形例と第１の実施形態との構成上の相違点は、以下に示す点である。
【０１１２】
第１の実施形態では、図６(b) に示すように、第１，第２のサイドウォール１９Ａ，１９Ｂは、第１，第２の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂと、第１，第２の外側サイドウォール１９ａ，１９ｂとを有している。配線用サイドウォール１９Ｘは、配線用内側サイドウォール１８ｘと、配線用外側サイドウォール１９ｘとを有している。応力絶縁膜３１は、第１，第２の外側サイドウォール１９ａ，１９ｂ及び配線用外側サイドウォール１９ｘの側面、並びに第１，第２の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ及び配線用内側サイドウォール１８ｘの上端に接して形成されている。
【０１１３】
これに対し、本変形例では、図７(b) に示すように、第１，第２のサイドウォール１９Ａ，１９Ｂは、第１，第２の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂのみを有している。配線用サイドウォール１９Ｘは、配線用内側サイドウォール１８ｘのみを有している。応力絶縁膜３１は、第１，第２の内側サイドウォール１８ａ，１８ｂ及び配線用内側サイドウォール１８ｘのＬ字状に湾曲した表面に接して形成されている。
【０１１４】
本変形例によると、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
加えて、図７(a) に示すように、第２の外側サイドウォール１９ｂを除去した後、応力絶縁膜３１を形成するため、図７(b) に示すように、応力絶縁膜３１を、第２の内側サイドウォール１８ｂのＬ字状に湾曲した表面に接して形成することができる。このため、応力絶縁膜３１を、第２の外側サイドウォール１９ｂの除去分だけ、第２の活性領域１０ｂにおけるチャネル領域に近付けて形成することができるため、第２の活性領域１０ｂにおけるチャネル領域のゲート長方向に、引っ張り応力を効果的に印加することができる。
【０１１６】
さらに、応力絶縁膜３１を、第２の外側サイドウォール１９ｂの除去分だけ、厚く形成することができるため、第２の活性領域１０ｂにおけるチャネル領域のゲート長方向に、引っ張り応力を効果的に印加することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
以上説明したように、本発明は、ＭＩＳトランジスタの駆動能力が劣化することを防止することができ、シリコン混晶層を含むソースドレイン領域を有するＭＩＳトランジスタを備えた半導体装置及びその製造方法に有用である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０    半導体基板
１０ａ    第１の活性領域
１０ｂ    第２の活性領域
１０ｃ    第３の活性領域
１１    素子分離領域
１２ａ    第１のｎ型ウェル領域
１２ｂ    ｐ型ウェル領域
１２ｃ    第２のｎ型ウェル領域
１３ａ    第１のゲート絶縁膜
１３ｂ    第２のゲート絶縁膜
１３ｃ    第３のゲート絶縁膜
１４ａ    第１のゲート電極
１４ｂ    第２のゲート電極
１４ｃ    第３のゲート電極
１４ｘ    ゲート配線
１５ａ    第１の保護絶縁膜
１５ｂ    第２の保護絶縁膜
１５ｃ    第３の保護絶縁膜
１５ｘ    配線用保護絶縁膜
１５Ａ    第１のゲート電極形成部
１５Ｂ    第２のゲート電極形成部
１５Ｃ    第３のゲート電極形成部
１５Ｘ    ゲート配線形成部
１６ａ    第１のオフセットスペーサ
１６ｂ    第２のオフセットスペーサ
１６ｃ    第３のオフセットスペーサ
１６ｘ    配線用オフセットスペーサ
１７ａ    第１のｐ型エクステンション注入領域
１７ｂ    ｎ型エクステンション注入領域
１７ｃ    第２のｐ型エクステンション注入領域
１８ａ    第１の内側サイドウォール
１８ｂ    第２の内側サイドウォール
１８ｃ    第３の内側サイドウォール
１８ｘ    配線用内側サイドウォール
１９ａ    第１の外側サイドウォール
１９ｂ    第２の外側サイドウォール
１９ｃ    第３の外側サイドウォール
１９ｘ    配線用内側サイドウォール
２０    窪み部
２１    保護絶縁膜
２２    トレンチ
２３ シリコン混晶層
２４    隙間
２５ｂ    ｎ型ソースドレイン注入領域
２５ｃ    ｐ型ソースドレイン注入領域
２６ａ    第１のｐ型エクステンション領域
２６ｂ    ｎ型エクステンション領域
２６ｃ    第２のｐ型エクステンション領域
２７ａ    第１のｐ型ソースドレイン領域（第１導電型の第１のソースドレイン領域）
２７ｂ    ｎ型ソースドレイン領域（第２導電型の第２のソースドレイン領域）
２７ｃ    第２のｐ型ソースドレイン領域（第１導電型の第３のソースドレイン領域）
２８    絶縁膜
２８ａ    第１の応力緩和膜
２８ｘ    第２の応力緩和膜
２８ｂ    保護膜
２８ｃ    保護膜
２９ａ    第１のシリサイド層
２９ｂ    第３のシリサイド層
２９ｘ    配線用シリサイド層
３０ａ    第２のシリサイド層
３０ｂ    第４のシリサイド層
３１    応力絶縁膜
ｐＴｒ１    第１のＭＩＳトランジスタ
ｎＴｒ      第２のＭＩＳトランジスタ
ｐＴｒ２    第３のＭＩＳトランジスタ
【図１】
2011142224.tif 000003
【図２】
2011142224.tif 000004
【図３】
2011142224.tif 000005
【図４】
2011142224.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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