KR0144413B1 - Semiconductor device and manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method

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KR0144413B1
KR0144413B1 KR1019940024220A KR19940024220A KR0144413B1 KR 0144413 B1 KR0144413 B1 KR 0144413B1 KR 1019940024220 A KR1019940024220 A KR 1019940024220A KR 19940024220 A KR19940024220 A KR 19940024220A KR 0144413 B1 KR0144413 B1 KR 0144413B1
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Abstract

본 발명은 반도체소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 메모리 셀영역과 외부회로영역을 구비하는 반도체소자에서 게이트전극이나 소오스/드레인전극과 캐패시터등을 형성한 후, 반도체소자의 특성에 많은 영향을 미치는 외부회로영역의 MOSFET의 게이트전극과 소오스/드레인전극 상부에만 금속 실리사이드막이나 선택적 금속막을 형성하였으므로, 반도체소자의 전류구동 능력이 향상되어 소자 동작의 신뢰성이 향상되고, 소자의 고집적화에 유리하다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and after forming a gate electrode, a source / drain electrode, a capacitor, etc. in a semiconductor device having a memory cell region and an external circuit region, the semiconductor device has a great influence on the characteristics of the semiconductor device Since the metal silicide film or the selective metal film is formed only on the gate electrode and the source / drain electrodes of the MOSFET in the external circuit region, the current driving capability of the semiconductor device is improved, so that the reliability of device operation is improved and the device is highly integrated.

Description

반도체소자 및 그 제조방법Semiconductor device and manufacturing method

제1a도 내지 제1e도는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체소자의 제조공정도.1A to 1E are manufacturing process diagrams of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

X:메모리 셀영역 Y:외부회로영역X: memory cell area Y: external circuit area

1:반도체기판 2:소자분리 절연막1: semiconductor substrate 2: device isolation insulating film

3:게이트산화막 4A,4B:게이트전극3: gate oxide film 4A, 4B: gate electrode

5A,5B:소오스전극 5A',5B':드레인전극5A, 5B: Source electrode 5A ', 5B': Drain electrode

6:충간절연막 10:전하보존전극6: interlayer insulating film 10: charge preservation electrode

11:유전막 12:플레이트전극11: dielectric film 12: plate electrode

13:절연막 20:금속막13: insulating film 20: metal film

60:절연 스페이서 200: 실리사이드60: insulation spacer 200: silicide

300:선택적금속막300: selective metal film

본 발명은 반도체소자 및 그 제조방법에 관한것으로서, 특히 메모리 셀영역과 외부회로영역을 구비하는 반도체소자에서 외부회로영역의 모스 전계효과 트랜지스터(Metal Oxide Semi Conductor Field Effect Transistor;이하 MOS FET라 칭함)의 게이트전극과 소오스/드레인전극상에만 금속 실리사이드나 선택적 금속막을 형성하여 소자동작의 신뢰성이 향상되고 소자의 고집적화에 유리한 반도체소자 및 그 제조방법에 관한것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same. In particular, in a semiconductor device including a memory cell region and an external circuit region, a metal oxide semi-conductor field effect transistor (hereinafter referred to as a MOS FET) in an external circuit region. The present invention relates to a semiconductor device having a metal silicide or a selective metal film formed only on a gate electrode and a source / drain electrode of a semiconductor device, which improves reliability of device operation and is advantageous for high integration.

반도체소자가 고집적화되어 감에 따라 MOSFET의 게이트 전극도 폭이 줄어들고 있으나, 게이트전극의 폭이 N배 줄어들면 게이트전극의 전기 저항이 N배 증가되어 반도체소자의 동작속도를 떨어뜨리는 문제점이 있다. 따라서 게이트전극의 저항을 감소시키기 위하여 가장 안정적인 MOSFET특성을 나타내는 적측 구조인 폴리사이드가 저저항 게이트로서 실용화되었으며, 폴리실리콘층상에 텅스텐등과 같은 고융점 금속막을 적충하여 저저항 게이트를 형성하기도한다.As the semiconductor device is highly integrated, the width of the gate electrode of the MOSFET is also reduced. However, when the width of the gate electrode is reduced by N times, the electrical resistance of the gate electrode is increased by N times, thereby reducing the operation speed of the semiconductor device. Therefore, in order to reduce the resistance of the gate electrode, a polyside, an redundancy structure showing the most stable MOSFET characteristics, has been put into practical use as a low resistance gate, and a low resistance gate is formed by filling a high melting point metal film such as tungsten on the polysilicon layer.

그러나 상기와 같은 고융점금속을 적충한 게이트전극은 고융점 금속막 형성 공정시 스파이크 현상에 의해 고융점 금속이 절연막내로 침투하여 계면준위나 고정전하를 증가시키고, 게이트전극 형성후의 고온 열처리 공정에서 고융점금속이 산회되는 등의 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위하여 고융점금속을 고순도화하고, 고융점금속막 형성방법을 개선하거나, H2O/H2혼합가스 분위기에서 열처리하여 산화를 방지하는 방법등이 연구되고 있다. 또한 일반적으로 N 또는 P형 반도체기판에 P 또는 N형 불순물로 형성되는 PN접합은 불순물을 이온주입한 후, 열처리로 활성화시켜 형성하는데, 최근에는 반도체소자가 고집적화되어 소자의 밀도 및 스위칭 스피드가 증가되고, 소비전력을 감소시키기 위하여 반도체소자의 디자인룰이 0.5㎛이하로 감소된다. 이에 따라 확산영역으로 부터의 측면 확산에 의한 숏채널 효과(short channel effect)를 방지하기 위하여 접합 깊이를 얕게 형성하고, 고농도 불순물 확산영역과 저농도 불순물 확산영역이 이중으로 형성되어 있는 엘.디.디(Lightly Doped Drain;이하 LDD라 칭함)구조의 소오스/드레인전극을 구성하여 전계의 집중에 의한 열전하 효과(hot electon effect)를 방지한다.However, the gate electrode loaded with the high melting point metal has a high melting point metal penetrating into the insulating film due to the spike phenomenon during the formation process of the high melting point metal film to increase the interface level or the fixed charge, and the high temperature heat treatment process after the gate electrode formation. There are problems such as melting of the melting point metal, and to solve this problem, the high melting point metal is highly purified, the method of forming a high melting point metal film is improved, or the heat treatment is performed in an H 2 O / H 2 mixed gas atmosphere to prevent oxidation. Etc. are being studied. In general, PN junctions formed of P or N type impurities on N or P type semiconductor substrates are formed by ion implantation of impurities and then activated by heat treatment. Recently, semiconductor devices have been highly integrated to increase density and switching speed of devices. In addition, in order to reduce power consumption, the design rule of the semiconductor device is reduced to 0.5 μm or less. As a result, in order to prevent short channel effects due to side diffusion from the diffusion region, the junction depth is shallow, and the high concentration impurity diffusion region and the low concentration impurity diffusion region are doubled. A source / drain electrode having a lightly doped drain (hereinafter referred to as LDD) structure is formed to prevent a hot electon effect due to concentration of an electric field.

일반적으로 반도체 회로를 구성하는 트랜지스터의 기능에서 가장 중요한 기능은 전류구동능력이며, 이를 고려하여 MOSFET의 채널폭을 조정하여 형성한다. 가장 널리 쓰이는 MOSFET는 게이트전극으로 불순물이 도핑된 폴리실리콘층을 사용하고, 소오스/드레인전극은 반도체기판상에 불순물이 도핑된 확산영역이 사용된다.In general, the most important function of the transistors constituting the semiconductor circuit is the current driving capability, and is formed by adjusting the channel width of the MOSFET. The most widely used MOSFET uses a polysilicon layer doped with an impurity as a gate electrode, and a diffusion region doped with impurities on a semiconductor substrate is used as a source / drain electrode.

여기서 게이트전극의 면저항은 약 30-70Ω/정도이며, 소오스/드레인전극의 면저항은 N+의 경우에는 약 70-150Ω/, P+의 경우 약 100-25-Ω/정도이며, 게이트전극이나 소오스/드레인전극상에 형성되는 콘택의 경우에는 콘택저항이 하나의 콘택당 약 30-7-Ω/정도이다.The sheet resistance of the gate electrode is about 30-70Ω / or so, the sheet resistance of the source / drain electrodes in the case of N + is approximately 70-150Ω / □, approximately 100-25-Ω / degree for P +, the gate electrode and In the case of a contact formed on a source / drain electrode, the contact resistance is about 30-7-kPa / per contact.

이와 같이 게이트전극과 소오스/드레인전극의 높은 면저항 및 콘택저항을 감소시키기 위하여 살리사이드(salicide;self-aligned silicide) 방법이나 선택적 금속막 증착 방법으로 게이트전극과 소오스/드레인전극의 상부에만 금속 실리사이드막이나 선택적 금속막을 형성하여 MOSFET의 전류구동능력을 증가시켰다.In order to reduce the high sheet resistance and contact resistance of the gate electrode and the source / drain electrodes, the metal silicide layer may be formed only on the gate electrode and the source / drain electrodes by a salicide (self-aligned silicide) method or a selective metal film deposition method. Alternatively, a selective metal film was formed to increase the current driving capability of the MOSFET.

예를들어 Ti 실리사이드나 선택적 W을 사용하면 게이트전극과 소오스/드레인전극의 면저항을 약 5Ω/, 콘택저항은 콘택당 약 3Ω/이하로 현저하게 감소되어 MOSFET의 전류구동능력이 40%이상 증가되므로 MOSFET의 고집적화가 가능하다.For example, the use of Ti silicide or selective W significantly reduces the sheet resistance of the gate electrode and source / drain electrodes to about 5 mA / and the contact resistance to about 3 mA / or less per contact, resulting in a MOSFET current drive capability of over 40%. This allows for higher integration of the MOSFET.

그러나 Ti 실리사이드는 850。C이상의 온도에서 열적안정성이 떨어져 열처리과정에서 축퇴현상(degradation)이 발생하여 실리사이드막이 불균일해져 면저항 및 콘택저항이 감소되지 않고, 선택적 W막의 경우에는 700。C이상의 온도에서 하부의 실리콘층과 반응하여 W 실리사이드를 형성하는데 W 실리사이드막은 N형 실리콘과의 콘택 특성은 양호하나, P형 실리콘과는 콘택 특성이 매우 불량하여 콘택저항이 감소되지 않는다.However, Ti silicide has poor thermal stability at temperatures above 850 ° C, causing degeneration in the heat treatment process, resulting in uneven silicide films, and reducing sheet resistance and contact resistance. The W silicide film forms W silicide by reacting with the silicon layer of W. Although the W silicide film has good contact properties with N-type silicon, its contact properties are very poor with P-type silicon, and thus the contact resistance is not reduced.

따라서 살리사이드 구조나 선택적 금속막 증착 방법은 MOSFET를 형성한 후, 후속공정에서 850。C 이상의 열처리 공정을 최소화할 수 있는 반도체장치에 대해서만 국한하여 사용된다.Therefore, the salicide structure or the selective metal film deposition method is used only for semiconductor devices capable of minimizing a heat treatment process of 850 ° C or more in a subsequent process after forming the MOSFET.

상기와 같은 종래 반도체장치에 있어서 적충형 DRAM소자의 경우에는 MOSFET를 형성한 후, 캐패시터를 형성하게 되는데 캐패시터의 구성요소인 전하보존전극용 실리콘층과 유전막 및 플레이트전극용 실리콘층을 형성할 때 고온 열처리 공정을 반복하게 되므로 살리사이드 구조나 선택적 금속막 증착 방법을 사용할 수 없다.In the conventional semiconductor device as described above, in the case of a red-chip type DRAM device, after forming a MOSFET, a capacitor is formed. When forming the silicon layer for the charge storage electrode and the silicon layer for the dielectric film and the plate electrode, which are components of the capacitor, Since the heat treatment process is repeated, the salicide structure or the selective metal film deposition method cannot be used.

또한 SRAM의 경우에는 MOSFET를 형성한 후, 저항이나 박막 트랜지스터를 형성하게 되는데, 이때 고온 열처리 공정이 반복되므로 마찬가지로 살리사이드 구조나 선택적 금속막 중착 방법을 사용할 수 없어 소자의 고집적화가 어려운 문제점이 있다.In the case of SRAM, after forming a MOSFET, a resistor or a thin film transistor is formed. In this case, since the high temperature heat treatment process is repeated, similarly, the salicide structure or the selective metal film deposition method cannot be used.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 메모리 셀영역과 외부회로영역을 구비하는 반도체소자에서 외부회로영역의 MOSFET의 전류 구동 능력이 반도체소자 전체의 성능에 대부분의 영향을 미치는 것을 고려하여 외부회로 영역의 MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극상에만 실리사이드막이나 선택적 금속막을 형성하여 소자의 고집적화에 유리한 반도체소자를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is that the current driving capability of the MOSFET in the external circuit region has a large influence on the performance of the entire semiconductor device in a semiconductor device having a memory cell region and an external circuit region. In view of the above, a silicide film or a selective metal film is formed only on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET in the external circuit region to provide a semiconductor device which is advantageous for high integration of the device.

본 발명의 다른 목적은 메모리셜영역과 외부회로 영역을 형성하고, 외부회로영역의 MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극상에만 실리사이드막이나 선택적 금속막을 형성하여 소자의 고집적화에 유리한 반도체소자의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to form a memory region and an external circuit region, and to form a silicide film or a selective metal film only on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET in the external circuit region, which is advantageous for semiconductor device manufacturing. In providing.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자의 특징은, MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극이 형성되어 있고, 메모리 셀영역과 외부회로 영역을 구비하는 반도체소자에 있어서, 상기 외부회로 영역에서 상기 MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극상에는 실리사이드막 또는 선택적 금속막이 형성되어 있고, 상기 셀영역에서 상기 MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극상에는 실리사이드막 또는 선택적 금속막이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 한다.A semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is a semiconductor device having a gate electrode and a source / drain electrode of a MOSFET and having a memory cell region and an external circuit region. The silicide layer or the selective metal layer is formed on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET in the region, and the silicide layer or the selective metal layer is not formed on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET in the cell region. It is done.

본 발명에 따른 반도체소자 제조방법의 다른 특징은, 메모리 셀영역과 외부회로 영역을 구비하는 반도체기판에 MOSFET의 게이트전극과, 소오스전극 및 드레인전극을 형성하는 공정과, 상기 외부회로 영역에서 소오스/드레인전극과 접촉되는 전하보존전극 및 유전막을 형성하는 공정과, 상기 셀영역 및 외부회로 영역 상부의 전표면에 플레이트전극과 절연막을 순차적으로 형성하는 공정과, 상기 셀영역 상부에 감광막 패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 마스크로 이용한 식각공정을 진행하여 상기 외부회로영역에서의 게이트전극과 소오스/드레인전극 상부표면을 노출시키는 공정과, 상기 노출되어 있는 외부회로 영역의 게이트전극과 소오스/드레인전극 상부에 금속 실리사이드막 또는 선택적 금속막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Another aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is to form a gate electrode, a source electrode and a drain electrode of a MOSFET on a semiconductor substrate having a memory cell region and an external circuit region, and source / drain in the external circuit region. Forming a charge storage electrode and a dielectric film in contact with the drain electrode, sequentially forming a plate electrode and an insulating film on all surfaces of the cell region and the external circuit region, and forming a photoresist pattern on the cell region. Exposing a gate electrode and a source / drain electrode upper surface in the external circuit region by performing an etching process using the photoresist pattern as a mask, and a gate electrode and a source / drain of the exposed external circuit region. And forming a metal silicide film or a selective metal film on the electrode. It shall be.

이하, 본 발명에 따른 반도체소자 및 그 제조방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1a도 내지 제1e도는 본 발명에 따른 반도체소자의 제조 공정도로서, 제 1E도가 최종 완성된 구조도이므로 동정 위주로 설명한다.1A to 1E are manufacturing process diagrams of a semiconductor device according to the present invention. Since 1E is a final structural diagram, description will be mainly given for identification.

먼저, 반도체기판(1)상에 소자분리를 위한 소자분리 절연막(2)과 게이트산화막(3)을 형성한 후, 메모리 셀영역(X)과 외부회로 영역(Y)상에 일련의 게이트전극(4A),(4B)을 형성한다. 그다음 상기 게이트전극(4A),(4B)들 양측의 반도체기판(1)에 소오스전극(5A),(5B) 및 드레인전극(5A'),(5B')을 형성한 후, 상기 구조의 전표면에 산화막으로된 층간절연막(6)을 형성한다. 여기서 상기 소오스전극(5A),(5B) 및 드레인전극(5A'),(5B')을 통상의 LDD구조로 형성할 수도 있다.(제1a도 참조).First, a device isolation insulating film 2 and a gate oxide film 3 are formed on the semiconductor substrate 1 to separate the devices, and then a series of gate electrodes are formed on the memory cell region X and the external circuit region Y. 4A) and 4B. Then, source electrodes 5A, 5B and drain electrodes 5A ', 5B' are formed on the semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrodes 4A, 4B. An interlayer insulating film 6 made of an oxide film is formed on the surface. The source electrodes 5A, 5B and drain electrodes 5A ', 5B' may also be formed in a normal LDD structure (see also FIG. 1A).

그후, 상기 메모리 셀영역(X)의 소오스전극(5A),(5B)을 노출시키는 전하보존전극 콘택을 형성하고, 이를 통하여 소오스전극(5A),(5B)과 접촉되는 전하보존전극(10)을 폴리실리콘으로 형성하고, 상기 전하보존전극(10)의 표면에 유전막(11)을 형성한 후, 상기 구조의 전표면에 플레이트전극(12)과 절연막(13)을 순차적으로 형성한다.Thereafter, a charge storage electrode contact is formed to expose the source electrodes 5A and 5B of the memory cell region X, and the charge storage electrode 10 is brought into contact with the source electrodes 5A and 5B. Is formed of polysilicon, the dielectric film 11 is formed on the surface of the charge storage electrode 10, and then the plate electrode 12 and the insulating film 13 are sequentially formed on the entire surface of the structure.

그다음 상기 메모리 셀영역(X)상에 감광막패턴(14)을 형성한다.(제1B도 참조).A photoresist pattern 14 is then formed on the memory cell region X (see also FIG. 1B).

그후, 상기 감광막패턴(14)에 의해 노출되어 있는 외부회로영역(Y)의 절연막(13)에서 층간절연막(6)까지 순차적으로 이방성식각하여 외부회로영역(Y)의 MOSFET의 게이트전극(4B)과 소오스전극(5B)과 드레인전극(5B')을 노출시키고, 상기 감광막패턴(14)을 제거한다. 이때 상기 게이트전극(4B)의 양측에 절연 스페이서(60)가 형성된다.(제1C도 참조).Thereafter, the gate electrode 4B of the MOSFET in the external circuit region Y is sequentially anisotropically etched from the insulating film 13 of the external circuit region Y exposed by the photosensitive film pattern 14 to the interlayer insulating film 6. And the source electrode 5B and the drain electrode 5B 'are exposed, and the photoresist pattern 14 is removed. At this time, insulating spacers 60 are formed on both sides of the gate electrode 4B (see also 1C).

그다음 상기 구조의 전표면에 실리사이드 형성이 가능한 전이금속, 예를들어 Ti, Cr, Mo, W 및 Nb 등의 금속막(20)을 형성하고, 예정된 온도에서 열처리하여 상기 게이트전극(4B)과 소오스전극(5B) 및 드레인전극(5B')의 실리콘층과 금속을 반응시켜 금속 실리사이드층(200)을 형성한다.Next, a transition metal capable of silicide formation, for example, a metal film 20 such as Ti, Cr, Mo, W and Nb, is formed on the entire surface of the structure, and heat-treated at a predetermined temperature to form the gate electrode 4B and the source. The metal silicide layer 200 is formed by reacting the silicon layer of the electrode 5B and the drain electrode 5B 'with a metal.

예를들어, Ti 실리사이드를 형성하는 경우에는 Ti막을 300-1000Å정도로 형성하고, 550-650。C정도의 온도에서 질소나 아르곤등의 가스 분위기에서 20-30초 정도 실시하여 Ti 실리사이드(TiSi2)를 형성한다. 상기의 열처리 공정을 질소 분위기에서 실시하면 Ti의 실리콘과 접촉되지 않은 부분은 TiN이 되고, 아르곤 분위기에서는 Ti로 남게 된다. (제 1D도 참조).For example, in the case of forming the Ti silicide, the Ti film is formed at about 300-1000 kPa, and the Ti silicide (TiSi 2 ) is carried out in a gas atmosphere such as nitrogen or argon at a temperature of about 550-650 ° C. To form. If the above heat treatment step is carried out in a nitrogen atmosphere, the portion of Ti that is not in contact with silicon becomes TiN and remains in Ti in an argon atmosphere. (See also 1D).

그후, 상기 외부회로영역(Y)의 게이트전극(4B)과 소오스전극(5B) 드레인 전극(5B')의 상부에 형성되어 있는 금속 실리사이드층(200)은 식각되지 않고, 남아있는 금속막(20)만이 제거되는 선택적 식각 공정을 실시하여 상기 외부회로영역(Y)의 게이트전극(4B)과 소오스전극(5B) 및 드레인전극(5B')의 상부에만 금속 실리사이드층(200)이 남게한다.Thereafter, the metal silicide layer 200 formed on the gate electrode 4B and the source electrode 5B and the drain electrode 5B 'of the external circuit region Y is not etched, and the remaining metal film 20 is not etched. ), The metal silicide layer 200 remains only on the gate electrode 4B, the source electrode 5B, and the drain electrode 5B 'of the external circuit region Y.

상기의 식각공정을 예를들어 살펴보면, 먼저 금속막(20)이 Ti막인 경우 선택적 식각은 NH4OH, H2O2, H2O 혼합용액은 그비율이 각각 11:5-1:1:10 정도이고, 20-50。C 정도의 온도에서 5-30분 정도 식각을 실시하며, H2SO4, H2O2혼합용액의 경우에는 비율이 2:1-5:1 정도이고, 70-120。C 정도의 온도에서 5-30분 정도 식각을 실시한다.(제1e도 참조).Looking at the etching process, for example, first, when the metal film 20 is a Ti film, the selective etching is NH 4 OH, H 2 O 2 , H 2 O mixed solution is a ratio of 11: 5-1: 1: It is about 10, and it is etched for about 5-30 minutes at a temperature of about 20-50 ° C. In the case of a mixed solution of H 2 SO 4 and H 2 O 2 , the ratio is about 2: 1-5: 1, 70 Etch for 5-30 minutes at -120 ° C (see also section 1e).

상기에서 플레이트전극(12)상에 절연막(13)을 형성하지 않는 경우에는 플레이트전극(12)의 상부에도 금속 실리사이드막을 형성할 수도 있다.In the case where the insulating film 13 is not formed on the plate electrode 12, a metal silicide film may be formed on the plate electrode 12.

제2도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체소자의 단면도로서, 제1c도까지의 공정을 진행한 후, 노출되어 있는 외부회로영역(Y)의 게이트전극(4B)과 소오스전극(5B) 및 드레인전극(5B')의 상부에 선택적 금속막(300)을 형성한 상태이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. After the process up to FIG. 1c is performed, the gate electrode 4B, the source electrode 5B, and the external circuit region Y are exposed. The selective metal film 300 is formed on the drain electrode 5B '.

상기와 같은 선택적 금속막의 예로서, 가장 많이 사용되는 W의 경우에는 저압상태에서 WF6와 H2혼합가스나 WF6와 SiH4혼합가스를 사용한다.As an example of the selective metal film as described above, in the case of the most used W, WF 6 and H 2 mixed gas or WF 6 and SiH 4 mixed gas are used under low pressure.

그다음 상기 구조의 전표면에 저온증착 방법으로 절연막을 형성하고, 최소한의 열처리 공정을 거쳐 회로 구성에 필요한 상호연결선을 형성하여 반도체소자를 완성한다.Then, an insulating film is formed on the entire surface of the structure by a low temperature deposition method, and interconnection lines necessary for circuit configuration are formed through a minimum heat treatment process to complete a semiconductor device.

여기서도 플레이트전극(12)의 상부에 절연막(13)을 형성하지 않으면, 폴리실리콘층으로된 플레이크전극(12)의 상부에도 선택적 금속막이 형성된다.Here, if the insulating film 13 is not formed on the plate electrode 12, the selective metal film is also formed on the flake electrode 12 made of the polysilicon layer.

상기와 같이 외부회로영역의 게이트전극과 소오스/드레인전극의 상부에만 금속 실리사이드막이나 선택적 금속막을 형성하여도 반도체소자의 특성이 향상되는 것은 메모리 셀영역에 있는 MOSFET의 전류구동능력은 제품의 특성에 거의 영향을 미치지 않으나, 외부회로영역을 구성하는 MOSFET의 전류구동능력이 제품의 특성에 많은 영향을 미치기 때문이다.As described above, even when the metal silicide film or the selective metal film is formed only on the gate electrode and the source / drain electrodes of the external circuit region, the characteristics of the semiconductor device are improved. The current driving capability of the MOSFET in the memory cell region is dependent on the product characteristics. It hardly affects, but the current driving ability of the MOSFET that makes up the external circuit area affects the characteristics of the product.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체소자 및 그 제조방법은 메모리 셀영역과 외부회로영역을 구비하는 반도체소자에서 게이트전극이나 소오스/드레인전극과 캐패시터등을 형성한 후, 반도체소자의 특성에 많은 영향을 미치는 외부회로영역의 MOSFET의 게이트전극과 소오스/드레인전극 상부에만 금속 실리사이드막이나 선택적 금속막을 형성하였으므로, 반도체소자의 전류구동 능력이 향상되어 소자 동작의 신뢰성이 향상되고, 소자의 고집적화에 유리한 이점이 있다.As described above, the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention form a gate electrode, a source / drain electrode, a capacitor, and the like in a semiconductor device including a memory cell region and an external circuit region. Since the metal silicide film or the selective metal film is formed only on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET of the external circuit region which have a large influence, the current driving ability of the semiconductor device is improved, thereby improving the reliability of device operation and high integration of the device. There is an advantageous advantage.

Claims (12)

MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극이 형성되어 있고, 메모리 셀영역과 외부회로 영역을 구비하는 반도체소자에 있어서, 상기 외부회로 영역에서 상기 MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극상에는 실리사이드막 또는 선택적 금속막이 형성되어 있고, 상기 셀영역에서 상기 MOSFET의 게이트전극 및 소오스/드레인전극상에는 실리사이드막 또는 선택적 금속막이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 반도체소자.In a semiconductor device having a gate electrode and a source / drain electrode of a MOSFET and having a memory cell region and an external circuit region, a silicide film or a selective metal on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET in the external circuit region. A film is formed, and the silicide film or the selective metal film is not formed on the gate electrode and the source / drain electrode of the MOSFET in the cell region. 제1항에 있어서, 상기 실리사이드막이 Ti, W, Ta, Mo 및 Nb로 이루어지는 군에서 임의로 선택되는 하나의 금속 실리사이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자.The semiconductor device according to claim 1, wherein the silicide film is made of one metal silicide optionally selected from the group consisting of Ti, W, Ta, Mo, and Nb. 제1항에 있어서, 상기 메모리 셀영역의 플레이트전극상에도 금속 실리사이드막을 형성하는 것을 특징으로하는 반도체소자.The semiconductor device according to claim 1, wherein a metal silicide film is formed on the plate electrode of the memory cell region. 제1항에 있어서, 상기 선택적 금속막은 선택적 W인 것을 특징으로하는 반도체소자.The semiconductor device of claim 1, wherein the selective metal film is selective W. 3. 메모리 셀영역과 외부회로 영역을 구비하는 반도체기판에 MOSFET의 게이트전극과, 소오스전극 및 드레인전극을 형성하는 공정과, 상기 외부회로 영역에서 소오스/드레인전극과 접촉되는 전하보존전극 및 유전막을 형성하는 공정과, 상기 셀영역 및 외부회로 영역 상부의 전표면에 플레이트전극과 절연막을 순차적으로 형성하는 공정과, 상기 셀영역 상부에 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 마스크로 이용한 식각공정을 진행하여 상기 외부회로 영역에서의 게이트전극과 소오스/드레인전극 상부표면을 노출시키는 공정과, 상기 노출되어 있는 외부회로 영역의 게이트전극과 소오스/드레인전극 상부에 금속 실리사이드막 또는 선택적 금속막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조방법.Forming a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode of a MOSFET on a semiconductor substrate having a memory cell region and an external circuit region; and forming a charge storage electrode and a dielectric film in contact with the source / drain electrodes in the external circuit region. A process of sequentially forming a plate electrode and an insulating film on the entire surface of the cell region and the external circuit region, a process of forming a photoresist pattern on the cell region, and an etching process using the photoresist pattern as a mask. Proceeding to expose the upper surface of the gate electrode and the source / drain electrodes in the external circuit region; and forming a metal silicide film or a selective metal film on the exposed gate and source / drain electrodes of the external circuit region. Method of manufacturing a semiconductor device comprising a. 제5항에 있어서, 상기 실리사이드막을 Ti 실리사이드로 형성하는 경우에 전표면에 Ti막을 300-1000Å으로 형성하고, 550-650。C의 온도에서 불활성 가스 분위기에서 20-30초정도 실시하여 Ti 실리사이드를 형성하고 선택적 식각공증을 실시하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.The Ti silicide according to claim 5, wherein when the silicide film is formed of Ti silicide, the Ti film is formed on the entire surface of 300-1000 Pa, and the Ti silicide is formed by performing about 20-30 seconds in an inert gas atmosphere at a temperature of 550-650 ° C. And forming and performing selective etching notarization. 제5항에 있어서, 상기의 Ti 실리사이드막을 형성하기 위한 열처리 공정시의 가스로 질소 또는 아르곤을 사용하는 것을 특징으로하는 반도체 소자의 제조방법.The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein nitrogen or argon is used as a gas during the heat treatment step for forming the Ti silicide film. 제5항에 있어서, 상기 Ti 실리사이드막을 형성하기 위한 선택적 식각공정시 NH4OH, H2O2, H2O 혼합용액이나, H2SO4, H2O2혼합용액을 사용하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.The method of claim 5, wherein the NH 4 OH, H 2 O 2 , H 2 O mixed solution, H 2 SO 4 , H 2 O 2 mixed solution is used in the selective etching process for forming the Ti silicide layer A method of manufacturing a semiconductor device. 제5항에 또는 제8항에 있어서, 상기 NH4OH, H2O2, H2O 혼합용액은 그비율이 각각 1:1:5-1:1:10이고, 20-50。 C의 온도에서 5-30분 식각을 실시하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.According to claim 5 or 8, wherein the NH 4 OH, H 2 O 2 , H 2 O mixed solution is a ratio of 1: 1: 5-1: 1: 10, respectively, of 20-50 ° C A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the etching for 5-30 minutes at a temperature. 제5항 또는 제8항에 있어서, 상기 H2SO4, H2O2혼합용액은 비율이 2:1-5:1이고, 70-120。C의 온도에서 5-30분 식각을 실시하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.The method according to claim 5 or 8, wherein the H 2 SO 4 , H 2 O 2 mixed solution is a ratio of 2: 1-5: 1, and performs etching 5-30 minutes at a temperature of 70-120 ° C. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that. 제5항에 있어서, 상기 메모리 셀영역의 플레이트전극 상부에도 금속 실리사이드막을 형성하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.6. The method of claim 5, wherein a metal silicide film is formed over the plate electrode of the memory cell region. 제5항에 있어서, 상기 선택적 금속층이 선택적 W층인 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.The method of claim 5, wherein the selective metal layer is a selective W layer.
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