KR100336771B1 - 트랜지스터 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트랜지스터 형성방법에 관한 것으로, 종래 트랜지스터 형성방법은 순수한 산화막을 게이트산화막으로 사용하므로 BSG와 상기 산화막의 계면을 통해 BSG의 붕소이온이 침투하여 소자의 신뢰성을 저하하며, 상기 게이트산화막을 질화막으로 대치한 경우에는 붕소이온의 확산은 억제되지만 디램으로 사용하는 경우에는 리프레시 특성이 열화되는문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 반도체기판 상부에 차례로 게이트산화막, 폴리실리콘을 증착하고, 이를 게이트가 형성될 영역에 맞도록 패터닝하는 공정과; 상기 구조물에 질소를 경사주입하여 상기 게이트산화막이 드러난 측면 부분에 질화산화막을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물 상부 전면에 차례로 BSG, 질화막을 형성하고, 상기 질화막을 식각하여 질화막측벽을 형성는 공정과; 상기 질화막측벽을 마스크로 BSG를 식각한 후 상기 형성한 구조물을 마스크로 반도체기판 상에 고농도 불순물을 주입하여 피형 고농도 소스/드레인영역을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물을 열처리하여 상기 고농도 소스/드레인영역을 확장하며 상기 BSG 내부의 붕소이온을 반도체기판 상에 침투시켜 저농도 소스/드레인영역을 형성하는 공정으로 이루어지는 트랜지스터 형성방법을 통해 게이트산화막의 일부에만 질화산화막을 형성하므로 이를 디램소자로 사용 시 리프레시특성이 열화되는 것을 방지하고, 게이트산화막과 BSG의 계면에 질화산화막을 형성하여 붕소이온이 침투하지 못하도록 함으로써 소자의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 트랜지스터 형성방법에 관한 것으로, 특히 BSG(Borosilicate Glass)를 이용한 피모스 트랜지스터 형성 시 붕소가 게이트산화막으로 침투하지 못하도록 함으로써 소자의 신뢰성을 개선하기에 적당하도록 한 트랜지스터 형성방법에 관한 것이다.
피모스 트랜지스터를 형성함에 있어서, 저농도 이온주입을 통해 저농도 소스/드레인영역을 형성하던 것을 피형(P-type) 불순물인 붕소를 포함하는 BSG(Borosilicate Glass)를 이용하여 이를 도포한 후 열처리하여 그 내부의 붕소이온을 확산하는 방식으로 저농도 소스/드레인 영역을 형성하도록 한 트랜지스터 형성방법이 1998년 12월 인텔사에 의해 발표되었다.
종래 트랜지스터 형성방법을 도 1a 내지 도 1d의 수순단면도를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
반도체기판(1) 상부에 차례로 게이트산화막(2), 폴리실리콘(3)을 증착하고, 이를 게이트가 형성될 영역에 맞도록 패터닝하는 공정과; 상기 형성한 구조물 상부 전면에 차례로 BSG(4), 질화막을 형성하고, 상기 질화막을 식각하여 질화막측벽(5)을 형성는 공정과; 상기 질화막측벽(5)을 마스크로 BSG(4)를 식각한 후 상기 형성한 구조물을 마스크로 반도체기판(1) 상에 고농도 불순물을 주입하여 피형 고농도 소스/드레인영역(6)을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물을 열처리하여 상기 고농도 소스/드레인영역(6)을 확장하며 상기 BSG(4) 내부의 붕소이온을 반도체기판(1)상에 침투시켜 저농도 소스/드레인영역(7)을 형성하는 공정으로 이루어진다.
먼저, 도 1a에 도시한 바와 같이 반도체기판(1) 상부에 차례로 게이트산화막(2), 도핑된 폴리실리콘(3)을 증착하고, 이를 게이트가 형성될 영역에 맞도록 패터닝한다.
그 다음, 도 1b에 도시한 바와 같이 상기 형성한 구조물 상부 전면에 차례로 BSG(4), 질화막을 형성하고, 상기 질화막을 전면식각하여 질화막측벽(5)을 형성한다.
이때, 상기 BSG(4)는 피형 불순물인 붕소를 포함하고 있는 얇은 막을 지칭한다.
그 다음, 도 1c에 도시한 바와 같이 상기 질화막측벽(5)을 마스크로 BSG(4)를 식각한 후 상기 형성한 구조물을 마스크로 반도체기판(1) 상에 고농도 불순물을 주입하여 피형 고농도 소스/드레인영역(6)을 형성한다.
그 다음, 도 1d에 도시한 바와 같이 상기 형성한 구조물을 열처리하여 상기 고농도 소스/드레인영역(6)을 확장하며, 상기 BSG(4) 내부의 붕소이온을 반도체기판(1)상에 침투시켜 매우 얕은 저농도 소스/드레인영역(7)을 형성한다.
그러나, 상기한 바와같은 종래 트랜지스터 형성방법은 순수한 산화막을 게이트산화막으로 사용하므로 BSG와 상기 산화막의 계면을 통해 BSG의 붕소이온이 침투하여 소자의 신뢰성을 저하하며, 상기 게이트산화막을 질화막으로 대치한 경우에는 붕소이온의 확산은 억제되지만 디램으로 사용하는 경우에는 리프레시 특성이 열화되는문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 붕소이온이 게이트산화막으로 침투하지 못하도록 함과 아울러 디램을 형성할 경우 리프레시 특성을 유지할 수 있도록 하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 트랜지스터 형성방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래 트랜지스터 형성방법을 보인 수순단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 보인 수순단면도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
21 : 반도체기판 22 : 게이트산화막
23 : 폴리실리콘 24 : 질화산화막
25 : BSG 26 : 질화막측벽
27 : 고농도 소스/드레인영역 28 : 저농도 소스/드레인영역
상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 트랜지스터 형성방법은 반도체기판 상부에 차례로 게이트산화막, 폴리실리콘을 증착하고, 이를 게이트가 형성될 영역에 맞도록 패터닝하는 공정과; 상기 구조물에 질소를 경사주입하여 상기 게이트산화막이 드러난 측면 부분에 질화산화막을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물 상부 전면에 차례로 BSG, 질화막을 형성하고, 상기 질화막을 식각하여 질화막측벽을 형성는 공정과; 상기 질화막측벽을 마스크로 BSG를 식각한 후 상기 형성한 구조물을 마스크로 반도체기판 상에 고농도 불순물을 주입하여 피형 고농도 소스/드레인영역을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물을 열처리하여 상기 고농도 소스/드레인영역을 확장하며 상기 BSG 내부의 붕소이온을 반도체기판 상에 침투시켜 저농도 소스/드레인영역을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 트랜지스터 형성방법을 첨부한 도 2a 내지 도 2e의 수순단면도를 일 실시예로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이 반도체기판(21) 상부에 차례로 게이트산화막(22), 폴리실리콘(23)을 증착하고, 이를 게이트가 형성될 영역에 맞도록 패터닝한다.
그 다음, 도 2b에 도시한 바와 같이 상기 구조물에 질소를 경사주입하여 상기 게이트산화막(22)이 드러난 측면 부분에 질화산화막(24)을 형성한다.
상기 질화산화막(24)을 형성함으로써 후속 열처리공정에서 BSG(25)의 붕소이온이 순수한 산화막인 상기 게이트산화막(22)에 침투하는 것을 방지 할수 있으며 상기 게이트산화막(22)의 드러난 측면 일부만이 질화되므로 질화막에 의한 기생커패시턴스가 증가하지 않으므로 소자의 특성이 열화되지 않게된다.
그 다음, 도 2c에 도시한 바와 같이 상기 형성한 구조물 상부 전면에 차례로 BSG(25), 질화막을 형성하고, 상기 질화막을 전면식각하여 질화막측벽(26)을 형성한다.
그 다음, 도 2d에 도시한 바와 같이 상기 형성한 질화막측벽(26)을 마스크로 BSG(25)를 식각한 후 상기 구조물을 마스크로 상기 반도체기판(21) 상에 고농도 불순물을 주입하여 피형 고농도 소스/드레인영역(27)을 형성한다.
그 다음, 도 2e에 도시한 바와 같이 상기 형성한 구조물을 열처리하여 상기 고농도 소스/드레인영역(27)을 확장하며 상기 BSG(25) 내부의 붕소이온을 반도체기판(21) 상에 침투시켜 저농도 소스/드레인영역(28)을 형성한다.
상기와 같은 공정으로 매우 얕은 저농도 소스/드레인영역(28)을 형성 할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명 트랜지스터 형성방법은 게이트산화막의 일부에만 질화산화막을 형성하므로 이를 디램소자로 사용 시 리프레시특성이 열화되는 것을 방지하고, 게이트산화막과 BSG의 계면에 질화산화막을 형성하여 붕소이온이 침투하지 못하도록 함으로써 소자의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 반도체기판 상부에 차례로 게이트산화막, 폴리실리콘을 증착하고, 이를 게이트가 형성될 영역에 맞도록 패터닝하는 공정과; 상기 구조물에 질소를 경사주입하여 상기 게이트산화막이 드러난 측면 부분에 질화산화막을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물 상부 전면에 차례로 BSG, 질화막을 형성하고, 상기 질화막을 식각하여 질화막측벽을 형성하는 공정과; 상기 질화막측벽을 마스크로 상기 BSG를 식각한 후 상기 형성한 구조물을 마스크로 반도체기판 상에 고농도 불순물을 주입하여 피형 고농도 소스/드레인영역을 형성하는 공정과; 상기 형성한 구조물을 열처리하여 상기 고농도 소스/드레인영역을 확장하며 상기 BSG 내부의 붕소이온을 상기 반도체기판 상에 침투시켜 저농도 소스/드레인영역을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 형성방법.
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