KR100390817B1 - 반도체소자 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Ti실리사이드 형성시 불순물의 도입을 최대한 억제하여 그 특성을 향상시킬 수 있도록 한 것으로, 실리콘기판상에 게이트산화막을 형성하는 단계와, 상기 게이트산화막상부에 그 내부에 산소 성분이 존재하지 않는 폴리실리콘층을 형성하는 단계, 상기 폴리실리콘층을 소정패턴으로 패터닝하여 게이트전극을 형성하는 단계, 기판 전면에 로드록 시스템을 이용하여 질화막을 형성하는 단계, 이온주입을 실시하여 기판 소정영역에 소오스 및 드레인영역을 형성하는 단계, 상기 질화막을 제거하는 단계, 기판상에 고융점금속을 증착하는 단계, 및 열처리를 행하여 상기 고융점금속과 이 고융점금속과 접촉된 Si이 포함된 부분을 반응시켜 고융점금속 실리사이드를 형성하는 단계로 이루어지는 반도체소자의 제조방법을 제공한다.

Description

반도체소자 제조방법
본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 살리사이드 (salicide) 형성시 오염물질의 도입을 억제하여 그 특성을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
종래에는 TiSi2막이 저항이 낮음으로 인해서 반도체소자 제조에 널리 사용되어 있으나, 반도체소자의 크기가 감소되고 접합영역(junction)의 깊이가 달라짐에따라 고농도로 불순물이온이 도핑된 실리콘에서 낮은 저항을 갖는 TiSi2막의 형성이 어려워지고 좁은 라인선폭에서 덩어리화 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, Ti실리사이드 형성시 불순물의 도입을 최대한 억제하여 그 특성을 향상시킬 수 있도록 한 반도체소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체소자 제조방법은 실리콘 기판상에 게이트산화막을 형성하는 단계와, 상기 게이트산화막상부에 그 내부에 산소 성분이 존재하지 않는 폴리실리콘층을 형성하는 단계, 상기 폴리실리콘층을 소정패턴으로 패터닝하여 게이트전극을 형성하는 단계, 기판 전면에 로드록 시스템을 이용하여 질화막을 형성하는 단계, 이온주입을 실시하여 기판 소정영역에 소오스 및 드레인영역을 형성하는 단계, 상기 질화막을 제거하는 단계, 기판상에 고융점금속을 증착하는 단계, 및 열처리를 행하여 상기 고융점금속과 이 고융점금속과 접촉된 Si이 포함된 부분을 반응시켜 고융점금속 실리사이드를 형성하는 단계로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1A도 내지 제1D도에 본 발명의 일실시예에 의한 반도체소자의 제조방법을 공정순서에 따라 도시하였다.
먼저, 제1A도에 도시된 바와 같이 필드산화막(2)에 의해 소자 형성영역과 소자분리영역으로 구분되어 실리콘기판(1)상에 게이트산화막(3)을 형성하고, 이위에 로드록(load-lock) LPCVD(low Pressure chemical vapor deposition)를 이용하여 폴리실리콘을 증착하고 이를 사진식각공정을 통해 패터닝하여 게이트전극(4)을 형성한다. 이와 같이 로드록 LPCVD를 이용함으로써 게이트전극을 이루는 폴리실리콘내의 산화막 성분을 억제한다.
다음에 제1B도에 도시된 바와 같이 게이트전극(4)이 형성된 기판 전면에 로드록 시스템을 이용하여 질화막(5)을 형성한다. 이 질화막은 게이트전극(4) 표면을 'O', 'H2O', 'C'등의 불순물들로 부터 보호하는 역할을 하게 된다. 이어서 소오스 및 드레인 형성을 위한 이온주입(6)을 실시하여 기판 소정영역에 불순물영역(7)을 형성한다.
다음에 제1C도에 도시된 바와 같이 상기 질화막을 제거한 후, 기판 전면에 절연막을 형성하고 이를 이방성식각하여 게이트전극(4) 측면에 절연막스페이서(8)를 형성한다. 이러서 로드록 시스템을 이용하여 다시 질화막(9)을 기판 전면에 형성한 다음, 소오스 및 드레인형성을 위한 딥(deep) 이온주입(10)을 실시하여 기판 소정영역에 소오스 및 드레인영역(11)을 형성한다.
이어서 제1D도에 도시된 바와 같이 상기 질화막을 제거한 후, Ti를 증착한 다음 RTA(rapid thermal anneal)을 실시하여 Ti와 Si(노출된 기판부위, 즉 소오스 및 드레인영역(12)의 Si과 게이트전극을 이루는 폴리실리콘의 Si)을 반응시켜 TiSi2막(12)이 형성되도록 한다.
이와 같이 본 발명은 로드록 시스템에 의해 형성된 질화막을 이용하여 불순물의 도입을 억제시켜 살리사이드를 형성함으로써 살리사이드막의 균일성을 향상시키고 저항을 낮출 수 있으며, 이와 같이 형성되는 살리사이드막을 반도체소자에 적용할 경우, 낮은 접합누설을 가지며 고온에서 안정한 소자를 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
제 1A 도 내지 제 1D 도는 본 발명에 의한 반도체소자 제조방법을 도시한 공정순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1.실리콘기판 2.필드산화막
3.게이트산화막 4.게이트전극
5,9.질화막 8.절연막스페이서
11.소오스 및 드레인 12.TiSi2막

Claims (6)

  1. 실리콘기판상에 게이트산화막을 형성하는 단계와,
    상기 게이트산화막상부에 그 내부에 산소 성분이 존재하지 않는 폴리실리콘층을 형성하는 단계,
    상기 폴리실리콘층을 소정패턴으로 패터닝하여 게이트전극을 형성하는 단계,
    기판 전면에 로드록 시스템을 이용하여 질화막을 형성하는 단계,
    이온주입을 실시하여 기판 소정영역에 소오스 및 드레인영역을 형성하는 단계,
    상기 질화막을 제거하는 단계,
    기판상에 고융점금속을 증착하는 단계, 및
    열처리를 행하여 상기 고융점금속과 이 고융점금속과 접촉된 Si이 포함된 부분을 반응시켜 고융점금속 실리사이드를 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리실리콘층은 로드록 시스템을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질화막에 의해 상기 게이트전극이 불순물들로 부터 보호되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고융점금속은 Ti인 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 Si이 포함된 부분은 상기 게이트전극표면과 상기 소오스 및 드레인영역임을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열처리는 RTA에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63146468A (ja) * 1986-07-28 1988-06-18 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
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JPH0846187A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Sony Corp トランジスタの製造方法

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