KR100480578B1 - Method for mos transistor fabrication having source/drain area upon field oxide - Google Patents

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Abstract

필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시켜 메탈 확산에 의한 접합부의 누설전류를 억제할 수 있는 유사 SOI(Silicon On Insulator)기판 구조의 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법에 관해 개시한다. 이를 위해 본 발명은 반도체 기판에 트랜치 소자분리를 위한 필드산화막을 형성하는 단계와, 필드산화막에 의해 정의된 활성영역 위에 필드산화막 소정영역까지 확장되는 제1 실리콘층 패턴을 형성하는 단계와, 제1 실리콘층이 형성된 결과물에 열처리를 수행하여 제1 실리콘층을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴을 형성하는 단계와, 제2 실리콘층 패턴 위에 게이트 산화막을 형성하는 단계와, 게이트 산화막 위에 게이트 전극 및 게이트 스페이서를 형성하는 단계와, 게이트 전극 및 게이트 스페이서 양측면 하부의 제2 실리콘층 패턴에 소오스/드레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 트랜지스터의 제조방법을 제공한다. 여기 필드산화막은 로코스 소자분리 공정에 의해 형성해도 가능하다.A method of manufacturing a MOS transistor having a similar silicon on insulator (SOI) substrate structure in which a source / drain is formed on a field oxide film to suppress leakage current of a junction part due to metal diffusion is disclosed. To this end, the present invention provides a method of forming a field oxide film for trench isolation in a semiconductor substrate, forming a first silicon layer pattern extending to a predetermined area of a field oxide film on an active region defined by a field oxide film, and Performing heat treatment on the resultant silicon layer to recrystallize the first silicon layer to form a second silicon layer pattern, forming a gate oxide layer on the second silicon layer pattern, and forming a gate electrode and a gate on the gate oxide layer Forming a spacer, and forming a source / drain on the gate electrode and the second silicon layer pattern under the both sides of the gate spacer; and forming a source / drain on the field oxide layer. do. The excitation field oxide film may be formed by a LOCOS element isolation process.

Description

필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스 트랜지스터의 제조방법{Method for MOS transistor fabrication having source/drain area upon field oxide}Method for manufacturing MOS transistor to form source / drain on field oxide film {Method for MOS transistor fabrication having source / drain area upon field oxide}

본 발명은 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유사(Pseudo) 에스. 오. 아이(SOI: Silicon On Insulator) 기판 구조를 갖는 모스 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to pseudo S. Five. The present invention relates to a MOS transistor having a silicon on insulator (SOI) substrate structure and a method of manufacturing the same.

최근, 반도체 소자의 고집적화에 필연적으로 수반되는 모스(MOS: Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터의 채널 길이가 기하급수적으로 축소되고 있다. 트랜지스터의 채널 길이가 축소됨에 따라 게이트(gate) 하부의 채널영역(channel)에는 핀치 쓰루(Pinch through) 및 숏 채널 효과(Short channel effect)가 발생하여 트랜지스터의 특성을 저하시키는 바, 이를 해결하기 위해 소오스 및 드레인 접합의 두께를 줄인 얕은 접합(Shallow Junction)을 갖는 모스 트랜지스터를 만드는 것이 매우 중요한 문제가 되고 있다. 얕은 접합을 갖는 모스 트랜지스터를 형성하는데 문제가 되는 것은, 하나의 접합부(junction)에 도전층인 메탈(metal)을 연결하는 과정에서 메탈이 확산되어 접합부에서 누설전류(leakage)를 유발하는 것이다. 이러한 문제는 에스. 오. 아이(SOI) 기판을 이용하여 모스 트랜지스터를 형성시키면 해결할 수 있다. 그런데, 얕은 접합(shallow junction) 측면에서 볼 때, SOI기판을 따로 쓰지 않고 소자분리 공정을 진행한 후, 선택적 에피택셜 성장(Selective Epitaxial Growth: SEG, 이하 SEG라 함) 또는 고상 에피택시(Solid Phase Epitaxy; SPE, 이하 SPE라 함)등의 방법을 이용하여 유사(Pseudo) 에스. 오. 아이(SOI: Silicon On Insulator) 기판을 만들면 모스 트랜지스터의 형성에 더욱 유리하다고 할 수 있다. In recent years, the channel length of a metal oxide semiconductor (MOS) transistor which is inevitably accompanied by high integration of semiconductor devices has been reduced exponentially. As the channel length of the transistor is reduced, pinch through and short channel effects occur in the channel region under the gate, thereby degrading the characteristics of the transistor. Making MOS transistors with shallow junctions with reduced source and drain junctions has become a very important problem. A problem in forming a MOS transistor having a shallow junction is that metal is diffused in the process of connecting a metal, which is a conductive layer, to one junction to cause leakage current at the junction. Such a problem s. Five. This can be solved by forming a MOS transistor using an SOI substrate. However, in terms of shallow junction, after the device isolation process without using the SOI substrate separately, the selective epitaxial growth (SEG) or solid phase epitaxy (Solid Phase) Epitaxy; SPE, hereinafter referred to as SPE). Five. Making a silicon on insulator (SOI) substrate is more advantageous for forming MOS transistors.

도 1 내지 도 5는 종래기술에 의한 유사 SOI 기판 구조를 갖는 모스 트랜지스터의 형성방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.1 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of forming a MOS transistor having a similar SOI substrate structure according to the prior art.

도 1을 참조하면, 반도체 기판(10)에 절연막을 침적한 후, 패터닝을 진행하여 절연막 패턴(30)을 만듦으로 반도체 기판(10)의 소정 영역을 노출시키는 홀(H)을 형성한다. 상기 홀은 후속공정에서 단결정 실리콘으로 채워져 반도체 기판(10)과 절연막 위에 형성되는 막과의 콘택(contact) 영역이 된다.Referring to FIG. 1, after the insulating film is deposited on the semiconductor substrate 10, patterning is performed to form the insulating film pattern 30, thereby forming a hole H exposing a predetermined region of the semiconductor substrate 10. The hole is filled with single crystal silicon in a subsequent process to become a contact region between the semiconductor substrate 10 and the film formed on the insulating film.

도 2를 참조하면, 상기 홀(H)에 의해 노출된 반도체 기판(10)의 실리콘 원자를 시드(seed)로 하여 SEG 방식으로 성장시켜 단결정 실리콘막을 절연막 패턴(30)을 덮도록 두껍게 형성한다. 이어서, 상기 단결정 실리콘막(50)에 화학기계적 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정을 상기 절연막 패턴(30)의 표면이 노출될 때까지 진행하여 단결정 실리콘막이 상기 홀(H)을 채우도록 한다.Referring to FIG. 2, the silicon atoms of the semiconductor substrate 10 exposed by the holes H are seeded and grown in a SEG manner to form a single crystal silicon film thickly covering the insulating film pattern 30. Subsequently, a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed on the single crystal silicon film 50 until the surface of the insulating film pattern 30 is exposed so that the single crystal silicon film fills the hole H.

도 3을 참조하면, 상기 단결정 실리콘막 위에 비정질 실리콘층(미도시)을 침적하고 패터닝을 진행한 후, 500∼600℃의 온도에서 열처리(Annealing)공정을 진행하여 비정질 실리콘층을 재결정화 시킴으로써 상기 홀(H)을 매립하면서 절연막 패턴(30)의 소정영역을 덮는 SPE 방법에 의한 단결정 실리콘층(70)을 형성한다.Referring to FIG. 3, after depositing and patterning an amorphous silicon layer (not shown) on the single crystal silicon film, the annealing process is performed at a temperature of 500 to 600 ° C. to recrystallize the amorphous silicon layer. The single crystal silicon layer 70 is formed by the SPE method covering the predetermined region of the insulating film pattern 30 while filling the holes H.

도 4를 참조하면, 상기 SPE 방법에 의한 단결정 실리콘층(70)을 시드(seed)로 SEG 방식으로 재성장시켜 패터닝을 진행함으로써 반도체 기판(10)과 연결된 단결정 실리콘 패턴(90)을 형성한다.Referring to FIG. 4, the single crystal silicon layer 70 by the SPE method is regrown as a seed by the SEG method to pattern the single crystal silicon pattern 90 connected to the semiconductor substrate 10.

도 5를 참조하면, 상기 단결정 실리콘 패턴(90) 위에 통상의 방법에 의한 트랜지스터 형성공정을 진행하여 모스 트랜지스터(95)를 형성하였을 때의 단면도이다.Referring to FIG. 5, a sectional view of the MOS transistor 95 is formed by performing a transistor forming process according to a conventional method on the single crystal silicon pattern 90.

그러나, 상술한 종래기술에서 유사 SOI기판을 만들기 위해 단결정 실리콘의 성장시키는 방법(SEG)은 공정이 복잡하고 어려우며 비용이 많이 소요되는 제조상의 문제점이 있다.However, in the aforementioned prior art, the method of growing single crystal silicon (SEG) to make a similar SOI substrate has a manufacturing problem in which the process is complicated, difficult and expensive.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실리콘 단결정의 성장없이 비정질 실리콘을 적층한 후 열처리하는 방법(SPE)만으로 유사 SOI 기판을 만들어 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of manufacturing a MOS transistor that forms a source / drain on a field oxide film by forming a similar SOI substrate using only a heat treatment method (SPE) after stacking amorphous silicon without growing a silicon single crystal. It is.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 제1 실시예에서, 반도체 기판에 트랜치 소자분리를 위한 필드산화막을 형성하는 단계와, 상기 필드산화막에 의해 정의된 활성영역 위에 필드산화막의 소정영역까지 확장되는 제1 실리콘층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 실리콘층이 형성된 결과물에 열처리를 수행하여 제1 실리콘층을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제2 실리콘층 패턴 위에 게이트 산화막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 산화막 위에 게이트 전극 및 게이트 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서 양측면 하부의 제2 실리콘층 패턴에 소오스/드레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method of forming a field oxide film for trench isolation in a semiconductor substrate, and extending to a predetermined region of the field oxide film on an active region defined by the field oxide film. Forming a first silicon layer pattern, performing a heat treatment on the resultant product on which the first silicon layer is formed, and recrystallizing the first silicon layer to form a second silicon layer pattern, and on the second silicon layer pattern Forming a gate oxide layer, forming a gate electrode and a gate spacer on the gate oxide layer, and forming a source / drain in the second silicon layer pattern under both sides of the gate electrode and the gate spacer. Manufacturing method of MOS transistor which forms source / drain on field oxide film It provides.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서의 폭은 상기 활성영역의 폭보다 크게 형성되는 것이 적합하고, 상기 소오스/드레인은 상기 필드산화막 위에 있는 제2 실리콘층 패턴에 형성되는 것이 적합하다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the width of the gate electrode and the gate spacer is larger than the width of the active region, and the source / drain is formed in the second silicon layer pattern on the field oxide layer. Suitable.

바람직하게는, 상기 제1 실리콘층 패턴은 비정질 실리콘을 이용하여 형성하는 것이 적합하고, 상기 비정질 실리콘으로 이루어진 제1 실리콘층 패턴을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴으로 만드는 열처리 단계에서 재결정화를 위한 시드(seed)로 활성영역에 있는 실리콘 원자를 이용하는 것이 적합하다.Preferably, the first silicon layer pattern is suitably formed using amorphous silicon, and for recrystallization in the heat treatment step of recrystallizing the first silicon layer pattern made of the amorphous silicon to form a second silicon layer pattern. It is suitable to use a silicon atom in the active region as a seed.

한편, 상기 트랜치 소자분리에 의한 필드산화막을 형성하는 단계 후에, 반도체 기판 표면을 평탄화시키는 단계를 화학기계적 연마 등의 방법으로 더 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, after forming the field oxide film by the trench device isolation, it is preferable to perform the step of planarizing the surface of the semiconductor substrate by a method such as chemical mechanical polishing.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 제2 실시예에서, 반도체 기판에 로코스(LOCOS) 소자분리를 위한 필드산화막을 형성하는 단계와, 상기 필드산화막에 의해 정의된 활성영역 위에 필드산화막의 소정영역까지 확장되는 제1 실리콘층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 실리콘층이 형성된 결과물에 열처리를 수행하여 제1 실리콘층을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제2 실리콘층 패턴 위에 게이트 산화막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 산화막 위에 게이트 전극 및 게이트 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서 양측면 하부의 제2 실리콘층 패턴에 소오스/드레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a field oxide film for separating a LOCOS device on a semiconductor substrate, and forming a field oxide film on an active region defined by the field oxide film. Forming a first silicon layer pattern extending to an area, performing a heat treatment on a resultant product on which the first silicon layer is formed, and recrystallizing the first silicon layer to form a second silicon layer pattern; Forming a gate oxide layer on the silicon layer pattern, forming a gate electrode and a gate spacer on the gate oxide layer, and forming a source / drain on the second silicon layer pattern under both sides of the gate electrode and the gate spacer. A MOS transistor for forming a source / drain on the field oxide film, comprising: Provide corrective measures.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서의 폭은 상기 활성영역의 폭보다 크게 형성되는 것이 적합하고, 상기 소오스/드레인은 상기 필드산화막 위에 있는 제2 실리콘층 패턴에 형성되는 것이 적합하다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the width of the gate electrode and the gate spacer is larger than the width of the active region, and the source / drain is formed in the second silicon layer pattern on the field oxide layer. Suitable.

바람직하게는, 상기 제1 실리콘층 패턴은 비정질 실리콘을 이용하여 형성하는 것이 적합하고, 상기 비정질실리콘으로 이루어진 제1 실리콘층 패턴을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴으로 만드는 열처리 단계에서 재결정화를 위한 시드(seed)로 활성영역에 있는 실리콘 원자를 이용하는 것이 적합하다.Preferably, the first silicon layer pattern is suitably formed using amorphous silicon, and for recrystallization in the heat treatment step of recrystallizing the first silicon layer pattern made of amorphous silicon to form a second silicon layer pattern. It is suitable to use a silicon atom in the active region as a seed.

한편, 상기 로코스(LOCOS) 소자분리에 의한 필드산화막을 형성하는 단계 후에, 반도체 기판 표면을 평탄화시키는 단계를 화학기계적 연마 등의 방법으로 더 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, after forming the field oxide film by the LOCOS device separation, it is preferable to perform the step of planarizing the surface of the semiconductor substrate by a method such as chemical mechanical polishing.

본 발명에 따르면, 실리콘을 재성장시키는 SEG 공정을 사용하지 않고 유사 SOI기판 구조를 만들고 필드산화막 위에 소오스/드레인이 위치하는 모스 트랜지스터를 형성함으로써, 제조비용을 절감할 수 있고, 복잡한 공정 단계를 단순화시키며, 모스 트랜지스터의 얕은 접합에서 발생하는 메탈에 의한 누설전류(Leakage)를 억제할 수 있다.According to the present invention, by making a similar SOI substrate structure and forming a MOS transistor where the source / drain is located on the field oxide layer without using the SEG process of regrowing silicon, it is possible to reduce manufacturing costs and simplify complex process steps. The leakage current caused by the metal generated at the shallow junction of the MOS transistor can be suppressed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

당 명세서에서 말하는 트랜지스터의 구조는 일반적인 의미로 사용하고 있으며 도면에 도시된 것과 같은 특정 구조를 한정하는 것이 아니다. 따라서, 아래의 바람직한 실시예에서 기재한 내용은 예시적인 것이며 한정하는 의미가 아니다.The structure of the transistor in this specification is used in a general sense and does not limit the specific structure as shown in the drawings. Therefore, the content described in the following preferred embodiments is exemplary and not intended to be limiting.

제1 실시예First embodiment

도 6 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 의한 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.6 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a MOS transistor in which a source / drain is formed on a field oxide film according to the first embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 반도체 기판(100)에 트랜치(Trench) 형성을 위한 마스크 패턴(도시 않됨)을 형성하고, 식각을 진행하여 반도체 기판(100)의 일부를 식각하여 트랜치(101)를 형성한다.Referring to FIG. 6, a mask pattern (not shown) for forming a trench is formed in the semiconductor substrate 100, and etching is performed to etch a portion of the semiconductor substrate 100 to form a trench 101. .

도 7을 참조하면, 상기 트랜치가 형성된 반도체 기판(100)에 필드산화막(104)을 형성한다. 이어서 트랜치(101)의 내부에 열산화에 의한 버퍼용 산화막(buffer oxide layer)을 형성하고, 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)에 의한 산화막을 트랜치를 충분히 매립하도록 적층한다. 이어서, 상기 CVD 산화막이 형성된 반도체 기판을 화학기계적 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정 등을 이용하여 평탄화시킨다.Referring to FIG. 7, a field oxide film 104 is formed in the semiconductor substrate 100 on which the trench is formed. Subsequently, a buffer oxide layer for thermal oxidation is formed in the trench 101, and an oxide film by chemical vapor deposition (CVD) is stacked to sufficiently fill the trench. Subsequently, the semiconductor substrate on which the CVD oxide film is formed is planarized by using a chemical mechanical polishing (CMP) process or the like.

도 8을 참조하면, 상기 필드산화막(104)이 형성된 결과물에 비정질 실리콘으로 이루어진 제1 실리콘막(도시 않됨)을 형성하고 사진 및 식각을 통한 패터닝을 진행하여 제1 실리콘층 패턴(106)을 형성한다.Referring to FIG. 8, a first silicon layer (not shown) made of amorphous silicon is formed on a resultant in which the field oxide layer 104 is formed, and patterning is performed through photo and etching to form a first silicon layer pattern 106. do.

도 9를 참조하면, 상기 제1 실리콘층 패턴(106)이 형성된 반도체 기판에 500∼600℃의 열처리(Annealing) 공정을 진행하여 활성영역에 있는 실리콘 원자를 시드(Seed)로 제1 실리콘층 패턴의 비정질 실리콘을 단결정화시켜 제2 실리콘층 패턴(108)을 형성한다. 이어서, 열산화 공정(thermal oxidation)을 진행하여 상기 제2 실리콘층 패턴(108) 위에 트랜지스터의 게이트 산화막(110)을 형성한다.9, a first silicon layer pattern is formed by seeding silicon atoms in an active region by performing an annealing process of 500 to 600 ° C. on a semiconductor substrate on which the first silicon layer pattern 106 is formed. The amorphous silicon of is monocrystallized to form the second silicon layer pattern 108. Subsequently, a thermal oxidation process is performed to form a gate oxide layer 110 of the transistor on the second silicon layer pattern 108.

도 10을 참조하면, 상기 게이트 산화막(110)이 형성된 반도체에 폴리실리콘과 같은 도전층을 적층하고 패터닝을 진행하여 게이트 전극(112)을 형성한다. 계속해서, 게이트 전극(112)이 형성된 반도체 기판에 게이트 스페이서용 절연막을 증착하고, 이방성 식각을 진행하여 게이트 전극(112)의 양측벽에 게이트 스페이서(114)를 형성한다. 마지막으로, 상기 게이트 전극(112) 및 게이트 스페이서(114)를 이온주입 마스크로 이온주입 공정을 진행하여 상기 게이트 전극(112) 및 게이트 스페이서(114)의 양측 하부에 있는 제2 실리콘층 패턴(108)에 소오스/드레인 영역을 형성함으로써 본 발명의 제1 실시예에 의한 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조공정을 완료한다.Referring to FIG. 10, a gate layer 112 is formed by stacking a conductive layer such as polysilicon on a semiconductor on which the gate oxide film 110 is formed and patterning the same. Subsequently, an insulating film for a gate spacer is deposited on the semiconductor substrate on which the gate electrode 112 is formed, and anisotropic etching is performed to form gate spacers 114 on both sidewalls of the gate electrode 112. Lastly, an ion implantation process is performed on the gate electrode 112 and the gate spacer 114 using an ion implantation mask to form second silicon layer patterns 108 under both sides of the gate electrode 112 and the gate spacer 114. By forming the source / drain regions in Fig. 1), the manufacturing process of the MOS transistor for forming the source / drain on the field oxide film according to the first embodiment of the present invention is completed.

여기서, 활성영역의 폭(A)은 게이트 전극(112)과 게이트 스페이서(114)를 합한 폭(B)보다 작기 때문에 상기 이온주입에 의해 형성되는 소오스/드레인 영역은 필드산화막(104) 위에 있는 제2 실리콘층 패턴(108)에 형성되게 된다. 따라서, 후속공정으로 메탈을 연결하는 과정에서 메탈의 확산이 발생하더라도 필드산화막(104)이 이를 차단하는 역할을 수행하여 접합부의 누설전류(junction leakage)의 발생을 억제할 수 있다. Here, since the width A of the active region is smaller than the width B of the sum of the gate electrode 112 and the gate spacer 114, the source / drain regions formed by the ion implantation are formed on the field oxide film 104. 2 silicon layer pattern 108 to be formed. Therefore, even when diffusion of the metal occurs in the process of connecting the metal in a subsequent process, the field oxide film 104 serves to block it, thereby preventing the occurrence of junction leakage.

제2 실시예Second embodiment

도 11 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 의한 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.11 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a MOS transistor in which a source / drain is formed on a field oxide film according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에서 설명되는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법은 제1 실시예에서 설명된 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법과 소자분리 공정을 제외하고는 모두 동일하다. 즉, 제1 실시예에서는 필드산화막을 트랜치(Trench) 소자분리 방법에 의해 구성하였지만, 제2 실시예에서는 이를 로코스(LOCOS) 소자분리 공정을 통하여 필드산화막을 형성한다. 그 후에 진행되는 공정은 모두 동일하기 때문에 중복을 피하여 설명을 생략한다. 그리고, 제2 실시예에서 설명되는 모든 참조부호는 제1 실시예와 대응되도록 구성하여 이해를 돕도록 하였다.A method for manufacturing a MOS transistor for forming a source / drain on the field oxide film described in the second embodiment of the present invention is to provide a method for forming a MOS transistor over the field oxide film described in the first embodiment. The same is true except for the manufacturing method and device isolation process. That is, in the first embodiment, the field oxide film is formed by the trench device isolation method. In the second embodiment, the field oxide film is formed through the LOCOS device isolation process. Since the processes which proceed after that are all the same, the description is omitted to avoid duplication. In addition, all the reference numerals described in the second embodiment are configured to correspond to the first embodiment to help understanding.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함이 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications can be made by those skilled in the art within the technical spirit to which the present invention belongs.

따라서, 상술한 본 발명에 따르면, 실리콘을 재성장시키는 SEG 공정을 이용하지 않고 비정질 실리콘을 열처리하여 단결정 실리콘층을 형성하는 SPE 방법만으로 유사 SOI기판 구조를 만들고 필드산화막 위에 소오스/드레인이 위치하는 모스 트랜지스터를 형성함으로써, 첫째, 제조비용을 절감할 수 있고, 둘째, 복잡한 공정 단계를 단순화시키며, 셋째, 모스 트랜지스터의 얕은 접합에서 발생하는 메탈에 의한 누설전류(Leakage)를 억제할 수 있다.Therefore, according to the present invention described above, a MOS transistor in which a similar SOI substrate structure is formed using only the SPE method of heat-treating amorphous silicon to form a single crystal silicon layer without using the SEG process of regrowing silicon and the source / drain is positioned on the field oxide film By forming a, first, the manufacturing cost can be reduced, and second, the complicated process steps can be simplified, and third, the leakage current caused by the metal occurring at the shallow junction of the MOS transistor can be suppressed.

도 1 내지 도 5는 종래기술에 의한 유사 SOI 기판 구조를 갖는 모스 트랜지스터의 형성방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.1 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of forming a MOS transistor having a similar SOI substrate structure according to the prior art.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 의한 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.6 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a MOS transistor in which a source / drain is formed on a field oxide film according to the first embodiment of the present invention.

도 11 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 의한 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.11 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a MOS transistor in which a source / drain is formed on a field oxide film according to the second embodiment of the present invention.

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

100: 반도체 기판, 101: 트랜치(trench),100: semiconductor substrate, 101: trench,

102: 활성영역, 104: 필드산화막,102: active region, 104: field oxide film,

106: 제1 실리콘층 패턴, 108: 제2 실리콘층 패턴,106: a first silicon layer pattern, 108: a second silicon layer pattern,

110: 게이트 산화막, 112: 게이트 전극,110: gate oxide film, 112: gate electrode,

114: 게이트 스페이서.114: gate spacer.

Claims (12)

반도체 기판에 트랜치 소자분리를 위한 필드산화막을 형성하는 단계;Forming a field oxide layer for trench isolation on a semiconductor substrate; 상기 필드산화막에 의해 정의된 활성영역 위에 필드산화막의 소정영역까지 확장되는 비정질 실리콘 재질의 제1 실리콘층 패턴을 형성하는 단계;Forming a first silicon layer pattern of an amorphous silicon material extending to a predetermined region of the field oxide film on the active region defined by the field oxide film; 상기 제1 실리콘층이 형성된 결과물에 열처리를 수행하여 제1 실리콘층을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴을 형성하는 단계;Performing a heat treatment on the resultant product on which the first silicon layer is formed to recrystallize the first silicon layer to form a second silicon layer pattern; 상기 제2 실리콘층 패턴 위에 게이트 산화막을 형성하는 단계;Forming a gate oxide layer on the second silicon layer pattern; 상기 게이트 산화막 위에 게이트 전극 및 게이트 스페이서를 형성하는 단계; 및 Forming a gate electrode and a gate spacer on the gate oxide layer; And 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서 양측면 하부의 제2 실리콘층 패턴에 소오스/드레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And forming a source / drain on the second silicon layer pattern under both sides of the gate electrode and the gate spacer. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서의 폭은 상기 활성영역의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.The width of the gate electrode and the gate spacer is formed larger than the width of the active region forming a source / drain on the field oxide film MOS transistor manufacturing method. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소오스/드레인은 상기 필드산화막 위에 있는 제2 실리콘층 패턴에 형성되는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And forming the source / drain on the field oxide layer, wherein the source / drain is formed in a second silicon layer pattern on the field oxide layer. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 실리콘층 패턴을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴으로 만드는 열처리 단계에서 재결정화를 위한 시드(seed)로 활성영역에 있는 실리콘 원자를 이용하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.Forming a source / drain on the field oxide layer using silicon atoms in the active region as a seed for recrystallization in the heat treatment step of recrystallizing the first silicon layer pattern to form a second silicon layer pattern Method of manufacturing MOS transistor. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 트랜치 소자분리에 의한 필드산화막을 형성하는 단계 후에, 반도체 기판 표면을 평탄화시키는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And forming a source / drain on the field oxide film, further comprising planarizing a surface of the semiconductor substrate after forming the field oxide film by the trench device isolation. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 반도체 기판을 평탄화시키는 단계는 화학기계적 연마(CMP)를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And planarizing the semiconductor substrate is performed by chemical mechanical polishing (CMP) to form a source / drain on the field oxide film. 반도체 기판에 로코스(LOCOS) 소자분리를 위한 필드산화막을 형성하는 단계;Forming a field oxide layer for separating LOCOS devices on a semiconductor substrate; 상기 필드산화막에 의해 정의된 활성영역 위에 필드산화막의 소정영역까지 확장되는 비정질 실리콘 재질의 제1 실리콘층 패턴을 형성하는 단계;Forming a first silicon layer pattern of an amorphous silicon material extending to a predetermined region of the field oxide film on the active region defined by the field oxide film; 상기 제1 실리콘층이 형성된 결과물에 열처리를 수행하여 제1 실리콘층을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴을 형성하는 단계;Performing a heat treatment on the resultant product on which the first silicon layer is formed to recrystallize the first silicon layer to form a second silicon layer pattern; 상기 제2 실리콘층 패턴 위에 게이트 산화막을 형성하는 단계;Forming a gate oxide layer on the second silicon layer pattern; 상기 게이트 산화막 위에 게이트 전극 및 게이트 스페이서를 형성하는 단계; 및 Forming a gate electrode and a gate spacer on the gate oxide layer; And 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서 양측면 하부의 제2 실리콘층 패턴에 소오스/드레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And forming a source / drain on the second silicon layer pattern under both sides of the gate electrode and the gate spacer. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 게이트 전극 및 게이트 스페이서의 폭은 상기 활성영역의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.The width of the gate electrode and the gate spacer is formed larger than the width of the active region forming a source / drain on the field oxide film MOS transistor manufacturing method. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 소오스/드레인은 상기 필드산화막 위에 있는 제2 실리콘층 패턴에 형성되는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And forming the source / drain on the field oxide layer, wherein the source / drain is formed in a second silicon layer pattern on the field oxide layer. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제1 실리콘층 패턴을 재결정화시켜서 제2 실리콘층 패턴으로 만드는 열처리 단계에서 재결정화를 위한 시드(seed)로 활성영역에 있는 실리콘 원자를 이용하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.Forming a source / drain on the field oxide layer using silicon atoms in the active region as a seed for recrystallization in the heat treatment step of recrystallizing the first silicon layer pattern to form a second silicon layer pattern Method of manufacturing MOS transistor. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 로코스(LOCOS) 소자분리에 의한 필드산화막을 형성하는 단계 후에, 반도체 기판 표면을 평탄화시키는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.After forming the field oxide film by the LOCOS isolation, the method of manufacturing a MOS transistor for forming a source / drain on the field oxide film further comprises planarizing the surface of the semiconductor substrate. . 제 11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 반도체 기판을 평탄화시키는 단계는 화학기계적 연마(CMP)를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 위에 소오스/드레인을 형성시키는 모스(MOS) 트랜지스터의 제조방법.And planarizing the semiconductor substrate is performed by chemical mechanical polishing (CMP) to form a source / drain on the field oxide film.
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