KR100567047B1 - Menufacturing method for mos transistor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모스 트랜지스터 제조방법에 관한 것으로, 종래 모스 트랜지스터 제조방법은 게이트와 저농도 소스 및 드레인이 중첩되는 부분이 발생하고, 그 중첩부분에서 수직전계가 강하게 발생하여 열전하가 발생하게 되고, 이에 따라 게이트산화막이 열화되어 모스 트랜지스터의 특성이 저하되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 기판의 상부에 게이트를 형성하고, 그 게이트의 측면 기판하부에 저농도 소스 및 드레인을 형성하는 단계와; 상기 게이트의 측면에 절연막 측벽을 형성하고, 그 절연막 측벽의 측면 기판하부에 고농도 소스 및 드레인을 형성하는 단계를 포함하는 모스 트랜지스터 제조방법에 있어서, 상기 게이트의 측면에 그 게이트와는 다른 도전형의 도전성 측벽을 형성하는 단계를 더 포함하여 구성하여 저농도 소스 및 드레인과 중첩되는 게이트 부분에 공핍층이 형성되도록 함으로써, 게이트와 저농도 소스 및 드레인 간의 수직 전계를 감소시켜 열전하의 발생을 방지하여 모스 트랜지스터의 특성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to a MOS transistor manufacturing method, the conventional MOS transistor manufacturing method is a portion where the gate and the low concentration source and drain overlap, and the vertical electric field is strongly generated at the overlapping portion is generated, the heat charge accordingly There is a problem that the gate oxide film is deteriorated and the characteristics of the MOS transistor are deteriorated. In view of the above problems, the present invention includes forming a gate on the top of the substrate, and forming a low concentration source and drain under the side substrate of the gate; A method of manufacturing a MOS transistor, comprising: forming an insulating film sidewall on a side of the gate, and forming a high concentration source and a drain under the side substrate of the insulating sidewall. And forming a conductive sidewall so that a depletion layer is formed at the gate portion overlapping the low concentration source and drain, thereby reducing the vertical electric field between the gate and the low concentration source and drain, thereby preventing the occurrence of thermal charges. There is an effect of improving the properties.
Description
도1a 내지 도1c는 종래 모스 트랜지스터의 제조공정 수순단면도.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a conventional MOS transistor.
도2a 내지 도2c는 본 발명 모스 트랜지스터의 제조공정 수순단면도.2A to 2C are cross-sectional views of a manufacturing process of the MOS transistor of the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
1:기판 2:게이트1: Substrate 2: Gate
3:저농도 소스 및 드레인 4:절연막 측벽3: low concentration source and drain 4: insulating film sidewall
5:고농도 소스 및 드레인 6:도전성 측벽5: high concentration source and drain 6: conductive sidewalls
본 발명은 모스 트랜지스터 제조방법에 관한 것으로, 특히 게이트의 측면에 그 게이트와는 반대 도전형의 도전성측벽을 형성하여 모스 트랜지스터의 구동능력의 저하없이 게이트와 드레인간의 전계를 줄여 모스 트랜지스터의 특성을 향상시키는데 적당하도록 한 모스 트랜지스터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a MOS transistor, in particular, by forming a conductive side wall opposite to the gate on the side of the gate to reduce the electric field between the gate and drain without reducing the driving ability of the MOS transistor to improve the characteristics of the MOS transistor The present invention relates to a MOS transistor manufacturing method that is suitable for.
도1a 내지 도1c는 종래 모스 트랜지스터의 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 게이트산화막과 다결정실리콘을 증착한 후, 사진식각공정을 통해 상기 다결정실리콘과 게이트산화막을 패터닝하여 게이트(2)를 형성한 후, 그 게이트(2)의 측면 기판(1) 하부에 저농도 불순물을 이온주입하여 저농도 소스 및 드레인(3)을 형성하는 단계(도1a)와; 상기 구조의 상부전면에 절연막을 증착하고, 그 절연막을 건식식각하여 상기 게이트(3)의 측면에 측벽(4)을 형성하는 단계(도1b)와; 상기 측벽(4)의 측면 기판(1) 하부에 고농도 불순물 이온을 이온주입하여 고농도 소스 및 드레인(5)을 형성하는 단계(도1c)를 포함하여 구성된다.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a conventional MOS transistor. As shown in FIG. 1, the gate oxide film and the polycrystalline silicon are deposited on the
이하, 상기와 같은 종래 모스 트랜지스터 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the conventional MOS transistor as described above will be described in more detail.
먼저, 도1a에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 게이트산화막과 도핑된 다결정실리콘을 순차적으로 증착한다. First, as shown in FIG. 1A, a gate oxide film and a doped polysilicon are sequentially deposited on the
그 다음, 상기 다결정실리콘의 상부에 포토레지스트를 도포하고, 노광 및 현 상하여 패턴을 형성하고, 그 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하는 식각공정으로 상기 다결정실리콘과 그 하부의 게이트산화막을 순차적으로 식각하여 게이트(2)를 형성한다.Next, a photoresist is applied on the polysilicon, exposed and developed to form a pattern, and the polysilicon and the gate oxide film under the same are sequentially etched by an etching process using the photoresist pattern as an etch mask. The
그 다음, 상기 게이트(2)의 측면 기판(1) 하부에 기판(1)과는 다른 도전형의 불순물 이온을 저농도로 이온주입하여, 저농도 소스 및 드레인(3)을 형성한다. 이와 같이 이온주입만으로 저농도 소스 및 드레인(3)을 형성할 수 있는 것은 아니고, 이온주입에 의한 기판(1)의 손상을 방지하고, 주입된 이온을 활성화하기 위해 열처리공정을 수행하며, 이때 주입된 이온은 상기 게이트(2)의 측면하부측으로 확산된다.Subsequently, a low concentration source and
그 다음, 도1b에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부에 질화막 등의 절연막을 증착하고, 그 절연막을 건식식각하여 그 게이트(2)의 측면에 절연막 측벽(3)을 형성한다.Then, as shown in Fig. 1B, an insulating film such as a nitride film is deposited on the upper portion of the structure, and the insulating film is dry etched to form the
그 다음, 도1c에 도시한 바와 같이 상기 절연막 측벽(3)의 측면 기판 하부에 상기 기판(1)과는 반대 도전형의 불순물 이온을 고농도로 이온주입하여 고농도 소스 및 드레인(5)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1C, a high concentration of source and
상기한 바와 같이 종래 모스 트랜지스터 제조방법은 게이트와 저농도 소스 및 드레인이 중첩되는 부분이 발생하고, 그 중첩부분에서 수직전계가 강하게 발생하여 열전하가 발생하게 되고, 이에 따라 게이트산화막이 열화되어 모스 트랜지스터의 특성이 저하되는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional method of manufacturing a MOS transistor, a portion where a gate, a low concentration source, and a drain overlap each other, and a vertical electric field is strongly generated at the overlapping portion, and thermal charges are generated. There was a problem that the characteristics of the deterioration.
이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 게이트와 저농도 소스 및 드레인의 일 부가 중첩되는 경우에도 수직전계가 발생하지 않도록 하는 모스 트랜지스터 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a MOS transistor manufacturing method such that a vertical electric field does not occur even when a portion of a gate, a low concentration source, and a drain overlap.
상기와 같은 목적은 기판의 상부에 게이트를 형성하고, 그 게이트의 측면 기판하부에 저농도 소스 및 드레인을 형성하는 단계와; 상기 게이트의 측면에 절연막 측벽을 형성하고, 그 절연막 측벽의 측면 기판하부에 고농도 소스 및 드레인을 형성하는 단계를 포함하는 모스 트랜지스터 제조방법에 있어서, 상기 게이트의 측면에 그 게이트와는 다른 도전형의 도전성 측벽을 형성하는 단계를 더 포함하여 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The above object is to form a gate on top of the substrate, and forming a low concentration source and drain under the side substrate of the gate; A method of manufacturing a MOS transistor, comprising: forming an insulating film sidewall on a side of the gate, and forming a high concentration source and a drain under the side substrate of the insulating sidewall. It is achieved by further comprising the step of forming a conductive side wall, described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention as follows.
도2a 내지 도2c는 본 발명 모스 트랜지스터의 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 불순물이 도핑된 게이트(2)를 형성하고, 그 게이트(2)의 측면 기판(1) 하부에 상기 기판(1)과 반대 도전형의 불순물 이온을 이온주입하여 저농도 소스 및 드레인(3)을 형성하는 단계(도2a)와; 상기 게이트(2)의 측면에 상기 게이트(2)와는 반대 도전형의 도전성 측벽(6)을 형성하는 단계(도2b)와; 상기 도전성 측벽(6)의 측면에 절연성 측벽(4)을 형성하고, 측벽(4)의 측면 기판(1) 하부에 불순물 이온을 이온주입하여 고농도 소스 및 드레인(5)을 형성하는 단계(도2c)로 구성된다.2A to 2C are cross-sectional views of a manufacturing process of the MOS transistor according to the present invention. As shown in FIG. 2A to 2C, an impurity doped
이하, 상기와 같은 본 발명 모스 트랜지스터 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the method of manufacturing the MOS transistor of the present invention as described above will be described in more detail.
먼저, 도2a에 도시한 바와 같이 제 1도전성 기판(1)의 상부에 게이트산화막과 제 2도전성의 다결정실리콘을 순차적으로 증착한 후, 사진식각공정을 통해 그 다결정실리콘을 패터닝하여 게이트(2)를 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a gate oxide film and a second conductive polycrystalline silicon are sequentially deposited on the first
그 다음, 상기 제 2도전성의 불순물 이온을 저농도로 이온주입하여 상기 게이트(2)의 측면 기판(1) 하부에 저농도 소스 및 드레인(3)을 형성한다. 이때의 저농도 소스 및 드레인(3)도 종래와 동일하게 게이트(2)의 하부측으로 확산되어 형성된다.Thereafter, the second conductive impurity ions are implanted at low concentration to form a low concentration source and
그 다음, 도2b에 도시한 바와 같이 고농도의 제 1도전성 이온이 도핑된 다결정실리콘을 상기 구조의 상부전면에 증착하고, 건식식각하여 상기 제 2도전성 게이트(2)의 측면에 제 1도전성의 측벽(6)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2B, polycrystalline silicon doped with a high concentration of the first conductive ions is deposited on the upper surface of the structure, and is dry etched to form a sidewall of the first conductive side on the side of the second
이와 같이 서로다른 도전성의 막이 접해 있는 경우, 공핍영역이 형성되며 이에 의해 상기 게이트(2)와 저농도 소스 및 드레인(3)의 사이에 수직 전계는 감소하게 된다.When the films of different conductivity are in contact with each other, a depletion region is formed, whereby a vertical electric field is reduced between the
그 다음, 도2c에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부에 질화막 등의 절연막을 증착하고, 그 절연막을 건식식각하여 상기 제 1도전성 측벽(6)의 측면에 절연성 측벽(4)을 형성하고, 제 2도전성 불순물이온을 고농도로 이온주입하여 상기 절연성 측벽(4)의 측면 기판(1) 하부에 고농도 소스 및 드레인(5)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, an insulating film such as a nitride film is deposited on the structure, and the insulating film is dry etched to form an
상기한 바와 같이 본 발명은 게이트의 측면에 게이트와는 다른 도전형의 도전성측벽을 형성하여 저농도 소스 및 드레인과 중첩되는 게이트 부분에 공핍층이 형성되도록 함으로써, 게이트와 저농도 소스 및 드레인 간의 수직 전계를 감소시켜 열전 하의 발생을 방지하여 모스 트랜지스터의 특성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention forms a conductive side wall of the conductive type different from the gate on the side of the gate so that a depletion layer is formed at the gate portion overlapping the low concentration source and drain, thereby creating a vertical electric field between the gate and the low concentration source and drain. It is effective in improving the characteristics of the MOS transistor by reducing the occurrence of thermal charge.
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