KR100606952B1 - Method for Forming Transistor Of Semi-conductor Device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트랜지스터 제작 과정에서 액티브 영역에 대한 데미지를 최소화하기 위해 게이트를 습식식각으로 패터닝하고 Ge 임플런트(implant)를 적용하여 낮은 소스/드레인 저항을 얻고자 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법에 관한 것으로서, 반도체 기판 상에 버퍼막 및 실리콘 질화막을 순차로 증착하는 단계와, 상기 실리콘 질화막, 버퍼막 및 반도체 기판을 식각하여 일정 깊이의 트랜치를 형성하는 단계와, 상기 트랜치를 포함한 전면 산화막을 증착하고 전면식각하여 트랜치 내부에 제 1 측벽스페이서를 형성하는 단계와, 상기 트랜치 내부에 게이트 산화막 및 게이트를 차례로 형성하는 단계와, 상기 실리콘 질화막을 식각하는 단계와, 상기 제 1 측벽스페이서를 마스크로 하여 저농도 불순물을 주입하여 LDD영역을 형성하는 단계와, 상기 제 1 측벽스페이서 외곽 측벽에 제 2 측벽스페이서를 형성하는 단계와, 상기 제 2 측벽스페이서를 마스크로 하여 고농도 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a transistor of a semiconductor device in which a gate is wet-etched in order to minimize damage to an active region in a transistor fabrication process, and a low source / drain resistance is obtained by applying a Ge implant. Sequentially depositing a buffer film and a silicon nitride film on the semiconductor substrate, etching the silicon nitride film, the buffer film, and the semiconductor substrate to form a trench having a predetermined depth, depositing a front surface oxide film including the trench, and depositing a front surface. Etching to form a first sidewall spacer in the trench; sequentially forming a gate oxide film and a gate in the trench; etching the silicon nitride film; and etching the first sidewall spacer as a mask. Forming an LDD region by injecting a dopant; And forming a second sidewall spacer on the outer sidewall of the wall spacer, and implanting a high concentration of impurities using the second sidewall spacer as a mask to form a source / drain region.

트랜지스터, 게이트, 쇼트채널 현상Transistor, Gate, Short Channel Phenomenon

Description

반도체 소자의 트랜지스터 형성방법{Method for Forming Transistor Of Semi-conductor Device}Method for Forming Transistor of Semiconductor Device {Method for Forming Transistor Of Semi-conductor Device}

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 설명하기 위한 공정단면도.1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method of forming a transistor of a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 설명하기 위한 공정단면도.2A to 2I are cross-sectional views illustrating a method of forming a transistor in a semiconductor device according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

201 : 반도체 기판 202 : 버퍼막201: semiconductor substrate 202: buffer film

203 : 실리콘 질화막 204 : 트랜치 203 silicon nitride film 204 trench

205 : 산화막 206 : 제 1 측벽스페이서 205: oxide film 206: first sidewall spacer

207 : 게이트 절연막 208 : 게이트 207: gate insulating film 208: gate

211 : LDD영역 212 : HDD영역 211: LDD area 212: HDD area

215 : 제 2 측벽스페이서 230 : 살리사이드층 215: second sidewall spacer 230: salicide layer

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 건식식각에 의한 액 티브 영역의 데미지를 제거하고 쇼트채널 현상을 최소화하여 소자의 신뢰도를 향상시키고자 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a transistor of a semiconductor device which is intended to improve the reliability of a device by removing damage of an active region by dry etching and minimizing a short channel phenomenon.

현재 반도체 소자는 미세화, 대용량화 및 고집적화를 위해서 반도체 소자의 트랜지스터, 비트라인 및 커패시터 등을 형성한 다음, 각각의 소자를 전기적으로 연결할 수 있는 금속 배선 등과 같은 다층 배선을 형성하기 위한 후속 공정을 필수적으로 요구하고 있다. At present, semiconductor devices are required to form transistors, bit lines, capacitors, etc. of semiconductor devices for miniaturization, high capacity, and high integration, and thereafter, a subsequent process for forming multilayer wirings such as metal wirings to electrically connect the respective devices. I'm asking.

이 때, 반도체 소자의 트랜지스터는 쇼트-채널 효과를 방지하기 위해 짧은 채널 길이를 가지는 MOS 트랜지스터로 구성되는 바, 일반적으로 소스/드레인 영역이 LDD(Lightly Doped Drain) 영역과 HDD(Heavily Doped Drain) 영역을 가지도록 제조된다. At this time, the transistor of the semiconductor device is composed of a MOS transistor having a short channel length to prevent short-channel effect, the source / drain region is generally a lightly doped drain (LDD) region and a heavily doped drain (HDD) region It is manufactured to have.

LDD 영역은 HDD 영역보다 더 낮은 도펀트 농도와 더 낮은 깊이를 가진다. 하지만, LDD 영역은 게이트 전극에 더 인접할 수 있고, MOS 트랜지스터의 채널 길이를 설정한다. 이와는 대조적으로, HDD 영역은 더 낮은 접속저항을 가진다. LDD regions have lower dopant concentrations and lower depths than HDD regions. However, the LDD region may be further adjacent to the gate electrode, setting the channel length of the MOS transistor. In contrast, the HDD area has a lower connection resistance.

이와같이, LDD 영역과 HDD 영역을 가진 MOS 트랜지스터를 제조하기 위해서는, 게이트 유전체와 게이트 전극이 기판 상에 먼저 형성하고, 상기 게이트 전극을 마스크로 하여 이온주입하여 LDD 영역을 형성한 후, 게이트 전극 측벽에 스페이서를 형성하고 이온주입하여 HDD 영역을 형성한다. As described above, in order to fabricate a MOS transistor having an LDD region and an HDD region, a gate dielectric and a gate electrode are first formed on a substrate, ion implanted using the gate electrode as a mask to form an LDD region, and then formed on the gate electrode sidewall. A spacer is formed and ion implanted to form an HDD region.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 의한 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming a transistor of a semiconductor device according to the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method of forming a transistor of a semiconductor device according to the prior art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 로직영역과 셀영역으로 구분되어 소자격리공정 및 웰공정이 수행된 반도체 기판(101) 전면에 열산화 방식을 이용하여 게이트 산화막(103)을 형성하고, 상기 게이트 산화막(103) 상부에 폴리실리콘층(104)을 형성한다. First, as shown in FIG. 1A, the gate oxide layer 103 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 101 in which the device isolation process and the well process are performed by being divided into a logic region and a cell region. The polysilicon layer 104 is formed on the gate oxide film 103.

그 후, 상기 폴리실리콘층(104) 상에 포토 레지스트(도시하지 않음)를 도포 및 패터닝하고, 상기 패터닝된 포토 레지스트를 마스크로 상기 폴리실리콘층(104) 및 게이트 산화막(103)을 선택적으로 건식식각하여 논리영역 상에, 도 1b에 도시된 바와 같이, 게이트(107)를 각각 형성한다. Thereafter, a photoresist (not shown) is applied and patterned on the polysilicon layer 104, and the polysilicon layer 104 and the gate oxide film 103 are selectively dried using the patterned photoresist as a mask. By etching, the gates 107 are formed on the logic regions, respectively, as shown in FIG. 1B.

이때, 폴리실리콘층과 게이트 산화막의 식각선택비가 다르므로 플라즈마를 이용한 건식식각에 의해 게이트 산화막(103)이 오버식각("A")된다. At this time, since the etching selectivity of the polysilicon layer and the gate oxide film is different, the gate oxide film 103 is over-etched ("A") by dry etching using plasma.

따라서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(107)를 포함한 전면에 산화막(118)을 형성하여 오버식각된 게이트 산화막(103)을 보상해준다.Accordingly, as illustrated in FIG. 1C, the oxide film 118 is formed on the entire surface including the gate 107 to compensate for the over-etched gate oxide film 103.

다음, 소스/드레인 영역을 형성하기 위해 LDD 공정 및 HDD 공정을 실시하는데, 주변회로소자의 소스/드레인 영역의 정션형성을 위해 LDD공정을 먼저 수행한다. Next, an LDD process and an HDD process are performed to form a source / drain region. An LDD process is first performed to form a junction of a source / drain region of a peripheral circuit device.

즉, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(107)를 마스크로 하여 n-불순물 이온을 주입하여 저농도 도핑영역을 형성하여 LDD 영역(108)을 형성한다. 이 때, 산화막(118)은 완충막 역할을 한다. That is, as shown in FIG. 1D, n-impurity ions are implanted using the gate 107 as a mask to form a low concentration doped region to form the LDD region 108. At this time, the oxide film 118 serves as a buffer film.

계속하여, 도 1e에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(107)를 포함한 전면에 절 연층을 형성하여 상기 절연층을 에치백함으로써 상기 게이트(107) 양측벽에 각각 측벽스페이서(109)를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1E, an insulating layer is formed on the entire surface including the gate 107 to etch back the insulating layer to form sidewall spacers 109 on both side walls of the gate 107.

이어서, 상기 게이트(107) 및 측벽스페이서(109)를 마스크로 하여 반도체 기판(101)에 n+불순물을 이온 주입하여 고농도 도핑영역인 HDD영역(102)을 형성하여 소스/드레인 영역을 완성한다.Subsequently, n + impurity is ion-implanted into the semiconductor substrate 101 using the gate 107 and the sidewall spacer 109 as a mask to form the HDD region 102 which is a highly doped region, thereby completing the source / drain region.

그리고, 도시하지는 않았으나, 상기 게이트를 포함한 전면에 층간절연막을 형성하고, 상기 층간절연막을 관통하여 HDD영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하면 반도체 소자의 트랜지스터가 완성되고, 이후 배선 공정 등을 통해 로직 공정이 완료된다. Although not shown, an interlayer insulating film is formed on the entire surface including the gate, and a source / drain electrode contacting the HDD region is formed through the interlayer insulating film to complete the transistor of the semiconductor device. The logic process is complete.

그러나, 상기와 같은 종래의 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional method of forming a transistor of a semiconductor device as described above has the following problems.

즉, 드레인 졍션과 게이트가 서로 오버랩되는데, 이 부분에서 원하지 않게 커패시턴스가 발생하여 소자의 성능이 감소된다. 그리고, 게이트 패터닝시 게이트 산화막 에지부분("A")에 플라즈마에 의한 데미지가 가해져 핫 캐리어(Hot carrier)에 의해 게이트 산화막이 열화되는 등 소자의 신뢰성이 감소된다. In other words, the drain caption and the gate overlap each other, where unwanted capacitance occurs, thereby reducing the performance of the device. When the gate patterning is performed, plasma damage is applied to the gate oxide edge portion “A”, thereby degrading the reliability of the device, such as deterioration of the gate oxide film due to hot carriers.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 트랜지스터 제작 과정에서 액티브 영역에 대한 데미지를 최소화하기 위해 게이트를 습식식각으로 패터닝하고 Ge 임플런트(implant)를 적용하여 낮은 소스/드레인 저항을 얻고자 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in order to minimize the damage to the active region during the transistor fabrication process, by patterning the gate by wet etching and applying a Ge implant (low implant / source) An object of the present invention is to provide a method for forming a transistor of a semiconductor device to obtain a resistance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법은 반도체 기판 상에 버퍼막 및 실리콘 질화막을 순차로 증착하는 단계와, 상기 실리콘 질화막, 버퍼막 및 반도체 기판을 식각하여 일정 깊이의 트랜치를 형성하는 단계와, 상기 트랜치를 포함한 전면 산화막을 증착하고 전면식각하여 트랜치 내부에 제 1 측벽스페이서를 형성하는 단계와, 상기 트랜치 내부에 게이트 산화막 및 게이트를 차례로 형성하는 단계와, 상기 실리콘 질화막을 식각하는 단계와, 상기 제 1 측벽스페이서를 마스크로 하여 저농도 불순물을 주입하여 LDD영역을 형성하는 단계와, 상기 제 1 측벽스페이서 외곽 측벽에 제 2 측벽스페이서를 형성하는 단계와, 상기 제 2 측벽스페이서를 마스크로 하여 고농도 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Transistor formation method of a semiconductor device of the present invention for achieving the above object is a step of sequentially depositing a buffer film and a silicon nitride film on a semiconductor substrate, by etching the silicon nitride film, the buffer film and the semiconductor substrate of a predetermined depth Forming a trench, depositing a front oxide film including the trench and etching the entire surface to form a first sidewall spacer in the trench, sequentially forming a gate oxide film and a gate in the trench, and forming the silicon nitride film Forming a LDD region by implanting low concentration impurities using the first sidewall spacer as a mask, forming a second sidewall spacer on an outer sidewall of the first sidewall spacer, and forming a second sidewall spacer. High concentration impurities are implanted using the spacer as a mask to form source / drain regions. It characterized by comprising the steps:

상기에서와 같이 본 발명은 트랜지스터 제작 과정에서 액티브 영역에 대한 데미지를 최소화하기 위해 게이트를 습식식각으로 패터닝하는 것을 특징으로 한다. As described above, the present invention is characterized in that the gate pattern is wet-etched in order to minimize damage to the active region during transistor fabrication.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming a transistor of a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.2A to 2I are cross-sectional views illustrating a method of forming a transistor of a semiconductor device according to the present invention.

먼저, 도시하지는 않았으나, 반도체 기판 상에 패터닝된 포토 레지스트를 도포하고 상기 포토 레지스트를 마스크로 이용하여 상기 반도체 기판을 이방성 식각하여서 트랜치(trench)를 형성한다. First, although not shown, a trench is formed by applying a patterned photoresist on the semiconductor substrate and anisotropically etching the semiconductor substrate using the photoresist as a mask.

이후에 상기 실리콘 기판 전면에 상기 트랜치를 채우도록 절연막을 증착한 후 평탄화시켜서 필드 산화막을 형성함으로써 소자 형성 영역을 정의한다.Thereafter, an insulating film is deposited on the entire silicon substrate to fill the trench, and then planarized to form a field oxide film to define an element formation region.

다음, 도 2a에 도시된 바와 같이, 로직영역과 셀영역으로 구분하기 위해 소자격리공정을 수행한 반도체 기판(201) 상에 버퍼(buffer) 역할을 하기 위해 열산화 방식을 이용하여 버퍼막(202)을 얇게 형성하고 그 위에 실리콘 질화막(203)을 두텁게 형성한다. Next, as shown in FIG. 2A, the buffer layer 202 is formed using a thermal oxidation method to act as a buffer on the semiconductor substrate 201 where the device isolation process is performed to divide the logic region and the cell region. ) Is thinly formed and a thick silicon nitride film 203 is formed thereon.

이후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피와 식각공정을 적용하여 상기 실리콘 질화막(203), 버퍼막(202) 및 반도체 기판(201)을 패터닝하여 약 500Å의 트랜치(204)를 형성한다. 이 깊이는 모든 열공정을 거친 다음 만들어지는 최종 졍션 깊이를 고려한 타켓(Target)이며, 소자의 특성 및 최종 졍션 깊이에 따라 그 깊이는 변형 적용될 수 있을 것이다. Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, photolithography and an etching process are applied to pattern the silicon nitride layer 203, the buffer layer 202, and the semiconductor substrate 201 to form a trench 204 of about 500 mW. This depth is a target that takes into account the final section depth created after all thermal processes, and the depth may be modified according to the characteristics of the device and the final section depth.

이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 트랜치(204)를 포함한 전면에 산화막(205a)을 형성한 후, 전면식각을 통해 제 1 측벽스페이서(206)를 형성한다. 상기 제 1 측벽스페이서(206)를 형성하는 단계 이후에, 필요에 따라 채널 임플렌테이션(channel implantation)을 더 수행할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 2C, after the oxide film 205a is formed on the entire surface including the trench 204, the first sidewall spacer 206 is formed through the entire surface etching. After the step of forming the first sidewall spacer 206, channel implantation may be further performed as necessary.

그리고, 도 2d에 도시된 바와 같이, 제 1 측벽스페이서(206)가 형성되어 있는 트랜치(204) 내부 저면에 산화물질을 증착하여 게이트 산화막(207)을 형성하고, 그 위에 불순물이 도핑된 폴리실리콘 등의 도전물질(208a)을 매립한다. As shown in FIG. 2D, an oxide material is deposited on the bottom surface of the trench 204 in which the first sidewall spacers 206 are formed to form a gate oxide layer 207, and polysilicon doped with impurities thereon. A conductive material 208a or the like is embedded.

이후, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 질화막(203)을 엔드 포인트로 하여 도전물질에 대해 화학적 기계적 연마(CMP) 과정을 수행하여 게이트(208)를 형 성한다. Thereafter, as illustrated in FIG. 2E, the gate 208 is formed by performing a chemical mechanical polishing (CMP) process on the conductive material using the silicon nitride film 203 as an end point.

이와같이, 게이트를 플라즈마를 이용한 건식식각에 의해 패터닝하지 않고 트랜치를 형성하여 제 1 측벽스페이서를 형성한 후, 그 내부에 게이트를 형성함으로써, 게이트 산화막 에지 부분에 대해 플라즈마에 의한 데미지(Plasma damage)를 막을 수 있게 된다. 따라서, 게이트 산화막의 막질이 향상되고, 플라즈마 데미지를 입은 게이트 산화막에 비해 핫 캐리어에 대한 저항능력이 높아져 소자의 신뢰도가 향상된다.As described above, a trench is formed without patterning the gate by dry etching using plasma to form a first sidewall spacer, and then a gate is formed therein, thereby damaging plasma damage to the gate oxide edge portion. You can stop it. Therefore, the film quality of the gate oxide film is improved, and the resistance to hot carriers is higher than that of the gate oxide film subjected to plasma damage, thereby improving the reliability of the device.

그리고, 반도체 기판을 식각하여 형성한 트랜치 내부에 측벽스페이서를 형성한 후, 그 내부에 게이트를 형성함으로써 미세한 크기의 게이트를 더욱 용이하게 형성할 수 있게 된다. Further, after forming the sidewall spacers in the trench formed by etching the semiconductor substrate, a gate having a small size can be formed more easily by forming a gate therein.

계속하여, 도 2f에 도시된 바와 같이, 버퍼막(202) 상부에 형성된 실리콘 질화막(203)을 습식식각을 이용해 식각해낸다. Subsequently, as illustrated in FIG. 2F, the silicon nitride film 203 formed on the buffer film 202 is etched by wet etching.

다음, 도 2g에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(201) 사이로 돌출되어 있는 제 1 측벽스페이서(206)와 게이트(208)를 마스크로 하여 저농도 N형 불순물을 이온주입하여 반도체 기판(201)에 LDD 영역(211)을 형성한다. LDD 영역은 소스/드레인 정션 형성을 위한 것이다. 이때, 저농도 N형 불순물이 게이트 전극 모서리까지 확산되는 것은 당업자에게 있어서 일반적인 사항일 것이다. 통상, 불순물 확산을 위해서 도핑량을 조절해주는데, 도 2g에 도시된 바와 같이, 제 1 측벽스페이서의 폭 또는 게이트가 반도체 기판에 들어가 있는 깊이에 따라 도핑량을 조절해주면 된다. 여기서, 버퍼막(202)은 LDD영역을 형성하기 위한 임플렌테이션(implantation) 과정에서 완충막으로서의 역할을 한다. Next, as shown in FIG. 2G, LDD is implanted into the semiconductor substrate 201 by ion implantation of low concentration N-type impurities using the first sidewall spacer 206 and the gate 208 protruding between the semiconductor substrate 201 as a mask. Area 211 is formed. LDD regions are for source / drain junction formation. In this case, it is a general matter for a person skilled in the art to diffuse the low concentration N-type impurities to the edge of the gate electrode. Generally, the doping amount is controlled to diffuse impurities. As shown in FIG. 2G, the doping amount may be adjusted according to the width of the first sidewall spacer or the depth of the gate into the semiconductor substrate. Here, the buffer layer 202 serves as a buffer layer in the implantation process for forming the LDD region.

이와같이, 게이트를 마스크로 하여 불순물 이온을 주입하지 않고, 게이트 양측벽에 형성된 제 1 측벽스페이서를 마스크로 불순물을 이온주입함으로써, 게이트 하부에 정션영역이 오버랩되는 것을 막을 수 있다. In this manner, by implanting impurities into the first sidewall spacers formed on both sidewalls of the gate without implanting impurity ions using the gate as a mask, the junction region can be prevented from overlapping under the gate.

그리고, 도 2h에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(208)를 포함한 전면에 질화막을 증착한 다음 전면 식각 방법을 이용하여 제 1 측벽스페이서 양측벽에 제 2 측벽스페이서(215)를 형성한다. 상기 제 2 측벽스페이서(215) 형성시, 상기 버퍼막(202)이 에칭스톱층으로 작용한다. As illustrated in FIG. 2H, a nitride film is deposited on the entire surface including the gate 208, and then second sidewall spacers 215 are formed on both sidewalls of the first sidewall spacer using a front surface etching method. When the second sidewall spacers 215 are formed, the buffer layer 202 serves as an etch stop layer.

이어서, 상기 제 1 ,제 2 측벽스페이서(206,215) 및 게이트(208)를 마스크로 하여 반도체 기판(201)에 고농도 n형 불순물을 이온주입하여 소스/드레인 영역인 HDD 영역(212)을 형성한다. 여기서, 버퍼막(202)은 소스/드레인 영역을 형성하기 위한 이온주입 과정에서 완충막으로 사용된다.Subsequently, a high concentration n-type impurity is ion-implanted into the semiconductor substrate 201 using the first and second sidewall spacers 206 and 215 and the gate 208 as a mask to form an HDD region 212 as a source / drain region. Here, the buffer film 202 is used as a buffer film in an ion implantation process for forming source / drain regions.

그리고, 도 2i에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 측벽스페이서(215)를 제거하고, 반도체 기판 상면의 버퍼막(202)도 세정 또는 식각하여 제거한다.As shown in FIG. 2I, the second sidewall spacer 215 is removed, and the buffer film 202 on the upper surface of the semiconductor substrate is also removed by cleaning or etching.

다음, 고융점 금속을 증착한 후 열처리 과정을 수행하여 금속과 반도체 기판 그리고, 금속과 게이트가 서로 반응하도록 하여 살리사이드층(230)을 형성한다. 이후, PMD(Poly Metal Dielectric material)를 이용하여 게이트와 게이트 사이를 보이드(void)없이 갭-필링한다. Next, after depositing a high melting point metal, a heat treatment is performed to form the salicide layer 230 by allowing the metal, the semiconductor substrate, and the metal and the gate to react with each other. Then, a gap metal-filled gap is formed between the gate and the gate using a poly metal dielectric material (PMD).

여기서, 상기 소스/드레인 영역을 형성하는 단계 이후, 상기 제 2 측벽스페이서를 제거하지 않고, 산화막을 세정하여 제거한 후, 살리사이드층을 형성하여도 무방하지만, 제 2 측벽스페이서를 제거하여 게이트와 게이트 사이의 공간을 확보함으로써 PMD의 갭-필(gap-fill) 능력을 향상시켜 게이트와 게이트 사이의 보이드 형성을 방지할 수 있다. Here, after forming the source / drain regions, the oxide layer may be cleaned and removed after removing the second sidewall spacer, and then a salicide layer may be formed. However, the second sidewall spacer may be removed to remove the gate and the gate. By securing the space between, the gap-fill capability of the PMD can be improved to prevent void formation between the gate and the gate.

그리고, 도시하지는 않았으나, 상기 게이트를 포함한 전면에 층간절연막을 형성하고, 상기 층간절연막을 관통하여 HDD영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하면 반도체 소자의 트랜지스터가 완성되고, 이후 배선 공정 등을 통해 로직 공정이 완료된다. Although not shown, an interlayer insulating film is formed on the entire surface including the gate, and a source / drain electrode contacting the HDD region is formed through the interlayer insulating film to complete the transistor of the semiconductor device. The logic process is complete.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

상기와 같은 본 발명의 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법은 다음과 같은 효과가 있다.The transistor forming method of the semiconductor device of the present invention as described above has the following effects.

첫째, 본 발명에서 제안하는 과정에 의해 트랜지스터를 형성하게 되면, 게이트 산화막 에지 부분에 대한 플라즈마 데미지(Plasma damage)를 막을 수 있어 게이트 산화막의 막질을 향상시킬 수 있다. 따라서, 플라즈마 데미지를 입은 게이트 산화막에 비해 핫 캐리어에 대한 저항능력이 높아 소자의 신뢰도가 향상된다. First, when the transistor is formed by the process proposed by the present invention, plasma damage to the edge portion of the gate oxide layer may be prevented, thereby improving the quality of the gate oxide layer. Therefore, the resistance to hot carriers is higher than that of the gate oxide film subjected to plasma damage, thereby improving the reliability of the device.

둘째, 반도체 기판을 식각하여 형성한 트랜치 내부에 측벽스페이서를 형성한 후, 게이트를 형성함으로써 미세한 크기의 게이트를 더욱 용이하게 형성할 수 있다. Second, after forming the sidewall spacer in the trench formed by etching the semiconductor substrate, the gate can be formed more easily by forming a gate.

셋째, 제 1 측벽스페이서 내부에 게이트를 형성한 후, 상기 제 1 측벽스페이서를 마스크로 하여 소스/드레인 영역을 형성하기 위한 불순물을 주입함으로써, 게이트 하부에 정션영역이 오버랩되는 것을 방지할 수 있다. Third, after the gate is formed inside the first sidewall spacer, an impurity for forming a source / drain region is implanted using the first sidewall spacer as a mask, thereby preventing the junction region from overlapping the gate.                     

넷째, 살리사이드층 형성시 제 1 측벽스페이서에 의해 게이트와 액티브 간의 브릿지(Bridge)를 막을 수 있으므로, 제 2 측벽스페이서를 제거할 수 있고, 결국, 게이트와 게이트 사이의 공간을 넓혀줌으로써 PMD의 갭-필 능력을 향상시켜 게이트와 게이트 사이의 보이드 형성을 막을 수 있다. Fourth, since the bridge between the gate and the active can be prevented by the first sidewall spacer when the salicide layer is formed, the second sidewall spacer can be removed, and thus, the gap between the gate and the gate can be increased, thereby increasing the gap of the PMD. Improve fill capability to prevent void formation between gates.

Claims (8)

반도체 기판 상에 버퍼막 및 실리콘 질화막을 순차로 증착하는 단계와,Sequentially depositing a buffer film and a silicon nitride film on a semiconductor substrate; 상기 실리콘 질화막, 버퍼막 및 반도체 기판을 식각하여 일정 깊이의 트랜치를 형성하는 단계와, Etching the silicon nitride film, the buffer film and the semiconductor substrate to form a trench having a predetermined depth; 상기 트랜치를 포함한 전면 산화막을 증착하고 전면식각하여 트랜치 내부에 제 1 측벽스페이서를 형성하는 단계와, Depositing a front oxide layer including the trench and etching the entire surface to form a first sidewall spacer in the trench; 상기 트랜치 내부에 게이트 산화막 및 게이트를 차례로 형성하는 단계와, Sequentially forming a gate oxide film and a gate in the trench; 상기 실리콘 질화막을 식각하는 단계와, Etching the silicon nitride film; 상기 제 1 측벽스페이서를 마스크로 하여 저농도 불순물을 주입하여 LDD영역을 형성하는 단계와, Forming a LDD region by implanting low concentration impurities using the first sidewall spacer as a mask; 상기 제 1 측벽스페이서 외곽 측벽에 제 2 측벽스페이서를 형성하는 단계와, Forming a second sidewall spacer on the outer sidewall of the first sidewall spacer; 상기 제 2 측벽스페이서를 마스크로 하여 고농도 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And forming a source / drain region by implanting a high concentration of impurities using the second sidewall spacer as a mask. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소스/드레인 영역을 형성하는 단계 이후에, After forming the source / drain regions, 상기 버퍼막을 제거하는 단계와, Removing the buffer layer; 상기 반도체 기판에 대해 금속을 증착한 후 열처리하여 살리사이드층을 형성 하는 단계와, Depositing a metal on the semiconductor substrate and then performing heat treatment to form a salicide layer; 상기 게이트와 게이트 사이에 PMD(Poly Metal Dielectric material)를 증착하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And depositing a poly metal dielectric material (PMD) between the gate and the gate. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 버퍼막을 제거하는 단계 이전에, Before removing the buffer layer, 상기 제 2 측벽스페이서를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And removing the second sidewall spacers. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 측벽스페이서를 형성하는 단계 이후에, After forming the first sidewall spacer, 채널 임플렌테이션(channel implantation)을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.The method of forming a transistor of a semiconductor device, characterized in that to further perform channel implantation (channel implantation). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 트랜치 내부에 게이트 산화막 및 게이트를 형성하는 단계는, Forming a gate oxide film and a gate in the trench, 상기 트랜치 내부에 게이트 산화막을 형성하는 단계와, Forming a gate oxide film in the trench; 상기 게이트 산화막 상부의 트랜치 내부에 폴리실리콘층을 형성하는 단계와, Forming a polysilicon layer in the trench above the gate oxide layer; 상기 실리콘 질화막을 엔드 포인트로 하여 CMP(chemicalmechanical polishing) 공정을 수행하여 게이트를 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And forming a gate by performing a chemical mechanical polishing (CMP) process using the silicon nitride film as an end point. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 질화막은 습식식각방법에 의해 식각하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And the nitride film is etched by a wet etching method. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 측벽스페이서는 산화계 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And the first sidewall spacer is formed of an oxidizing material. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 2 측벽스페이서는 실리콘 질화물로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.And the second sidewall spacer is formed of silicon nitride.
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