KR100613297B1 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 특성 및 성능을 향상하는 것으로서, 반도체 기판 위에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 형성하는 단계, 게이트 절연막 및 게이트 전극 측면에 사이드월을 형성하는 단계, 게이트 전극과 사이드월에 의해 드러난 반도체 기판에 제1 도전형 불순물을 고농도로 이온 주입하여 소스 및 드레인 영역을 형성하는 단계, 소스 영역, 드레인 영역 및 게이트 전극 위에 에피층을 형성하는 단계, 사이드월을 제거한 후 반도체 기판 위에 소정의 각도로 제2 도전형 불순물 이온을 주입하여 확산 방지 영역을 형성하는 단계, 사이드월을 제거한 영역에 대응하는 위치의 반도체 기판에 제1 도전형불순물 이온을 저농도로 이온 주입하여 저농도 도핑 영역을 형성하는 단계, 게이트 절연막 및 게이트 전극 측면에 스페이서를 형성하는 단계, 그리고 반도체 기판 상부에 실리사이드 형성용 금속막을 적층하고 열처리하여 에피층과 실리사이드 형성용 금속막의 반응에 의한 금속 실리사이드를 형성하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 에피층을 반도체 기판 및 게이트 전극의 상부에 배치하고, 에피층이 금속 실리사이드로 변화되도록 함으로써 금속 실리사이드에 의해 반도체 기판의 소스 및 드레인 영역이 감소하는 것을 최소화하여 반도체 소자의 성능 및 특성을 증가할 수 있고, 서로 접촉하는 금속 실리사이드와 하부막간의 접촉저항을 감소시킬 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention improves the characteristics and performance of a semiconductor device, comprising: forming a gate insulating film and a gate electrode on a semiconductor substrate, forming a sidewall on the side of the gate insulating film and the gate electrode, and a semiconductor exposed by the gate electrode and the sidewall. Forming a source and a drain region by ion implanting a first conductivity type impurity into the substrate at a high concentration, forming an epitaxial layer on the source region, the drain region and the gate electrode, and removing the sidewalls at a predetermined angle on the semiconductor substrate. Implanting second conductivity type impurity ions to form a diffusion preventing region, and ion implanting the first conductivity type impurity ions at low concentration into a semiconductor substrate at a position corresponding to the region where the sidewalls are removed to form a low concentration doped region, Forming a spacer on a side of the gate insulating film and the gate electrode, and And depositing a silicide forming metal film on the semiconductor substrate and performing heat treatment to form a metal silicide by the reaction of the epi layer and the silicide forming metal film. As such, the epi layer is disposed on the semiconductor substrate and the gate electrode, and the epi layer is changed to the metal silicide, thereby minimizing the reduction of the source and drain regions of the semiconductor substrate by the metal silicide, thereby improving the performance and characteristics of the semiconductor device. It is possible to increase, and to reduce the contact resistance between the metal silicide and the underlying film in contact with each other.

트랜지스터, 실리사이드, 에피텍셜 Transistors, Silicides, Epitaxial

Description

반도체 소자의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE}MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 소자의 도면이다. 1 is a diagram of a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 제조 단계별로 도시한 도면이다.2 to 5 are diagrams illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in manufacturing steps.

본 발명은 반도체 소자를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 실리사이드를 가지는 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method of a semiconductor element. Specifically, It is related with the manufacturing method of the semiconductor element which has a silicide.

일반적으로 반도체 소자는 LOCOS(local oxidation of silicon) 또는 STI(swallow trench isolation) 소자 분리 방법에 의해 정의되는 소자 영역에 게이트, 소스 및 드레인으로 이루어진 트랜지스터를 구비하고 있다.In general, a semiconductor device includes a transistor including a gate, a source, and a drain in a device region defined by a local oxidation of silicon (LOCOS) or shallow trench isolation (STI) device isolation method.

이와 같은 반도체 소자의 트랜지스터를 제조하는 방법에 관해 설명한다.A method of manufacturing a transistor of such a semiconductor element will be described.

우선, STI(shallow trench isolation)가 형성되어 있는 반도체 기판 위에 게이트 절연막을 형성하고, 그 위에 폴리 실리콘(poly silicon) 층을 증착한다. 여기서, STI는 반도체 기판에 형성된 소자를 전기적으로 격리 시킴으로써 소자간의 오동작을 방지한다.First, a gate insulating film is formed on a semiconductor substrate on which shallow trench isolation (STI) is formed, and a polysilicon layer is deposited thereon. Here, the STI prevents malfunction between the devices by electrically isolating the devices formed on the semiconductor substrate.

이어, 게이트 절연막 및 폴리 실리콘층은 사진 식각하여, 게이트 전극을 형성한다. 이때, 게이트 전극은 STI가 형성되어 있지 않은 반도체 기판 위에 형성된다.Subsequently, the gate insulating layer and the polysilicon layer are etched to form a gate electrode. At this time, the gate electrode is formed on the semiconductor substrate on which the STI is not formed.

그 다음, 게이트 전극을 마스크로 삼아 반도체 기판 위에 이온 주입 장치를사용하여 불순물 이온을 고농도로 주입하고, 어닐링(annealing) 공정을 하여 게이트 전극의 양측으로 노출되는 반도체 기판의 활성 영역에 소스 및 드레인 접합영역을 형성한다.Then, using the ion implantation device on the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask, a high concentration of impurity ions are implanted, and annealing is performed to source and drain junctions to active regions of the semiconductor substrate exposed to both sides of the gate electrode. Form an area.

다음, 반도체 기판 상부 구조 전면에 금속막을 적층한 후, 소정의 온도로 열처리하여 금속 실리사이드(silicide)를 형성한다.Next, a metal film is laminated on the entire surface of the upper structure of the semiconductor substrate, and then heat-treated at a predetermined temperature to form metal silicide.

한편, 반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 게이트 전극 아래 영역에 만들어지며 소스 영역과 드레인 영역 사이에 위치하는 채널 영역이 좁아질 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자의 문턱 전압이 급격히 감소하여 성능이 저하될 수 있다.Meanwhile, as the semiconductor device is highly integrated, a channel region formed in a region under the gate electrode and positioned between the source region and the drain region may be narrowed. Accordingly, the threshold voltage of the semiconductor device may be drastically reduced and performance may be degraded.

또한, 금속 실리사이드가 반도체 기판과 반응하여 두껍게 만들어짐에 따라 소스 및 드레인 접합 영역이 줄어들어 반도체 소자의 특성이 저하될 수 있다.In addition, as the metal silicide reacts with the semiconductor substrate to make it thick, the source and drain junction regions may be reduced, resulting in deterioration of the characteristics of the semiconductor device.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 반도체 소자의 특성 및 성능을 향상하는 것이다. Therefore, the technical problem of this invention is to improve the characteristic and performance of a semiconductor element.

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로서, 반도체 기판 위에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 및 상기 게이트 전극 측면에 사이드월을 형성하는 단계, 상기 게이트 전극과 사이드월에 의해 드러난 반도체 기판에 제1 도전형 불순물을 고농도로 이온 주입하여 소스 및 드레인 영역을 형성하는 단계, 상기 소스 영역, 상기 드레인 영역 및 상기 게이트 전극 위에 에피층을 형성하는 단계, 상기 사이드월을 제거한 후 상기 반도체 기판 위에 소정의 각도로 제2 도전형 불순물 이온을 주입하여 확산 방지 영역을 형성하는 단계, 상기 사이드월을 제거한 영역에 대응하는 위치의 반도체 기판에 제1 도전형불순물 이온을 저농도로 이온 주입하여 저농도 도핑 영역을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 및 상기 게이트 전극 측면에 스페이서를 형성하는 단계, 그리고 상기 반도체 기판 상부에 실리사이드 형성용 금속막을 적층하고 열처리하여상기 에피층과 상기 실리사이드 형성용 금속막의 반응에 의한 금속 실리사이드를 형성하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a gate insulating film and a gate electrode on a semiconductor substrate, forming a sidewall on the side surface of the gate insulating film and the gate electrode; Forming a source and a drain region by ion implanting a first conductivity type impurity into the semiconductor substrate at a high concentration, forming an epitaxial layer on the source region, the drain region and the gate electrode, and removing the sidewall. Implanting the second conductivity type impurity ions at a predetermined angle onto the substrate to form a diffusion barrier region, and implanting the first conductivity type impurity ions at low concentration into the semiconductor substrate at a position corresponding to the region where the sidewalls are removed. Forming a doped region, said gate insulating film and said gay Forming a spacer on the electrode side, and a step of laminating metal film for a silicide is formed on the semiconductor substrate and heat-treated to form a metal silicide by said epitaxial layer and said silicide forming metal film for reaction.

상기 확산 방지 영역은 상기 게이트 전극의 가장자리 영역 및 상기 스페이서 아래 영역까지 연장되어 형성될 수 있다.The diffusion preventing region may extend to an edge region of the gate electrode and a region under the spacer.

상기 제1 도전형 불순물 이온과 제2 도전형 불순물 이온은 서로 반대 극성을가질 수 있다.The first conductivity type impurity ions and the second conductivity type impurity ions may have opposite polarities.

상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역 형성을 위한 제1 도전형 불순물 이온이n형 불순물 이온일 경우에는 10~100keV의 에너지로 이온 주입하며 P형 불순물 이온일 경우에는 5~50KeV의 에너지로 이온 주입할 수 있다.When the first conductivity type impurity ions for forming the source region and the drain region are n type impurity ions, ion implantation is performed at an energy of 10 to 100 keV, and in the case of P type impurity ions, ion implantation is performed at an energy of 5 to 50 KeV. have.

상기 확산 방지 영역 형성을 위한 제2 도전형 불순물 이온이 n형 불순물 이온일 경우에는 10~60keV의 에너지로 이온 주입하며 P형 불순물 이온일 경우에는 5~50KeV의 에너지로 이온 주입할 수 있다.When the second conductivity type impurity ion for forming the diffusion barrier region is n type impurity ion, ion implantation may be performed at an energy of 10 to 60 keV, and when P type impurity ion is ion implanted at an energy of 5 to 50 KeV.

상기 에피층은 50~500Å의 두께로 형성할 수 있다.The epi layer may be formed to a thickness of 50 ~ 500Å.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 바로 위에 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, area, plate, etc. is over another part, this includes not only the part directly above the other part but also another part in the middle. On the contrary, when a part is just above another part, it means that there is no other part in the middle.

그러면 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 반도체 소자 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, a semiconductor device and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 소자의 도면이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 제조 단계별로 도시한 도면이다.1 is a diagram of a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are diagrams illustrating manufacturing steps of a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참고로 하여 반도체 소자의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, the structure of a semiconductor device will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1에 도시한 바와 같이, 소자 분리막(2)이 형성되어 있는 반도체 기판(1) 위에 게이트 절연막(3) 및 게이트 전극(4)이 차례로 형성되어 있고, 게이트 절연막 (3) 및 게이트 전극(4) 측면에는 스페이서(10)가 형성되어 있다. 이와 같은 구조에서 노출되는 반도체 기판(1)에는 소스 및 드레인 영역(6a, 6b)이 형성되어 있고, 소스 및 드레인 영역(6a, 6b) 및 게이트 전극(4)의 상부에 금속 실리사이드(11a, 11b, 11c)가 형성되어 있다. 그리고 게이트 전극(4)의 가장자리 영역 및 스페이서(10)의 아래 영역의 반도체 기판(1)에는 확산 방지 영역(8a, 8b)이 형성되어 있다. 그리고 일부 금속 실리사이드(11a, 11b)에서 스페이서(10)의 아래 영역까지 연장된 부분에는 저농도 도핑 영역(9a, 9b)이 형성되어 있다. 이때, 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)과 확산 방지 영역(8a, 8b)은 서로 다른 도전형의 불순물 이온이 주입된다. 일 예로 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)에는 비소(As) 불순물 이온 또는 인(P) 불순물 이온과 같은 n형 불순물 이온이 주입될 경우에는 확산 방지 영역(8a, 8b)에는 붕소(B) 불순물 이온과 같은 p형 불순물 이온이 주입될 수 있다. 또한, 소스 및 드레인 영역(6a, 6b)에는 붕소 불순물 이온과 같은 p형 불순물 이온이 주입될 경우에는 확산 방지 영역(8a, 8b)에는 비소 불순물 이온 또는 인 불순물 이온과 같은 n형 불순물 이온이 주입될 수 있다.As shown in FIG. 1, the gate insulating film 3 and the gate electrode 4 are sequentially formed on the semiconductor substrate 1 on which the device isolation film 2 is formed, and the gate insulating film 3 and the gate electrode 4 are formed. The spacer 10 is formed at the side surface. Source and drain regions 6a and 6b are formed in the semiconductor substrate 1 exposed in such a structure, and metal silicides 11a and 11b are disposed on the source and drain regions 6a and 6b and the gate electrode 4. , 11c) is formed. The diffusion preventing regions 8a and 8b are formed in the semiconductor substrate 1 in the edge region of the gate electrode 4 and the region below the spacer 10. In addition, the lightly doped regions 9a and 9b are formed in portions of the metal silicides 11a and 11b extending to the lower region of the spacer 10. At this time, impurity ions of different conductivity types are implanted into the source region 6a and the drain region 6b and the diffusion preventing regions 8a and 8b. For example, when n-type impurity ions such as arsenic (As) impurity ions or phosphorus (P) impurity ions are implanted into the source region 6a and the drain region 6b, boron (B) may be used in the diffusion preventing regions 8a and 8b. P-type impurity ions such as impurity ions may be implanted. Also, when p-type impurity ions such as boron impurity ions are implanted into the source and drain regions 6a and 6b, n-type impurity ions such as arsenic impurity ions or phosphorus impurity ions are implanted into the diffusion preventing regions 8a and 8b. Can be.

다음으로, 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 반도체 소자의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the manufacturing method of a semiconductor element is demonstrated in detail with reference to FIGS.

도 2에 도시한 바와 같이, 소자 분리막(2)이 형성되어 있는 반도체 기판(1) 위에 게이트 절연막(3) 및 게이트 전극(4)을 형성한다. 이어, 반도체 기판(1) 상부 전면에 산화막을 증착하고 식각하여 게이트 절연막(3) 및 게이트 전극(4)의 측면에 산화막으로 이루어진 사이드월(5)을 형성한다. 그리고, 반도체 기판(1) 중 게이트 전극(4) 및 사이드월(5)로 가려진 영역을 제외한 영역에 제1 도전형의 불순물 이온을 고농도로 주입하여 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)을 형성한다. As shown in FIG. 2, the gate insulating film 3 and the gate electrode 4 are formed on the semiconductor substrate 1 in which the element isolation film 2 is formed. Subsequently, an oxide film is deposited on the entire upper surface of the semiconductor substrate 1 and etched to form sidewalls 5 formed of oxide films on side surfaces of the gate insulating film 3 and the gate electrode 4. In addition, the source region 6a and the drain region 6b are implanted by implanting impurity ions of the first conductivity type in a region except for the region covered by the gate electrode 4 and the sidewall 5 of the semiconductor substrate 1. Form.

이때, 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)에 제1 도전형의 불순물 이온으로 비소(As) 등의 불순물 이온을 10~100keV의 에너지로 주입하여 NMOS(n-channel metal oxide semiconductor)를 형성하거나, 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)에 제1 도전형의 불순물 이온으로 붕소(B) 등의 불순물 이온을 5~50keV의 에너지로 주입하여 PMOS(p-channel metal oxide semiconductor)를 형성할 수도 있다.At this time, impurity ions such as arsenic (As) are implanted into the source region 6a and the drain region 6b with an energy of 10 to 100 keV as impurity ions of the first conductivity type to form an n-channel metal oxide semiconductor (NMOS). Alternatively, impurity ions such as boron (B) are implanted into the source region 6a and the drain region 6b with energy of 5 to 50 keV to form a p-channel metal oxide semiconductor (PMOS). You may.

다음, 도 3에 도시한 바와 같이, 노출된 반도체 기판(1) 및 게이트 전극(4) 위에 에피층(7a, 7b, 7d)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3, epitaxial layers 7a, 7b, and 7d are formed on the exposed semiconductor substrate 1 and the gate electrode 4.

에피층(7a, 7b)은 가스 상태의 반도체 결정을 석출하여 반도체 기판(1)의 결정축을 따라 결정을 성장시켜 형성하고 에피층(7c) 또한 가스 상태의 반도체 결정을 석출하여 게이트 전극(4)의 결정축을 따라 결정을 성장시켜 형성한다. 여기서, 에피층(7a, 7b, 7d)은 50~500Å 정도의 두께로 형성할 수 있다.The epitaxial layers 7a and 7b are formed by depositing gaseous semiconductor crystals to grow crystals along the crystal axis of the semiconductor substrate 1. The epitaxial layer 7c also deposits gaseous semiconductor crystals to form the gate electrode 4. It is formed by growing crystals along the crystal axis of. Here, the epi layers 7a, 7b, and 7d may be formed to a thickness of about 50 to 500 kPa.

그 다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 식각 공정에 의해 사이드월(5)을 완전히 제거한다. 이어, 광 마스크(도시하지 않음)를 이용하여 반도체 기판(1) 위에 소정의 각도로 제2 도전형의 불순물 이온을 주입하여 할로(hallo) 즉, 확산 방지 영역(8a, 8b)을 형성한다. 이때, 제2 도전형 불순물 이온의 주입 각도는 약 30~60ㅀ정도로 하여 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 제2 도전형 불순물 이온 주입에 의한 확산 방지 영역(8a, 8b)은 사이드월(5)이 위치하던 영역과 게이트 전극(4)의 아래의 반도체 기판(1)에 형성된다. Next, as shown in FIG. 4, the side wall 5 is completely removed by an etching process. Subsequently, a second conductive type impurity ions are implanted on the semiconductor substrate 1 at a predetermined angle using a photo mask (not shown) to form halo, that is, diffusion preventing regions 8a and 8b. At this time, the implantation angle of the second conductivity type impurity ion is preferably about 30 to 60 kPa. The diffusion preventing regions 8a and 8b by the second conductivity type impurity ion implantation are formed in the region where the sidewall 5 is located and the semiconductor substrate 1 under the gate electrode 4.

이때, 제2 도전형 불순물은 제1 도전형 불순물과 반대 극성을 가진 불순물로확산 방지 영역(8a, 8b)에 제2 도전형 불순물로 붕소(B) 등과 같은 p형 불순물 이온을 주입할 경우에는 이온 주입 에너지를 5~50keV로 하며, 확산 방지 영역(8a, 8b)에 제2 도전형 불순물로 비소(As) 등과 같은 n형 불순물 이온을 주입할 경우에는 이온 주입 에너지를 10~60keV로 하는 것이 바람직하다.In this case, when the second conductivity type impurity is an impurity having a polarity opposite to that of the first conductivity type impurity, p-type impurity ions such as boron (B) are injected into the diffusion preventing regions 8a and 8b as the second conductivity type impurity. When the ion implantation energy is 5 to 50 keV, and the n-type impurity ions such as arsenic (As) are implanted into the diffusion barrier regions 8a and 8b as the second conductivity type impurities, the ion implantation energy is 10 to 60 keV. desirable.

그런 다음, 도 5에 도시한 바와 같이, 광 마스크를 이용하여 반도체 기판(1) 위에 제1 도전형의 불순물 이온을 저농도로 주입하여 저농도 도핑 영역(9a, 9b)을 형성한다. 이때, 저농도 도핑 영역(9a, 9b)에 제1 도전형의 불순물로 비소(As) 등의 n형 불순물 이온을 주입할 경우에은 이온 주입 에너지를 10~100keV로 하며, 저농도 도핑 영역(9a, 9b)에 제1 도전형 불순물로 붕소(B) 등의 P형 불순물 이온을 주입할 경우에는 이온 주입 에너지를 5~30keV로 하는 것이 바람직하다.Then, as shown in FIG. 5, low concentration doped regions 9a and 9b are formed by implanting impurity ions of the first conductivity type onto the semiconductor substrate 1 using a photomask at low concentration. At this time, when implanting n-type impurity ions such as arsenic (As) into the low concentration doped regions 9a and 9b as impurities of the first conductivity type, the ion implantation energy is 10 to 100 keV, and the low concentration doped regions 9a and 9b. In the case of implanting P-type impurity ions such as boron (B) as the first conductivity type impurity), the ion implantation energy is preferably 5 to 30 keV.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 확산 방지 영역(8a, 8b)에는 소스 및 드레인 영역(6a, 6b)과 저농도 도핑 영역(9a, 9b)과 다른 불순물 이온이 주입되어 있어 게이트 전극(4) 아래 영역으로 소스 및 드레인 영역(6a, 6b)과 저농도 도핑 영역(9a, 9b)의 불순물 이온이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자의 성능이 향상될 수 있다.Meanwhile, as described above, impurity ions different from the source and drain regions 6a and 6b and the lightly doped regions 9a and 9b are implanted into the diffusion barrier regions 8a and 8b to the region under the gate electrode 4. The diffusion of impurity ions in the source and drain regions 6a and 6b and the lightly doped regions 9a and 9b can be prevented. As a result, the performance of the semiconductor device may be improved.

다음, 도 1에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(3) 및 게이트 전극(4) 측면에 스페이서(10)를 형성하고, 반도체 기판(1) 상부 구조 전면에 실리사이드 형성용 금속막을 적층한 후, 소정의 온도로 열처리하여 금속 실리사이드(silicide)(11a, 11b, 11c)를 형성한다. 여기서, 금속막은 티타늄, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐 등과 같은 저저항성 금속으로 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 1, spacers 10 are formed on the side surfaces of the gate insulating film 3 and the gate electrode 4, and a silicide forming metal film is stacked on the entire upper structure of the semiconductor substrate 1, and then, The metal silicides 11a, 11b, and 11c are formed by heat treatment at a temperature of. Here, the metal film may be made of a low resistance metal such as titanium, cobalt, molybdenum, tungsten, or the like.

이러한 금속 실리사이드(11a, 11b, 11c)는 규소 화합물로서, 열처리 공정에 의해 에피층(7a, 7b, 7c)과 반응하여 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b) 위와 게이트 전극(4) 위에 만들어진다. 이때, 금속 실리사이드(11a, 11b, 11c)는 소스 또는 드레인 영역(6a, 6b)의 불순물 이온 또는 실리콘(silicon)과 반응하지 않는다. 이에 따라, 소스 또는 드레인 영역(6a, 6b)이 손상되지 않아 금속 실리사이드(11a, 11b, 11c)와 소스 또는 드레인 영역(6a, 6b)간의 접촉 저항이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 금속 실리사이드(11a, 11b, 11c)의 두께를 두껍게 형성할 수 있으므로 금속 실리사이드(11a, 11b, 11c)의 저항도 감소시킬 수 있다. The metal silicides 11a, 11b, and 11c are silicon compounds, which are formed on the source region 6a and drain region 6b and on the gate electrode 4 by reacting with the epi layers 7a, 7b, and 7c by a heat treatment process. . In this case, the metal silicides 11a, 11b, and 11c do not react with the impurity ions or silicon in the source or drain regions 6a and 6b. Accordingly, it is possible to prevent the source or drain regions 6a and 6b from being damaged to increase the contact resistance between the metal silicides 11a, 11b and 11c and the source or drain regions 6a and 6b. In addition, since the thickness of the metal silicides 11a, 11b, and 11c can be formed thick, the resistance of the metal silicides 11a, 11b, and 11c can also be reduced.

본 발명에 따르면 에피층을 반도체 기판 및 게이트 전극의 상부에 배치하고,에피층이 금속 실리사이드로 변화되도록 함으로써 금속 실리사이드에 의해 반도체 기판의 소스 및 드레인 영역이 감소하는 것을 최소화하여 반도체 소자의 성능 및 특성을 증가할 수 있다.According to the present invention, the epi layer is disposed on the semiconductor substrate and the gate electrode, and the epi layer is changed to the metal silicide, thereby minimizing the reduction of the source and drain regions of the semiconductor substrate by the metal silicide, thereby reducing the performance and characteristics of the semiconductor device. Can be increased.

또한, 서로 접촉하는 금속 실리사이드와 하부막간의 접촉저항을 감소시킬 수 있다. In addition, the contact resistance between the metal silicide and the lower layer in contact with each other can be reduced.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of the invention.

Claims (6)

반도체 기판 위에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 형성하는 단계,Forming a gate insulating film and a gate electrode on the semiconductor substrate, 상기 게이트 절연막 및 상기 게이트 전극 측면에 사이드월을 형성하는 단계,Forming sidewalls on the gate insulating layer and the side of the gate electrode; 상기 게이트 전극과 사이드월에 의해 드러난 반도체 기판에 제1 도전형 불순물을 고농도로 이온 주입하여 소스 및 드레인 영역을 형성하는 단계,Forming a source and a drain region by ion implanting a first conductive impurity at a high concentration into the semiconductor substrate exposed by the gate electrode and the sidewall; 상기 소스 영역, 상기 드레인 영역 및 상기 게이트 전극 위에 에피층을 형성하는 단계,Forming an epitaxial layer on the source region, the drain region and the gate electrode; 상기 사이드월을 제거한 후 상기 반도체 기판 위에 소정의 각도로 제2 도전형 불순물 이온을 주입하여 확산 방지 영역을 형성하는 단계,Removing the sidewall and implanting second conductivity type impurity ions at a predetermined angle on the semiconductor substrate to form a diffusion barrier region; 상기 사이드월을 제거한 영역에 대응하는 위치의 반도체 기판에 제1 도전형불순물 이온을 저농도로 이온 주입하여 저농도 도핑 영역을 형성하는 단계,Forming a low concentration doped region by ion implanting the first conductivity type impurity ions at low concentration into a semiconductor substrate at a position corresponding to the region where the sidewalls are removed; 상기 게이트 절연막 및 상기 게이트 전극 측면에 스페이서를 형성하는 단계, 그리고Forming spacers on side surfaces of the gate insulating film and the gate electrode, and 상기 반도체 기판 상부에 실리사이드 형성용 금속막을 적층하고 열처리하여상기 에피층과 상기 실리사이드 형성용 금속막의 반응에 의한 금속 실리사이드를 형성하는 단계Stacking and heat treating a silicide forming metal film on the semiconductor substrate to form metal silicide by reaction of the epi layer and the silicide forming metal film 를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor device comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 확산 방지 영역은 상기 게이트 전극의 가장자리 영역 및 상기 스페이서 아래 영역까지 연장되어 형성되는 반도체 소자의 제조 방법.The diffusion preventing region extends to an edge region of the gate electrode and a region under the spacer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 도전형 불순물 이온과 제2 도전형 불순물 이온은 서로 반대 극성을가지는 반도체 소자의 제조 방법.And the first conductivity type impurity ion and the second conductivity type impurity ion have opposite polarities to each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역 형성을 위한 제1 도전형 불순물 이온이n형 불순물 이온일 경우에는 10~100keV의 에너지로 이온 주입하며 P형 불순물 이온일 경우에는 5~50KeV의 에너지로 이온 주입하는 반도체 소자의 제조 방법.A semiconductor implanted with an energy of 10 to 100 keV when the first conductivity type impurity ions for forming the source region and the drain region is an n type impurity ion, and an ion implanted with an energy of 5 to 50 KeV when the P type impurity ion is used. Method of manufacturing the device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확산 방지 영역 형성을 위한 제2 도전형 불순물 이온이 n형 불순물 이온일 경우에는 10~60keV의 에너지로 이온 주입하며 P형 불순물 이온일 경우에는 5~50KeV의 에너지로 이온 주입하는반도체 소자의 제조 방법.Fabrication of a semiconductor device in which the second conductivity type impurity ion for forming the diffusion barrier region is ion implanted at an energy of 10 to 60 keV and ion implanted at an energy of 5 to 50 KeV when the P type impurity ion Way. 제1항에서, In claim 1, 상기 에피층은 50~500Å의 두께로 형성하는 반도체 소자의 제조 방법.The epi layer is a semiconductor device manufacturing method to form a thickness of 50 ~ 500Å.
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