KR100734142B1 - Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device - Google Patents
Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100734142B1 KR100734142B1 KR1020060082721A KR20060082721A KR100734142B1 KR 100734142 B1 KR100734142 B1 KR 100734142B1 KR 1020060082721 A KR1020060082721 A KR 1020060082721A KR 20060082721 A KR20060082721 A KR 20060082721A KR 100734142 B1 KR100734142 B1 KR 100734142B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pattern
- polysilicon
- layer
- forming
- gate
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 108
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 108
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 51
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 7
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 31
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28035—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities
- H01L21/28044—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
- H01L21/26586—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation characterised by the angle between the ion beam and the crystal planes or the main crystal surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4916—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
- H01L29/4925—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen with a multiple layer structure, e.g. several silicon layers with different crystal structure or grain arrangement
- H01L29/4933—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen with a multiple layer structure, e.g. several silicon layers with different crystal structure or grain arrangement with a silicide layer contacting the silicon layer, e.g. Polycide gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4983—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET with a lateral structure, e.g. a Polysilicon gate with a lateral doping variation or with a lateral composition variation or characterised by the sidewalls being composed of conductive, resistive or dielectric material
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 소자를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.2 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명은 반도체 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 실리사이드를 사용하는 반도체 소자의 전기적 특성을 향상시킨 반도체 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a semiconductor device having improved electrical characteristics of a semiconductor device using silicide and a method of manufacturing the same.
최근 들어, 반도체 소자 분야의 기술 개발에 따라 보다 미세한 치수를 갖는 트랜지스터와 같은 반도체 소자가 개발되고 있다. 특히, 최근 들어, 90nm 이하의 치수를 갖는 MOSFET 트랜지스터의 개발이 급속히 이루어지고 있다.Recently, with the development of technology in the field of semiconductor devices, semiconductor devices such as transistors having finer dimensions have been developed. In particular, in recent years, development of MOSFET transistors having a dimension of 90 nm or less has been rapidly made.
그러나, MOSFET 트랜지스터의 치수가 점차 감소 됨에 따라 예상치 못한 문제점들, 예를 들면, 폴리 실리콘 게이트의 높이 감소로 인한 저항 증가 등의 문제점이 발생하고 있다.However, as the size of the MOSFET transistors is gradually reduced, unexpected problems, such as an increase in resistance due to a decrease in the height of the polysilicon gate, occur.
이와 같은 문제점을 극복하기 위해 최근에는 풀 실리사이드 게이트(fully silicide gate) 또는 금속 게이트(metal gate)와 같은 기술이 개발되고 있다. 그러나, 풀 실리사이드 게이트 또는 금속 게이트를 현재 널리 사용되는 폴리실리콘 게이트로 대체하기 위해서는 많은 문제점을 갖는다. 예를 들면, 풀 실리사이드 게이트의 경우 풀 실리사이드 게이트를 형성하는 공정 중 게이트 산화막의 특성에 큰 영향을 미치고, 금속 게이트의 경우 금속 게이트에 포함된 금속 또는 금속 이온이 게이트 산화막 및/또는 반도체 기판으로 확산되는 문제점을 갖는다.Recently, technologies such as a fully silicide gate or a metal gate have been developed to overcome this problem. However, there are many problems to replace full silicide gates or metal gates with polysilicon gates that are currently widely used. For example, in the case of the full silicide gate, the characteristics of the gate oxide film during the process of forming the full silicide gate have a great influence, and in the case of the metal gate, metal or metal ions included in the metal gate diffuse into the gate oxide film and / or the semiconductor substrate. Has the problem.
따라서, 본 발명은 게이트 산화막에 영향을 미치지 않는 실리사이드 공정에 의하여 제조된 반도체 소자를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention provides a semiconductor device manufactured by a silicide process that does not affect the gate oxide film.
본 발명의 다른 목적은 상기 반도체 소자의 제조 공정을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing process of the semiconductor device.
이와 같은 본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위한 반도체 소자는 반도체 기판상에 형성된 게이트 산화막 패턴, 상기 게이트 산화막 패턴상에 형성된 폴리실리콘 패턴, 상기 폴리실리콘 패턴의 양쪽 측벽에 상기 폴리실리콘 패턴의 상면보다 높게 형성된 제1 게이트 스페이서, 상기 폴리실리콘 패턴의 상면 및 상기 제1 게이트 스페이서의 상면에 배치된 게이트 실리사이드 패턴, 상기 게이트 실리사이드 패턴의 측면 및 상기 제1 게이트 스페이서의 측면에 배치된 제2 게이트 스페이서를 포함한다.A semiconductor device for realizing one object of the present invention is a gate oxide film pattern formed on a semiconductor substrate, a polysilicon pattern formed on the gate oxide pattern, and both sidewalls of the polysilicon pattern than the upper surface of the polysilicon pattern. A first gate spacer formed high, a gate silicide pattern disposed on an upper surface of the polysilicon pattern and an upper surface of the first gate spacer, a sidewall of the gate silicide pattern, and a second gate spacer disposed on a side of the first gate spacer Include.
또한, 본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 반도체 소자의 제조 방법은 반 도체 기판상에 게이트 산화막 패턴 및 제1 폴리실리콘 패턴을 형성하는 단계, 상기 게이트 산화막 패턴의 측벽 및 상기 제1 폴리실리콘 패턴의 측벽에 상기 제1 폴리실리콘 패턴의 상면과 동일한 높이를 갖는 제1 게이트 스페이서를 형성하는 단계, 상기 제1 게이트 스페이서 및 상기 제1 폴리실리콘 패턴의 상면에 제2 폴리실리콘 패턴, 제1 금속 패턴 및 제3 폴리실리콘 패턴을 순차적으로 형성하는 단계, 상기 제1 게이트 스페이서, 제2 폴리실리콘 패턴, 제1 금속 패턴 및 제3 폴리실리콘 패턴의 측벽을 감싸는 제2 게이트 스페이서를 형성하는 단계, 상기 제3 폴리실리콘 패턴의 상면을 덮도록 상기 반도체 기판상에 제2 금속층을 형성하는 단계 및 상기 제1 금속 패턴 및 제2 금속층을 열처리하여 상기 게이트 산화막 패턴상에 상기 제1 폴리실리콘 패턴의 일부가 남겨지도록 실리사이드를 형성하는 단계를 포함한다.In addition, a method of manufacturing a semiconductor device for realizing another object of the present invention includes forming a gate oxide pattern and a first polysilicon pattern on a semiconductor substrate, the sidewalls of the gate oxide pattern and the first polysilicon pattern Forming a first gate spacer having the same height as a top surface of the first polysilicon pattern on sidewalls, a second polysilicon pattern, a first metal pattern on the top surface of the first gate spacer and the first polysilicon pattern, and Sequentially forming a third polysilicon pattern; forming a second gate spacer surrounding sidewalls of the first gate spacer, the second polysilicon pattern, the first metal pattern, and the third polysilicon pattern; Forming a second metal layer on the semiconductor substrate to cover the top surface of the polysilicon pattern; and the first metal pattern and the second metal layer Heat treatment includes the step of forming the first polyester is such that leave the silicide portion of a silicon pattern on the gate oxide film pattern.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자 및 이의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and the general knowledge in the art. Those skilled in the art can implement the present invention in various other forms without departing from the technical spirit of the present invention.
반도체 소자(Semiconductor devices SemiconductorSemiconductor devicedevice ))
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 소자를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 반도체 소자(100)는 반도체 기판(10), 게이트 산화막 패턴(20), 폴리실리콘 패턴(30), 제1 게이트 스페이서(40), 게이트 실리사이드 패 턴(50) 및 제2 게이트 스페이서(60)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the semiconductor device 100 may include a
본 실시예에서, 반도체 기판(10)은 실리콘 웨이퍼를 포함하며, 예를 들어, 반도체 기판(10)은 P형 불순물로 저농도 이온 도핑된 P형 반도체 기판이다.In this embodiment, the
게이트 산화막 패턴(20)은 반도체 기판(10) 상에 형성되며, 게이트 산화막 패턴(20)은 실리콘 산화막일 수 있다.The
한편, 게이트 산화막 패턴(20)의 하부에 대응하는 반도체 기판(10)에는 LDD 구조를 형성하기 위하여 N형 불순물을 저농도 이온 주입하여 형성된 저농도 소오스(12) 및 N형 불순물을 고농도 이온 주입하여 저농도 소오스(12)와 접합된 고농도 소오스(13), N형 불순물을 저농도 이온 주입하여 형성된 저농도 드레인(14) 및 N형 불순물을 고농도 이온 주입하여 저농드 드레인(14)과 접합된 저농도 드레인(15)를 포함한다.Meanwhile, in the
폴리실리콘 패턴(30)은 게이트 산화막 패턴(20) 상에 형성되며, 폴리실리콘 패턴(30)은 폴리실리콘을 포함한다.The
제1 게이트 스페이서(40)는 게이트 산화막 패턴(20) 및 폴리실리콘 패턴(30)의 측벽에 각각 배치된다. 본 실시예에서, 제1 게이트 스페이서(40)는 게이트 산화막 패턴(20)의 높이 및 폴리실리콘 패턴(30)의 높이를 합한 높이보다 높은 두께를 갖는다. 본 실시예에서, 제1 게이트 스페이서(40)는 단면이 직사각형 형상을 갖고, 제1 게이트 스페이서(40)의 폭은 약 10nm 내지 약 30nm일 수 있다.The
게이트 실리사이드 패턴(50)은 폴리실리콘 패턴(30)의 상면 및 제1 게이트 스페이서(40)의 상면 상에 배치된다. 본 실시예에서, 게이트 실리사이드 패턴(50) 은 폴리실리콘과 금속을 열처리하여 형성할 수 있다. 이때, 폴리실리콘과 반응하는 금속의 예로서는 티타늄, 텅스텐 등을 들 수 있다.The
한편, 반도체 기판(10)에 형성된 고농도 소오스(13)와 대응하는 반도체 기판(10)에는 소오스 실리사이드 패턴(52)이 형성될 수 있고, 반도체 기판(10)에 형성된 고농도 드레인(15)과 대응하는 반도체 기판(10)에는 드레인 실리사이드 패턴(54)가 형성될 수 있다.Meanwhile, a
제2 게이트 스페이서(60)는 제1 게이트 스페이서(40)의 측면 및 제1 게이트 스페이서(40)의 상면에 배치된 게이트 실리사이드 패턴(50)의 측면을 덮는다. 본 실시예에서, 제2 게이트 스페이서(60)의 폭은 약 20nm 내지 약 30nm일 수 있다.The
상술된 반도체 소자는 폴리실리콘 게이트의 상부에 실리사이드를 형성할 때 실리사이드가 게이트 산화막에 미치는 영향을 감소시켜 반도체 소자의 특성 저하를 방지하고, LDD 구조를 보다 효율적으로 형성할 수 있도록 하여 반도체 소자의 특성을 향상시킨다.The above-described semiconductor device reduces the influence of silicide on the gate oxide film when forming the silicide on the polysilicon gate, thereby preventing the deterioration of the characteristics of the semiconductor device and enabling the LDD structure to be formed more efficiently. To improve.
반도체 소자의 제조 방법(Manufacturing method of semiconductor device MethodMethod ofof ManufactruingManufactruing thethe SemiconductorSemiconductor devicedevice ))
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.2 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 반도체 기판(10) 상에는 게이트 산화막 패턴(20) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30)이 형성된다.2, a gate
구체적으로, 게이트 산화막 패턴(20) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30)을 형성하기 위해서, 먼저, 반도체 기판(10) 상에는 게이트 산화막(미도시) 및 제1 폴리실리콘층(미도시)이 순차적으로 형성된다. 본 실시예에서 게이트 산화막은 반도체 기판(10)을 산화시켜 형성될 수 있고, 제1 폴리실리콘층은 화학기상증착 공정 등을 통해 게이트 산화막 상에 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 폴리실리콘층의 두께는 약 30nm 내지 약 50nm의 두께로 형성될 수 있다.Specifically, in order to form the gate
게이트 산화막 및 제1 폴리실리콘층이 반도체 기판(10) 상에 형성된 후, 제1 폴리실리콘층의 상면에는 포토레지스트 필림이 형성되고, 포토레지스트 필름은 노광 공정 및 현상 공정을 포함하는 포토 공정에 의하여 패터닝되어 제1 폴리실리콘층 상면에는 포토레지스트 패턴(미도시)이 형성된다.After the gate oxide film and the first polysilicon layer are formed on the
제1 폴리실리콘층 및 게이트 산화막은 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 패터닝되고, 이 결과 반도체 기판(10) 상에는 제1 폴리실리콘 패턴(30) 및 게이트 산화막 패턴(20)이 형성된다.The first polysilicon layer and the gate oxide layer are patterned using the photoresist pattern as an etching mask, and as a result, the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 반도체 기판(10) 상에 게이트 산화막 패턴(20) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30)이 형성된 후, 반도체 기판(10) 상에는 제1 게이트 스페이서(40, 도 5참조)가 형성된다.3 to 5, after the gate
제1 게이트 스페이서(40)를 형성하기 위하여, 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 절연막이 형성된다. 본 실시예에서, 절연막은 화학 기상 증착 공정에 의하여 형성되며, 절연막은 제1 폴리실리콘 패턴(30)이 충분히 덮이도록 형성된다.In order to form the
이어서, 절연막은 평탄화 공정에 의하여 평탄화된다. 이때, 절연막의 평탄화 는 화학 기계적 연마(CMP)공정에 의하여 평탄화된다. 평탄화 공정에 의하여 절연막은 평탄화되어 절연막 패턴(42)이 형성 및 절연막 패턴(42)을 형성하는 도중 제1 폴리실리콘 패턴(30)의 상면은 노출된다.Next, the insulating film is planarized by a planarization process. At this time, the planarization of the insulating film is planarized by a chemical mechanical polishing (CMP) process. The top surface of the
도 4를 참조하면, 제1 폴리실리콘 패턴(30)의 상면을 노출하는 절연막 패턴(42)이 형성된 후, 절연막 패턴(42)의 상면에는 희생막(미도시)이 형성된다. 본 실시예에서 희생막은 질화막일 수 있고, 절연막 패턴(42)의 상면에 약 20nm 내지 약 40nm의 두께로 형성된다.Referring to FIG. 4, after the
희생막이 형성된 후, 희생막 상면에는 포토레지스트 필름이 형성되고, 포토레지스트 필름은 노광 공정 및 현상 공정을 포함하는 포토 공정에 의하여 패터닝되어 희생막 상면에는 포토레지스트 패턴이 형성된다.After the sacrificial film is formed, a photoresist film is formed on the top surface of the sacrificial film, and the photoresist film is patterned by a photo process including an exposure process and a developing process to form a photoresist pattern on the top surface of the sacrificial film.
희생막은 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 패터닝되어 절연막 패턴(42) 상에는 희생막 패턴(44)이 형성된다.The sacrificial layer is patterned using the photoresist pattern as an etching mask to form a
평면상에서 보았을 때, 제1 폴리실리콘 패턴(30)의 측면을 기준으로 희생막 패턴(44) 및 절연막 패턴(42)의 중첩 길이는 약 20nm 내지 약 40nm인 것이 바람직하다.In plan view, the overlapping length of the
도 5를 참조하면, 절연막 패턴(42) 상에 희생막 패턴(44)이 형성된 후, 절연막 패턴(42)은 희생막 패턴(44)을 식각 마스크로 이용하여 식각되고, 이로 인해 반도체 기판(10) 상에는 제1 게이트 스페이서(40)가 형성된다. 본 실시예에서, 절연막 패턴(42)은, 예를 들어, 이방성 식각 공정에 의하여 식각된다.Referring to FIG. 5, after the
이후, 제1 게이트 스페이서(40) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30) 상에 배치된 희 생막 패턴(44)은 제1 게이트 스페이서(40)로부터 제거된다.Thereafter, the
도 6을 참조하면, 제1 게이트 스페이서(40)가 형성된 후, 얕은 접합 소오스 및 드레인을 형성하기 위해 LDD 이온 주입 공정 및 포켓 이온 주입 공정이 수행된다. LDD 이온 주입 공정은 하이 도우즈(high dose)로 수행되며, 포켓 이온 주입 공정은 반도체 기판에 대하여 약 45도 내지 약 60도 정도 기울어지게 형성된다.Referring to FIG. 6, after the
이로 인해, 게이트 산화막 패턴(20)의 양쪽에는 각각 저농도 소오스 및 저농도 드레인이 각각 형성된다.For this reason, low concentration source and low concentration drain are formed in each of the gate
도 7 내지 도 9를 참조하면, 반도체 기판(10)에 저농도 소오스(12) 및 저농도 드레인(14)이 형성된 후, 제1 게이트 스페이서(40) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30) 상에는 제2 폴리실리콘 패턴(52), 제1 금속 패턴(54) 및 제3 폴리실리콘 패턴(56)이 순차적으로 형성된다.7 to 9, after the
제2 폴리실리콘 패턴(52), 제1 금속 패턴(54) 및 제3 폴리실리콘 패턴(56)을 순차적으로 형성하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 반도체 기판(10)에는 제1 게이트 스페이서(40) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30)을 덮는 제2 폴리실리콘층(51)이 형성된다. 이때, 제2 폴리실리콘층(51)의 두께는 약 50nm 이상인 것이 바람직하다.In order to sequentially form the
제2 폴리실리콘층(51)이 형성된 후, 제2 폴리실리콘층(51)으로는 N형 불순물이 고농도 주입되어 반도체 기판(10)에는 고농도 소오스(13) 및 고농도 드레인(14)이 형성되어 LDD 구조가 형성된다.After the
LDD 구조가 형성된 후, 도 8에 도시된 바와 같이 제2 폴리실리콘층(51) 상면에는 제1 금속층(53)이 형성된다. 본 실시예에서, 제1 금속층(53)은 티타늄, 텅스 텐 등으로 형성될 수 있고, 제1 금속층(53)의 두께는 10nm 이하인 것이 바람직하다.After the LDD structure is formed, the
이후, 도 8을 다시 참조하면, 제1 금속층(53) 상면에는 제3 폴리실리콘층(55)이 형성된다. 본 실시예에서, 제3 폴리실리콘층(55)의 두께는 약 30nm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 제1 금속츠(53)의 두께를 약 10nm 이하로 하고 제3 폴리실리콘층(55)의 두께를 약 30nm 이하로 함으로써 게이트 구조물의 저항을 크게 감소 시킬 수 있다.Subsequently, referring again to FIG. 8, a
도 9를 참조하면, 제1 게이트 스페이서(40) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30) 상에 제2 폴리실리콘층(51), 제1 금속층(53) 및 제3 폴리실리콘층(55)을 형성한 후, 제3 폴리실리콘층(55) 상에는 다시 포토레지스트 패턴이 형성된다.9, a
이어서, 제3 폴리실리콘층(55), 제1 금속층(53) 및 제2 폴리실리콘층(51)은 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 순차적으로 이방성 식각되고, 이 결과 제1 게이트 스페이서(40) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30) 상에는 제2 폴리실리콘 패턴(52), 제1 금속 패턴(54) 및 제3 폴리실리콘 패턴(56)이 각각 형성된다.Subsequently, the
도 10을 참조하면, 제3 폴리실리콘 패턴(56), 제1 금속 패턴(54) 및 제2 폴리실리콘 패턴(52)이 형성된 후, 반도체 기판(10) 상에는 다시 제2 게이트 스페이서를 형성하기 위한 절연막이 형성되고, 절연막은 에치 백 공정에 의하여 식각 되고 이로 인해 반도체 기판(10) 상에는 제2 게이트 스페이서(60)가 형성된다.Referring to FIG. 10, after the
도 11을 참조하면, 제2 게이트 스페이서(60)가 형성된 후, 반도체 기판(10)에는 다시 제2 금속층(58)이 형성된다. 본 실시예에서, 제2 금속층(58)은, 예를 들 어, 티타늄 및 텅스텐을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, after the
본 실시예에서, 제1 금속층(53) 및 제2 금속층(58)은 서로 다른 금속으로 형성되거나, 동일한 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(53)이 텅스텐을 포함할 경우, 제2 금속층(58)은 티타늄으로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제1 금속층(53) 및 제2 금속층(58)은 동일한 금속, 예를 들면, 티타늄 또는 텅스텐으로 형성될 수 있다.In the present embodiment, the
제2 금속층(58)은, 예를 들어, 제3 폴리실리콘 패턴(56)상에 국부적으로 형성되거나, 제3 폴리실리콘 패턴(56), 반도체 기판(10)의 고농도 소오스(13) 및/또는 반도체 기판(10)의 고농도 드레인(15)에 형성될 수 있다.The
이어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 금속층(58)이 형성된 반도체 기판을 열처리함으로써, 제2 금속층(58) 및 제3 폴리실리콘 패턴(56), 제2 금속층(58) 및 반도체 기판(10)의 고농도 소오스(13), 제2 금속층(58) 및 반도체 기판(10)의 고농도 드레인(15)은 각각 반응한다. 이로 인해 제3 폴리실리콘 패턴(56)은 제2 금속층(58)과 반응하고, 제2 폴리실리콘 패턴(56), 제3 폴리실리콘 패턴(58) 및 제1 폴리실리콘 패턴(30)의 일부는 제1 금속 패턴(54)와 반응하여 실리사이드 패턴(50)이 형성된다. 이때, 제1 폴리실리콘 패턴(30)의 일부는 제1 금속 패턴(54)와 반응하지 않고 게이트 산화막 패턴(20)의 상면에 남게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 1, the semiconductor substrate on which the
이상에서 상세하게 살펴본 바에 의하면 트랜지스터의 특성을 향상시키기 위한 실리사이드 공정을 개선하여 트랜지스터의 전기적 특성을 크게 향상시킬 수 있 는 장점을 갖는다.As described in detail above, the silicide process for improving the characteristics of the transistor may be improved, and thus the electrical characteristics of the transistor may be greatly improved.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will have the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the art.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060082721A KR100734142B1 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060082721A KR100734142B1 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100734142B1 true KR100734142B1 (en) | 2007-06-29 |
Family
ID=38373839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060082721A KR100734142B1 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100734142B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100791690B1 (en) | 2006-12-15 | 2008-01-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Method for manufacturing in semiconductor device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000020810A (en) * | 1998-09-24 | 2000-04-15 | 김영환 | Method of manufacturing transistor |
KR20000041697A (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-15 | 김영환 | Method for forming silicide of semiconductor device |
KR20020009014A (en) * | 2000-07-22 | 2002-02-01 | 박종섭 | Semiconductor Device and Method for Fabricating of the Same |
-
2006
- 2006-08-30 KR KR1020060082721A patent/KR100734142B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000020810A (en) * | 1998-09-24 | 2000-04-15 | 김영환 | Method of manufacturing transistor |
KR20000041697A (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-15 | 김영환 | Method for forming silicide of semiconductor device |
KR20020009014A (en) * | 2000-07-22 | 2002-02-01 | 박종섭 | Semiconductor Device and Method for Fabricating of the Same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100791690B1 (en) | 2006-12-15 | 2008-01-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Method for manufacturing in semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7008835B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having a gate structure with low parasitic capacitance | |
KR100574297B1 (en) | Field Effect Transistor and method of manufacturing the same | |
US6265272B1 (en) | Method of fabricating a semiconductor device with elevated source/drain regions | |
KR100871976B1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
KR20070028061A (en) | Multiple ldd-type mos transistor and manufacturing method thereof | |
US7211859B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR100606925B1 (en) | A method for fabricating a fin-FET | |
US7575989B2 (en) | Method of manufacturing a transistor of a semiconductor device | |
KR100734142B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device | |
KR100282453B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device the same | |
US9236448B2 (en) | Method for achieving very small feature size in semiconductor device by undertaking silicide sidewall growth and etching | |
US20080142884A1 (en) | Semiconductor device | |
US7186603B2 (en) | Method of forming notched gate structure | |
KR100823451B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device | |
JP2007142102A (en) | Semiconductor device, and method for manufacturing same | |
JP4388240B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR100479820B1 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR100467812B1 (en) | Semiconductor device and fabrication method thereof | |
KR100356472B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
US20080042198A1 (en) | Demos structure | |
KR100702833B1 (en) | method for manufacturing high speed transistor | |
KR100521451B1 (en) | Method for fabricating trench isolation in MOSFET | |
KR100511098B1 (en) | Method for improving inverse narrow width effect by using shallow trench isolation structure improvement | |
KR100900234B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR100636684B1 (en) | Gate structure of cell transistor and method of manufacturing the semiconductor memory device having the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120521 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |