KR101134157B1 - Technique for creating different mechanical stress in different channel regions by forming an etch stop layer having differently modified intrinsic stress - Google Patents

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Abstract

접촉 식각 정지층(116)을 제공함으로써, 차등 트랜지스터 형태들(100N,100P)의 채널 영역들 내의 응력이 효과적으로 제어될 수 있으며, 여기서 상기 접촉 중단층의 인장 또는 압축 응력 부분들은 화학적 식각, 플라즈마 식각, 이온 주입, 플라즈마 처리 등과 같이 잘 확립된 공정들에 의해서 획득될 수 있다. 그래서 트랜지스터(100N,100P) 성능의 상당한 개선이 획득되며, 반면에 프로세서 복잡성에는 크게 기여하지 않는다.By providing a contact etch stop layer 116, the stress in the channel regions of the differential transistor types 100N, 100P can be effectively controlled, wherein the tensile or compressive stress portions of the contact break layer are chemically etched, plasma etched. Can be obtained by well established processes such as ion implantation, plasma treatment and the like. Thus, significant improvements in transistor 100N, 100P performance are obtained, while not significantly contributing to processor complexity.

진성 응력, 차등 채널 영역 내 차등 기계적 응력Intrinsic stress, differential mechanical stress in the differential channel region

Description

차등적으로 변형된 진성 응력을 가지는 식각 정지층을 형성함으로써 차등 채널 영역들 내에 차등적인 기계적 응력을 생성하는 기술{TECHNIQUE FOR CREATING DIFFERENT MECHANICAL STRESS IN DIFFERENT CHANNEL REGIONS BY FORMING AN ETCH STOP LAYER HAVING DIFFERENTLY MODIFIED INTRINSIC STRESS}TECHNICAL FOR CREATING DIFFERENT MECHANICAL STRESS IN DIFFERENT CHANNEL REGIONS BY FORMING AN ETCH STOP LAYER HAVING DIFFERENTLY MODIFIED INTRINSIC STRESS }

일반적으로, 본 발명은 집적회로의 형성에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 전하 캐리어 이동도를 향상시키기 위해서 소정의 진성 응력(intrinsic stress)을 가지는 채널 영역을 보유한 전계 효과 트랜지스터들의 형성에 관한것이다.In general, the present invention relates to the formation of integrated circuits, and more particularly to the formation of field effect transistors having channel regions with a certain intrinsic stress to improve charge carrier mobility.

집적 회로들의 제조는 특정 회로 레이아웃에 따라 소정의 칩 영역 상에 많은 수의 회로 소자들을 형성하기를 요구한다. 일반적으로 복수의 프로세스 기법들이 현재 실시되고 있으며, 마이크로 프로세서, 스토리지 칩 등과 같은 복잡한 회로에 대해서, CMOS 기술이 현재 가장 유망한 기술인바, 이는 CMOS 기술이 동작 속도 및/또는 전력 소모 관점에서의 우수한 특성들을 보이기 때문이다. CMOS 기술을 사용하는 복잡한 집적 회로들의 제조 중에, 수 백만의 상보 트랜지스터들 즉, N-채널 트랜지스터 및 P-채널 트랜지스터들이 결정질 반도체층을 포함하는 기판 위에 형성된다. N-채널 트랜지스터이거나 P-채널 트랜지스터이거나 상관없이 MOS 트랜지스터는, 드레인 영역과 소스 영역들 사에에 배치된 역으로 도핑된 채널 영역을 가지는 고농도로 도핑된 드레인 및 소스 영역들의 인터페이스에 의해서 형성된 소위 PN 접합들을 포함한다. 상기 채널 영역의 전도성(conductivity), 즉 전도성 채널의 전류 구동 성능은 상기 채널 영역 위에 형성된 게이트 전극에 의해 제어되며, 그리고 얇은 절연층에 의해서 채널영역으로부터 분리된다. 상기 게이트 전극에 적절한 제어 전압의 인가로 인하여 전도성 채널을 형성하는 때에 상기 채널 영역의 전도성은 불순물의 농도와 다수의 전하 캐리어들의 이동성에 의존하며, 그리고 상기 트랜지스터 폭 방향으로 소정의 채널 영역의 확장에 대해 또한 채널 길이로서 칭해지는 상기 소스 및 드레인 영역들 사이의 거리에 의존한다. 그래서 상기 게이트 전극에 제어 전압을 인가하는 때에 상기 절연층 아래에서 전도성 채널을 빠르게 형성하는 능력과 함께, 상기 채널 영역의 전도성이 MOS 트랜지스터들의 성능을 본질적으로 결정한다. 그러므로 채널 저항의 감소와 관련된 상기 채널 길이의 감소는 상기 채널 길이가 집적 회로들의 동작 속도를 증기키기기 위해서 주요한 설계 기준이 되게 한다. Fabrication of integrated circuits requires forming a large number of circuit elements on a given chip area, depending on the particular circuit layout. In general, a plurality of process techniques are currently being implemented, and for complex circuits such as microprocessors, storage chips, etc., CMOS technology is the most promising technology at present, which has excellent characteristics in terms of operating speed and / or power consumption. Because it looks. During the manufacture of complex integrated circuits using CMOS technology, millions of complementary transistors, i.e., N-channel transistors and P-channel transistors, are formed on a substrate comprising a crystalline semiconductor layer. Regardless of whether it is an N-channel transistor or a P-channel transistor, a MOS transistor is a so-called PN formed by an interface of heavily doped drain and source regions having a reversely doped channel region disposed between the drain region and the source regions. Including junctions. The conductivity of the channel region, i.e. the current driving performance of the conductive channel, is controlled by a gate electrode formed over the channel region and separated from the channel region by a thin insulating layer. The conductivity of the channel region when forming a conductive channel due to the application of an appropriate control voltage to the gate electrode depends on the concentration of impurities and the mobility of the plurality of charge carriers, and on the expansion of the predetermined channel region in the transistor width direction. The distance between the source and drain regions is also referred to as the channel length. Thus, along with the ability to quickly form a conductive channel under the insulating layer when applying a control voltage to the gate electrode, the conductivity of the channel region essentially determines the performance of the MOS transistors. Therefore, the reduction in channel length associated with the reduction in channel resistance makes the channel length a major design criterion for inspiring the speed of operation of integrated circuits.

그러나 상기 트랜지스터 치수의 축소는 MOS 트랜지스터들의 채널 길이를 꾸준히 감소시킴으로써 얻어지는 이득들을 과도하게 상쇄시키지 않기위하여 해결되어야 하는 관련된 복수의 문제들을 수반한다. 이러한 관점에서 한가지 주요한 문제는 새로운 디바이스 세대를 위해, 트랜지스터의 게이트 전극과 같은 임계 치수의 회로 소자들을 신뢰할수 있도록 그리고 재생산가능하도록 생성하기 위한 개선된 광 리소그래피 및 식각 기법들의 개발에 있다. 더욱이, 가로 방향뿐만 아니라, 수직 방향에서 매우 정교한 불순물 프로파일들이 요구된 채널 제어 가능성과 결합하여 낮은 시트(sheet) 및 접촉 저항을 제공하기 위해서 상기 드레인 및 소스 영역들에 요구된다. 추가적으로, 또한 게이트 절연층에 대한 PN 접합의 수직 위치는 누설 전류 제어의 관점에서 중요한 설계 기준을 제시한다. 그래서 또한 상기 채널 길이를 감소시키는 것은 상기 게이트 절연층과 채널 영역에 의해서 형성된 인터페이스의 관점에서 드레인 및 소스 영역들의 깊이를 감소시키는 것을 요구하며, 그리하여 정교한 주입 기술들이 요구된다. 다른 접근에 따르면, 애피택셜(epitaxially)하게 성장한 영역들은 상기 게이트 전극에 특별한 오프셋과 함께 형성되며, 이것은 융기(raised) 드레인 및 소스 영역들의 증가된 전도성을 제공하기 위해서 융기 드레인 및 소스 영역들로 언급되며, 반면에 동시에 상기 게이트 절연층에 대하여 얕은 PN 접합은 유지된다.However, the reduction in transistor dimensions involves a number of related problems that must be solved in order not to excessively offset the gains obtained by steadily reducing the channel length of MOS transistors. One major problem in this regard is the development of improved optical lithography and etching techniques for producing reliable and reproducible critical dimension circuit elements, such as the gate electrode of a transistor, for a new device generation. Moreover, very sophisticated impurity profiles in the vertical as well as the transverse directions are required in the drain and source regions to provide a low sheet and contact resistance in combination with the desired channel controllability. In addition, the vertical position of the PN junction relative to the gate insulating layer also presents an important design criterion in terms of leakage current control. So also reducing the channel length requires reducing the depth of the drain and source regions in terms of the interface formed by the gate insulating layer and the channel region, thus requiring sophisticated implantation techniques. According to another approach, epitaxially grown regions are formed with special offsets in the gate electrode, which are referred to as raised drain and source regions to provide increased conductivity of the raised drain and source regions. While at the same time a shallow PN junction is maintained with respect to the gate insulating layer.

사용되는 상기 기술적 접근과는 무관하게, 정교한 스페이서 기술들은 매우 복잡한 불순물 프로파일을 생성하고, 그리고 상기 게이트 전극 내의 금속 실리사이드 영역들 및 자기-정렬(self-aligned) 방식으로 드레인과 소스 영역들을 형성하는 마스크로서 제공하기 위해서 필요하다. 임계 치수로 계속적인 사이즈의 감소, 즉 상기 트랜지스터들의 게이트 길이를 감소시키는 것은 상기 식별된 공정 단계들에 대한 적응 및 공정 기술들의 새로운 개발이 필요하기 때문에, 소정의 채널 길이에 대한 채널 영역 내에서 전하 캐리어 이동성을 증가시킴으로써 상기 트랜지스터 소자의 장치 성능을 개선하는 것이 제안되었다. 원칙적으로, 적어도 두 개의 메카니즘들이 상기 채널 영역에서 전하 캐리어의 이동성을 증가시키기 위해서 조합되거나 또는 분리되어 사용될 수 있다. 첫째로, 상기 채널 영역에서 불순물 농도는 감소할 수 있으며, 그리하여 전하 캐리어들의 산란을 감소시키고 그리고 전도성을 증가시킨다. 그러나 상기 채널 영역에서 불순물 농도를 상당히 감소시키는 것은 트랜지스터 장치의 임계 전압에 영향이 있으며, 그리하여 만약 다른 메카니즘들이 요구된 임계 전압을 조정하기 위해서 개발되지 않으면 불순물 농도의 감소는 더 효과있는 접근이 되지 못한다. 두 번째로, 예를 들면 인장 응력(tensile stress)또는 압축 응력(compressive stress)을 생성함으로써 상기 채널 영역의 격자 구조는 변형될 수 있으며, 이것은 전자들과 정공들 각각에 대하여 이동성(mobility)을 변형시킨다. 예를 들어 상기 채널 영역 내의 인장 응력을 생성하는 것은 전자들의 이동성을 증가시키며, 여기서 상기 인장 응력의 세기에 의존하여 20%까지 이동성의 증가가 얻어질 수 있으며, 직접적으로 대응하는 전도성이 증가하게 된다. 반면에, 상기 채널 영역 내의 압축 응력은 정공들의 이동성을 증가시킬 수 있으며, 여기서 P형 트랜지스터들의 성능을 개선시키기 위한 잠재성을 제공할 수 있다. 결과적으로 인장 또는 압축 응력을 생성하기 위해서 상기 채널 영역 내에 또는 아래에, 예를 들어 실리콘/게르마늄 층 또는 실리콘/탄소 층을 삽입하는 것이 제안되었다. 비록 상기 트랜지스터의 성능이 상기 채널 영역 내에 또는 아래에서 인장 응력층의 삽입으로 상당히 개선되었지만, 통상적이고 잘 확립된 CMOS 기술로 대응하는 응력층들의 형성을 실행하기 위해서는 상당한 노력이 필요하다. 예를 들어 추가적으로 애피택셜하게 성장하는 기술이 개발되어야 하며, 그리고 상기 채널 영역 내에 또는 아래의 적절한 위치들에 게르마늄 또는 탄소 함유 응력층을 형성하기 위한 공정 흐름이 실행되어야 한다. 그래서 공정의 복잡성은 상당히 증가되며, 그리하여 또한 생산 비용과 생산 수율 감소에 대한 잠재성을 증가시킨다. Regardless of the technical approach used, sophisticated spacer techniques create highly complex impurity profiles, and masks that form drain and source regions in a self-aligned and metal silicide regions within the gate electrode. It is necessary to provide as. Continuous reduction in size, i.e., reducing the gate length of the transistors, to a critical dimension requires adaptation to the identified process steps and new development of process techniques, so that charge in the channel region for a given channel length It has been proposed to improve the device performance of the transistor device by increasing carrier mobility. In principle, at least two mechanisms can be used in combination or separately to increase the mobility of charge carriers in the channel region. First, the impurity concentration in the channel region can be reduced, thereby reducing scattering of charge carriers and increasing conductivity. However, significantly reducing the impurity concentration in the channel region affects the threshold voltage of the transistor device, so if other mechanisms are not developed to adjust the required threshold voltage, the reduction of impurity concentration is not a more effective approach. . Secondly, the lattice structure of the channel region can be deformed, for example by creating a tensile or compressive stress, which deforms the mobility for each of the electrons and holes. Let's do it. For example, creating a tensile stress in the channel region increases the mobility of the electrons, where an increase in mobility up to 20% can be obtained, depending on the strength of the tensile stress, and the corresponding conductivity directly increases. . On the other hand, compressive stress in the channel region can increase the mobility of the holes, where it can provide the potential for improving the performance of P-type transistors. As a result, it has been proposed to insert, for example, a silicon / germanium layer or a silicon / carbon layer in or below the channel region to create tensile or compressive stresses. Although the performance of the transistor has been significantly improved by the insertion of a tensile stress layer in or below the channel region, considerable effort is required to carry out the formation of corresponding stress layers with conventional and well established CMOS technology. For example, additional epitaxially growing techniques must be developed, and process flows must be carried out to form germanium or carbon containing stress layers at appropriate locations in or below the channel region. The complexity of the process is thus significantly increased, thus also increasing the potential for reduced production costs and yields.

더욱이, 스페이서 소자들과 같은 다른 소자들에 의해 신뢰성있고 제어된 방식으로 응력을 유도하는 것은 어려운 일인바, 이는 스페이서 형성 공정이 특히, 극도로 스케일된 장치들에 대한 주입 공정 및 실리사이드화에 완전히 맞추어져야 하기 때문이며, 그러므로 응력 특성들에 대한 임의의 요구조건들을 만족시킬 수 있는 공정의 변화들에 대해 적은 유연성을 제공한다.Moreover, it is difficult to induce stress in a reliable and controlled manner by other devices, such as spacer devices, which makes the spacer formation process perfectly tailored to the implantation process and silicidation, especially for extremely scaled devices. Because it has to be, and therefore provides less flexibility for changes in the process that can satisfy any requirements for stress characteristics.

상술한 상황을 고려하여, 상기 스페이서 형성과 같이 복잡하고 비싼 애피택셜 성장 기법 또는 중요한 제조 단계들의 변화에 대한 요구없이 트랜지스터 구조에서 요구되는 응력 조건들을 생성할 수 있게하는 대체적인 기술이 필요하다.In view of the above situation, there is a need for an alternative technique that enables the creation of stress conditions required in transistor structures without the need for complex and expensive epitaxial growth techniques such as spacer formation or changes in critical fabrication steps.

이하는 본 발명의 어떤 양상이 기본적 이해를 제공하기 위해서 본 발명의 간략한 요약을 나타낸다. 본 요약은 본 발명의 완전한 개요는 아니다. 그것은 본 발명의 핵심적 또는 중요한 구성요소를 특정하거나 또는 본 발명의 영역을 묘사할 의도는 아니다. 그것의 유일한 목적은 후술할 더 상세한 설명을 위한 서두로서 간략한 형태로 어떤 개념들을 나타태는 것이다. The following presents a brief summary of the invention in which certain aspects of the invention provide a basic understanding. This summary is not an exhaustive overview of the invention. It is not intended to identify key or critical elements of the invention or to delineate the scope of the invention. Its sole purpose is to present some concepts in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later.

일반적으로, 본 발명은 층간 유전체 물질 내에 게이트 및 드레인과 소스 단자들에 대한 접촉 개구들을 형성하기 위한 기본적인 트랜지스터 구조의 완성 후에 형성되는 접촉 식각 정지층의 응력 특성들을 수정함으로써 서로다른 트랜지스터 소자들의 채널 영역 내에 요구된 응력 조건들을 생성할 수 있게하는 기법을 제시한다. 잘 알려진 바와 같이, 트랜지스터 소자들의 피처(feature) 치수들을 축소할 때에, 트랜지스터 소자 내에 유도된 기계적 응력의 신뢰가능하고 정교한 제어는 결함의 핵형성(nucleation of defects), 공극 형성(void formation), 전기적 특성의 변화 등과 같은 현상들을 대처하기 위해서 더욱 중요해지며, 여기서 특히 전기적 행동의 변형으로 특별하게 유도된 응력은 장치 성능을 개선시키기 위해서 긍정적으로 사용될 수 있다. 상기 채널 영역 내의 기계적 응력의 효과적인 제어, 즉 효과적인 응력 엔지니어링(stress engineering)은 측벽 스페이서들 및 접촉 식각 중단층이 모두 트랜지스터 구조 위에 직접적으로 놓이게 됨에 따라, 상기 측벽 스페이스들 및 접촉 식각 중단층의 영향을 고려함으로써 달성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 효과적인 응력 엔지니어링은 차등 트랜지스터 소자에 대한 차등 응력 조건들을 제공하기 위하여 접촉 중단층의 진성 응력 특성들을 조정함으로써 달성될 수 있으며, 반면에 동시에 통상적이며 잘 확립된 공정 기술들에 있어서 높은 호환성도를 유지한다.In general, the present invention provides a channel region of different transistor elements by modifying the stress characteristics of the contact etch stop layer formed after completion of the basic transistor structure for forming contact openings for gate and drain and source terminals in the interlayer dielectric material. We present a technique that enables us to create the required stress conditions within. As is well known, when reducing the feature dimensions of transistor elements, reliable and sophisticated control of the mechanical stresses induced in the transistor elements can be achieved by nucleation of defects, void formation, electrical It becomes even more important to cope with phenomena such as changes in properties, in which stresses specifically induced by deformations of electrical behavior can be used positively to improve device performance. Effective control of the mechanical stress in the channel region, ie effective stress engineering, affects the sidewall spaces and the contact etch stop layer as both sidewall spacers and the contact etch stop layer are placed directly on the transistor structure. Can be achieved by consideration. According to the present invention, effective stress engineering can be achieved by adjusting the intrinsic stress characteristics of the contact breakdown layer to provide differential stress conditions for the differential transistor device, while at the same time high in conventional and well established process techniques. Maintain compatibility.

본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, 방법은 제1 트랜지스터 소자 및 제2 트랜지스터 소자 위에서 유전체층을 형성하는 것을 포함하며, 여기서 유전체층은 제1의 소정의 진성 기계적 응력(intrinsic mechanical stress)을 가진다. 더욱이 마스크 층은 상기 제1 트랜지스터 소자 위에 형성된 유전체층의 제1 부분을 노출시기고, 상기 제2 트랜지스터 소자 위에 형성된 유전체층의 제2 부분을 커버하기 위해서 상기 제1 및 제2 트랜시스터 소자 위에 형성된다. 최종적으로, 상기 제1 부분 내의 상기 제1 진성 응력은 상기 제1 부분의 이온 충격에 의해 변형된 진성 응력으로 변형된다.According to one exemplary embodiment of the present invention, the method includes forming a dielectric layer over the first transistor element and the second transistor element, wherein the dielectric layer has a first predetermined intrinsic mechanical stress. Further, a mask layer is formed over the first and second transistor elements to expose a first portion of the dielectric layer formed over the first transistor element and cover the second portion of the dielectric layer formed over the second transistor element. Finally, the first intrinsic stress in the first portion is transformed into an intrinsic stress deformed by the ion bombardment of the first portion.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라, 방법은 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터 위에서 제 1 유전체층을 형성하는 것을 포함하며, 여기서 상기 제1 유전체층은 제1의 소정의 진성 기계적 응력을 가진다. 더욱이, 상기 제1 트랜지스터 소자 위에서 형성된 상기 제1 유전체층의 제1 부분은 선택적으로 제거된다. 추가적으로, 제2 유전체층이 상기 제1 트랜지스터 소자 및 상기 제2 트랜지스터 소자 위에서 형성된 상기 제1 유전체층의 제2 부분 위에서 형성되며, 여기서 상기 제2 유전체층은 상기 제1 진성 응력과는 다른 제2 진성 응력을 가진다. 최종적으로, 상기 제1 유전체층의 상기 제2 부분 위에서 형성된 상기 제2 유전체층의 제2 부분은 선택적으로 제거된다.According to another exemplary embodiment of the invention, the method includes forming a first dielectric layer over the first transistor and the second transistor, wherein the first dielectric layer has a first predetermined intrinsic mechanical stress. Moreover, the first portion of the first dielectric layer formed over the first transistor element is selectively removed. Additionally, a second dielectric layer is formed over the first transistor element and a second portion of the first dielectric layer formed over the second transistor element, wherein the second dielectric layer is subjected to a second intrinsic stress different from the first intrinsic stress. Have Finally, the second portion of the second dielectric layer formed over the second portion of the first dielectric layer is selectively removed.

본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라, 반도체 장치는 제1 채널 영역 및 상기 제1 트랜지스터 소자를 에워 싼 제1 유전체층을 가지는 제1 트랜지스터 소자를 포함하며, 여기서 상기 제1 유전체층은 상기 제1 채널 영역에서 제1 응력을 유도한다. 더욱이 상기 반도체 장치는 제2 채널 영역 및 제2 유전체층을 가지는 제2 트랜지스터 소자를 포함하며, 여기서 상기 제2 유전체층은 상기 제2 트랜지스터 소자를 에워 싸고, 그리고 상기 제2 채널 영역 내에 제2 응력을 유도하며, 여기서 상기 제2 응력은 상기 제1 응력과는 다르다. According to another exemplary embodiment of the present invention, a semiconductor device includes a first transistor element having a first channel region and a first dielectric layer surrounding the first transistor element, wherein the first dielectric layer is the first dielectric layer. Induce a first stress in the channel region. Moreover, the semiconductor device includes a second transistor element having a second channel region and a second dielectric layer, wherein the second dielectric layer surrounds the second transistor element and induces a second stress in the second channel region. Wherein the second stress is different from the first stress.

본 발명은 첨부한 도면과 함께 아래 설명을 참고하여 이해될 수 있다. 여기서, 유사한 참조번호는 유사한 구성요소를 나타낸다.The invention can be understood with reference to the following description in conjunction with the accompanying drawings. Here, like reference numerals denote like elements.

도1a-1g는 여러가지 제조 단계에서 두 개의 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치의 단면도를 개략적으로 보여주며, 여기서 접촉 식각층의 진성 기계적 응력은 본 발명의 실시예에 따라 비반응성 이온들과 함께 처리함으로써 변형된다. 1A-1G schematically illustrate cross-sectional views of a semiconductor device including two transistors at various stages of fabrication, wherein the intrinsic mechanical stress of the contact etch layer is modified by treatment with non-reactive ions in accordance with an embodiment of the present invention. do.

도2a-2j는 두 개의 다른 트랜지스터 소자들을 포함하는 반도체 장치의 단면도를 개략적으로 보여주며, 여기서 접촉 식각 정지층의 진성 응력은 본 발명의 다른 실시예들에 따라 비반응성 이온과 함게 처리함으로써 변형된다; 그리고2A-2J schematically show a cross-sectional view of a semiconductor device including two different transistor elements, wherein the intrinsic stress of the contact etch stop layer is modified by treating with non-reactive ions in accordance with other embodiments of the present invention. ; And

도3a-3g는 두 개의 다른 트랜지스터 타입들을 포함하는 반도체 장치의 단면도를 개략적으로 보여주며, 상기 두 개의 다른 트랜지스터 타입들은 본 발명의 다른 실시예들에 따라 건식 식각 기술들에 의해 그들의 부분들을 선택적으로 제거함으로써 대응하여 설계된 접촉 식각 정지층들을 형성한다. 3A-3G schematically illustrate a cross-sectional view of a semiconductor device including two different transistor types, wherein the two different transistor types selectively select their portions by dry etching techniques in accordance with other embodiments of the present invention. By removing the correspondingly designed contact etch stop layers.

본 발명은 여러가지 변형들과 대체적인 형태들로 될 수 있으며, 그것들 중 특정한 실시예가 도면에 예로서 도시되었으며, 그리고 본원에서 세부적으로 설명된다. 그러나 본원의 특정 실시예들의 설명은 개시된 특정한 형태로 본발명을 제한할 것을 의도하지 않으며, 오히려, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해서 정의되는 본 발명의 사상과 범주 내에 드는 모든 변형들과 균등물 및 대안들을 포함함을 이해하여야 한다.The invention can be in various modifications and alternative forms, with specific embodiments of which are shown by way of example in the drawings and are described in detail herein. However, the description of specific embodiments herein is not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention is intended to cover all modifications and equivalents falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. And the alternatives.

본 발명의 예시적인 실시예가 아래에서 설명되었다. 명확성을 위해서, 실시예의 모든 특징들이 본 명세서에 설명되지는 않았다. 물론 임의의 그런 실제 실시예의 개발에서, 많은 실행 특성 결정들이 시스템 및 사업과 관련된 제약에 순응하는 것과 같이 개발자의 특정 목표들을 달성하기 위해서 이루어져야 하고, 상기 제약들 하나의 실행에서 다른 실행에 이르기까지 다양하다는 것이 이해될 것이다. 더욱이 그러한 개발 노력은 복잡하며, 많은 시간이 소비된다는 것을 이해하여야 하며, 그럼에도 불구하고 본원의 개시에 이점을 가지는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자를 위해서는 평범하게 착수될 수 있음이 이해될 것이다. Exemplary embodiments of the invention are described below. In the interest of clarity, not all features of the embodiments have been described herein. Of course, in the development of any such practical embodiment, many execution characterizations must be made to achieve the developer's specific goals, such as complying with system and business-related constraints, and vary from implementation of one of these constraints to another. Will be understood. Moreover, it is to be understood that such development efforts are complex and time consuming, and can nevertheless be undertaken conventionally for those skilled in the art having the benefit of this disclosure.

이제 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명할 것이다. 여러 가지 구조들, 시스템들, 장치들이 단지 설명의 목적과 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 잘 알려진 세부적인 사항으로 본 발명을 불명확하게하지 않기 위해서 도면에 대략적으로 도시되었다. 그럼에도 불구하고, 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 보기들을 묘사하거나 설명하는 것을 포함한다. 여기에서 사용된 단어들과 구절들은 관련된 기술분야에서 사용하는 단어들과 구절들의 의미와 일치하는 의미로 이해되고 해석되어야 한다. 용어 또는 구절에 대한 어떤 특별한 정의, 즉 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의해서 이해되는 보통적이고 관례적인 의미와 다른 정의는 본원에서의 용어 또는 구절의 일치하는 사용에 의해서 내포될 것을 의도하지 않는다. 용어 또는 구절이 특별한 의미, 즉 숙련된 기술자에 의해 이해되는 것과 다른 의미를 가질 것을 의도하는 경우라면 용어 또는 구절에 대해 직접적이고 명백하게 특별한 정의를 제공하는 정의 방법으로 명시하여 명확하게 기재할 것이다. The invention will now be described with reference to the accompanying drawings. Various structures, systems, and devices have been shown schematically in the drawings in order not to obscure the present invention only for purposes of explanation and details that are well known to those skilled in the art. Nevertheless, the attached drawings include describing or describing exemplary views of the invention. The words and phrases used herein should be understood and interpreted in a manner consistent with the meaning of the words and phrases used in the art. Any particular definition of a term or phrase, that is, a definition different from the usual and customary meanings understood by those skilled in the art, is not intended to be implied by the coincidental use of the term or phrase herein. If a term or phrase is intended to have a special meaning, that is, to have a meaning different from that understood by a skilled artisan, it will be clearly stated by way of definition that provides a direct and distinctly specific definition of the term or phrase.

본 발명은 차등 트랜지스터의 채널 영역에서 효과적인 응력 엔지니어링이 트랜지스터 구조와 함께 접촉되어 있거나, 또는 적어도 트랜지스터 구조에 근접하여 위치하는 유전체층의 진성 응력을 변형함으로써 효과적으로 달성될 수 있다는 개념에 기초한다. 상기 유전체층의 진성 응력의 변형은 프로세서 매개변수들을 조정하거나 및/또는 비반응성 이온과 함께 처리함으로써 달성될 수 있다. 유전체층이 트랜지스터 구조 위에 위치하기 때문에, 또한 그것이 트랜지스터 구조의 넓은 영역을 커버하는 접촉 식각 정지층으로 적어도 부분적으로 사용되기 때문에, 트랜지스터 구조에 기계적 커플링은 트랜지스터 형성 공정 동안에 중대한 변형들을 요구하지 않고 채널 영역 내에서 효과적인 응력 엔지니어링을 가능하게 한다. 더욱이, 본 발명은 기판 내에서 서로다른 다이(die) 위치들 또는 서로다른 다이들에서 서로다른 응력 특성들을 가지는 대응하는 유전체층의 변형과 형성을 가능하게 한다. 그러므로, 국부적인 스케일 상, 본 발명은 상보적인 트랜지스터 쌍인 CMOS 장치와 같이 근접하게 정열된 트랜지스터 소자들에 유전체층을 포함하는 차등 응력의 형성을 가능하게 하며, 그리하여, CPU들, 메모리 칩들 등과 같이 복잡한 CMOS 장치의 전반적인 성능을 개선하는 잠재성을 제공한다. 그래서, 소정의 트랜지스터의 기하구조에 대해서, 즉 소정의 기술 노드에 대해서, 같은 누설 레벨에서 더 고속 작동이 달성되며, 또는 소정의 동작 속도에 대해서는 누설 전류들 및 전력 소모는 감소될 수 있다. 더 범용의 스케일 상에서는, 웨이퍼의 차등 위치들에 위치된 장치들의 전기적 특성들의 편차 또는 다른 웨이퍼 상에서 형성된 장치들에서의 편차를 야기하는 프로세서 비균일성은 다른 웨이퍼들 또는 웨이퍼 위치들에 응력 레벨을 선택적으로 적합시킴으로써 감소되거나 또는 보상될 수 있으며, 여기서 응력 적합화는 트랜지스터 레벨,즉 트랜지스터 장치들에 포함된 채널 영역 내에서 일어나며, 그러므로 응력 엔지니어링을 매우 효과적이게 한다. The present invention is based on the concept that effective stress engineering in the channel region of a differential transistor can be effectively achieved by modifying the intrinsic stress of the dielectric layer in contact with the transistor structure or at least located in close proximity to the transistor structure. Deformation of the intrinsic stress of the dielectric layer can be accomplished by adjusting processor parameters and / or treating with non-reactive ions. Because the dielectric layer is located above the transistor structure, and also because it is at least partly used as a contact etch stop layer covering a large area of the transistor structure, mechanical coupling to the transistor structure does not require significant deformations during the transistor formation process and the channel region. Enable effective stress engineering within. Moreover, the present invention allows the deformation and formation of corresponding dielectric layers having different stress properties at different die locations or at different dies in the substrate. Therefore, on a local scale, the present invention enables the formation of differential stresses comprising dielectric layers in closely aligned transistor elements, such as CMOS devices that are complementary transistor pairs, and thus complex CMOS, such as CPUs, memory chips, and the like. It offers the potential to improve the overall performance of the device. Thus, for the geometry of a given transistor, i.e. for a given technology node, faster operation at the same leakage level is achieved, or leakage currents and power consumption can be reduced for a given operating speed. On a more general scale, processor non-uniformity causing variation in electrical characteristics of devices located at differential locations of the wafer or deviations in devices formed on other wafers may selectively cause stress levels to other wafers or wafer locations. It can be reduced or compensated for by fitting, where stress adaptation takes place within the transistor level, ie in the channel region included in the transistor devices, thus making stress engineering very effective.

상술한 것처럼, 응력 유도 문제는 피처(feature) 사이즈가 더 축소되는것과 관련되며, 그러므로 본 발명은 고도로 미세화된 반도체 장치의 조합에서 특히 유리하며, 그리하여 응력이 유도하는 문제로 인하여 야기되는 성능의 본질적인 손실없는 장치 미세화를 기대할 수 있게 한다.As mentioned above, the stress induction problem relates to the further reduction in feature size, and therefore the present invention is particularly advantageous in the combination of highly refined semiconductor devices, and thus intrinsic to the performance caused by the stress induced problem. It is possible to expect lossless device miniaturization.

도면들을 참조하여, 본 발명의 더 예시적인 실시예들을 더 자세하게 설명할 것이다. 도1a는 제1 트랜지스터 소자(100n)와 제2 트랜지스터 소자(100p)를 포함하는 반도체 장치(150)의 단면도를 보여준다. 상기 트랜지스터 소자들(100n,100p)는 N-채널 트랜지스터, 그리고 P-채널 트랜지스터, 또는 차등 다이(die) 위치들 또는 차등 기판 위치들에 위치한 같거나 다른 형태의 트랜지스터와 같은 트랜지스터 소자들의 다른 형태들을 나타낼 수 있으며, 그리고 특정의 실시예에서는 상기 트랜지스터(100n)은 N-채널 트랜지스터를 나타낼 수 있으며, 상기 제2 트랜지스터들(100p)는 P-채널 트랜지스터를 나타낼 수 있으며, 이들 둘 모두는 상보적인 트랜지스터 쌍을 형성하기 위해서 배열된다. 비록 상기 트랜지스터(100n) 및 (100p)가 서로 다른 치수, 전도성 타입, 위치, 기능, 등 일 수 있지만, 편의를 위하여 도시된 상기 트랜지스터는 본질적으로 같은 구성을 가지며, 그리고 상기 트랜지스터(100n) 및 (100p)의 대응하는 구성요소들은 같은 참조 번호들로 표기된다. 또한 비록 본 발명이 각 채널 영역들 내에서 또는 아래에서 추가적인 애피택시(epitaxy)층들과 같은 응력 유도 성분들이 없는 트랜지스터 소자들에 대하여 특히 유리하지만, 본 발명은 그러한 추가적인 응력 생성 기술들과 함께 결합될 수 있음에 주목하여야 한다. 또한 본 발명의 더 예시적인 실시예의 아래 설명에서, 임의의 융기 드레인(drain) 및 소스 영역들 없이 실리콘-온-인슐레이터(SOI)의 형태에 제공되는 트랜지스터 소자들로 언급됨을 이해하여야 한다. 설명 도중에 명확하게 될 것이지만, 또한 본 발명은 벌크(bulk) 반도체 기판 상에 형성된 트랜지스터 소자들에 응용될 수 있으며, 융기 드레인과 소스 영역들을 사용하여 트랜지스터 디자인에 용이하게 응용될 수 있다. With reference to the drawings, more exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail. 1A shows a cross-sectional view of a semiconductor device 150 including a first transistor element 100n and a second transistor element 100p. The transistor elements 100n and 100p may be connected to other forms of transistor elements, such as N-channel transistors and P-channel transistors, or transistors of the same or different type located at differential die locations or differential substrate locations. And in certain embodiments the transistor 100n may represent an N-channel transistor, and the second transistors 100p may represent a P-channel transistor, both of which are complementary transistors. Arranged to form a pair. Although the transistors 100n and 100p may have different dimensions, conductivity types, locations, functions, etc., the transistors shown for convenience have essentially the same configuration, and the transistors 100n and ( Corresponding elements of 100p) are denoted by the same reference numerals. Also, although the present invention is particularly advantageous for transistor devices without stress inducing components such as additional epitaxy layers within or below each channel region, the present invention may be combined with such additional stress generating techniques. It should be noted that. It should also be understood that in the following description of a more exemplary embodiment of the present invention, transistor elements are provided in the form of a silicon-on-insulator (SOI) without any raised drain and source regions. As will be apparent during the description, the present invention can also be applied to transistor devices formed on bulk semiconductor substrates, and can be readily applied to transistor designs using raised drain and source regions.

상기 반도체 장치(150)는 그 위에 매립 실리콘 이산화물층, 실리콘 질화물층, 등과 같은 절연층이 형성되고 그 후 결정질 반도체 층(103)이 형성된 기판(101)을 포함하며, 복잡한 논리 회로들을 포함하는 대다수의 집적 회로들이 실리콘을 바탕으로 하기 때문에, 상기 층은 하기의 설명에서 "실리콘 층"으로 지칭될 것이다. 그러나 상기 반도체층(103)은 디자인 요구들에 따라 임의의 적당한 반도체 물질로 구성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 트랜지스터 (100n) 및 (100p)은 분리 구조(isolation structure)(120), 예를들면 얕은 트랜치(trench) 분리 형태로 서로 분리될 수 있다. 제1 트랜지스터(100n)는 폴리실리콘 부분과, 예를 들면 금속 실리사이드의 형태로 제공되는 금속 함유 부분(108)과 같은 반도체 부분(106)을 포함하는 게이트 전극 구조(105)를 더 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극 구조(105)는 상기 게이트 전극 구조(105)를 채널 영역(104)와 분리시키는 게이트 절연층(107)을 더 포함하며, 상기 채널 영역(104)은 금속 실리사이드 영역들(112)를 가지는 적당하게 도핑된 소스 영역과 드레인 영역(111)을 측방향으로 분리한다. 스페이서(spacer) 요소(110)는 상기 게이트 전극 구조(105)의 측벽들에 근접하여 형성되고, 그리고 라이너(liner)(109)에 의해서 게이트 전극 구조(105)로부터 분리된다. 어떤 경우에는, 상기 라이너(109)는 생략될 수 있다. The semiconductor device 150 includes a substrate 101 on which an insulating layer, such as a buried silicon dioxide layer, a silicon nitride layer, and the like, is formed, and then a crystalline semiconductor layer 103 is formed, including many complex logic circuits. Since the integrated circuits of are based on silicon, the layer will be referred to as the "silicon layer" in the following description. However, the semiconductor layer 103 may be composed of any suitable semiconductor material, depending on design requirements. The first and second transistors 100n and 100p may be separated from each other in an isolation structure 120, for example, shallow trench isolation. The first transistor 100n may further include a gate electrode structure 105 comprising a polysilicon portion and a semiconductor portion 106 such as, for example, a metal containing portion 108 provided in the form of a metal silicide. . The gate electrode structure 105 further includes a gate insulating layer 107 that separates the gate electrode structure 105 from the channel region 104, wherein the channel region 104 defines metal silicide regions 112. The branches separate the appropriately doped source and drain regions 111 laterally. A spacer element 110 is formed proximate the sidewalls of the gate electrode structure 105 and is separated from the gate electrode structure 105 by a liner 109. In some cases, the liner 109 may be omitted.

상기 제2 트랜지스터(100p)는 본질적으로 같은 구성과 같은 성분을 가질 수 있으며, 여기서 상기 채널 영역(104)과 상기 드레인 및 소스 영역들(111)은 제1 및 지2 트랜지스터(100n,100p)가 차등 전도성 형태의 트랜지스터 소자를 나타낼 때 상기 트랜지스터(100n)의 각 영역들에 비교되는 다른 불순물들을 포함할 수 있다.The second transistor 100p may have a component that is essentially the same as the configuration, wherein the channel region 104 and the drain and source regions 111 may include the first and second transistors 100n and 100p. When referring to a transistor device having a differential conductivity type, it may include other impurities compared to the respective regions of the transistor 100n.

도1a에서 보듯이 반도체 장치(150)을 형성하기 위한 전형적인 프로세스 흐름은 아래 공정들을 포함할 수 있다. 기판(101), 절연층(102) 및 반도체층(103)은 반도체 장치(150)가 SOI 장치를 나타내는 것일 때, 개선된 웨이퍼 접착 기술들에 의해서 형성될 수 있으며, 또는 기판(101)은 벌크 반도체 기판과 같이 절연층(102) 없이 제공될 수 있고, 여기서 반도체 기판(103)은 상기 기판의 상층부 일부를 나타내거나, 또는 애피택셜 성장 기술들에 의해서 형성될 수 있다. 그 후, 상기 게이트 절연층(107)은 잘 확립된 프로세서 기술들에 따라 증착되거나 및/또는 산화에 의해 형성될 수 있으며, 그후 저압화학기상증착(LPCVD)으로 폴리실리콘과 같은 게이트 전극 물질이 증착된다. 그 후에, 상기 게이트 전극 물질과 게이트 절연층(107)은 잘 확립된 프로세서 방법들에 따라 정교한 광리소그래피 및 식각 기술들에 의해서 패턴화된다. 다음으로, 상기 스페이서 요소(110)을 형성하기 위해서 제조 공정과 결합하여 주입 사이클들이 실시될 수 있으며, 여기서 상기 드레인 및 소스 영역들(111)에 대해 정교하게 측방향으로 프로파일된 도판트 농도가 요구될 때, 상기 스페이서 요소(110)는 즉시 주입 공정들을 사용하여 둘 또는 그 이상의 차등 스페이서 요소들로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 감소된 침투 깊이의 확장 영역들이 요구될 수 있다. 활성화와 주입이 야기하는 결정 손상을 부분적으로 치유하기 위한 어닐(anneal) 사이클 후에, 상기 금속 실리사이드 영역들(108 및 112)은 난융 금속(refractory metal)을 증착하고 하부의 실리콘과 함께 화학적 반응을 개시함으로써 형성되며, 여기서 상기 스페이서 요소(110)는 상기 게이트 전극 구조(105)와 상기 드레인 및 소스 영역들(111) 사이에서 금속 성분의 형성을 막거나 감소시키기 위해서 반응 마스크로서 작용한다.As shown in FIG. 1A, a typical process flow for forming semiconductor device 150 may include the following processes. Substrate 101, insulating layer 102 and semiconductor layer 103 may be formed by improved wafer bonding techniques when semiconductor device 150 represents an SOI device, or substrate 101 may be bulk It may be provided without an insulating layer 102, such as a semiconductor substrate, where the semiconductor substrate 103 may represent a portion of the upper layer of the substrate, or may be formed by epitaxial growth techniques. The gate insulating layer 107 may then be deposited and / or formed by oxidation in accordance with well established processor techniques, followed by deposition of a gate electrode material such as polysilicon by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). do. Thereafter, the gate electrode material and gate insulating layer 107 are patterned by sophisticated photolithography and etching techniques according to well established processor methods. Next, implantation cycles can be performed in combination with a fabrication process to form the spacer element 110, where a finely laterally profiled dopant concentration for the drain and source regions 111 is required. When formed, the spacer element 110 may be formed as two or more differential spacer elements using immediate implant processes. For example, extended areas of reduced penetration depth may be required. After an anneal cycle to partially heal the crystal damage caused by activation and implantation, the metal silicide regions 108 and 112 deposit a refractory metal and initiate a chemical reaction with the underlying silicon. And the spacer element 110 acts as a reaction mask to prevent or reduce the formation of a metal component between the gate electrode structure 105 and the drain and source regions 111.

도1b는 트랜지스터 소자들(100n) 및 (100p) 위에서 형성된 제1 유전체층(116)과 함께 반도체 장치(150)을 개략적으로 도시한다. 전형적으로, 상기 트랜지스터 소자(100n,100p)는 층간 유전체 물질(도 1b에 도시되지 않음) 내에 매립되는바, 상기 층간 유전체 물질 위에는 대응하는 금속화층들이 형성되어 개별 회로 소자들과의 요구되는 전기적 연결을 확립할 것이다. 상기 층간 유전체 물질은 이방성의 식각 공정에 의해서 상기 게이트 전극 구조(105)와 그리고 상기 드레인 및 소스 영역들(111)에 접촉을 제공하기 위해서 패턴화되어야 한다. 상기 이방성 식각 공정은 다른 깊이들로 수행되어야 하기 때문에, 신뢰할 수 있는 에층 중단층은, 상기 식각 전면이 상기 게이트 전극 구조(105)에 도달할 때 게이트 전극 구조(105)에 금속이 제거되는 것을 막기 위해서 보통 제공되며, 그리고 여전히 상기 드레인/소스 영역들(111)에 계속하여 접근한다. 그리하여, 특별한 실시예에서는, 상기 제1 유전체층(116)은 적어도 부분적으로 접촉 식각에 대한 식각 정지층으로서 작용하도록 설계되며, 그러므로 접촉 식각 정지층으로서 또한 언급될 수 있다. 흔히, 상기 층간 유전체 물질은 실리콘 이산화물로 구성되며, 따라서 실리콘 질화물이 실리콘 이산화물을 식각하는데 잘 확립된 이방성 공정 방법에 대하여 양호한 식각 선택도를 보여주기 때문에, 제1 유전체층(116)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 특히, 실리콘 질화물은 잘 확립된 증착 방법들에 따라 증착될 수 있으며, 여기서 상기 증착 매개변수들은 소정의 진성 기계적 응력을 제공하기 위해서 조정될 수 있으며, 반면에 동시에 실리콘 이산화물에 요구된 고 식각 선택도를 여전히 유지한다. 전형적으로 실리콘 질화물은 플라즈마 개선 화학 기상 증착(PECVD)에 의해서 증착되며, 여기서 예들 들어 플라즈마 대기(plasma atmosphere)에 공급되는 바이어스(bais) 파워와 같은 플라즈마 대기의 매개변수들은 증착됨에 따라 실리콘 질화물층 내에 생성되는 기계적 응력을 조정하기 위해서 변화될 수 있다. 예들 들면, 상기 증착은 실리콘 질화물층에 대한 PECVD 방법을 위한 증착 툴(tool)에서 실란(SiH4) 및 암모니아(NH3), 산화질소(N2O) 또는 질소(N2)에 기반한 잘 확립된 공정 방법들에 기초하여 수행될 수 있다. 상기 실리콘 질화물층에서의 응력은 증착 조건들에 의해서 결정될 수 있으며, 여기서 예들 들어, 약 150 MPa의 실리콘 질화물에서의 압축 응력은 잘 확립된 증착 방법들에 따라 적절하게 높은 바이어스 파워로 달성될 수 있으며, 반면에 다른 실시예에서는 약 0-10,000 MPa 인장 응력이 달성될 수 있다. 일반적으로, 상기 증착 동안에 실리콘 질화물 내에서 생성된 상기 응력은 가스 혼합, 증착율, 온도 및 이온 충격에 의존한다. 공지된 방법들에 따라, 상기 층 내에 대응하는 인장 또는 압축 응력의 양은 예를 들어 PECVD에 의한 상기 층을 증착하는 동안에 플라즈마 대기를 결정하는 임의의 이러한 공정 매개변수들을 변화함으로써 조정가능할 수 있다. 특히 플라즈마 대기에 공급되는 바이어스 에너지는 상기 증착 공정 동안에 이온 충격의 정도를 조정하여 변화할 수 있으며, 그리하여 실리콘 질화물층 내에 인장 또는 압축 응력을 생성한다. 요구된 이온 충격을 생성하기 위해서, 보통 듀얼(dual) 주파수 CVD 반응기들이 바이어스 파워의 요구된 양을 조정하기 위해서 사용된다. 예들 들어, 만약 상기 저주파수 서플라이가 상당히 감소하거나, 턴오프 되면, 인장 응력을 가진 실리콘 질화물층이 생성된다. 반대로, 적절한 고 바이어스 파워는 실리콘 질화물층 내에 압축 응력을 생성한다. 대응하는 증착 공정은 적당한 플라즈마 대기의 생성을 가능하게 하는 임의의 증착 툴로 수행될 수 있다.1B schematically illustrates a semiconductor device 150 with a first dielectric layer 116 formed over transistor elements 100n and 100p. Typically, the transistor elements 100n and 100p are embedded in an interlayer dielectric material (not shown in FIG. 1B), wherein corresponding metallization layers are formed over the interlayer dielectric material to provide the required electrical connection with the individual circuit elements. Will establish. The interlayer dielectric material must be patterned to provide contact with the gate electrode structure 105 and the drain and source regions 111 by an anisotropic etching process. Since the anisotropic etching process must be performed at different depths, a reliable layer stop layer prevents metal from being removed from the gate electrode structure 105 when the etch front reaches the gate electrode structure 105. Is normally provided and still accesses the drain / source regions 111. Thus, in a particular embodiment, the first dielectric layer 116 is designed to act at least in part as an etch stop layer for contact etch, and thus may also be referred to as a contact etch stop layer. Often, the interlayer dielectric material is composed of silicon dioxide, and thus the first dielectric layer 116 comprises silicon nitride because silicon nitride shows good etch selectivity for well-established anisotropic processing methods for etching silicon dioxide. can do. In particular, silicon nitride can be deposited according to well established deposition methods, where the deposition parameters can be adjusted to provide some intrinsic mechanical stress, while at the same time providing the high etch selectivity required for silicon dioxide. Keep still. Silicon nitride is typically deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), where parameters of the plasma atmosphere, such as, for example, the bias power supplied to the plasma atmosphere, are deposited into the silicon nitride layer as it is deposited. It can be varied to adjust the mechanical stress produced. For example, the deposition is well established based on silane (SiH 4 ) and ammonia (NH 3 ), nitrogen oxides (N 2 O) or nitrogen (N 2 ) in a deposition tool for a PECVD method for a silicon nitride layer. It can be carried out based on the processing methods. The stress in the silicon nitride layer can be determined by deposition conditions, where, for example, compressive stress in silicon nitride of about 150 MPa can be achieved with a moderately high bias power according to well established deposition methods and In contrast, in other embodiments about 0-10,000 MPa tensile stress can be achieved. In general, the stress produced in silicon nitride during the deposition is dependent on gas mixing, deposition rate, temperature and ion bombardment. According to known methods, the amount of corresponding tensile or compressive stress in the layer may be adjustable by changing any such process parameters that determine the plasma atmosphere, for example, during deposition of the layer by PECVD. In particular, the bias energy supplied to the plasma atmosphere can be varied by adjusting the degree of ion bombardment during the deposition process, thereby creating a tensile or compressive stress in the silicon nitride layer. To produce the required ion bombardment, dual frequency CVD reactors are usually used to adjust the required amount of bias power. For example, if the low frequency supply is significantly reduced or turned off, a silicon nitride layer with tensile stress is produced. In contrast, a suitable high bias power creates compressive stress in the silicon nitride layer. The corresponding deposition process can be performed with any deposition tool that allows the creation of a suitable plasma atmosphere.

예를 들어, 상기 제1 유전체층(116)은 소정의 압축 응력을 가지는 실리콘 질화물층으로서 증착될 수 있다. 또한 압축 또는 인장 응력의 요구된 치수를 가진 실리콘 질화물을 증착하기 위해서 대응하는 공정 방법들은 테스트 기판 상에서 용이하게 달성될 수 있으며, 여기서 하나 또는 그 이상의 공정 매개변수들이 변화되고, 상기 실리콘 질화물층들의 응력 특성들이 측정되고 각 공정의 매개변수들과 연관된다. 아래 설명에서, 제1 유전체층(116)은 압축 응력을 포함하는 것으로 가정하며, 반면에 다른 실시예에서는 인장 응력으로 형성될 수도 있다.For example, the first dielectric layer 116 may be deposited as a silicon nitride layer having a predetermined compressive stress. Corresponding process methods can also be readily achieved on a test substrate for depositing silicon nitride with the required dimensions of compressive or tensile stress, where one or more process parameters are changed and the stress of the silicon nitride layers Properties are measured and associated with the parameters of each process. In the description below, it is assumed that the first dielectric layer 116 includes compressive stress, whereas in other embodiments it may be formed with tensile stress.

도1c는 레지스트(resist) 마스크(140)가 형성된 반도체 장치(150)을 보여주며, 여기서 상기 레지스터 마스크(140)은 제1 트랜지스터 소자(100n)을 노출시키고, 그리고 제2 트랜지스터 소자(100p)를 커버(cover)한다. 또한 상기 레지스트 마스크(140)은 P-형 및 N-형 트랜지스터의 형성을 위해서 요구된 광 리소그래피 마스크에 따라 형성될 수 있으며, 그리고 상기 레지스터 마스크(140)의 형성은 통상적인 프로세서 흐름과 용이하게 통합될 수 있다. 게다가, 반도체 장치(150)는 처리(160)가 이온 주입 시퀀스로서 수행될 때 예를 들어 크세논, 게르마늄 등을 포함하는 비반응성 이온들과 함께 처리(160)된다. 이온 충격에 기인하여, 상기 층(116)의 제1 부분(116n)의 분자 구조는 상기 층(116)의 제1 부분(116n) 내에서 진성 응력을 상당히 감소시키도록 변형된다. 상기 처리(160)의 공정 매개변수들은 이온 주입 공정으로서 수행될 때, 상기 제1 유전체층(116)의 층 두께 및 사용되는 이온 종(specis) 의 형태에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 약 1015-1016 ions/cm2의 도스가 상기 소정의 이온 종에 대해서 약 50-100nm의 두께를 위해 약 10-100keV 의 주입 에너지에서 사용될 수 있다. 그러나, 관련된 매개변수의 값들은 시뮬레이션에 의해서 쉽게 결정될 수 있다. 다른 실시예에서는 상기 처리(160)는 더 작은 가속 에너지들에서 더 큰 침투 깊이를 보이는 아르곤, 헬륨, 등과 같은 불활성 기체들에 기초하여 플라즈마 대기에서 수행될 수 있으며, 그리하여 상기 부분(116n) 내에 진성 응력을 완화하기 위해서 적당한 플라즈마 대기에서 생성되는 이온 에너지들을 나타낸다. 적당한 플라즈마 대기는 임의의 적당한 플라즈마 식각 또는 플라즈마 증착 툴 내에서 발생될 수 있다.FIG. 1C shows a semiconductor device 150 in which a resist mask 140 is formed, where the resistor mask 140 exposes the first transistor device 100n and exposes the second transistor device 100p. Cover. The resist mask 140 can also be formed according to the photolithography mask required for the formation of P-type and N-type transistors, and the formation of the resist mask 140 is easily integrated with conventional processor flows. Can be. In addition, semiconductor device 150 is treated 160 with non-reactive ions, including, for example, xenon, germanium, and the like when treatment 160 is performed as an ion implantation sequence. Due to the ion bombardment, the molecular structure of the first portion 116n of the layer 116 is modified to significantly reduce intrinsic stress within the first portion 116n of the layer 116. The process parameters of the treatment 160 may be selected depending on the layer thickness of the first dielectric layer 116 and the type of ion species used when performed as an ion implantation process. For example, a dose of about 10 15 -10 16 ions / cm 2 can be used at an implantation energy of about 10-100 keV for a thickness of about 50-100 nm for the given ionic species. However, the values of the relevant parameters can be easily determined by simulation. In another embodiment, the treatment 160 may be performed in a plasma atmosphere based on inert gases such as argon, helium, etc. that exhibit greater penetration depth at smaller acceleration energies, thus intrinsic within the portion 116n. Represents ion energies generated in a suitable plasma atmosphere to relieve stress. Suitable plasma atmosphere may be generated in any suitable plasma etch or plasma deposition tool.

도1d는 설계 요구들에 의존하여 감소된 응력 또는 근본적으로 응력이 없는 부분(116n)을 가지는 이온 충격의 완결 후에 반도체 장치(150)를 도시하는데, 상기 반도체 장치는 제1 트랜지스터 (100n) 위에 제공되며 그리고 최초로 증착된 유전체층(116)의 압축 응력을 여전히 가지는 부분(116p)이 제공된다. 어떤 실시예에서는, 제1 부분(116n) 의 감소된 진성 응력 또는 상당히 감소된 압축 응력은 제1 및 제2 트랜지스터(100n,100p)의 본질적으로 대칭인 행동을 달성하기 위해서 상기 제1 트랜지스터(100n)의 채널 영역(104)의 전기적 행동에 요구된 변형을 달성하도록 적절하게 고려될 수 있으며, 반도체 장치(150)의 그 후 프로세싱은 식각 정지층으로서 제1 및 제2 부분(116n,116p)을 사용하는 동안에 이산화 규소와 같은 층간 유전체 물질을 증착하고 그리고 대응하는 접촉 개구들을 형성함으로써 계속될 수 있다. 1D shows semiconductor device 150 after completion of ion bombardment with reduced stress or essentially stress free portion 116n depending on design requirements, the semiconductor device being provided over first transistor 100n. And a portion 116p that still has the compressive stress of the first deposited dielectric layer 116. In some embodiments, the reduced intrinsic stress or significantly reduced compressive stress of the first portion 116n is such that the first transistor 100n is achieved to achieve essentially symmetrical behavior of the first and second transistors 100n and 100p. May be appropriately considered to achieve the required deformation of the electrical behavior of the channel region 104 of the < RTI ID = 0.0 >), < / RTI > During use, this may continue by depositing an interlayer dielectric material, such as silicon dioxide, and forming corresponding contact openings.

도1e는 상기 제1 트랜지스터(100n)의 채널 영역(104) 내에서 응력 조건의 더욱 두드러진 변형이 요구될 때, 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치(150)를 도시한다. 이미 설명한 바와 같이, 만약 트랜지스터(100n)가 N-형 트랜지스터를 나타낸다면, 상기 채널 영역(104) 내의 인장 응력은 전자의 개선된 이동성을 제공할 수 있다. 그러므로 제1 트랜지스터(100n)에 대하여 요구된 진성 응력을 가지는 제2 유전체층(117)이 제1 및 제2 트랜지스터(100n,100p) 위에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체층(117)은 소정의 크기의 진성 인장 응력(intrinsic tensile stress)을 나타내도록 증착될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 제2 부분(116p) 내의 압축 응력(compressive stress)은 상기 제2 트랜지스터(100p)의 채널 영역(104) 내에 요구된 총 응력(예를 들어 압축 응력 조건)을 달성하기 위해서 제2 유전체층(117)에 의해 유도되는 인장 응력을 상당히 과잉 보상하기 위해서 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 유전체층(117)의 인장 응력에 의한 제2 부분(116p)의 압축 응력에 대한 부분적인 보상은 부적당하게 고려될 수 있으며, 그리고 제2 트랜지스터(100p) 위에서 유전체층(117)에 의해 생성된 진성 응력은 예를 들어, 처리(160)와 유사한 처리에 의해서 변형될 수 있으며, 또는 다른 실시예에서는 상기 제2 트랜지스터(100p) 위에서 상기 층(117)의 일부가 제거될 수 있다. FIG. 1E illustrates a semiconductor device 150 in accordance with example embodiments when a more pronounced strain of stress condition is required in the channel region 104 of the first transistor 100n. As already explained, if transistor 100n represents an N-type transistor, the tensile stress in channel region 104 may provide improved mobility of the electrons. Therefore, a second dielectric layer 117 having intrinsic stress required for the first transistor 100n can be formed over the first and second transistors 100n and 100p. For example, the dielectric layer 117 may be deposited to exhibit an intrinsic tensile stress of a predetermined size. In some embodiments, the compressive stress in the second portion 116p is modified to achieve the total stress (eg, compressive stress condition) required in the channel region 104 of the second transistor 100p. 2 may be selected to significantly overcompensate the tensile stress induced by dielectric layer 117. In another embodiment, partial compensation for the compressive stress of the second portion 116p by the tensile stress of the dielectric layer 117 may be improperly considered, and over the second transistor 100p to the dielectric layer 117. The intrinsic stress generated by this may be modified by, for example, a process similar to process 160, or in other embodiments, a portion of the layer 117 may be removed over the second transistor 100p.

도1f는 레지스터 마스크(170)가 형성된 반도체 장치(150)을 도시하며, 그것은 제2 트랜지스터 소자(100p)가 노출되는 동안에 제1 트랜지스터 소자(100n)를 커버한다. 더욱이, 제2 트랜지스터(100p)는 상기 층(117)의 노출 부분을 제거하기 위해서 플라즈마 식각 공정(180)의 적용을 받는다. 어떤 실시예들에서는, 상기 유전체층(117)은 상기 플라즈마 식각 공정(180)의 식각 전면이 상기 층(116)의 제2 부분(116p)에 근접하게 도달하거나, 또는 라이너가 식각 정지층으로서 작용할 때의 표시를 제공하기 위해서 상기 제1 유전체층(116) 상에 형성된 얇은 라이너(도시않됨)를 포함할 수 있다. 1F shows a semiconductor device 150 in which a resist mask 170 is formed, which covers the first transistor element 100n while the second transistor element 100p is exposed. Furthermore, the second transistor 100p is subjected to a plasma etching process 180 to remove the exposed portion of the layer 117. In some embodiments, the dielectric layer 117 is formed when the etch front of the plasma etching process 180 reaches the second portion 116p of the layer 116 or the liner acts as an etch stop layer. It may include a thin liner (not shown) formed on the first dielectric layer 116 to provide an indication of.

도1g는 상기 층(117)의 노출 부분의 제거 및 상기 레지스터 마스크(170)의 제거 후에 반도체 장치(150)를 개략적으로 도시한다. 그래서, 제1 트랜지스터(100n)의 채널 영역(104) 내에 생성된 응력은 제2 유전체층(117)에 의해 본질적으로 결정되며, 반면에 제2 트랜지스터(100p)의 채널 영역(104) 내의 응력은 제2 부분(116p)에 의해서 본질적으로 결정된다. 제1 유전체층(116) 및 제2 유전체층(117) 내의 진성 응력의 타입과 치수는 설계 요구들에 따라 선택될 수 있으며, 상기 설명한 방식에 의해서 반드시 선택되는 것은 아니다.1G schematically illustrates the semiconductor device 150 after removal of the exposed portion of the layer 117 and removal of the resist mask 170. Thus, the stress generated in the channel region 104 of the first transistor 100n is essentially determined by the second dielectric layer 117, while the stress in the channel region 104 of the second transistor 100p is zero. Essentially determined by two portions 116p. The type and dimension of intrinsic stress in the first dielectric layer 116 and the second dielectric layer 117 can be selected according to design requirements, and are not necessarily selected in the manner described above.

다른 실시예에서는, 유전체층(117)의 노출 부분을 제거하지 않고 상기 유전체층(117)의 노출 부분 내의 응력을 감소 또는 완화시키기 위하여, 도1f에 도시된 플라즈마 식각 공정(180)이 도1c의 이온 충격(160)과 유사한 이온 충격으로 대체될 수 있다. 주입 매개변수들 또는 플라즈마 대기에 대한 매개변수들을 적절히 선택함으로써, 응력 완화의 정도는 상기 제2 트랜지스터(100p)의 채널 영역(104) 내에서 요구된 총 유도 응력(total induced stress)을 달성하기 위해서 적절하게 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 제1 및 제2 트랜지스터 소자 (100n,100p) 위에서 상기 층들(116 및 117)에 대해서 본질적으로 동등한 층 두께가 얻어질 수 있으며, 그리하여 후속하는 접촉 개구 식각 동안에 본질적으로 동일한 식각 조건들을 제공한다. In another embodiment, the plasma etching process 180 shown in FIG. 1F is performed by the ion bombardment of FIG. 1C to reduce or relieve stress in the exposed portion of the dielectric layer 117 without removing the exposed portion of the dielectric layer 117. It can be replaced with an ion bombardment similar to 160. By appropriately selecting the injection parameters or parameters for the plasma atmosphere, the degree of stress relaxation is achieved in order to achieve the total induced stress required in the channel region 104 of the second transistor 100p. Can be controlled appropriately. In this way, essentially equivalent layer thicknesses can be obtained for the layers 116 and 117 over the first and second transistor elements 100n, 100p, and thus essentially the same etching conditions during subsequent contact opening etching. Provide them.

더욱이, 상술한 실시예에서, N트랜지스터들에서의 인장 응력 및 P 트랜지스터에서의 압축 응력이 유리하게 발생한다. 그러나 응력의 다른 조합이 생성될 수 있다. 특히, 둘 이상의 차등 기판 위치들에서 둘 이상의 차등 응력 레벨들이 얻어질 수 있다. 예를 들어, 상기 이온 충격(160)은 여러가지 매개변수들을 가지며 여러 단계로 수행될 수 있으며, 여기서 각 식각 공정은 차등 레지스트 마스크(140)과 함께 수행된다. 유사하게, 상기 플라즈마 식각 공정(180)은 각 층(117)을 완전하게 제거할 수 없으며, 또한 차등 레지스트 마스크들(170)을 사용하여 여러 단계에서 수행될 수 있다. Moreover, in the above-described embodiment, the tensile stress in the N transistors and the compressive stress in the P transistor advantageously occur. However, other combinations of stresses can be created. In particular, two or more differential stress levels can be obtained at two or more differential substrate locations. For example, the ion bombardment 160 has various parameters and can be performed in several steps, where each etching process is performed with a differential resist mask 140. Similarly, the plasma etching process 180 may not completely remove each layer 117 and may also be performed in several steps using differential resist masks 170.

도2a-2j를 참조하여, 더 예시적인 실시예가 설명될 것이다. 도2a에서는, 반도체 장치(250)는 제1 트랜지스터 소자(200n) 및 제2 트랜지스터 소자(200c)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 트랜지스터(200n,200p)의 구성은 도1a를 참조하여 설명한 것과 같을 수 있으며, 그리고 서두문자(leading) "1" 대신에 "2"가 사용된것을 제외하고는 동일한 참조번호가 사용되었다. 그러므로, 이들 구성요소들의 세부적인 설명은 생략한다.2A-2J, a further exemplary embodiment will be described. In FIG. 2A, the semiconductor device 250 includes a first transistor element 200n and a second transistor element 200c. Configurations of the first and second transistors 200n and 200p may be the same as those described with reference to FIG. 1A, and the same reference numerals are used except that “2” is used instead of the leading “1”. Was used. Therefore, detailed descriptions of these components are omitted.

도2b는 제1 유전체층(216)을 가지는 반도체 장치(250)을 개략적으로 도시하며, 이것은 제1 라이너(216a), 응력 유도층(216b), 및 제2 라이너(216c)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 상기 라이너들(216a 및 216c)은 실리콘 이산화물로 형성될 수 있으며, 반면에 응력 유도층(216b)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 실리콘 이산화물의 증착 방법들은 잘 입증되어 있으며, 그리고 상기 라이너(216a 및 216c)의 형성에 쉽게 적용될 수 있다. 상기 응력 유도층(216b)의 형성에 대해서, 동일한 기준이 도1b에서 유전체층(116)에 관하여 상기 설명한 것과 같이 적용된다. 편의를 위하여, 상기 응력 유도층(216b)은 입축응력을 포함하며, 이것은 상기 제2 트랜지스터 소자(200p)에 전송되며, 반면에 상기 제1 트랜지스터(200n)은 인장 응력을 수신한다고 가정하자. 그러나 다른 실시예에서는, 응력 유도층(216b)은 인장 응력을 가질 수 있다.2B schematically illustrates a semiconductor device 250 having a first dielectric layer 216, which may include a first liner 216a, a stress inducing layer 216b, and a second liner 216c. In one embodiment, the liners 216a and 216c may be formed of silicon dioxide, while the stress inducing layer 216b may comprise silicon nitride. Methods of depositing silicon dioxide are well proven and can be readily applied to the formation of the liners 216a and 216c. For the formation of the stress inducing layer 216b, the same criteria apply as described above with respect to the dielectric layer 116 in FIG. 1B. For convenience, assume that the stress inducing layer 216b includes grain stress, which is transmitted to the second transistor element 200p, while the first transistor 200n receives tensile stress. However, in other embodiments, the stress inducing layer 216b may have a tensile stress.

도2c는 레지스트 마스크(240)과 함께 반도체 장치(250)을 개략적으로 도시하며, 이것은 상기 제2 트랜지스터(200p)를 커버하고 그리고 상기 제1 트랜지스터(200n)를 노출시킨다. 더욱이, 반도체 장치(250)는 상기 라이너(216c)의 노출된 일부를 제거하기 위해서 습식 화학 식각 공정(260)에 적용받는다. 특별한 일 실시예에서는, 상기 습식 화학 식각 공정은 희석된(diluted) 플루오르화 수소산(HF)에 기초하며, 이것은 상기 레지스트 마스크(240)에 대하여 상당히 감소한 식각율을 가지는 반면 상기 라이너(216c)의 실리콘 이산화물을 공격한다. HF에 의해서 이산화 규소를 선택적으로 제거하는 대응 식각 방법들은 당해 기술분야에서 잘 입증되었다. 2C schematically shows a semiconductor device 250 with a resist mask 240, which covers the second transistor 200p and exposes the first transistor 200n. Furthermore, semiconductor device 250 is subjected to wet chemical etching process 260 to remove exposed portions of liner 216c. In one particular embodiment, the wet chemical etching process is based on dilute hydrofluoric acid (HF), which has a significantly reduced etch rate for the resist mask 240 while the silicon in the liner 216c. Attacks dioxide. Corresponding etching methods for selectively removing silicon dioxide by HF have been well proven in the art.

도2d는 상기 라이너(216c)의 노출된 부분의 제거 및 상기 레지스트 마스크(240)의 제거 후에 반도체 장치(250)을 개략적으로 도시한다. 그래서, 상기 제2 트랜지스터 소자(200p)는 여전히 상기 라이너(216c)에 의해서 커버되고, 반면에 상기 응력 유도층(216b)는 상기 제1 트랜지스터(200n) 위에서 노출된다.2D schematically illustrates semiconductor device 250 after removal of the exposed portion of liner 216c and removal of resist mask 240. Thus, the second transistor element 200p is still covered by the liner 216c, while the stress inducing layer 216b is exposed above the first transistor 200n.

도2e에서는, 반도체 장치(250)에 추가적인 습식 화학 식각 공정(261)이 적용되며, 상기 라이너(216a 및 216c)를 실질적으로 공격하지 않는 반면 상기 응력 유도층(216b)를 선택적으로 제거하기 위해서 디자인될 수 있다. 일 예시적 실시예에서는, 상기 응력 유도층(216b)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있으며, 그리고 상기 식각 화학 작용은 고온 인산(hot phosphoric acid)(H3PO4)에 기반할 수 있으며, 이것은 실리콘 이산화물에 대해서 휼륭한 식각 선택도를 보여준다. 결과적으로, 상기 제2 트랜지스터 소자(200p) 위에 상기 응력 유도층(216b)는 식각 영역 아래에 소수를 제외하고 유지되며, 반면에 제1 트랜지스터 소자(200n) 위의 상기 응력 유도층(216b)은 본질적으로 완전히 제거된다.In FIG. 2E, an additional wet chemical etching process 261 is applied to the semiconductor device 250 and is designed to selectively remove the stress inducing layer 216b while substantially not attacking the liners 216a and 216c. Can be. In one exemplary embodiment, the stress inducing layer 216b may comprise silicon nitride, and the etching chemistry may be based on hot phosphoric acid (H 3 PO 4 ), which is silicon It shows good etch selectivity for dioxide. As a result, the stress inducing layer 216b over the second transistor element 200p is below the etching region. Except for a few, the stress inducing layer 216b over the first transistor element 200n is essentially completely removed.

도2f는 상기 제2 트랜지스터 소자(200p)가 노출되는 동안에 제1 트랜지스터 소자(200n)을 커버하는 레지스트 마스크(241)와 함께 반도체 장치(250)을 개략적으로 도시한다. 더욱이, 상기 반도체 장치(250)은 제2 트랜지스터 소자(200p) 위에서 노출된 라이너(216c)를 제거하기 위해서 습식 화학 식각 공정(262)에 더 적용받는다. 상기 식각 공정(260)과 유사하게, 상기 공정(262)은 만약 라이너(216c)가 실리콘 이산화물을 포함한다면, HF에 기초할 수 있으며, 반면에 제1 트랜지스터(200n) 상에 상기 라이너(216a)는 상기 레지스트 마스크(241)에 의해서 보호된다.2F schematically illustrates a semiconductor device 250 with a resist mask 241 covering the first transistor element 200n while the second transistor element 200p is exposed. Furthermore, the semiconductor device 250 is further subjected to the wet chemical etching process 262 to remove the liner 216c exposed on the second transistor device 200p. Similar to the etching process 260, the process 262 may be based on HF if the liner 216c includes silicon dioxide, whereas the liner 216a on the first transistor 200n is provided. Is protected by the resist mask 241.

도2g는 상기 습식 화학 식각 공정(262)의 완결 후와 상기 레지스트 마스크(241)의 제거 후에 반도체 장치(250)를 개략적으로 도시한다. 따라서, 상기 제2 트랜지스터(200p)는 그 위에 형성된 노출된 응력 유도층(216b)를 가지며, 반면에 상기 제1 트랜지스터(200n)은 여전히 상기 라이너(216a)에 의해서 커버된다. 다음으로, 상기 응력 유도층(216b)의 진성 응력과 다른 진성 응력을 가지는 그 후의 유전체층이 증착될 수 있다. 2G schematically illustrates the semiconductor device 250 after completion of the wet chemical etching process 262 and after removal of the resist mask 241. Thus, the second transistor 200p has an exposed stress inducing layer 216b formed thereon, while the first transistor 200n is still covered by the liner 216a. Next, a subsequent dielectric layer having an intrinsic stress different from the intrinsic stress of the stress inducing layer 216b may be deposited.

도2h는 인장 응력과 같이 소정의 진성 응력을 가지는 제2 유전체층(217)이 상기 제1 및 제2 트랜지스터 소자들(200n,200p) 위에서 형성되는 반도체 장치(250)를 개략적으로 도시한다. 임의의 증착 방법들과 층 두께, 물질 구성 등과 같은 층의 특성들에 대해서, 동일한 기준이 층들(116,117 및 216b)에 대하여 이미 설명한 것과 같이 적용될 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 제2 유전층(217)은 후속하는 제조 공정들에서 접촉 식각 정지층으로서 기여하기 위해서 적당한 층 두께를 가지는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 2H schematically illustrates a semiconductor device 250 in which a second dielectric layer 217 having a predetermined intrinsic stress, such as a tensile stress, is formed over the first and second transistor elements 200n and 200p. For certain deposition methods and properties of the layer, such as layer thickness, material composition, etc., the same criteria may be applied as previously described for layers 116, 117 and 216b. In one exemplary embodiment, second dielectric layer 217 may include silicon nitride having a suitable layer thickness to serve as a contact etch stop layer in subsequent fabrication processes.

도2i는 위에 추가적인 레지스터 마스크(242)를 가지는 반도체 장치(250)을 개략적으로 도시하며, 상기 레지스터 마스크는 상기 제2 트랜지스터 소자(200p)를 노출시키는 한편 제1 트랜지스터 소자(200n)를 커버한다. 상기 제2 트랜지스터 소자(200p)의 채널영역(204) 내에서 유도된 응력이 상기 응력 유도층(216b) 및 상기 유전체층(217)에 의해 적어도 일부 현재 결정되었기 때문에, 일 실시예에 따라, 상기 제2 트랜지스터(200p)에는 상기 층들(217) 내의 진성 응력을 완화 또는 감소시키기 위한 처리(263)가 적용될 수 있다. 이를 위해서, 예들 들면 크세논, 게르마늄 등에 기초한 이온 주입으로 비반응성 이온 처리가 수행될 수 있으며, 또는 아르곤, 헬륨 등에 기초한 플라즈마 처리가 이용될 수 있다. 상기 처리(263)의 공정 매개변수들은 상기 제2 트랜지스터(200p)의 채널 영역(204) 내 및 층 두께, 물질 구성 등과 같이 상기 유전체층(217)의 특성에 따라 요구된 총 응력에 기초하여 선택될 수 있다. 이온 충격(160)과 플라즈마 식각(180)에 대하여 이미 설명한 것과 같이, 응력 완화의 정도 및 응력 완화의 위치는 차등 레지스트 마스크(242) 및 차등 공정 매개변수들을 가지는 둘 이상의 단계를 수행함으로써 처리(263)되는 동안에 제어될 수 있다. 2i schematically illustrates a semiconductor device 250 with an additional register mask 242 above, which exposes the second transistor element 200p while covering the first transistor element 200n. Since the stress induced in the channel region 204 of the second transistor element 200p has been determined at least in part by the stress inducing layer 216b and the dielectric layer 217, according to one embodiment, A process 263 may be applied to the two transistors 200p to mitigate or reduce the intrinsic stress in the layers 217. For this purpose, non-reactive ion treatment may be performed by ion implantation based on, for example, xenon, germanium, or the like, or plasma treatment based on argon, helium, or the like may be used. Process parameters of the processing 263 may be selected based on the total stress required in the channel region 204 of the second transistor 200p and according to the characteristics of the dielectric layer 217, such as layer thickness, material composition, and the like. Can be. As already described for ion bombardment 160 and plasma etching 180, the degree of stress relaxation and the location of stress relaxation may be processed by performing two or more steps having differential resist mask 242 and differential process parameters. Can be controlled.

다른 실시예에서, 제2 트랜지스터 소자(200p)의 채널 영역(204) 내의 유도된 응력에 대한 상기 유전체층(217)의 영향은 플라즈마 식각 공정에 의해서 상기 층(217)의 노출된 부분을 제거함으로써 방지될 수 있으며, 이경우 바람직하게는 라이너(216c)는 제거되지 않고(도2f 참조), 상기 층(217)의 노출된 부분의 제거를 신뢰할 수 있게 제어하기 위하여 플라즈마 식각 공정들 동안에 상기 라이너(216c)가 효과적인 식각 정지층 또는 식각 표시기로서 사용된다. 결과적으로 상기 플라즈마 식각 공정 및 상기 층(217)의 노출된 부분의 대응하는 제거 후에, 상기 제2 트랜지스터(200p)의 채널 영역(204) 내의 응력은 상기 응력 유도층(216b)에 의해서 본질적으로 결정되며, 반면에 제1 트랜지스터 소자(200n) 내의 응력은 잔존한 유전체층(217)에 의해서 본질적으로 생성된다.In another embodiment, the influence of the dielectric layer 217 on the induced stress in the channel region 204 of the second transistor device 200p is prevented by removing the exposed portion of the layer 217 by a plasma etching process. In this case, preferably, the liner 216c is not removed (see FIG. 2F) and the liner 216c during plasma etching processes to reliably control the removal of the exposed portion of the layer 217. Is used as an effective etch stop layer or etch indicator. As a result, after the plasma etching process and the corresponding removal of the exposed portions of the layer 217, the stress in the channel region 204 of the second transistor 200p is essentially determined by the stress inducing layer 216b. On the other hand, the stress in the first transistor element 200n is essentially created by the remaining dielectric layer 217.

다시 도2i에 대해서, 상기 처리(263)의 완결 후에, 상기 층(217)의 노출된 부분은 본질적으로 이완되며, 거기서 상기 응력은 요구된 레벨로 상당히 감소하거나 또는 조정된다. Again with respect to FIG. 2I, after completion of the treatment 263, the exposed portion of the layer 217 is essentially relaxed, where the stress is significantly reduced or adjusted to the required level.

도2j는 처리(263) 및 레지스트 마스크(242)의 제거가 완료된 후 저 응력층(217b)이 남겨진 반도체 장치(250)를 개략적으로 도시하며, 상기 저 응력층은 제2 트랜지스터 소자(200p)의 총 응력(total stress)에 크게 기여하지는 않는다. 상기 반도체 장치(250) 위에 실리콘 이산화물과 같은 층간 유전체 물질을 증착하고, 한편으로는 상기 층들(216b 및 217)을 사용하거나 다른 한편으로는 식각 정지층들로서 상기 층(217)을 사용하여 각 접촉 개구들을 형성함으로써 추가적인 프로세싱이 계속될 수 있다. 상기 층(217p)과 결합하여, 상기 제1 트랜지스터(200n) 및 상기 제2 트랜지스터(200p), 즉 상기 층(217) 및 상기 층(216p)에 대한 접촉 식각 정지층의 두께의 차이는, 여전히 라이너(216a)가 두 트랜지스터 소자들에 제공되며, 한편으로는 상기 트랜지스터(200n)에 각 층(217)을 개방하는 추가적인 식각 정지층 및 다른 한편으로는 상기 트랜지스터(200p)에 상기 층(216p)과 결합하여 상기 층(217p)로서 제공되기 때문에, 접촉 정공 형성 공정에 본질적으로 영향이 없음에 주목하여야 한다. FIG. 2J schematically illustrates a semiconductor device 250 in which a low stress layer 217b is left after the processing 263 and removal of the resist mask 242 are completed, wherein the low stress layer is formed of the second transistor element 200p. It does not contribute significantly to the total stress. Depositing an interlayer dielectric material such as silicon dioxide on the semiconductor device 250, and using the layers 216b and 217 on the one hand or the layer 217 as the etch stop layers on the other hand, each contact opening. Further processing can be continued by forming them. In combination with the layer 217p, the difference in thickness of the contact etch stop layer with respect to the first transistor 200n and the second transistor 200p, i.e., the layer 217 and the layer 216p, is still A liner 216a is provided on both transistor elements, an additional etch stop layer that opens each layer 217 to the transistor 200n on the one hand and the layer 216p to the transistor 200p on the other hand. It should be noted that since it is provided as the layer 217p in combination with, it has essentially no effect on the contact hole forming process.

도3a는 제1 트랜지스터 소자(300n) 및 제2 트랜지스터 소자(300p)를 포함하는 반도체 장치(350)의 단면도를 개략적으로 도시하며, 이것은 도1a 및 도2a 에 대하여 설명한 것과 같은 구성을 가질 수 있다. 그래서, 대응하는 구성요소들은 리딩"1" 또는 "2" 대신에 리딩"3"을 제외하고 같은 번호에 의해서 표시되었다. 결과적으로 이러한 구성요소들의 세부적인 설명은 여기서는 생략되었다.3A schematically illustrates a cross-sectional view of a semiconductor device 350 including a first transistor element 300n and a second transistor element 300p, which may have a configuration as described with respect to FIGS. 1A and 2A. . Thus, corresponding components are denoted by the same number except for leading "3" instead of leading "1" or "2". As a result, detailed descriptions of these components are omitted here.

도3b는 유전체층(316)을 가지는 반도체 장치(350)를 개략적으로 도시하며, 이것은 예들 들어 실리콘 질화물로부터 형성된 응력 유도층(316b) 및 실리콘 이산화물로부터 형성된 라이너(316c)를 포함할 수 있다. 상기 라이너(316c) 및 상기 응력 유도층(316b)에 대하여, 상기 라이너(216a,216c) 및 상기 응력 유도층(216b)에 대해 이전에 개시한것과 같은 동일한 기준이 적용된다. 예들 들어, 상기 응력 유도층(316b)는 압축 응력을 포함할 수 있으며, 이것은 인장 응력이 상기 제1 트랜지스터 소자(300n)에서 생성되는 동안에 상기 제2 트랜지스터 소자(300p)로 전송될 수 있다.3B schematically illustrates a semiconductor device 350 having a dielectric layer 316, which may include, for example, a stress inducing layer 316b formed from silicon nitride and a liner 316c formed from silicon dioxide. For the liner 316c and the stress inducing layer 316b, the same criteria as previously described for the liners 216a and 216c and the stress inducing layer 216b apply. For example, the stress inducing layer 316b may include a compressive stress, which may be transmitted to the second transistor device 300p while a tensile stress is generated in the first transistor device 300n.

도3c는 레지스트 마스크(340)가 형성된 반도체 장치(350)을 개략적으로 도시하며, 상기 레지스트 마스크는 제2 트랜지스터 소자(300p)를 커버하고 그리고 제1 트랜지스터 소자(300n)을 노출시킨다. 더욱이, 상기 반도체 장치(350)는 상기 라이너(316a)와 상기 응력 유도층(316b)의 노출된 부분들을 제거하기 위하여 플라즈마 식각 공정(360)의 적용을 받는다. 대응하는 플라즈마 식각 방법들은 당해 기술분야에서 잘 확립되어있으며, 상기 스페이서 요소들(310)이 형성되는 동안에 이용된 공정 매개 변수들이 또한 사용될 수 있다. 3C schematically illustrates a semiconductor device 350 in which a resist mask 340 is formed, which covers the second transistor element 300p and exposes the first transistor element 300n. Furthermore, the semiconductor device 350 is subjected to a plasma etching process 360 to remove exposed portions of the liner 316a and the stress inducing layer 316b. Corresponding plasma etching methods are well established in the art, and the process parameters used while the spacer elements 310 are formed may also be used.

도3d는 플라즈마 식각 공정(360)이 완결되고 레지스트 마스크(340)가 제거된 후의 반도체 장치(350)을 보여주며, 그리하여 상기 제2 트랜지스터(300p)에 상기 응력 유도층(316b)과 상기 라이너(316c)를 남기며, 반면에 상기 제1 트랜지스터(300n)은 본질적으로 완전히 노출된다.FIG. 3D shows the semiconductor device 350 after the plasma etching process 360 has been completed and the resist mask 340 has been removed, thereby providing the stress inducing layer 316b and the liner with the second transistor 300p. Leaving 316c, while the first transistor 300n is essentially completely exposed.

도3e는 상기 제1 트랜지스터 소자(300n)의 상기 채널 영역(304)으로 전송되는 인장 응력과 같이 소정의 진성 응력을 가지는 제2 유전체층(317)이 있는 반도체 장치(350)을 개략적으로 도시한다. 상기 유전체층(317)의 특성 및 증착 매개변수들에 대하여 층들(117,217)에 관해 이전에 설명된 것과 동일한 기준이 적용될 수 있다. 3E schematically illustrates a semiconductor device 350 having a second dielectric layer 317 having a predetermined intrinsic stress, such as a tensile stress transmitted to the channel region 304 of the first transistor element 300n. The same criteria as previously described with respect to the layers 117 and 217 may be applied with respect to the characteristics of the dielectric layer 317 and the deposition parameters.

도3f는 레지스트 마스크(341)가 더 형성된 반도체 장치(350)를 개략적으로 도시하며, 상기 레지스트 마스크는 상기 제2 트랜지스터 소자(300p)가 노출되는 동안에 상기 제1 트랜지스터 소자(300n)을 커버한다. 더욱이 상기 반도체 장치(350)은 상기 유전체층(317)의 노출된 일부를 제거하기 위해서 플라즈마 식각 대기(361)에 노출된다. 대응하는 식각 방법들은 예를 들어 상기 스페이서 요소(310)가 형성되는 동안에 사용되는 방법들의 형태와 같이 잘 달성될 수 있다. 상기 식각 공정(361) 동안에, 상기 라이너(316c)는 식각 정지층 또는 식각 표시기 층으로 작용하며, 그리하여 상기 식각 공정(361)의 신뢰할 수 있는 제어를 가능하게 한다. 상기 층(317)의 노출된 일부가 제거된 후에, 식각 공정(361)에 의해 소비되지 않은 상기 라이너(316c)의 남아있는 임의의 부분들은 어떤 일실시예들에 따라, 예를들어 HF에 기초한 습식 화학 식각 공정에 의해서 제거될 수 있다. 그후 레지스트 마스트(341)가 제거된다.3F schematically illustrates a semiconductor device 350 in which a resist mask 341 is further formed, and the resist mask covers the first transistor element 300n while the second transistor element 300p is exposed. Furthermore, the semiconductor device 350 is exposed to a plasma etching atmosphere 361 to remove the exposed portion of the dielectric layer 317. Corresponding etching methods may well be achieved, for example in the form of methods used while the spacer element 310 is formed. During the etching process 361, the liner 316c acts as an etch stop layer or an etch indicator layer, thereby enabling reliable control of the etching process 361. After the exposed portions of the layer 317 are removed, any remaining portions of the liner 316c that are not consumed by the etching process 361 may be based on some embodiments, for example based on HF. It may be removed by a wet chemical etching process. The resist mast 341 is then removed.

도3g는 예를 들어 상기 제2 트랜지스터(300p)의 채널 영역(304) 내에 압축 응력을 유도하는 층들(316b)과, 예들 들어 상기 제1 트랜지스터 소자(300n)의 채널 영역(304)에서 인장 응력을 유도하는 남아있는 층(317)을 가지는 반도체 장치(350)를 개략적으로 도시한다. 상술한 실시예에서와 같이, 반도체 장치(350)의 그 후의 프로세싱은 예를 들어 실리콘 이산화물의 형태로 층간 유전체 물질(380)의 증착과 접촉 개구(381)를 형성하도록 계속되며, 여기서 상기 응력 유도층들(317 및 316b)은 이방성 식각 공정 동안에 식각 정지층들로서 효과적으로 사용될 수 있다. 3G shows, for example, layers 316b that induce compressive stress in channel region 304 of second transistor 300p and tensile stress in channel region 304 of first transistor device 300n, for example. A semiconductor device 350 is schematically shown having a remaining layer 317 leading to As in the embodiment described above, subsequent processing of semiconductor device 350 continues to form contact openings 381 and deposition of interlayer dielectric material 380, for example in the form of silicon dioxide, wherein the stress induction Layers 317 and 316b can be effectively used as etch stop layers during the anisotropic etching process.

결과적으로, 본 발명은 트랜지스터 구조들에 직접 접촉하거나 또는 상기 트랜지스터 구조들 위에 근접하여 위치된 응력 유도 유전체층들의 형성을 가능하게 하는 기술을 제공하며, 여기서 습식 화학 식각 공정들, 플라즈마 식각 공정들, 이온 주입 또는 플라즈마 처리 공정들과 같은 통상적이고 잘 확립된 공정들이 차등 위치들에 응력 유도층들의 차등 형태를 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 그래서, 상기 응력 결정 매개변수들은 잘 제어가능하며, 효과적인 응력 엔지니어링을 허용한다. 특히 트랜지스터 소자들의 각 채널 영역들에 유도된 응력은 상기 유전체층에 의해서 본질적으로 제어될 수 있으며, 또한 상기 유전체층은 접촉 식각 정지층으로 작용할 수 있으며, 그리하여 또한 상기 응력은 접촉 식각 정지층들과 결합한 측면 스페이서들과 같이 둘 또는 그 이상의 성분들 보다 잘 제어할 수 있는 하나의 성분에 의해서 본질적으로 결정되기 때문에 상기 응력 엔지니어링을 상당히 용이하게 한다. 상기 도면들에 관하여 설명한 예시적인 실시예들은 결합될 수 있으며, 특정 공정 단계들은 임의의 적절한 방식으로 다른 실시예들의 공정 단계로 대체될 수 있다. As a result, the present invention provides a technique that allows the formation of stress-induced dielectric layers in direct contact with or located in close proximity to the transistor structures, wherein wet chemical etching processes, plasma etching processes, ions Conventional and well-established processes, such as implantation or plasma treatment processes, can be used to provide differential forms of stress inducing layers at the differential locations. Thus, the stress determination parameters are well controllable and allow for effective stress engineering. In particular, the stress induced in the respective channel regions of the transistor elements can be essentially controlled by the dielectric layer, and the dielectric layer can also act as a contact etch stop layer, so that the stress is also in combination with the contact etch stop layers. The stress engineering is greatly facilitated because it is essentially determined by one component which can be better controlled than two or more components such as spacers. Exemplary embodiments described with reference to the figures may be combined, and certain process steps may be replaced by process steps of other embodiments in any suitable manner.

상기 개시된 특별한 실시예들은 단지 예시적이며, 한편 본 발명은 변형되거나 또는 다르게 실습될 수 있으며, 동등한 방법들은 본원에 대하여 교육의 이점을 가진 당해 기술 분야에서 숙련된 자에게 명백할 것이다. 예들 들면 상기 발표된 상기 공정 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 더욱이, 본원에서 보여진 디자인 또는 구성의 세부적인 사항이나, 아래 청구항에서 설명된 것과 다르게 제한될 것을 의도하지 않는다. 그러므로 상기 개시된 특별한 실시예들은 변경되거나 변형될 수 있음이 명백하며, 그리고 그런한 모든 변경들은 본 발명의 개념과 영역 내에서 고려된다. 따라서 본원에서 요구하는 보호는 아래 청구항들에서 발표된 것과 같다.The particular embodiments disclosed above are merely exemplary, while the invention may be modified or otherwise practiced, and equivalent methods will be apparent to those skilled in the art having the benefit of teaching herein. For example, the published process steps may be performed in a different order. Moreover, it is not intended to be exhaustive or to limit the details of the design or construction shown herein, but to what is described in the claims below. It is therefore evident that the particular embodiments disclosed above may be altered or modified, and all such changes are considered within the spirit and scope of the invention. The protection required herein is therefore as disclosed in the claims below.

Claims (18)

제1 트랜지스터 소자(100N) 및 제2 트랜지스터 소자(100P) 위에 제1 소정의 진성 기계적 응력(intrinsic mechanical stress)을 가지는 제1 유전체층(116)을 형성하는 단계와;Forming a first dielectric layer 116 having a first predetermined intrinsic mechanical stress on the first transistor element 100N and the second transistor element 100P; 상기 제1 트랜지스터 소자(100N) 위에 형성된 상기 제1 유전체층(116)의 제1 부분를 노출시키고 상기 제2 트랜지스터 소자(100P) 위에 형성된 상기 제1 유전체층(116)의 제2 부분을 커버하도록 상기 제2 트랜지스터 소자 위에 마스크 층(140)을 형성하는 단계와; 그리고The second portion to expose a first portion of the first dielectric layer 116 formed on the first transistor element 100N and to cover a second portion of the first dielectric layer 116 formed on the second transistor element 100P. Forming a mask layer (140) over the transistor device; And 상기 제1 부분에 대한 이온 충격(ion bombardment)(160)에 의해, 상기 제1 부분의 상기 제1 진성 응력을 변형 진성 응력(modified instinsic stress)으로 변형시키는 단계와;Transforming the first intrinsic stress of the first portion into a modified instinsic stress by ion bombardment (160) on the first portion; 상기 마스크 층(140)을 제거하는 단계와; 그리고Removing the mask layer (140); And 상기 유전체층(116) 위에 제2 진성 응력을 가지는 제2 유전체층(117)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제2 진성 응력은 상기 제1 진성 응력과는 다른 것을 특징으로 하는 방법.Forming a second dielectric layer (117) having a second intrinsic stress on the dielectric layer (116), wherein the second intrinsic stress is different from the first intrinsic stress. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제1 유전체층(116)의 제2 부분 위의 상기 제2 유전체층(117) 물질을 선택적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.2. The method of claim 1, further comprising selectively removing the second dielectric layer (117) material over a second portion of the first dielectric layer (116). 제1항에 있어서, 상기 제1 유전체층(116)의 상기 제1 부분 위에 형성된 상기 제2 유전체층(117)의 제1 부분을 커버하고 상기 제1 유전체층(116)의 상기 제2 부분 위에 형성된 상기 제2 유전체층(117)의 제2 부분을 노출시키도록 제2 마스크 층(170)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The first and second dielectric layers of claim 1, wherein the second dielectric layer 116 covers the first portion of the second dielectric layer 117 and is formed on the second portion of the first dielectric layer 116. And forming a second mask layer (170) to expose the second portion of the second dielectric layer (117). 제4항에 있어서,상기 제2 유전체층(117)의 상기 제2 부분 내에 제2 변형 진성 응력을 생성하기 위하여, 이온 충격에 의해 상기 제2 유전체층(117)의 상기 제2 부분 내의 상기 제2 진성 응력을 변형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. 5. The second intrinsic of the second portion of the second dielectric layer 117 by ion bombardment according to claim 4, in order to generate a second strained intrinsic stress in the second portion of the second dielectric layer 117. And deforming the stress. 제1항에 있어서, 상기 제1 유전체층(116)을 형성하기 전에, 상기 제1 트랜지스터 소자(100N) 위에 제2 진성 응력을 가지는 제2 유전체층을 선택적으로 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, further comprising selectively forming a second dielectric layer having a second intrinsic stress on the first transistor element 100N before forming the first dielectric layer 116. Way. 제6항에 있어서, 상기 제2 유전체층을 선택적으로 형성하는 단계는, 상기 제1 트랜지스터 소자 및 제2 트랜지스터 소자 위에 상기 제2 유전체층을 형성하는 단계와, 상기 제1 트랜지스터 소자(100N)를 커버하고 상기 제2 트랜지스터 소자(100P)를 노출시키는 제2 마스크 층(341)을 형성하는 단계와, 그리고 상기 제2 마스크 층(341)에 의해서 노출된 상기 제 2 유전체층의 제1 부분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.7. The method of claim 6, wherein selectively forming the second dielectric layer comprises: forming the second dielectric layer over the first transistor element and the second transistor element, covering the first transistor element 100N; Forming a second mask layer 341 exposing the second transistor element 100P, and removing a first portion of the second dielectric layer exposed by the second mask layer 341. Method comprising a. 제7항에 있어서, 상기 제1 트랜지스터 소자 및 제2 트랜지스터 소자 위에 상기 제2 유전체층을 형성하는 단계는, 제1 라이너(liner)(216A)를 증착하는 단계와, 상기 제2 진성 응력을 결정하는 응력 유도층(stress-inducing layer)(216B)을 증착하는 단계와, 그리고 제2 라이너(216C)를 증착하는 단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 라이너(216A, 216C)는 상기 응력 유도층(216B)에 대해서 선택적으로 식각가능한 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7, wherein forming the second dielectric layer over the first transistor element and the second transistor element comprises depositing a first liner 216A and determining the second intrinsic stress. Depositing a stress-inducing layer 216B, and depositing a second liner 216C, wherein the first and second liners 216A, 216C comprise the stress-inducing layer 216C. And selectively etchable relative to 216B. 제8항에 있어서, 상기 제2 유전체층의 상기 제1 부분을 제거하는 단계는, 상기 응력 유도층(216B)를 노출시키기도록 상기 제2 라이너(216C)를 선택적으로 식각하는 단계와, 상기 제1 라이너(216A)를 노출시키기도록 상기 응력 유도층(216B)의 노출된 부분을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 8, wherein removing the first portion of the second dielectric layer comprises selectively etching the second liner 216C to expose the stress inducing layer 216B, and Selectively removing the exposed portion of the stress inducing layer (216B) to expose the liner (216A). 제9항에 있어서, 상기 제2 마스크 층을 제거하는 단계와, 상기 제2 트랜지스터 소자를 커버하고 상기 제1 트랜지스터 소자를 노출시키도록 제3의 마스크 층을 형성하는 단계와, 그리고 상기 제1 트랜지스터 소자 위의 상기 응력 유도층(216B)를 노출시키도록 상기 제2 라이너(216C)를 선택적으로 식각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, further comprising: removing the second mask layer, forming a third mask layer to cover the second transistor element and expose the first transistor element; Selectively etching the second liner (216C) to expose the stress inducing layer (216B) over the device. 제1 트랜지스터 소자 및 제2 트랜지스터 소자 위에 제1 유전체층을 형성하는 단계와, 상기 제1 유전체층은 제1의 소정의 진성 기계적 응력을 가지고;Forming a first dielectric layer over the first transistor element and the second transistor element, the first dielectric layer having a first predetermined intrinsic mechanical stress; 상기 제1 및 제2 트랜지스터 소자 위의 상기 제1 유전체층 위에 제1 라이너를 형성하는 단계와, 상기 제1 라이너는 상기 제1 유전체층에 대하여 선택적으로 식각가능하며;Forming a first liner over said first dielectric layer over said first and second transistor elements, said first liner being selectively etchable with respect to said first dielectric layer; 상기 제2 트랜지스터 소자를 제1 레지스트 마스크로 덮은 상태에서 상기 제1 트랜지스터 소자 위의 상기 제1 라이너를 선택적으로 식각하는 단계와;Selectively etching the first liner over the first transistor element while covering the second transistor element with a first resist mask; 상기 제1 레지스트 마스크를 제거하고, 상기 제2 트랜지스터 위의 상기 제1 라이너를 식각 마스크로서 사용하면서 상기 제1 유전체층을 습식 식각 공정으로 선택적으로 식각하여 상기 제1 트랜지스터 위로부터 상기 제1 유전체층의 제1부분을 제거하는 단계와;Removing the first resist mask and selectively etching the first dielectric layer by a wet etching process using the first liner on the second transistor as an etch mask to remove the first resist layer from the first transistor. Removing one portion; 상기 제2 트랜지스터 소자 위에 형성된 상기 제1 유전체층과 상기 제1 라이너의 제2 부분 및 상기 제1 트랜지스터 소자 위에 제2 유전체층을 형성하는 단계와, 상기 제2 유전체층은 상기 제1 진성 스트레스와는 다른 제2 진성 스트레스를 가지며; 그리고Forming a second dielectric layer on the first dielectric layer and the second portion of the first liner and on the first transistor element, the second dielectric layer being different from the first intrinsic stress; 2 has intrinsic stress; And 상기 제2 유전체층의 제2 부분에 이온 충격 공정을 수행함으로써, 상기 제2 트랜지스터 소자 및 상기 제1 유전체층의 상기 제2 부분 위의 상기 제2 유전체층의 제2 부분의 상기 제2 진성 스트레스를 선택적으로 변형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Selectively performing the second intrinsic stress of the second transistor element and the second portion of the second dielectric layer over the second portion of the first dielectric layer by performing an ion bombardment process on the second portion of the second dielectric layer And modifying the method. 제11항에 있어서, 상기 제2 트랜지스터 소자 및 상기 제1 유전체층과 상기 제1 라이너의 상기 제2 부분 위에서 상기 제2 유전체층의 상기 제2 부분의 상기 제2 진성 스트레스를 선택적으로 변형하는 단계는, 상기 제2 유전체층의 상기 제2 부분에 상기 이온 충격 공정을 수행하기 전에 상기 제1 트랜지스터 소자 위의 상기 제2 유전체층의 제1 부분을 덮고 상기 제2 유전체층의 상기 제2 부분을 노출시키는 제2 레지스트 마스크를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein selectively modifying the second intrinsic stress of the second portion of the second dielectric layer over the second transistor element and the first dielectric layer and the second portion of the first liner, A second resist covering the first portion of the second dielectric layer over the first transistor element and exposing the second portion of the second dielectric layer before performing the ion bombardment process on the second portion of the second dielectric layer Forming a mask. 제12항에 있어서, 상기 제2 유전체층을 형성하는 단계 전에, 상기 제1 트랜지스터 소자를 덮는 제3 레지스트 마스크를 형성하는 단계와, 식각에 의해 상기 제1 유전체층의 상기 제2 부분 위에서 상기 제1 라이너를 제거하는 단계와, 그리고 상기 제3 레지스트 마스크를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein before forming the second dielectric layer, forming a third resist mask covering the first transistor element, and etching the first liner over the second portion of the first dielectric layer. Removing the third resist mask; and removing the third resist mask. 제11항에 있어서, 상기 제1 라이너를 선택적으로 식각하는 단계는 습식 식각 공정으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein selectively etching the first liner is performed as a wet etching process. 제11항에 있어서, 상기 제1 유전체층을 형성하는 단계 전에, 상기 제1 및 상기 제2 트랜지스터 소자들 위에 제2 라이너를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 라이너는 상기 제1 유전체층에 대하여 선택적으로 식각가능한 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, further comprising forming a second liner over the first and second transistor elements, prior to forming the first dielectric layer, wherein the second liner is relative to the first dielectric layer. Selectively etchable. 제15항에 있어서, 상기 제1 라이너와 제2 라이너의 물질 조성은 상기 제1 유전체층의 물질 조성과 다른 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 15, wherein the material composition of the first liner and the second liner is different from the material composition of the first dielectric layer. 삭제delete 삭제delete
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