KR19990016330A - Method of manufacturing a transistor - Google Patents

Method of manufacturing a transistor Download PDF

Info

Publication number
KR19990016330A
KR19990016330A KR1019970038850A KR19970038850A KR19990016330A KR 19990016330 A KR19990016330 A KR 19990016330A KR 1019970038850 A KR1019970038850 A KR 1019970038850A KR 19970038850 A KR19970038850 A KR 19970038850A KR 19990016330 A KR19990016330 A KR 19990016330A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
gate electrode
cvd
insulating film
gate
Prior art date
Application number
KR1019970038850A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤기창
피민석
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970038850A priority Critical patent/KR19990016330A/en
Publication of KR19990016330A publication Critical patent/KR19990016330A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices
    • H10B20/27ROM only
    • H10B20/30ROM only having the source region and the drain region on the same level, e.g. lateral transistors
    • H10B20/38Doping programmed, e.g. mask ROM
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/823437MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes
    • H01L21/823443MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes silicided or salicided gate conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/823468MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of the gate sidewall spacers, e.g. double spacers, particular spacer material or shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

마스크-롬의 셀 트랜지스터의 제조 방법이 개시되어 있다. 반도체 기판의 상부에 식각 저지층 및 CVD-절연막을 순차적으로 형성한 후, 게이트 전극이 형성될 패턴을 한정하도록 상기 CVD-절연막 및 식각 저지층을 패터닝한다. 상기 기판의 상부에 게이트 절연막을 형성한 후, 상기 게이트 전극이 형성될 패턴을 다결정실리콘층으로 매립한다. 상기 결과물의 상부에 금속 실리사이드층을 형성한 후, 상기 금속 실리사이드층 및 CVD-절연막을 식각함으로써, 상기 다결정실리콘층과 금속 실리사이드층이 적층된 게이트 전극을 형성함과 동시에 상기 게이트 전극의 측벽에 상기 CVD-절연막으로 이루어진 스페이서를 형성한다. CVD 절연막을 이용하여 상감 기법으로 미리 게이트 전극이 형성될 영역을 패터닝한 후 다결정실리콘을 상기 영역에 채워넣음으로써 게이트 전극을 형성한다. 상기 CVD 절연막에 의해 게이트 전극의 길이가 미리 결정되므로 게이트 길이의 크기에 따라 발생하는 로딩 효과를 줄일 수 있으며, 상기 금속-실리사이드층을 충분히 과도식각할 수 있으므로 마이크로 브리지를 제거할 수 있다.A method of manufacturing a mask transistor of a cell transistor is disclosed. After the etch stop layer and the CVD-insulation layer are sequentially formed on the semiconductor substrate, the CVD-insulation layer and the etch stop layer are patterned to define a pattern on which the gate electrode is to be formed. After the gate insulating layer is formed on the substrate, the pattern on which the gate electrode is to be formed is filled with a polysilicon layer. After the metal silicide layer is formed on the resultant, the metal silicide layer and the CVD-insulating layer are etched to form a gate electrode in which the polysilicon layer and the metal silicide layer are stacked, and at the same time, the sidewall of the gate electrode is formed. A spacer made of a CVD-insulating film is formed. The gate electrode is formed by patterning a region in which the gate electrode is to be formed in advance by using an CVD insulating film, and then filling polysilicon into the region. Since the length of the gate electrode is predetermined by the CVD insulating layer, a loading effect generated according to the size of the gate length may be reduced, and the metal-silicide layer may be sufficiently overetched, thereby removing the microbridge.

Description

트랜지스터의 제조 방법Method of manufacturing a transistor

본 발명은 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로딩 효과(loading effect)를 줄이고 마이크로 브리지(micro bridge)를 제거할 수 있는 트랜지스터의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a transistor capable of reducing a loading effect and removing a micro bridge.

반도체 장치가 고집적화, 고성능화 및 저전압화됨에 따라, 미세패턴 형성을 통한 트랜지스터의 게이트 전극 길이의 감소와 소자 특성의 향상을 위한 저저항 게이트 전극 물질이 요구되고 있다. 또한, 저전압화에 따른 트랜지스터의 채널 전류를 증가시키기 위해 게이트 산화막의 두께가 20nm 이하로 점점 감소되고 있다.As semiconductor devices become more integrated, higher in performance, and lower in voltage, there is a need for low resistance gate electrode materials for reducing the gate electrode length of transistors and improving device characteristics through the formation of fine patterns. In addition, the thickness of the gate oxide film is gradually reduced to 20 nm or less in order to increase the channel current of the transistor due to the lower voltage.

통상적으로 사용되어온 다결정실리콘 게이트 전극에 의하면, 미세화에 따른 배선 저항(R)의 증가와 배선 피치(pitch) 축소에 따른 커패시턴스(C)의 증가로 인해 신호전달지연(RC delay)이 크게 증가할 뿐만 아니라, 다른 도전 물질에 비해 상대적으로 큰 저항을 가지고 있기 때문에 소자의 주파수 특성을 저하시키게 된다. 이에 따라, 최근에는 저저항 게이트 전극 물질로서 다결정실리콘과 유사한 특성을 가지면서 그보다 저항이 수∼수십배 낮은 고융점 금속 실리사이드(silicide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 응용폭은 날로 확대되고 있다. 특히, 다결정실리콘과 금속 실리사이드를 적층한 구조가 가장 많이 사용되고 있는데, 이를 통상 폴리사이드(polycide)라 칭하며 텅스텐(W), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 및 몰리브덴(Mo) 등의 희토류 금속과의 화합물을 포함한다.According to the polysilicon gate electrode that has been commonly used, the signal delay (RC delay) increases not only due to an increase in wiring resistance (R) due to miniaturization and an increase in capacitance (C) due to a reduction in wiring pitch. Rather, it has a relatively large resistance compared to other conductive materials, thereby degrading the frequency characteristic of the device. Accordingly, recently, high-melting-point metal silicide compounds having properties similar to those of polycrystalline silicon but lower in resistance to several tens of times as low-resistance gate electrode materials have been used. Particularly, a structure in which polycrystalline silicon and metal silicide are laminated is most commonly used, which is commonly called polycide and rare earth metals such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), and molybdenum (Mo). It includes a compound of the family.

도 1은 상기한 폴리사이드 구조의 게이트 전극을 갖는 종래의 마스크-롬(Mask ROM) 셀의 평면도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각, 도 1의 X1 선 및 Y1 선에 따른 단면도들이다.1 is a plan view of a conventional mask ROM cell having a gate electrode having a polyside structure, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views taken along lines X1 and Y1 of FIG. 1, respectively.

도 1 및 도 2를 참조하면, p형 실리콘 기판(10)의 상부에 통상의 소자분리 공정을 수행하여 필드 산화막(12)을 형성함으로써 상기 기판(10)에 액티브 영역(11)을 형성한다. 이어서, 상기 기판(10)의 상부에 게이트 산화막(14)을 형성한 후, 그 상부에 다결정실리콘층(16) 및 텅스텐-실리사이드층(WSix)(18)을 순차적으로 증착한다. 이어서, 사진식각 공정을 통해 상기 텅스텐-실리사이드층(18) 및 다결정실리콘층(16)을 연속적으로 건식 식각함으로써, 워드라인(W/L)으로 제공되는 텅스텐-폴리사이드 게이트 전극을 형성한다. 다음에, 소오스/드레인을 LDD(lightly doped drain) 접합 구조로 만들기 위해서 n-불순물을 이온주입한 후, 결과물의 상부에 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 방법을 통해 산화물을 증착하고 이를 건식 식각함으로써 상기 게이트 전극의 측벽에 산화막 스페이서(22)을 형성한다. 계속해서, 상기 측벽 스페이서(22) 및 게이트 전극을 이온주입 마스크로 이용하여 n+불순물을 이온주입한 후, 열처리 공정을 실시하여 상기 이온주입된 n-불순물 및 n+불순물을 확산 및 활성화시킴으로써, 상기 기판(10)의 표면에 LDD 구조의 소오스/드레인 영역(20, 22)을 형성한다.1 and 2, an active region 11 is formed on the substrate 10 by forming a field oxide layer 12 by performing a conventional device isolation process on the p-type silicon substrate 10. Subsequently, after the gate oxide layer 14 is formed on the substrate 10, the polysilicon layer 16 and the tungsten-silicide layer (WSix) 18 are sequentially deposited on the substrate 10. Subsequently, the tungsten-silicide layer 18 and the polysilicon layer 16 are continuously dry etched through a photolithography process to form a tungsten-polyside gate electrode provided to the word line W / L. Next, after implanting n - impurity to make the source / drain into a lightly doped drain (LDD) junction structure, an oxide is deposited on top of the resultant by chemical vapor deposition (CVD) and dried. The oxide film spacer 22 is formed on the sidewall of the gate electrode by etching. Subsequently, after ion implantation of n + impurities using the sidewall spacer 22 and the gate electrode as an ion implantation mask, a heat treatment process is performed to diffuse and activate the ion implanted n impurity and n + impurity, Source / drain regions 20 and 22 of the LDD structure are formed on the surface of the substrate 10.

그러나, 상술한 종래 방법에 의하면, 폴리사이드 게이트 전극을 구성하는 텅스텐-실리사이드가 게이트 산화막과 실리콘 기판에 대해 낮은 식각 선택비를 갖기 때문에 미세한 텅스텐-폴리사이드 구조의 게이트 전극을 형성할 때 로딩 효과 및 마이크로 브리지 등의 문제들이 발생한다. 상기한 로딩 효과로 인하여, 동일한 크기로 설계되었음에도 불구하고 액티브 영역 상에서의 게이트 전극의 임계치수(critical dimension; CD)와 필드 영역 상에서의 게이트 전극의 CD가 상이해진다.However, according to the conventional method described above, since the tungsten-silicide constituting the polyside gate electrode has a low etching selectivity with respect to the gate oxide film and the silicon substrate, the loading effect when forming a gate electrode having a fine tungsten-polyside structure and Problems such as micro bridges arise. Due to the above loading effect, the critical dimension (CD) of the gate electrode on the active region and the CD of the gate electrode on the field region are different although they are designed with the same size.

또한, 마이크로 브리지를 해결하기 위하여 텅스텐-폴리사이드 게이트 전극을 형성하기 위한 식각 공정시 과도 식각을 행하게 되면, 게이트 산화막의 두께가 얇기 때문에 실리콘 기판에 피팅(pitting)이 유발된다. 이에 따라 상기 과도 식각을 충분히 수행할 수 없게 되어 마이크로 브리지가 발생하는 문제를 근본적으로 해결하지 못한다.In addition, when the excessive etching is performed during the etching process for forming the tungsten-polyside gate electrode in order to solve the micro bridge, the thickness of the gate oxide film is thin, causing fitting to the silicon substrate. As a result, the excessive etching cannot be sufficiently performed, which does not fundamentally solve the problem of generating the microbridge.

따라서, 본 발명의 목적은 로딩 효과를 줄이고 마이크로 브리지를 제거할 수 있는 트랜지스터의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a transistor that can reduce the loading effect and eliminate the microbridges.

도 1은 종래의 마스크-롬 셀의 평면도이다.1 is a plan view of a conventional mask-rom cell.

도 2a 및 도 2b는 각각, 도 1의 X1 선 및 Y1 선에 따른 단면도들이다.2A and 2B are cross-sectional views taken along lines X1 and Y1 of FIG. 1, respectively.

도 3은 본 발명에 의한 마스크-롬 셀의 평면도이다.3 is a plan view of a mask-rom cell according to the present invention.

도 4a 및 도 7b는 도 3에 도시한 셀 트랜지스터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A and 7B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the cell transistor shown in FIG. 3.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 반도체 기판 102 : 필드 산화막100 semiconductor substrate 102 field oxide film

105 : n-영역 106 : 비정질 실리콘층105: n - region 106: amorphous silicon layer

108 : CVD-산화막 110 : 게이트 산화막108: CVD-oxide film 110: gate oxide film

112 : 다결정실리콘층 114 : 텅스텐-실리사이드층112 polycrystalline silicon layer 114 tungsten-silicide layer

116 : n+영역116: n + region

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 기판의 상부에 식각 저지층 및 CVD-절연막을 순차적으로 형성하는 단계; 게이트 전극이 형성될 패턴을 한정하도록 상기 CVD-절연막 및 식각 저지층을 패터닝하는 단계; 상기 기판의 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극이 형성될 패턴을 다결정실리콘층으로 매립하는 단계; 상기 결과물의 상부에 금속 실리사이드층을 형성하는 단계; 및 상기 금속 실리사이드층 및 CVD-절연막을 식각함으로써, 상기 다결정실리콘층과 금속 실리사이드층이 적층된 게이트 전극을 형성함과 동시에 상기 게이트 전극의 측벽에 상기 CVD-절연막으로 이루어진 스페이서를 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of sequentially forming an etch stop layer and a CVD-insulating film on top of the semiconductor substrate; Patterning the CVD-insulating film and an etch stop layer to define a pattern on which a gate electrode is to be formed; Forming a gate insulating film on the substrate; Filling a pattern in which the gate electrode is to be formed with a polysilicon layer; Forming a metal silicide layer on top of the resulting product; And etching the metal silicide layer and the CVD-insulating film to form a gate electrode on which the polysilicon layer and the metal silicide layer are stacked, and simultaneously forming a spacer formed of the CVD-insulating film on sidewalls of the gate electrode. Provided is a method of manufacturing a transistor, wherein the transistor is provided.

본 발명은 CVD 절연막을 이용하여 상감(damascene) 기법으로 미리 게이트 전극이 형성될 영역을 패터닝한 후 다결정실리콘을 상기 영역에 채워넣음으로써 게이트 전극을 형성한다. 따라서, 상기 CVD 절연막에 의해 게이트 전극의 길이가 미리 결정되므로, 게이트 길이의 크기에 따라 발생하는 로딩 효과를 줄일 수 있다. 또한, 상기 CVD-절연막에 의해 금속-실리사이드층을 충분히 과도식각할 수 있으므로 마이크로 브리지를 근본적으로 제거하여 소자의 수율 향상 및 특성 안정화를 이룰수 있다.The present invention forms a gate electrode by filling a region with polycrystalline silicon after patterning a region where a gate electrode is to be formed in advance by a damascene technique using a CVD insulating film. Therefore, since the length of the gate electrode is predetermined by the CVD insulating film, the loading effect generated according to the size of the gate length can be reduced. In addition, since the metal-silicide layer can be sufficiently etched by the CVD-insulating film, it is possible to fundamentally eliminate the microbridges, thereby improving the yield of the device and stabilizing the characteristics.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 마스크-롬 셀의 평면도이고, 도 4a 및 도 7b는 도 3에 도시한 셀 트랜지스터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 여기서, 각 a도는 도 3의 X선에 따른 단면도이고, 각 b도는 도 3의 Y선에 따른 단면도이다.3 is a plan view of a mask-rom cell according to the present invention, and FIGS. 4A and 7B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the cell transistor shown in FIG. 3. Here, each a degree is sectional drawing along the X-ray of FIG. 3, and each b degree is sectional drawing along the Y-line of FIG.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, p형 실리콘 기판(100)의 상부에 통상의 소자분리 공정을 통해 필드 산화막(102)을 형성함으로써 상기 기판(100)에 액티브 영역(101)을 형성한다. 이어서, 상기 기판(100)의 상부에 버퍼 산화막(104)을 30㎚ 이하의 두께로 형성하고, n-불순물(105)을 이온주입한다. 다음에, 상기 버퍼 산화막(104)의 상부에 식각 저지층(106)으로서, 예컨대 비정질실리콘층을 50㎚ 이하의 두께로 얇게 증착한 후, 그 상부에 CVD 방식으로 절연막(108), 예컨대 산화막을 100㎚ 이상의 두께로 두껍게 증착한다. 여기서, 상기 식각 저지층(106)은 후속 공정에서 상기 CVD-산화막(108)을 식각할 때 식각 종료층으로 작용할 수 있도록 상기 버퍼 산화막(104)과는 식각 선택비가 높은 절연막으로 형성하는 것이 바람직하다.4A and 4B, an active region 101 is formed on the substrate 100 by forming a field oxide film 102 on the p-type silicon substrate 100 through a conventional device isolation process. Subsequently, a buffer oxide film 104 is formed on the substrate 100 to a thickness of 30 nm or less, and n impurity 105 is implanted. Next, as an etch stop layer 106, for example, an amorphous silicon layer is thinly deposited to a thickness of 50 nm or less on top of the buffer oxide film 104, and then an insulating film 108, for example, an oxide film is deposited on the top thereof by CVD. It is deposited thick with a thickness of 100 nm or more. The etch stop layer 106 may be formed of an insulating film having a high etching selectivity with the buffer oxide film 104 so that the etch stop layer 106 may serve as an etch stop layer when the CVD oxide film 108 is etched in a subsequent process. .

이어서, 게이트 전극이 형성될 패턴을 한정하도록 사진 공정을 통해 상기 CVD-산화막(108)의 상부에 감광막 패턴(109)을 형성한다. 본 발명에 의하면, 종래 방법에서처럼 텅스텐-실리사이드층의 상부에 사진 공정을 진행했을 때 보다 빛의 난반사를 줄일수 있기 때문에 미세 패턴을 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 로딩 효과를 줄여 게이트 전극의 CD 균일성을 좋게 할수 있다.Subsequently, a photoresist pattern 109 is formed on the CVD oxide layer 108 through a photolithography process to define a pattern on which a gate electrode is to be formed. According to the present invention, since it is possible to reduce diffused reflection of light more than when performing a photolithography process on top of the tungsten-silicide layer as in the conventional method, it is possible not only to form a fine pattern, but also to reduce the loading effect of the CD of the gate electrode. Good uniformity can be achieved.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 감광막 패턴(109)을 식각 마스크로 이용하여 CVD-산화막(108)과 식각 저지층(106)을 차례로 건식 식각한다. 이어서, 상기 버퍼 산화막(104)을 습식 식각 공정으로 제거한 후, 상기 감광막 패턴(109)을 제거한다. 다음에, 상기 기판(100)의 상부에 열산화 공정을 수행하여 게이트 산화막(110)을 20㎚ 이하의 두께로 형성한 후, 그 상부에 다결정실리콘층(112)을 증착하고 상기 다결정실리콘층(112)을 n형 불순물, 예컨대 인(Ph)으로 도핑한다.5A and 5B, the CVD-oxide layer 108 and the etch stop layer 106 are sequentially dry-etched using the photoresist pattern 109 as an etching mask. Subsequently, after the buffer oxide film 104 is removed by a wet etching process, the photoresist pattern 109 is removed. Next, a thermal oxidation process is performed on the substrate 100 to form a gate oxide film 110 having a thickness of 20 nm or less, and then, a polysilicon layer 112 is deposited on the substrate 100, and the polysilicon layer ( 112 is doped with n-type impurities such as phosphorus (Ph).

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 CVD-산화막(108)의 표면이 노출될 때까지 상기 다결정실리콘층(112)을 에치백(etch-back)하거나 화학 기계적 연마(chemical mechanical polishin; CMP) 공정으로 갈아냄으로써 다결정실리콘 게이트 전극을 형성한다. 여기서, 상기 다결정실리콘층(112)은 CVD-산화막(108)에 대해 높은 식각 선택비를 갖고 있으므로, 충분한 과도 식각을 수행할 수 있어 마이크로-브리지의 생성을 근본적으로 막을 수 있다.6A and 6B, the polysilicon layer 112 is etched back or a chemical mechanical polish (CMP) process until the surface of the CVD oxide layer 108 is exposed. The polysilicon gate electrode is formed by grinding. Here, since the polysilicon layer 112 has a high etching selectivity with respect to the CVD-oxide film 108, sufficient transient etching can be performed to fundamentally prevent the generation of the micro-bridges.

이어서, 게이트 전극의 저항을 낮추기 위해서 텅스텐-실리사이드층(114)을 상기 결과물의 상부에 증착한다.Then, a tungsten-silicide layer 114 is deposited on top of the result to lower the resistance of the gate electrode.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 사진식각 공정으로 상기 텅스텐-실리사이드층(114) 및 CVD-산화막(108)을 순차적으로 건식 식각한다. 그 결과, 다결정실리콘층(112)과 텅스텐-실리사이드층(114)이 적층된 텅스텐-폴리사이드 구조의 게이트 전극이 형성됨과 동시에, 상기 게이트 전극의 측벽에 CVD-산화막(108)으로 이루어진 스페이서가 형성된다. 이어서, 상기 스페이서(108) 및 게이트 전극을 이온주입 마스크로 사용하여 n+불순물을 이온주입함으로써, 상기 기판(100)의 표면에 스페이서(108)에 정렬되는 n+소오스/드레인 영역(116)을 형성한다.7A and 7B, the tungsten-silicide layer 114 and the CVD oxide layer 108 are sequentially dry-etched by a photolithography process. As a result, a gate electrode having a tungsten-polyside structure in which the polysilicon layer 112 and the tungsten-silicide layer 114 are laminated is formed, and a spacer made of the CVD oxide film 108 is formed on the sidewall of the gate electrode. do. Subsequently, n + impurities are implanted using the spacer 108 and the gate electrode as an ion implantation mask, thereby n + source / drain regions 116 aligned with the spacer 108 on the surface of the substrate 100. Form.

다음에, 사진 공정을 통해 프로그램되어질 셀(도 3 참조)을 오픈시키도록 감광막 패턴(115)을 형성한 후, 선택된 셀에 p형 불순물(118), 예컨대 보론(B)을 이온주입하여 증대형(enhancement) 트랜지스터로 만든다. 이때, 상기 선택된 셀 트랜지스터의 채널 영역에는 상기 도 4의 단계에서 n형 불순물이 이온주입되었기 때문에, 이를 상쇄하기 위하여 상기 보론을 높은 에너지로써 이온주입한다.Next, after the photoresist pattern 115 is formed to open the cell to be programmed through the photolithography process (see FIG. 3), p-type impurities 118, such as boron (B), are ion-implanted into the selected cell to increase the type. (enhancement) transistors In this case, since the n-type impurity is implanted into the channel region of the selected cell transistor in the step of FIG. 4, the boron is ion implanted with high energy in order to cancel the ion implantation.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 트랜지스터의 제조 방법에 의하면, CVD 절연막을 이용하여 상감 기법으로 미리 게이트 전극이 형성될 영역을 패터닝한 후 다결정실리콘을 상기 영역에 채워넣음으로써 게이트 전극을 형성한다. 따라서, 상기 CVD 절연막에 의해 게이트 전극의 길이가 미리 결정되므로, 게이트 길이의 크기에 따라 발생하는 로딩 효과를 줄일 수 있다. 또한, 상기 CVD-절연막에 의해 금속-실리사이드층을 충분히 과도식각할 수 있으므로 마이크로 브리지를 근본적으로 제거하여 소자의 수율 향상 및 특성 안정화를 이룰수 있다.As described above, according to the method of manufacturing a transistor according to the present invention, a gate electrode is formed by filling a region with polycrystalline silicon after patterning a region where a gate electrode is to be formed in advance by a damascene technique using a CVD insulating film. Therefore, since the length of the gate electrode is predetermined by the CVD insulating film, the loading effect generated according to the size of the gate length can be reduced. In addition, since the metal-silicide layer can be sufficiently etched by the CVD-insulating film, it is possible to fundamentally eliminate the microbridges, thereby improving the yield of the device and stabilizing the characteristics.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.

Claims (3)

반도체 기판의 상부에 식각 저지층 및 화학기상증착(CVD)-절연막을 순차적으로 형성하는 단계; 게이트 전극이 형성될 패턴을 한정하도록 상기 CVD-절연막 및 식각 저지층을 패터닝하는 단계; 상기 기판의 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극이 형성될 패턴을 다결정실리콘층으로 매립하는 단계; 상기 결과물의 상부에 금속 실리사이드층을 형성하는 단계; 및 상기 금속 실리사이드층 및 CVD-절연막을 식각함으로써, 상기 다결정실리콘층과 금속 실리사이드층이 적층된 게이트 전극을 형성함과 동시에 상기 게이트 전극의 측벽에 상기 CVD-절연막으로 이루어진 스페이서를 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 제조 방법.Sequentially forming an etch stop layer and a chemical vapor deposition (CVD) insulating layer on the semiconductor substrate; Patterning the CVD-insulating film and an etch stop layer to define a pattern on which a gate electrode is to be formed; Forming a gate insulating film on the substrate; Filling a pattern in which the gate electrode is to be formed with a polysilicon layer; Forming a metal silicide layer on top of the resulting product; And etching the metal silicide layer and the CVD-insulating film to form a gate electrode on which the polysilicon layer and the metal silicide layer are stacked, and simultaneously forming a spacer formed of the CVD-insulating film on sidewalls of the gate electrode. The manufacturing method of the transistor characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서, 상기 게이트 전극이 형성될 패턴을 다결정실리콘층으로 매립하는 단계는, 상기 게이트 절연막이 형성된 결과물의 상부에 다결정실리콘층을 형성하는 단계; 및 상기 CVD-절연막의 표면이 노출될 때까지 상기 다결정실리콘층을 에치백하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the embedding of the pattern on which the gate electrode is to be formed with the polysilicon layer comprises: forming a polysilicon layer on the resultant of the gate insulating layer; And etching back the polysilicon layer until the surface of the CVD-insulating film is exposed. 제1항에 있어서, 상기 게이트 전극이 형성될 패턴을 다결정실리콘층으로 매립하는 단계는, 상기 게이트 절연막이 형성된 결과물의 상부에 다결정실리콘층을 형성하는 단계; 및 상기 CVD-절연막의 표면이 노출될 때까지 상기 다결정실리콘층을 화학 기계적 연마(CMP) 공정으로 연마하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the embedding of the pattern on which the gate electrode is to be formed with the polysilicon layer comprises: forming a polysilicon layer on the resultant of the gate insulating layer; And polishing the polysilicon layer by a chemical mechanical polishing (CMP) process until the surface of the CVD-insulating film is exposed.
KR1019970038850A 1997-08-14 1997-08-14 Method of manufacturing a transistor KR19990016330A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970038850A KR19990016330A (en) 1997-08-14 1997-08-14 Method of manufacturing a transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970038850A KR19990016330A (en) 1997-08-14 1997-08-14 Method of manufacturing a transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990016330A true KR19990016330A (en) 1999-03-05

Family

ID=66000199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970038850A KR19990016330A (en) 1997-08-14 1997-08-14 Method of manufacturing a transistor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19990016330A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6194301B1 (en) Method of fabricating an integrated circuit of logic and memory using damascene gate structure
US6200866B1 (en) Use of silicon germanium and other alloys as the replacement gate for the fabrication of MOSFET
KR100579365B1 (en) Structure and method of fabricating embedded vertical dram arrays with silicided bitline and polysilicon interconnect
US6613621B2 (en) Methods of forming self-aligned contact pads using a damascene gate process
US7163853B2 (en) Method of manufacturing a capacitor and a metal gate on a semiconductor device
US6337262B1 (en) Self aligned T-top gate process integration
KR100612708B1 (en) Intrinsic dual gate oxide mosfet using a damascene gate process
US5439846A (en) Self-aligned method for forming contact with zero offset to gate
US20040198009A1 (en) Selective formation of metal gate for dual gate oxide application
US6297106B1 (en) Transistors with low overlap capacitance
US6087706A (en) Compact transistor structure with adjacent trench isolation and source/drain regions implanted vertically into trench walls
US6093590A (en) Method of fabricating transistor having a metal gate and a gate dielectric layer with a high dielectric constant
JP2003536259A (en) Method of forming electronic device having self-aligned source / drain / gate in damascene architecture
US6326251B1 (en) Method of making salicidation of source and drain regions with metal gate MOSFET
US6180465B1 (en) Method of making high performance MOSFET with channel scaling mask feature
US6010955A (en) Electrical connection forming process for semiconductor devices
TWI409948B (en) Structure and method for making high density mosfet circuits with different height contact lines
KR100349364B1 (en) Method for manufacturing gate in semiconductor device
US6184129B1 (en) Low resistivity poly-silicon gate produced by selective metal growth
US5747367A (en) Multi-level transistor fabrication method with high performance source/drain connection
US6344397B1 (en) Semiconductor device having a gate electrode with enhanced electrical characteristics
KR100309619B1 (en) Spacers to block deep junction implants and silicide formation in integrated circuits
KR20010072403A (en) A method of manufacturing a semiconductor device
US6569726B1 (en) Method of manufacturing MOS transistor with fluoride implantation on silicon nitride etching stop layer
US6228729B1 (en) MOS transistors having raised source and drain and interconnects

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid