KR20000001084A - Semiconductor devices and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 간단한 제조 공정으로 미세한 국부(local) 범위에 소자의 단자간 연결 공정을 실시할 수 있는 소자의 단자간 국부적 연결을 위한 실리사이드층을 가지는 반도체 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a silicide layer for local connection between terminals of a device capable of performing the terminal-to-terminal connection process of a device in a fine local range in a simple manufacturing process. And a method for producing the same.
일반적으로 메모리장치는 CMOS 로직 프로세스를 이용하여 Embedded 메모리를 채용할 때 GT SRAM의 래치 구현에서 한 인버터의 입력단자와 다른 인버터의 출력단자를 연결하여 사용하였다. 위와 같은 SRAM의 제조 공정은 인버터의 입력단자, 폴리실리콘과 인버터의 출력단자, 활성 영역을 전기적으로 연결하기 위하여 국부적 상호 연결용 콘택 마스크/식각 공정, 국부적 상호 연결용 도전체 증착 및 패턴닝 공정 등이 필요하기 때문에 제조 공정이 다소 복잡해지게 된다.In general, when a memory device adopts embedded memory using a CMOS logic process, the latch implementation of GT SRAM is used by connecting an input terminal of one inverter to an output terminal of another inverter. The manufacturing process of the above SRAMs includes a contact mask / etching process for local interconnection, a conductor deposition and patterning process for local interconnection to electrically connect the input terminal of the inverter, the output terminal of the polysilicon and the inverter, and the active area. Because of this need, the manufacturing process becomes somewhat complicated.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고레벨의 프로세스에서 사용하고 있는 실리사이드(silicide) 형성시 소자의 단자간 연결을 함께 형성하므로써 미세한 소자의 국부 범위의 단자 연결 공정을 간단하게 구현할 수 있는 소자의 단자간 국부적 연결을 위한 실리사이드층을 가지는 반도체 장치 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to simplify the process of connecting terminals in the local range of fine devices by forming the terminal-to-terminal connection of the devices together when forming the silicide used in the high-level process to solve the problems of the prior art as described above. A semiconductor device having a silicide layer for local connection between terminals of a device that can be implemented, and a method of manufacturing the same.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소자의 단자간 국부적 연결을 위한 실리사이드층을 가지는 반도체 장치의 제조 공정을 나타낸 공정 순서도이다.1 to 4 are flowcharts illustrating a manufacturing process of a semiconductor device having a silicide layer for local connection between terminals of a device according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 실리콘 기판10: silicon substrate
12: 필드 산화막12: field oxide film
14: 게이트 산화막14: gate oxide film
16: 게이트 도전층16: gate conductive layer
18: 스페이서18: spacer
20: 소스/드레인 영역20: Source / Drain Area
22: 절연막 패턴22: insulating film pattern
26': 실리사이드층26 ': silicide layer
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 반도체 기판의 활성 영역 상부에 형성된 게이트 도전층과, 상기 게이트 도전층의 양 측벽에 비대칭 폭을 가지는 스페이서와, 상기 게이트 도전층 에지 근방의 활성 영역에 내에 형성된 소스 및 드레인 영역과, 상기 소스 및 드레인 영역과 게이트 도전층 상부에 형성되며 폭이 좁은 쪽의 스페이서를 통해서 소스 또는 드레인 영역과 게이트 도전층이 공통으로 연결된 실리사이드층을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus of the present invention includes a gate conductive layer formed over an active region of a semiconductor substrate, a spacer having an asymmetric width on both sidewalls of the gate conductive layer, and an active region near the edge of the gate conductive layer. And a silicide layer formed on the source and drain regions formed on the source and drain regions and the gate conductive layer and connected to the source or drain region and the gate conductive layer in common through a spacer having a narrow width.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제조 방법은 반도체 기판의 활성 영역에 게이트 도전층을 형성하는 단계와, 상기 게이트 도전층의 측벽에 동일한 폭의 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 게이트 도전층의 에지 근방의 활성 영역 내에 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, 한쪽 스페이서의 폭만을 선택적으로 줄이는 단계와, 상기 폭이 좁은 쪽의 스페이서와 이웃하는 소스 또는 드레인 영역과 게이트 도전층을 공통으로 연결시키는 실리사이드층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the present invention comprises the steps of forming a gate conductive layer in the active region of the semiconductor substrate, forming a spacer having the same width on the sidewall of the gate conductive layer, the edge of the gate conductive layer Forming a source / drain region in a nearby active region, selectively reducing only the width of one spacer, and a silicide for commonly connecting the narrower spacer with a neighboring source or drain region and a gate conductive layer; Forming a layer.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 한쪽 스페이서의 폭만을 줄이는 단계는 상기 소스/드레인 영역이 형성된 기판 전면에 절연막을 형성하는 단계와, 게이트 도전층과 소스 또는 드레인 영역을 상호 연결하기 위한 부위를 지정하기 위한 절연막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 패턴이 형성된 기판 전면에 전면 식각 공정을 실시하여 한쪽 스페이서의 폭을 정상 두께로 형성하며, 다른 스페이서의 폭을 좁은 두께로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method of the present invention, reducing the width of only one spacer includes forming an insulating film on the entire surface of the substrate on which the source / drain regions are formed, and designating a portion for interconnecting the gate conductive layer and the source or drain region. And forming an insulating layer pattern to form an insulating layer pattern, and forming a width of one spacer to have a normal thickness by forming an entire surface etching process on the entire surface of the substrate on which the pattern is formed. It features.
본 발명에 의하면, 실리사이드 공정시 반도체 소자를 구성하는 소스 또는 드레인 영역과 게이트 도전층을 국부적으로 상호 연결시키므로서 후속 게이트와 소스/드레인 영역을 연결하기 위한 금속 배선 공정을 단축할 수 있으며 안전된 연결 콘택 영역을 확보할 수 있다.According to the present invention, a metal wiring process for connecting subsequent gates and source / drain regions can be shortened and securely connected by locally interconnecting a source or drain region constituting a semiconductor device and a gate conductive layer in a silicide process. A contact area can be secured.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소자의 단자간 국부적 연결을 위한 실리사이드층을 가지는 반도체 장치의 제조 공정을 나타낸 공정 순서도이다.1 to 4 are flowcharts illustrating a manufacturing process of a semiconductor device having a silicide layer for local connection between terminals of a device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 제조 공정은 우선, 도 1에 나타난 바와 같이 실리콘 기판(10)에 통상의 LOCOS(LOCal Oxidation of Silicon) 공정을 이용하여 소자의 단자간 활성 영역을 분리하기 위한 필드 산화막(12)을 형성한 후에 기판(10)의 활성 영역 상부에 순차적으로 적층된 게이트 산화막(14), 게이트 도전층(16)으로 이루어진 게이트 전극(G)을 형성한다. 그리고, 게이트 전극(G)의 측벽에 스페이서(18)를 형성한 후에 활성 영역과 다른 도전형 불순물을 고농도로 주입하여 게이트 전극(G) 에지 근방과 필드 산화막(12)의 사이의 활성 영역내에 소스/드레인 영역(20)를 형성한다. 이어서 상기 소스/드레인 영역(20)이 형성된 기판(10) 전면에 절연막(22)으로서 TEOS(TetraEthlyOrthoSilicate)를 증착한다. 이때 트랜지스터의 특성에 변화를 주기 않기 위해 저온에서 TEOS막(22)을 증착한다.In the manufacturing process of the present invention, first, as shown in FIG. 1, a field oxide film 12 is formed on a silicon substrate 10 to separate an active region between terminals of a device using a conventional LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon) process. After that, the gate electrode G including the gate oxide layer 14 and the gate conductive layer 16 that are sequentially stacked on the active region of the substrate 10 is formed. After the spacer 18 is formed on the sidewall of the gate electrode G, the active region and other conductive impurities are implanted at a high concentration, so that a source is formed in the active region between the edge of the gate electrode G and the field oxide film 12. The drain region 20 is formed. Subsequently, TEOS (TetraEthlyOrthoSilicate) is deposited as an insulating film 22 on the entire substrate 10 on which the source / drain regions 20 are formed. At this time, the TEOS film 22 is deposited at a low temperature so as not to change the characteristics of the transistor.
이어서 도 2에 나타난 바와 같이 게이트 도전층(16)과 드레인 영역(20)을 상호 연결시킬 부위를 지정하기 위한 마스크를 이용한 사진 공정을 실시하여 TEOS막(22) 상부에 포토레지스트 패턴(24)을 형성한다. 습식 식각 공정을 실시하여 상기 TEOS막(22)을 패터닝함에 따라 이후 게이트 도전층(16)과 드레인 영역(20)을 상호 연결할 부위가 개방된다.Subsequently, as shown in FIG. 2, a photolithography process using a mask for designating a portion of the gate conductive layer 16 and the drain region 20 to be interconnected is performed to form a photoresist pattern 24 on the TEOS layer 22. Form. As the TEOS layer 22 is patterned by a wet etching process, a portion where the gate conductive layer 16 and the drain region 20 are interconnected is opened.
상기 패턴(24)을 제거하고, 블랭크(blank) 식각 공정을 실시하여 소스 방향(B)의 게이트 도전층(16) 측벽의 스페이서(18) 폭을 정상 두께로 형성하며, 드레인 방향(A)의 스페이서(18) 폭을 상대적으로 줄여 거의 제거시킨다. 본 발명에서는 양쪽 스페이서의 폭을 조절하는 것이 중요하기 때문에 절연막의 증착 두께를 고려하여 식각 타겟을 정해야 한다. 이어서 도 3에 나타난 바와 같이 실리사이드를 형성하기 위해 기판(10) 전면에 Ti(26)을 증착한다.The pattern 24 is removed, and a blank etching process is performed to form a width of the spacer 18 on the sidewall of the gate conductive layer 16 in the source direction B to a normal thickness. The spacer 18 is relatively reduced in width and almost eliminated. In the present invention, it is important to adjust the widths of both spacers, so the etching target should be determined in consideration of the deposition thickness of the insulating film. Next, Ti 26 is deposited on the entire surface of the substrate 10 to form silicide as shown in FIG. 3.
상기 Ti막(26)이 형성된 웨이퍼에 열 공정을 실시하고, 실리콘과 반응하지 않는 Ti을 식각 공정으로 제거하고 재결정화시키면 도 4에 나타난 바와 같이 실리사이드층(26')이 형성된다. 상기 실리사이드층(26')은 상기 좁은 폭의 스페이서를 통해서 게이트 도전층(16)의 폴리 실리콘과 드레인 영역(20)의 실리콘이 확산 거리가 매우 단축됨에 따라 브릿지를 발생시켜 게이트 전극(G)과 드레인 영역(20)을 상호 연결하는 연결 콘택으로도 작용한다.A thermal process is performed on the wafer on which the Ti film 26 is formed. When Ti, which does not react with silicon, is removed by an etching process and recrystallized, a silicide layer 26 ′ is formed as shown in FIG. 4. The silicide layer 26 ′ may form a bridge as the diffusion distance between the poly silicon of the gate conductive layer 16 and the silicon of the drain region 20 is shortened through the narrow spacers, thereby forming a bridge between the gate electrode G and the gate electrode G. FIG. It also acts as a connection contact between the drain regions 20.
본 발명은 소자의 단자간 연결 공정시 종래 기술에 대비하여 실리사이드 공정 후의 부가적인 국부적 단자간 연결 공정, 예를 들면 콘택 마스크, 식각, 도전체 증착. 마스크, 식각 등의 제조 공정이 필요하지 않기 때문에 제조 공정이 매우 단순해진다. 또한 본 발명은 마스크 공정에서 비정렬이 발생하더라도 폴리 게이트 표면 전체가 콘택 역할을 하기 때문에 항상 안정된 콘택 특성을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides an additional local terminal connection process after the silicide process, for example contact mask, etching, conductor deposition, in contrast to the prior art in the terminal connection process of the device. Since the manufacturing process, such as a mask and an etching, is not necessary, the manufacturing process becomes very simple. In addition, the present invention has an effect that can always provide a stable contact characteristics because the entire poly gate surface serves as a contact even if misalignment occurs in the mask process.
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KR100958625B1 (en) * | 2007-12-26 | 2010-05-20 | 주식회사 동부하이텍 | monitoring pattern of semiconductor device and Method for fabricating of the same |
KR101108989B1 (en) * | 2009-06-22 | 2012-01-31 | 윤경주 | A mixer and centrifuge having temperature controlling function |
US9773796B2 (en) | 2014-04-30 | 2017-09-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device |
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1998
- 1998-06-08 KR KR1019980021130A patent/KR20000001084A/en not_active Application Discontinuation
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