KR20000016942A - Method for rorming a gate contact directly over the channel region of a mos transistor - Google Patents
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Abstract
Description
기술 분야Technical field
본 발명은 트랜지스터 접점을 형성하는 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 MOS 트랜지스터의 채널 영역상에 게이트 접점을 직접 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a transistor contact, and more particularly to a method of directly forming a gate contact on a channel region of a MOS transistor.
관련 기술의 설명Description of the related technology
집적 회로는 그 회로의 바람직한 기능성을 구현하도록 서로 전기적으로 접속된 MOS 트랜지스터 및 다른 디바이스로부터 형성된다. 구조적으로는, 상기 MOS 트랜지스터는 반도체 기판의 표면상에 형성되고, 전계 산화물 영역에 의해 서로 분리되어 있는 것이 전형적이다.Integrated circuits are formed from MOS transistors and other devices that are electrically connected to each other to implement the desired functionality of the circuit. Structurally, the MOS transistors are typically formed on the surface of the semiconductor substrate and are separated from each other by the field oxide region.
그 반면에, 상기 MOS 트랜지스터 및 다른 디바이스를 서로 접속하는 전기 통로는 상기 트랜지스터상에 형성되는 유전체 재료 층상에 형성된다. 상기 MOS 트랜지스터 및 상부의 전기 통로사이의 전기 접속부는 다시 접점으로서 알려져 있는 도전 재료의 수직 섹션에 의해 만들어 진다.On the other hand, an electrical passage connecting the MOS transistor and another device to each other is formed on a layer of dielectric material formed on the transistor. The electrical connection between the MOS transistor and the upper electrical passage is made by a vertical section of conductive material, again known as a contact.
도1A는 종래의 MOS 접점 구조(100)를 예시하는 평면도를 보여 준다. 도1B는 도1A의 라인(1B-1B)을 따라 취해진 단면도를 보여 주는 반면에, 도1C는 도1A의 라인(1C-1C)을 따라 취해진 단면도를 보여 준다.1A shows a top view illustrating a conventional MOS contact structure 100. FIG. 1B shows a cross sectional view taken along line 1B-1B of FIG. 1A, while FIG. 1C shows a cross sectional view taken along line 1C-1C of FIG. 1A.
도1A-1C에 도시된 바와 같이, 구조(100)는 반도체 기판(112)의 표면상에 형성된 MOS 트랜지스터(110), 및 트랜지스터(110)를 에워싸서 이를 분리하도록 기판(112)의 표면상에 형성된 전계 산화물 영역(FOX)을 포함한다.As shown in FIGS. 1A-1C, the structure 100 is formed on the surface of the substrate 112 to surround and separate the MOS transistor 110 formed on the surface of the semiconductor substrate 112 and the transistor 110. The formed field oxide region FOX.
MOS 트랜지스터(110)는 다시 기판(112)내에 형성된 소오스 영역(114), 기판(112)내에 형성된 드레인 영역(116), 및 소오스 및 드레인 영역(114,116)사이에 한정된 채널 영역(120)을 포함한다.The MOS transistor 110 further includes a source region 114 formed in the substrate 112, a drain region 116 formed in the substrate 112, and a channel region 120 defined between the source and drain regions 114 and 116. .
그 이외에도, 트랜지스터(110)는 또한 채널 영역(120)상에 형성된 게이트 산화물 층(122), 및 상기 전계 산화물 영역(FOX)의 일부 및 게이트 산화물 층(122)상에 형성된 게이트(124)를 포함한다. 더욱이, 산화물 스페이서(126)는 게이트 산화물 층(122) 및 게이트(124)의 측벽에 인접하도록 형성된다.In addition, the transistor 110 also includes a gate oxide layer 122 formed on the channel region 120, and a gate 124 formed on the gate oxide layer 122 and a portion of the field oxide region FOX. do. Moreover, oxide spacer 126 is formed adjacent to sidewalls of gate oxide layer 122 and gate 124.
도1A-1C에 또한 도시된 바와 같이, 구조(100)는 MOS 트랜지스터(110)상에 형성된 유전체 재료 층(128), 소오스 영역(114)과 접촉하도록 유전체 층(128)내에 형성된 소오스 영역(130), 드레인 영역(116)과 접촉하도록 유전체 층(128)내에 형성된 드레인 영역(132), 및 상기 전계 산화물 영역(FOX)의 일부상에 있는 게이트(124)와 접촉하도록 유전체 층(128)내에 형성된 게이트 접점(134)을 추가적으로 포함한다.As also shown in FIGS. 1A-1C, structure 100 is a dielectric material layer 128 formed on MOS transistor 110, a source region 130 formed in dielectric layer 128 in contact with source region 114. ), A drain region 132 formed in dielectric layer 128 to contact drain region 116, and a dielectric layer 128 formed in contact with gate 124 on a portion of the field oxide region FOX. It further includes a gate contact 134.
구조(100)는 접점(130,132,134)에 각각 접속된 일련의 금속-1 상호 접속부(142,144,146)를 부가적으로 포함한다. 유전체 층(128)상에 접점(130,132,The structure 100 additionally includes a series of metal-1 interconnects 142, 144, 146 connected to the contacts 130, 132, 134, respectively. Contacts 130 and 132 on dielectric layer 128;
134)으로부터 각각 떨어져 연장되어 있는 금속-1 상호 접속부(142,144,146)는 상기 회로내의 MOS 트랜지스터 및 다른 디바이스가 서로 접속되는 것을 허용하는 전기 통로를 형성한다.Metal-1 interconnects 142, 144, and 146, each extending away from 134, form an electrical passage that allows MOS transistors and other devices in the circuit to be connected to each other.
구조(100)가 지니는 한가지 문제점은 상기 전계 산화물 영역(FOX)이 게이트 접점(134)의 사이즈를 수용할 분리를 위해 필요한 것보다 더 많은 실리콘 면적을 소비하여야 한다는 점이다. 이는 다시 상기 회로의 총체적인 면적을 증가시키지 않고서 상기 회로의 밀도를 증가시키는 것을 어렵게 한다.One problem with structure 100 is that the field oxide region (FOX) must consume more silicon area than necessary for isolation to accommodate the size of gate contact 134. This in turn makes it difficult to increase the density of the circuit without increasing the overall area of the circuit.
이러한 문제점에 대한 한가지 해결 방안은 단순히 상기 채널 영역상에 게이트 접점을 형성하는 것이다. 그러나, 이러한 해결 방안은 상기 접점들의 제조시에 생기는 공정 문제에 기인하여 구현하기 어렵다.One solution to this problem is to simply form a gate contact on the channel region. However, this solution is difficult to implement due to process problems occurring in the manufacture of the contacts.
종래에는, 접점들이 유전체 층을 우선 형성하고 이를 평탄화함으로써 제조된다. 이 다음으로는, 상기 유전체 층은 접점 개구부를 형성하도록 에칭된다.Conventionally, contacts are made by first forming a dielectric layer and planarizing it. Next, the dielectric layer is etched to form contact openings.
그러나, 실제로는, 상기 유전체 층을 에칭하는 데 사용되었던 에칭액은 상기 게이트를 형성하는 데 사용되는 것이 전형적인 폴리실리콘에 대하여 불량하게 선택되었다. 그 결과, 상기 게이트 대부분은 에칭 단계동안 대개 제거됨으로써, MOS 트랜지스터의 특성이 파괴되거나 실질적으로 변화된다. 더욱이, 고 에너지 입자를 방출시키는 플라즈마 에칭기는 하부의 게이트 산화물 층을 종종 손상을 입혔다.In practice, however, the etchant that was used to etch the dielectric layer was poorly selected for polysilicon, which is typically used to form the gate. As a result, most of the gate is usually removed during the etching step, thereby destroying or substantially changing the characteristics of the MOS transistors. Moreover, plasma etchers that emit high energy particles often damaged underlying gate oxide layers.
보다 최근의 에칭 장치가 이러한 문제들을 대단히 제거하였지만, 집적 회로의 계속된 소형화를 향한 경향은 채널상에 게이트 접점을 배치시키는 것에 대하여 새로운 문제를 발생시켜 왔다. 0.5 미크론이하의 설계 규칙에 의하면, 게이트(124)의 폭(W)(도1A 참조)은 항상 접점 사이즈보다 작다. 따라서, 게이트 접점이 채널 영역(120)상의 게이트(124)에 접속될 경우, 상기 게이트 접점은 항상 에워싸는 산화물 스페이서(126)의 특정 부분상에 항상 형성된다.Although more recent etching devices have greatly eliminated these problems, the trend towards continued miniaturization of integrated circuits has created new problems for placing gate contacts on channels. According to a design rule of 0.5 microns or less, the width W of the gate 124 (see FIG. 1A) is always smaller than the contact size. Thus, when a gate contact is connected to the gate 124 on the channel region 120, the gate contact is always formed on a particular portion of the oxide spacer 126 that is always surrounded.
그 이외에도, 공정 변화에 기인하여, 유전체 층(128)의 깊이는 상기 회로내의 모든 MOS 트랜지스터의 게이트상에서 균일하지 않게 된다. 더욱이, 양호한 접점이 만들어 지는 것을 보장하기 위해, 유전체 층(128) 모두는 게이트(124)의 표면상의 접점 부위로부터 제거되어야 한다.In addition, due to process variations, the depth of dielectric layer 128 is not uniform on the gates of all MOS transistors in the circuit. Moreover, to ensure that good contacts are made, all of the dielectric layer 128 must be removed from the contact sites on the surface of the gate 124.
따라서, 게이트(128)의 표면상의 접점 부위로부터 유전체 층(128)모두를 제거하기 위해, 그리고 유전체 층(128)의 서로 다른 두께를 수용하기 위해, 약간의 오버 에칭이 필요하다. 그러나, 이러한 오버 에칭은 종종, 과도한 양의 산화물 스페이서(126)가 제거되게 하는 데, 이는 다시 기판에 대한 전기적인 단락을 초래시킨다.Thus, some over etching is required to remove all of the dielectric layer 128 from the contact sites on the surface of the gate 128 and to accommodate the different thicknesses of the dielectric layer 128. However, such over etching often causes an excessive amount of oxide spacer 126 to be removed, which in turn results in an electrical short to the substrate.
도2는 MOS 접점 구조(200)상에서의 오버 에칭을 예시하는 SEM 사진의 단면도를 보여 준다. 도2는 도1B와 마찬가지이므로, 구조 모두에 공통인 구조를 지칭하는 데 동일한 참조 부호를 사용한다.2 shows a cross-sectional view of an SEM photograph illustrating over etching on MOS contact structure 200. Figure 2 is the same as Figure 1B, and therefore the same reference numerals are used to refer to the structures common to all of the structures.
도2에 도시된 바와 같이, 구조(200) 및 구조(100)사이의 주된 차이점은 구조(200)에서 게이트 접점(210)이 채널 영역(120)상의 게이트(124)상에 형성된다는 점이다. 그러나, 오버 에칭에 기인하여, 게이트 접점(210)의 일부는 또한 기판(112)까지 게이트(124)의 측면아래로 연장함으로써, 게이트(124)를 기판(112)에 전기적으로 단락시킨다.As shown in FIG. 2, the main difference between structure 200 and structure 100 is that in structure 200, gate contacts 210 are formed on gate 124 on channel region 120. However, due to over etching, a portion of the gate contact 210 also extends down the side of the gate 124 to the substrate 112, thereby electrically shorting the gate 124 to the substrate 112.
따라서, 상기한 내용에 비추어 볼 때, 과도한 양의 측벽 스페이서를 에칭하여 제거하지 않고서 채널 영역상에 게이트 접점을 형성하는 공정에 대한 필요성이 있다.Thus, in view of the above, there is a need for a process for forming a gate contact on a channel region without etching away and removing an excessive amount of sidewall spacers.
본 발명의 목적은 접촉 개구부를 형성하는 에칭 단계로부터 게이트 및 인접하는 산화물 스페이서를 보호하도록 에칭 정지 층을 사용함으로써 채널 영역상에 게이트 접점을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of forming a gate contact on a channel region by using an etch stop layer to protect the gate and adjacent oxide spacers from the etching step of forming contact openings.
도1A는 종래의 MOS 접점 구조(100)를 예시하는 평면도.1A is a plan view illustrating a conventional MOS contact structure 100.
도1B는 도1A의 라인(1B-1B)을 따라 취해진 단면도.1B is a cross-sectional view taken along line 1B-1B in FIG. 1A.
도1C는 도1A의 라인(1C-1C)을 따라 취해진 단면도.1C is a cross-sectional view taken along line 1C-1C in FIG. 1A.
도2는 MOS 접점 구조(200)상의 오버 에칭을 예시하는 SEM 사진의 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a SEM photograph illustrating over etching on MOS contact structure 200. FIG.
도3A-3D는 본 발명에 따른 트랜지스터를 형성하는 공정을 예시하는 단면도.3A-3D are cross-sectional views illustrating a process of forming a transistor according to the present invention.
종래에는, 유전체 재료의 폴리-금속-1 층내에 접촉 개구부를 형성하는 에칭 단계가 또한 게이트에 인접하여 형성된 과도한 양의 산화물 스페이서를 소비하기 때문에 MOS 트랜지스터의 채널 영역상에 게이트 접점을 형성하는 것이 어렵다.Conventionally, it is difficult to form gate contacts on the channel region of a MOS transistor because the etching step of forming contact openings in the poly-metal-1 layer of dielectric material also consumes an excessive amount of oxide spacers formed adjacent to the gate. .
본 발명은 접촉 개구부를 형성하는 에칭 단계로부터 상기 게이트 및 인접한 산화물 스페이서를 보호하도록 에칭 정지 층을 사용함으로써 상기 채널 영역상에 상기 게이트 접점을 형성하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method of forming the gate contact on the channel region by using an etch stop layer to protect the gate and adjacent oxide spacers from the etching step of forming contact openings.
본 발명에 의하면, 상기 방법은 반도체 재료내에 형성되는 이격된 소오스 및 드레인 영역, 및 상기 소오스 및 드레인 영역사이의 반도체 재료내에 형성된 채널 영역을 종래 방식으로 형성하는 단계로부터 개시된다.According to the present invention, the method begins with the step of conventionally forming a spaced source and drain region formed in a semiconductor material, and a channel region formed in the semiconductor material between the source and drain regions.
그 이외에도, 상기 MOS 트랜지스터는 또한 상기 채널 영역상에 형성된 게이트 산화물 층, 및 상기 게이트 산화물 층상에 형성된 게이트를 지닌다. 더욱이, 상기 트랜지스터는 또한 상기 게이트 산화물 층 및 상기 게이트의 측벽에 인접하도록 형성되는 스페이서를 지닌다.In addition, the MOS transistor also has a gate oxide layer formed on the channel region, and a gate formed on the gate oxide layer. Moreover, the transistor also has a spacer formed to be adjacent to the gate oxide layer and sidewalls of the gate.
상기 MOS 트랜지스터를 종래 방식으로 형성한 다음에, 상기 방법은 상기 MOS 트랜지스터상에 에칭 정지 재료 층을 형성하는 단계를 속행한다. 다음에, 상기 에칭 정지 층상에는 유전체 재료 층이 형성된다.After forming the MOS transistor in a conventional manner, the method continues with forming an etch stop material layer on the MOS transistor. Next, a dielectric material layer is formed on the etch stop layer.
상기 유전체 층이 형성된 다음에, 상기 유전체 재료 층상에는 마스크가 형성된다. 그후, 상기 마스크는 상기 유전체 재료의 표면상에 마스크되지 않은 부위를 한정하도록 패터닝된다. 상기 마스크되지 않은 부위는 다시 상기 에칭 정지 층의 표면상에 제 1 의 접점 부위를 한정하고, 상기 채널 영역상에 있는 게이트의 표면상에 제 2 의 접점 부위를 한정한다.After the dielectric layer is formed, a mask is formed on the dielectric material layer. The mask is then patterned to define an unmasked site on the surface of the dielectric material. The unmasked portion again defines a first contact portion on the surface of the etch stop layer and a second contact portion on the surface of the gate on the channel region.
이 다음에는, 상기 유전체 재료 층의 마스크되지 않은 부위는 상기 유전체 재료 층이 상기 에칭 정지 층의 표면상의 제 1 의 접점 부위로부터 제거될 때까지 에칭된다. 다음에, 상기 에칭 정지 층의 제 1 의 접점 부위는 상기 에칭 정지 층이 접촉 개구부를 한정하도록 상기 게이트의 표면상의 제 2 의 접점 부위로부터 제거될 때까지 에칭된다.Next, the unmasked portion of the dielectric material layer is etched until the dielectric material layer is removed from the first contact portion on the surface of the etch stop layer. Next, the first contact portion of the etch stop layer is etched until the etch stop layer is removed from the second contact portion on the surface of the gate to define a contact opening.
본 발명의 특징 및 이점은 본 발명의 원리가 사용되는 예시적인 실시예를 보여 주는 첨부된 도면 및 이하의 상세한 설명을 참조하면 보다 양호하게 이해될 것이다.The features and advantages of the present invention will be better understood with reference to the accompanying drawings and the following detailed description showing exemplary embodiments in which the principles of the present invention are used.
실시예Example
도3A-3D는 본 발명에 따라 트랜지스터 접접을 형성하는 공정을 예시하는 단면도를 보여 준다. 하기에 보다 상세하게 기술하겠지만, 본 발명은 게이트 접점이 MOS 트랜지스터의 채널 영역상에 형성되는 것을 허용한다. 이는 유전체 재료의 폴리-금속1 층내에 접촉 개구부를 형성하는 에칭 단계로부터 상기 게이트 및 인접한 산화물 스페이서를 보호하도록 에칭 정지 층을 사용함으로써 달성된다.3A-3D show cross-sectional views illustrating a process of forming a transistor junction in accordance with the present invention. As will be described in more detail below, the present invention allows a gate contact to be formed on the channel region of a MOS transistor. This is accomplished by using an etch stop layer to protect the gate and adjacent oxide spacers from the etching step of forming contact openings in the poly-metall layer of dielectric material.
도3A에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공정은 기판 또는 웰과 같은 반도체 재료(312)내에 전계 산화물 영역(FOX)을 종래 방식으로 형성한 다음에, 재료(312)내에 MOS 트랜지스터를 종래 방식으로 형성하는 단계로부터 개시된다.As shown in Figure 3A, the process of the present invention conventionally forms a field oxide region (FOX) in a semiconductor material 312, such as a substrate or well, and then conventionally forms a MOS transistor in the material 312. From the step of forming.
도3A에 또한 도시된 바와 같이, MOS 트랜지스터(310)는 상기 전계 산화물 영역(FOX)의 일부에 인접하도록 재료(312)내에 형성된 이격된 소오스 및 드레인 영역(314,316)을 각각 포함하고, 소오스 및 드레인 영역(314,316)사이의 재료내에 한정된 채널 영역(320)을 포함한다. 소오스 및 드레인 영역(314,316)은 다시 주입 영역 및 상부의 금속 실리사이드 층(318)을 포함한다.( 소오스 및 드레인 영역(314,316)은 변형적으로는 상부의 금속 실리사이드 층(318)없이도 형성될 수 있다.As also shown in FIG. 3A, the MOS transistor 310 includes spaced source and drain regions 314 and 316 formed in the material 312 so as to be adjacent to a portion of the field oxide region FOX, respectively. Channel region 320 defined within the material between regions 314 and 316. The source and drain regions 314 and 316 again include an implant region and an upper metal silicide layer 318. (The source and drain regions 314 and 316 may alternatively be formed without the upper metal silicide layer 318.) .
그 이외에도, 트랜지스터(310)는 또한 채널 영역(320)상에 형성된 게이트 산화물 층(322), 및 게이트 산화물 층(322)상에 형성된 게이트(324)를 포함한다. 게이트(324)는 다시 폴리실리콘(폴리) 층 및 상부의 금속 실리사이드 층(318)을 포함한다.( 게이트(324)는 변형적으로는 상부의 금속 실리사이드 층(318)없이도 형성될 수 있다. ) 더욱이, 산화물 스페이서(326)는 게이트 산화물 층(322) 및 게이트(324)의 측벽에 인접하도록 형성된다.In addition, transistor 310 also includes a gate oxide layer 322 formed on channel region 320, and a gate 324 formed on gate oxide layer 322. Gate 324 again includes a polysilicon (poly) layer and an upper metal silicide layer 318. (Gate 324 may alternatively be formed without an upper metal silicide layer 318.) Furthermore, oxide spacer 326 is formed adjacent to sidewalls of gate oxide layer 322 and gate 324.
MOS 트랜지스터(310)를 종래 방식으로 형성한 다음에, 대략 300-700Å 두께의 에칭 정지 재료 층(330)이 MOS 트랜지스터(310) 및 전계 산화물 영역(FOX)상에 데포지트된다. 일단 에칭 정지 층(330)이 형성되어진 경우, 에칭 정지 층(330)상에는 대략 10,000Å 두께의 유전체 재료 층(332)이 형성된다. 일단 형성된 경우, 유전체 층(332)은 플로우/리플로우, 에치 백, 화학-기계적 폴리싱(CMP) 또는 다른 유사한 기법을 사용하여 평탄화된다.After forming the MOS transistor 310 in a conventional manner, an etch stop material layer 330 of approximately 300-700 microns thick is deposited on the MOS transistor 310 and the field oxide region FOX. Once the etch stop layer 330 is formed, a dielectric material layer 332 of approximately 10,000 microns thick is formed on the etch stop layer 330. Once formed, dielectric layer 332 is planarized using flow / reflow, etch back, chemical-mechanical polishing (CMP) or other similar technique.
다음에, 유전체 층(332)상에는 마스크(334)가 형성되어 패터닝됨으로써 유전체 층(332)의 표면상에 복수 개의 마스크되지 않은 부위를 한정한다. 상기 마스크되지 않은 부위는 다시 에칭 정지 층(330)의 표면상에 복수 개의 제 1 의 접점 부위를 한정하고, 소오스 영역(314)의 표면상에 제 2 의 접점 부위를 한정하며, 드레인 영역(316)상에 제 2 의 접점 부위를 한정하고, 게이트(324)의 표면상에 제 2 의 접점 부위를 한정한다. 접촉될 수 있는 다른 영역은 반도체 재료의 국부 상호 접속 부분, 및 다른 영역을 포함한다.Next, a mask 334 is formed and patterned on the dielectric layer 332 to define a plurality of unmasked portions on the surface of the dielectric layer 332. The unmasked portion again defines a plurality of first contact portions on the surface of the etch stop layer 330, defines a second contact portion on the surface of the source region 314, and drain region 316. Define a second contact portion on the surface and define a second contact portion on the surface of the gate 324. Other areas that can be contacted include local interconnect portions of semiconductor material, and other areas.
이 다음에는, 도3B에 도시된 바와 같이, 상기 유전체 재료 층(332)의 마스크되지 않은 부위는 유전체 층(332)이 에칭 정지 층(330)의 표면상의 제 1 의 접점 부위로부터 완전히 제거될 때까지 에칭된다.Next, as shown in FIG. 3B, the unmasked portion of the dielectric material layer 332 is completely removed from the first contact portion on the surface of the etch stop layer 330. Until etched.
유전체 층(332)을 에칭한 다음에, 에칭 정지 층(330)은 에칭 정지 층(330)이 소오스 영역(314)의 표면상의 제 2 의 접점 부위, 드레인 영역(316)의 표면상의 제 2 의 접점 부위, 및 게이트(324)의 표면상의 제 2 의 접점 부위로부터 완전히 제거되어질 때까지 에칭된다. 도3B에 도시된 바와 같이, 2 번의 에칭 단계는 복수 개의 접촉 개구부(336)를 만들어 낸다. 그 이외에도, 종래의 기법은 이방성 하부 섹션 및 등방성 상부 섹션을 지니는 접촉 개구부(336)의 형상을 형성하는 데 사용된다.After etching the dielectric layer 332, the etch stop layer 330 has a second contact portion on the surface of the source region 314, a second contact portion on the surface of the drain region 316. It is etched until it is completely removed from the contact site and the second contact site on the surface of the gate 324. As shown in FIG. 3B, two etching steps produce a plurality of contact openings 336. In addition, conventional techniques are used to form the shape of the contact openings 336 having anisotropic lower sections and isotropic upper sections.
다음에, 도3C에 도시된 바와 같이, 유전체 층(332) 및 제 2 의 접점 부위상에는 금속 층(340)이 접촉 개구부(336)를 충진하도록 데포지트된다. 도3D에 도시된 바와 같이, 일단 금속 층(340)이 데포지트되어진 경우, 금속 층(340)은 소오스 접점(342), 드레인 접점(344), 및 게이트 접점(346)을 형성하도록 에치 백된다. 이 다음에는, 상기 공정이 종래의 단계로 되돌아 간다.Next, as shown in FIG. 3C, a metal layer 340 is deposited to fill the contact openings 336 on the dielectric layer 332 and the second contact portion. As shown in FIG. 3D, once metal layer 340 is deposited, metal layer 340 is etched back to form source contact 342, drain contact 344, and gate contact 346. do. After this, the process returns to the conventional stage.
재료에 대하여는, 유전체 층(332)은 폴리-금속1 유전체 층의 공지된 요건을 만족시키는 어떠한 재료, 예컨대 도우핑되거나 도우핑되지 않은 실리콘 디옥사이드, 또는 도우핑되거나 도우핑되지 않은 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS)로도 구현될 수 있다.For the material, the dielectric layer 332 may be any material that meets the known requirements of the poly-metall dielectric layer, such as doped or undoped silicon dioxide, or doped or undoped tetraethyl orthosilicate ( TEOS).
에칭 정지 층(330)은 유전체 층(332)이 에칭되는 경우에 에칭을 강력하게 저지하는 어떠한 재료로도 구현될 수 있다. 도3B에 도시된 바와 같이, 유전체 층(332)은 게이트(324)에 대하여 보다는 소오스 영역(314)에 대하여 상당히 깊다. 결과적으로는, 게이트(324)상의 에칭 정지 층(330)은 접촉 개구부가 또한 소오스 영역에 형성되는 경우에 상당한 오버 에칭을 견딜 수 있어야 한다.Etch stop layer 330 may be implemented with any material that strongly inhibits etching when dielectric layer 332 is etched. As shown in FIG. 3B, dielectric layer 332 is significantly deeper for source region 314 than for gate 324. As a result, the etch stop layer 330 on the gate 324 should be able to withstand significant over etching when contact openings are also formed in the source region.
예를 들면, 유전체 층(332)이 도우핑된 실리콘 디옥사이드 층으로 구현되는 경우, 에칭 정지 층(330)은 실리콘 디옥사이드가 공지된 에칭 기법에 적용되는 경우에 실리콘 옥시니트라이드가 실리콘 디옥사이드의 에칭 속도보다 더 느린 에칭 속도를 지니기 때문에 실리콘 옥시니트라이드(SiON)로 구현될 수 있다.For example, if the dielectric layer 332 is implemented with a doped silicon dioxide layer, the etch stop layer 330 may have silicon oxynitride etch rate of silicon dioxide when silicon dioxide is applied to known etching techniques. It can be implemented with silicon oxynitride (SiON) because it has a slower etching rate.
상기의 내용에 부가하여, 에칭 정지 층(330)은 또한 에워싸는 구조, 예를 들면 유전체 층, 산화물 스페이서, 폴리 게이트, 및 금속 실리사이드된 게이트, 소오스, 및 드레인이 훨씬 느린 에칭 속도로 에칭되는 동안 용이하게 에칭되는 재료로도 구현될 수 있다. 실리콘 옥시니트라이드, 예를 들면 또한 이러한 에칭 정지 층의 요건을 만족시킨다.In addition to the above, the etch stop layer 330 is also easy while the surrounding structures, such as dielectric layers, oxide spacers, poly gates, and metal silicided gates, sources, and drains, are etched at much slower etch rates. It can also be implemented with a material that is etched. Silicon oxynitride, for example, also meets the requirements of such an etch stop layer.
따라서, 본 발명에 의하면, 채널 영역상에 형성된 게이트 접점을 지니는 접Q점 구조를 형성하는 방법이 지금까지 기술되었다. 이러한 방법은 전계 산화물 영역이 보다 작게 만들어 지는 것을 허용하며, 이는 다시 회로의 밀도를 증가시킨다.Thus, according to the present invention, a method of forming a contact point structure having a gate contact formed on a channel region has been described so far. This method allows the field oxide regions to be made smaller, which in turn increases the density of the circuit.
본원에 기술된 본 발명의 실시예에 대한 여러 가지 변형은 본 발명을 실시하는 데 사용될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 범위를 한정하며 이러한 청구범위 및 그의 등가 예에 속하는 방법 및 구조는 본 발명에 포함되고자 의도된 것이다.It should be understood that various modifications to the embodiments of the invention described herein may be used to practice the invention. Accordingly, the appended claims define the scope of the invention and methods and structures belonging to the claims and their equivalents are intended to be included in the invention.
따라서, 본 발명은 접촉 개구부를 형성하는 에칭 단계로부터 게이트 및 인접하는 산화물 스페이서를 보호하도록 에칭 정지 층을 사용하여 채널 영역상에 게이트 접점을 형성하는 방법을 제공함으로써, 과도한 양의 측벽 스페이서를 에칭하여 제거하지 않고서 채널 영역상에 게이트 접점을 형성할 수 있다.Accordingly, the present invention provides a method of forming a gate contact on a channel region using an etch stop layer to protect the gate and adjacent oxide spacers from the etching step of forming contact openings, thereby etching an excessive amount of sidewall spacers. The gate contact can be formed on the channel region without removing it.
Claims (5)
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