KR20000021070A - 모스형 트랜지스터 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모스형 트랜지스터에 관한 것으로서, 특히, 반도체기판에 필드산화막을 형성한 후 게이트산화막, 폴리게이트막을 적층하여 식각으로 게이트전극을 형성하고, 그 결과물 전면에 산화막을 적층하는 단계와; 상기 단계 후에 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD이온주입영역을 형성하는 단계와; 상기 결과물 전면에 산화막을 적층한 후에 식각공정을 통하여 게이트전극 양측면에 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 결과물 전면에 티타늄층을 적층한 후 제1어닐링을 하여 티타늄실리사이드층으로 성장시킨 후 잔류물질을 제거하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 LDD이온주입영역에 고농도의 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성한 후 티타늄실리사이드층의 안정화를 위한 제2어닐링을 수행하는 단계로 이루어진 모스형 트랜지스터 형성방법인 바, 티타늄실리사이드층을 형성시킨 후에 LDD이온주입영역에 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성하므로 티타늄실리사이드층의 성장을 안정화시켜 소자의 성능을 향상시키도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.
Description
본 발명은 모스 전계효과 트랜지스터에 관한 것으로서, 특히, 트랜지스터의 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD영역을 형성한 후 게이트전극에 스페이서를 형성하고 티타늄층을 전면에 적층한 후 어닐링하여 티타늄실리사이드층을 형성하고, 그 후에 LDD이온주입영역에 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성하므로 티타늄실리사이드층의 성장을 안정화시켜 반도체소자의 성능을 향상시키도록 하는 모스형 트랜지스터 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체장치의 종류에는 여러 가지가 있으며, 이 반도체장치 내에 형성되는 트랜지스터 및 커패시터등을 구성시키는 방법에는 다양한 제조기술이 사용되고 있으며, 최근에는 반도체기판 상에 산화막을 입혀 전계효과를 내도록 하는 모스형 전계효과 트랜지스터(MOSFET; metal oxide semiconductor field effect transistor)를 점차적으로 많이 사용하고 있는 실정에 있다.
상기한 모스형 전계효과 트랜지스터는 반도체 기판상에 형성된 게이트가 반도체층에서 얇은 산화 실리콘막에 의해 격리되어 있는 전계효과 트랜지스터로서 접합형 트랜지스터와 같이 임피던스가 저하되는 일이 없으며, 확산 공정이 1회로 간단하고, 소자간의 분리가 필요 없는 장점을 지니고 있어서, 고밀도 집적화에 적합한 특성을 지니고 있는 반도체 장치이다.
도 1(a) 내지 도1(g)는 종래의 일반적인 모스형 트랜지스터 형성방법을 순차적으로 보인 도면이다.
도 1(a)는 반도체기판(1)에 필드산화막(3)을 형성한 후 게이트산화막(5) 및 폴리게이트막(7)을 적층하여 게이트전극을 형성하는 상태를 도시하고 있다.
도 1(b)는 상기 결과물의 전면에 식각으로 인한 손상을 치유하도록 하는 박막의 산화막(9)을 적층한 상태를 도시하고 있다.
도 1(c)는 트랜지스터의 활성영역에 낮은 농도의 이온을 주입하여 LDD이온주입영역(10)을 형성한 상태를 도시하고 있다.
그리고, 도 1(d)는 상기 결과물 상의 전면에 산화막을 적층 한 후 전면 식각을 통하여 게이트전극의 양측면에 스페이서(12)를 형성한 후 LDD이온주입영역(10)에 높은 농도의 이온을 주입하여 소오스(14)/드레인(16)영역을 형성한 후 불순물의 활성화를 위한 어닐링을 실시한 상태를 도시하고 있다.
도 1(e)는 상기 결과물의 전면에 티타늄층(17)을 적층한 상태를 도시하고 있다.
도 1(f)는 상기 티타늄층(17)을 저온으로 질소가스 분위기에서 1차적으로 어닐링하여 티타늄실리사이드층(18)을 성장시킨 상태를 도시하고 있다.
그리고, 도1(g)는 티타늄실리사이드층(18)을 형성시킨 후에 미처 제거되지 않은 불필요한 티타늄층(17)을 제거한 후 고온으로 2차 어닐링을 실시하여 완전한 티타늄실리사이드층(18')을 성장시킨 상태를 도시하고 있다.
그런데, 상기한 바와 같이, 티타늄실리사이드층(18)을 형성하기 이전에 LDD이온주입영역(10)에 고농도의 이온을 주입하여 소오스(14)/드레인(16)영역을 형성하는 데, 이때, 이온 불순물의 표면농도가 큰 경우에 티타늄층(17)을 적층하여 티타늄실리사이드층(18)으로 어닐링하는 경우 불순물의 표면농도가 크면 실리콘(Si)이 티타늄층(17)으로 확산(Diffusion)되는 것을 방해하여 티타늄실리사이드층(18)의 성장이 제대로 이루어지지 않아서 트랜지스트터의 불량을 초래하여 소자의 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 트랜지스터의 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD영역을 형성한 후 게이트전극에 스페이서를 적층하고 티타늄층을 전면에 적층한후 어닐링하여 티타늄실리사이드층을 형성하고, 그 후에 LDD이온주입영역에 고농도의 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성하므로 티타늄실리사이드층의 성장을 안정화시켜 소자의 성능을 향상시키도록 하는 것이 목적이다.
도 1(a) 내지 도1(g)는 종래의 일반적인 모스형 트랜지스터 형성방법을 순차적으로 보인 도면이고,
도 2(a) 내지 도2(h)는 본 발명에 따른 모스형 트랜지스터 형성방법을 순차적으로 보인 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
20 : 반도체기판 22 : 필드산화막
24 : 게이트산화막 26 : 폴리게이트막
28 : 산화막 30 : LDD이온주입영역
32 : 스페이서 34 : 티타늄층
36 : 실리사이드층
이러한 목적은 반도체기판에 필드산화막을 형성한 후 게이트산화막, 폴리게이트막을 적층하여 식각으로 게이트전극을 형성하고, 그 결과물 전면에 얇은 산화막을 형성하는 단계와; 상기 단계 후에 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD이온주입영역을 형성하는 단계와; 상기 결과물 전면에 산화막을 적층한 후에 식각공정을 통하여 게이트전극 양측면에 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 결과물 전면에 티타늄층을 적층한 후 제1어닐링을 하여 티타늄실리사이드층으로 성장시킨 후 잔류물질을 제거하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 LDD이온주입영역에 고농도의 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성한 후 불순물을 위한 어닐링을 실시하여 티타늄실리사이드층의 안정화를 위한 제2어닐링을 수행하는 단계로 이루어진 모스형 트랜지스터 형성방법을 제공함으로써 달성된다.
그리고, 상기 제2어닐링공정을 고농도 소오스/드레인 이온주입직 후 실시하는 활성화 어닐링과 동시에 수행하도록 할 수 있으며, 상기 티타늄층(34)의 티타늄 대신에 코발트, 니켈 및 플라티늄중에 어느 한 금속원소를 선택적으로 이용하도록 하며, 상기 티타늄층(34)의 제1차어닐링공정은 650∼750℃, 질소가스 분위기에서 RTP공정을 진행하며, 상기 제2어닐링공정은 800∼900℃온도로 RTP공정으로 진행하는 모스형 트랜지스터 형성방법을 제공함으로써 달성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
도 2(a) 내지 도2(h)는 본 발명에 따른 모스형 트랜지스터 형성방법을 순차적으로 보인 도면이다.
도 2(a)는 반도체기판(20)에 필드산화막(22)을 형성한 후 게이트산화막(24), 폴리게이트막(26)을 적층하여 식각으로 게이트전극을 형성한 상태를 도시하고 있다.
도 2(b)는 상기 결과물 전면에 데미지를 치유하기 위한 박막의 산화막(28)을 형성시킨 상태를 도시하고 있다.
그리고, 도 2(c)는 상기 단계 후에 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD이온주입영역(30)을 형성하는 상태를 도시하고 있다.
도 2(d)는 상기 결과물 전면에 산화막을 적층한 후에 식각공정을 통하여 게이트전극 양측면에 스페이서(32)를 형성하는 상태를 도시하고 잇다.
도 2(e)는 상기 단계 후에 상기 결과물 전면에 티타늄층(34)을 적층한 상태를 도시하고 있다.
그리고, 도2(f) 및 도 2(g)는 상기 단계 후에 제1어닐링을 하여 티타늄층(34)을 실리사이드층(36)으로 형성한 후 화학용액을 사용하여 잔류물질을 제거한 상태를 순차적으로 보이고 있다.
도 2(h)는 상기 단계 후에 상기 LDD이온주입영역(30)에 고농도의 이온을 주입하여 소오스(38)/드레인(40)영역을 형성한 후 불순물을 위한 어닐링을 실시하여 티타늄실리사이드층(36)의 상 변이를 위한 제2어닐링을 추가로 수행하는 상태를 도시하고 있다.
이때, 상기, 제2어닐링공정을 제1어닐링공정에 포함시켜 동시에 진해할 수도 있으며, 상기 티타늄층(34)의 티타늄 대신에 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 플라티늄(Pt)중에 어느한 금속원소를 선택적으로 이용하여도 무방하다.
그리고, 상기 티타늄층(34)의 제1차어닐링공정은 650∼750℃, 질소가스 분위기에서 RTP(Rapid Thermal Procesing)공정을 진행하고, 상기 제2어닐링공정은 800∼900℃온도로 RTP공정으로 진행하도록 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 모스형 트랜지스터 형성방법을 이용하게 되면, 트랜지스터의 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD영역을 형성한 후 게이트전극에 스페이서를 적층하고 티타늄층을 전면에 적층하여 어닐링하여 티타늄실리사이드층을 형성하고, 그 후에 LDD이온주입영역에 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성하므로 티타늄실리사이드층의 성장을 안정화시켜 반도체소자의 성능을 향상시키도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.
Claims (5)
- 반도체기판에 필드산화막을 형성한 후 게이트산화막, 폴리게이트막을 적층하여 식각으로 게이트전극을 형성하고, 그 결과물 전면에 박막의 산화막을 형성하는 단계와;상기 단계 후에 게이트전극의 활성영역에 이온을 주입하여 LDD이온주입영역을 형성하는 단계와;상기 결과물 전면에 산화막을 적층한 후에 식각공정을 통하여 게이트전극 양측면에 스페이서를 형성하는 단계와;상기 단계 후에 상기 결과물 전면에 티타늄층을 적층한 후 제1어닐링을 하여 티타늄실리사이드층으로 성장시킨 후 잔류물질을 제거하는 단계와;상기 단계 후에 상기 LDD이온주입영역에 고농도의 이온을 주입하여 소오스/드레인영역을 형성한 후 불순물의 활성화를 위한 어닐링과 티타늄실리사이드층의 안정화를 위한 제2어닐링을 차례로 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 모스형 트랜지스터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2어닐링공정을 고농도의 소오스/드레인 이온주입 후 실시하는 불순물 활성화 어닐링공정과 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 모스형 트랜지스터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 티타늄층(34)의 티타늄 대신에 코발트, 니켈 및 플라티늄중에 어느 한 금속원소를 선택적으로 이용하는 것을 특징으로 하는 모스형 트랜지스터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 티타늄층(34)의 제1차어닐링공정은 650∼750℃, 질소가스 분위기에서 RTP공정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 모스형 트랜지스터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2어닐링공정은 800∼900℃온도로 RTP공정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 모스형 트랜지스터 형성방법.
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Cited By (2)
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| KR100432789B1 (ko) * | 2002-07-04 | 2004-05-24 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조 방법 |
| KR100940438B1 (ko) * | 2002-12-18 | 2010-02-10 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 제조 방법 |
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| KR100940438B1 (ko) * | 2002-12-18 | 2010-02-10 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |