KR20020040231A - Method for manufacturing gate in semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a gate of a semiconductor device is provided to form a dual metal gate by depositing a metal layer on an NMOS region and a PMOS region. CONSTITUTION: An isolation layer(11), an NMOS region(12a), and a PMOS region(12b) are formed on a semiconductor substrate(10). A gate insulating layer(13) is deposited on the semiconductor substrate(10). The first metal layer(14) is deposited on the gate insulating layer(13). The first metal layer(14) is formed by one of TiNx, WNx, TaNx, MoNx, and TiAlNx. The first metal layer(14) is deposited by using one of a sputtering deposition method, a single atom deposition method, and a remote plasma chemical vapor deposition method. A photoresist layer pattern is formed on the first metal layer(14). The second metal layer(16) and a hard mask layer(17) are deposited on the first metal layer(14) and the nitrated the first metal layer(14a). A dual gate is formed by performing a patterning process.

Description

반도체 소자의 게이트 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING GATE IN SEMICONDUCTOR DEVICE}METHOOD FOR MANUFACTURING GATE IN SEMICONDUCTOR DEVICE

본 발명은 반도체 소자의 게이트 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 듀얼 금속 게이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a gate of a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a dual metal gate.

반도체의 집적도가 높아짐에 따라 반도체 소자의 게이트 산화막도 계속 박막화되어가고 있다. 그러나 게이트 산화막의 두께가 약 30Å 이하에서는 다이렉트 터널링(direct tunneling)이 발생하고, 이로인해, 반도체 소자에 누설전류가 발생하여 전기적 특성이 저하되고, 또한 전력 소모가 크다. 아울러, 디램에서의 리프레쉬 특성도 저하된다. 따라서, 최근에는 고유전 상수를 갖는 유전물질을 반도체 소자의 게이트 산화막으로 형성하는 연구가 진행되고 있다.As the degree of integration of semiconductors increases, the gate oxide films of semiconductor devices continue to become thinner. However, when the thickness of the gate oxide film is about 30 GPa or less, direct tunneling occurs, whereby a leakage current occurs in the semiconductor device, resulting in a decrease in electrical characteristics and high power consumption. In addition, the refresh characteristics in the DRAM are also reduced. Therefore, in recent years, research has been conducted to form a dielectric material having a high dielectric constant into a gate oxide film of a semiconductor device.

한편, 현재까지 반도체 소자에서는 게이트전극으로서 폴리실리콘 게이트전극이나 폴리사이드 게이트전극등이 사용되었다. 폴리실리콘 게이트는 게이트 공핍화현상으로 인한 게이트절연막의 유효두께증가, p+ 또는 n+폴리실리콘 게이트로부터 기판으로의 도펀트 침투현상 및 도펀트분포 변동에 의한 문턱전압의 변화등의 문제점을 가지고 있다.On the other hand, polysilicon gate electrodes, polyside gate electrodes, and the like have been used as gate electrodes in semiconductor devices. The polysilicon gate has problems such as an increase in the effective thickness of the gate insulating film due to the gate depletion phenomenon, a dopant penetration phenomenon from the p + or n + polysilicon gate to the substrate, and a change in the threshold voltage due to the dopant distribution variation.

따라서, 종래의 폴리실리콘을 이용한 게이트를 대체할 수 있는 신물질 및 신구조의 게이트 전극에 대한 개발이 요구되었는데, 이러한 요구에 따라 금속게이트 전극에 대한 개발이 적극적으로 추진되고 있다.Therefore, the development of a gate electrode having a new material and a new structure that can replace the gate using a conventional polysilicon has been required, the development of a metal gate electrode has been actively promoted in accordance with this demand.

이러한 금속게이트의 경우 스퍼터링이나 화학기상증착 방법에 의해 증착이 가능한데, 고속처리가 가능한 씨모스(CMOS) 트랜지스터를 형성하기 위하여 서피스(surface) 채널을 갖도록 하며, 이를 위하여 듀얼 금속 게이트의 사용이 필요하다. 이러한, 듀얼 금속 게이트는 서로 상이한 일함수(work function)를 갖는 두 금속층을 NMOS 및 PMOS에 각각 형성해야 하는데, 상기 각각 금속층을 형성하는데 있어, 마스크 스탭(mask step)의 추가공정이 필요하게 되어 공정의 복잡성 뿐만 아니라 제조단가를 상승시키게 되는 문제점이 있다.Such metal gates can be deposited by sputtering or chemical vapor deposition, and have surface channels in order to form CMOS transistors capable of high-speed processing, which requires the use of dual metal gates. . Such a dual metal gate has to form two metal layers having different work functions in the NMOS and the PMOS, respectively. In forming the respective metal layers, an additional step of a mask step is required. In addition to the complexity of the manufacturing cost increases the problem.

또한, 최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 단일 금속층을 증착한 후, 서로다른 일함수를 갖게하기 위하여 질소 이온주입을 PMOS에 추가하는 접근이 시도되고 있으나 양산 공정으로의 적용 어려움과 질소의 이온주입으로 인한 게이트 산화막에 데미지 및 열화를 가져다 주는 문제점이 있다.In addition, recently, in order to solve the above problems, after the deposition of a single metal layer, an approach of adding nitrogen ion implantation to the PMOS has been attempted to have different work functions, but it is difficult to apply to the mass production process and nitrogen ion There is a problem that damage and deterioration of the gate oxide film due to the injection.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, NMOS 및 PMOS 영역상에 금속층을 증착하고, 상기 금속층에 서로 다른 일함수를 갖도록 함으로써 듀얼 금속게이트를 형성하는 반도체 소자의 게이트 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, a method of manufacturing a gate of a semiconductor device to form a dual metal gate by depositing a metal layer on the NMOS and PMOS region, and having a different work function in the metal layer. The purpose is to provide.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 반도체 소자의 게이트 제조방법에 관한 단면도.1A to 1C are cross-sectional views of a gate manufacturing method of a semiconductor device of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 반도체 기판 11 : 소자 분리막10 semiconductor substrate 11 device isolation film

12a, 12b : NMOS 및 PMOS 영역 13 : 게이트 절연막12a, 12b: NMOS and PMOS region 13: Gate insulating film

14 : 제1 금속층 14a : 질화된 제1 금속층14: first metal layer 14a: nitrided first metal layer

15 : 감광막 패턴 16 : 제2 금속층15 photosensitive film pattern 16 second metal layer

17 : 하드마스크막17: hard mask

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, NMOS 및 PMOS 영역을 한정하는 반도체 기판을 제공하는 단계; 상기 반도체 기판상에 게이트 절연막을 증착하는 단계; 상기 게이트 절연막 상부에 제1 금속층을 증착하는 단계; 상기 NMOS 및 PMOS 영역중 어느하나의 제1 금속층 상부에 감광막 패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 하여 상기 제1 금속층 소정부분을 질화시키는 단계; 및상기 감광막 패턴 제거 후, NMOS 및 PMOS 영역상의 제1 금속층 상부에 제2 금속층을 증착하여 금속게이트를 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor substrate comprising: defining a NMOS and PMOS region; Depositing a gate insulating film on the semiconductor substrate; Depositing a first metal layer on the gate insulating layer; Forming a photoresist pattern on the first metal layer of any one of the NMOS and PMOS regions; Nitriding a predetermined portion of the first metal layer using the photoresist pattern as an etch barrier; And removing the photoresist pattern to form a metal gate by depositing a second metal layer on the first metal layer on the NMOS and PMOS regions.

상기 제1 금속층은 금속게이트전극 배리어막의 역할을 수행하며, TiNx, WNx, TaNx, MoNx 및 TiAlNx 중 어느 하나로 구성된다. 이 때, 상기 제1 금속층 Nx의 x 범위는 0 ~ 0.5인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제1 금속층은 두께 20 ~ 300Å 범위로 증착하는데, 스퍼터링 증착법, 단원자 증착법 및 리모트(remote) 플라즈마화학기상증착법 중 어느 하나를 통해 증착하며, 이 때, 상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 ECR(electron cyclotron resonance) 방식을 사용하여 증착한다. 아울러, 상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 주파수 2.0 ~ 9GHz를 사용하며, 플라즈마 여기시 헬륨, 아르곤, 크립톤, 및 크세론 중 하나를 이용하여 진행한다.The first metal layer functions as a metal gate electrode barrier layer and is formed of any one of TiNx, WNx, TaNx, MoNx, and TiAlNx. At this time, x range of the first metal layer Nx is 0 to 0.5. In addition, the first metal layer is deposited in a thickness of 20 ~ 300Å range, by any one of sputtering deposition, monoatomic deposition and remote plasma chemical vapor deposition method, wherein the remote plasma chemical vapor deposition method is ECR Deposition is performed using an electron cyclotron resonance method. In addition, the remote plasma chemical vapor deposition method uses a frequency of 2.0 ~ 9GHz, and proceeds using one of helium, argon, krypton, and xeron during plasma excitation.

상기 제1 금속층의 질화공정은 리모트 플라즈마 질화방법을 사용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 방법은 질화이온 및 활성화된 질소 중 하나를 사용하여 진행하는데, 상기 질화이온을 이용한 질화방법은 상기 반도체 기판에 네거티브 바이어스를 인가하여 낮은 에너지 영역의 질소이온이 주입되도록 진행한다. 이 때, 상기 낮은 에너지 영역은 10 ~ 100eV 범위이다. 또한, 상기 활성화된 질소를 이용한 질화방법은 ECR(electron cyclotron resonance) 및 RLSA(radical line slot antenna) 방식중 하나에 의해 진행하는데, 온도 50 ~ 450℃ 범위에서 주파수 2.0 ~ 9GHz 범위를 사용하여 플라즈마 여기시 헬륨, 아르곤, 크립톤, 및 크세론 중 하나를 이용하여 진행한다.The nitriding process of the first metal layer is characterized by using a remote plasma nitriding method. This method proceeds using one of nitride ions and activated nitrogen, and the nitride method using nitride ions proceeds to apply a negative bias to the semiconductor substrate to inject nitrogen ions in a low energy region. In this case, the low energy region is in the range of 10 to 100 eV. In addition, the nitriding method using the activated nitrogen is performed by one of an electron cyclotron resonance (ECR) and a radical line slot antenna (RLSA) method, and plasma excitation using a frequency range of 2.0 to 9 GHz at a temperature of 50 to 450 ° C. Proceed with one of cy helium, argon, krypton, and xeron.

또한, 상기 제1 금속층을 질화시키는 방법에서, 질소의 소스는 N2, NH3, ND3중 하나를 이용하여 온도 50 ~ 450℃ 범위에서 진행할 수 있다.In addition, in the method of nitriding the first metal layer, the source of nitrogen may proceed in the temperature range of 50 ~ 450 ℃ using one of N2, NH3, ND3.

상기 제2 금속층은 텅스텐막으로 두께 300 ~1500Å 범위로 형성한다.The second metal layer is formed of a tungsten film in a thickness of 300 to 1500 kPa.

(실시예)(Example)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 반도체 소자의 게이트 제조방법에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a method for manufacturing a gate of a semiconductor device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 반도체 소자의 게이트 제조방법에 관한 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views of a gate manufacturing method of a semiconductor device of the present invention.

먼저, 도 1a를 참조하면, 소자분리막(11)과 NMOS및 PMOS 영역(12a, 12b)을 구비하는 반도체 기판(10)을 제공한다. 그런다음, 반도체 기판(10)상에 게이트 절연막(13)을 증착한다. 게이트 절연막(13)은 일반적으로 실리콘 산화막으로 증착될 수 있으며, 또한, 퍼니스에 의한 열산화막으로 온도 650 ~ 900℃범위에서 습식 또는 건식방식으로 형성할 수 있다. 아울러, 게이트 절연막(13)으로 여러가지 금속 산화물 및 고유전 상수를 갖는 절연막으로도 형성할 수 있다.First, referring to FIG. 1A, a semiconductor substrate 10 including an isolation layer 11 and NMOS and PMOS regions 12a and 12b is provided. Then, a gate insulating film 13 is deposited on the semiconductor substrate 10. The gate insulating layer 13 may be generally deposited as a silicon oxide film, and may also be formed by a thermal oxidation film by a furnace in a wet or dry manner at a temperature of 650 to 900 ° C. The gate insulating film 13 can also be formed of an insulating film having various metal oxides and high dielectric constants.

그런다음, 게이트 절연막(13) 상부에 제1 금속층(14)을 증착한다. 제1 금속층(14)은 금속게이트전극 배리어막의 역할을 수행하며, TiNx, WNx, TaNx, MoNx 및 TiAlNx 중 어느 하나로 구성된다. 이 때, 상기 제1 금속층 Nx의 x 범위는 0 ~ 0.5범위로 한다. 또한, 제1 금속층(14)은 두께 20 ~ 300Å 범위로 증착하는데, 스퍼터링 증착법, 단원자 증착법 및 리모트(remote) 플라즈마 화학기상증착법 중 어느 하나를 통해 증착하며, 이 때, 상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 ECR(electron cyclotron resonance) 방식을 사용하여 증착한다. 아울러, 상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 주파수 2.0 ~ 9GHz를 사용하며, 플라즈마 여기시 헬륨, 아르곤, 크립톤, 및 크세론 중 하나를 이용하여 진행한다.Then, the first metal layer 14 is deposited on the gate insulating layer 13. The first metal layer 14 serves as a metal gate electrode barrier layer and is formed of any one of TiNx, WNx, TaNx, MoNx, and TiAlNx. At this time, the x range of the first metal layer Nx is 0 to 0.5. In addition, the first metal layer 14 is deposited in a thickness range of 20 to 300Å, and is deposited through any one of sputtering deposition method, monoatomic deposition method, and remote plasma chemical vapor deposition method, wherein the remote plasma chemical vapor deposition method is used. Is deposited using an electron cyclotron resonance (ECR) method. In addition, the remote plasma chemical vapor deposition method uses a frequency of 2.0 ~ 9GHz, and proceeds using one of helium, argon, krypton, and xeron during plasma excitation.

다음, 도 1b를 참조하면, NMOS 및 PMOS 영역(12a, 12b)중 하나의 영역, 예컨대, NMOS 영역(12a) 상부에 있는 제1 금속층(14) 상부에 감광막 패턴(15)을 형성한다. 그런다음, 감광막 패턴(15)을 식각장벽으로 하여 질소함유공정을 실시함으로써, PMOS 영역(12b) 상에 질화된 제1 금속층(14a)을 형성한다. 상기와 같이 형성된질화된 제1 금속층(14a)과 NMOS 영역(12a)상에 있는 제1 금속층(14)과의 일함수가 상이하게 된다.Next, referring to FIG. 1B, a photosensitive film pattern 15 is formed on one of the NMOS and PMOS regions 12a and 12b, for example, on the first metal layer 14 above the NMOS region 12a. Thereafter, a nitrogen-containing process is performed using the photoresist pattern 15 as an etch barrier to form the nitrided first metal layer 14a on the PMOS region 12b. The work function of the nitrided first metal layer 14a formed as described above and the first metal layer 14 on the NMOS region 12a is different.

여기서, 상기 질소함유공정은 리모트 플라즈마 질화방법으로 수행한다. 이러한 질소함유공정은 질소의 양을 조절하여 주는 수단으로, 리모트(remote) 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 제1 금속층(14)을 질화시킨다. 이에따라, 플라즈마 데미지로부터 자유로울 수 있는 20 ~ 100Å범위의 금속층을 질화한다.Here, the nitrogen-containing process is carried out by a remote plasma nitriding method. The nitrogen-containing process is a means for controlling the amount of nitrogen, and the first metal layer 14 is nitrided using a remote plasma chemical vapor deposition method. This nitrates the metal layer in the range of 20 to 100 microseconds, which can be free from plasma damage.

상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 질화이온 및 활성화된 질소 중 하나를 사용하여 진행하는데, 상기 질화이온을 이용한 질화방법은 상기 반도체 기판에 네거티브 바이어스를 인가하여 낮은 에너지 영역의 질소이온이 주입되도록 진행한다. 이 때, 상기 낮은 에너지 영역은 10 ~ 100eV 범위로 한다. 또한, 상기 활성화된 질소를 이용한 질화방법은 ECR(electron cyclotron resonance) 및 RLSA(radical line slot antenna) 방식중 하나에 의해 진행하는데, 온도 50 ~ 450℃ 범위에서 주파수 2.0 ~ 9GHz 범위를 사용하고, 플라즈마 여기시 헬륨, 아르곤, 크립톤, 및 크세론 중 하나를 이용하여 진행한다.The remote plasma chemical vapor deposition method is performed using one of nitride ions and activated nitrogen. The nitride method using nitride ions proceeds to apply a negative bias to the semiconductor substrate to inject nitrogen ions in a low energy region. At this time, the low energy range is in the range of 10 ~ 100eV. In addition, the nitriding method using the activated nitrogen proceeds by one of electron cyclotron resonance (ECR) and radical line slot antenna (RLSA) methods, using a frequency of 2.0 to 9 GHz in a temperature range of 50 to 450 ° C., and plasma The excitation proceeds using one of helium, argon, krypton, and xeron.

또한, 상기 제1 금속층을 질화시키는 방법에서, 질소의 소스를 N2, NH3, ND3중 하나를 이용하여 온도 50 ~ 450℃ 범위에서 진행할 수 있다.In addition, in the method of nitriding the first metal layer, the source of nitrogen may be performed at a temperature of 50 to 450 ° C. using one of N 2, NH 3, and ND 3.

다음, 도 1c를 참조하면, 감광막 패턴(15)을 제거한 다음, NMOS 및 PMOS 영역(12a, 12b) 상에 형성된 제1 금속층(14) 및 질화된 제1 금속층(14a) 상부에 제2 금속층(16) 및 하드마스크막(17)을 차례로 증착한다. 여기서, 제2 금속층(16)은 바람직하게 텅스텐막으로 두께 300 ~ 1500Å 범위로 형성된다. 그런다음, 하드마스크막(17)이 소정부분 패터닝된 후 공지된 바와같이, 하드마스크막(17)을 식각장벽으로 하여 NMOS 및 PMOS 영역(12a, 12b)상의 제2 금속층(16)과 제1 금속층 및 질화된 제1 금속층(14, 14a), 그리고 게이트 절연막을 차례로 패터닝하여 반도체 소자의 듀얼게이트를 형성한다.Next, referring to FIG. 1C, after the photoresist pattern 15 is removed, the second metal layer 14 may be formed on the first metal layer 14 and the nitrided first metal layer 14a formed on the NMOS and PMOS regions 12a and 12b. 16) and the hard mask film 17 are sequentially deposited. Here, the second metal layer 16 is preferably formed of a tungsten film in the range of 300 to 1500 kPa in thickness. Then, after the hard mask film 17 is partially patterned, as is known, the second metal layer 16 and the first metal layer on the NMOS and PMOS regions 12a and 12b are formed using the hard mask film 17 as an etch barrier. The metal layer, the nitrided first metal layers 14 and 14a, and the gate insulating layer are sequentially patterned to form dual gates of the semiconductor device.

이상에서 자세히 설명한 바와같이, NMOS 및 PMOS 영역상에 형성된 제1 금속층(14)중 한 영역, 즉, PMOS 영역상에 있는 제1 금속층에 질소함유공정을 수행하여, 각기 다른 일함수를 갖는 금속층을 형성한다. 그런다음, 서로 다른 일함수를 갖는 제1 금속층 상부에 제2 금속층을 형성한 후, 패터닝 공정을 수행함으로써 듀얼 금속게이트를 형성한다.As described in detail above, a nitrogen-containing process is performed on one of the first metal layers 14 formed on the NMOS and PMOS regions, that is, the first metal layer on the PMOS region, thereby producing a metal layer having different work functions. Form. Thereafter, after forming the second metal layer on the first metal layer having different work functions, the dual metal gate is formed by performing a patterning process.

이 때, 상기 질소함유공정을 리모트 플라즈마 화학기상증착법을 이용함으로써 게이트 절연막상에 플라즈마 데미지 및 열화를 방지한다.At this time, plasma damage and deterioration are prevented on the gate insulating film by using the remote plasma chemical vapor deposition method.

이에따라, 고밀도 반도체 소자의 듀얼 금속게이트 형성시, 마스크 스탭(mask step)의 1회 추가로 서로 다른 일함수를 갖는 제1 금속층을 형성함으로써, 공정단순화와 제조비용 절감의 효과를 발생한다.Accordingly, when forming the dual metal gate of the high-density semiconductor device, a first metal layer having a different work function is additionally formed once in a mask step, thereby resulting in process simplification and manufacturing cost reduction.

기타, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, it can implement in various changes within the range which does not deviate from the summary of this invention.

Claims (16)

NMOS 및 PMOS 영역을 한정하는 반도체 기판을 제공하는 단계;Providing a semiconductor substrate defining an NMOS and a PMOS region; 상기 반도체 기판상에 게이트 절연막을 증착하는 단계;Depositing a gate insulating film on the semiconductor substrate; 상기 게이트 절연막 상부에 제1 금속층을 증착하는 단계;Depositing a first metal layer on the gate insulating layer; 상기 NMOS 및 PMOS 영역중 어느하나의 제1 금속층 상부에 감광막 패턴을 형성하는 단계;Forming a photoresist pattern on the first metal layer of any one of the NMOS and PMOS regions; 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 하여 상기 제1 금속층 소정부분을 질화시키는 단계; 및Nitriding a predetermined portion of the first metal layer using the photoresist pattern as an etch barrier; And 상기 감광막 패턴 제거 후, NMOS 및 PMOS 영역상의 제1 금속층 상부에 제2 금속층을 증착하여 금속게이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.After removing the photoresist pattern, forming a metal gate by depositing a second metal layer on the first metal layer on the NMOS and PMOS regions. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속층은 금속게이트전극 배리어막의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.And the first metal layer serves as a metal gate electrode barrier layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속층은 TiNx, WNx, TaNx, MoNx 및 TiAlNx 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The first metal layer is a gate manufacturing method of a semiconductor device, characterized in that consisting of any one of TiNx, WNx, TaNx, MoNx and TiAlNx. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1 금속층 Nx의 x 범위는 0 ~ 0.5인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.X range of the first metal layer Nx is 0 to 0.5. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속층은 두께 20 ~ 300Å 범위로 증착되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The first metal layer is a gate manufacturing method of the semiconductor device, characterized in that deposited in the range of 20 ~ 300Å thickness. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1금속층은 스퍼터링 증착법, 단원자 증착법 및 리모트(remote) 플라즈마 화학기상증착법 중 어느 하나를 통해 증착되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The first metal layer is a gate manufacturing method of a semiconductor device, characterized in that deposited by any one of sputtering deposition method, monoatomic deposition method and remote plasma chemical vapor deposition method. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 ECR(electron cyclotron resonance) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The remote plasma chemical vapor deposition method uses an electron cyclotron resonance (ECR) method. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 리모트 플라즈마 화학기상증착법은 주파수 2.0 ~ 9GHz를 사용하며, 플라즈마 여기시 헬륨, 아르곤, 크립톤, 및 크세론 중 하나를 이용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The remote plasma chemical vapor deposition method uses a frequency of 2.0 ~ 9GHz, the plasma manufacturing method of the semiconductor device gate, characterized in that proceeding using one of helium, argon, krypton, and xeron. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속층의 질화공정은 리모트 플라즈마 질화방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The nitriding process of the first metal layer uses a remote plasma nitridation method. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 리모트 플라즈마 질화방법은 질화이온 및 활성화된 질소 중 하나를 사용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The method of manufacturing a gate of a semiconductor device according to claim 1, wherein the remote plasma nitridation method is performed using one of nitride ions and activated nitrogen. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 질화이온을 이용한 질화방법은 상기 반도체 기판에 네거티브 바이어스를 인가하여 낮은 에너지 영역의 질소이온이 주입되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.In the nitriding method using the nitride ion, a negative bias is applied to the semiconductor substrate to inject nitrogen ions in a low energy region into the semiconductor device. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 낮은 에너지 영역은 10 ~ 100eV 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The low energy region is a gate manufacturing method of a semiconductor device, characterized in that 10 to 100eV range. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 활성화된 질소를 이용한 질화방법은 ECR(electron cyclotron resonance) 및 RLSA(radical line slot antenna) 방식중 하나에 의해 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The nitriding method using the activated nitrogen is performed by one of electron cyclotron resonance (ECR) and radical line slot antenna (RLSA) methods. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속층을 질화시키는 방법에서, 질소의 소스는 N2, NH3, ND3중 하나를 이용하여 온도 50 ~ 450℃ 범위에서 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.In the method of nitriding the first metal layer, the source of nitrogen proceeds in the temperature range of 50 ~ 450 ℃ using one of N2, NH3, ND3. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제1 금속층 질화방법은 온도 50 ~ 450℃ 범위에서 주파수 2.0 ~ 9GHz 범위를 사용하여 플라즈마 여기시 헬륨, 아르곤, 크립톤, 및 크세론 중 하나를 이용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The first metal layer nitriding method uses a frequency range of 2.0 to 9 GHz in a temperature range of 50 to 450 ° C. to fabricate a gate of a semiconductor device, wherein the plasma is excited using one of helium, argon, krypton, and xeron. Way. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 금속층은 텅스텐막으로 두께 300 ~1500Å 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 게이트 제조방법.The second metal layer is a tungsten film is a gate manufacturing method of a semiconductor device, characterized in that formed in the thickness range 300 ~ 1500Å.
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KR100451036B1 (en) * 2000-12-08 2004-10-02 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming a gate electrode in a semiconductor device
KR100899565B1 (en) * 2002-10-21 2009-05-27 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming dual metal gate for semiconductor device
KR100970875B1 (en) * 2008-09-10 2010-07-16 진금수 Heat pump system

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