KR20030027392A - Method for forming a titanium silicide thin film - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a titanium silicide thin film is provided to easily form a titanium silicide layer having low resistivity at a relatively low temperature by cyclically supplying reaction gas and purge gas as inert gas, and to shorten a time interval for depositing a layer by forming the layer composed of a single atom layer or several atom layers. CONSTITUTION: TiCl4 gas as a reaction material with a substrate is introduced. A part of the reaction material is chemically absorbed to the substrate. The reaction material not absorbed to the substrate is eliminated. SiH4 gas or Si2H6 gas is introduced to the substrate to form a solid material containing TiSi2 on the substrate by exchanging a ligand with the absorbed reaction material. A reaction byproduct generated by the exchange of the ligand is eliminated. The abovementioned processes are repeated at least once to transform the solid material into a TiSi2 thin film.

Description

티타늄 실리사이드 박막 형성 방법{Method for forming a titanium silicide thin film}Method for forming a titanium silicide thin film}

본 발명은 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응 물질로서 TiCl4가스와 실리콘 소오스 가스를 교번하여 공급하여 티타늄 실리사이드 박막을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a titanium silicide thin film, and more particularly, to a method of forming a titanium silicide thin film by alternately supplying a TiCl 4 gas and a silicon source gas as a reaction material.

컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.BACKGROUND With the rapid spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. In response to these demands, manufacturing techniques have been developed in the direction of improving the degree of integration, reliability, response speed, and the like of the semiconductor device.

상기 반도체 장치는 각 소자가 고집적화 됨에 트렌지스터의 게이트 전극의 선폭이 감소되고, 이에 따라 상기 게이트 전극의 저항이 증가된다. 또한 상기 트랜지스터의 불순물 영역, 즉 소오스, 드레인의 정션이 점점 얕아지고 있고, 이러한 얕은 정션(shallow junction)은 상기 소오스, 드레인의 저항을 증가시킨다. 따라서 상기 저항을 감소시키기 위해, 상기 게이트 전극 및 상기 소오스, 드레인의 상부에 내화성 금속을 증착한 다음 실리사이드화 하는 살리사이드 (self aligned silicide, SALICIDE) 공정이 수행하고 있다. 상기 실리사이드 막은 낮은 비저항을 가지도록 형성하여야 한다. 이러한 조건을 만족하는 상기 실리사이드 막은 예컨데 티타늄 실리사이드막(이하, TiSi2막)이 있다. 상기 티타늄 실리사이드막은 또한 낮은 콘택 저항을 가지므로, 오믹 콘택을 형성하기 위한 금속막으로도 널리 사용된다.In the semiconductor device, the line width of the gate electrode of the transistor is reduced because each device is highly integrated, thereby increasing the resistance of the gate electrode. In addition, the junctions of the impurity regions of the transistor, that is, the source and the drain, are becoming shallower. Such shallow junctions increase the resistance of the source and the drain. Therefore, in order to reduce the resistance, a self-aligned silicide (SALICIDE) process is performed by depositing a refractory metal on the gate electrode, the source, and the drain, and then silicideing it. The silicide film should be formed to have a low specific resistance. The silicide film that satisfies these conditions is, for example, a titanium silicide film (hereinafter, TiSi 2 film). Since the titanium silicide film also has a low contact resistance, it is widely used as a metal film for forming an ohmic contact.

상기 TiSi2막은 실리콘 기판 위에 원하는 불순물을 도핑하고, 그 상부에 화학 기상 증착 방법(CVD)에 의해 티타늄(Ti)막을 형성한 후 열처리 공정을 수행하여 TiSi2막으로 형성할 수 있다. 그러나 상기 방법에 의하면, 상기 열처리를 수행하는 동안 하부막의 도펀트의 감소 또는 콘택 하부에 위치하는 정션에서의 전류 누설이 발생되는 등의 불량을 유발할 수 있다. 이러한 불량을 방지하기 위해서 TiSi2막 자체를 화학 기상 증착 방법에 의해 증착할 수 있다. 그러나 이 경우에는 상기 TiSi2막을 증착시키기 위한 증착 온도가 약 650℃ 내지 800℃이므로, 상기 하부막의 도펀트 프로 파일이 변하고, Si의 리세스(recess)가 발생하는 문제점이 있다.The TiSi 2 film doped with a desired impurity on a silicon substrate, and performing the chemical vapor deposition method on the top after the formation of a film of titanium (Ti) by the (CVD) heat treatment step it can be formed by a TiSi 2 film. However, according to the method, defects such as a decrease in the dopant of the lower layer or a current leakage at the junction located under the contact may occur during the heat treatment. In order to prevent such defects, the TiSi 2 film itself may be deposited by a chemical vapor deposition method. In this case, however, since the deposition temperature for depositing the TiSi 2 film is about 650 ° C. to 800 ° C., there is a problem that the dopant profile of the lower film is changed and a recess of Si occurs.

따라서, 최근에는 원자층 적층(atomic layer deposition : ALD) 방법 또는 사이클릭 화학 기상 증착법이 상기 화학 기상 증착을 대체하는 기술로서 제안되고 있다.Therefore, recently, an atomic layer deposition (ALD) method or a cyclic chemical vapor deposition method has been proposed as a technique to replace the chemical vapor deposition.

여기서 아래의 표 1을 참조하여 TiSi2막의 생성 반응을 열 역학적으로 고찰해 보기로 하자. 이 때의 압력은 1기압(760Torr)하에서의 반응 상태를 나타낸다.Here, referring to Table 1 below, let's consider thermodynamically the formation reaction of the TiSi 2 film. The pressure at this time represents a reaction state under 1 atmosphere (760 Torr).

온도(℃)Temperature (℃) 압력(ATM)Pressure (ATM) 반응물질Reactant TiCl4+SiH4 TiCl 4 + SiH 4 326326 1One 0.72Si+0.99TiCl30.72Si + 0.99TiCl3 526526 1One 0.42TiSi+0.47TiCl30.42TiSi + 0.47TiCl3 TiCl4+Si2H6 TiCl 4 + Si2H 6 326326 1One 1.72Si+0.99TiCl31.72Si + 0.99TiCl3 426426 1One 1.35Si+0.21TiSi+0.78TiCl31.35Si + 0.21TiSi + 0.78TiCl3 526526 1One 0.96TiSi0.96 TiSi 626626 1One 0.04Si+0.94TiSi0.04Si + 0.94TiSi TiCl4+2Si2H6+100H2 TiCl 4 + 2Si 2 H 6 + 100H 2 326326 1One 1.73Si+0.07TiSi+0.32TiCl31.73Si + 0.07TiSi + 0.32TiCl3 426426 1One 0.92TiSi0.92 TiSi

상기 표 1에 의하면, TiCl3의 염화물이 석출되지 않으면서 TiSi를 수득하기 위해서는 TiCl4,Si2H6,H2의 삼원 반응에서 약 430℃의 온도 이상에서 TiSi막을 증착할 수 있다. 그러나 상기 반응은 1기압(760Torr)하에서 수행된 것으로서, 실재적으로 공정에 진행되는 압력인 0.3 내지 10Torr하에서 CVD방법에 의해 공정을 진행할 경우 약 650℃ 이상의 온도 하에서 공정 진행이 가능하다.According to Table 1, in order to obtain TiSi without precipitation of the chloride of TiCl 3, a TiSi film may be deposited at a temperature of about 430 ° C. or higher in a three-way reaction of TiCl 4, Si 2 H 6, and H 2 . However, the reaction is carried out at 1 atm (760 Torr), and when the process is carried out by the CVD method at 0.3 to 10 Torr, which is the pressure that actually proceeds to the process, the process may be performed at a temperature of about 650 ° C. or more.

상기 원자층 적층을 이용한 상기 티타늄 실리사이드막을 형성하는 방법에 대한 일 예는 대한민국 특허 제97-30215호에 개시되어 있다. 상기 개시된 방법에 의하면, 상기 TiCl4가스 및 SiH4가스를 사용하는 원자층 적층에 의해 티타늄 실리사이드막을 형성할 수 있다. 그런데 상기 SiH4가스는 기판 온도가 약 500℃이상일 경우에 스스로 분해(self decomposed)되어 실리콘(Si)막으로 증착된다. 따라서 TiCl4가스에 의해 흡착되는 반응 물질과의 완전한 리간드 교환(ligand exchange)을 수행하기 위해서는 500℃ 이하의 온도에서 원자층 적층 공정이 수행되어야 한다. 그러나 상기 500℃ 이하의 온도에서는 표 1에서와 같이 상기 티타늄(Ti) 및 실리콘(Si)의반응이 거의 일어나지 않기 때문에 TiSi2막의 증착이 거의 이루어지지 않기 때문에 실질적으로 막을 형성하는 데는 어려움이 있다. 또한 단원자층으로 형성되는 원자층 적층 방식으로 막을 형성할 경우 막의 증착 속도가 느린 단점이 있다.An example of a method of forming the titanium silicide film using the atomic layer stacking is disclosed in Korean Patent No. 97-30215. According to the disclosed method, the titanium silicide film can be formed by atomic layer deposition using the TiCl 4 gas and SiH 4 gas. However, the SiH 4 gas is self decomposed and deposited on a silicon (Si) film when the substrate temperature is about 500 ° C. or more. Therefore, in order to perform complete ligand exchange with the reaction material adsorbed by TiCl 4 gas, an atomic layer deposition process should be performed at a temperature of 500 ° C. or lower. However, since the reaction of titanium (Ti) and silicon (Si) hardly occurs at a temperature below 500 ° C., since deposition of the TiSi 2 film is hardly performed, it is difficult to form a film substantially. In addition, when the film is formed by the atomic layer stacking method formed of monoatomic layers, the deposition rate of the film is slow.

따라서, 낮은 온도에서 수행할 수 있고, 낮은 비저항을 갖고, 우수한 스텝 커버리지의 구현이 용이한 티타늄 실리사이드막을 형성하는 새로운 방법이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a new method of forming a titanium silicide film that can be carried out at a low temperature, has a low specific resistance, and is easy to implement excellent step coverage.

따라서, 본 발명의 목적은, 낮은 온도에서 티타늄 실리사이드 박막을 형성하는 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of forming a titanium silicide thin film at a low temperature.

도 1a 및 도 1d는 본 발명의 방법에 따른 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법을 나타내는 단면도들이다.1A and 1D are cross-sectional views illustrating a method of forming a titanium silicide thin film according to the method of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예가 티타늄 실리사이드 박막 형성시의 가스들이 플로우하는 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram in which gases flow when a titanium silicide thin film is formed in a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예가 티타늄 실리사이드 박막 형성시의 가스들이 플로우하는 타이밍도이다.3 is a timing diagram in which gases flow when a titanium silicide thin film is formed according to a second embodiment of the present invention.

도 4은 본 발명의 방법에 따라 형성한 박막을 XRD로 확인한 결과를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the results of confirming the thin film formed by the method of the present invention by XRD.

도 5는 본 발명의 방법에 따라 형성한 박막의 성분을 확인한 결과를 나타내는 그래프도이다.5 is a graph showing the results of confirming the components of the thin film formed according to the method of the present invention.

도 6a 내지 6b는 콘택홀 내에 티타늄 실리사이드 막을 형성하는 방법을 설명하는 단면도들이다.6A through 6B are cross-sectional views illustrating a method of forming a titanium silicide film in a contact hole.

도 7a 내지 7c는 트랜지스터에 티타늄 실리사이드 막을 형성한 것을 보여준다.7A to 7C show that a titanium silicide film is formed in a transistor.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 상기 기판과의 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하여 기판상에 흡착시키는 단계와, b) 상기 반응 물질의 일부를 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계와, c) 상기 반응 물질 중에서 기판 상에 흡착하지 않는 반응 물질을 제거하는 단계와, d) 상기 기판 상에 SiH4및 Si2H6가스 중 어느 하나를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과 리간드 교환에 의해 상기 기판 상에 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성하는 단계와, e) 상기 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거하는 단계 및 f) 상기 a) 내지 e)를 적어도 한번 반복하여 상기 고체 물질을 TiSi2박막으로 형성하는 단계를 구비하여 형성한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of a) introducing a TiCl 4 gas as a reaction material with the substrate and adsorbing on the substrate, and b) chemically adsorbing a portion of the reaction material on the substrate. C) removing non-adsorbed reactant from the reactant on the substrate, and d) introducing one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas onto the substrate to exchange ligand with the adsorbed reactant. Forming a solid material containing TiSi 2 on the substrate, e) removing the reaction by-products generated by the ligand exchange, and f) repeating the a) to e) at least once. And forming the material into a TiSi 2 thin film.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 기판상에 수소 가스 및 불활성 가스를 공급하는 단계, b) 상기 기판과의 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하는 단계, c) 상기 반응 물질의 일부를 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계, d) 상기 TiCl4가스의 공급을 중단하여 상기 반응 물질 중에서 기판 상에 흡착하지 않는 반응 물질을 제거하는 단계, e) 상기 기판 상에 SiH4,Si2H6가스 중 어느 하나를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과 리간드 교환에 의해 상기 기판 상에 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성하는 단계, f) 상기 기판 상에 도입되는 SiH4또는 Si2H6가스의 공급을 중단하여 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거하는 단계, 및 g) 상기 a) 내지 f)를 적어도 한번 반복하여 상기 고체 물질을 TiSi2박막으로 형성하는 단계를 구비하여 형성할 수도 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for preparing a substrate comprising: a) supplying hydrogen gas and an inert gas onto a substrate, b) introducing TiCl 4 gas as a reaction material with the substrate, c) a part of the reaction material. Chemically adsorbing on the substrate, d) stopping supply of the TiCl 4 gas to remove reactants that do not adsorb on the substrate from the reactants, e) SiH 4, Si 2 H on the substrate Introducing one of six gases to form a solid material containing TiSi 2 on the substrate by ligand exchange with the adsorbed reactant, f) a SiH 4 or Si 2 H 6 gas introduced on the substrate steps to stop the supply of the to remove the reaction by-products generated by the ligand exchange, and g) formed with a step of forming the solid material by the a) - f) repeating at least once the TiSi 2 films May.

본 발명의 방법에 의하면, 순차적으로 상기 반응 가스와 퍼지 가스(purge gas)인 불활성 가스를 교번(cyclic)하여 공급시킴으로서, 단원자층 또는 여러 원자층으로 TiSi2를 형성할 수 있다. 따라서 증착 속도가 빠르면서도 상대적으로 낮은 온도에서 낮은 비저항을 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다. 특히 리모트 플라즈마 방식에 의해 상기 가스를 활성화할 수 있기 때문에 플라즈마 형성으로 인한 공정 변수를 배제할 수 있다.According to the method of the present invention, TiSi 2 can be formed by monoatomic layers or several atomic layers by sequentially supplying the reaction gas and an inert gas, which is a purge gas, cyclically. Therefore, it is possible to easily form a thin film having a low specific resistance at a relatively low temperature at a high deposition rate. In particular, since the gas can be activated by a remote plasma method, process variables due to plasma formation can be excluded.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of forming a titanium silicide thin film of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 방법에 따른 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법을 나타내는 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of forming a titanium silicide thin film according to the method of the present invention.

제1 실시예First embodiment

도 2는 하기에 설명하는 제1 실시예에 따른 티타늄 실리사이드 박막 형성시의 가스들이 플로우하는 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram in which gases flow when a titanium silicide thin film is formed according to a first embodiment described below.

먼저, 실리콘 재질로 구성된 기판(10)을 챔버 내에 위치시킨다. 상기 챔버 내의 압력을 0.3 내지 10 Torr 범위내의 일정 압력에서 수행된다. 상기 기판의 온도는 650℃ 이하의 온도를 유지한다. 바람직하게는, 0.3 Torr 내지 5 Torr의 압력 및 580 내지 600℃의 온도 하에서 공정을 수행한다.First, the substrate 10 made of a silicon material is placed in the chamber. The pressure in the chamber is carried out at a constant pressure in the range of 0.3 to 10 Torr. The temperature of the substrate is maintained at a temperature of 650 ℃ or less. Preferably, the process is carried out under a pressure of 0.3 Torr to 5 Torr and a temperature of 580 to 600 ° C.

이어서, 상기 챔버 내에 분위기 가스로서 수소 가스(H2)를 유입한다. 상기 수소 가스는 박막을 형성하기 위한 공정이 완료될 때까지 계속적으로 상기 챔버 내로 공급한다.(S10) 상기 수소 가스는 SiH4또는 Si2H6가 스스로 분해되어 Si막으로 형성되는 것을 억제하여 TiSi2로 형성되는 반응을 촉진시킨다. 따라서, 낮은 온도에서 상기 티타늄 실리사이드막(TiSi2layer)을 형성할 수 있다.Subsequently, hydrogen gas (H 2 ) is introduced into the chamber as an atmospheric gas. The hydrogen gas is continuously supplied into the chamber until the process for forming the thin film is completed. (S10) The hydrogen gas is inhibited from disintegrating SiH 4 or Si 2 H 6 into a Si film to form TiSi. Promote the reaction formed by 2 . Therefore, the titanium silicide layer (TiSi 2 layer) may be formed at a low temperature.

도 1a를 참조하면, 상기 챔버 내에 놓여있는 기판 상에 반응 물질(12)로서 TiCl4가스를 도입한다.(S12) 이에 따라, 반응 물질(12)의 일부가 기판(10) 상에 화학적으로 흡착된다.Referring to FIG. 1A, TiCl 4 gas is introduced as a reaction material 12 onto a substrate lying in the chamber. (S12) Accordingly, a portion of the reaction material 12 is chemically adsorbed onto the substrate 10. do.

도 1b를 참조하면, 상기 반응 물질(12) 중에서 화학적으로 흡착하지 않은 반응 물질은 기판(10)으로부터 제거시킨다. 상기 반응 물질(12)의 제거는 상기 챔버 내로 불활성 가스를 도입하여 이루어진다.(S14) 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)를 포함한다.Referring to FIG. 1B, reactants that are not chemically adsorbed among the reactants 12 are removed from the substrate 10. Removal of the reactive material 12 is performed by introducing an inert gas into the chamber (S14). The inert gas includes argon (Ar) or nitrogen (N 2 ).

도 1c를 참조하면, 기판(10) 상에 실리콘 소오스 가스로서 SiH4또는 Si2H6가스를 도입한다.(S16) 상기 SiH4또는 Si2H6가스는 상기 기판 상에 흡착되어 있는 반응 물질과 반응하여 리간드 교환을 수행함으로서, 상기 기판 상에는 TiSi2를 함유하는 고체 물질(14)이 형성된다. 이 때 상기 SiH4또는 Si2H6가스는 리모트 플라즈마 방식으로 활성화시켜 사용할 수 있다. 상기 활성화된 SiH4또는 Si2H6가스를 사용할 경우, 상기 반응 물질과의 반응이 더욱 촉진되어 상기 가스로부터 실리콘이 자체 분해가 되지 않는 온도(예컨대, 580℃ 이하)에서도 TiSi2를 함유하는 고체 물질(14)을 형성할 수 있다. 이 때 형성되는 고체 물질은 단원자층 뿐 아니라 여러 원자층의 TiSi2로 형성된다.Referring to FIG. 1C, SiH 4 or Si 2 H 6 gas is introduced as a silicon source gas onto the substrate 10. (S16) The SiH 4 or Si 2 H 6 gas is a reactant adsorbed on the substrate. By performing ligand exchange in reaction with, a solid material 14 containing TiSi 2 is formed on the substrate. In this case, the SiH 4 or Si 2 H 6 gas may be activated by using a remote plasma method. When the activated SiH 4 or Si 2 H 6 gas is used, the reaction with the reactant is further promoted so that TiSi 2 is contained even at a temperature at which silicon does not self-decompose from the gas (eg, 580 ° C. or lower). Material 14 may be formed. The solid material formed at this time is formed of TiSi 2 of several atomic layers as well as monoatomic layers.

도 1d를 참조하면, 상기 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물(16)을 제거한다.(S18) 상기 반응 부산물(18)은 상기 챔버 내로 유입되는 불활성 가스에 의해 펌핑되어 제거된다. 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)를 포함한다.Referring to FIG. 1D, the reaction by-products 16 generated by the ligand exchange are removed. (S18) The reaction by-products 18 are pumped out by the inert gas introduced into the chamber. The inert gas includes argon (Ar) or nitrogen (N 2 ).

상기 설명한 일련의 공정을 반복 수행함으로서, 원하는 두께를 갖는 TiSi2막을 형성할 수 있다.By repeatedly performing the above-described series of processes, a TiSi 2 film having a desired thickness can be formed.

제2 실시예Second embodiment

상기 설명한 방법과 다른 방법으로 상기 티타늄 실리사이드 박막을 형성하는 방법을 설명하고자 한다.It will be described a method of forming the titanium silicide thin film by a method different from the above-described method.

도 3은 하기에 설명하는 제2 실시예에 의해 티타늄 실리사이드 박막 형성시의 가스들이 플로우되는 타이밍도이다.FIG. 3 is a timing diagram in which gases flow in forming a titanium silicide thin film according to a second embodiment described below.

먼저, 상기에서 기술한 바와 같이 실리콘 재질로 구성된 기판을 챔버 내에 위치시킨다. 상기 챔버 내의 압력을 0.3 내지 10 Torr 범위내의 일정 압력에서 수행된다. 상기 기판의 온도는 650℃ 이하의 온도를 유지한다. 이어서, 상기 챔버 내에 분위기 가스로서 수소 가스(H2)를 유입한다. 그리고 동시에 불활성 가스를 유입한다. 상기 불활성 가스는 아르곤 또는 질소를 사용할 수 있다.(S30) 상기 수소 가스 및 불활성 가스는 TiSi2막을 증착하기 위한 공정이 완료될 때까지 계속하여 상기 챔버 내에 공급된다.First, as described above, a substrate made of a silicon material is placed in a chamber. The pressure in the chamber is carried out at a constant pressure in the range of 0.3 to 10 Torr. The temperature of the substrate is maintained at a temperature of 650 ℃ or less. Subsequently, hydrogen gas (H 2 ) is introduced into the chamber as an atmospheric gas. At the same time, an inert gas is introduced. The inert gas may be argon or nitrogen. (S30) The hydrogen gas and the inert gas are continuously supplied into the chamber until the process for depositing the TiSi 2 film is completed.

상기 기판(10) 상에 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입한다.(S32) 이에 따라, 반응 물질(12)의 일부가 기판 상에 화학적으로 흡착된다. 이 때 기판 상에 공급되는 불활성 가스는 상기 TiCl4가스를 원활하게 운송시켜 주기 위한 케리어 가스의 역할을 한다.TiCl 4 gas is introduced as a reactant on the substrate 10 (S32). Thus, a part of the reactant 12 is chemically adsorbed on the substrate. At this time, the inert gas supplied on the substrate serves as a carrier gas for smoothly transporting the TiCl 4 gas.

이어서, 상기 반응 물질 중에서 화학적으로 흡착하지 않은 반응 물질(12)은 기판으로부터 제거시킨다. 상기 반응 물질(12)의 제거는 상기 챔버 내로 불활성 가스를 도입하여 이루어질 수 있다.(S34) 따라서, 상기 TiCl4가스의 공급을 중단하여, 상기 불활성 가스 및 수소 가스만이 상기 챔버내로 공급함으로서, 기판(10) 상에 흡착되지 못한 잉여의 TiCl4가스를 제거(purge)할 수 있다.Subsequently, the reaction material 12 which is not chemically adsorbed in the reaction material is removed from the substrate. Removal of the reactant material 12 may be performed by introducing an inert gas into the chamber. (S34) Thus, by stopping the supply of the TiCl 4 gas, only the inert gas and the hydrogen gas are supplied into the chamber. Excess TiCl 4 gas that is not adsorbed on the substrate 10 may be purged.

상기 반응 물질(12)이 흡착되어 있는 기판 상에 실리콘 소오스 가스로서 SiH4또는 Si2H6가스를 도입한다.(S36) 상기 SiH4또는 Si2H6가스는 상기 기판(10) 상에 흡착되어 있는 반응 물질(12)과 반응하여 리간드 교환을 수행함으로서, 상기 기판(10) 상에는 TiSi2를 함유하는 고체 물질(14)이 형성된다. 이 때 형성되는 고체 물질은 단원자층 뿐 아니라 여러 원자층의 TiSi2로 형성된다. 상기 SiH4또는 Si2H6가스는 리모트 플라즈마 방식으로 활성화시켜 사용할 수 있다. 이 때 계속하여 공급되는 불활성 가스는 상기 SiH4또는 Si2H6가스를 원활하게 운송시켜 주기 위한 케리어 가스의 역할을 한다.SiH 4 or Si 2 H 6 gas is introduced as a silicon source gas onto the substrate on which the reactant 12 is adsorbed. (S36) The SiH 4 or Si 2 H 6 gas is adsorbed onto the substrate 10. By performing ligand exchange by reacting with the reaction material 12, a solid material 14 containing TiSi 2 is formed on the substrate 10. The solid material formed at this time is formed of TiSi 2 of several atomic layers as well as monoatomic layers. The SiH 4 or Si 2 H 6 gas may be activated by using a remote plasma method. At this time, the inert gas continuously supplied serves as a carrier gas for smoothly transporting the SiH 4 or Si 2 H 6 gas.

이어서 상기 SiH4또는 Si2H6가스의 공급을 중단하고, 상기 불활성 가스 및 수소 가스만이 상기 챔버내로 공급함으로서, 상기 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거한다.(S38)Then, the supply of the SiH 4 or Si 2 H 6 gas is stopped, and only the inert gas and the hydrogen gas are supplied into the chamber to remove the reaction by-products generated by the ligand exchange. (S38)

상기 설명한 일련의 공정을 반복 수행함으로서, 원하는 두께를 갖는 TiSi2막을 형성할 수 있다.By repeatedly performing the above-described series of processes, a TiSi 2 film having a desired thickness can be formed.

도 4은 본 발명의 방법에 따라 형성한 박막을 XRD로 확인한 결과를 나타내는그래프이다. 구체적으로, 상기 제2 실시예에 의한 방법에 의해 TiSi2막을 형성하였으며, 이 때 기판의 온도는 585℃로 진행하였다.Figure 4 is a graph showing the result of confirming the thin film formed by the method of the present invention by XRD. Specifically, the TiSi 2 film was formed by the method according to the second embodiment, wherein the temperature of the substrate proceeded to 585 ° C.

상기 방법에 의해 형성된 막의 결정성 분석 결과 C54-TiSi2성분이 대부분 검출되었다. 상기 C54-TiSi2를 갖는 막은 종래의 증착 공정에 의해서는 약 800℃로 공정을 수행하였을 때 수득되는 막이다. 그러나, 순차적으로 상기 반응 가스와 퍼지 가스인 불활성 가스를 교번(cyclic)하여 공급시키는 방법을 사용함으로서, 종래의 증착 공정에 비해 낮은 온도에서도 상기 TiSi2막을 형성할 수 있었다. 그리고, 이 때 형성된 막은 C54-TiSi2(311 방향)이 피크치(peak)로 나타남을 확인할 수 있었다.As a result of crystallinity analysis of the film formed by the above method, most of the C54-TiSi 2 component was detected. The film having C54-TiSi 2 is a film obtained when the process is performed at about 800 ° C. by a conventional deposition process. However, by using the method of sequentially supplying the reaction gas and the inert gas, which is a purge gas, by cyclically, the TiSi 2 film can be formed even at a lower temperature than the conventional deposition process. In addition, the film formed at this time was confirmed that the C54-TiSi 2 (311 direction) appears as a peak (peak).

도 5는 본 발명의 방법에 따라 형성한 박막의 성분을 확인한 결과를 나타내는 그래프도이다.5 is a graph showing the results of confirming the components of the thin film formed according to the method of the present invention.

구체적으로, 도 5는 실리콘 기판상에 실리콘 산화막이 형성되고, 상기 실리콘 산화막 상에 상기 제2 실시예에 의한 방법에 의해 TiSix막이 형성되어 있는 구조물을 형성하고, 상기 구조물의 상부면으로부터 하방으로 스퍼터 방식으로 식각(sputter etch)을 수행하면서, 막의 성분 분석을 수행한 그래프도이다. 상기 TiSix막을 형성할 때의 기판의 온도는 585℃로 진행하였다.Specifically, FIG. 5 shows a structure in which a silicon oxide film is formed on a silicon substrate, and a TiSix film is formed on the silicon oxide film by the method according to the second embodiment, and is sputtered downward from an upper surface of the structure. It is a graph showing the component analysis of the membrane while etching in a manner (sputter etch). The temperature of the substrate at the time of forming the TiSix film proceeded to 585 ° C.

상기 그래프의 X축은 스퍼터 시간으로, 상기 X축 아래에 도시된 막과 대응된다. 상기 그래프에서는 각 막에서의 원자 분포를 나타내고 있으며, A는 실리콘(Si)성분, B는 티타늄(Ti) 성분, C는 산소(O)성분을 각각 나타낸다.The X axis of the graph is sputter time, corresponding to the film shown below the X axis. The graph shows the atomic distribution in each film, where A represents a silicon (Si) component, B represents a titanium (Ti) component, and C represents an oxygen (O) component.

이 때 상기 TiSix막의 성분 분석 결과 Ti : Si = 1 : 2.09로 우리가 원하는 TiSi2막을 성공적으로 수득하였음을 보여준다. 또한 Cl성분이 검출되지 않음을 알 수 있다.At this time, as a result of component analysis of the TiSix film, Ti: Si = 1: 2.09 shows that the desired TiSi2 film was obtained successfully. It can also be seen that Cl component is not detected.

이하, 티타늄 실리사이드 박막을 반도체 장치 내에 형성하는 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of forming a titanium silicide thin film in a semiconductor device will be described in detail.

도 6a 내지 6b는 콘택홀 저면에 티타늄 실리사이드 막을 형성하는 방법을 설명하는 단면도들이다.6A to 6B are cross-sectional views illustrating a method of forming a titanium silicide film on a bottom of a contact hole.

도 6a를 참조하면, 실리콘 기판(30)상에 절연층(34)을 형성하고 이어서, 상기 절연층(34)의 소정 부위에 상기 기판의 표면이 노출되는 콘택홀(36)을 형성한다. 상기 콘택홀(36) 저면에 노출된 기판 아래에는 정션(32)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 6A, an insulating layer 34 is formed on the silicon substrate 30, and then a contact hole 36 is formed in a predetermined portion of the insulating layer 34 to expose the surface of the substrate. A junction 32 is formed under the substrate exposed on the bottom of the contact hole 36.

도 6b를 참조하면, 전술한 방법으로 상기 콘택홀(36)의 저면에 노출된 실리콘 기판 상에 티타늄 실리사이드 박막(38)을 형성한다.Referring to FIG. 6B, the titanium silicide thin film 38 is formed on the silicon substrate exposed to the bottom surface of the contact hole 36 by the above-described method.

즉, 상기 기판상에 수소 가스를 공급한다. 상기 수소 가스는 공정을 수행하는 동안 계속적으로 도입한다. 그리고, 이 때 상기 기판의 온도를 580 내지 630℃로 유지한다. 이어서, 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하여 상기 반응 물질의 일부를 상기 콘택홀 저면에 노출된 실리콘 기판 상에 화학적으로 흡착시킨다. 이어서, 불활성 가스를 도입하여 상기 반응 물질 중에서 흡착하지 않는 반응 물질을 제거한다. 그리고, SiH4,Si2H6중 어느 하나의 가스를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과리간드 교환에 의해 상기 콘택홀 저면에 노출된 실리콘 기판 상에 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성한다. 이어서, 불활성 가스를 도입하여 반응 부산물을 제거한다. 상기와 같은 일련의 과정을 반복 수행하여 상기 콘택홀 저면에 노출된 실리콘 기판 상에 원하는 두께의 티타늄 실리사이드 막을 형성한다. 이 때 상기 불활성 가스는 공정이 수행되는 동안 계속적으로 유입시켜 반응 가스의 케리어 가스 및 퍼지 가스로서 사용할 수도 있다.That is, hydrogen gas is supplied onto the substrate. The hydrogen gas is continuously introduced during the process. At this time, the temperature of the substrate is maintained at 580 to 630 ° C. Next, TiCl 4 gas is introduced as a reaction material to chemically adsorb a portion of the reaction material on the silicon substrate exposed on the bottom of the contact hole. An inert gas is then introduced to remove reactants that do not adsorb in the reactants. A gas of any one of SiH 4 and Si 2 H 6 is introduced to form a solid material containing TiSi 2 on the silicon substrate exposed to the bottom of the contact hole by ligand exchange with the adsorbed reactant. An inert gas is then introduced to remove reaction byproducts. By repeating the above series of processes, a titanium silicide film having a desired thickness is formed on the silicon substrate exposed on the bottom of the contact hole. At this time, the inert gas may be continuously introduced during the process to be used as a carrier gas and a purge gas of the reaction gas.

상기 설명한 바와 같이 상기 티타늄 실리사이드 박막은 선택적 증착 특성을 갖는다. 구체적으로, 성가 티타늄 실리사이드 박막은 실리콘(Si) 표면에서는 반응에 의해 막이 잘 형성되지만, 실리콘 산화막(SiO2) 또는 실리콘 질화막(SiN)의 표면상에는 막이 형성되지 않는 특성을 갖는다. 따라서 상기 실리콘 기판을 노출시키는 콘택홀의 저면에만 선택적으로 상기 티타늄 실리사이드 박막이 형성된다.As described above, the titanium silicide thin film has selective deposition characteristics. Specifically, the thin titanium silicide thin film has a characteristic that a film is well formed by reaction on a silicon (Si) surface, but a film is not formed on the surface of a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon nitride film (SiN). Accordingly, the titanium silicide thin film is selectively formed only on the bottom surface of the contact hole exposing the silicon substrate.

상기 설명한 방법에 의하면, 상대적으로 낮은 온도(650℃ 이하)에서 티타늄 실리사이드 막을 형성하므로 정션 누설(junction leakage), 도펀트 감소 등의 불량을 감소시킬 수 있다. 또한 상기 콘택홀 저면에 저저항의 티타늄 실리사이드 막을 형성함으로서, 오믹 콘택을 구현할 수 있다.According to the above-described method, since the titanium silicide film is formed at a relatively low temperature (650 ° C. or less), defects such as junction leakage and dopant reduction can be reduced. In addition, an ohmic contact may be realized by forming a low-resistance titanium silicide layer on the bottom of the contact hole.

도 7a 내지 7c는 트랜지스터에 티타늄 실리사이드 막을 형성한 것을 보여준다.7A to 7C show that a titanium silicide film is formed in a transistor.

도 7a를 참조하면, 실리콘 기판(50)상에 게이트 산화막 패턴(52) 및 폴리실리콘막 패턴(54)을 형성한다. 이어서, 상기 폴리실리콘막 패턴(54)을 이온 주입마스크로 하여 기판 표면 아래로 불순물을 주입함으로서 소오스 및 드레인 영역(58)을 형성한다.Referring to FIG. 7A, a gate oxide layer pattern 52 and a polysilicon layer pattern 54 are formed on the silicon substrate 50. Subsequently, the source and drain regions 58 are formed by implanting impurities under the surface of the substrate using the polysilicon layer pattern 54 as an ion implantation mask.

도 7b를 참조하면, 상기 폴리실리콘막 패턴(54)의 상부면에만 선택적으로 얇은 실리콘막(60)을 형성한다. 이는 후속 공정에 의해 트렌지스터의 게이트 전극으로 제공되는 폴리실리콘막 패턴(54)상에만 선택적으로 티타늄 실리사이드막을 형성하기 위한 하지막으로 사용된다.Referring to FIG. 7B, a thin silicon film 60 is selectively formed only on the upper surface of the polysilicon film pattern 54. This is used as a base film for selectively forming a titanium silicide film only on the polysilicon film pattern 54 provided as a gate electrode of the transistor by a subsequent process.

도 7c를 참조하면, 상기 결과물에 기 설명한 방법대로 수행하여 상기 실리콘 기판(50) 표면 아래에 형성되는 소오스 및 드레인 영역(58)의 상부면과, 상기 폴리실리콘막 패턴(54) 상에 선택적으로 상기 티타늄 실리사이드 박막(60)을 형성한다. 상기 방법에 의해 공정을 수행하면, 상기 교번하여 공급되는 반응 가스(TiCl4) 및 실리콘 소오스 가스(SiH4또는 Si2H6)는 실리콘 기판 표면 아래로 구비되는 소오스, 드레인 영역의 상부면과, 선택적으로 실리콘막이 형성되어 있는 폴리실리콘 패턴 상에 흡착되고, 리간드 교환에 의해 반응한다. 따라서 상기 실리콘 기판 표면의 아래로 구비되는 소오스, 드레인 영역 및 상기 폴리실리콘 패턴의 상부면에만 선택적으로 상기 티타늄 실리사이드 박막이 형성된다. 상기 소오스 및 드레인 영역의 상부면에 형성되는 티타늄 실리사이드 박막은 상기 게이트 산화막보다 두께가 작아야 상기 게이트 전극과의 쇼트가 발생되지 않는다. 따라서 일반적으로, 상기 형성되는 티타늄 실리사이드 박막은 100 내지 300Å 정도의 얇은 두께를 갖도록 형성한다. 상기 막의 두께는 상기 반응 가스(TiCl4) 및 실리콘 소오스 가스(SiH4또는 Si2H6)의교번 회수를 조절하여 컨트롤한다.Referring to FIG. 7C, an upper surface of the source and drain regions 58 formed under the surface of the silicon substrate 50 may be selectively formed on the polysilicon layer pattern 54 by performing the method described above in the result. The titanium silicide thin film 60 is formed. When the process is performed by the above method, the alternatingly supplied reactant gas (TiCl 4 ) and silicon source gas (SiH 4 or Si 2 H 6 ) are provided under the silicon substrate surface, and the upper surface of the source and drain regions; It selectively adsorbs on the polysilicon pattern on which the silicon film is formed and reacts by ligand exchange. Therefore, the titanium silicide thin film is selectively formed only on the top surface of the source, drain region, and the polysilicon pattern provided below the silicon substrate surface. The titanium silicide thin film formed on the upper surfaces of the source and drain regions may have a thickness smaller than that of the gate oxide layer so that a short with the gate electrode does not occur. Therefore, in general, the formed titanium silicide thin film is formed to have a thin thickness of about 100 to 300Å. The thickness of the film is controlled by controlling the number of alternation of the reaction gas (TiCl 4 ) and the silicon source gas (SiH 4 or Si 2 H 6 ).

상기 설명한 방법 이 외에도, 소오스, 드레인 영역의 상부면에 일차적으로 얇은 티타늄 실리사이드 박막을 형성하고, 이차로 상기 게이트 전극의 상부에 두껍게 상기 티타늄 실리사이드 박막을 형성할 수도 있다.In addition to the above-described method, a thin titanium silicide thin film may be primarily formed on the upper surface of the source and drain regions, and secondly, the titanium silicide thin film may be thickly formed on the gate electrode.

따라서 상기 티타늄 실리사이드 막에 의해 게이트 전극 및 소오스 드레인 영역에서의 저항 감소로, 트랜지스터의 특성이 향상되는 효과가 있다. 또한 상기 설명한 방법에 의하면, 상대적으로 낮은 온도(650℃ 이하)에서 티타늄 실리사이드 막을 형성하므로 막의 증착 중에 발생할 수 있는 열적 불량을 최소화 할 수 있다.Therefore, the titanium silicide film has an effect of reducing the resistance in the gate electrode and the source drain region, thereby improving the characteristics of the transistor. In addition, according to the above-described method, since the titanium silicide film is formed at a relatively low temperature (650 ° C. or less), thermal defects that may occur during deposition of the film can be minimized.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반응 가스와 퍼지 가스인 불활성 가스를 교번(cyclic)하여 공급시킴으로서, 상대적으로 낮은 온도에서, 낮은 비저항을 갖는 티타늄 실리사이드막을 용이하게 형성할 수 있다. 뿐만 아니라, 단원자층 또는 여러 원자층으로 막을 형성하므로 막의 증착 시간이 단축되는 효과가 있다. 그리고, 실리콘 소오스 가스를 리모트 플라즈마 방식에 의해 활성화하여 공급함으로서 실리콘 소오스의 자체 분해가 되지 않는 온도에서도 티타늄 실리사이드 박막을 형성할 수 있다.As described above, according to the present invention, a titanium silicide film having a low specific resistance can be easily formed at a relatively low temperature by cyclically supplying a reactive gas and an inert gas that is a purge gas. In addition, since the film is formed of a monoatomic layer or several atomic layers, the deposition time of the film is shortened. In addition, by supplying the silicon source gas by activating the remote plasma method, the titanium silicide thin film may be formed even at a temperature at which the silicon source does not decompose itself.

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 (18)

a) 상기 기판과의 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하는 단계;a) introducing TiCl 4 gas as a reactant with the substrate; b) 상기 반응 물질의 일부를 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계;b) chemically adsorbing a portion of said reactant on a substrate; c) 상기 반응 물질 중에서 기판 상에 흡착하지 않는 반응 물질을 제거하는 단계;c) removing reactants that do not adsorb onto the substrate among the reactants; d) 상기 기판 상에 SiH4및 Si2H6가스 중 어느 하나를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과 리간드 교환에 의해 상기 기판 상에 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성하는 단계;d) introducing one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas onto the substrate to form a solid material containing TiSi 2 on the substrate by ligand exchange with the adsorbed reactant; e) 상기 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거하는 단계; 및e) removing the reaction byproducts produced by the ligand exchange; And f) 상기 a) 내지 e)를 적어도 한번 이상 반복하여 상기 고체 물질을 TiSi2박막으로 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법.f) repeating the steps a) to e) at least once to form the solid material into a TiSi 2 thin film. 제1항에 있어서, 상기 a) 내지 e)공정을 수행하는 동안 계속적으로 H2가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법.The method of claim 1, wherein the H 2 gas is continuously introduced during the steps a) to e). 제1항에 있어서, 상기 a) 내지 e)공정은 650℃이하의 온도 하에서 수행하는것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 1, wherein the steps a) to e) are performed under a temperature of 650 ° C. or less. 제1항에 있어서, 상기 a) 내지 e)공정은 0.3 내지 10 Torr의 압력하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 1, wherein the steps a) to e) are performed under a pressure of 0.3 to 10 Torr. 제1항에 있어서, 상기 화학적으로 흡착하지 않은 반응 물질은 불활성 가스를 사용하여 제거시키는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 1, wherein the chemically non-adsorbed reactant is removed using an inert gas. 제1항에 있어서, 상기 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물은 불활성 가스를 사용하여 제거시키는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 1, wherein the reaction by-products generated by the ligand exchange are removed using an inert gas. 제4 내지 5항에 있어서, 상기 불활성 가스는 Ar 또는 N2인 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 4, wherein the inert gas is Ar or N 2 . 제8항에 있어서, 상기 SiH4또는 Si2H6가스는 리모트 플라즈마 방식에 의해 활성화시킨 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 8, wherein the SiH 4 or Si 2 H 6 gas is activated by a remote plasma method. a) 기판상에 수소 가스 및 불활성 가스를 공급하는 단계;a) supplying hydrogen gas and inert gas onto the substrate; b) 상기 기판과의 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하는 단계;b) introducing TiCl 4 gas as a reactant with the substrate; c) 상기 반응 물질의 일부를 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계;c) chemically adsorbing a portion of said reactant on a substrate; d) 상기 TiCl4가스의 공급을 중단하여 상기 반응 물질 중에서 기판 상에 흡착하지 않는 반응 물질을 제거하는 단계;d) stopping supply of the TiCl 4 gas to remove reactants that do not adsorb on the substrate among the reactants; e) 상기 기판 상에 SiH4,Si2H6중 어느 하나의 가스를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과 리간드 교환에 의해 상기 기판 상에 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성하는 단계;e) introducing a gas of any one of SiH 4 and Si 2 H 6 onto the substrate to form a solid material containing TiSi 2 on the substrate by ligand exchange with the adsorbed reactant; f) 상기 기판 상에 도입되는 SiH4또는 Si2H6가스의 공급을 중단하여 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거하는 단계; 및f) stopping supply of SiH 4 or Si 2 H 6 gas introduced on the substrate to remove reaction byproducts generated by ligand exchange; And g) 상기 a) 내지 f)를 적어도 한번 이상 반복하여 상기 고체 물질을 TiSi2박막으로 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.g) repeating steps a) to f) at least once to form the solid material into a TiSi 2 thin film. 제9항에 있어서, 상기 a) 내지 g)공정은 650℃이하의 온도 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.10. The method of claim 9, wherein a) to g) is performed at a temperature of 650 ° C. or less. 제9항에 있어서, 상기 불활성 가스는 Ar 또는 N2인 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.10. The method of claim 9, wherein the inert gas is Ar or N 2 . 제9항에 있어서, 상기 SiH4또는 Si2H6가스는 리모트 플라즈마 방식에 의해 활성화시킨 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 9, wherein the SiH 4 or Si 2 H 6 gas is activated by a remote plasma method. a) 실리콘 기판 상에 절연층을 형성하는 단계;a) forming an insulating layer on the silicon substrate; b) 상기 절연층의 소정 부위를 식각하여 저면에 상기 실리콘 기판 표면이 노출되는 콘택홀 형성하는 단계;b) etching a predetermined portion of the insulating layer to form a contact hole exposing a surface of the silicon substrate on a bottom surface thereof; c) 상기 절연층 및 콘택홀에 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하는 단계;c) introducing TiCl 4 gas as a reactant into the insulating layer and the contact hole; d) 상기 반응 물질의 일부를 상기 콘택홀 저면에 노출된 실리콘 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계;d) chemically adsorbing a portion of the reactant material on a silicon substrate exposed at the bottom of the contact hole; e) 상기 결과물에 불활성 가스를 공급하여 반응 물질 중에서 화학적으로 흡착하지 않는 반응 물질을 제거시키는 단계;e) supplying an inert gas to the resultant to remove reactants that are not chemically adsorbed in the reactants; f) 상기 절연층 및 콘택홀에 SiH4,Si2H6중 어느 하나의 가스를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과 리간드 교환에 의해 상기 콘택홀 저면에 노출된 실리콘 기판 상에 선택적으로 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성하는 단계;f) selectively introducing TiSi 2 on the silicon substrate exposed to the bottom of the contact hole by ligand exchange by introducing a gas of any one of SiH 4 and Si 2 H 6 into the insulating layer and the contact hole; Forming a solid material containing; g) 상기 결과물에 불활성 가스를 공급하여 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거하는 단계; 및g) feeding the resultant inert gas to remove reaction by-products generated by ligand exchange; And h) 상기 a) 내지 g)를 적어도 한번 이상 반복하여 상기 콘택홀 저면에 선택적으로 TiSi2박막을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법.h) repeating the steps a) to g) at least once to selectively form a TiSi 2 thin film on the bottom of the contact hole. 제13항에 있어서, 상기 a) 내지 g)공정을 수행하는 동안 계속적으로 H2가스 및 불활성 가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법.The method of claim 13, wherein the H 2 gas and the inert gas are continuously introduced during the steps a) to g). 제13항에 있어서, 상기 a) 내지 g)공정은 650℃이하의 온도 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 13, wherein the a) to g) step is carried out at a temperature of less than 650 ℃. a) 실리콘 기판 상에 산화 실리콘 패턴 및 폴리실리콘 패턴이 적층된 게이트 구조물을 형성하는 단계;a) forming a gate structure on which a silicon oxide pattern and a polysilicon pattern are stacked on a silicon substrate; b) 상기 게이트 구조물을 마스크로 하여 상기 실리콘 기판 표면 아래로 소오스 및 드레인 영역을 형성하는 단계;b) forming source and drain regions below the silicon substrate surface using the gate structure as a mask; c) 상기 게이트 구조물의 상부면에 선택적으로 실리콘막을 형성하는 단계;c) selectively forming a silicon film on an upper surface of the gate structure; d) 상기 게이트 구조물, 소오스 및 드레인 영역을 갖는 기판상에 반응 물질로서 TiCl4가스를 도입하는 단계;d) introducing TiCl 4 gas as a reactant material onto a substrate having the gate structure, source and drain regions; e) 상기 반응 물질의 일부를 상기 실리콘막, 소오스 및 드레인 영역에 화학적으로 흡착시키는 단계;e) chemically adsorbing a portion of the reactant material on the silicon film, source and drain regions; f) 상기 결과물에 불활성 가스를 공급하여 반응 물질 중에서 화학적으로 흡착하지 않는 반응 물질을 제거시키는 단계;f) supplying an inert gas to the resultant to remove reactants that are not chemically adsorbed in the reactants; g) 상기 반응 물질이 흡착되어 있는 기판상에 SiH4,Si2H6중 어느 하나의 가스를 도입하여 상기 흡착된 반응 물질과 리간드 교환에 의해 상기 게이트 구조물, 소오스 및 드레인 영역의 상부면에 선택적으로 TiSi2를 함유하는 고체 물질을 형성하는 단계;g) introducing a gas of any one of SiH 4 and Si 2 H 6 onto a substrate on which the reactant is adsorbed, thereby selectively exchanging the adsorbed reactant with the adsorbent reactant to the upper surface of the gate structure, source and drain regions; Forming a solid material containing TiSi 2 ; h) 상기 결과물에 불활성 가스를 공급하여 리간드 교환에 의해 생성된 반응 부산물을 제거하는 단계; 및h) feeding the resultant inert gas to remove reaction by-products generated by ligand exchange; And i) 상기 a) 내지 h)를 적어도 한번 이상 반복하여 상기 게이트 구조물, 소오스 및 드레인 영역의 상부면에 선택적으로 TiSi2박막을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 형성 방법.i) repeating steps a) to h) at least once to selectively form a TiSi 2 thin film on top surfaces of the gate structure, source and drain regions. 제16항에 있어서, 상기 a) 내지 g)공정을 수행하는 동안 계속적으로 H2가스 및 불활성 가스를 도입하는 것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드 박막 형성 방법.The method of claim 16, wherein the H 2 gas and the inert gas are continuously introduced during the steps a) to g). 제16항에 있어서, 상기 a) 내지 g)공정은 650℃이하의 온도 하에서 수행하는것을 특징으로 하는 티타늄 실리사이드박막 형성 방법.The method of claim 16, wherein the steps a) to g) are performed under a temperature of 650 ° C. or less.
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