KR20030034470A - Method for fabricating transistor having silicon-germanium channel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a transistor including a silicon-germanium(Si- Ge) channel is provided to improve resistance characteristic of source and drain, minimize thermal diffusion of germanium ions, and form the Si-Ge channel exactly by the predetermined length. CONSTITUTION: A Si-Ge channel layer is formed on the active region of a Silicon- On-Insulator(SOI) wafer, consisting of a semiconductor layer(1) and a buried oxide layer(2) by epitaxial growth or ion implementation method. A gate oxide layer is grown on the whole surface of the semiconductor layer and then gate material is deposited on the resultant structure. The gate oxide layer and gate material is over-etched to form a Si-Ge channel(4), when a gate(6) and gate oxide layer pattern(5) are also formed. Source and drain region(7) are formed on the predetermined area by ion implementation and then expitaxially grown to form a source and drain epitaxial layer(8). An insulating layer(9) is formed on the sidewall of the gate. An insulation oxide layer(10) is formed between electrodes formed in contact holes, which are made to expose the gate and source/drain epitaxial layer.

Description

실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법 {METHOD FOR FABRICATING TRANSISTOR HAVING SILICON-GERMANIUM CHANNEL}Method for manufacturing a transistor comprising a silicon-germanium channel {METHOD FOR FABRICATING TRANSISTOR HAVING SILICON-GERMANIUM CHANNEL}

본 발명은 반도체 집적회로 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a method for manufacturing a transistor including a silicon-germanium channel.

일반적으로, 모스펫(MOSFET) 트랜지스터는 두 개의 확산 접합 영역, 즉 소스및 드레인 영역 사이에 표면 채널(surface channel)이 연결되는 구조로 이루어진다. 또한, 이러한 트랜지스터의 제조 공정 중에는 문턱 전압(threshold voltage)을 조절하기 위하여 표면 채널에 이온 주입 공정을 실시하는 것이 일반적이다.In general, a MOSFET transistor has a structure in which a surface channel is connected between two diffusion junction regions, that is, a source and a drain region. In addition, during the fabrication process of such a transistor, it is common to perform an ion implantation process on the surface channel to adjust the threshold voltage.

최근에 피모스(PMOS) 트랜지스터의 특성을 개선하기 위하여 게르마늄 이온 주입에 의한 실리콘-게르마늄 채널이 이용되고 있다. 실리콘-게르마늄 채널을 이용한 경우, 드레인에 있어 전자의 전도도가 높아지고 소자 전체적으로 높은 전도성과 표면 채널에서 보다 높은 이동도를 보인다.Recently, silicon-germanium channels by germanium ion implantation have been used to improve the characteristics of PMOS transistors. When using silicon-germanium channels, the conductivity of the electrons in the drain becomes higher, resulting in higher conductivity throughout the device and higher mobility in the surface channels.

실리콘-게르마늄 채널을 형성하기 위한 종래의 방법은 다음과 같다. 먼저, 소자 분리막이 형성된 반도체 기판상에 희생 산화막을 형성한 후, 희생 산화막을 보호막으로 하여 게르마늄 이온을 이온 주입한다. 그리고 나서, 희생 산화막을 제거하고 게이트 형성 등의 후속 공정이 이어진다.Conventional methods for forming silicon-germanium channels are as follows. First, a sacrificial oxide film is formed on a semiconductor substrate on which an element isolation film is formed, followed by ion implantation of germanium ions using the sacrificial oxide film as a protective film. Then, the sacrificial oxide film is removed and subsequent processes such as gate formation are followed.

그런데, 상기 종래기술에서는 게르마늄 이온 주입이 반도체 기판의 동작 영역 전면에 걸쳐 이루어진다. 즉, 채널이 형성될 영역 뿐만 아니라, 소스/드레인이 형성될 영역에까지도 게르마늄 이온 주입이 이루어진다. 따라서, 소스/드레인의 저항 특성이 나빠지고, 소스/드레인 확산시 소스/드레인 영역에 주입된 게르마늄 이온의 열적 확산을 막을 수가 없기 때문에 채널의 길이가 원하는 길이보다 훨씬 짧아져 특성 제어가 곤란해진다.By the way, in the prior art, germanium ion implantation is performed over the entire operation region of the semiconductor substrate. That is, germanium ion implantation is performed not only in the region where the channel is to be formed, but also in the region where the source / drain is to be formed. Therefore, the resistance characteristics of the source / drain become worse, and thermal diffusion of germanium ions implanted into the source / drain region during the source / drain diffusion cannot be prevented, so that the length of the channel becomes much shorter than the desired length, which makes it difficult to control the characteristics.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소스/드레인의 저항 특성을 개선하고, 게르마늄 이온의 열적 확산을 최소화할 수 있으며, 원하는 길이만큼 정확히 실리콘-게르마늄 채널을 형성할 수 있는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to improve the resistance characteristics of the source / drain, to minimize the thermal diffusion of germanium ions, silicon-germanium exactly as desired length It is to provide a method of manufacturing a transistor comprising a silicon-germanium channel capable of forming a channel.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터 제조방법의 공정 단계별 단면도이다.1 to 5 are cross-sectional views of process steps of a method of manufacturing a transistor including a silicon-germanium channel according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 반도체 기판2: 매몰 산화막(buried oxide)1: Semiconductor Substrate 2: Buried Oxide

3: 소자 분리막4: 실리콘-게르마늄 채널3: Device Separator 4: Silicon-Germanium Channel

5: 게이트 산화막6: 게이트5: gate oxide film 6: gate

7: 소스/드레인 영역8: 소스/드레인 에피택셜층7: source / drain region 8: source / drain epitaxial layer

9: 측벽 절연막(spacer)10: 전극간 절연 산화막9: sidewall insulating layer 10: inter-electrode insulating oxide film

11: 전극11: electrode

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 기판의 동작 영역 전면에 실리콘-게르마늄 채널층을 형성한 후 게이트 식각시 과도 식각을 통하여 실리콘-게르마늄 채널층의 소정 부분을 제거함으로써 게이트 하부에만 실리콘-게르마늄 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention forms a silicon-germanium channel layer on the entire operation region of a semiconductor substrate, and then removes a predetermined portion of the silicon-germanium channel layer through transient etching during gate etching, thereby removing silicon-germanium only on the lower portion of the gate. Provided is a method for manufacturing a transistor comprising a silicon-germanium channel, characterized in that to form a channel.

본 발명에 따른 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법은, 반도체 기판의 동작 영역 전면에 실리콘-게르마늄 채널층을 형성하는 단계와, 실리콘-게르마늄 채널층의 상부에 게이트 산화막과 게이트 물질층을 연속적으로 형성하는 단계와, 게이트 물질층과 게이트 산화막과 실리콘-게르마늄 채널층을 선택적으로 식각하여 게이트와 게이트 산화막 및 게이트와 동일한 길이를 가지는 실리콘-게르마늄 채널을 형성하는 단계와, 소스/드레인 이온 주입을 통하여 반도체 기판의 소정 부위에 소스/드레인 영역을 형성하고, 소스/드레인 영역을 에피택셜 성장시켜 소스/드레인 에피택셜층을 형성하는 단계와, 게이트의 측벽에 측벽 절연막을 형성하는 단계와, 결과물 전면에 전극간 절연 산화막을 형성하고 게이트와 소스/드레인 에피택셜층의 소정 부분이 각각 노출되도록 콘택 홀을 형성하는 단계, 및 각각의 콘택 홀에 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to the present invention, a method of manufacturing a transistor including a silicon germanium channel includes forming a silicon germanium channel layer on an entire surface of an operating region of a semiconductor substrate, and forming a gate oxide layer and a gate material layer on the silicon germanium channel layer. Successively forming, selectively etching the gate material layer, the gate oxide layer and the silicon-germanium channel layer to form a silicon-germanium channel having the same length as the gate, the gate oxide layer and the gate, and source / drain ion implantation Forming a source / drain region at a predetermined portion of the semiconductor substrate and epitaxially growing the source / drain region to form a source / drain epitaxial layer; forming a sidewall insulating film on the sidewall of the gate; An inter-electrode insulating oxide film is formed on the entire surface of the gate and source / drain epitaxial layers. Forming a contact hole so that each of the predetermined portions is exposed, and forming an electrode in each contact hole.

본 발명의 제조방법에 있어서, 실리콘-게르마늄 채널층은 이온 주입법 또는 에피택셜 성장법에 의하여 형성될 수 있다. 이온 주입법의 경우 실리콘-게르마늄 채널층의 선택적 식각 단계는 이온 주입 에너지 만큼 수행되며, 에피택셜 성장법의 경우 실리콘-게르마늄 채널층의 두께를 확인하기 위해 내부에 매몰 산화막이 존재하는 에스오아이(SOI; Silicon-On-Insulator) 실리콘 웨이퍼를 사용할 수 있다. 에스오아이 웨이퍼를 사용하게 되면 실리콘-게르마늄 채널층의 형성 단계 전후에 매몰 산화막을 기준으로 하여 각각 반도체 기판의 두께를 측정, 비교한 후 그 두께 차이만큼 실리콘-게르마늄 채널층을 선택적으로 식각할 수 있다.In the manufacturing method of the present invention, the silicon-germanium channel layer may be formed by ion implantation or epitaxial growth. In the case of ion implantation, the selective etching of the silicon-germanium channel layer is performed by ion implantation energy. In the epitaxial growth method, an SOI; Silicon-On-Insulator) Silicon wafers can be used. Using SOH wafer, before and after the step of forming the silicon-germanium channel layer, the thicknesses of the semiconductor substrates can be measured and compared based on the buried oxide film, and the silicon-germanium channel layer can be selectively etched by the thickness difference. .

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터 제조방법의 공정 단계별 단면도이다.1 to 5 are cross-sectional views of process steps of a method of manufacturing a transistor including a silicon-germanium channel according to an embodiment of the present invention.

본 실시예는 반도체 기판으로서 에스오아이(SOI; Silicon-On-Insulator) 웨이퍼를 사용한다. 그러나, 일반적인 벌크(bulk) 웨이퍼도 사용될 수 있으며, 벌크 웨이퍼와 함께 SOI 웨이퍼가 모니터링용으로 사용될 수 있다. SOI 웨이퍼는, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(1)의 내부에 매몰 산화막(2)이 형성된 구조를 가지고 있다. 매몰 산화막(2)은 본 발명과 관련하여 특정 기능을 수행하며, 이에 대해서는 후술한다. 또한, 반도체 기판(1)의 소정의 영역에는 소자 분리막(3)이 형성된다. 소자 분리막(3)은 공지의 기술인 국부 산화법 또는 바람직하게는 트렌치 분리법에 의하여 형성된다. 소자 분리막(3) 사이의 영역은 트랜지스터의 동작 영역으로 정의된다.This embodiment uses a silicon-on-insulator (SOI) wafer as a semiconductor substrate. However, conventional bulk wafers can also be used, and SOI wafers can be used for monitoring with bulk wafers. As shown in FIG. 1, the SOI wafer has a structure in which a buried oxide film 2 is formed inside the semiconductor substrate 1. The investment oxide film 2 performs a specific function in connection with the present invention, which will be described later. In addition, an element isolation film 3 is formed in a predetermined region of the semiconductor substrate 1. The element isolation film 3 is formed by a local oxidation method or a trench isolation method known in the art. The region between the device isolation films 3 is defined as the operation region of the transistor.

이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(1)의 상부에, 즉 동작 영역상에 실리콘-게르마늄 채널층(4a)이 형성된다. 실리콘-게르마늄 채널층(4a)은 본 실시예의 경우 에피택셜 성장법에 의하여 형성되며, 다른 실시예의 경우 이온 주입법에 의하여 형성될 수도 있다. 이온 주입법을 이요할 경우 희생 산화막과 같은 보호막이 사용될 수 있다. 실리콘-게르마늄 채널층(4a)은 대략 300∼500Å의 두께로 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 2, a silicon-germanium channel layer 4a is formed on the semiconductor substrate 1, that is, on the operating region. The silicon-germanium channel layer 4a is formed by the epitaxial growth method in this embodiment, or may be formed by the ion implantation method in another embodiment. When the ion implantation method is used, a protective film such as a sacrificial oxide film may be used. The silicon-germanium channel layer 4a is formed to a thickness of approximately 300 to 500 kPa.

실리콘-게르마늄 채널층(4a)이 형성되고 나면, 공지의 방법으로 반도체 기판(1)의 전면에 게이트 산화막을 성장시키고 그 위에 게이트 물질을 증착한다. 게이트 물질층과 게이트 산화막은 소정의 게이트 패턴으로 식각되어, 도 3에 도시된 바와 같이 게이트(6)와 그 하부의 게이트 산화막(5)을 형성한다. 게이트(6)는 예를 들어 폴리실리콘층, 텅스텐 질화막, 텅스텐층, 하드 마스크층의 적층 구조를 이루며, 폴리실리콘층은 약 700Å, 텅스텐 질화막과 텅스텐층은 약 800Å, 하드 마스크층은 약 2000Å의 적층 두께를 가진다.After the silicon-germanium channel layer 4a is formed, a gate oxide film is grown on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by a known method and a gate material is deposited thereon. The gate material layer and the gate oxide layer are etched in a predetermined gate pattern to form the gate 6 and the gate oxide layer 5 below it, as shown in FIG. 3. The gate 6 has a laminated structure of, for example, a polysilicon layer, a tungsten nitride film, a tungsten layer, and a hard mask layer, wherein the polysilicon layer is about 700 GPa, the tungsten nitride film and the tungsten layer are about 800 GPa, and the hard mask layer is about 2000 GPa. Has a lamination thickness.

한편, 본 발명은 게이트 패턴 식각시 과도 식각을 실시하는 것이 특징이다. 과도 식각은 실리콘-게르마늄 채널층(도 2의 4a)의 소정 부분을 제거하여 실리콘-게르마늄 채널(4)을 형성하기 위한 것이다. 즉, 과도 식각은 제거하고자 하는 실리콘-게르마늄 채널층의 두께만큼 이루어지면 된다. 이온 주입법에 의하여 실리콘-게르마늄 채널층을 형성하였을 경우에는 이온 주입 에너지에 따른 깊이만큼 과도 식각을 하고, 에피택셜 성장법에 의하여 실리콘-게르마늄 채널층을 형성하였을 경우에는 에피택셜 성장 전후에 각각 반도체 기판의 두께를 측정, 비교하여 그만큼 과도 식각을 한다. 이 때, 전술한 매몰 산화막(2)이 두께 측정의 기준층으로 유용하게 사용된다.On the other hand, the present invention is characterized by performing excessive etching during the gate pattern etching. The transient etching is for removing a portion of the silicon-germanium channel layer (4a in FIG. 2) to form the silicon-germanium channel 4. That is, the excessive etching may be made by the thickness of the silicon-germanium channel layer to be removed. When the silicon-germanium channel layer is formed by the ion implantation method, excessive etching is performed according to the depth according to the ion implantation energy, and when the silicon-germanium channel layer is formed by the epitaxial growth method, the semiconductor substrate before and after the epitaxial growth, respectively. Measure and compare the thickness of the over-etched by that much. At this time, the above-described buried oxide film 2 is usefully used as a reference layer for thickness measurement.

이상과 같이, 실리콘-게르마늄 채널(4)은 과도 식각에 의하여 게이트 산화막(5)의 하부에만 형성된다. 그 후, 소스/드레인 이온 주입을 통하여 반도체 기판의 소정 부위에 소스/드레인 영역(7)을 형성한다.As described above, the silicon germanium channel 4 is formed only in the lower portion of the gate oxide film 5 by transient etching. Thereafter, source / drain regions 7 are formed in predetermined portions of the semiconductor substrate through source / drain ion implantation.

계속해서, 도 4에 도시된 바와 같이, 소스/드레인 영역(7)을 에피택셜 성장시켜 소스/드레인 에피택셜층(8)을 형성하고, 공지의 방법으로 게이트(6)의 측벽에 측벽 절연막(9)을 형성한다. 종래에는 소스/드레인 영역을 형성하기 위하여 소스/드레인 이온 주입후 열확산을 진행하였으나, 본 발명에서는 소스/드레인 이온 주입후 에피택셜 성장을 진행한다. 따라서, 게르마늄 이온의 열적 확산이 최소화되면서 실리콘-게르마늄 채널의 길이에 영향을 미치지 않으며, 소스/드레인의 저항 특성이 개선된다.Subsequently, as shown in FIG. 4, the source / drain region 7 is epitaxially grown to form the source / drain epitaxial layer 8, and a sidewall insulating film ( 9) form. Conventionally, thermal diffusion is performed after source / drain ion implantation to form source / drain regions, but in the present invention, epitaxial growth is performed after source / drain ion implantation. Therefore, the thermal diffusion of germanium ions is minimized while not affecting the length of the silicon-germanium channel, and the resistance characteristics of the source / drain are improved.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 결과물 전면에 비피에스지(BPSG)와 같은 전극간 절연 산화막(10)을 형성하고 게이트(6)와 소스/드레인 에피택셜층(8)의 소정 부분이 각각 노출되도록 콘택 홀을 형성한다. 그리고 나서, 각각의 콘택 홀에 전극(11)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 5, an inter-electrode insulating oxide film 10 such as BPSG is formed on the entire surface of the resultant, and a predetermined portion of the gate 6 and the source / drain epitaxial layer 8 are exposed. A contact hole is formed if possible. Then, an electrode 11 is formed in each contact hole.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 반도체 기판의 동작 영역 전면에 실리콘-게르마늄 채널층을 형성한 후 게이트 식각시 과도 식각을 통하여 실리콘-게르마늄채널층의 소정 부분을 제거함으로써 게이트 하부에만 실리콘-게르마늄 채널을 형성하기 때문에, 원하는 길이만큼 정확히 실리콘-게르마늄 채널을 형성할 수 있다. 즉, 실리콘-게르마늄 채널의 길이는 게이트의 길이에 의하여 결정되므로 특성 제어가 용이하다.As described above, the present invention forms the silicon-germanium channel layer on the entire operation region of the semiconductor substrate, and then removes a portion of the silicon-germanium channel layer through the excessive etching during the gate etching, thereby removing the silicon-germanium channel only on the lower portion of the gate. As a result, the silicon-germanium channel can be formed exactly as long as desired. That is, since the length of the silicon-germanium channel is determined by the length of the gate, it is easy to control the characteristics.

또한, 소스/드레인 이온 주입후 에피택셜 성장법에 의하여 소스/드레인을 형성하므로, 게르마늄 이온의 열적 확산이 최소화되면서 실리콘-게르마늄 채널의 길이에 영향을 미치지 않으며 소스/드레인의 저항 특성이 개선된다.In addition, since the source / drain is formed by the epitaxial growth method after the source / drain ion implantation, thermal diffusion of germanium ions is minimized, thereby not affecting the length of the silicon-germanium channel and improving the resistance characteristics of the source / drain.

본 발명은 디램(DRAM) 셀 트랜지스터의 채널 길이를 제어하는데 유용하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 메모리 소자에 있어 주변 소자에 적용할 수 있다. 아울러, 본 발명은 특정용도 집적회로(ASIC) 또는 논리(logic) 소자 등에도 적용할 수 있다.The present invention is not only useful for controlling the channel length of DRAM cell transistors, but also for peripheral devices in other memory devices. In addition, the present invention can be applied to a specific application integrated circuit (ASIC) or a logic device.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms have been used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (7)

반도체 기판의 동작 영역 전면에 실리콘-게르마늄 채널층을 형성하는 단계;Forming a silicon-germanium channel layer over an operating region of the semiconductor substrate; 상기 실리콘-게르마늄 채널층의 상부에 게이트 산화막과 게이트 물질층을 연속적으로 형성하는 단계;Continuously forming a gate oxide layer and a gate material layer on the silicon-germanium channel layer; 상기 게이트 물질층과 상기 게이트 산화막과 상기 실리콘-게르마늄 채널층을 선택적으로 식각하여 게이트와 게이트 산화막 및 상기 게이트와 동일한 길이를 가지는 실리콘-게르마늄 채널을 형성하는 단계;Selectively etching the gate material layer, the gate oxide layer, and the silicon-germanium channel layer to form a gate, a gate oxide layer, and a silicon-germanium channel having the same length as the gate; 소스/드레인 이온 주입을 통하여 상기 반도체 기판의 소정 부위에 소스/드레인 영역을 형성하고, 상기 소스/드레인 영역을 에피택셜 성장시켜 소스/드레인 에피택셜층을 형성하는 단계;Forming a source / drain region on a predetermined portion of the semiconductor substrate through source / drain ion implantation and epitaxially growing the source / drain region to form a source / drain epitaxial layer; 상기 게이트의 측벽에 측벽 절연막을 형성하는 단계;Forming a sidewall insulating film on sidewalls of the gate; 결과물 전면에 전극간 절연 산화막을 형성하고 상기 게이트와 상기 소스/드레인 에피택셜층의 소정 부분이 각각 노출되도록 콘택 홀을 형성하는 단계; 및Forming an inter-electrode insulating oxide film on the entire surface of the resultant, and forming contact holes to expose predetermined portions of the gate and the source / drain epitaxial layer, respectively; And 상기 각각의 콘택 홀에 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.Forming a electrode in each of the contact holes; and manufacturing a transistor comprising a silicon-germanium channel. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘-게르마늄 채널층의 형성 단계는 이온 주입법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the forming of the silicon germanium channel layer is performed by ion implantation. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘-게르마늄 채널층의 형성 단계는 에피택셜 성장법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the forming of the silicon-germanium channel layer is performed by an epitaxial growth method. 제 3 항에 있어서, 상기 반도체 기판은 내부에 매몰 산화막이 형성되어 있는 에스오아이 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.4. The method of claim 3, wherein the semiconductor substrate is an S-OI wafer having a buried oxide film formed therein. 제 3 항에 있어서, 상기 반도체 기판은 벌크 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.4. The method of claim 3, wherein the semiconductor substrate is a bulk wafer. 제 2 항에 있어서, 상기 실리콘-게르마늄 채널층의 선택적 식각 단계는 상기 실리콘-게르마늄 채널층을 형성하기 위한 이온 주입법에 사용되는 이온 주입 에너지 만큼 수행되는 것을 특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.The transistor of claim 2, wherein the selective etching of the silicon-germanium channel layer is performed by ion implantation energy used in an ion implantation method for forming the silicon-germanium channel layer. Manufacturing method. 제 4 항에 있어서, 상기 실리콘-게르마늄 채널층의 선택적 식각 단계는 상기 실리콘-게르마늄 채널층의 형성 단계 전후에 상기 매몰 산화막을 기준으로 하여 각각 상기 반도체 기판의 두께를 측정, 비교한 후 그 두께 차이만큼 수행되는 것을특징으로 하는 실리콘-게르마늄 채널을 포함하는 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 4, wherein the selective etching of the silicon-germanium channel layer is performed by measuring and comparing the thicknesses of the semiconductor substrates based on the buried oxide layer before and after forming the silicon-germanium channel layer, respectively. Method of manufacturing a transistor comprising a silicon-germanium channel characterized in that performed as much.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100697693B1 (en) * 2005-06-24 2007-03-20 삼성전자주식회사 PMOS transistor and method of manufacturing the PMOS transistor, and stacked semiconductor device having the PMOS transistor and method of manufacturing the stacked semiconductor device
WO2009134089A3 (en) * 2008-04-30 2010-02-11 한양대학교 산학협력단 Capacitor-less memory device
CN108777257A (en) * 2014-06-06 2018-11-09 意法半导体公司 Backside source-drain contact and preparation method thereof for integrated circuit transistor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100697693B1 (en) * 2005-06-24 2007-03-20 삼성전자주식회사 PMOS transistor and method of manufacturing the PMOS transistor, and stacked semiconductor device having the PMOS transistor and method of manufacturing the stacked semiconductor device
WO2009134089A3 (en) * 2008-04-30 2010-02-11 한양대학교 산학협력단 Capacitor-less memory device
US8860109B2 (en) 2008-04-30 2014-10-14 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Capacitor-less memory device
CN108777257A (en) * 2014-06-06 2018-11-09 意法半导体公司 Backside source-drain contact and preparation method thereof for integrated circuit transistor device

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