KR20040002238A - Method for manufacturing a transistor - Google Patents

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KR20040002238A KR1020020037685A KR20020037685A KR20040002238A KR 20040002238 A KR20040002238 A KR 20040002238A KR 1020020037685 A KR1020020037685 A KR 1020020037685A KR 20020037685 A KR20020037685 A KR 20020037685A KR 20040002238 A KR20040002238 A KR 20040002238A
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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a transistor is provided to improve the characteristic, yield and reliability of the transistor by preventing a gate oxide layer and a semiconductor substrate from being damaged in a process for a metal gate electrode pattern and by avoiding stress applied to the substrate in a subsequent heat treatment process. CONSTITUTION: The gate oxide layer(33), a polycrystalline silicon layer(35), a metal layer(37) and a hard mask layer(39) are sequentially formed on the substrate(31) of the first conductivity type. The hard mask layer and the metal layer are etched. The upper portion of the polycrystalline silicon layer is etched to form a pattern structure. A nitride layer spacer(41) is formed on the sidewall of the pattern structure. The exposed polycrystalline silicon layer and the polycrystalline silicon layer under the nitride layer spacer are etched while the metal gate electrode is formed. An oxide layer is grown on the exposed polycrystalline silicon layer and the gate oxide layer of the metal gate electrode through a re-oxidation process. The oxide layer and the gate oxide layer are etched. Low density impurity ions of the second conductivity type are implanted into the front surface of the resultant structure by using the metal gate electrode as a mask. An oxide layer spacer is formed on the sidewall of the metal gate electrode including the nitride layer spacer. A source/drain region of a lightly-doped-drain(LDD) structure is formed in the substrate at both sides of the metal gate electrode including the oxide layer spacer.

Description

트랜지스터의 제조 방법{Method for manufacturing a transistor}Method for manufacturing a transistor

본 발명은 트랜지스터의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 금속 게이트전극 패턴(Pattern) 공정 시 상기 금속 게이트전극의 하부 구성물인 다결정 실리콘층을 그 상부부위만 식각하고, 상기 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서(Spacer)를 형성한후, 습식 식각 공정으로 상기 질화막 스페이서 하부의 다결정 실리콘층을 식각한 다음, 재 산화 공정을 진행하여 소자의 특성, 수율 및 신뢰성을 향상시키는 트랜지스터의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a transistor, and in particular, during a metal gate electrode pattern process, an upper portion of a polycrystalline silicon layer, which is a lower component of the metal gate electrode, is etched, and a nitride spacer is formed on a sidewall of the pattern structure. After forming a, and the etching of the polycrystalline silicon layer under the nitride film spacer by a wet etching process, and then proceeds to the reoxidation process relates to a transistor manufacturing method for improving the characteristics, yield and reliability of the device.

현재 반도체 칩에서 MOS 트랜지스터의 게이트전극용 물질로 다결정 실리콘층을 주로 사용하였으나 고집적화, 고속화에 따라 게이트전극용 물질로 금속층을 사용하는 금속 게이트전극의 사용이 증가하고 있다.Currently, a polycrystalline silicon layer is mainly used as a gate electrode material of a MOS transistor in a semiconductor chip, but the use of a metal gate electrode using a metal layer as a gate electrode material is increasing due to high integration and high speed.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 트랜지스터의 제조 방법을 도시한 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transistor according to the prior art.

도 1a를 참조하면, 반도체 기판(11)상에 열 산화 공정으로 게이트 산화막(13)을 성장시킨다.Referring to FIG. 1A, a gate oxide film 13 is grown on a semiconductor substrate 11 by a thermal oxidation process.

그리고, 상기 게이트 산화막(13) 상에 다결정 실리콘층(15), 텅스텐(W)층(17) 및 질화막의 하드 마스크(Hard mask)층(19)을 순차적으로 형성한다.The polycrystalline silicon layer 15, the tungsten (W) layer 17, and the hard mask layer 19 of the nitride layer are sequentially formed on the gate oxide layer 13.

도 1b를 참조하면, 상기 하드 마스크층(19) 상에 감광막을 도포하고, 상기 감광막을 게이트전극이 형성될 부위에만 남도록 선택적으로 노광 및 현상한다.Referring to FIG. 1B, a photoresist film is coated on the hard mask layer 19, and the photoresist film is selectively exposed and developed so as to remain only at a portion where a gate electrode is to be formed.

그리고, 상기 선택적으로 노광 및 현상된 감광막을 마스크로 상기 하드 마스크층(19)을 식각하고, 상기 텅스텐층(17)과 다결정 실리콘층(15)을 식각하여 금속 게이트전극을 형성한 후, 상기 게이트 산화막(13)을 식각한 다음, 상기 감광막을 제거한다.The hard mask layer 19 is etched using the selectively exposed and developed photoresist film, and the tungsten layer 17 and the polycrystalline silicon layer 15 are etched to form a metal gate electrode, and then the gate After the oxide film 13 is etched, the photosensitive film is removed.

이어, 재 산화 공정으로 상기 다결정 실리콘층(15)의 측면과 반도체기판(11)상에 산화막(21)을 성장시킨다. 이때, 상기 재 산화 공정은 트랜지스터의 특성과 신뢰성을 향상시키기 위하여 실시하는 공정으로 H2O와 H2의 분압을 조절하여 상기 텅스텐층(17)은 산화되지 않고 상기 다결정 실리콘층(15)만 산화시키는 공정이다.Subsequently, an oxide film 21 is grown on the side surface of the polycrystalline silicon layer 15 and the semiconductor substrate 11 by a reoxidation process. At this time, the re-oxidation process is performed to improve the characteristics and reliability of the transistor. By adjusting the partial pressure of H 2 O and H 2 , the tungsten layer 17 is not oxidized, but only the polycrystalline silicon layer 15 is oxidized. It is a process to make it.

도 1c를 참조하면, 상기 금속 게이트전극을 마스크로 상기 산화막(21)을 식각하고, 전면에 저농도 n형 불순물 이온을 이온 주입한다.Referring to FIG. 1C, the oxide layer 21 is etched using the metal gate electrode as a mask, and low concentration n-type impurity ions are implanted into the entire surface.

그리고, 상기 금속 게이트전극을 포함한 전면에 질화막과 산화막을 순차적으로 형성하고, 에치백(Etch-back)하여 상기 금속 게이트전극 측벽에 질화막과 산화막 적층 구조의 스페이서(23)를 형성한다.A nitride film and an oxide film are sequentially formed on the entire surface including the metal gate electrode, and then etched back to form a spacer 23 having a nitride film and an oxide film stacked structure on sidewalls of the metal gate electrode.

이어, 상기 금속 게이트전극과 스페이서(23)를 마스크로 고농도 n형 불순물 이온을 이온 주입하고, 드라이브 인(Drive-in) 확산하여 상기 금속 게이트전극 양측의 반도체 기판(11) 표면내에 LDD(Lightly Doped Drain) 구조의 소오스/드레인 영역(25)을 형성한다.Subsequently, a high concentration of n-type impurity ions are implanted using the metal gate electrode and the spacer 23 as a mask, and drive-in diffusion is used to lightly doped the surface of the semiconductor substrate 11 on both sides of the metal gate electrode. A source / drain region 25 having a drain structure is formed.

그러나 종래의 트랜지스터의 제조 방법은 금속 게이트전극을 구비하는 트랜지스터에 있어서, 재 산화 공정을 상기 금속 게이트전극의 금속층이 노출된 상태에서 실시하기 때문에 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional method of manufacturing a transistor has the following problems because a reoxidation process is performed in a transistor having a metal gate electrode in a state where the metal layer of the metal gate electrode is exposed.

첫째, 상기 금속층이 산화되지 않은 재 산화 공정이 요구되어 고온 공정을 진행하거나 공정 시간이 길어지고, 그에 따라 성장되는 산화막의 두께에 한계가 있다.First, a reoxidation process in which the metal layer is not oxidized is required, so that a high temperature process or a process time is lengthened, and thus there is a limit in the thickness of an oxide film grown.

둘째, 고온의 재 산화 공정 시 상기 금속 게이트전극의 구성물인 금속층과 다결정 실리콘층이 반응하여 소자의 특성이 변화된다.Second, during the high temperature reoxidation process, the metal layer, which is a constituent of the metal gate electrode, and the polycrystalline silicon layer react to change device characteristics.

셋째, 상기 금속 게이트전극의 금속층을 보호하는 질화막이 반도체 기판과 접촉하게 되어 상기 두 층간의 열 팽창 계수의 차이에 의해 후속 열공정에서 상기 반도체 기판에 스트레스(Stress)가 가해져 트랜지스터의 특성이 저하되고, DRAM에서 리프레쉬(Refresh) 특성이 저하된다.Third, the nitride film protecting the metal layer of the metal gate electrode is brought into contact with the semiconductor substrate, and stress is applied to the semiconductor substrate in a subsequent thermal process due to a difference in thermal expansion coefficient between the two layers, thereby degrading the characteristics of the transistor. In the DRAM, the refresh characteristic is degraded.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 금속 게이트전극 패턴 공정 시 상기 금속 게이트전극의 하부 구성물인 다결정 실리콘층을 그 상부부위만 식각하고, 상기 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서를 형성한 후, 습식 식각 공정으로 상기 질화막 스페이서 하부의 다결정 실리콘층을 식각한 다음, 재 산화 공정을 진행함으로써, 상기 재 산화 공정이 용이하고, 금속 게이트전극 패턴 공정 시 발생된 게이트 산화막 및 반도체 기판의 손상을 방지하는 트랜지스터의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and during the metal gate electrode pattern process, the upper portion of the polycrystalline silicon layer, which is a lower component of the metal gate electrode, is etched, and a nitride spacer is formed on the sidewall of the pattern structure. By etching the polycrystalline silicon layer under the nitride spacer by a wet etching process, and then reoxidation process, the reoxidation process is easy, and to prevent damage to the gate oxide film and the semiconductor substrate generated during the metal gate electrode pattern process It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a transistor.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 트랜지스터의 제조 방법을 도시한 단면도.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transistor according to the prior art.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 트랜지스터의 제조 방법을 도시한 단면도.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transistor according to an embodiment of the present invention.

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

11,31 : 반도체 기판13,33 : 게이트 산화막11,31 semiconductor substrate 13,33 gate oxide film

15,35 : 다결정 실리콘층17,37 : 텅스텐층15,35 polycrystalline silicon layer 17,37 tungsten layer

19,39 : 하드 마스크층21,43 : 산화막19,39: hard mask layer 21,43: oxide film

23 : 스페이서25,47 : 소오스/드레인 영역23 spacer 25,47 source / drain region

41 : 질화막 스페이서45 : 산화막 스페이서41 nitride film spacer 45 oxide film spacer

이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

제 1 도전형 반도체 기판 상에 게이트 산화막, 다결정 실리콘층, 금속층 및 하드 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계와,Sequentially forming a gate oxide film, a polycrystalline silicon layer, a metal layer, and a hard mask layer on the first conductivity type semiconductor substrate;

게이트전극용 마스크를 사용한 사진식각 공정으로 상기 하드 마스크층, 금속층을 식각하고, 상기 다결정 실리콘층 상부부위를 식각한 패턴 구조물을 형성하는단계와,Etching the hard mask layer and the metal layer by a photolithography process using a mask for a gate electrode, and forming a pattern structure by etching the upper portion of the polycrystalline silicon layer;

상기 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서를 형성하는 단계와,Forming a nitride film spacer on sidewalls of the pattern structure;

상기 노출된 다결정 실리콘층과 상기 질화막 스페이서 하부의 다결정 실리콘층을 식각하되, 상기 식각 공정으로 금속 게이트전극을 형성하는 단계와,Etching the exposed polycrystalline silicon layer and the polycrystalline silicon layer under the nitride film spacer, and forming a metal gate electrode by the etching process;

재 산화 공정으로 상기 금속 게이트전극의 노출된 다결정 실리콘층과 게이트 산화막 상에 산화막을 성장시키는 단계와,Growing an oxide film on the exposed polycrystalline silicon layer and the gate oxide film of the metal gate electrode by a re-oxidation process;

상기 하드 마스크층과 질화막 스페이서를 마스크로 상기 산화막과 게이트 산화막을 식각하는 단계와,Etching the oxide layer and the gate oxide layer using the hard mask layer and the nitride spacer as a mask;

상기 금속 게이트전극을 마스크로 전면에 저농도의 제 2 도전형 불순물 이온을 주입하는 단계와,Implanting low concentration of the second conductivity type impurity ions onto the metal gate electrode as a mask;

상기 질화막 스페이서를 포함한 금속 게이트전극 측벽에 산화막 스페이서를 형성하는 단계와,Forming an oxide spacer on sidewalls of the metal gate electrode including the nitride spacer;

상기 산화막 스페이서를 포함한 금속 게이트전극 양측의 반도체 기판에 LDD 구조의 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계를 포함한 트랜지스터의 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.And forming a source / drain region of an LDD structure in a semiconductor substrate on both sides of the metal gate electrode including the oxide spacer.

본 발명의 원리는 금속 게이트전극 패턴 공정 시 상기 금속 게이트전극의 하부 구성물인 다결정 실리콘층을 그 상부부위만 식각하고, 상기 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서를 형성한 후, 습식 식각 공정으로 상기 질화막 스페이서 하부의 다결정 실리콘층을 식각한 다음, 재 산화 공정을 진행하는 발명이다.According to the present invention, a polycrystalline silicon layer, which is a lower component of the metal gate electrode, is etched only at an upper portion thereof, a nitride layer spacer is formed on sidewalls of the pattern structure, and a wet etching process is performed on the lower portion of the nitride layer spacer. The polycrystalline silicon layer of the invention is etched, followed by a reoxidation process.

상술한 바와 같이, 상기 금속 게이트전극 패턴 공정 시 상기 금속 게이트전극의 하부 구성물인 다결정 실리콘층을 그 상부부위만 식각하고, 후속 공정으로 상기 잔류된 다결정 실리콘층을 습식 식각함으로써, 금속 게이트전극 패턴 공정 시 발생된 게이트 산화막 및 반도체 기판의 손상을 방지하기 위한 것이다.As described above, the metal gate electrode pattern process may be performed by etching the upper portion of the polycrystalline silicon layer, which is a lower component of the metal gate electrode, and wet etching the remaining polycrystalline silicon layer in a subsequent process. This is to prevent damage to the gate oxide film and the semiconductor substrate generated at the time.

그리고, 상기 재 산화 공정 시 상기 질화막 스페이서로 상기 금속 게이트전극의 금속층이 산화로부터 보호되기 때문에 상기 재 산화 공정을 용이하게 하기 위한 것이다.In addition, since the metal layer of the metal gate electrode is protected from oxidation by the nitride film spacer during the reoxidation process, the reoxidation process is facilitated.

상기 금속 게이트전극의 금속층을 보호하는 질화막이 반도체 기판과 접촉하지 않아 상기 두 층이 접촉되어 후속 열공정에서 발생된 상기 반도체 기판에 스트레스가 가해지는 현상을 방지하여 트랜지스터의 특성 저하 및 DRAM에서 리프레쉬 특성 저하를 방지하기 위한 것이다.Since the nitride layer protecting the metal layer of the metal gate electrode does not contact the semiconductor substrate, the two layers contact each other to prevent stress on the semiconductor substrate generated in a subsequent thermal process, thereby degrading transistor characteristics and refreshing characteristics in DRAM. This is to prevent degradation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 트랜지스터의 제조 방법을 도시한 단면도이다.2A through 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transistor according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 반도체 기판(31)상에 열 산화 공정으로 게이트 산화막(33)을 성장시킨다.Referring to FIG. 2A, the gate oxide film 33 is grown on the semiconductor substrate 31 by a thermal oxidation process.

그리고, 상기 게이트 산화막(33) 상에 다결정 실리콘층(35), 텅스텐층(37), 하드 마스크층(39)을 순차적으로 형성한다.The polycrystalline silicon layer 35, the tungsten layer 37, and the hard mask layer 39 are sequentially formed on the gate oxide layer 33.

도 2b를 참조하면, 상기 하드 마스크층(39) 상에 감광막(도시하지 않음)을 도포한다.Referring to FIG. 2B, a photosensitive film (not shown) is coated on the hard mask layer 39.

그리고, 상기 감광막을 게이트전극이 형성될 부위에만 남도록 선택적으로 노광 및 현상한 후, 상기 선택적으로 노광 및 현상된 감광막을 마스크로 상기 하드 마스크층(39)을 식각하고, 상기 텅스텐층(37)을 식각한 후, 상기 다결정 실리콘층(35) 상부부위를 식각한 다음, 상기 감광막을 제거한다.After selectively exposing and developing the photoresist film so as to remain only at a portion where a gate electrode is to be formed, the hard mask layer 39 is etched using the selectively exposed and developed photoresist mask, and the tungsten layer 37 is removed. After etching, the upper portion of the polycrystalline silicon layer 35 is etched, and then the photosensitive film is removed.

도 2c를 참조하면, 상기 하드 마스크층(39)을 포함한 전면에 질화막을 형성하고, 에치백하여 상기 식각된 하드 마스크층(39), 텅스텐층(37) 및 다결정 실리콘층(35) 상부부위의 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서(41)를 형성한다.Referring to FIG. 2C, a nitride film is formed on the entire surface including the hard mask layer 39 and etched back to form upper portions of the etched hard mask layer 39, tungsten layer 37, and polycrystalline silicon layer 35. The nitride film spacer 41 is formed on the sidewalls of the pattern structure.

도 2d를 참조하면, 상기 다결정 실리콘층(35)을 습식 식각한다. 이때, 상기 습식 식각 공정으로 상기 질화막 스페이서(41) 하부의 다결정 실리콘층(35)을 식각한다.Referring to FIG. 2D, the polycrystalline silicon layer 35 is wet etched. In this case, the polycrystalline silicon layer 35 under the nitride film spacer 41 is etched by the wet etching process.

여기서, 상기 하드 마스크층(39)과 질화막 스페이서(41)를 마스크로 상기 다결정 실리콘층(35)을 식각한 다음, 상기 다결정 실리콘층(35)을 습식 식각하는 공정을 진행하여 상기 질화막 스페이서(41) 하부의 다결정 실리콘층(35)을 식각할 수도 있다.Here, the polycrystalline silicon layer 35 is etched using the hard mask layer 39 and the nitride film spacer 41 as a mask, followed by a wet etching process of the polycrystalline silicon layer 35 to perform the wet etching process. The polycrystalline silicon layer 35 at the bottom may be etched.

도 2e를 참조하면, 재 산화 공정으로 상기 노출된 다결정 실리콘층(35)과 게이트 산화막(33) 상에 산화막(43)을 성장시킨다.Referring to FIG. 2E, an oxide film 43 is grown on the exposed polycrystalline silicon layer 35 and the gate oxide film 33 by a reoxidation process.

그리고, 상기 하드 마스크층(39)과 질화막 스페이서(41)를 마스크로 상기 산화막(43)과 게이트 산화막(33)을 식각한다.The oxide layer 43 and the gate oxide layer 33 are etched using the hard mask layer 39 and the nitride layer spacer 41 as a mask.

도 2f를 참조하면, 상기 금속 게이트전극을 마스크로 전면에 저농도 n형 불순물 이온을 이온 주입한다.Referring to FIG. 2F, low concentration n-type impurity ions are ion-implanted to the entire surface using the metal gate electrode as a mask.

그리고, 상기 질화막 스페이서(41)를 포함한 전면에 산화막을 형성하고, 에치백하여 상기 질화막 스페이서(41)를 포함한 금속 게이트전극 측벽에 산화막 스페이서(45)를 형성한다.An oxide film is formed on the entire surface including the nitride spacer 41 and etched back to form an oxide spacer 45 on the sidewall of the metal gate electrode including the nitride spacer 41.

이어, 상기 금속 게이트전극, 질화막 스페이서(41) 및 산화막 스페이서(45)를 마스크로 고농도 n형 불순물 이온을 이온 주입하고, 드라이브 인 확산하여 상기 금속 게이트전극 양측의 반도체 기판(31) 표면내에 LDD 구조의 소오스/드레인 영역(47)을 형성한다.Subsequently, a high concentration of n-type impurity ions are implanted using the metal gate electrode, the nitride film spacer 41, and the oxide film spacer 45 as a mask, and then drive-in diffusion to form an LDD structure in the surface of the semiconductor substrate 31 on both sides of the metal gate electrode. Source / drain regions 47 are formed.

본 발명의 트랜지스터의 제조 방법은 금속 게이트전극 패턴 공정 시 상기 금속 게이트전극의 하부 구성물인 다결정 실리콘층을 그 상부부위만 식각하고, 상기 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서를 형성한 후, 습식 식각 공정으로 상기 질화막 스페이서 하부의 다결정 실리콘층을 식각한 다음, 재 산화 공정을 진행함으로써, 다음과 이유에 의해 소자의 특성, 수율 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.In the method of manufacturing a transistor of the present invention, a polycrystalline silicon layer, which is a lower component of the metal gate electrode, is etched only at an upper portion thereof, a nitride spacer is formed on sidewalls of the pattern structure, and the wet etching process is performed. By etching the polycrystalline silicon layer under the nitride film spacer and then performing a re-oxidation process, there is an effect of improving the characteristics, yield and reliability of the device for the following reasons.

첫째, 금속 게이트전극 패턴 공정 시 상기 금속 게이트전극의 하부 구성물인 다결정 실리콘층을 그 상부부위만 식각하고, 후속 공정으로 상기 잔류된 다결정 실리콘층을 습식 식각함으로??, 금속 게이트전극 패턴 공정 시 발생된 게이트 산화막 및 반도체 기판의 손상을 방지한다.First, in the metal gate electrode pattern process, the polycrystalline silicon layer, which is a lower component of the metal gate electrode, is etched only at an upper portion thereof, and the remaining polycrystalline silicon layer is wet etched in a subsequent process, which occurs during the metal gate electrode pattern process. To prevent damage to the gate oxide film and the semiconductor substrate.

둘째, 상기 질화막 스페이서로 상기 금속 게이트전극의 금속층이 산화로부터 보호되기 때문에 공정에 대한 제약이 없어 상기 재 산화 공정이 용이하다.Second, since the metal layer of the metal gate electrode is protected from oxidation by the nitride film spacer, there is no restriction on the process and thus the reoxidation process is easy.

셋째, 상기 금속 게이트전극의 금속층을 보호하는 질화막이 반도체 기판과 접촉하지 않아 상기 두 층이 접촉되어 후속 열공정에서 발생된 상기 반도체 기판에스트레스가 가해지는 현상을 방지하여 트랜지스터의 특성 저하 및 DRAM에서 리프레쉬 특성 저하를 방지한다.Third, the nitride film protecting the metal layer of the metal gate electrode does not come into contact with the semiconductor substrate so that the two layers contact each other to prevent the stress applied to the semiconductor substrate generated in a subsequent thermal process, thereby deteriorating the characteristics of the transistor and in the DRAM. Prevents deterioration of refresh characteristics.

Claims (1)

제 1 도전형 반도체 기판 상에 게이트 산화막, 다결정 실리콘층, 금속층 및 하드 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계와,Sequentially forming a gate oxide film, a polycrystalline silicon layer, a metal layer, and a hard mask layer on the first conductivity type semiconductor substrate; 게이트전극용 마스크를 사용한 사진식각 공정으로 상기 하드 마스크층, 금속층을 식각하고, 상기 다결정 실리콘층 상부부위를 식각한 패턴 구조물을 형성하는 단계와,Etching the hard mask layer and the metal layer by a photolithography process using a mask for a gate electrode, and forming a pattern structure by etching the upper portion of the polycrystalline silicon layer; 상기 패턴 구조물 측벽에 질화막 스페이서를 형성하는 단계와,Forming a nitride film spacer on sidewalls of the pattern structure; 상기 노출된 다결정 실리콘층과 상기 질화막 스페이서 하부의 다결정 실리콘층을 식각하되, 상기 식각 공정으로 금속 게이트전극을 형성하는 단계와,Etching the exposed polycrystalline silicon layer and the polycrystalline silicon layer under the nitride film spacer, and forming a metal gate electrode by the etching process; 재 산화 공정으로 상기 금속 게이트전극의 노출된 다결정 실리콘층과 게이트 산화막 상에 산화막을 성장시키는 단계와,Growing an oxide film on the exposed polycrystalline silicon layer and the gate oxide film of the metal gate electrode by a re-oxidation process; 상기 하드 마스크층과 질화막 스페이서를 마스크로 상기 산화막과 게이트 산화막을 식각하는 단계와,Etching the oxide layer and the gate oxide layer using the hard mask layer and the nitride spacer as a mask; 상기 금속 게이트전극을 마스크로 전면에 저농도의 제 2 도전형 불순물 이온을 주입하는 단계와,Implanting low concentration of the second conductivity type impurity ions onto the metal gate electrode as a mask; 상기 질화막 스페이서를 포함한 금속 게이트전극 측벽에 산화막 스페이서를 형성하는 단계와,Forming an oxide spacer on sidewalls of the metal gate electrode including the nitride spacer; 상기 산화막 스페이서를 포함한 금속 게이트전극 양측의 반도체 기판에 LDD 구조의 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계를 포함한 트랜지스터의 제조 방법.Forming a source / drain region of an LDD structure on a semiconductor substrate on both sides of the metal gate electrode including the oxide spacer.
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