KR20040038163A - Method for manufacturing full cmos sram cell - Google Patents
Method for manufacturing full cmos sram cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040038163A KR20040038163A KR1020020067044A KR20020067044A KR20040038163A KR 20040038163 A KR20040038163 A KR 20040038163A KR 1020020067044 A KR1020020067044 A KR 1020020067044A KR 20020067044 A KR20020067044 A KR 20020067044A KR 20040038163 A KR20040038163 A KR 20040038163A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gate
- spacer
- sram cell
- full cmos
- cmos sram
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 36
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/12—Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/823418—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of the source or drain structures, e.g. specific source or drain implants or silicided source or drain structures or raised source or drain structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/823468—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of the gate sidewall spacers, e.g. double spacers, particular spacer material or shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 풀씨모스 에스램 셀(Full CMOS SRAM Cell)의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 엑세스 트랜지스터의 누설전류를 감소시킬 수 있는 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a full CMOS SRAM cell, and more particularly, to a method for manufacturing a full CMOS SRAM cell capable of reducing leakage current of an access transistor.
에스램(SRAM; Static Random Access Memory)은 디램(DRAM; Dynamic Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자이며, 디램과 함께 반도체 메모리 소자의 주류를 형성하고 있다. 일반적으로, 에스램은 하나의 셀이 2개의 엑세스 트랜지스터(Access Transistor)와 2개의 드라이버 트랜지스터(Driver Transistor) 및 2개의 로드 트랜지스터(Load Transistor)로 구성되어 있다.Static random access memory (SRAM) is a volatile memory device such as dynamic random access memory (DRAM), and together with DRAM, forms a mainstream of semiconductor memory devices. In general, an SRAM includes one cell including two access transistors, two driver transistors, and two load transistors.
이와 같이, 에스램은 다수개의 트랜지스터로 이루어져 있기 때문에 하나의 트랜지스터와 캐패시터로 이루어지는 디램에 비해 집적도가 떨어지는 단점이 있다. 그 반면에, 에스램은 빠른 동작 속도와 낮은 소비 전력 특성을 가지고 있어서 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)의 캐시 메모리(Cache Memory) 등으로 주로 사용되고 있다.As such, since the SRAM is composed of a plurality of transistors, the density of the SRAM is inferior to that of the DRAM having one transistor and a capacitor. SRAM, on the other hand, has fast operating speed and low power consumption, and thus is mainly used as a cache memory of a CPU.
특히, 0.14㎛ 이하의 저전력, 고속 에스램 소자의 필수조건으로서 트랜지스터의 누설전류 감소가 필수적이다. 이를 위해서는 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법에 있어서 적절한 문턱전압(Threshold Voltage) 결정 및 변이(Variation) 감소, 접합 임플란트(Junction Implant) 조건의 최적화가 필요하다.In particular, as a prerequisite for low power, high speed SRAM devices of 0.14 mu m or less, it is necessary to reduce the leakage current of the transistor. To this end, it is necessary to determine appropriate threshold voltages, reduce variations, and optimize junction implant conditions in the method of manufacturing full CMOS SRAM cells.
여기서, 접합 임플란트(Junction Implant)의 도우즈(Dose)나 에너지 증가는접합 깊이를 증가시켜 누설전류를 증가시키기 때문에 소자 특성이 허용하는 한 도우즈 및 에너지를 최소한으로 낮출 필요가 있다.Here, the dose or energy increase of the junction implant increases the leakage depth by increasing the junction depth, and thus the dose and energy need to be minimized as long as the device characteristics allow.
또한, 접합 깊이(Junction Depth)는 콘택(Contact)이 형성되는 부위에서는 콘택 누설(Contact Leakage)이 충분히 작아질 수 있도록 충분한 깊이를 유지하는게 바람직하다. 그 반면, 트랜지스터의 게이트 에지(Edge)쪽에서는 트랜지스터의 누설전류가 충분히 작아질 수 있도록 접합 깊이를 충분히 얕게 해주는 것이 이상적이다.In addition, the junction depth is preferably maintained at a sufficient depth so that the contact leakage is sufficiently small at the site where the contact is formed. On the other hand, at the gate edge of the transistor, it is ideal to make the junction depth shallow enough so that the leakage current of the transistor is sufficiently small.
도 1은 종래 풀씨모스 에스램 셀에 있어서 n+ 노드 영역을 평면적으로 도시한 것으로, 기판(10)의 액티브 영역(A)에 게이트인 폴리실리콘층(12)과 게이트 스페이서(18)가 형성되어 있음을 알 수 있다.FIG. 1 illustrates a planar view of an n + node region in a conventional full CMOS SRAM cell, in which a polysilicon layer 12 and a gate spacer 18 are formed in an active region A of a substrate 10. It can be seen.
도 1의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면은 다음과 같은 종래 기술에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법으로 형성된다.The cross-section of the line I-I of FIG. 1 is formed by the method of manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the prior art as follows.
종래 기술에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(10)의 액티브 영역에 폴리실리콘의 증착/식각 공정과 산화 공정으로 게이트(12)와 산화막(14)을 형성한다.According to the related art, a method of manufacturing a full CMOS SRAM cell, as illustrated in FIG. 2, may include a gate 12 and an oxide layer 14 as a deposition / etching process and an oxidation process of polysilicon in an active region of a silicon substrate 10. ).
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(12)를 마스크로 하는 이온 주입 공정(LDD 임플란트)으로 상기 게이트(12) 측면 아래의 기판(10)에 LDD(16;Lightly Doped Drain)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 3, an LDD (16; lightly doped drain) is formed on the substrate 10 below the side of the gate 12 by an ion implantation process (LDD implant) using the gate 12 as a mask. do.
그다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(12) 측면에 게이트 스페이서(18)를 형성한 다음, 상기 게이트(12)와 게이트 스페이서(18)를 마스크로하는 이온 주입 공정(n+ S/D 임플란트)으로 접합 영역(20)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4, a gate spacer 18 is formed on the side of the gate 12, and then an ion implantation process (n + S / D) using the gate 12 and the gate spacer 18 as a mask. Implant) to form a junction region 20.
한편, 종래 기술에 따른 풀씨모스 에스램 소자의 제조방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.On the other hand, the manufacturing method of the full CMOS SRAM device according to the prior art has the following problems.
종래 기술에 있어서, 이온 주입 공정(n+ S/D 임플란트)으로 접합 영역을 형성하는 경우, 접합 깊이가 너무 낮아지거나 임플란트에 의해 생성되는 불순물 농도가 너무 낮아지면 후속하는 메탈 콘택(Metal Contact) 공정시 식각에 의한 실리콘 손실(Silicon Loss), 배리어 메탈의 실리사이드화(Silicidation)에 의한 실리콘 손실 등이 일어난다. 그결과, 콘택 누설(Contact Leakage)이 증가하는 문제점이 있다.In the prior art, when the junction region is formed by an ion implantation process (n + S / D implant), when the junction depth becomes too low or the impurity concentration generated by the implant becomes too low, in the subsequent metal contact process, Silicon loss due to etching, silicon loss due to silicidation of a barrier metal, and the like occur. As a result, there is a problem that contact leakage increases.
이의 해결을 위하여 접합 깊이를 깊게 하는 경우, 콘택 누설의 증가는 억제되지만, 트랜지스터의 게이트 에지쪽에서의 누설전류가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 0.14㎛이하의 공정기술에서는 임플란트 에너지가 이미 임플란트 장비의 생산성을 고려한 최소 허용 에너지에 이미 근접하고 있기 때문에 임플란트 조건이외의 별도의 방법을 모색하여야 한다는 실제적인 문제점이 있다.In order to solve this problem, when the junction depth is deepened, the increase in contact leakage is suppressed, but there is a problem that the leakage current at the gate edge side of the transistor increases. In addition, in the process technology of 0.14㎛ or less, since the implant energy is already close to the minimum allowable energy considering the productivity of the implant equipment, there is a practical problem that a separate method other than the implant conditions should be found.
이에 본 발명은 상기한 종래 기술상의 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 풀씨모스 에스램 셀의 엑세스 트랜지스터(Access Transistor)의 접합 영역에 확산 억제 스페이서를 형성하여 접합 영역의 불순물 농도와 깊이를 감소시켜 엑세스 트랜지스터의 누설전류를 감소시킬 수 있는 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to form a diffusion suppression spacer in the junction region of the access transistor of the full CMOS SRAM cell to form impurities in the junction region. The present invention provides a method of manufacturing a full CMOS SRAM cell capable of reducing the leakage current of an access transistor by reducing the concentration and depth.
도 1은 종래 기술에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 n+ 노드 영역의 평면도.1 is a plan view of an n + node region of a full CMOS SRAM cell according to the prior art;
도 2 내지 도 4는 종래 기술에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법을 도시한 공정별 단면도.2 to 4 is a cross-sectional view for each process showing a method for manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the prior art.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법을 도시한 공정별 단면도.5 to 7 is a cross-sectional view showing a process for manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the present invention.
도 8 및 도 9는 접합 임플란트 윈도우 폭과 접합 프로파일의 변화를 시뮬레이션한 결과를 도시한 단면도 및 그래프.8 and 9 are cross-sectional views and graphs showing simulation results of changes in the joint implant window width and joint profile.
도 10은 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 n+ 노드 영역의 평면도.10 is a plan view of an n + node region of a full CMOS SRAM cell in accordance with the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 레이아웃도.11 is a layout diagram of a full CMOS SRAM cell according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100; 반도체 기판120; 엑세스 트랜지스터 게이트100; A semiconductor substrate 120; Access transistor gate
140; 산화막160; LDD140; Oxide film 160; LDD
180; 게이트 스페이서190; 확산 억제 스페이서180; Gate spacer 190; Diffusion Suppression spacer
200; 노드 콘택 접합 영역210; 게이트 에지 접합 영역200; Node contact junction region 210; Gate edge junction area
220; 확산 억제 게이트230; 드라이버 트랜지스터 게이트220; Diffusion suppression gate 230; Driver transistor gate
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀(Full CMOS SRAM Cell)의 제조방법은, 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법에 있어서, 반도체 기판상에 엑세스 및 드라이버 트랜지스터 게이트를 형성하고, 이와 병행하여 확산 억제 게이트를 형성하는 단계; 상기 기판에 제1이온주입으로 LDD를 형성하는 단계; 상기 게이트들 측면에 게이트 스페이서를 형성하고, 이와 병행하여 상기 기판에 확산 억제 스페이서를 형성하는 단계; 및 상기 게이트 스페이서와 확산 억제 스페이서를 마스크로 하는 제2이온주입으로 얕은 깊이와 저불순물농도의 엑세스 트랜지스터 게이트 에지 접합 영역과, 깊은 깊이와 고불순물농도의 노드 콘택 접합 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the present invention for achieving the above object, in the method for manufacturing a full CMOS SRAM cell, forming an access and a driver transistor gate on a semiconductor substrate, In parallel to forming a diffusion suppression gate; Forming LDD on the substrate by first ion implantation; Forming a gate spacer on side surfaces of the gates, and forming a diffusion suppression spacer on the substrate in parallel with the gate spacers; And forming an access transistor gate edge junction region having a shallow depth and a low impurity concentration and a node contact junction region having a deep depth and a high impurity concentration by a second ion implantation using the gate spacer and the diffusion suppressing spacer as a mask. It is characterized by.
상기 확산 억제 스페이서는 옥사이드와 나이트라이드중에서 선택된 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하며, 상기 기판의 n+ 노드 액티브 영역의 중간부에 형성되는 것을 특징으로 한다.The diffusion suppressing spacer is formed of any one selected from oxide and nitride, and is formed in the middle portion of the n + node active region of the substrate.
본 발명에 의하면, 0,14㎛급 이하 공정에서 엑세스 트랜지스터의 누설전류를 효과적으로 억제할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to effectively suppress the leakage current of the access transistor in a step of 0,14 µm or less.
이하, 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법을 도시한 공정별 단면도이고, 도 8 및 도 9는 접합 임플란트 윈도우 폭과 접합 프로파일의 변화를 시뮬레이션한 결과를 도시한 단면도 및 그래프이다.5 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the present invention, and FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views illustrating simulation results of changes in a joint implant window width and a joint profile. It is a graph.
그리고, 도 10은 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 n+ 노드 영역의 평면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 레이아웃도이다.10 is a plan view of an n + node region of a full CMOS SRAM cell according to the present invention, and FIG. 11 is a layout diagram of a full CMOS SRAM cell according to the present invention.
본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 실리콘과 같은 반도체 원소로 이루어진 반도체 기판(100)상에 예를 들어 폴리실리콘의 증착 및 식각 공정으로 엑세스 트랜지스터 게이트(120;Access Transistor Gate)와 드라이버 트랜지스터 게이트(미도시)를 형성한다. 한편, 이와 병행하여 동일 공정으로 확산 억제 게이트(미도시)를 형성한다. 이때, 산화공정으로 상기 기판(100) 표면상에 산화막(140)을 형성한다.In the method of manufacturing a full CMOS SRAM cell according to the present invention, as illustrated in FIG. 5, an access transistor gate may be formed by, for example, deposition and etching of polysilicon on a semiconductor substrate 100 made of a semiconductor element such as silicon. An access transistor (120) and a driver transistor gate (not shown) are formed. In parallel with this, a diffusion suppression gate (not shown) is formed in the same process. In this case, an oxide film 140 is formed on the surface of the substrate 100 by an oxidation process.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1이온주입(LDD 임플란트)으로 상기 기판(100)에 저농도 불순물 영역인 LDD(160)를 형성한다. 이때, 예를 들어 엑세스 트랜지스터를 NMOS로 구현하기 위해서 상기 제1이온주입은 인(P)이나 비소(As)와 같은 5가 원소를 이용하여 진행한다.Next, as shown in FIG. 6, the LDD 160, which is a low concentration impurity region, is formed in the substrate 100 by using a first ion implantation (LDD implant). In this case, for example, the first ion implantation proceeds using a pentavalent element such as phosphorus (P) or arsenic (As) to implement an access transistor as an NMOS.
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 엑세스 트랜지스터 게이트(120) 측면에 게이트 스페이서(180)를 형성한다. 이와 병행하여 상기 엑세스 트랜지스터 게이트(120) 측면 아래의 기판(100)에 확산 억제 스페이서(190)를 옥사이드(Oxide)나 나이트라이드(Nitride)로 형성한다.Next, as shown in FIG. 7, a gate spacer 180 is formed on the side of the access transistor gate 120. In parallel with this, the diffusion suppression spacer 190 is formed of oxide or nitride on the substrate 100 under the side of the access transistor gate 120.
상기 확산 억제 스페이서(190)는 상기 기판(100)중 n+ 노드 액티브(n+ Node Active) 영역의 중간부에 형성되도록 한다.The diffusion suppression spacer 190 is formed at an intermediate portion of an n + node active region of the substrate 100.
그런다음, 상기 게이트 스페이서(180)와 확산 억제 스페이서(190)를 마스크로 하는 제2이온주입(n+ S/D 임플란트)으로 접합 영역(200)(210)을 형성한다. 이때형성되는 접합 영역(200)(210)은 얕은 깊이와 저불순물농도의 엑세스 및 드라이버 트랜지스터 게이트 에지 접합 영역(210;Access And Driver Transistor Gate Edge Junction)과, 깊은 깊이와 고불순물농도의 노드 콘택 접합 영역(200;Node Contact Junction)이다.Next, the junction regions 200 and 210 are formed using a second ion implantation (n + S / D implant) using the gate spacer 180 and the diffusion suppression spacer 190 as a mask. The junction regions 200 and 210 formed at this time may include an access and driver transistor gate edge junction 210 having a shallow depth and a low impurity concentration, and a node contact junction having a deep depth and a high impurity concentration. It is an area 200 (Node Contact Junction).
접합 임플란트(Junction Implant)의 윈도우 폭(Window Width) 차이에 의한 접합 프로파일(Junction Profile)의 변화를 시뮬레이션(Simulation)한 결과는 다음과 같다.Simulation results of the change in the junction profile due to the difference in the window width of the junction implant are as follows.
도 8에 도시된 바와 같이, 기판(800)상에 게이트(810)가 양쪽에 형성되어 있고, 상기 게이트(810) 사이의 간격(W)을 각각 1.0/0.44/0.29/0.20㎛ 일때의 n+ 이온주입을 실시하였다. 이때의 게이트 스페이서(820)의 두께는 0.09㎛이다.As shown in FIG. 8, n + ions when the gates 810 are formed on both sides of the substrate 800, and the spacings W between the gates 810 are 1.0 / 0.44 / 0.29 / 0.20 μm, respectively. Injection was performed. The thickness of the gate spacer 820 at this time is 0.09 micrometer.
도 9는 접합 영역(830)의 정중앙 위치에서 깊이별로 n+ 불순물 농도 프로파일을 도시한 것으로, 상기 게이트(810) 사이의 간격(W)이 0.22㎛ 이하에서는 농도가 감소되는 것을 알수 있다. 이때, p형 농도와의 상쇄작용에 의해 접합 깊이도 감소하게 된다.FIG. 9 illustrates the n + impurity concentration profile for each depth at the exact center position of the junction region 830. It can be seen that the concentration decreases when the distance W between the gates 810 is 0.22 μm or less. At this time, the junction depth is also reduced by offsetting with the p-type concentration.
본 발명은 임플란트 윈도우(Implant Window)의 축소에 따른 임플란트 농도 및 접합 깊이의 감소 현상을 이용한 것이다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 확산 억제 스페이서(190)에 의해서 게이트 스페이서(180) 형성후 제2이온주입(n+ S/D 임플란트)의 임플란트 윈도우가 축소된다. 임플란트 윈도우가 작을 경우, 임플란트 및 후속 열공정에 의한 확산은 평면적 형태(Planar Type) 확산에서 구형(Spherical) 또는 실린더 형태(Cylindrical Type) 확산으로 변화하게 된다. 그러므로, 임플란트 및 후속 열공정 조건이 동일하더라도 최종적인 접합 깊이 및 농도는 임플란트 윈도우의 크기가 작아질수록 줄어들게 된다. 이는 도 9를 통해서 알 수 있다.The present invention utilizes the phenomenon of decreasing the implant concentration and the junction depth according to the shrinkage of the implant window. That is, as shown in FIG. 7, after the gate spacer 180 is formed by the diffusion suppressing spacer 190, the implant window of the second ion implantation (n + S / D implant) is reduced. When the implant window is small, diffusion by implants and subsequent thermal processes will change from planar type diffusion to spherical or cylindrical type diffusion. Therefore, even if the implant and subsequent thermal process conditions are the same, the final junction depth and concentration will decrease as the size of the implant window becomes smaller. This can be seen from FIG. 9.
따라서, 상기 확산 억제 스페이서(190)에 의해서 엑세스 트랜지스터의 게이트(120) 에지쪽에 형성되는 접합 영역(210), 즉 엑세스 트랜지스터 게이트 에지 접합 영역(210;Access Transistor Gate Edge Junction)의 n+ 불순물 농도 및 접합 깊이는 감소된다. 또한, 같은 이유로 드라이버 트랜지스터 게이트 에지 접합 영역의 n+ 불순물 농도 및 접합 깊이 역시 감소한다.Accordingly, the n + impurity concentration and junction of the junction region 210, that is, the access transistor gate edge junction region 210 formed by the diffusion suppression spacer 190 on the edge of the gate 120 of the access transistor, are formed. Depth is reduced. In addition, for the same reason, the n + impurity concentration and junction depth of the driver transistor gate edge junction region also decrease.
이와 반면에, 노드 콘택이 형성되는 부근의 접합(200), 즉 노드 콘택 접합 영역(200;Node Contact Junction)은 통상적인 n+ 접합 영역의 농도와 깊이와 같게 된다.On the other hand, the junction 200 in which the node contact is formed, that is, the node contact junction 200, is equal to the concentration and depth of the conventional n + junction region.
그 결과, 엑세스 트랜지스터의 유효 채널 길이(Effective Channel Length)는 증가하게 되어, 엑세스 트랜지스터가 오프(Off) 상태에 있을 때 누설전류가 감소하게 되는 것이다. 한편, 노드 콘택 접합 영역(200)은 이에 영향을 받지 아니하므로 콘택 누설전류는 증가하지 않게 된다.As a result, the effective channel length of the access transistor increases, so that the leakage current decreases when the access transistor is in an off state. On the other hand, since the node contact junction region 200 is not affected by this, the contact leakage current does not increase.
확산 억제 스페이서(190)에 의해서 접합 영역은 양분되므로 이부근의 전기적 연결은 제1이온주입(LDD 임플란트)에 의해 형성되는 LDD(160)에 의해 가능하다. 이때, 접합 저항이 증가하지 않도록 상기 확산 억제 스페이서(190)의 크기 및 위치 설정시 충분한 고려를 필요로 한다. 또한, 상기 확산 억제 스페이서(190)의 프로파일 차이에 의해서 유효 윈도우(Effective Window)가 차이가 날 수 있으므로 이에대한 신중한 고려도 필요로 한다.Since the junction region is bisected by the diffusion suppressing spacer 190, electrical connection of the near ear can be possible by the LDD 160 formed by the first ion implantation (LDD implant). In this case, sufficient consideration is required in setting the size and position of the diffusion suppressing spacer 190 so that the junction resistance does not increase. In addition, since the effective window may vary due to the profile difference of the diffusion suppressing spacer 190, careful consideration thereof is also required.
도 10은 n+ 노드 영역을 확대한 것으로, 엑세스 트랜지스터 게이트(120)와 드라이버 트랜지스터 게이트(230)와 확산 억제 게이트(220) 및 확산 억제 스페이서(190)가 도시되어 있다.10 illustrates an enlarged n + node region, in which an access transistor gate 120, a driver transistor gate 230, a diffusion suppression gate 220, and a diffusion suppression spacer 190 are illustrated.
도 11은 본 발명으로 제조된 풀씨모스 에스램 셀(FCMOS SRAM Cell)의 레이아웃(Layout)으로서 기판(100)상의 활성 영역(B)과 엑세스 트랜지스터 게이트(120) 및 드라이버 트랜지스터 게이트(220) 및 확산 억제 스페이서(190)를 개략적으로 도시한 것이다. 도면부호 300은 메탈 콘택(Metal Contact)을 나타낸다.FIG. 11 is a layout of a full CMOS CMOS cell fabricated according to the present invention, and an active region B, an access transistor gate 120, a driver transistor gate 220, and a diffusion on a substrate 100. The suppression spacer 190 is shown schematically. Reference numeral 300 denotes a metal contact.
본 발명의 원리와 정신에 위배되지 않는 범위에서 여러 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 뿐만 아니라 용이하게 실시할 수 있다. 따라서, 본원에 첨부된 특허청구범위는 이미 상술된 것에 한정되지 않으며, 하기 특허청구범위는 당해 발명에 내재되어 있는 특허성 있는 신규한 모든 사항을 포함하며, 아울러 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 균등하게 처리되는 모든 특징을 포함한다.Various embodiments can be easily implemented as well as self-explanatory to those skilled in the art without departing from the principles and spirit of the present invention. Accordingly, the claims appended hereto are not limited to those already described above, and the following claims are intended to cover all of the novel and patented matters inherent in the invention, and are also common in the art to which the invention pertains. Includes all features that are processed evenly by the knowledgeable.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풀씨모스 에스램 셀의 제조방법에 의하면, 0,14㎛급 이하 공정에서 엑세스 트랜지스터의 누설전류를 효과적으로 억제할 수 있기 때문에 저전력 제품의 성능개선을 기대할 수 있다.As described above, according to the method of manufacturing the full CMOS SRAM cell according to the present invention, since the leakage current of the access transistor can be effectively suppressed in a process of 0,14 µm or less, it is expected to improve the performance of low power products. .
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020067044A KR20040038163A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacturing full cmos sram cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020067044A KR20040038163A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacturing full cmos sram cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040038163A true KR20040038163A (en) | 2004-05-08 |
Family
ID=37336408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020020067044A KR20040038163A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacturing full cmos sram cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20040038163A (en) |
-
2002
- 2002-10-31 KR KR1020020067044A patent/KR20040038163A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060211207A1 (en) | Semiconductor processing methods of forming integrated circuitry | |
KR100302648B1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US7554163B2 (en) | Semiconductor device | |
US6667524B1 (en) | Semiconductor device with a plurality of semiconductor elements | |
KR20040038163A (en) | Method for manufacturing full cmos sram cell | |
KR20050045560A (en) | Method for implanting channel ions in recess gate type transistor | |
JP3854290B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR100691009B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
KR940002781B1 (en) | Manufacturing method for semiconductor device with curved double gate | |
KR100598180B1 (en) | Transistor and forming method thereof | |
CN115954388A (en) | Semiconductor structure, memory device and semiconductor structure preparation method | |
US20050124124A1 (en) | Method for fabricating a semiconductor structure | |
US8575701B1 (en) | Semiconductor device where logic region and DRAM are formed on same substrate | |
KR20050122474A (en) | Method for forming the transistor with recess gate | |
KR100537272B1 (en) | Method for fabricating of semiconductor device | |
KR100818110B1 (en) | Semiconductor device and forming method of the same | |
KR20070107960A (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
KR20040059994A (en) | Method for manufacturing semiconductor memory device | |
KR20040009752A (en) | Method of Manufacturing MOSFET | |
KR20010056122A (en) | Method of fabricating semiconductor device for improving characteristic of punch through | |
KR20010060718A (en) | Method of fabricating cmos transistor for protecting interdiffusion between gate electrodes of that | |
KR20010064327A (en) | Method for forming transistor in semiconductor device | |
JPH11135751A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
KR20020056638A (en) | method for manufacturing of semiconductor device | |
KR20060003220A (en) | Transistor and forming method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |