KR20060092014A - Method for manufacturing contact in semiconductor device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘택 형성시 콘택저항 증가를 방지하는데 적합한 반도체 소자의 콘택 제조 방법을 위한 것으로, 반도체 기판 상에 스페이서를 부착한 다수의 게이트 전극 패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트 패턴 사이에 랜딩 플러그 콘택을 형성하는 단계; 및 상기 랜딩 플러그 콘택에 선택적에피텍셜성장 실리콘과 금속 물질을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention provides a method for manufacturing a contact of a semiconductor device suitable for preventing an increase in contact resistance when forming a contact, comprising the steps of: forming a plurality of gate electrode patterns having spacers attached on a semiconductor substrate; Forming a landing plug contact between the gate patterns; And forming a selective epitaxially grown silicon and metal material in the landing plug contact.

Solid Phase Epitaxy, 랜딩플러그콘택, 에피텍셜실리콘, 재성장, 콘택저항 Solid Phase Epitaxy, Landing Plug Contact, Epitaxial Silicon, Regrowth, Contact Resistance

Description

반도체 소자의 콘택 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CONTACT IN SEMICONDUCTOR DEVICE}Method for manufacturing a contact of a semiconductor device {METHOD FOR MANUFACTURING CONTACT IN SEMICONDUCTOR DEVICE}

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 콘택 제조 방법을 도시한 공정 단면도,1 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing a contact of a semiconductor device according to the prior art;

도 2는 콘택에 SPE를 증착한 TEM 사진,2 is a TEM photograph of the SPE deposited on the contact,

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 콘택 제조 방법을 도시한 공정 단면도.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a contact of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

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

31 : 반도체 기판 32 : 소자분리막31 semiconductor substrate 32 device isolation film

33 : 게이트 전극 패턴 34 : 게이트 스페이서33: gate electrode pattern 34: gate spacer

35 : 소스/드레인 접합 36 : 랜딩 플러그 콘택35 source / drain junction 36 landing plug contact

37 : 에피텍셜실리콘 38 : 금속 물질37 epitaxial silicon 38 metal material

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 콘택 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor manufacturing technology, and more particularly, to a method for manufacturing a contact of a semiconductor device.

반도체 소자가 점점 소형화, 고집적화되면서 콘택 면적이 점점 감소함에 따라 콘택 저항(contact resistance)의 증가, 동작 전류(drive current)의 감소 및 트랜지스터의 워드라인 불량, 그리고 소자의 수율 감소 현상이 나타나고 있다.As semiconductor devices become smaller and more integrated, the contact area decreases, resulting in an increase in contact resistance, a decrease in drive current, a word line defect in a transistor, and a decrease in device yield.

이런 상황에서 소자의 콘택저항을 낮추고 동작 전류를 향상시키고자, 실리콘 기판 정션 부분의 도펀트 농도를 높이거나 현재 사용중인 콘택 폴리실리콘 내의 도펀트인 인(phosphorus) 농도를 높이는 방법을 사용중이다. 여기서 폴리실리콘은 배치 타입(batch type) 퍼니스(furnace)에서 증착되는 폴리실리콘(500℃∼600℃, SiH4/Ph3 가스 사용, 인 농도 0.1e20atoms/cm3∼0.3e20atoms/cm3)이다. 그러나, 이와 같이 정션(junction)의 도펀트나 폴리실리콘 내의 도핑 농도를 높이면 오히려 소자의 리프레시(tREF, refresh) 특성을 저하시키는 경향이 있는 것으로 알려지고 있으며, 또한 폴리-실리콘을 증착시 대기압 하에서 퍼니스에 로딩(loading)될 때, 존재하는 산소 농도(수십 ppm)에 의해 폴리-실리콘과 실리콘 기판 사이 계면에 미세 산화막이 형성되고 있는 것이 확인 및 보고되고 있어 이것이 소자의 콘택저항을 증가시키는 한 원인이 되고 있다. 이러한 폴리실리콘을 이용한 콘택 형성 방법에서의 문제점은 앞으로 반도체 소자가 계속 고집적화 되는 추세에 따라 콘택저항을 낮추고 소자의 특성을 향상시키기 어려운 상황이다.In this situation, to reduce the contact resistance of the device and to improve the operating current, a method of increasing the dopant concentration of the silicon substrate junction portion or the phosphorus (phosphorus) concentration of the dopant in the current contact polysilicon is being used. Here, polysilicon is polysilicon deposited at a batch type furnace (500 ° C. to 600 ° C., using SiH 4 / Ph 3 gas, phosphorus concentration of 0.1e 20 atoms / cm 3 to 0.3e 20 atoms / cm 3 ). However, it is known that increasing the dopant in the junction or the doping concentration in polysilicon tends to lower the refresh (tREF) and refresh characteristics of the device. Also, poly-silicon is deposited on the furnace under atmospheric pressure during deposition. When loading, it is confirmed and reported that a fine oxide film is formed at the interface between the poly-silicon and the silicon substrate by the oxygen concentration (tens of ppm) present, which is one cause of increasing the contact resistance of the device. have. The problem in the method of forming a contact using polysilicon is a situation in which it is difficult to lower the contact resistance and improve the characteristics of the device as the semiconductor device continues to be highly integrated in the future.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 콘택 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.1 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing a contact of a semiconductor device according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 소자분리막(12)이 형성된 반도체 기판(11) 상에 스페이서(14)를 갖는 다수의 게이트 패턴(13)을 형성한다. 소스/드레인 영역(15)을 형성하기 위한 이온주입공정(도시하지 않음)이 진행되고, 게이트 패턴(13) 사이의 콘택에 에피텍셜실리콘(16)을 성장시킨다.As shown in FIG. 1, a plurality of gate patterns 13 having spacers 14 are formed on the semiconductor substrate 11 on which the device isolation layer 12 is formed. An ion implantation process (not shown) for forming the source / drain regions 15 is performed, and the epitaxial silicon 16 is grown in the contacts between the gate patterns 13.

이상과 같은 문제점들을 극복하고, 소자의 콘택저항을 낮출 뿐만 아니라 소자 특성을 향상시키고자 개발되고 있는 것이 에피텍셜실리콘(epitaxial Si)이며, SEG(selective epitaxial growth) 외에 기존 반도체 소자 제조 공정에 그대로 적용하면서 저온 증착이 가능하고 저농도의 도핑 농도로도 충분히 기존 폴리실리콘의 문제점을 극복할 수 있는 것으로서 SPE(solid phase epitaxy)가 있다. 초기 SPE는 SiH4/PH3 가스를 사용하여 500℃∼650℃ 범위의 온도에서 인 도핑은 비교적 낮은 1e19∼1e20atoms/cm3의 농도를 갖는 비정질실리콘(amorphous Si)으로 형성된다. 이렇게 초기 증착된 SPE는 바로 이어 비교적 저온에서의 열공정(550℃∼650℃, 10시간∼30분, 질소분위기)을 진행하면 기판 계면에서부터 에피텍셜실리콘이 콘택 상부 영역으로 재성장(regrowth)하게 된다. 폴리실리콘의 경우 콘택저항을 낮추기 위해 인농도를 높여야하나 이는 소자의 리프레시 특성을 열화시키고 있다. 이를 극복하기 위해 사용되는 에피텍셜실리콘에서는 계면특성이 향상되기 때문에 인을 저농도로 도핑해도 콘택저항을 낮게 유지할 수 있다. 그러나 소자가 sub 100nm 수준으로 더욱 고집적화됨에 따라 더욱 낮은 콘택저항을 유지해야하므로 에피텍셜실리콘도 물질 자체의 비저항 측면에서 한계가 있기 때문에 에피텍셜실리콘에 1e20atoms/cm3 수준으로 도핑하더라도 1e-3mΩ-cm 정도의 비저항 값을 보이며 이보다 낮추기는 곤란하다. 따라서 sub 100nm 또는 그 보다 작은 차세대 반도체 소자에서는 에피텍셜실리콘을 적용시의 콘택저항보다 더 낮은 콘택저항을 필요로 하며 아울러 소자의 신뢰성 및 수율도 충분히 확보할 필요가 있다.In order to overcome the above problems and lower the contact resistance of the device as well as to improve the device characteristics, epitaxial silicon (epitaxial Si) is being developed and applied to existing semiconductor device manufacturing processes in addition to selective epitaxial growth (SEG). At the same time, low-temperature deposition is possible, and even at low concentrations of doping concentrations, SPE (solid phase epitaxy) is enough to overcome the problems of conventional polysilicon. Initial SPE is SiH 4 / PH 3 gas by using the doping-in 500 ℃ ~650 ℃ temperature range is formed at a relatively low 1e 19 ~1e 20 amorphous silicon (amorphous Si) having a concentration of atoms / cm 3. The initial deposited SPE is followed by a thermal process at a relatively low temperature (550 ° C. to 650 ° C., 10 hours to 30 minutes, nitrogen atmosphere) to cause epitaxial silicon to regrowth from the substrate interface to the upper contact region. . In the case of polysilicon, phosphorus concentration must be increased to reduce contact resistance, but this causes deterioration of the refresh characteristics of the device. In the epitaxial silicon used to overcome this problem, the interfacial properties are improved, so that the contact resistance can be kept low even when phosphorus is doped at a low concentration. However, as the device becomes more integrated to the sub 100 nm level, it is necessary to maintain lower contact resistance, so epitaxial silicon also has a limit in terms of the resistivity of the material itself, so even if the epitaxial silicon is doped to 1e 20 atoms / cm 3 , 1e -3 It shows a specific resistance value of about mΩ-cm and it is difficult to lower it. Therefore, in the next-generation semiconductor device of sub 100 nm or smaller, a contact resistance lower than that of epitaxial silicon is required, and the reliability and yield of the device must be sufficiently secured.

상술한 것처럼, 종래 기술에서 콘택을 형성하기 위한 콘택저항이 증가하는 이유는 폴리실리콘과 반도체 기판 사이의 계면에 미세 산화막이 형성되기 때문이다.As described above, the reason why the contact resistance for forming a contact increases in the prior art is that a fine oxide film is formed at the interface between the polysilicon and the semiconductor substrate.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 콘택 형성시 콘택저항 증가를 방지하는데 적합한 반도체 소자의 콘택 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a contact of a semiconductor device suitable for preventing an increase in contact resistance during contact formation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콘택 제조 방법은 반도체 기판 상에 스페이서를 부착한 다수의 게이트 패턴을 형성하는 단계, 상기 게이트 패턴 사이에 랜딩 플러그 콘택을 형성하는 단계, 및 상기 랜딩 플러그 콘택에 선택적에피텍셜성 장 실리콘과 금속 물질을 차례로 형성하는 단계를 포함한다.The contact manufacturing method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a plurality of gate patterns attached to the spacer on a semiconductor substrate, forming a landing plug contact between the gate pattern, and selectively to the landing plug contact Forming epitaxial sheet silicon and a metal material in turn.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .

도 2는 콘택 영역에 SPE(Solid Phase epitaxy)를 이용하여 에피텍셜실리콘을 형성한 TEM사진이다. 2 is a TEM photograph of epitaxial silicon formed using solid phase epitaxy (SPE) in a contact region.

SPE는 고온의 인-시튜 H2-bake 공정 없이도 싱글 타입 CVD 장비로 610℃에서 220초 동안 증착하는데, 반도체 기판에 형성된 게이트 전극(c) 사이의 계면 위에는 에피텍셜실리콘(a)이 일부 성장되었고, 그 위에는 비정질 실리콘(b)이 증착된 것을 알 수 있다. 이 후, 저온에서의 열공정(550℃∼650℃, 10시간∼30분)을 거치면 기판 계면 위에 이미 성장되어 있던 에피텍셜실리콘(a)으로부터 상부의 비정질 실리콘(b) 영역으로 에피텍셜실리콘(a)이 재성장하기 되어 콘택 영역을 에피텍셜실리콘(a)으로 채우게 되는 것이다. 그러나, 이 SPE도 하부 에피텍셜실리콘(a) 위에는 비정질 실리콘(b)이 있으므로, SPE/금속물질 콘택을 형성하기 위해서는 상부 비정질 실리콘(b)을 제거해야하는 문제가 있다. SPE is deposited in a single-type CVD apparatus for 220 seconds at 610 ° C. without a high temperature in-situ H 2 -bake process. Partial epitaxial silicon (a) is grown on the interface between the gate electrodes (c) formed on the semiconductor substrate. It can be seen that amorphous silicon (b) is deposited thereon. Subsequently, when the low temperature thermal process (550 ° C. to 650 ° C., 10 hours to 30 minutes) is performed, the epitaxial silicon (b) is grown from the epitaxial silicon (a) that has already been grown on the substrate interface to the upper amorphous silicon (b) region. a) is regrown to fill the contact region with epitaxial silicon (a). However, this SPE also has an amorphous silicon (b) on the lower epitaxial silicon (a), there is a problem that the upper amorphous silicon (b) must be removed to form the SPE / metal contact.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 콘택 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a contact of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(31) 상에 STI(Shallow Trench Isolation) 공정을 통하여 소자분리막(32)을 형성한 후, 다수의 게이트 패턴(33)을 형성한다. As shown in FIG. 3A, after forming the isolation layer 32 on the semiconductor substrate 31 through a shallow trench isolation (STI) process, a plurality of gate patterns 33 are formed.

이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 게이트 패턴(32)의 양 측면에 게이트스페이서(34)를 형성한다. 그 후, 게이트 패턴(34)에 이온주입 공정을 진행하여 소스/드레인 접합(35) 영역을 형성하고 랜딩 플러그 마스크(Landing Plug Contact; LPC)(도시하지 않음)를 이용하여 영역에 랜딩 플러그 콘택(36)을 형성한다. 그리고나서, 콘택 물질을 형성하기 전처리 공정으로 습식세정 또는 건식세정을 진행한다. 습식세정은 HF-last 세정으로, 건식세정은 수소 또는 수소/질소의 혼합가스가 사용된 플라즈마 공정으로 25℃∼400℃의 범위에서 진행한다. Subsequently, as shown in FIG. 3B, gate spacers 34 are formed on both sides of the gate pattern 32. Thereafter, an ion implantation process is performed on the gate pattern 34 to form a source / drain junction 35 region, and a landing plug contact (not shown) is formed in the region using a landing plug mask (LPC) (not shown). Form 36). Thereafter, wet or dry cleaning is performed as a pretreatment process to form the contact material. Wet cleaning is HF-last cleaning, and dry cleaning is carried out in the range of 25 ° C. to 400 ° C. in a plasma process using hydrogen or a mixed gas of hydrogen / nitrogen.

계속해서 도 3c에 도시된 바와 같이, 랜딩 플러그 콘택(36) 형성 후 전처리 (Pretreatment)공정 및 랜딩 플러그로 사용될 제 1콘택 물질(37)과 제 2콘택 물질(38)을 차례로 증착한다. 이 콘택 물질들은 LPCVD(Pow Pressure CVD), VLPCVD(Very Low Pressure CVD), PECVD(Plasma Enhanced CVD), UHVCVD(Ultra High Vacuum CVD), RTCVD(Rapid Thermal CVD), APCVD(Atmosphere Pressure CVD), MBE(Molecular Beam Epitaxy)의 그룹에서 선택된 어느 한 장비에서 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 3C, after forming the landing plug contact 36, the first contact material 37 and the second contact material 38 to be used as the pretreatment process and the landing plug are sequentially deposited. These contact materials include Pow Pressure CVD (LPCVD), Very Low Pressure CVD (VLPCVD), Plasma Enhanced CVD (PECVD), Ultra High Vacuum CVD (UHVCVD), Rapid Thermal CVD (RTCVD), Atmosphere Pressure CVD (APCVD), and MBE (MBE). Molecular Beam Epitaxy) is formed in any one device selected from the group of.

이와 같은 장비에서 형성된 제 1콘택 물질(37)은 에피텍셜실리콘이고, 제 2콘택 물질(38)은 금속 물질로서, 소자의 콘택 저항을 더욱 낮추는 역할을 한다. 이 경우, 금속 자체의 비저항이 실리콘에 비해 1000배 정도 낮기 때문에 저항 측면에서 매우 유리하다. 만약, 플러그 물질로 금속만을 사용할 경우, 금속 원자가 직접 엑티브 실리콘에 접촉함으로써 생기는 오염 및 불순물(deep level impurity)로 인 한 문제는, 엑티브 실리콘 위에 일정 두께의 에피텍셜실리콘을 성장시킨 후 금속 물질을 형성하여 금속과 에피텍셜실리콘으로서 SEG를 적은 두께로 적용하면 바로 그 위에 금속 물질을 증착함으로써 쉽게 에피텍셜실리콘/금속물질 콘택을 형성할 수 있다. 그러나, SEG는 성장 전 고온의 인-시튜(in-situ)에서 H2-bake, 850℃, 2min의 조건으로 전처리 공정 및 고온에서의 SEG 성장(800℃)을 거치므로 이러한 고온 써멀(thermal)은 소자의 채널 및 접합(junction) 내의 도펀트 확산을 가지고 있다. 따라서, 본 실시예에서는 SEG와 같은 고온 공정을 거치지 않고 저온에서도 충분에 에피텍셜실리콘을 구현하는 SPE(solid phase epitaxy)를 이용하여 에피텍셜실리콘과 금속 물질의 적층 콘택을 형성하는 것이다.The first contact material 37 formed in such equipment is epitaxial silicon, and the second contact material 38 is a metal material, which serves to further lower the contact resistance of the device. In this case, the specific resistance of the metal itself is about 1000 times lower than that of silicon, which is very advantageous in terms of resistance. If only metal is used as the plug material, the problem due to the deep level impurity caused by the metal atoms directly contacting the active silicon is to form a metal material after growing a thickness of epitaxial silicon on the active silicon. By applying SEG as a metal and epitaxial silicon with a small thickness, it is possible to easily form epitaxial silicon / metal material contact by depositing a metal material directly on it. However, SEG undergoes this pre-treatment process and SEG growth at high temperature (800 ° C.) at H 2 -ake, 850 ° C., and 2 min in high temperature in-situ before growth. Silver has dopant diffusion in the channel and junction of the device. Therefore, in the present embodiment, the epitaxial silicon and the metal material are formed by using a solid phase epitaxy (SPE) that realizes epitaxial silicon at a low temperature without undergoing a high temperature process such as SEG.

한편, 제 1콘택 물질(37)로 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 실리콘게르마늄(SiGe)의 그룹에서 선택된 어느 한 물질이 사용될 수 있고 제 1콘택 물질(37) 형성 공정시 HCl 가스를 추가하여 선택성(selectivity)있는 에피텍셜실리콘으로 형성할 수 있다. 또한, 제 1콘택 물질(37)은 인(P) 또는 비소(As)가 도핑되고, 이 때 도펀트의 도핑 농도는 1e18atoms/cm3∼1e21atoms/cm3의 범위를 갖는다. 제 1콘택 물질(37)의 두께는 100Å∼1000Å이고, 400℃∼700℃의 온도로 형성된다. Meanwhile, any material selected from the group of silicon (Si), germanium (Ge), and silicon germanium (SiGe) may be used as the first contact material 37, and HCl gas may be added in the process of forming the first contact material 37. It can be formed into a selectivity epitaxial silicon. In addition, the first contact material 37 is doped with phosphorus (P) or arsenic (As), wherein the doping concentration of the dopant is in the range of 1e 18 atoms / cm 3 to 1e 21 atoms / cm 3 . The thickness of the first contact material 37 is 100 kPa to 1000 kPa, and is formed at a temperature of 400C to 700C.

이어서, 제 1콘택 물질(37)의 표면을 습식세정 또는 건식세정으로 전처리 과정을 진행하고, 제 2콘택 물질(38)을 형성한다. 이 때, 제 2콘택 물질(38)은 Ti, TiN, Ni, Co, W의 그룹에서 선택된 어느 하나의 금속 물질로, 화학기상증착(CVD) 또는 물리적기상증착(PVD)와 같은 방법을 이용하여 형성한다. Subsequently, the surface of the first contact material 37 is subjected to a pre-treatment process by wet or dry cleaning, and the second contact material 38 is formed. In this case, the second contact material 38 is any one metal material selected from the group of Ti, TiN, Ni, Co, and W, using a method such as chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD). Form.

그리고 제 2콘택 물질(38)은 각기 다른 금속으로 2중 증착하는 것도 가능하며, 셀 영역의 콘택을 채우기 위해 제 2콘택 물질(38) 중 Ti 또는 TiN을 먼저 형성하고, 주변회로영역의 콘택을 채우기 위해 제 2콘택 물질(38) 중 나중에 텅스텐을 형성한다.In addition, the second contact material 38 may be double deposited with different metals, and in order to fill the contact of the cell region, Ti or TiN of the second contact material 38 is formed first, and the contact of the peripheral circuit region is formed. Tungsten is formed later in the second contact material 38 to fill.

도 3d에 도시된 바와 같이, 후속 에치백 및 화학기계연마로 콘택 플러그 공정을 완성한 후, 계속하여 후속 공정을 진행하여 반도체 소자를 형성한다. As shown in FIG. 3D, after the contact plug process is completed with subsequent etch back and chemical mechanical polishing, the subsequent process is continued to form a semiconductor device.

본 실시예에서, SPE는 고온의 인시튜 H2-bake 공정 없이 as-deposited 상태에서도 이미 반도체 기판위에 형성된 얇은 두께의 선택적 에피텍셜실리콘만을 사용하는 저온 공정이라는 점과, SPE 재성장(regrowth)를 위한 후속 열공정(550℃∼650℃, 10시간∼30분)을 진행할 필요가 없다. 그리고 DRAM의 셀(Cell)과 주변회로영역(Peri) 콘택 충진을 한꺼번에 할 수 있다는 것으로 셀은 티타늄실리사이드(Ti silicide)/티타늄나이트라이드(TiN), 주변회로영역은 티타늄실리사이드(Ti silicide)/티타늄나이트라이드(TiN)/텅스텐(W)으로 충진된다.In this embodiment, the SPE is a low temperature process using only thin selective epitaxial silicon already formed on a semiconductor substrate even in an as-deposited state without a high temperature in situ H 2 -bake process, and for SPE regrowth. There is no need to proceed with subsequent thermal processes (550 ° C. to 650 ° C., 10 hours to 30 minutes). In addition, it is possible to fill the DRAM cell and peripheral circuit area (Peri) contact at once.The cell is titanium silicide / titanium nitride (TiN), and the peripheral circuit area is titanium silicide / titanium. Filled with nitride (TiN) / tungsten (W).

즉, 먼저 Ti/TiN을 증착하면 셀에는 콘택 사이즈가 작으므로 Ti/TiN으로 채워지지만, 주변회로영역에는 Ti/TiN으로 채워지지 않으므로 다시 주변회로영역 충진을 위해 텅스텐(W)을 증착한다. 이 후 텅스텐 에치백(etchback) 및 화학적기계연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP)를 진행하면 셀은 물론 주변회로영역까지 금속 물질로 채울 수 있다는 장점이 있다.That is, when Ti / TiN is first deposited, the cell is filled with Ti / TiN because the contact size is small, but since T / TiN is not filled in the peripheral circuit region, tungsten (W) is deposited again to fill the peripheral circuit region. Thereafter, tungsten etchback and chemical mechanical polishing (CMP) may be used to fill the cell as well as the peripheral circuit region with a metal material.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

상술한 본 발명은 반도체 소자의 콘택 영역에 에피텍셜실리콘과 금속물질을 적층하여 형성하므로써, 소자의 콘택저항을 낮춰 소자의 신뢰성 및 소자 수율을 향상시키는 효과가 있다.The present invention described above is formed by stacking epitaxial silicon and a metal material in a contact region of a semiconductor device, thereby reducing the contact resistance of the device, thereby improving device reliability and device yield.

Claims (19)

하부 도전층과 상부 도전층을 연결하기 위한 콘택은 선택적에피텍셜성장 실리콘과 금속 물질이 적층된 이중 구조를 갖는 반도체 소자.A contact for connecting the lower conductive layer and the upper conductive layer is a semiconductor device having a dual structure in which a selective epitaxial growth silicon and a metal material are laminated. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 물질은 Ti, TiN, Ni, Co, W의 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The metal material is a semiconductor device, characterized in that using any one selected from the group of Ti, TiN, Ni, Co, W. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 물질은 각기 다른 금속으로 2중 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The metal material is a semiconductor device, characterized in that formed in two different metal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택적에피텍셜성장 실리콘은 불순물 도핑되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.And the selective epitaxially grown silicon is doped with an impurity. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 불순물은 인 또는 비소인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The impurity is a semiconductor device, characterized in that the phosphorus or arsenic. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 불순물은 1e18atoms/cm3∼1e21atoms/cm3의 농도로 도핑되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The impurity is doped at a concentration of 1e 18 atoms / cm 3 to 1e 21 atoms / cm 3 . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 물질은 화학적기상증착 또는 물리적기상증착으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The metal material is a semiconductor device, characterized in that formed by chemical vapor deposition or physical vapor deposition. 반도체 기판 상에 스페이서를 부착한 다수의 게이트 전극 패턴을 형성하는 단계;Forming a plurality of gate electrode patterns attached with spacers on the semiconductor substrate; 상기 게이트 패턴 사이에 랜딩 플러그 콘택을 형성하는 단계; 및Forming a landing plug contact between the gate patterns; And 상기 랜딩 플러그 콘택에 선택적에피텍셜성장 실리콘과 금속 물질을 차례로 형성하는 단계Selectively forming epitaxially grown silicon and a metal material on the landing plug contact 를 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법. A semiconductor device manufacturing method characterized in that. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 금속 물질은 Ti, TiN, Ni, Co, W 의 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The metal material is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that using any one material selected from the group of Ti, TiN, Ni, Co, W. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 금속 물질은 각기 다른 금속으로 2중 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The metal material is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that to form a double with a different metal. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 2콘택 물질은 화학적기상증착, 물리적기상증착에서 선택된 어느 한 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The second contact material is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that formed by any one method selected from chemical vapor deposition, physical vapor deposition. 제 8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 선택적에피텍셜성장 실리콘은 실리콘, 게르마늄, 실리콘게르마늄의 물질로 대체 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The selective epitaxial growth silicon is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that replaceable with a material of silicon, germanium, silicon germanium. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 선택적에피텍셜성장 실리콘은 100Å∼1000Å의 두께, 400℃∼700℃의 온도로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The selective epitaxially grown silicon is formed at a thickness of 100 kPa to 1000 kPa and a temperature of 400C to 700C. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 선택적에피텍셜 성장 실리콘은 불순물로 도핑되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.And the selective epitaxially grown silicon is doped with an impurity. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 불순물은 인 또는 비소인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The impurity is a manufacturing method of a semiconductor device, characterized in that the phosphorus or arsenic. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 불순물은 1e18atoms/cm3∼1e21atoms/cm3의 농도로 도핑되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The impurity is doped at a concentration of 1e 18 atoms / cm 3 to 1e 21 atoms / cm 3 . 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 선택적에피텍셜성장 실리콘은 형성 과정에서 HCl 가스를 추가하여 형성 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The selective epitaxially grown silicon may be formed by adding HCl gas during the formation process. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 선택적에피텍셜성장 실리콘은 형성 전 고온의 인시튜 H2-bake 공정을 진행하는 것과 진행하지 않는 것 모두 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법. The selective epitaxial growth silicon is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that it is possible to proceed with or without a high temperature in situ H 2 -bake process before formation. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 선택적에피텍셜성장 실리콘 및 금속 물질은 LPCVD, VLPCVD, PECVD, UHVCVD, APCVD, MBE의 그룹에서 선택된 어느 한 장치에서 형성 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The selective epitaxially grown silicon and metal material may be formed in any one device selected from the group of LPCVD, VLPCVD, PECVD, UHVCVD, APCVD, and MBE.
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